《脂类和生物膜》PPT课件.ppt

1,第一节脂类第二节生物膜,第五章：脂类和生物膜,2,脂质的分类,化学组成,单纯脂质,复合脂质,衍生脂质,取代烃,固醇类,萜,其它,皂化性质,可皂化脂质,不可皂化脂质,极性,极性脂质,非极性脂质,生物功能,储存脂质,结构脂质,活性脂质,3,脂质：是一类微溶于水而易溶于非极性溶剂的有机分子，大多数是脂肪酸和醇所形成的酯类及其衍生物。两亲化合物：具有极性头部（亲水）和非极性尾部（亲脂）的分子称之。必需脂肪酸：亚油酸和亚麻酸对人体功能必不可少，但必须由膳食提供，称之。碘值：指100g油脂卤化时所能吸收碘的克数。,重要概念,4,脂质过氧化：一般是指多不饱和脂肪酸或多不饱和脂质的发生自动氧化产生过氧化物的现象，它是典型的活性氧参与的自由基链式反应；活性氧：指氧或含氧的高反应活性分子，如超氧阴离子自由基、羟基自由基、过氧化氢等的统称；,脂肪酸概况,脂肪酸的种类及简写符号：分为饱和脂肪酸、单不饱和脂肪酸、多不饱和脂肪酸；偶数碳与奇数碳脂肪酸（奇数碳脂肪酸含量极少！）；简写符号用碳数：双键数双键位号(含顺反式)表示，如18：29c,12c。多不饱和脂肪酸家族：分为-3和-6系列（指离羧基最远的双键到甲基末端3个碳和6个碳）。如亚油酸为-6系列，而-亚麻酸为-3系列。人体内二者不能互转！且二者对血脂的影响不同。,5,三酰甘油的化学性质,水解与皂化（皂化值）,氢化和卤化（碘值）,乙酰化（含羟基，乙酰化值）,酸败与自动氧化（酸值）,皂化值：皂化1g油脂所需的KOHmg数；碘值：100g油脂卤化时所吸收的碘的克数；乙酰值：中和1g乙酰化物所释放的乙酸所需要的KOHmg数；酸值：中和1g油脂中的游离脂肪酸所需的KOHmg数,6,重要的脂质,磷脂,甘油磷脂,鞘磷脂,卵磷脂,脑磷脂,脂肪酸,必需脂肪酸（亚油酸、亚麻酸）,DHAEPA（-3系列）,花生四烯酸（衍生物为类二十碳烷：如前列腺素等）,心磷脂,鞘糖脂,鞘脂类,神经酰胺,鞘胺醇,神经节苷脂,脑苷脂,磷脂酸,饱和脂肪酸：月桂酸、软、硬脂酸、花生四烯酸,7,鞘氨醇,学名：反式-2-氨基-十八碳-4-烯-1，3-二醇。一种长链不饱和氨基二元醇。是鞘脂类的母体化合物。其氨基与脂肪酸形成酰胺键，即生成神经酰胺。哺乳动物最常见的是不饱和的4-烯鞘氨醇。,8,类固醇,类固醇：即甾类，环戊烷多氢菲衍生而来；,胆固醇衍生物,激素,胆汁酸,维生素D,其它,环戊烷多氢菲,9,胆固醇,睾酮雄性激素,雌激素,10,生物膜,生物膜细胞的外周膜（质膜）和内膜系统统称为生物膜。生物膜结构是细胞结构的一种基本形式。生物膜具有多种功能，如物质运送、能量转换、细胞识别、信息传递、神经传导、代谢调控以及药物作用、肿瘤发生等等都与生物膜有关。生物膜的结构主要由蛋白质（包括酶）、脂质（主要是磷脂）和糖类组成。生物膜的主要组分（蛋白质、脂质、糖类）在膜两侧的分布都是不对称的，这对于膜功能的表现是必要的。生物膜在一般条件下都呈脂双层结构，但在某些生理条件下（如细胞的胞吞与胞吐、细胞融合、蛋白质跨膜运输等）有可能出现非脂双层结构，这称为膜脂的多态性。生物膜的流动性是生物膜结构的主要特征，它包括膜脂和膜蛋白的运动。磷脂的运动方式多样，膜蛋白的运动可分分为侧向扩散和旋转扩散。关于生物膜分子结构模型有多种，其中“流体镶嵌”模型得到广泛认可。生物膜中分子间作用力主要有静电力、疏水作用、范德华力。,膜蛋白,膜周边蛋白质：能溶于水，较易分离,膜内在蛋白质：不溶于水，需用剧烈方法分离,膜蛋白约占细胞蛋白的1/4。其中70%80%为膜内在蛋白（如受体、离子通道、离子泵、膜酶、运送载体等）。,11,膜结构模型的类型,关于膜的结构有流动镶嵌、板块镶嵌等模型。