◆磷脂(phospholipids)
■ ■ ■
动、植物细胞膜上都有磷脂,约占膜脂的50%以上；
磷脂分子的亲水端是磷酸基团，称为头部(1个)； 磷脂分子的疏水端是两条长短不一的烃链, 称为尾部,一
般含有 16/18/20个偶数碳原子；
■
其中一烃链常含有一个或数个双键,双键的存在造成这条不 饱和链有一定角度的扭转，顺式。
2 2 16 3
从皂化值的数量可略知混合脂肪酸或 混合脂肪的平均相对分子量，平均相 对分子量=3561000/皂化值。
tristearin, a fat
3Na O C (CH2)16CH3 sodium stearate, a soap
甘油三酯的物理性质
溶解度：水不溶性，也无形成高度分散 的倾向，甘油二酯和甘油单酯含-OH， 光学性质：甘油本身无光学活性， C 1 熔点：由脂肪酸组成决定，随饱和脂 可形成高度分散态。 及 C 3的脂肪酸不同时，C2为不对称碳 肪酸数目及碳链长度的增加而增加。 有光学活性。
■
◆ 脂质体的类型
(a)水溶液中的磷脂分子团；
(b)球形脂质体； (c)平面脂质体膜；
(d）用于疾病治疗的脂质体的示意图
◆ 脂质体的应用
■ ■
研究膜脂与膜蛋白及其生物学性质； 脂质体中裹入DNA可用于基因转移； 在临床治疗中,脂质体作为药物或酶等载体
■
◆膜脂的功能
◆构成膜的基本骨架,去除膜脂，则使膜解体;
（3）生物膜可看成是蛋白质在双层脂分子中的二维溶液。 膜蛋白与膜脂之间、膜蛋白与膜蛋白之间及其与膜两侧 其他生物大分子的复杂的相互作用，或多或少限制了膜蛋白 和膜脂的流动性。
Typical plasma Membrane
糖基链 蛋白链
膜蛋白的非极性区
磷脂
胆固醇
二、生物膜的化学组成
（一）、膜脂（Membrane Lipids）
系数为10-8cm/s；
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脂分子围绕轴心的自旋运动； 脂分子尾部的摆动； 双层脂分子之间的翻转运动，发生频率还不到脂分子侧向
交换频率的10－10。但在内质网膜上,新合成的磷脂分子翻转 运动发生频率很高。
◆脂质体(Liposome)
脂质体的形成过程
的是 脂根 双据 层磷 膜脂 的分 趋子 势可 而在 制水 备相 的中 人形 工成 膜稳 。定
生物膜的结构:
（1）磷脂双分子层是组成生物膜的基本结构成分。 具有极性头部和非极性尾部的磷脂分子在水相中具有自 发形成封闭膜系统的性质。磷脂分子以疏水性非极性尾部相 对，极性头部朝向水相。 （2）蛋白质分子以不同的方式镶嵌在脂双层分子中或结合 在其表面。 蛋白质的类型、蛋白质分布的不对称性及其与脂分子的 协同作用赋予生物膜具有各自的特性和功能。
第四节 生物膜
内膜系统：大多数细胞中还有许多内 细胞中的多种膜性结构统称为生物 细胞膜：生物的基本结构和功能单 膜系统，它们组成具有各种特定功能 膜（biological membranes 位是细胞（ cell），任何细胞都以一 的亚细胞结构和细胞器，这些细胞内 ﹠biomembranes ）。 细胞膜和内膜 层薄膜（厚度约 6～ 10nm ）将其内 膜主要包括组成细胞核的核膜、组成 系统称为生物膜 。 含物与环境分开，这层薄膜称细胞 线粒体的线粒体膜以及内质网膜、高 膜或原生质膜或质膜（plasma 尔基体膜、溶酶体膜、过氧化酶体膜、 membrane）。 植物和某些藻类细胞的叶绿体膜等。 与真核细胞相比，原核细胞内膜系统 不很丰富，只有少量的膜结构。
