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简答题生物膜由哪些脂质化合物组成的?各有何理化性质?
  • 组成生物膜的脂质主要包括磷脂、固醇及糖脂。
    (1)磷脂:
    ①甘油磷脂,是生物膜的主要成分。是由sn-甘油-3-磷酸分子中甘油的两个醇羟基与脂肪酸成酯,第三个醇羟基与磷酸成酯或磷酸再与其他含羟基的物质(如胆碱、乙醇胺、丝氨酸等醇类衍生物)结合成酯。
    物理性质:纯的甘油磷脂是白色蜡状固体,大多溶于含少量水的非极性溶剂中。用氯仿—甲醇混合溶剂很容易将甘油磷脂从组织中提取出来。这类化合物又称为两性脂质或称极性脂质,具有极性头和非极性尾两个部分。
    化学性质:a. 水解作用:在弱碱溶液中,甘油磷脂水解产生脂肪酸的金属盐。强碱水解,生成脂肪酸盐、醇(X―OH)和磷酸甘油。b. 氧化作用:甘油磷脂中所含的不饱和脂肪酸在空气中能被氧化生成过氧化物,最终形成黑色过氧化物的聚合物。c. 酶解作用:甘油磷脂可被各种磷脂酶(PLA)专一水解。
    ②鞘磷脂(SM):鞘磷脂由鞘氨醇、脂肪酸和磷脂酰胆碱(少数为磷脂酰乙醇胺)组成。鞘磷脂为白色晶体,性质稳定,不溶于丙酮和乙醚,而溶于热乙醇中,具两性解离性质。
    (2)固醇:高等植物的固醇主要为谷甾醇和豆甾醇。动物细胞膜的固醇最多的是胆固醇。胆固醇分子的一端有一极性头部基团羟基因而亲水,分子的另一端具有羟链及固醇的环状结构而疏水。因此固醇与磷脂类化合物相似也属于两性分子。
    物理性质:胆固醇为白色斜方晶体,无味、无臭,熔点为148.5℃,高度真空条件下能被蒸馏。胆固醇不溶于水,易溶于乙醚、氯仿、苯、丙酮、热乙醇、醋酸乙酯及胆汁酸盐溶液中。介电常数高,不导电。
    化学性质:胆固醇C3上的羟基易与高级脂肪酸(如软脂酸、硬脂酸及油酸等)结合形成胆固醇酯。胆固醇的双键可与氢、溴、碘等发生加成反应。胆固醇可被氧化成一系列衍生物。胆固醇易与毛地黄糖苷结合而沉淀,这一特性可以用于胆固醇的定量测定。胆固醇的氯仿溶液与醋酸酐和浓硫酸反应,产生蓝绿色(Liebermann―Burchard反应)。
    (3)糖脂:是指糖基通过其半缩醛羟基以糖苷键与脂质连接的化合物。鞘糖脂和甘油糖脂是膜脂的主要成分。
    ①鞘糖脂:依据糖基是否含有唾液酸或硫酸基成分,鞘糖脂又可分为中性鞘糖脂和酸性鞘糖脂。中性鞘糖脂,是非极性的。鞘糖脂的疏水尾部伸入膜的脂双层,极性糖基露在细胞表面,它们不仅是血型抗原,而且与组织和器官的特异性,细胞之间的识别有关。中性鞘糖脂一般为白色粉状物,不溶于水、乙醚.溶于热乙醇、热丙酮、吡啶及苯等,性质稳定,不被皂化。酸性鞘糖脂,糖基部分含有唾液酸或硫酸基的鞘糖脂。糖基部分含有唾液酸的鞘糖脂常称神经节苷脂,不溶于乙醚、丙酮,微溶于乙醇,易溶于氯仿和乙醇的混合液。
    ②甘油糖脂:是糖基二酰甘油,它是二酰甘油分子sn-3位上的羟基与糖基以糖苷键连接而成。甘油糖脂主要存在于植物和微生物中。植物的叶绿体和微生物的质膜含有大量的甘油糖脂。在哺乳动物组织中也检测出了半乳糖基甘油酯,可能在神经髓鞘形成中起作用。
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