第六章脂质与生物膜 上册 6-1引言 (1)脂质:一类低溶于水而溶于非极性溶剂的生物有机分子。结构差异极大。 (2)分类 单纯脂质:如甘油三酯、蜡 复合脂质:除含脂肪酸和醇外,还有非脂成分 1.磷脂 甘油磷脂,鞘磷脂 2.糖脂: 非脂成分为糖。 3.衍生脂质:由1与2衍生而来。如脂肪酸,固醇类(胆酸、性激素、肾上腺皮质激素) 萜,天然色素(胡罗卜素) 其他脂质:维生素A、D、E.,前列腺素,脂蛋白 (3)脂质的生物学作用 1.贮存脂质:能量主要贮存形式,如甘油三酯和蜡。1克油脂在体内完全氧化为1克糖或 蛋白产生能量的22倍 2.结构脂质:构成生物膜的骨架 3.活性脂质:具专一的重要生物活性,如类固醇,维生素A、D、E、K,前列腺素,泛 醌 62脂肪酸: (一)结构特点: (1)天然脂肪酸通常偶数碳原子,一般12-22个碳 (2)脂肪酸有饱和、单不饱和和多不饱和。不饱和双键一个处于Cy-C10之间,且为顺式 (cis),为反式必须加t( trans) (3)多不饱和脂肪酸(PUFA):往往不共轭 P83表2-2某些天然存在的脂肪酸 硬脂酸n-十八酸18:0 油酸 十八碳-9—烯酸18:1′ 亚油酸十八碳-9,12-二烯酸18: a-亚麻酸十八碳-9,12,15-三烯酸18:331215 γ-亚麻酸十八碳-6,9,12-三烯酸18:3612 EPA 二十碳-5,8,11,14,17-五烯酸20:55! DHA 二十二碳-4,7,10,13,16,19-六烯酸22:63.10.1316.1 反油酸十八碳-9-烯酸(反)18:190 (二)必需多不饱和脂肪酸: 对人体的功能不可缺少,但必须由膳食提供的两个不饱和脂肪酸,如亚油酸和 亚麻酸。 亚油酸:第一个双键离甲基末端6个碳,为-6系列 γ-亚麻酸:第一个双键离甲基末端3个碳,为ω-3系列 (三)类二十碳烷:20碳多不饱和脂肪酸至少含三个双键,包括几类信号分子 (1)前列腺素(PG):有升高体温(发烧),促进炎症(产生疼痛)等一系列生理作用 (2)凝血恶烷(TX):诱发血小板聚集,促进血栓形成。 (3)白三烯(LT):促进过敏反应,如发生哮喘 阿司匹林(乙酰水杨酸),有关闭前列腺素PGH的合成,所以抗炎;抑制TXA2形成而抗血
第六章 脂质与生物膜 上册 p79 6-1 引言 （1）脂质：一类低溶于水而溶于非极性溶剂的生物有机分子。结构差异极大。 （2）分类： 单纯脂质：如甘油三酯、蜡。 复合脂质：除含脂肪酸和醇外，还有非脂成分。 1. 磷脂： 甘油磷脂，鞘磷脂。 2. 糖脂： 非脂成分为糖。 3. 衍生脂质：由 1 与 2 衍生而来。如脂肪酸，固醇类（胆酸、性激素、肾上腺皮质激素）， 萜，天然色素（胡罗卜素）。 其他脂质：维生素 A、D、E.，前列腺素，脂蛋白。 （3）脂质的生物学作用： 1. 贮存脂质：能量主要贮存形式，如甘油三酯和蜡。1 克油脂在体内完全氧化为 1 克糖或 蛋白产生能量的 2.2 倍。 2. 结构脂质：构成生物膜的骨架。 3. 活性脂质：具专一的重要生物活性，如类固醇，维生素 A、D、E、K，前列腺素，泛 醌。 6-2 脂肪酸： （一）结构特点： （1）天然脂肪酸通常偶数碳原子，一般 12-22 个碳。 （2）脂肪酸有饱和、单不饱和和多不饱和。不饱和双键一个处于 C9-C10 之间，且为顺式 （cis），为反式必须加 t（trans）。 （3）多不饱和脂肪酸（PUFA）：往往不共轭。 P83 表 2-2 某些天然存在的脂肪酸 硬脂酸 n-十八酸 18：0 油酸 十八碳-9-烯酸 18：1 Δ9 亚油酸 十八碳-9，12-二烯酸 18：2 Δ9，12 α-亚麻酸 十八碳-9，12，15-三烯酸 18：3 Δ9，12，15 γ-亚麻酸 十八碳-6，9，12-三烯酸 18：3 Δ6，9，12 EPA 二十碳-5，8，11，14，17-五烯酸 20：5 Δ5，8，11，14，17 DHA 二十二碳-4，7，10，13，16，19-六烯酸 22：6 Δ4，7，10，13，16，19 反油酸 十八碳-9-烯酸（反） 18：1 Δ9(t) (二) 必需多不饱和脂肪酸： 对人体的功能不可缺少，但必须由膳食提供的两个不饱和脂肪酸，如亚油酸和α- 亚麻酸。 