导图社区 生物化学第10章:脂质和生物膜
主要包括:脂类,生物膜,脂质的提取、分离和分析的相关知识,有助于理解和掌握该领域的重要概念和原理。有需要的同学,可以收藏学习下哦~
编辑于2025-12-04 15:36:52主要内容包括:维生素概论,脂溶性维生素,水溶性维生素,作为辅酶的金属离子。维生素是生物代谢所必需的一类微量有机物质。这类物质 由于体内不能合成或者合成量不足,必须由食物供给。
主要内容包括:核酸的一般物理性质,核酸的水解,核酸的酸碱性质 ,核酸的紫外吸收 ,核酸的变性、复性及杂交,核酸的研究方法 (核酸的分离纯化),核酸序列的测定,DNA微阵技术,核酸的化学合成,DNA 聚合酶链反应(PCR)。
主要内容包括:核酸的种类和分布,核酸的化学组成,DNA和RNA的结构和功能。总结细致全面,适合做复习资料。
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脂质和生物膜
脂类
特征
不溶于水而溶于脂溶剂 脂肪酸+醇=酯 能被生物体利用,作为构建、修补组织或供能
生物学功能
能量来源
燃料的贮存形式和运输形式。人体内氧化1g脂肪可得到 38KJ热能。氧化1g糖或蛋白质只能得到17KJ热能。
膜功能
构成生物膜的重要物质。
溶剂功能
对动物来讲,是必需脂肪酸和脂溶性的维生素的溶剂;有些 脂类还具有维生素和激素的功能。
保护功能
另外此类物质有防止机械损伤和热量散发等。
信号功能
参与信号的传导和识别 IP3,DAG
脂质分类
按化学组成
简单脂质
三酰甘油
蜡
由长链脂肪酸和长链醇或固醇组成
复合脂质
醇类 脂肪酸
磷脂
甘油磷酸类;鞘胺醇磷脂
糖脂
甘油糖脂和鞘糖脂
衍生脂质
萜 类固醇
取代烃
脂肪酸及其碱性盐和高级醇
其他脂质
维生素 A、D、E、K
按生物学功能
贮存脂质
三酰甘油和蜡
结构脂质
磷脂双分子层构成的生物膜
活性脂质
类固醇,萜…
贮存脂质——脂酰甘油类和蜡
脂肪酸
存在方式
游离态,结合态(主)
按照其饱和程度脂肪酸可分成
0,饱和脂肪酸
≥1不饱和脂肪酸
1,单不饱和脂肪酸
≥2,多不饱和脂肪酸(PUFA)
命名
顺,顺,顺(或全顺)-9,12,15-十八烯酸(α-亚麻酸)
生物脂肪酸中双键总是顺式的 【自然存在的脂肪酸为顺式】
脂肪酸结构特点
多为偶数C,顺式双键 双键位置9、12、15 链长↑熔点高↑,饱和程度大↑熔点高↑
常见
饱和脂肪酸
软脂酸(16碳)和硬脂酸(18碳)
不饱和脂肪酸
油酸(18碳1烯酸)
必须脂肪酸
ω-3不饱和脂肪酸
亚麻酸
ω-6不饱和脂肪酸
亚油酸
脂肪酸的物理、化学性质
溶解度
非极性烃链是造成脂肪酸在水中溶解度低主要原因 链↑双键↓在水中溶解度↓
熔点
顺式<反式 链长↑熔点↑;双键↑熔点↓
脂肪酸盐与乳化作用
脂肪酸盐——两亲化合物 去污剂(乳化剂)——都是两亲分子
脂酰甘油
脂肪酸和甘油所形成的脂
三酯酰甘油(主)
简单
三个相同脂肪酸
混合
≥2不同脂肪酸
三酯酰甘油=1甘油+3脂肪酸
多数天然的油物质,简单和混合的甘油三酯的复杂混合物
三酰甘油是甘油的脂肪酸酯
油(脂性油)——液态 脂(真脂,中性脂)——固态
油脂 (中性脂肪/脂肪)
