天然存在的甘油磷脂都是L—构型。 1、结构与分类 依照氨基醇的不同可分以下几类 P57表26各种甘油磷脂的极性头部和电荷量 (1)、磷脂酰胆碱(卵磷脂)(PC) HOCH2CH2N+(CH3)3(胆碱) 分布: 植物:大豆等, 动物:脑、精液、肾上腺、红细胞,蛋卵黄(8-10%)。 作用:控制肝脂代谢,防止脂肪肝的形成。 (2)、磷脂酰乙醇胺(脑磷脂)(PE) HOCH2CH2N+H3(乙醇胺) 参与血液凝结。 (3)、磷脂酰丝氨酸(PS) HOCH2 CH-COO(丝氨酸) +H3 (1)一(3)X均为氨基醇。 (4)、磷脂酰肌醇(P) 图 (5)、磷脂酰甘油(PG) (6)、二磷脂酰甘油(心磷脂) 2、甘油磷脂的性质 ①极性:极性头、非极性尾 ②带电性(可用于分离纯化) 图 、鞘磷脂 高等动物组织中含量较丰富
天然存在的甘油磷脂都是 L—构型。 1、 结构与分类 依照氨基醇的不同可分以下几类: P57 表 2-6 各种甘油磷脂的极性头部和电荷量 (1)、 磷脂酰胆碱(卵磷脂)(PC) HO—CH2CH2N+(CH3)3(胆碱) 分布: 植物:大豆等, 动物:脑、精液、肾上腺、红细胞,蛋卵黄(8-10%)。 作用:控制肝脂代谢,防止脂肪肝的形成。 (2)、 磷脂酰乙醇胺(脑磷脂)(PE) HO—CH2CH2—N+H3(乙醇胺) 参与血液凝结。 (3)、 磷脂酰丝氨酸(PS) HO—CH2CH—COO-(丝氨酸) N+H3 (1)—(3)X 均为氨基醇。 (4)、 磷脂酰肌醇(PI) 图 (5)、 磷脂酰甘油(PG) (6)、 二磷脂酰甘油(心磷脂) 2、 甘油磷脂的性质 ①极性:极性头、非极性尾 ②带电性(可用于分离纯化) 图 二、 鞘磷脂 高等动物组织中含量较丰富
1、组成: 个鞘氨醇 个脂肪酸个磷酸个胆碱或乙醇胺 2、结构与性质 鞘磷脂极性头部分是磷脂酰胆碱或磷脂酰乙醇胺 鞘磷脂结构与甘油磷脂相似,因此性质与甘油磷脂基本相同 第四节鞘脂类 鞘脂类也是动植物生物膜的重要组分 鞘脂类含有一个长的氨基醇 鞘氨醇 已发现的鞘氨醇类约有30种 图2-氨基4-十八碳烯-1.3-二醇 此双键还原,即二氢鞘氨醇 鞘氨醇 植物鞘氨醇 、神经酰胺 鞘脂类的核心结构是神经酰胺( ceramide),由鞘氨醇氨基以酰胺键与长链(18-26C)脂肪酸 的羟基相连 神经酰胺 在鞘磷脂中,神经酰胺1位的-OH被磷酸胆碱( phosphorylcholine)或磷酸乙醇胺( phosphory methano amine)的磷酸基因酯化 除了动物细胞膜外,鞘磷脂在神经细胞的髓鞘中含量最丰富。 第五节结合脂类 、糖脂 glycolipid P478图9-8P479图9-10
1、 组成: 一个鞘氨醇 一个脂肪酸 一个磷酸 一个胆碱或乙醇胺 2、 结构与性质 鞘磷脂极性头部分是磷脂酰胆碱或磷脂酰乙醇胺。 鞘磷脂结构与甘油磷脂相似,因此性质与甘油磷脂基本相同。 第四节 鞘脂类 鞘脂类也是动植物生物膜的重要组分。 鞘脂类含有一个长的氨基醇。 一、 鞘氨醇 已发现的鞘氨醇类约有 30 种。 图 2-氨基-4-十八碳烯-1.3-二醇 此双键还原,即二氢鞘氨醇 鞘氨醇 植物鞘氨醇 二、 神经酰胺 鞘脂类的核心结构是神经酰胺(ceramide),由鞘氨醇氨基以酰胺键与长链(18—26C)脂肪酸 的羟基相连。 神经酰胺 在鞘磷脂中,神经酰胺 1 位的-OH 被磷酸胆碱(phosphorylcholine)或磷酸乙醇胺(phosphorylethano lamine)的磷酸基因酯化。 除了动物细胞膜外,鞘磷脂在神经细胞的髓鞘中含量最丰富。 第五节 结合脂类 一、 糖脂 glycolipid P478 图 9—8 P479 图 9—10
