第三章 脂類(lèi)化合物,3.1 脂類(lèi)的概念 3.2 脂酰甘油類(lèi) 3.3 磷脂類(lèi) 3.4 類(lèi)固醇類(lèi) 3.5 生物膜的結(jié)構(gòu)與功能,脂類(lèi)的概念,脂類(lèi)（lipids）的化學(xué)元素組成主要是 C、H、O、N、P 定義：脂類(lèi)是脂肪和類(lèi)脂的總稱(chēng)，它是由脂肪酸與醇作用生成的酯及其衍生物，統(tǒng)稱(chēng)為脂質(zhì)或脂類(lèi)，是動(dòng)、植物體的重要組成成分。脂類(lèi)是廣泛存在與自然界的一大類(lèi)物質(zhì)，它們的化學(xué)組成、結(jié)構(gòu)理化性質(zhì)以及生物功能存在著很大的差異，但它們都有一個(gè)共同的特性，即可用非極性有機(jī)溶劑從細(xì)胞和組織中提取出來(lái)。 脂類(lèi): 醇+脂肪酸 具有下列三個(gè)特點(diǎn):,脂溶性：不溶于水而溶于有機(jī)溶劑（如 乙醚、三氯甲烷、苯等） 為脂肪酸與醇所組成的酯類(lèi) 能被生物體所利用：構(gòu)造、修補(bǔ)組織或供能,脂類(lèi)的概念,脂質(zhì)的分類(lèi)： （一）按其皂化性質(zhì)分 （二）按其化學(xué)結(jié)構(gòu)分 脂質(zhì)的生物功能,按脂類(lèi)的皂化性質(zhì)分,可皂化脂類(lèi)： 一、中性脂肪：甘油一脂，甘油三脂等 二、磷脂類(lèi)：甘油磷脂和鞘磷脂 三、蠟：長(zhǎng)鏈脂肪酸與長(zhǎng)鏈醇形成的脂 非皂化脂類(lèi)： 一、萜類(lèi)（異戊二稀的衍生物） 二、類(lèi)固醇類(lèi)（環(huán)戊烷多氫菲的衍生物） 三、前列腺素（20碳不飽和脂肪酸的衍生物）,返回,按脂類(lèi)化學(xué)結(jié)構(gòu)分,單純脂類(lèi)：由脂肪酸和醇形成的脂 復(fù)合脂類(lèi)：除上述物質(zhì)之外還有其他物質(zhì)如磷脂、糖脂等。 異戊二烯系脂類(lèi)：萜類(lèi)，類(lèi)固醇類(lèi) 衍生脂類(lèi)：如脂肪酸的衍生物前列腺素 結(jié)合脂類(lèi)：如糖脂、脂蛋白,返回,脂質(zhì)的生物功能,結(jié)構(gòu)組分生物膜的組分 儲(chǔ)存能量是碳及能量的主要儲(chǔ)存形式 保溫和保護(hù)作為潤(rùn)滑劑、防寒劑 溶劑溶解一些維生素及激素 其他參與機(jī)體代謝調(diào)節(jié)（如 其他重要生理活性物質(zhì)的前體、參與細(xì)胞識(shí)別、信號(hào)傳遞等）,返回,脂酰甘油類(lèi),是甘油與脂肪酸所形成的產(chǎn)物，甘油三酯是脂類(lèi)中最豐富的一類(lèi),甘油三酯的結(jié)構(gòu)示意圖,脂肪酸,脂肪酸是具有長(zhǎng)碳?xì)滏満鸵粋€(gè)羧基末端的有機(jī)物的總稱(chēng)，分飽和脂肪酸和不飽和脂肪酸,脂肪酸的基本結(jié)構(gòu),低級(jí)脂肪酸：碳原子數(shù)小于10的脂肪酸；熔點(diǎn)偏低，常溫下呈液態(tài) 