生物化学脂质和生物膜公开课一等奖优质课大赛微课获奖课件.pptx

第1页第1页1掌握三酰甘油构成和结构、磷脂结构特点 及其与功效关系；2熟悉生物膜结构模型及功效；3理解脂类含义、类别及其生物学意义。教学目的教学目的 教学重点教学重点 脂肪和磷脂结构、生物膜基 本概念、化学构成、生物膜结 构模型及生理功效。教学难点教学难点 生物膜结构模型第2页第2页序言序言脂质定义脂质定义脂质生物学意义脂质生物学意义 脂质类别脂质类别5.1 5.1 三酰甘油三酰甘油 5.1.1 5.1.1 三酰甘油结构三酰甘油结构 5.1.2 5.1.2 三酰甘油性质三酰甘油性质5.2 5.2 脂肪酸脂肪酸 5.2.1 5.2.1 天然脂肪酸结构特点天然脂肪酸结构特点 5.2.2 5.2.2脂肪酸种类脂肪酸种类思考与练习思考与练习 教学纲要教学纲要 5.3 磷脂5.4 鞘脂类5.5 5.5 类固醇5.6 5.6 生物膜生物膜 5.6.1 5.6.1 5.6.1 5.6.1 细胞中膜系统细胞中膜系统细胞中膜系统细胞中膜系统 5.6.2 5.6.2 5.6.2 5.6.2 生物膜化学构成生物膜化学构成生物膜化学构成生物膜化学构成 5.6.3 5.6.3 5.6.3 5.6.3 生物膜结构生物膜结构生物膜结构生物膜结构 5.6.4 5.6.4 5.6.4 5.6.4 生物膜功效生物膜功效生物膜功效生物膜功效第3页第3页前前 言言脂质定义脂质定义 但凡水不溶性、而溶于非极性有机溶剂，基本成份含有醇与脂肪酸一类化合物统称为脂质类。脂质生物学意义脂质生物学意义是生物体组织细胞构成成份，主要用于构成细胞膜；是生物体组织细胞构成成份，主要用于构成细胞膜；氧化分解提供能量，含有体积小（因脂质几乎以无水形式存在），热价氧化分解提供能量，含有体积小（因脂质几乎以无水形式存在），热价高（燃烧价是糖或蛋白质两倍多）等特点，冬眠动物所用能量主要是由高（燃烧价是糖或蛋白质两倍多）等特点，冬眠动物所用能量主要是由脂肪氧化产生；脂肪氧化产生；含有润滑、防震、防寒（保温）等作用：高等动物皮下结缔组织、大网含有润滑、防震、防寒（保温）等作用：高等动物皮下结缔组织、大网膜、内脏器官系网膜能够避免器官之间互相摩擦，震动时得以固定而不膜、内脏器官系网膜能够避免器官之间互相摩擦，震动时得以固定而不受损伤；皮下堆积脂肪层，能预防体温外散，因此有受损伤；皮下堆积脂肪层，能预防体温外散，因此有“胖人怕热而不怕胖人怕热而不怕冷冷”说法。说法。是一些活性物质溶剂。活性物质是指生物体内含量少，但又起着极其主是一些活性物质溶剂。活性物质是指生物体内含量少，但又起着极其主要作用物质，如要作用物质，如VA、VD、VE、VK，尚有激素等，它们要溶于脂类物，尚有激素等，它们要溶于脂类物质后才有助于吸取和代谢质后才有助于吸取和代谢。第4页第4页脂质类别脂质类别按其化学组成不同可分为两大类：单脂由高级脂肪酸和醇组成。其中甘油三酯通称为油脂也叫脂肪，而高级醇脂肪酸酯称为蜡。复脂（类脂）除了高级脂肪酸和醇以外，还含有其它成份脂，包含磷脂、糖脂和固醇等。按其功效不同也可分为两大类：储存脂质作为机体能量起源脂质，游离存在皮下、器官之间或种子和果实中，含量不稳定（可变脂），这类脂普通属于油脂；结构脂质作为组织成份脂质，含量比较稳定（基本脂），这类脂普通属于类脂。前前 言言第5页第5页CH2OHCHOHCH2OH OR-C-OHCH2O-CO-RCHOHCH2OHCH2O-CO-R1CHO-CO-R2CH2OHCH2O-CO-R1CHO-CO-R2CH2O-COR3甘油甘油(丙三醇丙三醇)脂肪酸脂肪酸单脂酰甘油单脂酰甘油二脂酰甘油二脂酰甘油三脂酰甘油三脂酰甘油5.1 5.1 三酰甘油三酰甘油5.1.1 5.1.1 三酰甘油结构三酰甘油结构第6页第6页三酰甘油也称油脂，三酰甘油也称油脂，动物油脂称脂肪（动物油脂称脂肪（Fats),植物油脂称油（植物油脂称油（Oils）5.1 5.1 三酰甘油三酰甘油5.1.2 5.1.2 三酰甘油理化性质三酰甘油理化性质普通物理性质：普通物理性质：无色、无臭、无味，不溶于水而溶于非极性有机溶无色、无臭、无味，不溶于水而溶于非极性有机溶剂，无明确熔点，常温下呈液态或固态，有油脂之称。