甘油醇糖脂N—脂酰神经鞘氨醇糖脂(神经酰胺糖脂) 1、甘油醇糖脂 半乳糖甘油二酯称:6—磺基Glc甘油二酯 2、N—脂酰神经鞘氨醇糖脂(神经酰胺糖脂) 神经酰胺还是糖脂的前体物,有时称鞘糖脂。 图99 在鞘糖脂中,单糖、双糖或寡糖通过O-糖苷键与神经酰胺相连,重要的鞘糖脂有脑苷脂( cerebro side)、硫脑苷脂( (sulfatide)和神经节苷脂( ganglioside) 脑苷脂是单糖与神经酰胺形成的糖脂,是非离子型的。半乳糖脑苷脂( galactocerebroside)乎全部 存在于脑的细胞膜中。 脑苷脂被硫酸化后称为硫脑苷脂,在生理pH下带负电荷 寡糖链(带有一个或多个唾液酸残基)与神经酰胺形成的鞘糖脂称为神经节苷脂,最初是从神经组 织中分离到的,在其它组织中也有分布。 神经节苷脂的命名含有M、D、T和角注数字,M、D、T分别表示含有一个、两个、三个唾液 酸,数字表示在糖链上的位置。 (1)、脑苷脂(中性糖鞘脂类) 主要在神经、脑组织中,X为Gl称Glc脑苷脂,X为Ga称Gal脑苷脂。X还可能是:Fuc、G CNAC、 GaINAc (2)、神经节苷酯(酸性糖鞘脂类) 含有唾液酸,在脑灰质和胸腺中含量高 中枢神经系统某些神经元膜的特征性脂,可能与通过神经元的神经冲动传递有关 人的神经系统细胞膜至少有15种神经节苷脂,它们的生物功能尚未完全了解
甘油醇糖脂 N—脂酰神经鞘氨醇糖脂(神经酰胺糖脂) 1、 甘油醇糖脂 图 半乳糖甘油二酯 称:6—磺基 Glc 甘油二酯 2、 N—脂酰神经鞘氨醇糖脂(神经酰胺糖脂) 神经酰胺还是糖脂的前体物,有时称鞘糖脂。 图 9.9 在鞘糖脂中,单糖、双糖或寡糖通过 O-糖苷键与神经酰胺相连,重要的鞘糖脂有脑苷脂(cerebro side)、硫脑苷脂(sulfatide)和神经节苷脂(ganglioside)。 脑苷脂是单糖与神经酰胺形成的糖脂,是非离子型的。半乳糖脑苷脂(galatocerebroside)几乎全部 存在于脑的细胞膜中。 脑苷脂被硫酸化后称为硫脑苷脂,在生理 pH 下带负电荷。 寡糖链(带有一个或多个唾液酸残基)与神经酰胺形成的鞘糖脂称为神经节苷脂,最初是从神经组 织中分离到的,在其它组织中也有分布。 神经节苷脂的命名含有 M、D、T 和角注数字,M、D、T 分别表示含有一个、两个、三个唾液 酸,数字表示在糖链上的位置。 (1)、 脑苷脂(中性糖鞘脂类) 图 主要在神经、脑组织中,X 为 Glc 称 Glc 脑苷脂,X 为 Gal 称 Gal 脑苷脂。X 还可能是:Fuc、G lcNAc、GalNAc (2)、 神经节苷酯(酸性糖鞘脂类) 含有唾液酸,在脑灰质和胸腺中含量高。 中枢神经系统某些神经元膜的特征性脂,可能与通过神经元的神经冲动传递有关。 图 人的神经系统细胞膜至少有 15 种神经节苷脂,它们的生物功能尚未完全了解
3、糖脂的生物学功能 糖脂的功能还不十分清楚,有些动物细胞膜上的糖脂分子能与细菌毒素以及细菌细胞结合,起受 体的作用 (1)细胞结构的刚性 (2)抗原的化学标记血型抗原 人的A、B、O血型差异在于糖链末端残基。现在临床上正研究用酶促降解B抗原或A抗原的末端残基 Ga或 GaINAc,从而增加O抗原的血液来源 (3)细胞分化阶段可鉴定的化学标记 可能与糖链的长短有关 (4)调节细胞的正常生长 与正常细胞转化成肿癌细胞有关。肿癌Cll的神经节苷脂糖链比正常cell的短。 (5)授予细胞与其它生物活性物质的反应性倾向 u鞘脂贮积病( sphingolipid storage disease, sphingolipidoses) 溶酶体贮积病是由于降解某种特定代谢物的酶发生遗传性缺陷造成的。一些溶解体贮积病与鞘脂代谢有关, 也称鞘脂贮积病,常见的就是Tay- sochs神经节苷GM?贮积病,这是由于降解它的b- hexosaminidase(b- 氨基己糖苷酶)缺陷造成的。