◆生物膜的特定功能主要是由蛋白质完成的; ◆膜蛋白约占膜的40%～50%, 有50余种膜蛋白; ◆在不同细胞中膜蛋白的种类及含量有很大差异。 有的含量不到25%, 有的达到75%; ◆一般来说,功能越复杂的膜, 其上的蛋白质含量 越多。
◆膜蛋白的种类
■整合蛋白(Integral
● ●
整合蛋白、膜周边蛋白
自然界一些常见的脂肪酸 不饱和脂肪酸： 1-6个双键 饱和脂肪酸： 9， 油酸：顺 十八碳 -9烯酸， 18 ： 1 △ 软脂酸（棕榈酸），n-十六酸，16:0 亚油酸：顺，顺-十八碳-9，12-二烯酸，18：2△9，12 硬脂酸， n-十八酸，18:0 α-亚麻酸： 花生酸， n二十酸， 20 ： 0 9 ， 12 ， 15 全顺-十八碳-9，12，15-三烯酸，18：3△
● ●
FUNCTIONS OF MEMBRANE PROTEINS
◆ FUNCTIONS OF MEMBRANE PROTEINS
■
运输蛋白：膜蛋白中有些是运输蛋白,转运特
殊的分子和离子进出细胞;
■ ■ ■
酶：有些是酶，催化相关的代谢反应; 连接蛋白：起连接作用； 受体：起信号接收和传递作用。
Proteins)
部分或全部镶嵌在细胞膜中的蛋白质； 整合蛋白约占膜蛋白的70-80%。
Integral Proteins
++ --
◆内在膜蛋白与膜脂结合的方式
■跨膜结构域与脂双分子层的疏水核心相互作用
■ 跨膜结构域两端携带正电荷的氨基酸残基与磷脂分子带
负电的极性头形成离子键，或带负电的氨基酸残基通过
甘油三酯的若干重要性质：
皂化反应 酸败和酸值（酸价） 卤化和碘价（碘化值）
氢化作用 甘油三酯的物理性质
甘油三酯的酯键对酸碱敏感，可被 CH2 OH O 水解，脂肪在KOH或NaOH 条件下 glycerol CH OH H2C O C (CH2)16CH3 加热，可产生甘油和脂肪酸的钠或 CH2 OH O heat HC O C (CH2)16CH3 + 3NaOH 钾盐，这种盐被称为皂。水解 1g 甘 + H2O O O 油三酯所需 KOH 的 mg 数为皂化值。 + H C O C (CH ) CH
第二节 脂肪
1.脂肪酸 2.甘油三酯
碳链为4-36碳的碳氢化合物的羧酸， 这些碳链在一些脂肪酸中为饱和的 不分支脂肪酸，而其他的则含有一 个或多个双键，也有一些含有三碳 的环或含有羟基。 其中的亚油酸（Linoleic acid）、亚 麻酸（Linolenic acid）和花生四烯 酸（Arachidonic acid）为人体必需 脂肪酸（Essential fatty acids）。
2. 分类（根据化学结构及脂的组成）：
单纯脂类(质) ，包括脂肪、油和蜡
脂类 复合脂类，包括磷脂和糖脂
衍生脂类，包括多萜类及固醇和 类固醇类
脂类的功能
脂肪和油是生物主要的能量贮存形式；
磷脂及固醇组成了生物膜约一半的部分；
脂类是一些活性物质的溶剂； 还有些脂类有防止机械损伤及防止热量 散发的保护作用； 其他-参与机体的代谢调节 甘油二脂、3磷酸肌醇
Proteins are located entirely outside of the lipid bilayer, on the cytoplasmic or extracellular side, yet are associated with the surface of the membrane by noncovalent bonds. 外周蛋白为水溶性; 占膜蛋白总量的20%～30%,在红细胞中占 50%, 如红细胞的血影蛋白和锚蛋白都是 外周蛋白。