（1）流动镶嵌模型的结构特点是强调膜的不对称性和流动性，不对称性主要指脂类和蛋白质分布的不对称；而流动性则指组成膜的脂类双分子层或蛋白质都是可以流动或运动的。膜的流动性保证了生物膜能经受一定程度的形变而不致破裂，这也可使膜中各种成分按需要重新组合，使之合理分布，有利于表现膜的多种功能。更重要的是它允许膜互相融合而不失去对通透性的控制，确保膜分子在细胞分裂、膜动运输、原生质体融合等生命活动中起重要的作用。（2）板块镶嵌模型的结构特点是强调整个生物膜是由不同组织结构、不同大小、不同性质、不同流动性的可移动的膜块所组成，不同流动性的区域可同时存在，各膜块随生理状态和环境条件会改变与转化，这种板块镶嵌模型有利于说明膜功能的多样性及调节机制的复杂性。,12,生物膜的结构与功能,生物膜是细胞质膜和细胞内所有膜的统称。生物膜主要由脂、糖和蛋白质组成；目前生物膜的流动镶嵌模式得到了大量实验结果的支持，按照该模型：膜主要由类脂和蛋白质组成。类脂分子有规则地排列成两层，亲水基团朝外，疏水基团朝向中间，构成膜的骨架。蛋白质分子有的附着在类脂层的亲水表面，有的深埋于双分子层中间，有的贯穿于双分子层中，蛋白质分子在膜内外侧分布不均匀。膜具有流动性，流动性大小取决于脂肪酸的饱和程度，膜流动性可随环境改变而发生变化。生物膜具有多种功能：在生物中许多重要的过程中起作用，如物质运输、能量转换、细胞识别、信息传递、神经传导、代谢调控等；为细胞的生命活动提供相对稳定的内环境，将细胞体内分成不同的功能区域，使各种生命活动有条不紊地进行，并为多种酶提供了结合位点，使酶促反应高效有序地进行；倡导细胞与细胞、细胞与基质间的连接，参与形成具有不同功能的细胞表面特化结构。,13,生物膜的生理功能(1)分室作用：把细胞内部/的空间分隔开耒，使细胞内部区域化，发生不同的生理生化反应。(2)物质运输：膜上有传递蛋白（又称载体），可调控物质出入细胞。(3)信息传递与转换的作用：膜上嵌入膜受体蛋白，有调控外界化学信号的作用。(4)能量转换：膜上可进行光能的吸收、电子传递、光合磷酸化等。(5)细胞识别：膜糖残基严格地分布于膜的外表面，好似天线和触角，能够识别外界的某些物质，并对外界的某些刺激产生相应的反应。(6)物质合成：粗糙型内质网是蛋白质合成的场所。（7）反应场所：细胞内的生化反应具有特异性，高效性，和连续性，使得某些代谢反应在膜上进行，前一反应的产物就是下一反应的底物，如呼吸链与光合链的电子传递。（8）吸收作用：细胞膜可通过简单扩散，杜南平衡，离子通道，离子载体，离子泵，胞饮作用与分泌等方式调控物质的吸收与转移。,14,生物膜在结构上的特点与其功能的联系,生物膜主要由蛋白质和脂类组成，膜中脂类大多为极性分子，其疏水尾部向内亲水头部向外，组成双脂层，镶嵌在膜中或颁布在膜的表面。脂性的膜不仅把细胞与外界隔开，而且把细胞内的空间区域化，从而使细胞的代谢活动有条不紊地“按室分工”。膜上的蛋白质有的是酶，有的是载体或通道，还有的是能感应刺激的受体，因而生物膜具有进行代谢反应、控制物质进出以及传导信息等功能。膜中蛋白质和脂类的比值因膜的种类不同而有差异，一般来说，功能多而复杂的生物膜，其蛋白质的种类以及与脂类的比值大，反之，膜的功能简装，其所含蛋白质的种类与数量就少。如线粒体内膜以及类囊体膜的功能复杂，要进行电子传递和磷酸化作用，因而其蛋白质种类和数量较多，而且其中许多蛋白质与其它物质组成了蛋白复合体。,15,生物膜上运输蛋白的种类和功能生物膜上的运输蛋白有离子泵、载体蛋白、通道蛋白。离子泵能逆电化学梯度、耗能、定向运输某些离子；载体蛋白能与特定的分子暂时结合，同时进行构象的改变，在膜中移动从而携带非脂溶性物质进出于膜内外；通道蛋白在膜中形成一个通道或一个孔洞，口径大小可控，离子可通过该通道在膜内外运输。,