脑磷脂生物学功能

磷脂科技名词定义中文名称：磷脂英文名称：phospholipid;phosphatide;PL定义1：含有磷酸基团的脂质,包括甘油磷脂和鞘磷脂两类.属于两亲脂质,在生物膜的结构与功能中占重要地位,少量存在于细胞的其他部位.所属学科：生物化学与分子生物学（一级学科）；脂质（二级学科）定义2：具有磷酸二酯结构的类脂化合物.所属学科：水产学（一级学科）；水产饲料与肥料（二级学科）定义3：含有一个或多个磷酸基的脂质.是构成细胞膜的主要脂分子.主要分为鞘磷脂及甘油磷脂两大类.所属学科：细胞生物学（一级学科）；细胞化学（二级学科）本内容由全国科学技术名词审定委员会审定公布百科名片磷脂（Phospholipid）,也称磷脂类、磷脂质,是含有磷酸的脂类,属于复合脂.磷脂组成生物膜的主要成分,分为甘油磷脂与鞘磷脂两大类,分别由甘油和鞘氨醇构成.磷脂为两性分子,一端为亲水的含氮或磷的尾,另一端为疏水（亲油）的长烃基链.由于此原因,磷脂分子亲水端相互靠近,疏水端相互靠近,常与蛋白质、糖脂、胆固醇等其它分子共同构成脂双分子层,即细胞膜的结构.目录简介磷脂的结构分类磷脂代谢磷脂的功能磷脂的性质甘油磷脂鞘磷脂展开编辑本段简介定义磷脂是一类含有磷酸的脂类,机体中主要含有两大类磷脂,由甘油构成的磷脂称为甘油磷脂(phosphoglyceride)；由神经鞘氨醇构成的磷脂,称为鞘磷脂(sphingolipid).其结构特点磷脂结构图1是：具有由磷酸相连的取代基团(含氨碱或醇类)构成的亲水头(hydrophilichead)和由脂肪酸链构成的疏水尾(hydrophobictail).在生物膜中磷脂的亲水头位于膜表面,而疏水尾位于膜内侧.磷脂是重要的两亲物质,它们是生物膜的重要组分、乳化剂和表面活性剂(表面活性剂是能降低液体,通常是水的,表面张力,沿水表面扩散的物质)组成部分磷脂（phospholipid）是生物膜的重要组成部分,其特点是在水解后产生含有脂肪酸和磷酸的混合物.根据磷脂的主链结构分为磷酸甘油脂和鞘磷脂.1．磷酸甘油酯（phosphoglycerides）主链为甘油-3-磷酸,甘油分子中的另外两个羟基都被脂肪酸所酯化,噒酸基团又可被各种结构不同的小分子化合物酯化后形成各种磷酸甘油酯.体内含量较多的是磷脂酰胆碱（卵磷脂）、磷脂酰乙醇胺（脑磷脂）、磷脂酰丝氨酸、磷脂酰甘油、二磷脂酰甘油（心磷酯）及磷酯酰肌醇等,每一磷脂可因组成的脂肪酸不同而有若干种.从分子结构可知甘油分子的中央原子是不对称的.因而有不同的立体构型.天然存在的磷酸甘油酯都具有相同的主体化学构型.按照化学惯例.这些分子可以用二维投影式来表示.D-和L甘油醛的构型就是根据其X射线结晶学结果确定的.右旋为D构型,左旋为L构型.磷酸甘油酯的立化化学构型及命名由此而确定.2．鞘磷脂（sphingomyelin）鞘磷脂是含硝氨醇或二氢鞘氨醇的磷脂,其分子不含甘油,是一分子脂肪酸以酰胺键与鞘氨醇的氨基相连.鞘氨醇或二氢鞘氨醇是具有脂肪族长链的氨基二元醇.有疏水的长链脂肪烃基尾和两个羟基及一个氨基的极性头.鞘磷脂含磷酸,其末端痉基取代基团为磷酸胆碱酸乙醇胺.人体含量最多的鞘磷脂是神经鞘磷脂,由鞘氨醇、脂肪酸及磷酸胆碱构成.神经鞘磷酯是构成生物膜的重要磷酯.它常与卵磷脂并存细胞膜外侧.编辑本段磷脂的结构甘油的C（1）和C（2）羟基被脂肪酸酯化,C（3）羟基被磷酸酯化,磷酸又与一极性醇X—OH连接,这就构成甘油磷脂.