第一章生物分子概论 下载本文

磷脂是兼性离子,有多个可解离基团。在弱碱下可水解,生成脂肪酸盐,其余部分不水解。在强碱下则水解成脂肪酸、磷酸甘油和有机碱。磷脂中的不饱和脂肪酸在空气中易氧化。

(二)鞘氨醇磷脂

神经鞘磷脂由神经鞘氨醇(简称神经醇)、脂肪酸、磷酸与含氮碱基组成。脂酰基与神经醇的氨基以酰胺键相连,所形成的脂酰鞘氨醇又称神经酰胺;神经醇的伯醇基与磷脂酰胆碱(或磷脂酰乙醇胺)以磷酸酯键相连。在神经鞘磷脂中发现的脂肪酸有软脂酸、硬脂酸、掬焦油酸、神经烯酸(24:1Δ)等。神经鞘磷脂不溶于丙酮、乙醚,而溶于热乙醇。

自然状态的磷脂都有两条比较柔软的长烃链,因而有脂溶性;而磷脂的另一组分是磷酰化物,它是强亲水性的极性基团,使磷脂可以在水中扩散成胶体,因此具有乳化性质。磷脂能帮助不溶于水的脂类均匀扩散于体内的水溶液体系中。 二、磷脂与生物膜

细胞及细胞器表面覆盖着一层极薄的膜,统称生物膜。生物膜主要由脂类和蛋白质组成,脂类约占40%,蛋白质占60%。不同种类的生物膜中二者比例变化很大,如线粒体内膜只含20-25%的脂类,而有些神经细胞表面的髓磷脂膜含脂类高达75%。构成生物膜的脂类很多,其中最主要的是甘油磷脂类,也有一些糖脂和胆固醇。

生物膜具有及其重要的生物功能:(1)它具有保护层的作用,是细胞表面的屏障;(2)它是细胞内外环境进行物质交换的通道;能量转换和信息传递也都要通过膜进行。(3)许多酶系与膜相结合,一系列生化反应在膜上进行。生物膜的功能是由它的结构决定的。膜的结构可用液态镶嵌模型表示,其要点为:(1)膜磷脂排列成双分子层,构成膜的基质。双分子层的每一个磷脂分子既规则地排列着,又有转动、摆动和横向流动的自由,处于液晶状态。磷脂双分子层具有流动性、柔韧性、高电阻性和对高极性分子的不通透性。(2)多种蛋白质包埋于基质中,称为膜蛋白。膜蛋白是球蛋白,他们的极性区伸出膜的表面,而非极性区埋藏在膜的疏水的内部。埋藏或贯穿于双分子层者称内在蛋白,附着于双分子层表面的称表在蛋白。

膜中的脂类主要是磷脂、胆固醇和糖脂(动物是糖鞘脂,植物和微生物是甘油酯)。膜是不对称的,膜中的脂和蛋白的分布也是不对称的。如人的红细胞,外层含卵磷脂和糖

15

鞘脂较多,而内层含磷脂酰丝氨酸和磷脂酰乙醇胺较多。两层的电荷、流动性不同,蛋白也不同。这种不对称性由细胞维持。膜的相变温度可达几十度。top

第四节 非皂化脂 top

一、萜类

萜类是异戊二烯的衍生物,不含脂肪酸,是非皂化脂。其分类主要根据异戊二烯的数目,由两个构成的称单萜,4个称二萜,3个叫倍半萜。还有三萜、多萜等。 萜类有线状、环状,有头尾相连,也有尾尾相连。多数线状萜类的双键是反式。 植物中多数萜类具有特殊气味,是植物特有油类的主要成分。如柠檬苦素、薄荷醇、樟脑等。

维生素A、E、K等都属于萜类,视黄醛是二萜。天然橡胶也是多萜。 二、类固醇

类固醇都含有环戊烷多氢菲结构,不能皂化。其中固醇是在核的3位有一个羟基,在17位有一个分支烃链。 (一)固醇类

是环状高分子一元醇,分布很广,可游离存在或与脂肪酸成酯。主要有以下三种: 动物固醇 多以酯的形式存在。胆固醇(Cholesterol)是脊椎动物细胞的重要成分,在神经组织和肾上腺中含量特别丰富,约占脑固体物质的17%。胆石几乎全是由胆固醇构成的。 胆固醇易溶于有机溶剂,不能皂化。其3位羟基可与高级脂肪酸成酯。胆固醇酯是其储存和运输形式,血浆中胆固醇有三分之二被酯化,主要是18:2,ω6胆固醇酯。 胆固醇是高等动物生物膜的重要成分,占质膜脂类的20%以上,占细胞器膜的5%。其分子形状与其他膜脂不同,极性头是3位羟基,疏水尾是4个环和3个侧链。它对调节