动物酰基甘油
脂(鱼油除外)
植物酰基甘油
油(可可脂例外)
三酰甘油 (甘油三酰)
结构
三酰甘油通式
R1=R2=R3
简单三酰甘油
反之
混合三酰甘油
物理性质
溶解度
不溶于水,也没有形成高度分散的倾向
熔点
链长↑熔点↑;双键↑熔点↓
化学性质
皂化
油脂的碱水解
皂化值(价)
加热,KOH(mg)/油脂(g)
反映油脂的量(摩尔数)
皂化值↑分子量↓
酸败
酸值
不加热,KOH(mg)/油脂(g)
酸值↓则游离脂肪酸少,说明油脂质量好
加成反应
氢化
油脂中的不饱和键可以在金属镍催化下发生氢化反应
防酸败
卤化
油物可以与卤素发生加成作用
碘值
油脂的不饱和程度
I2(g)/油脂(100g)
乙酰值
乙酰化值↑,表明分子中的羟基多
KOH(mg)/乙酰化的油脂(g)
过氧化
烹饪油的部分氢化产生反式脂肪酸
三酰甘油提供储能和保温
蜡及其用作储能和防水
天然蜡
多种蜡酯的混合物
常见
蜂/鲸/羊毛/棕榈 蜡
脂类和生物膜
脂类
膜结构脂质
包括
磷脂
甘油磷脂 (第一大膜脂)
鞘磷脂
糖脂
鞘糖脂(主要)
甘油糖脂
醇基不同:甘油磷脂的醇基是甘油,鞘磷脂的醇基是鞘氨醇
固醇
甘油磷脂
L构型,(古菌的脂质D-构型)
结构
3-sn-磷脂酸是最简单的甘油磷脂
命名:磷脂酰X
磷脂酸的磷酸基进一步被一个高极性或带电荷的醇(XOH)酯化,形成各种甘油磷脂。XOH一般为含氮碱,如胆碱、乙醇胺,和丝氨酸等,此外是肌醇和甘油
性质
溶少量水非极性溶剂,难溶于无水丙酮 用氯仿一甲醇混合液提取
强碱水解→脂肪酸盐,醇(XOH),3一磷酸甘油 弱碱水解→脂肪酸盐,3一磷酰醇甘油
常见
磷脂酰胆碱俗称卵磷脂
组成
甘油、软脂酸、亚油酸、胆碱、磷酸
两亲性
疏水端:胆碱 亲水端:肺肪酸烃链
含基团
烃链、甘油醇基、磷酸基、胆碱
胆碱为季胺离子,强碱性
卵黄、植物、动物的脑、精液、肾上腺和红细胞中丰富。
作用
生物膜的主要成分之一 在生物控制有机体代谢中,脂肪的代谢中起重要作用; 防止脂肪肝的形成,临床上是一种很好的乳化剂
磷脂酰乙醇胺(脑磷脂)
动物、植物中含量丰富,参与血液的凝固过程。 花生四烯酸,DHA等
磷脂酰丝氨酸
参与血液凝固过程
磷脂酰基醇
肌醇替代胆碱主要存在于肝脏和心肌中
双磷脂酰甘油(心磷脂)
主要存在于细菌细胞膜、真核细胞线粒体内膜
由3分子的甘油构成, 一分子在主干,另外两个位于两边形成脂酰基。
醚甘油磷脂 ——某些甘油磷脂含醚键连接的脂肪酰链
缩醛磷脂
血小板活化因子(PAF)
嗜碱性粒细胞释放,引起血小板凝集和血管收缩
鞘氨醇
动物:D一鞘氨醇 植物:二氢鞘氨醇和4一羟二氢鞘氨醇
衍生物
神经酰胺
脂肪酸通过酰胺键与鞘氨醇的-NH2相连,形成神经酰胺
鞘氨醇及其衍生物构成
鞘酯
鞘磷脂(鞘氨醇磷脂类)
组成
鞘氨醇+脂肪酸+磷酸胆碱(或磷酸乙醇胺)
存在
动物细胞的质膜 是髓鞘的主要成分
鞘糖脂
中性鞘糖脂 (中性糖脂,脑苷脂)
糖基
半乳糖基/乳糖基/葡萄糖基 神经酰胺
酸性
硫苷脂 (硫酸鞘磷脂)
神经节苷脂 (唾液酸鞘糖脂)
以寡糖链作为极性头部,是含有唾液酸和其他单糖残基的复杂寡糖
真核细胞的一类膜糖脂
组成
鞘氨醇、脂肪酸、糖基和唾液酸
生物学功能