分子的非极性尾含有两个脂肪酸的长烃链,甘油C（1）连结的常是含16或18个碳原子的饱和脂肪酸,其C（2）位则常被16～20个碳原子的不饱和脂肪酸占据.磷酰—X组成甘油磷脂的极性头,故甘油磷脂可根据极性头醇（X—OH）的不同分类.X=H构成最简单的甘油磷脂,叫做磷脂酸,它在生物膜中仅有少量.通常存在于生物膜中的甘油磷脂都有极性头.重要的甘油磷脂极性头基举例如下.磷脂结构图2极性脂在水溶液表面自然形成厚度为一个脂质分子的脂单层,其烃尾避开水朝向大气,而亲水的极性头则指向极性的水相.在水系统中,极性脂自然聚在一起形成分子团（非极性尾朝内）或极薄的脂双层以分开两个水性部分.脂双层脂质分子的非极性尾向内伸展形成一个连续的内部碳氢核心,而极性头朝外,伸入水相中.脂双层较软,易弯曲流动,是生物膜的基本结构,它们依膜的类型不同,占膜重量的20～80％不等.鞘磷脂的结构和性质见鞘脂.编辑本段分类分类标准磷脂根据骨架的不同可以分为磷酸甘油脂（glycerolphospholiid）和鞘磷脂（sphingolipid）.它们都是极性脂.极性脂由极性部分（叫做极性头）和非极性部分（叫做非极性尾粉末磷脂）组成.其中,甘油磷脂又可以根据极性头部集团的不同区分为磷脂酰胆碱（Phosphatidylcholines,PC）、磷脂酰乙醇氨（Phosphatidylethanolamines,PE）、磷脂酰丝氨酸（Phosphatidylserines,PS）、磷脂酰肌醇（Phosphatidylinositols,PI）、磷脂酰甘油（PG）、甘油磷脂酸（phosphatidicacid,PA）等.具体分类依照氨基醇的不同可分以下几类：各种甘油磷脂的极性头部和电荷量（1）、磷脂酰胆碱（卵磷脂）（PC）,HO—CH2CH2N+（CH3）3（胆碱）,分布：,植物：大豆等,动物：脑、精液、肾上腺、红细胞,蛋卵黄（8-10%）.作用：控制肝脂代谢,防止脂肪肝的形成.（2）、磷脂酰乙醇胺（脑磷脂）（PE）,HO—CH2CH2—N+H3（乙醇胺）,参与血液凝结.（3）、磷脂酰丝氨酸（PS）,HO—CH2CH—COO-（丝氨酸）,N+H3,注：（1）—（3）X均为氨基醇.（4）、磷脂酰肌醇（PI）,（5）、磷脂酰甘油（PG）（6）、二磷脂酰甘油（心磷脂）编辑本段磷脂代谢磷脂代谢（phospholipidmetabolism）：磷脂在生物体内可经各种磷脂酶作用水解为甘油、脂肪酸、磷酸和各种氨基醇（如胆碱、乙醇胺、丝氨酸等）.甘油可以转变为磷酸二羟丙酮,参加糖代谢.脂肪酸经β-氧化作用而分解.磷酸是体内各种物质代谢不可缺少的物质.各种氨基醇可以参加体内磷脂的再合成,胆碱还可以通过转甲基作用转变为其他物质.磷脂合成时,乙醇胺或胆碱与atp在激酶的作用下生成磷酸乙醇胺或磷酸胆碱,然后再与ctp作用转变成胞二磷乙醇胺或胞二磷胆碱.胞二磷乙醇胺或胞二磷胆碱再与已生成的甘油二酯（见甘油三酯的生成）合成相应的磷脂.编辑本段磷脂的功能磷脂,是含有磷脂根的类脂化合物,是生命基础物质.而细胞膜就由4大豆磷脂粉0%左右蛋白质和50%左右的脂质（磷脂为主）构成.它是由卵磷脂,肌醇磷脂,脑磷脂等组成.这些磷脂分别对人体的各部位和各器官起着相应的功能.人体所有细胞中都含有磷脂,它是维持生命活动的基础物质.磷脂对活化细胞,维持新陈代谢,基础代谢及荷尔蒙的均衡分泌,增强人体的免疫力和再生力,都能发挥重大的作用.概括的讲磷脂的基本功用是：增强脑力,安定神经,平衡内分泌,提高免疫力和再生力,解毒利尿,清洁血液,健美肌肤,保持年轻,延缓衰老.