膜脂

取自 食品百科全书

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膜脂(membrane lipids)

所有的膜脂都具有双亲媒性(amphipathic),即这些分子都有一个亲水末端(极性端)和一个疏水末端(非极性端)。这种性质使生物膜具有屏障作用,大多数水溶性物质不能自由通过,只允许亲脂性物质通过。 膜脂是生物膜的基本组成成分, 约占膜的50%,主要包括磷脂、糖脂和胆固醇三种类型。

(一)、磷脂 是构成膜脂的基本成分,约占整个膜脂的50%以上。磷脂分子的主要特征:

具有一个极性头和两个非极性的尾(脂肪酸链),但存在于线粒体内膜和某些细菌质膜上的心磷脂具有4个非极性的区域。

脂肪酸碳链为偶数,多数碳链由16,18或20个碳原子组成。常含有不饱和脂肪酸(如油酸)。

1、甘油磷脂以甘油为骨架的磷脂类,在骨架上结合两个脂肪酸链和一个磷酸基团,胆碱、乙醇胺、丝氨酸或肌醇等分子籍磷酸基团连接到脂分子上。 主要类型有:磷脂酰胆碱(phosphatidyl choline,PC,旧称卵磷脂)、磷脂酰丝氨酸(phosphatidyl serine,PS)、磷脂酰乙醇胺(phosphatidyl ethanolamine ,PE,旧称脑磷脂)磷脂酰肌醇(phosphatidyl inositol,PI)和双磷脂酰甘油(DPG,旧称心磷脂)等。

2、鞘磷脂鞘磷脂(sphingomyelin,SM)在脑和神经细胞膜中特别丰富,亦称神经醇磷脂,它是以鞘胺醇(sphingoine)为骨架,与一条脂肪酸链组成疏水尾部,亲水头部也含胆碱与磷酸结合。原核细胞和植物中没有鞘磷脂。

(二)、糖脂

糖脂是含糖而不含磷酸的脂类,普遍存在于原核和真核细胞的质膜上,其含量约占膜脂总量的5%以下,在神经细胞膜上糖脂含量较高,约占5-10%。糖脂也是两性分子。其结构与SM很相似,只是由一个或多个糖残基代替了磷脂酰胆碱而与鞘氨醇的羟基结合。 最简单的糖脂是半乳糖脑苷脂,它只有一个半乳糖残基作为极性头部,在髓鞘的多层膜中含量丰富;变化最多、最复杂的糖脂是神经节苷脂,其头部包含一个或几个唾液酸和糖的残基。神经节苷脂是神经元质膜中具有特征性的成分。儿童所患的家族性白痴病(Tay-sachs disease)就是因为在其细胞内缺乏氨基己糖脂酶,不能将神经节苷脂GM2 加工成为GM3,结果大量的GM2累积在神经细胞中,导致中枢神经系统退化。神经节苷脂本身就是一类膜上的受体,已知破伤风毒素、霍乱毒素、干扰素、促甲状腺素、绒毛膜促性腺激素和5-羟色胺等的受体就是不同的神经节苷脂。

(三)、胆固醇

胆固醇仅存在真核细胞膜上,含量一般不超过膜脂的1/3,植物细胞膜中含量较少,其功能是提高脂双层的力学稳定性,调节脂双层流动性,降低水溶性物质的通透性。如:在缺少胆固醇培养基中,不能合成胆固醇的突变细胞株很快发生自溶。

(四)、脂质体

脂质体(liposome)是一种人工膜。在水中磷脂分子亲水头部插入水中,疏水尾部伸向空气,搅动后形成双层脂分子的球形脂质体,直径25~1000nm不等。脂质体可用于转基因,或制备的药物,利用脂质体可以和细胞膜融合的特点,将药物送入细胞内部。

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