傅胖中的小窩
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脂 質
1.
脂質是觸摸時感覺油膩、極易溶於有機溶劑但幾乎不溶於水的化合物。生物體內重要的脂質有三酸甘油酯、磷脂、神經脂、固醇類、蠟及萜類等。脂質依其生物功能可歸類如表
1
-
3
,亦可依其化學組成分為含脂肪酸的複脂(即可皂化的脂質)與不含脂肪酸的單脂。此外,脂質與醣類或蛋白質結合時可形成醣脂質或脂蛋白。
2. 生物體僅有微量的游離脂肪酸存在,大部分脂肪酸為複脂的成分。自然界的脂肪酸因生合成(biosynthesis)的方式,多為直鏈且含偶數個碳原子。飽和脂肪酸(saturated fatty acid)只含單鍵,不飽和脂肪酸(unsaturated fatty acid)則含有一個或多個雙鍵,不飽和脂肪酸的熔點低於相同碳數的飽和脂肪酸,雙鍵愈多、熔點愈低。脂肪酸的種類決定於所含碳的數目與雙鍵的數目及位置,表 1-4 為生物體常見的脂肪酸。
3.
脂肪酸的命名以含羧基的碳為第
1
個碳原子,第
2
、
3
、
4
個碳原子依序為
α、β
及
γ
碳原子等(圖
1
-
17
),而最後一個含甲基的碳原子則稱為
ω
碳原子。常見的亞麻油酸與花生四烯酸(
arachidonic acid
)因由
ω
碳原子倒數第
6
個碳上具有雙鍵,故稱
ω
-6
脂肪酸;而次亞麻油酸、二十碳五烯酸(
eicosapentaenoic acid; EPA, 20
:
5,
Δ
5,8,11,14,17
)與二十二碳六烯酸(
docosahexaenoic acid; DHA, 22
:
6,
Δ
5,8,11,14,17,20
)則稱
ω
-3
脂肪酸。目前已證實
EPA
與
DHA
是嬰兒重要的營養需求成分,有助於生長、發炎反應的調節、血小板的活化與脂蛋白的代謝等〔
Campbell & Farrell, 2006
〕,是市售魚油含量較多的脂肪酸。
4.
花生四烯酸是含
20
個碳的脂肪酸,經酵素作用後可產生前列腺素(
prostaglandin
)、血栓素(
thromboxane
)與白三烯素(
leukotriene
)等具活性的二十酸物質(
eicosanoid
),與許多生理作用有關,例如:前列腺素大多有降低血壓與收縮平滑肌的功能,血栓素具有促進凝血的活性,白三烯素能促進白血球的活動與聚集作用等。一般常用的消炎藥—阿斯匹靈(
aspirin
),其作用即是抑制將花生四烯酸轉變成前列腺素的酵素活性。〔
Campbell & Farrell, 2006
〕
5.
三酸甘油酯(
triacyglyceride
)由
1
分子的甘油和
3
分子的脂肪酸組成,又稱中性脂(參見課本
P.11
圖
1
-
4
),是生物體儲存能量的最佳形式,也是自然界含量最多的脂質。三酸甘油酯中
3
個脂肪酸的成分與位置可有不同的組合,因此三酸甘油酯的種類繁多。不飽和脂肪酸含量多的脂質在室溫下呈液態,稱為油,如花生油、橄欖油等;飽和脂肪酸含量多者呈固態,稱為脂肪,如豬油、牛油等。
6.
中性脂氧化所產生的能量比同質量的醣類高,因此生物體內過多的醣類可轉變成中性脂而儲存能量。另外動物的皮下脂肪組織對生活在寒冷地區的動物如海獅、海豹等,還有保溫禦寒的功能。
7.
磷脂是細胞所有膜狀構造的主要成分。磷脂分子除了長鏈脂肪酸羥基所構成的疏水端外,尚有含磷酸基部分的親水端,屬於兩性脂質,此特性是磷脂在水溶液中形成脂雙層構造的分子基礎。當膜狀構造形成時,一單層磷脂的親水端朝向細胞的內部液體(即細胞質液);另一單層磷脂的親水端朝向外界環境,而每一磷脂分子的疏水端則介於兩單層的親水端間,形成脂雙層構造。磷脂依其親水端的構造與帶電荷情形可加以分類(圖
1
-
18
)。
8.
神經脂(
sphingolipid
)是以神經胺醇(
sphingosine
)為基本結構的脂質(圖
1
-
19
),最早由神經細胞分離出而得名,有神經醣脂與神經磷脂兩種。神經醣脂所含的醣類成分為單醣或寡醣,是動物組織細胞表面的重要成分。
9.
固醇類(
steroid
)是不含脂肪酸的脂質,動物組織中最普遍的是膽固醇(
cholesterol
)(圖
1
-
20
),為細胞膜的重要成分,可調節細胞膜的流動性。血中膽固醇的濃度與動脈硬化等心血管疾病有關,但膽固醇的代謝產物及衍生物卻有多種重要的生理功能,如衍生物
7
-去氫膽固醇(
7-dehydrocholesterol
)是合成維生素
D
的前驅物;代謝產物膽酸的鹽類是膽汁中可促進脂肪消化與吸收的膽鹽;然而膽固醇最重要的功能是作為合成多種固醇類激素(
steroid hormone
)的前驅物(圖
1
-
21
),如影響能量代謝的葡萄糖皮質固醇(
glucocorticoid
)、影響無機鹽吸收代謝的礦物質皮質固醇(
mineralocorticoid
)與影響第二性徵發育與生殖功能的性激素(
sex hormone
)等。植物中最常見的固醇類有豆固醇(
stigmasterol
)、麥固醇(
sitosterol
)與油菜籽固醇(
campesterol
)三種,其構造均與膽固醇類似。豆固醇與麥固醇為植物細胞膜的重要成分,可調節細胞膜的流動性。油菜籽固醇是目前唯一被確認的植物固醇類激素,近年來,植物固醇類因可降低人體對膽固醇的吸收而受到重視。
10.
蠟(
wax
)是由長鏈醇類與長鏈脂肪酸構成的固態脂質,為皮膚、羽毛、樹葉、果實與昆蟲外殼保護性覆被的成分。萜類(
terpene
)是由數個異戊二烯(
isoprene
)單體所構成的化合物(圖
1
-
22
),植物含有許多萜類,通常具有特殊香味,是各種芳香性揮發油(植物精油)的主要成分,也是許多植物花果具有顏色的原因(如
β-
胡蘿蔔素與茄紅素),而脂溶性維生素
A
、
E
、
K
亦屬於此類化合物。〔
Tobin & Dusheck, 1998
〕