①细胞结构的刚性; ②抗原的化学标记血型抗原; ③细胞分化阶段可鉴定的化学标记; ④调节细胞的正常生长; ⑤授予细胞与其它生物活性物质的反应性倾向。
ABO血型的细胞表面抗原物质为鞘糖脂
细胞表面的鞘脂是生物识别的位点
类固醇
作用
作为激素起某种代谢调节作用; 作为乳化剂有助于脂肪的消化和吸收; 有抗炎症的作用等功能
类固醇核(甾核)
环戊烷多氢菲
植物固醇和真菌固醇
麦角固醇
分类
固醇
胆固醇
存在方式
游离 和脂肪酸 结合 成胆固醇酯
类固醇不含有脂肪酸, 但胆固醇结合形式例外
非动物固醇
麦角固醇经日光或 UV 照射→维生素D2; 7-脱氢固醇经日光或 UV 照射→维生素 D3
固醇衍生物
胆汁酸
种类
胆酸 鹅胆酸 脱氧胆酸
重要乳化剂
激素
孕酮、睾丸激素、肾上腺皮质激素、盐皮质激素
活性脂质——作为信号、辅因子、色素
类二十烷酸是局部性的激素
合成前体
花生四烯酸
包括
凝血噁烷(血栓烷类)TX 白三烯LT
前列腺素是类二十碳烷类,是一种环羟脂酸
磷脂酰肌醇IP3和鞘氨醇衍生物DAG(甘油二酯)是第二信使
萜类化合物
无脂肪酸、组织含量较少,有极其重要的生物学功能
概念 【重点掌握】
异戊二烯的衍生物,含有2个异戊二烯单位的萜称单萜,3个称倍半萜,4个称双萜。 一 植物中如柠檬油中,含有的柠檬苦素、薄荷中含有的薄荷、樟脑油中含有的樟脑。
血脂蛋白质
按脂蛋白颗粒密度分类
乳糜微粒CM 极低密度脂蛋白VLDL 低密度脂蛋白LDL 高密度脂蛋白HDL
由疏水脂类为核心 围绕着极性脂类及载脂蛋白组成的复合体
球状结构
生物膜
生物膜的流动镶嵌模型 磷脂双分子层
突出膜的流动性和膜蛋白的不对称性
运输机制
被动运输
顺浓度梯度,不耗能
方式
自由扩散
物质通过磷脂分子之间的间隙进出细胞
不带电小分子,水
协助扩散
需膜蛋白
各种极性分子和无机离子,如糖、氨基酸、核苷酸以及细胞代谢物等
主动运输
逆浓度梯度,耗能
能量来源
ATP直接供能、ATP间接提供能量 光能驱动由ATP直接提供能量的主动运输一钠钾泵/钙泵/质子泵
大分子物质
内吞作用
吞噬作用
细胞摄入不溶性颗粒
胞饮作用
细胞摄入溶解物质
外排作用
分泌蛋白通过内质网的转运-信号肽假说由核糖体合成出来的蛋白质必须运送到细胞的各个部位发挥作用
内在蛋白主要靠内在蛋白和脂双层的疏水相互作用与膜结合 外周蛋白是静电相互作用和氢键
包括
质膜和内膜
生物膜的组成
脂质 (主要是磷脂) 蛋白质(包括酶) 糖类 水和金属离子等
每种膜都有特定的脂质和蛋白质
膜脂
磷脂
以甘油磷脂为主
糖脂、固醇
脂双层是膜的基本结构元件
膜脂与水混合时→微团、脂双层、微囊
膜成分在脂双层两侧的分布是不对称的
膜蛋白按膜上定位和与膜质结合牢固程度分类
外周/内在/兼在 蛋白质
生物膜是动态的
脂双层中的脂质能以 有序或无序液态存在 脂质的跨膜运动需要酶催化 脂质和蛋白质在膜内作侧向扩散
质膜的内在蛋白参与表面黏着、信号传递和其他细胞过程
脂质的提取、分离和分析
脂质用有机溶剂提取
吸附层析分离不同的极性的脂质
硅胶吸附柱 HPLC TLC
气-液色谱(GLC)用于挥发性脂质混合物
专一性水解有助于脂质结构测定
质谱与脂质结构测定和脂质组学