第一节 细胞膜与细胞表面特化结构
细胞质膜(plasma membrane)或细胞膜(cell membrane)：
围绕在细胞最外层的由脂质和蛋白质组成的生物膜
生物膜(biomembrane)：
细胞的所有膜结构的统称，包括细胞膜和细胞内膜。
细 胞 的 生 物 膜 体 系
膜作用：
结构上的边界； 参与细胞与环境 之间的物质、能 量的交换和信息 的交流。
● ●
大多数高等植物细胞膜中没有胆固醇
酵母细胞膜中是麦角固醇
■
胆固醇分子包括三部分:
● ● ●
极性的头部：羟基 非极性的类固醇环结构
■
一个非极性的碳氢尾部 双性分子的功能较弱，在调节膜的流动性，增加膜的 稳定性、降低水溶性物质的通透性等方面起重要作用
◆膜脂的运动
■
沿膜平面的侧向运动
(基本运动方式）,其扩散
一、生物膜的结构模型
双层脂分子模型：1925年，Gorter和Grendel
“三明治式”结构模型：Davision & Danielli (1935) 单位膜模型(unit membrane model）： “蛋 白质(2.5nm) -脂质(3nm) -蛋白质(2.5nm) ” 的单位膜构成. Robertson（1959） 流动镶嵌模型(fluid mosaic model) ： Singer和Nicolson（1972） 脂筏模型（lipid rafts model）：脂分子与两 端的胆固醇形成如同脂筏结构，装载各种蛋 白质。
第三章 脂类与生物膜化学
第一节 概述
1.脂质定义 生物脂类 : 酸包括长链一元羧酸。醇包括 甘油、鞘氨醇、固醇等。化学成分及结构 Lipids, 脂类。是由脂肪酸和醇 差异极大
作用生成的酯及其衍生物。
脂类特点:水不溶性(water insoluble) （即脂溶性，fat-soluble），因此，多 数脂类都易溶于乙醚、氯仿、己烷、苯等 有机溶剂，而不溶于水。
◆是膜蛋白的溶剂，一些蛋白通过疏水端同膜脂作 用，使蛋白镶嵌在膜上，得以执行特殊的功能; ◆膜脂为某些膜蛋白 ( 酶 ) 维持构象、表现活性提供 环境, 一般膜脂本身不参与反应 (细菌的膜脂参与反 应); ◆膜上有很多酶的活性依赖于膜脂的存在。有些膜 蛋白只有在特异的磷脂头部基团存在时才有功能。
（二）、膜蛋白（Membrane Proteins）
花生四烯酸：全顺-二十碳-5，8，11，14四烯酸， 20：4 △5，8，11，14
脂肪酸与甘油形成的最简单的脂类是 甘油三酯，也称为三脂酰甘油、脂肪 O O 天然甘油酯多为混合甘油酯，形成甘油 或中性脂肪。甘油与单个脂肪酸所形 CH2 OH CH2 O C R1 R1 C OH 酯的脂肪酸种类很多，可以是饱和的， 成的脂称为甘油单酯（单脂酰甘油）， O O 也可以是不饱和的，含不饱和脂肪酸较 与2 个脂肪酸形成的酯称为甘油二酯 CH OH CH O C R2 R1 C OH O O （二脂酰甘油）。 多的甘油酯室温下为液体，被称为油 CH2 OH CH2 O C R3 R1 C OH （ oil），含饱和脂肪酸较多的甘油酯室 甘油酯中脂肪酸为同一脂肪酸的为单 glycerol fatty acids triacylglycerol or triglyceride 温下为固体，被称为脂肪（ fat ），前者 纯甘油酯，脂肪酸有两种或两种以上 a fat or an oil 多见于植物体，后者多见于动物体。 的为混合甘油酯。