脂质定义

17 Mar 2025 | 6 分钟阅读

根据脂质的定义,“脂质是有机化合物,由氢、碳和氧原子组成,它们是生命细胞的结构和代谢基础。” 一般来说,它们通常被称为脂肪和油。

脂质:它们是什么意思?

这些有机物质由非极性分子组成,只能溶解在非极性溶剂中,并且由于水的极性性质而在水中不活跃。这些化合物可以在人体肝脏中产生,也存在于油、黄油、全脂牛奶、奶酪、熟食和某些红肉等食物中。

Lipids Definition

让我们更详细地了解脂质的结构、特性、种类和分类。

脂质的性质

脂肪和油构成了脂质这一类化学物质。这些化合物产生大量能量,并负责多种身体机能。以下列表包含脂质的一些重要特征。

  • 脂质是一类多样化的物质,主要由碳氢链组成,它们是存在于身体脂肪组织中的油腻或油性非极性分子。
  • 脂质是有机化合物,能量含量高,为各种生命活动提供能量。
  • 脂质是一系列物质,其特点是可溶于非极性溶剂,但难溶于水。
  • 脂质在生物过程中起着重要作用,因为它们构成了细胞膜,细胞膜是将细胞与其周围环境分离的生理屏障。

脂质组成

脂质是脂肪酸聚合物,具有长而无极性的碳氢链,以及含有氧气的相对较小的极性区域。下图显示了脂质结构,包括饱和和不饱和脂质。

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脂质分类

脂质主要分为两大类,例如:

不可皂化脂质

不可皂化脂质无法通过水解分解成更小的单元,因此称为不可皂化脂质。不能皂化的脂质包括前列腺素、胆固醇等。

可皂化脂质

蜡、甘油三酯、鞘磷脂和磷脂是可皂化脂质的例子,它们可以在碱、酸或酶的存在下水解,因为它们含有一个或多个酯基。这些基团也可以分为极性和非极性脂质。

所有这些脂质的关键组成部分是脂肪酸。甘油三酯是一种非极性脂肪酸,用作燃料和能量储存。膜使用极性脂质,可以与外部水环境形成屏障。鞘磷脂和甘油磷脂是两种类型的极性脂质。

不同类型的脂质

有许多不同类型的脂质对生命至关重要,包括脂肪酸、甘油三酯、甘油磷脂、鞘磷脂和类固醇。然而,它们都属于两大类脂质。总的来说,脂质可大致分为以下两种形式:

简单脂质

简单脂质定义为脂肪酸与其他醇的酯。脂肪酸与甘油结合形成的酯构成脂肪。油是唯一一种不同的脂肪形式,但呈液态。

相反,高分子量单羟醇脂肪酸酯称为蜡。

复杂脂质

复杂脂质定义为除醇或脂肪酸外还可能含有其他基团的脂肪酸酯。

磷脂是除了脂肪酸和醇之外还含有磷酸基团的脂质。它们通常含有含氮碱以及其他取代基,例如鞘磷脂的鞘氨醇和甘油磷脂的甘油。脂肪酸、鞘氨醇和葡萄糖都是糖脂(也称为糖鞘脂)的组成部分。

此外,氨基脂质和磺脂质等脂质也归类为其他复杂脂质。此分类还可能包括脂蛋白。

下面提供了对其他不同脂质类型更详细的描述。

前体脂质和衍生物脂质

这些包括脂溶性维生素、激素、甘油、类固醇、其他醇、脂肪醛、酮体以及碳氢化合物。酰基甘油(甘油酯)、胆固醇和胆固醇酯由于不带电荷,因此被称为中性脂质。简单和复杂的脂质水解后会生成这些特定的分子或化合物。

脂肪酸

总的来说,脂肪酸具有长的脂肪链(长链),并且是饱和或不饱和的羧酸(也称为有机酸)。

  • 饱和脂肪酸: 当碳-碳双键不存在时,意味着脂肪酸是饱和的。由于它们能够紧密堆积分子,从而形成笔直的棒状,因此同等大小的饱和脂肪酸的熔点高于不饱和脂肪酸。
  • 不饱和脂肪酸: 当脂肪酸具有多个双键时,它被认为是脂肪酸。天然脂肪酸通常具有偶数个碳原子且不分支。然而,不饱和脂肪酸中的顺式双键会引起分子扭结,阻止它们将分子组织成笔直的棒状。

脂肪的作用

在我们的身体中,脂肪发挥着许多重要功能。以下列表包含脂肪的一些关键功能:

  • 我们的身体需要适量的脂肪才能正常运作。
  • 除了为身体提供隔热并作为储存能量的有效方法外,许多脂溶性维生素的正常吸收还需要脂肪的存在。
  • 它们有助于长期储存能量,同时为身体提供隔热。

脂质的例子

脂质有多种形式。黄油、酥油、植物油、奶酪、胆固醇和其他类固醇、蜡、磷脂和脂溶性微量营养素是一些脂质的例子。所有这些物质都具有相似的特性,例如在水中不活跃(或不溶),但在有机溶剂中可溶。

长链醇和长链羧酸结合形成蜡,蜡是“酯”(一种有机化合物,通过用烷基或其他有机基团取代含酸分子中的氢而制成)。

蜡几乎覆盖了整个世界,这意味着蜡易于获取和识别。许多植物的种子和叶子都有蜡状涂层,可以保护它们免受脱水和微小动物的侵害。一些动物的皮毛和鸟类的羽毛也具有相同的防水涂层。

耐水性和耐用性是巴西棕榈蜡出名的两个显著特性,使其成为汽车蜡产品的宝贵选择。

磷脂

磷脂或磷脂酰甘油构成了细胞膜的大部分分子。

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三酰甘油和磷脂酰甘油是相同的;然而,当磷脂酰甘油的末端 OH 基团被磷酸而非脂肪酸酯化时,会生成磷脂酸。因此,会形成磷脂酸。由于磷脂酰甘油是含有磷酸基团的脂质,因此它们被称为磷脂。

类固醇

激素是腺体产生的有机物质,并通过血液输送到不同组织,是我们的身体可以用来启动或阻碍特定过程的化学信号。

类固醇也被归类为一种独特的激素形式。类固醇的四环骨架,由三个稠合的六元环和一个五元环组成,通常用于识别这种类型的激素。如蓝色所示,四个环用字母 A、B、C、D 表示,而红色数字表示碳原子。

胆固醇

只有动物源性食物才含有胆固醇,胆固醇是一种蜡状物质。血液中的各种胆固醇包括甘油三酯、LDL、HDL 和 VLDL。细胞壁也含有胆固醇,胆固醇是一种必需脂肪。由于胆固醇是一种甾醇,它是一种类固醇和酒精的化合物。在人体内,肝脏会产生胆固醇。

所有活细胞通过生物合成产生这些物质,它们对细胞膜的形态完整性至关重要。胆固醇的类固醇环结构在细胞膜中提供了一个坚硬的疏水结构,有助于增加细胞膜的刚性。没有胆固醇,细胞屏障将无法正常工作。

雌二醇和睾酮等生殖激素,以及皮质醇和维生素 D 等其他类固醇,都是由细胞膜的这种必需成分产生的。它也作为其他类固醇的生产起点。