亚油酸: 第一个双键离甲基末端 6 个碳，为ω-6 系列。 γ-亚麻酸：第一个双键离甲基末端 3 个碳，为ω-3 系列。 （三）类二十碳烷：20 碳多不饱和脂肪酸至少含三个双键，包括几类信号分子： （1）前列腺素（PG）：有升高体温（发烧），促进炎症（产生疼痛）等一系列生理作用。 （2）凝血恶烷（TX）：诱发血小板聚集，促进血栓形成。 （3）白三烯（LT）：促进过敏反应，如发生哮喘， 阿司匹林（乙酰水杨酸），有关闭前列腺素 PGH 的合成，所以抗炎；抑制 TX A2 形成而抗血
6-3磷脂:两类,甘油磷脂和鞘磷脂 (一)甘油磷脂的结构: 甘油的sn命名 (1)甘油结构用 Fisher投影式表示,C2的OH写在左边。 (2)三个碳原子顺序编号12.3(立体专一编号 用sn写在化合物名称前面 (二)甘油磷脂一般性质: (1)纯品为白色蜡状固体,溶于大多数含水非极性溶剂,难溶于无水丙酮 (2)属于两亲物质,可成膜。P81图2-1画出脂质几种常见结构单分子层、双分子层、 微团、微囊。 (3)被磷脂酶专一水解 潾脂酶A1,A2,C,D作用甘油磷脂不同位置(P105),如磷脂酶A1,A2,分别专 一除去sn-1位和sn-2位上的脂肪酸 (三)常见的甘油磷脂(结构式见P104图2-10及表2-5) (1)磷脂酰胆碱(PC) 1,2-二酰基-sn-甘油-3-磷酰胆碱 称卵磷脂,3-sn-磷脂酰胆碱,为细胞膜中最丰富的脂质。 头基胆碱,代谢中一种甲基供体,可归为B族维生素 卵磷脂和胆碱可防止脂肪肝,一般从大豆油和蛋黄中提取 (2)磷脂酰乙醇胺(PE) 又称脑磷脂,头基为乙醇胺,又称胆胺。 为细胞膜中另一种最丰富的脂质 (3)磷脂酰丝氨酸(PS) 头基丝氨酸。分子净电荷-1,(PC、PE均为0) 可引起损伤表面凝血酶活化。 PC,PE,PS之间在体内可互相转化。 (4)磷脂酰肌醇(PI) PIP2磷脂酰肌醇-4,5-双磷酸,可将许多细胞外信号转化为细胞内信号 (5)磷脂酰甘油(PG) 头基为甘油,且常与Lys相连。 在细菌细胞膜中常见 (四)醚甘油磷脂 甘油骨架s-1位碳上是O-烃基(醚键相连) (1)缩醛磷脂(见P107) sn-1位为含α,β不饱和醚(cis),头基可为胆碱,乙醇胺和Ser,脊椎动物心脏 中富含缩醛磷脂。 (2)血小板活化因子(见P107) sn-2位为乙酰基。 能引起血小板凝集和血管扩张,是炎症和过敏反应的有效介体。 (五)鞘磷脂(SM) 即鞘氨醇磷脂,在高等动物的脑髓鞘和红细胞膜中特别丰富 (1)鞘氨醇:已发现60多种,哺乳动物的鞘磷脂常见为D-鞘氨醇:反式-D-赤藓糖型2- 氨基-4-十八碳烯1.3-二醇,结构式见Pl07
凝。 6-3 磷脂：两类，甘油磷脂和鞘磷脂。 （一）甘油磷脂的结构： 甘油的 sn 命名 （1）甘油结构用 Fisher 投影式表示，C2 的-OH 写在左边。 （2）三个碳原子顺序编号 1.2.3（立体专一编号） 用 sn 写在化合物名称前面 （二）甘油磷脂一般性质： （1）纯品为白色蜡状固体，溶于大多数含水非极性溶剂，难溶于无水丙酮。 （2）属于两亲物质，可成膜。P81 图 2-1 画出脂质几种常见结构单分子层、双分子层、 微团、微囊。 （3）被磷脂酶专一水解。 磷脂酶 A1，A2，C，D 作用甘油磷脂不同位置（P105），如磷脂酶 A1，A2，分别专 一除去 sn-1 位和 sn-2 位上的脂肪酸。 （三）常见的甘油磷脂（结构式见 P104 图 2-10 及表 2-5） （1）磷脂酰胆碱（PC） 1，2-二酰基-sn-甘油-3-磷酰胆碱 又称卵磷脂，3-sn-磷脂酰胆碱，为细胞膜中最丰富的脂质。 头基胆碱，代谢中一种甲基供体，可归为 B 族维生素。 卵磷脂和胆碱可防止脂肪肝，一般从大豆油和蛋黄中提取。 （2）磷脂酰乙醇胺（PE）： 又称脑磷脂，头基为乙醇胺，又称胆胺。 为细胞膜中另一种最丰富的脂质。 （3）磷脂酰丝氨酸（PS） 头基丝氨酸。分子净电荷-1，（PC、PE 均为 0）。 可引起损伤表面凝血酶活化。 PC，PE，PS 之间在体内可互相转化。 （4）磷脂酰肌醇（PI） PIP2 磷脂酰肌醇-4，5-双磷酸，可将许多细胞外信号转化为细胞内信号。 （5）磷脂酰甘油（PG） 头基为甘油，且常与 Lys 相连。 在细菌细胞膜中常见。 （四）醚甘油磷脂 甘油骨架 sn-1 位碳上是 O-烃基（醚键相连）。 （1）缩醛磷脂 (见 P107) sn-1 位为含α，β不饱和醚（cis），头基可为胆碱，乙醇胺和 Ser，脊椎动物心脏 中富含缩醛磷脂。 （2）血小板活化因子 （见 P107） sn-2 位为乙酰基。 能引起血小板凝集和血管扩张，是炎症和过敏反应的有效介体。 （五）鞘磷脂 (SM) 即鞘氨醇磷脂，在高等动物的脑髓鞘和红细胞膜中特别丰富。 （1）鞘氨醇：已发现 60 多种，哺乳动物的鞘磷脂常见为 D-鞘氨醇：反式-D-赤藓糖型-2- 氨基-4-十八碳烯 1.3-二醇，结构式见 P107
其次为二氢鞘氨醇, (2)神经酰胺(Cer) (3)过胶与氢的N相连,给构上与二计油相似是p0 神经酰胺的1位伯羟基被磷酰胆碱等酯化,结构见P108 6-4糖脂 为糖通过其半缩醛羟基以糖苷键与脂质连接的化合物,由脂质部分不同可分为鞘糖 脂、甘油糖脂以及类固醇衍生的糖脂。 比较重要的有: (1)脑苷脂:为中性鞘糖脂,如半乳糖苷神经酰胺等,占脑干重的11%结构见P109图 (2)神经节苷脂:为糖基部分含有唾液酸的酸性鞘糖脂,在神经系统特别是神经末梢中 含量丰富。种类很多,在神经冲动传递中起重要作用。结构见P109 6-5类固醇 又称甾类,结构以环戊烷多氢菲为基础,类固醇中一大类称为固醇或甾醇,其中最重 要的为胆固醇。结构见P114图2-16。 胆固醇除人体自身合成外,还可从食物中获得。 胆固醇是脊椎动物细胞重要成分,在真核生物细胞脂膜中维持生物膜流动性和正常透 过能力。 胆固醇在神经组织和肾上腺中含量丰富,脑中固体物质的17%为胆固醇。 7-脱氢胆固醇存在于动物皮下,在紫外线作用下形成维生素D3,见上册P437
其次为二氢鞘氨醇。 （2）神经酰胺 （Cer） 脂肪酸通过酰胺键与鞘氨醇的-NH2 相连，结构上与二酰甘油相似，见 P108。 （3）鞘磷脂 神经酰胺的 1 位伯羟基被磷酰胆碱等酯化，结构见 P108。 6-4 糖脂 为糖通过其半缩醛羟基以糖苷键与脂质连接的化合物，由脂质部分不同可分为鞘糖 脂、甘油糖脂以及类固醇衍生的糖脂。 比较重要的有： （1） 脑苷脂：为中性鞘糖脂，如半乳糖苷神经酰胺等，占脑干重的 11%。结构见 P109 图 2-11。 （2）神经节苷脂：为糖基部分含有唾液酸的酸性鞘糖脂，在神经系统特别是神经末梢中 含量丰富。种类很多，在神经冲动传递中起重要作用。结构见 P109。 6-5 类固醇 又称甾类，结构以环戊烷多氢菲为基础，类固醇中一大类称为固醇或甾醇，其中最重 要的为胆固醇。结构见 P114 图 2-16。 胆固醇除人体自身合成外，还可从食物中获得。 胆固醇是脊椎动物细胞重要成分，在真核生物细胞脂膜中维持生物膜流动性和正常透 过能力。 胆固醇在神经组织和肾上腺中含量丰富，脑中固体物质的 17%为胆固醇。 7-脱氢胆固醇存在于动物皮下，在紫外线作用下形成维生素 D3，见上册 P437