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第三章 脂类与生物膜 Lipid and Biological Membrane 脂类概述 1. 概念 脂类是脂肪和类脂的总称，它是有脂肪酸与醇作用生成的酯及其衍生物，统称为脂质或脂类，是动物和植物体的重要组成成分。 它们的化学组成、结构理化性质以及生物功能存在着很大的差异，但它们都有一个共同的特性，多数脂类都易溶于乙醚、氯仿、己烷、苯等有机溶剂，而不溶于水。 即可用非极性有机溶剂从细胞和组织中提取出来。 脂类定义的特点就是水不溶性(water insoluble)（即脂溶性，fat-soluble）。 2. 分类 脂类 3. 脂类的功能 贮藏物质/能量物质：脂肪是机体内代谢燃料的贮存形式，它在体内氧化可释放大量能量以供机体利用。 防震、防机械损伤、防热量散发 提供给机体必需脂成分 （1）必需脂肪酸 亚油酸 18碳脂肪酸，含两个不饱和键； 亚麻酸 18碳脂肪酸，含三个不饱和键； 花生四烯酸 20碳脂肪酸，含四个不饱和键； （2）生物活性物质 激素、胆固醇、维生素等。 三酰甘油（脂肪） 一分子甘油和三分子脂肪酸结合而成的酯 单纯甘油酯、混合甘油酯 饱和脂肪酸、不饱和脂肪酸 第一节 复合脂类 一、甘油磷酸酯类 二、鞘脂类 三、固醇类 一、 甘油磷酸酯类 结构特点： 第三个-OH磷酸酯化 一、二-OH与两分子脂肪酸酸化 极性的头部，疏水的尾部，聚合形成双分子层的疏水域 生物膜连续阻体 二、鞘脂类 植物和动物细胞膜的重要组分，特别是神经组织和脑 结构特点：不含有甘油，也具有一个极性头和两个非极性尾。 一分子脂肪酸，一分子鞘氨醇或其衍生物，一分子极性头基。 种类（极性头基） 鞘磷脂类：分子简单，含量丰富，极性头为磷酰胆碱或磷酰乙醇胺 脑甘脂类（糖鞘脂类）：极性头不带电，糖单（D-葡萄糖、D-半乳糖、N-乙酰基-D-半乳糖胺），大部分存在于细胞膜的外层。 神经节苷脂类：极性头由几个糖基构成的庞大结构，细胞膜表面特异性的受体的重要组分。和专一性相关，和组织免疫极细胞识别相关。 三、固醇类 结构特点： 极性头—OH 非极性尾，固醇环戊烃类物质 细胞膜 复合脂类的共性 双亲媒性（两性分子） 极性头基 疏水基 第二节 生物膜（了解掌握） 一、细胞中的膜系统 二、膜的化学组成 三、膜的结构 四、生物膜的功能 一、细胞中的膜系统 定义： 细胞质膜及各种的内膜的统称生物膜，细胞的多膜结构 电镜下表现大体相同的形态：三层结构，厚度6——9nm 双分子层生物膜 能量转换，信息传递，细胞分类，分泌，代谢，癌变等 二、膜的化学组成 生物膜的组成 生物膜水含量小15％——20％，生物体含水量50％——90％ 固形物中蛋白质60％脂类40％，少量糖（糖蛋白、糖脂），金属离子 生物体中20——25％pro参与膜作用 （一）膜脂类 1. 甘油磷酸脂类，（二酯）占膜脂的55-75％：＊磷脂酰胆碱（卵磷脂PC）、＊磷脂酰乙醇胺（脑磷脂PE）、磷脂酰甘油（PG）、磷脂酰肌醇（PI）、磷脂酰丝氨酸（PS ） 如：柑桔叶细胞膜中PC、PE占总甘油磷酸脂的75％ 2. 鞘脂类：鞘磷脂（SM） 3. 固醇类：胆固醇、豆固醇 特性：双亲媒性 作用（生物功能）：参与膜结构的构成，调节膜功能 （二）膜蛋白 1. 外周蛋白：处于双分子层的表面，占20-30%，亲水，自由游动（以极性基因的静电作用离子键，氢键等结合） 2. 内嵌蛋白：处于双分子层的内部70-80%，疏水，“溶解”于半脂质双分子层中，通过膜蛋白上疏水性AA或基于双分子层内部相连 3. 少数的膜锚蛋白：与糖链共价结合，形成蛋白质、糖、脂类的复合物 生物功能：细胞物质代谢，传递，运动，内外物质转运，信息传递与接受等 膜内（内嵌）蛋白与脂通过疏水作用维系在膜中 内嵌蛋白通常富含疏水氨基酸区域（可在中间段，也可在氨基端或羧基端），有些可有多个疏水序列，如?-螺旋，可横贯整个膜脂双分子层。 （三）膜糖类 糖脂与糖蛋白的形式存在 细胞质膜总量的2%—10% 结合糖：中性糖、氨基糖和唾液酸 生物功能：与细胞的抗原结构、受体、细胞免疫反应、细胞识别、血型及细胞癌变密切相关。 三、膜的结构 1953年，Daneilli——脂质双分子层组成生物膜 1972年，Singer Nicolson——流动镶嵌模型 核心：生物膜是一种流动的嵌有pro的脂质双分子层结构 流动镶嵌模型（Fluid Mosaic Model） 生物膜中兼性的磷脂和固醇形成一个脂质双分子层，非极性部分相对构成双分子层的核心，极性的头部朝外；脂质双分子层结构中，球状蛋白以非正规间隔埋于其中；另一些蛋白则伸出（突出）膜的一面或另一面；还有一些蛋白跨越整个膜。蛋白质在脂双分子层中的方向是