高級(jí)脂肪酸：碳原子數(shù)大于10的脂肪酸，常溫下為固體,幾種天然脂肪中的脂肪酸,其中飽和脂肪酸含量影響脂肪的熔點(diǎn),天然脂肪酸的共性,1、一般為偶數(shù)碳原子 2、絕大多數(shù)不飽和脂肪酸中的雙鍵為順式 3、不飽和脂肪酸雙鍵位置有一定的規(guī)律性 4、動(dòng)物的脂肪酸是直鏈的，所含雙鍵可多達(dá)6個(gè)；細(xì)菌中還含有支鏈的、羥基的和環(huán)丙基的脂肪酸；植物脂肪酸中有含炔基、環(huán)氧基、酮基等 5、脂肪酸分子的碳鏈越長(zhǎng)，熔點(diǎn)越高；不飽和脂肪酸的熔點(diǎn)比同等鏈長(zhǎng)的飽和脂肪酸的熔點(diǎn)低,甘油三酯的性質(zhì),溶解性：甘油三酯一般不易溶于水 甘油三酯性質(zhì)與其中的脂肪酸性質(zhì)有關(guān)（如熔點(diǎn)：組分中的脂肪酸碳鏈越長(zhǎng)、飽和度越高則熔點(diǎn)越高） 皂化與皂化值：用來(lái)推算油脂的平均分子量 酸敗與酸值（氧化）：測(cè)游離脂肪酸含量，表示油脂品質(zhì)好壞 鹵化與碘值：用來(lái)測(cè)定油脂中脂肪酸的不飽和程度度 乳化作用：肥皂（乳化劑）的去污,甘油三酯的皂化,皂化作用（saponification）： 油脂的堿水解過(guò)程 皂化值（saponification number）： 完全皂化1g油脂所需KOH的毫克數(shù) 皂化值 V:滴定所耗的HCl毫升數(shù) N：HCl的濃度 56.1為KOH的分子量 W：所用油脂的質(zhì)量（g）,V N 56.1,W,甘油三酯的鹵化,鹵化作用（halogenation）： 油脂與鹵素的加成反應(yīng) 碘值（iodine number）： 100g油脂與碘作用所需碘的克數(shù) 碘值 V: 滴定所耗的硫代硫酸鈉的毫升數(shù) N：硫代硫酸鈉的濃度；127為碘的分子量 W：所用油脂的量（g）,N V 127/1000,W,返回, 100,磷脂類(lèi),是分子中含磷酸的復(fù)合脂，包括含甘油的甘油磷脂和含鞘氨醇的鞘磷脂兩大類(lèi),甘油磷脂,重要的甘油磷脂,磷脂酰膽堿,白色固體、易吸水、氧化、控制機(jī)體代謝,磷脂酰乙醇胺(PE) ：磷脂酰膽胺,植物含量最豐實(shí)的磷脂, 與血液凝結(jié)有關(guān),重要的甘油磷脂,磷脂酰肌醇,重要的甘油磷脂,鞘磷脂,鞘磷脂是由鞘氨醇、脂肪酸、磷酸、膽堿等組成的脂類(lèi),鞘磷脂,磷脂的性質(zhì),水解作用,磷脂的性質(zhì),中極兩性,返回,類(lèi)固醇類(lèi),功能: 激素-代謝調(diào)節(jié) 乳化劑-脂類(lèi)的消化與吸收,基本結(jié)構(gòu)-環(huán)戊烷多氫菲,膽固醇,兩親特性使對(duì)膜中脂質(zhì)的物理狀態(tài)具有調(diào)節(jié)作用 在肝臟中合成,存在 酯的形式，膽固醇 結(jié)構(gòu) 物理性質(zhì) 白色晶體、無(wú)味無(wú)臭、不溶水、易溶有機(jī)溶劑，不能皂化 化學(xué)性質(zhì) 膽固醇（醇基）與脂肪酸結(jié)合 膽固醇酯 固醇雙鍵可以加氫、碘、溴 膽固醇C3的OH在O的作用下 膽固烯酮 C7的CH2脫氫后 7脫氫膽固醇 它的氯仿溶液與醋酸酐和濃H2SO4作用 藍(lán)綠色（定性） 它的醇溶液與毛地黃糖苷醇溶液作用 沉淀（定量）,返回,膽固醇,返回,生物膜,電鏡下表現(xiàn)出大體相同的形態(tài)、厚度69nm左右的3片層結(jié)構(gòu)。