乳化作用分解过高的血脂和过高的胆固醇,清扫血管,使血管循环顺畅,被公认为血管清道夫.还可以使中性脂肪和血管中积压的胆固醇乳化为对人体无害的微分子状态,并溶解于水中排出体外.同时阻止多余脂肪在血管壁沉积,缓解心脑血管的压力.磷脂之所以防治现代文明病,其根本原因之一,就是在于它具有强大的乳化作用.拿心脑血管疾病来说吧..日常肉类摄取过多,造成胆固醇,脂类沉积,造成血管通道狭窄,引起高血压.血液中的血脂块及脱落的胆固醇块遇到血管窄小位置,卡住通不过,就造成了堵塞,形成栓塞.而磷脂强大的乳化作用可乳化血管内沉积在血管壁上的胆固醇及脂类,形成乳白色液体,排出体外.冠心病,结石都是同等道理.增智人体神经细胞和大脑细胞是由磷脂为主所构成的细胞薄膜包覆,磷脂不足会导致薄膜受损,造成智力减退,精神紧张.而磷脂中含的乙酰进入人体内与胆碱结合,构成乙酰胆碱.而乙酰胆碱恰恰是各种神经细胞和大脑细胞间传递信息的载体.可以加快神经细胞和大脑细胞间信息传递的速度,增加记忆力,预防老年痴呆.活化细胞磷脂是细胞膜的重要组成部分,肩负着细胞内外物质交换的重任.如果人每天所消耗的磷脂得不到补充,细胞就会处于营养缺乏状态,失去活力.人的肝脏能合成一些磷脂,但大部分是从饮食中摄取的,特别是三四十岁以后.但是磷脂的活性以25度左右最有效,温度超过摄氏50度后,磷脂活性会大部分失去.因此建议健康的人亚健康的人都可以食用磷脂,会给你带来出乎意料的效果.编辑本段磷脂的性质物理性质依加工和漂白程度而呈乳白,浅黄和棕色.易溶于乙醚、笨、三氯甲烷、正己烷,不溶于丙酮、水等极性溶剂.属于两性表面活性剂,具有乳化性.化学性质可进行水解反应,乙酰基化,羟基化,酰基化,磺化,饱和化（氧化使磷脂饱和）,活化（引入不饱和基团）等反应.编辑本段甘油磷脂分类及生理功能甘油磷脂是机体含量最多的一类磷脂,它除了构成生物膜外,还是胆甘油磷脂结构图汁和膜表面活性物质等的成分之一,并参与细胞膜对蛋白质的识别和信号传导.?甘油磷脂基本结构是磷脂酸和与磷酸相连的取代基团(X)；甘油磷脂由于取代基团不同又可以分为许多类,其中重要的有：?胆碱(choline)+磷脂酸——→磷脂酰胆碱(phosphatidylcholine)又称卵磷脂(lecithin)?乙醇胺(ethanolamine)+磷脂酸——→磷脂酰乙醇胺(phosphatidylethanolamine)又称脑磷脂(cephain)?丝氨酸(serine)+磷脂酸——→磷脂酰丝氨酸(phosphatidylserine)?甘油(glycerol)+磷脂酸——→磷脂酰甘油(phosphatidylglycerol)?肌醇(inositol)+磷脂酸——→磷脂酰肌醇(phosphatidylinositol)?心磷脂(cardiolipin)是由甘油的C1和C3与两分子磷脂酸结合而成.心磷脂是线粒体内膜和细菌膜的重要成分,而且是唯一具有抗原性的磷脂分子.除以上6种以外,在甘油磷脂分子中甘油第1位的脂酰基被长链醇取代形成醚,如缩醛磷脂(plasmalogen)及血小板活化因子(plateletactivatingfactor,PAF),它们都属于甘油磷脂.甘油磷脂的合成合成全过程可分为三个阶段,即原料来源、活化和甘油磷脂生成.甘油磷脂的合成在细胞质滑面内质网上进行,通过高尔基体加工,最后可被组织生物膜利用或成为脂蛋白分泌出细胞.机体各种组织(除成熟红细胞外)即可以进行磷脂合成.1.原料来源?合成甘油磷脂的原料为磷脂酸与取代基团.