当细胞积累GM2时就溶胀最终死亡,Tay- Sachs综合症(失明,肌肉萎缩,抽 搐,精神错乱),通常在出生数月后表现出来 sease symptern Accumulating spluingolipid Enzyme deficiency Tay-sachs disease Blindness Muscle weakness Seizures Mental retardation Ganglioside GM2 b-hexosaminidoseA Gaucheris disease Mental retardations, Liver and spleen enlargement Eresion of cong bones Glucocerebosile b-glucosidase Niemann-Pick disease Montal retardution sphingomyelin sphingomylinase 脂蛋白 lipoprotein 要点:血桨脂蛋白血桨白蛋白 (学生自己看,此处不讲,在脂代谢中讲。) 虽然脂蛋白可以指任何与脂基(如脂肪酸、异戊二烯)共价相连的蛋白、但它常常用来指哺乳动物血浆(尤其 是人)中的脂蛋白质复合物 血浆脂蛋白可以把脂类(三酰甘油、磷脂、胆固醇)从一个器官运输到另一个器官 图917P233 血浆脂蛋白根据密度来分类: (1)乳糜微粒,密度非常低,运输甘油三酯和胆固醇脂,从小肠到组织肌肉和 adipose组织。 (2)极低密度脂蛋白vLDL(.95-1.006g/cm3),在肝脏中生成,将脂类运输到组织中,当ⅥLDL被运输到 全身组织时,被分解为三酰甘油、脱辅基蛋白和磷脂,最后,VLDL被转变为低密度脂蛋白。 (3)低密度脂蛋白(LDL,1.006-1.063gm3),把胆固醇运输到组织,经过一系列复杂的过程,LDL与LDL 受体结合并被细胞吞食 (4)高密度脂蛋白(HDL,1.063-1210gcm3),也是在肝脏中生成,可能负责清除细胞膜上过量的胆固醇 当血浆中的卵磷脂:胆固醇酰基转移酶( Lecithin cholesterol acyltransferase,ICAη将卵磷脂上的脂肪酸残基
3、 糖脂的生物学功能 糖脂的功能还不十分清楚,有些动物细胞膜上的糖脂分子能与细菌毒素以及细菌细胞结合,起受 体的作用。 (1)细胞结构的刚性 (2)抗原的化学标记 血型抗原 图 人的 A、B、O 血型差异在于糖链末端残基。现在临床上正研究用酶促降解 B—抗原或 A 抗原的末端残基 Gal 或 GalNAc,从而增加 O—抗原的血液来源。 (3)细胞分化阶段可鉴定的化学标记 可能与糖链的长短有关 (4)调节细胞的正常生长 与正常细胞转化成肿癌细胞有关。肿癌 Cell 的神经节苷脂糖链比正常 Cell 的短。 (5)授予细胞与其它生物活性物质的反应性倾向。 u 鞘脂贮积病(sphingolipld storage disease, sphingolipidose) 溶酶体贮积病是由于降解某种特定代谢物的酶发生遗传性缺陷造成的。一些溶解体贮积病与鞘脂代谢有关, 也称鞘脂贮积病,常见的就是 Tay-sochs 神经节苷 GM2 贮积病,这是由于降解它的 b-hexosaminidaseA(b- 氨基己糖苷酶)缺陷造成的。当细胞积累 GM2 时就溶胀最终死亡,Tay-Sachs 综合症(失明,肌肉萎缩,抽 搐,精神错乱),通常在出生数月后表现出来。 