生物化学/脂类

脂类是一类结构多样的生物分子，其定义特征是疏水性和在有机溶剂中的溶解性。脂类具有多种功能，包括能量储存和细胞信号传导，并且是细胞膜的主要组成部分。

脂肪酸

脂肪酸简单来说就是一端带有羧基的线性碳链。

脂肪酸通常含有 10 到 24 个碳原子，可能含有一个或多个双键。这些双键几乎总是处于顺式构型。

脂肪酸既有俗名也有系统命名法。系统命名法基于具有相同碳原子数的烷烃或烯烃，并将烃的最终e替换为oic acid。例如，月桂酸（图 x） 是一种含有 12 个碳原子且没有双键的脂肪酸，因此系统命名法为十二烷酸，其离子形式为十二烷酸盐。（饱和脂肪酸表）如果存在双键，则用 Δ 符号和表示双键位置的上标数字标记其位置，并在前面加上顺式或反式以指示构型（但几乎总是顺式）。从羧基端开始对碳原子进行计数，如图 x 所示，因此在碳原子 9 和 10 之间具有顺式双键的十二碳烯酸将是：顺式-Δ⁹-十二碳烯酸酯。

第 2、3 和最后一个碳原子分别称为 α、β 和 ω 原子。

磷酸甘油酯和鞘脂

脂肪酸可以与甘油结合形成单酰基甘油、二酰基甘油和三酰基甘油。

一类磷脂是磷酸甘油酯，它们是由与磷酸基团相连的二酰基甘油形成的。磷酸甘油酯通常具有以下排列方式

• 甘油的 #1 位羟基通常与饱和脂肪酸酯化
• 甘油的 #2 位羟基通常与不饱和脂肪酸酯化
• 甘油的 #3 位羟基与磷酸基团酯化

有四种常见的磷酸基团。丝氨酸、乙醇胺和胆碱在结构上相似，而肌醇则不同：

鞘脂，具有与磷酸甘油酯相同的整体形状，但化学性质不同，使用鞘氨醇代替甘油。鞘氨醇具有类似于脂肪酸的长烃尾，连接到类似于氨基酸丝氨酸的结构。脂肪酸可以连接到胺基，而“头部”基团可以连接到羟基（见图 x）。鞘脂根据这种头部基团命名

• 如果没有头部基团，则称为神经酰胺
• 如果头部基团是磷酸和胆碱，则称为鞘磷脂
• 如果头部基团是糖，则称为糖鞘脂（或糖脂）

大多数鞘脂属于第三类，即糖鞘脂。人们认为它们除了在膜中的结构作用外，还在细胞识别和保护方面具有功能。

当与水混合时，磷酸甘油酯和鞘脂将形成两种特征结构。胶束是由这些脂类构成的球体，疏水尾部在球体内部相互作用，而极性头部基团在球体表面与水相互作用。这些脂类还会形成所谓的脂双层。这些是两层脂类组成的片状结构，其中疏水尾部伸入中心，而极性头部基团位于表面与水相互作用。细胞膜是由脂双层组成的。（胶束图、胶束横截面图、脂双层图）