磷脂酸可由糖和脂转变生成的甘油和脂肪酸生成(详见甘油三酯合成代谢),但其甘油C2位上的脂肪酸多为必需脂肪酸,需食物供给.取代基团中胆碱和乙醇胺可由丝氨酸在体内转变生成或食物供给.?丝氨酸——→乙醇胺——→胆碱2.活化?磷脂酸和取代基团在合成之前,两者之一必须首先被CTP活化而被CDP携带,胆碱与乙醇胺可生成CDP-胆碱和CDP-乙醇胺,磷脂酸可生成CDP-甘油二酯.3.甘油磷脂生成1）磷脂酰胆碱和磷脂酰乙醇胺这两种磷脂生成是由活化的CDP-胆碱与CDP-乙醇胺和甘油二脂生成.此外磷脂酰乙醇胺在肝脏还可由与腺苷蛋氨酸提供甲基转变为磷脂酰胆碱.不同生物合成磷脂酰胆碱的途径有所不同.2）磷脂酰丝氨酸体内磷脂酰丝氨酸合成是通过Ca2+激活的酰基交换反应生成,由磷脂酰乙醇胺与丝氨酸反应生成磷脂酰丝氨酸和乙醇胺.?磷脂酰乙醇胺+丝氨酸——→磷脂酰丝氨酸+乙醇胺3）磷脂酰肌醇、磷脂酰甘油和心磷脂述三者生成是由活化的CDP-甘油二酯与相应取代基团反应生成.心磷脂的另一条合成途径.4）缩醛磷脂与血小板活化因子?缩醛磷脂与血小板活化因子的合成过程与上述磷脂合成过程类似,不同之处在于磷脂酸合成之前,由糖代谢中间产物磷酸二羟丙酮转变生成脂酰磷酸二羟丙酮以后,由一分子长链脂肪醇取代其第一位脂酰基,其后再经还原(由NADPH供H)、转酰基等步骤合成磷脂酸的衍生物.此产物替代磷脂酸为起始物,沿甘油三酯途径合成胆碱或乙醇胺缩醛磷脂.血小板活化因子与缩醛磷脂的不同在于长链脂肪醇是饱和长链醇,第2位的脂酰基为最简单的乙酰基.甘油磷脂的分解在生物体内存在一些可以水解甘油磷脂的磷脂酶类,其中主要的有磷脂酶A1、A2、B、C和D,它们特异地作用于磷脂分子内部的各个酯键,形成不同的产物.这一过程也是甘油磷酯的改造加工过程.1.磷脂酶A1自然界分布广泛,主要存在于细胞的溶酶体内,此外蛇毒及某些微生物中亦有,可有催化甘油磷脂的第1位酯键断裂,产物为脂肪酸和溶血磷脂2.?2.磷脂酶A2普遍存在于动物各组织细胞膜及线粒体膜,能使甘油磷脂分子中第2位酯键水解,产物为溶血磷脂1及其产物脂肪酸和甘油磷酸胆碱或甘油磷酸乙醇胺等.?溶血磷脂是一类具有较强表面活性的性质,能使红细胞及其他细胞膜破裂,引起溶血或细胞坏死.当经磷脂酶B作用脱去脂肪酸后,转变成甘油磷酸胆碱或甘油磷酸乙醇胺,即失去溶解细胞膜的作用.?3.磷脂酶C存在于细胞膜及某些细胞中,特异水解甘油磷脂分子中第3位磷酸酯键,其结果是释放磷酸胆碱或磷酸乙醇胺,并余下作用物分子中的其他组分.?4.磷脂酶D主要存在于植物,动物脑组织中亦有,催化磷脂分子中磷酸与取代基团(如胆碱等)间的酯键,释放出取代基团.编辑本段鞘磷脂鞘脂类(sphingolipid),组成特点是不含甘油而含鞘氨醇(sphingosine).按照取代基团X的不同可分为两种：?X为磷酸胆碱称为鞘磷脂(sphingmyelin)?X为糖基称为鞘糖脂(glycosphingolipid)?鞘磷脂的合成体内的组织均可合成鞘磷脂,以脑组织最为活跃,是构成神经组织膜的主要成分,合成在细胞内质网上进行.?以脂酰CoA和丝氨酸为原料,消耗NADPH生成二氢鞘氨醇,进而经脂肪酰转移酶作用生成神经酰胺.鞘磷脂的分解鞘磷脂经磷脂酶(sphingomyelinase)作用,水解产生磷酸胆碱和神经酰胺.如缺乏此酶可引起肝、脾肿大及神经障碍如痴呆等鞘磷脂沉积症.编辑本段卵磷脂的功效及其应用[1]?卵磷脂的生理功能;1．组成细胞膜,对细胞活化、生存及功能维持有重要作用,尤其是脑神经系统、心血管、血液、肝脏等重要脏器的功能保持、肌肉、关节的活力和脂肪代谢都有重要作用.2．