disease symptern Accumulating spluingolipid Enzyme deficiency Tay-sachs disease BlindnessMuscle weaknessSeizuresMental retardation Ganglioside GM2 b-hexosaminidoseA Gaucheris disease Mental retardations,Liver and spleen enlargementEresion of cong bones Glucocerebosile b-glucosidase Niemann-Pick disease Montal retardution sphingomyelin sphingomylinase 二、 脂蛋白 lipoprotein 要点:血桨脂蛋白 血桨白蛋白 (学生自己看,此处不讲,在脂代谢中讲。) 虽然脂蛋白可以指任何与脂基(如脂肪酸、异戊二烯)共价相连的蛋白、但它常常用来指哺乳动物血浆(尤其 是人)中的脂-蛋白质复合物。 血浆脂蛋白可以把脂类(三酰甘油、磷脂、胆固醇)从一个器官运输到另一个器官。 图 9.17 P233 血浆脂蛋白根据密度来分类: (1) 乳糜微粒,密度非常低,运输甘油三酯和胆固醇脂,从小肠到组织肌肉和 adipose 组织。 (2) 极低密度脂蛋白 VLDL(0.95-1.006g/cm3),在肝脏中生成,将脂类运输到组织中,当 VLDL 被运输到 全身组织时,被分解为三酰甘油、脱辅基蛋白和磷脂,最后,VLDL 被转变为低密度脂蛋白。 (3) 低密度脂蛋白(LDL,1.006-1.063g/cm3),把胆固醇运输到组织,经过一系列复杂的过程,LDL 与 LDL 受体结合并被细胞吞食。 (4) 高密度脂蛋白(HDL,1.063-1.210g/cm3),也是在肝脏中生成,可能负责清除细胞膜上过量的胆固醇。 当血浆中的卵磷脂:胆固醇酰基转移酶(Lecithin cholesterol acyltransferase, LCAT)将卵磷脂上的脂肪酸残基
转移到胆固醇上生成胆固醇脂时,HDL将这些胆固醇脂动输到肝。肝脏将过量的胆固醇转化为胆汁酸 u脂蛋白与动脉粥样硬化:( atherosclerosis) 动脉粥样硬化是一个慢性病,在此过程中,粥样物质逐渐沉积在动脉的内壁上,这些沉积物称为 Plaque(蚀 斑),在 plaque形成过程中,平滑肌细胞、巨噬细胞和各种细胞残渣逐渐聚集。当巨噬细胞中吞食了大量脂 类物质(主要是胆固醇和胆固醇脂)它们就成为粥样化细胞。最后,粥样硬化斑钙化( calcify)突入动脉腔,阻 止血液流动,大脑、心、肺等器官就会缺氧和营养。冠状动脉粥样硬化病是最常见的一种,由于缺氧和营 破坏了心肌。 Plaque中的胆固醇大部分是来自粥样细胞吞噬的LDL。因此,毫不奇怪,高水平的血浆LDL与冠状动脉粥 样症直接相关(LDL含有大量的胆固醇及胆固醇脂),其它相关因素还包括高脂类饮食、吸烟、抑郁和缺少 运动,高水平的血浆HDL与代几率的冠状动脉病有关。肝细胞是唯一具有HDL受体的细胞 可粥样化的细胞具有LDL受体,当LDL与受体结合后这些细胞就通过胞吞作用吞食LDL。在正常情况下 进入细胞中的LDL释放出的胆固醇和其它脂类可用于细胞结构和代谢上的需要。通常情况下LDL受体功 能是高度调控的,吞入相对大量的LDL后,LDL受体合成就降低。巨噬细胞却不同,LDL受体的合成并 不降低,粥样硬化斑中的巨噬细胞含有高水平的LDL受体,而且对氧化破坏的LDL仍有亲和力。抗坏血 酸(Vc)和ⅤE都是抗氧化剂,能抑止粥样斑的形成 第六节萜类和固醇类化合物 可以统称为类异戊二烯类( isoprenoid,由乙酰CoA经由异戊二烯焦磷酸生成的,而不是由异戊二烯合成的 萜类 些真核蛋白质合成后经过异戊二烯化,常见的异戊二烯基团就是 farnesyl和 geranylgeranyl group 二、固醇类 含有环戊烷多氢菲母核的一类醇、酸及其衍生物。包括:固醇、固醇衍生物 图 1、胆固醇(二氢胆固醇、T脱氢胆酸、胆固醇酯) 以游离或酯的形态存在于一切动物组织中,植物中没有。