,(一) 膜的化學(xué)組成,1.膜脂：主要是磷脂、固醇和鞘脂。當(dāng)磷脂分散于水相時(shí)，可形成脂質(zhì)體,2.膜蛋白,3.膜糖類(lèi),（二）生物膜的結(jié)構(gòu)與功能,生物膜的流動(dòng)鑲嵌模型,生物膜,生物膜結(jié)構(gòu)模型特點(diǎn),生物膜的結(jié)構(gòu)是流動(dòng)鑲嵌模型 1、膜結(jié)構(gòu)的連續(xù)主體是極性的脂質(zhì)雙分子層，即具有一個(gè)極性頭兩個(gè)非極性尾部 2、膜脂與特定的膜蛋白專(zhuān)一的相互作用，膜蛋白穿入膜的任一邊或跨膜完全伸展； 3、脂雙分子層具有流動(dòng)性，膜是不對(duì)稱(chēng)的，膜蛋白可以做側(cè)向擴(kuò)散，但一般不能從膜的一側(cè)翻轉(zhuǎn)到另一側(cè)； 4、雙分子層中的脂質(zhì)分子之間或蛋白質(zhì)組分與脂質(zhì)之間無(wú)共價(jià)結(jié)合。,膜的結(jié)構(gòu)模型,雙層脂分子構(gòu)成（E. Gorter, F.Grendel, 1925) 三明治式結(jié)構(gòu)模型(H.Davson, J.F.Danielli, 1935) 單位膜模型(J.D.Robertson, 1959) 流動(dòng)鑲嵌模型(S.J.Singer, G.Nicolson, 1972),膜的流動(dòng)鑲嵌模型結(jié)構(gòu)要點(diǎn),1.膜結(jié)構(gòu)的連續(xù)主體是極性的脂質(zhì)雙分子層,2.脂質(zhì)雙分子層具有流動(dòng)性,3.內(nèi)嵌蛋白“溶解”于脂質(zhì)雙分子層的中心疏水部分,4.外周蛋白與脂質(zhì)雙分子層的極性頭部連接,5.雙分子層中的脂質(zhì)分子之間或蛋白質(zhì)組分與脂質(zhì)之間無(wú)共價(jià)結(jié)合,6.膜蛋白可作側(cè)向運(yùn)動(dòng)但不能翻轉(zhuǎn),繼續(xù),雙層膜流動(dòng)性,返回,膜蛋白,（一）類(lèi)型：外在蛋白；內(nèi)在蛋白 （二）膜蛋白與膜脂結(jié)合的方式 外在蛋白：離子鍵等較弱的鍵 內(nèi)在蛋白：疏水基相互作用；離子鍵；共價(jià)鍵 （三）去垢劑：離子型去垢劑（SDS）；非離子去垢劑（Triton X-100）,錨定膜蛋白,內(nèi)嵌蛋白,糖脂,膽固醇,卵磷脂,返回,膜的特性,流動(dòng)性： 脂質(zhì)分子的側(cè)向運(yùn)動(dòng)、自旋、擺動(dòng)、翻轉(zhuǎn)等； 不對(duì)稱(chēng)性： 膜脂、膜蛋白的不對(duì)稱(chēng)性功能的不對(duì)稱(chēng)性； 選擇性滲透作用： 極性化合物、離子通過(guò)膜的選擇性。,膜的功能,物質(zhì)運(yùn)輸作用 保護(hù)作用 信息傳遞作用 細(xì)胞