卵磷脂是神经信使——乙酰胆碱中胆碱的供体,它的多少决定着住处伟递速度快慢、智力是否发达,是否充满精神、活力.它又是脑细胞的组成成分,人脑30%是磷脂.3．调节脂肪代谢、防治脂肪肝,预防肝硬化、肝癌.4．良好的乳化特征,可减少和清除血管壁上胆固醇沉积,降低血液粘稠度、改善血氧供应,延长红血球寿命并增强造血功能.5．药物载体：卵磷脂质体是由脂质双层分子组成的单层或复层泡囊、极适宜在体内降解,无毒性,无免疫原性.作为载体有降低药物毒性、提高疗效、减少副作用和药物剂量的作用.卵磷脂的应用：1.健脑益智：卵磷脂被小肠吸收后,能水解出胆碱来,随着血液进入大脑中,与醋酸结合转化为乙酰胆碱,也就是记忆素.它是一种神经传导物质,其含量越高,传递住处的速度越快,记忆力就越强,所以卵磷脂对智力开发和增强记忆力有独特功效,是知识界必备的“脑的食品”.2.血管“清道夫”：卵磷脂具有乳化分解油脂的作用,可增进血液循环、改善血清质,清除过氧化物,使血液中的胆固醇及中性脂肪含量降低,减少脂肪在血管内壁的滞留时间.促进粥样硬化斑的消散,防止由胆固醇引起的血管内膜操作,卵磷脂对高血脂和高胆固醇有显著的功效,可预防和治疗动脉硬化.3.防治老年性痴呆症：老年性痴呆又称阿尔茨海默病,是由于脑部血管病变导致脑缺氧,脑细胞死亡致使住处伟递障碍而引起的意识障碍性疾病.补充卵磷脂可提脑细胞中乙酰胆碱的含量,活化和再生脑细胞,从而恢复和改善大脑的功能.所以卵磷脂是脑疾患的物美价廉的功能性食品.4.防治肝病：人体肝脏含磷5%,如含量下降则磷脂载脂体缺乏,脂肪则易囤积于肝脏形成脂肪肝,进而可能形成肝硬化、甚至肝癌.卵磷脂即有亲水性又有亲油性,良好的乳化特性可使脂肪乳化,因此对防治脂肪肝功效显著.5.防治胆结石：胆固醇和胆红素的沉积是形成结石的基础,卵磷脂的乳化作用可溶解和阻止它的沉积,从根本上治疗和预防胆结石.6.防治便秘：磷脂的活化细胞功能可促进结肠的蠕动,并将水分送出肠壁,促进毛细管的畅通.从而消除便秘及由其引起的焦虑和疱疹等症状.7.良好的心理调和剂：社会竞争日趋激烈,人们长期处于紧张的环境和种种压力下,常患有焦虑、急躁、失眠、耳鸣等症,即植物神经紊乱,通常称为神经衰弱,经常补充卵磷脂,可使大脑神经及时得到营养补充,保持健康的工作状态,得消除疲劳,激活脑细胞,改善因神经紧张而引起的焦躁、易怒、失眠等症.8.糖尿病患者的营养品：卵磷脂不足,会使胰脏功能下降,无法分泌充分的胰岛素,不能有效的将血清中的葡萄糖运送到细胞中,这是导致糖尿病的基本原因之一.卵磷脂构成细胞膜有接收糖分,并使其顺利排出体外的功能,且有促进胰脏释放胰岛素的作用.因此服用卵磷脂可有效地降低血糖,防治糖尿病.9.利尿、护肾剂：磷脂有利尿作用,可使细胞内的废物和尿一起排出,有助于保护肾脏.10.美容、防脱发护发：磷脂中有肌醇成分,有维护毛发的作用.其改善发根微循环的作用也使头发获得足够的营养供给起到保发护发的作用.人体肠内积蓄的废物形成肠毒入血可促生青春痘、雀斑、老年斑,造成肌肤粗糙.磷脂可化解肠毒,并排出体外,故可使肌肤光滑柔润,消除青春痘、雀斑、老年斑等.11.胎、婴儿神经发育的必需品：孕妇体内的羊水中含有大量的卵磷脂,人体脑细胞约有150亿个,其中70%早在母体就已形成.为促进胎儿脑细胞能健康发育,孕妇补充足够的卵磷脂是很重要的.婴、幼儿时期是大脑形成发育最关键时期,卵磷脂可以促进大脑神经系统与脑容积的增长、发育.