脂质与生物膜 上册 p79
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 18:1Δ9
亚油酸 十八碳-9,12-二烯酸 18:2Δ9,12
α-亚麻酸 十八碳-9,12,15-三烯酸 18:3Δ9,12,15
γ-亚麻酸 十八碳-6,9,12-三烯酸 18:3Δ6,9,12
EPA 二十碳-5,8,11,14,17-五烯酸 20:5Δ5,8,11,14,17
DHA 二十二碳-4,7,10,13,16,19-六烯酸 22:6Δ4,7,10,13,16,19
反油酸 十八碳-9-烯酸(反) 18:1Δ9(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)
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。
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。