剂，无明确熔点，常温下呈液态或固态，有油脂之称。主要化学性质：主要化学性质：水解与皂化：水解与皂化：催化剂、水解产物、皂化反应、催化剂、水解产物、皂化反应、皂化值皂化值氢化与卤化：氢化与卤化：加氢硬化、加碘卤化、加氢硬化、加碘卤化、碘值碘值氧化与酸败：氧化与酸败：变蛤、变蛤、酸值酸值第7页第7页5.2 5.2 脂肪酸脂肪酸5.2.1 5.2.1 脂肪酸结构特点脂肪酸结构特点1.脂肪酸碳链长脂肪酸碳链长12-20个碳，其中最常见为个碳，其中最常见为C16，C182.动物饱和脂肪酸较多，植物不饱和脂肪酸较多动物饱和脂肪酸较多，植物不饱和脂肪酸较多3.不饱和脂肪酸双键大多数为顺式不饱和脂肪酸双键大多数为顺式RCH2C CHH(CH2)7COOH4.多不饱和脂肪酸双键不共轭多不饱和脂肪酸双键不共轭(1-3个双键从个双键从C9开始开始 4个以上从个以上从C5开始开始)CH2C CHH(CH2)7COOHRCH2C CHH9,12第8页第8页饱和脂肪酸饱和脂肪酸：软脂酸（：软脂酸（16C）、硬脂酸（）、硬脂酸（18C）。）。不饱和脂肪酸不饱和脂肪酸油酸（含油酸（含1个双键）个双键）亚油酸（含亚油酸（含2个双键）个双键）亚麻酸（含亚麻酸（含3个双键）个双键）花生四烯酸（含花生四烯酸（含4个双键）个双键）维持人和动物生长所需，体内又不能合成因维持人和动物生长所需，体内又不能合成因而必需从食物中来而必需从食物中来不饱和不饱和脂肪酸脂肪酸（包括包括亚油亚油酸、亚麻酸、花生四烯酸等酸、亚麻酸、花生四烯酸等）。）。必需脂肪酸：必需脂肪酸：天然存在主要脂肪酸天然存在主要脂肪酸5.2 5.2 脂肪酸脂肪酸5.2.2 5.2.2 脂肪酸种类脂肪酸种类第9页第9页CH2OCOR1R2OCOCHCH2OPOO-OX非极性尾极性头磷脂在水相中自发形成脂质双分子层。5.3 5.3 磷脂磷脂5.3.1 5.3.1 甘油磷脂甘油磷脂非极性尾 头部头部尾部尾部两性分子两性分子第10页第10页5.3 5.3 磷脂磷脂5.3.2 5.3.2 几种主要甘油磷脂几种主要甘油磷脂第11页第11页名称名称分布分布X磷脂酰胆碱磷脂酰胆碱 卵磷脂卵磷脂 卵黄最多，动物各组织卵黄最多，动物各组织 胆碱胆碱磷脂酰乙醇胺磷脂酰乙醇胺 脑磷脂脑磷脂 与卵磷脂并存与卵磷脂并存 乙醇胺乙醇胺 磷脂酰丝氨酸磷脂酰丝氨酸 丝氨酸磷脂丝氨酸磷脂 动物各组织动物各组织 丝氨酸丝氨酸 磷脂酰肌醇磷脂酰肌醇 肌醇磷脂肌醇磷脂 动植微，动脑肝肺动植微，动脑肝肺 肌醇肌醇 缩醛磷脂缩醛磷脂 动脑心，一些细菌动脑心，一些细菌 乙醇胺乙醇胺 神经鞘磷脂神经鞘磷脂 动神经血肺脾动神经血肺脾 胆碱胆碱5.3 5.3 磷脂磷脂5.3.2 5.3.2 几种主要甘油磷脂几种主要甘油磷脂第12页第12页 由由1分子脂肪酸，分子脂肪酸，1分子鞘氨醇或其衍生物，以及分子鞘氨醇或其衍生物，以及1分分子极性头基团构成。子极性头基团构成。鞘脂类鞘脂类鞘磷脂类鞘磷脂类脑苷脂类（糖鞘脂）脑苷脂类（糖鞘脂）神经节苷脂类神经节苷脂类5.4 5.4 鞘脂类鞘脂类5.5 5.5 类固醇类固醇 以环戊烷多氢以环戊烷多氢菲为关键结构环菲为关键结构环状醇。包括动物状醇。包括动物固醇、植物固醇固醇、植物固醇和微生物固醇。和微生物固醇。