是最早由从动物胆石中分离出的固醇。 (1)、结构 C3羟基 C10和C13各一个甲基 C5与C6间一个双键 C17异辛烷 (2)、性质 白色、斜方晶体。 a.醇基可与脂酸成酯(棕榈酸、硬脂酸、油酸) b.双键可加氢 (3)、分布及功能 a.70千克人体含140克左右,1/4在脑及神经组织中,肝、肾含量较多。肾上腺、卵巢等合成固醇激素的 腺体含量也较多,可达1—5%。血清中含量升高,会增加患心血管疾病的可能性 b.胆固醇是生物膜的重要成分,羟基极性端分布于膜的亲水界面,母核及侧链深入膜双层,控制膜的流动 性,阻止磷脂在相变温度以下时转变成结晶状态,保证膜在低温时的流动性及正常功 c.胆固醇是合成胆汁酸、类固醇激素、维生素D等生理活性物质的前体
转移到胆固醇上生成胆固醇脂时,HDL 将这些胆固醇脂动输到肝。肝脏将过量的胆固醇转化为胆汁酸。 u 脂蛋白与动脉粥样硬化:(atherosclerosis) 动脉粥样硬化是一个慢性病,在此过程中,粥样物质逐渐沉积在动脉的内壁上,这些沉积物称为 Plaque(蚀 斑),在 plaque 形成过程中,平滑肌细胞、巨噬细胞和各种细胞残渣逐渐聚集。当巨噬细胞中吞食了大量脂 类物质(主要是胆固醇和胆固醇脂)它们就成为粥样化细胞。最后,粥样硬化斑钙化(calcify)突入动脉腔,阻 止血液流动,大脑、心、肺等器官就会缺氧和营养。冠状动脉粥样硬化病是最常见的一种,由于缺氧和营 破坏了心肌。 Plaque 中的胆固醇大部分是来自粥样细胞吞噬的 LDL。因此,毫不奇怪,高水平的血浆 LDL 与冠状动脉粥 样症直接相关(LDL 含有大量的胆固醇及胆固醇脂),其它相关因素还包括高脂类饮食、吸烟、抑郁和缺少 运动,高水平的血浆 HDL 与代几率的冠状动脉病有关。肝细胞是唯一具有 HDL 受体的细胞。 可粥样化的细胞具有 LDL 受体,当 LDL 与受体结合后这些细胞就通过胞吞作用吞食 LDL。在正常情况下, 进入细胞中的 LDL 释放出的胆固醇和其它脂类可用于细胞结构和代谢上的需要。通常情况下 LDL 受体功 能是高度调控的,吞入相对大量的 LDL 后,LDL 受体合成就降低。巨噬细胞却不同,LDL 受体的合成并 不降低,粥样硬化斑中的巨噬细胞含有高水平的 LDL 受体,而且对氧化破坏的 LDL 仍有亲和力。抗坏血 酸(Vc)和 VE 都是抗氧化剂,能抑止粥样斑的形成。 第六节 萜类和固醇类化合物 可以统称为类异戊二烯类(isoprenoid),由乙酰-CoA 经由异戊二烯焦磷酸生成的,而不是由异戊二烯合成的 一、 萜类 一些真核蛋白质合成后经过异戊二烯化,常见的异戊二烯基团就是 farnesyl 和 geranylgeranyl group 二、 固醇类 结构: 含有环戊烷多氢菲母核的一类醇、酸及其衍生物。包括:固醇、固醇衍生物。 图 1、 胆固醇(二氢胆固醇、T—脱氢胆酸、胆固醇酯) 以游离或酯的形态存在于一切动物组织中,植物中没有。是最早由从动物胆石中分离出的固醇。 (1)、 结构 C3 羟基 C10 和 C13 各一个甲基 C5 与 C6 间一个双键 C17 异辛烷 (2)、 性质 白色、斜方晶体。 a. 醇基可与脂酸成酯(棕榈酸、硬脂酸、油酸) b. 双键可加氢 (3)、 分布及功能 a. 70 千克人体含 140 克左右,1/4 在脑及神经组织中,肝、肾含量较多。肾上腺、卵巢等合成固醇激素的 腺体含量也较多,可达 1—5%。血清中含量升高,会增加患心血管疾病的可能性。 b. 胆固醇是生物膜的重要成分,羟基极性端分布于膜的亲水界面,母核及侧链深入膜双层,控制膜的流动 性,阻止磷脂在相变温度以下时转变成结晶状态,保证膜在低温时的流动性及正常功能。 c. 胆固醇是合成胆汁酸、类固醇激素、维生素 D 等生理活性物质的前体