5 脂质与生物膜

概述：一、脂质的化学概念 脂质（ lipide ）是脂肪酸和醇等所组成

的酯类及其衍生物，二、脂质的特点： 1 、难溶于水，溶于乙醚、丙酮、氯仿

等非极性有机溶剂。 2 、是脂肪酸和醇等所组成的酯类 3 、能被生物体利用，作为构造、修补

或供能用。

三 、脂质的生理功能• 1 、提供能量和储存能量。• 2 、保护作用和御寒作用。• 3 、为脂溶性物质提供溶剂，促进人体及动物吸收脂

溶性物质，如维生素 A 、 D 、 E 、 K 及类胡萝卜素等。

• 4 、提供必需脂酸。• 5 、磷脂和糖脂是生物膜的基本组分。• 6 、作为细胞表面物质参与细胞识别、免疫• 7 、有些脂质还具有维生素和激素的功能。

四、脂质的分类按其组成可分为 1 、简单脂类（ simple lipid) ：即单纯脂质，为脂酸与醇所组成的酯类 1 ）脂肪（ fat ）－室温时为固态 ，为 1 分子甘油与 3 分子脂酸结合的产物，称脂肪。 2 ）油（ oil ）－室温时为液态的脂肪，含较多不饱和脂酸 3 ）蜡（ waxe) －高级脂酸与高级一元醇所生成的酯。

•2 、复合脂类（ compound lipid ）：为脂肪酸与醇所生成的酯，同时含其他非脂性物质

磷脂－含磷酸与氮碱的脂类

•3 、萜类和类固醇及其衍生物。•4 、衍生脂：上述脂类的水解产物，

如甘油，脂肪酸、乙酰辅酶 A ，•5 、结合类脂，脂与糖、蛋白质结合

形成的糖脂和脂蛋白。习惯上把脂肪称为真脂，其他脂类统

称为类脂。

酯 ester 与脂 fat 有什么不同 酯：酸与醇（羟基化合物）反应脱水生成的化合物。

脂： 由脂肪酸和醇作用生成的酯及其衍生物统称为脂类。

酯化反应：酸与醇（羟基化合物）反应脱水生成的反应。

脂化反应：由脂肪酸和醇作用生成的酯及其衍生物的反应。

综上所述，酯应该是脂的一种。但一般有机物都称作脂，如脂肪，糖脂等。

5.1 三酰甘油5.1.1 三酰甘油的结构

脂肪又称真脂或中性脂肪，它们的化学组成是甘油与 3分子高级脂肪酸，因而又称三酰甘油，分子的组成和结构为：

1 分子甘油和 3 分子脂肪酸结合而成的酯。

5.1.2 三酰甘油的理化性质

• (1) 物理性质 : 无色 / 无味 / 无臭 , 不溶于水 , 易溶于非极性有机溶剂 .

• (2) 化学性质 : 水解与皂化 氢化与卤化 自动氧化与酸败作用

脂肪酸fatty acid

饱和脂肪酸：软脂酸（ 16C ）

硬脂酸（ 18C ）

不饱和脂肪酸

含 1 个双键（油酸）

含 2 个双键（亚油酸）

含 3 个双键（亚麻酸）

含 4 个双键（花生四烯酸） ARA

5.2 脂肪酸

22C 六烯酸（ DHA ） 25C 五烯酸 (EPA)

类脂的化学结构

•生物体中除了脂肪外，其他脂类统称为类脂，在生命活动中起重要作用，主要包括磷脂、糖脂及固醇。

5.3 磷脂5.3.1 磷酸甘油酯 ( 甘油磷脂 )

CH2OCOR1

R2OCOCH

CH2—O—

H

P—O—

O-

O H

X

非极性尾非极性尾

极性头

磷酸甘油酯的结构通式： X 可为胆碱、乙醇胺、丝氨酸、肌醇等。

X

脑磷脂和卵磷脂作用• 在人类的动物体内，磷脂集中在脑、肝、肾等

重要器官中。磷脂是神经细胞的重要组成成分，人体干脑重的 25 ％是卵磷脂。磷脂是细胞膜的重要组成，细胞膜使细胞维持平衡，保持正常形态和功能并传递信息，使营养物质传入细胞，使代谢物传出细胞。在细胞内，线粒体的90％由磷脂组成。人体重量的 1 ％是卵磷脂。综上所述，可见磷脂对人体组成的重要性。在植物界，磷脂存在于种子和果核等生命活动最基础的部分中。

5.4 鞘脂类

• 是植物和动物细胞膜的重要组份 , 以神经组织和脑内含量最丰富 .

•鞘脂类又分成三类 鞘磷脂类 / 脑苷脂类 / 神经节苷脂

5.4.1 鞘磷脂类

— 由 1 分子脂肪酸、 1 分子鞘氨醇、胆碱，以及 1 分子磷酸组成。

—— 鞘磷脂主要存在于神经的髓鞘中，对神经的激动性和传导性可能有重要作用。

5.5 固醇（甾醇）的化学结构

固醇（ sterol ）类都是环戊烷多氢菲的衍生物。是四个环组成的一元醇，动物固醇以胆固醇（ cholesterol ）为代表，植物固醇以麦角固醇为代表。

动物体中可以合成胆固醇，脑及神经组织中含量较高，其次为肾、脾、肝、皮肤，如血清胆固醇含量过高，表示代谢障碍，患者冠状动脉粥样硬化

胆固醇的生物学功能

• 1 、经UV照射可得维 D3

• 2 、胆固醇可变为性激素和肾上腺皮质激素，胆汁酸也由胆固醇转变而来。

• 3 、胆固醇与某些疾病有关，如胆管阻塞、胆石由胆固醇结晶引起，动脉硬化与固醇代谢有关。

脂类的存在形式与生理功能

（一）脂类的存在形式1 、固定脂：以类脂为主要组分，与蛋白结合

为复杂的脂蛋白，在个组织器官中含量恒定。2 、储存脂：主要成分是脂肪，多分布与腹腔、皮下、肌纤维间，一般可达体重的 10%-25% ，因营养状况和机体活动而增减，植物体内脂肪主要集中在果实和种子内。

细胞膜及各种细胞器膜在电镜下表现出大体相同的形态、厚度 6~9nm 左右的片层结构，统称为生物膜。

5.6 生物膜（ biomembrane ）

5.6.2 生物膜的化学组成

主要由脂类和蛋白质组成 , 此外还有少量糖以及金属离子和水

5.6.3 生物膜的结构

•双层脂分子构成•不对称性•流动性•流动镶嵌模型

锚定膜蛋白内嵌蛋白

糖脂

胆固醇 卵磷脂

膜的流动镶嵌模型结构要点

1. 膜结构的连续主体是极性的脂质双分子层。2. 脂质双分子层具有流动性。

3. 内嵌蛋白“溶解”于脂质双分子层的中心疏水部分。4. 外周蛋白与脂质双分子层的极性头部连接。5. 双分子层中的脂质分子之间或蛋白质组分与脂 质之间无共价结合。6. 膜蛋白可作横向运动。

生物膜的功能1. 物质传递作用。2. 保护作用。3. 信息传递作用。4. 细胞识别作用。5. 能量转换作用（线粒体内膜和叶绿体类囊体膜）。6. 蛋白质合成与运输（糙面内质网膜）。7. 内部运输（高尔基体膜）。8. 核质分开（核膜）。