如如7-7-脱氢胆固醇脱氢胆固醇（VDVD3 3原），麦角原），麦角固醇（固醇（VDVD2 2原）原）ABCD15710131714R1R2R3甾字甾字(-C10,13,17三个取代基三个取代基环戊烷多氢菲结构环戊烷多氢菲结构HO含醇类含醇类田田-四个环四个环第13页第13页胆固醇胆固醇(胆甾醇胆甾醇)名称名称分布分布功效功效动物血液动物血液,脂肪脂肪,脑及神经脑及神经B环开环环开环转化为转化为D3麦角固醇麦角固醇 酵母，植物中酵母，植物中 B环开环转化为环开环转化为D2胆酸胆酸 动物胆汁动物胆汁 脂肪乳化剂脂肪乳化剂甾体激素甾体激素 动物动物 性激素，性激素，调整糖，盐代谢调整糖，盐代谢 肾上腺皮质激素肾上腺皮质激素 性腺分泌性腺分泌 强心苷强心苷 植物玄参科植物玄参科 医药强心剂医药强心剂 或百合科或百合科 剧毒剧毒皂角苷皂角苷 植物薯蓣科植物薯蓣科 医药制剂医药制剂 化工原料化工原料蟾毒蟾毒 动物蟾科动物蟾科 强心剂，剧毒强心剂，剧毒类固醇种类第14页第14页n所有细胞都以一层薄膜将它内含物与外界环境分所有细胞都以一层薄膜将它内含物与外界环境分开。开。另外，大多数细胞中还含有许多内膜系统，构成另外，大多数细胞中还含有许多内膜系统，构成含有各种特定功效亚细胞结构和细胞器。比如，含有各种特定功效亚细胞结构和细胞器。比如，线粒体、细胞核、内质网、溶酶体和叶绿体等。线粒体、细胞核、内质网、溶酶体和叶绿体等。细胞膜以及各种细胞器外膜通称为生物膜。细胞膜以及各种细胞器外膜通称为生物膜。电镜下表现出大体相同形态、厚度69nm左右3片层结构。5.6 5.6 生物膜生物膜5.6.1 5.6.1 细胞中膜系统细胞中膜系统第15页第15页1.膜脂：主要是磷脂、固醇和糖脂。当磷脂分散于膜脂：主要是磷脂、固醇和糖脂。当磷脂分散于水相时，可形成脂质体。水相时，可形成脂质体。2.膜蛋白：以糖蛋白为主，脂蛋白次之。分外周蛋膜蛋白：以糖蛋白为主，脂蛋白次之。分外周蛋白和内在蛋白（整合蛋白）。白和内在蛋白（整合蛋白）。3.膜糖类膜糖类4.水和金属离子水和金属离子5.6 5.6 生物膜生物膜5.6.2 5.6.2 生物膜化学构成生物膜化学构成生物膜化学组成，因膜种类不同而有很大差异。详见P 132表5-3第16页第16页双层脂分子构成（E.Gorter,F.Grendel,1925)三明治式结构模型(H.Davson,J.F.Danielli,1935)单位膜模型(J.D.Robertson,1959)流动镶嵌模型流动镶嵌模型(S.J.Singer,G.Nicolson,1972)5.6 5.6 生物膜生物膜5.6.3 5.6.3 生物膜结构生物膜结构第17页第17页生物膜是以磷脂、胆固醇和糖脂为主构成双层脂膜生物膜是以磷脂、胆固醇和糖脂为主构成双层脂膜第18页第18页膜结构流动镶嵌模型膜结构流动镶嵌模型第19页第19页膜结构流动镶嵌模型膜结构流动镶嵌模型第20页第20页膜流动镶嵌模型结构要点膜流动镶嵌模型结构要点1.膜结构连续主体是极性脂质双分子层。膜结构连续主体是极性脂质双分子层。2.脂质双分子层含有流动性。脂质双分子层含有流动性。3.内嵌蛋白内嵌蛋白“溶解溶解”于脂质双分子层中心疏水部分。于脂质双分子层中心疏水部分。4.外周蛋白与脂质双分子层极性头部连接。外周蛋白与脂质双分子层极性头部连接。5.双分子层中脂质分子之间或蛋白质组分与脂质之间无双分子层中脂质分子之间或蛋白质组分与脂质之间无共价结合。共价结合。6.膜蛋白可作横向运动。膜蛋白可作横向运动。5.6 5.6 生物膜生物膜5.6.3 5.6.3 生物膜结构生物膜结构第21页第21页5.6 5.6 生物膜生物膜5.6.4 5.6.4 生物膜功效生物膜功效1.保护功效保护功效2.2.转运功效转运功效3.能量转换能量转换4.信息传递信息传递5.细胞辨认细胞辨认6.运动功效运动功效第22页第22页脂质与生物膜思考与练习1什么是脂类？脂类可分成哪几类？脂类什么是脂类？脂类可分成哪几类？脂类 在生物体中主要功效是什么？在生物体中主要功效是什么？2酯、脂类、脂肪、脂肪酸、必须脂肪酸酯、脂类、脂肪、脂肪酸、必须脂肪酸 各指是什么？它们关系如何？各指是什么？它们关系如何？3磷脂化合物有何结构特点？在水中能形磷脂化合物有何结构特点？在水中能形 成如何结构？为何？成如何结构？为何？4当前比较被公认生物膜模型是什么？当前比较被公认生物膜模型是什么？它有何特点？它有何特点？第23页第23页