生物膜的流动性有一定意义。温度高时,它能阻止双分子层的无序化;温度低时又可干扰其有序化,阻止液晶的形成,保持其流动性。

胆固醇还是一些活性物质的前体,类固醇激素、维生素D3、胆汁酸等都是胆固醇的衍生物。维生素D3是由7-脱氢胆固醇经日光中紫外线照射转变而来的。

2.植物固醇 是植物细胞的重要成分,不能被动物吸收利用。主要有豆固醇、麦固醇等。 3.酵母固醇 存在于酵母菌、真菌中,以麦角固醇最多,经日光照射可转化为维生素D2。 (二)固醇衍生物类

胆汁酸 在肝中合成,人的胆汁中有三种胆汁酸:胆酸、脱氧胆酸、鹅脱氧胆酸。胆酸能与甘氨酸或牛磺酸以肽键结合,生成甘氨胆酸或牛磺胆酸,它们的胆苦的主要原因。胆酸与脂肪酸或其他脂类,如胆固醇等成盐。它们是乳化剂,能促进油脂消化。 强心苷和蟾毒 它们能使心率降低,强度增加。强心苷来自玄参科及百合科植物,水解后产生糖和苷原,最常见的是洋地黄毒素。蟾毒是蟾蜍分泌的,以酯的形式存在,与前者相似。

性激素和维生素D 见激素和维生素部分。 三、前列腺素 第五节 结合脂类 一、糖脂

糖与脂类以糖苷键相连形成的化合物称为糖脂。通常指不包括磷酸的鞘氨醇衍生物,称糖鞘脂类。它分为中性和酸性两类,分别以脑苷脂和神经节苷脂为代表。

脑苷脂 由一个单糖与神经酰胺构成,占脑干重的11%,各种脑苷脂的区别主要在于脂肪酸(二十四碳)不同。其糖基C3位被硫酸酯化后称为脑硫脂类。

神经节苷脂 是含唾液酸的糖鞘脂,有多个糖基,又称唾液酸糖鞘脂。其结构复杂,常用缩写表示,以G代表神经节苷脂,M、T、D代表含有唾液酸残基的数目(1、2、3),用阿拉伯数字表示无唾液酸寡糖链的类型。

功能 糖鞘脂是细胞膜的组分,其糖结构突出于质膜表面,与细胞识别和免疫有关。位于神经细胞的还与神经传递有关。

神经节苷脂在脑灰质和胸腺中含量丰富,与神经冲动的传导有关。红细胞表面的神经节苷脂决定血型专一性。某些神经节苷脂是激素(促甲状腺素、绒毛膜促性腺激素等)、毒素(破伤风、霍乱毒素等)和干扰素等的受体。 二、脂蛋白

根据蛋白质组成可分为三类: (一)核蛋白类

其代表是凝血致活酶,含脂达40-50%(主要是卵磷脂、脑磷脂和神经磷脂),核酸占18%。

(二)磷蛋白类

如卵黄中的脂磷蛋白,含脂18%,溶于盐水,除去脂后就不溶。 (三)单纯蛋白类

主要有水溶性的血浆脂蛋白和脂溶性的脑蛋白脂。

血浆脂蛋白 有多种类型,通常用超离心法根据其密度由小到大分为五种:

乳糜微粒(CM)由小肠上皮细胞合成,主要来自食物油脂,颗粒大,使光散射,呈乳浊状,这是用餐后血清浑浊的原因。其比重小,在4℃冰箱过夜时,上浮形成乳白色奶油样层,是临床检验的简易方法。主要生理功能是转运外源油脂。电泳时乳糜微粒留在原点。 极低密度脂蛋白(VLDL) 有肝细胞合成,主要成分也是油脂。当血液流经油脂组织、肝和肌肉等组织的毛细血管时,乳糜微粒和VLDL被毛细血管壁脂蛋白脂酶水解,所以正常人空腹时不易检出乳糜微粒和VLDL。主要生理功能是转运内源油脂,如肝脏中由葡萄糖转化生成的脂类。电泳时称为前β脂蛋白。

低密度脂蛋白(LDL) 来自肝脏,富含胆固醇,磷脂。主要生理功能是转运胆固醇和磷脂到肝脏。含量过高易患动脉粥样硬化。电泳时称为β脂蛋白。