脂质
脂质总览：从储能到信号¶
脂质兼具储能、构建膜以及调节信号三大任务。本篇以“分类 → 脂肪酸 → 甘油脂/蜡 → 过氧化 → 膜脂 → 固醇与萜 → 脂蛋白 → 分析方法”串联课堂要点，穿插表格和提示块，让庞杂知识体系更易查阅。
提示块约定
!!! info：提供背景或上下游联系。!!! tip：记忆或实验的小技巧。!!! warning：易错概念或临床陷阱。
此处可插入脂肪酸分类与膜脂构象示意图
分类与基本功能¶
- 单纯脂质：脂肪酸与醇形成的酯，如三酰甘油、蜡。
- 复合脂质：在脂肪酸与醇基础上嫁接其他基团（磷酸、糖等），如磷脂、鞘脂、糖脂、脂蛋白。
- 衍生脂质：由脂肪酸衍生的烃类、脂肪酸盐、脂肪酸胺等。
- 固醇/萜类：不可皂化，来源于异戊二烯，涵盖胆固醇、胆汁酸、甾体激素、维生素 D 等。
生理角色可归纳为三类：储能（油脂、蜡）、结构（膜脂、鞘脂）、信号/调控（类固醇、类二十碳烷、脂溶性维生素）。
脂肪酸：结构与性质¶
脂肪酸由长链烃与末端羧基组成，记法 C:DΔx,y...。天然脂肪酸碳数多为偶数，双键常在 Δ⁹ 位置开头，主要呈 顺式（cis）构型。
| 类型 | 代表 | 特点 | 生理意义 |
|---|---|---|---|
| 饱和 | 棕榈酸 (16:0)、硬脂酸 (18:0) | 柔性大，熔点高 | 主要储能脂肪酸 |
| 单不饱和 | 油酸 (18:1Δ9) | 顺式弯折降低熔点 | 膜流动性调节 |
| 多不饱和 (PUFA) | 亚油酸 (18:2Δ9,12)、α-亚麻酸 (18:3Δ9,12,15) | 双键呈非共轭“−双−单−单−双−” | 必需脂肪酸家族 |
| 共轭脂肪酸 | 共轭亚油酸、乌桕酸 | 双键交替排列，更易氧化 | 天然存在少，反式异构体注意安全 |
物理性质随烃链延长而熔点升高、不溶性增强；顺式双键减少堆积、显著降低熔点。
动物不能利用反式短链
低级或反式脂肪酸多数不能直接被动物代谢，甚至具有毒性，人造氢化油需关注反式含量。
必需多不饱和脂肪酸¶
- ω-6 家族（首个双键距甲基端第六个碳）：亚油酸为起点，缺乏时 γ-亚麻酸、花生四烯酸转为必需。主要降低胆固醇。
- ω-3 家族：α-亚麻酸起点，可延长生成 EPA、DHA（“脑黄金”）。对降低甘油三酯和抗炎更突出。
类二十碳烷：PUFA 的信号化身¶
PUFA 尤其是花生四烯酸、EPA 经环氧化酶、脂氧化酶途径生成前列腺素、前列环素、血栓烷、白三烯等。它们参与炎症、血管张力、血小板聚集等生理过程，是“脂质激素”。
三酰甘油、二酰甘油与蜡¶
- 三酰甘油（TAG）：甘油三羟基全部被脂肪酸酯化，是最大的能量仓库。R₁、R₂、R₃ 相同时称简单 TAG，不同时为混合 TAG。
- sn 标号：甘油视作 L 型；sn-1 与 sn-3 为外侧碳，sn-2 为内碳。sn-2 常含不饱和脂肪酸，有助于改善熔点。
- 烷醚二酰甘油：sn-1 位为醚键，sn-2/3 为酯键，典型如血小板活化因子。
- 蜡：长链脂肪酸与长链醇形成的酯（蜂蜡、白蜡、鲸蜡、羊毛脂），极疏水，用于防水与保护。
检测指标
- 皂化值（mg KOH/g）：分子量越小数值越高；
- 碘值：反映不饱和度，干性油（≥130）如桐油更易氧化；
- 酸值、乙酰值：衡量游离脂肪酸或羟基程度。
油脂化学反应与酸败¶
油脂可发生水解（皂化）、氢化/卤化、乙酰化。长期暴露于氧气、光照、金属离子会引起脂质自动氧化（酸败），产生过氧化物、醛酮类，引发颜色、气味改变。
脂质过氧化与抗氧化防线¶
脂质过氧化是 PUFA 最常见的损伤形式：自由基抽取氢 → 共轭二烯 → 过氧自由基 → 连锁反应，形成丙二醛等产物。硫代巴比妥酸（TBA）法可测定丙二醛。
膜流动性下降
脂质过氧化消耗不饱和脂肪酸，导致膜僵硬、蛋白交联，与动脉粥样硬化、衰老相关。
抗氧化体系包括：
- 预防型：SOD、过氧化氢酶、谷胱甘肽过氧化物酶、金属螯合剂。
- 阻断型：维生素 E、β-胡萝卜素、辅酶 Q、谷胱甘肽等自由基清除剂。
磷脂与鞘脂：膜的骨架¶
| 类型 | 结构要点 | 电荷 | 备注 |
|---|---|---|---|
| 甘油磷脂 | sn-1、sn-2 为脂肪酸，sn-3 连磷酸 | PC/PE 中性，PI/PS/PG 带负 | PC、PE 是膜主要组分 |
| 醚甘油磷脂 | sn-1 为醚键（烷基/烯基） | 多为中性 | 血小板活化因子（PAF）在 sn-1 为烯醚 |
| 鞘磷脂 | 鞘氨醇 + 脂肪酸（酰胺键） + 磷酸胆碱 | 中性 | 髓鞘、红细胞膜丰富 |
| 糖鞘脂 | 鞘氨醇 + 脂肪酸 + 糖基 | 中性/酸性 | 脑苷脂、硫苷脂、神经节苷脂参与细胞识别 |
| 甘油糖脂 | 二酰甘油 + 糖基 | 中性 | 叶绿体、微生物膜常见 |
磷脂酶 A₁/A₂/C/D 分别切除 sn-1 脂肪酸、sn-2 脂肪酸、磷酸甘油、极性头基，对脂质信号转导至关重要（如 PLA₂ 释放花生四烯酸）。
固醇与萜：多面手¶
- 固醇骨架：ABC 三个六元环 + D 五元环，多氢菲结构，立体构型固定。
- 胆固醇：膜流动性缓冲、胆汁酸/激素/Vit D 前体；植物固醇（谷固醇等）可抑制胆固醇吸收；真菌以麦角固醇为主，是制霉菌素、两性霉素 B 的靶点。
- 胆汁酸：胆酸、鹅去氧胆酸等在肝合成，经与甘氨酸或牛磺酸结合形成胆汁盐，是天然去污剂。
- 萜类：多个异戊二烯单元构成，涵盖胡萝卜素、辅酶 Q、精油等。
李伯反应（乙酸酐 + 浓硫酸）呈紫红后转绿，可用于甾醇/皂苷定性。
血浆脂蛋白：运输网络¶
| 脂蛋白 | 主要成分 | 载脂蛋白 | 功能 | 特点 |
|---|---|---|---|---|
| 乳糜微粒 (CM) | 95% TAG | ApoB-48, C-II, E | 将膳食脂质送至外周组织 | 小肠合成，经淋巴入血 |
| VLDL | 55% TAG, 25% 胆固醇酯 | ApoB-100, C-II, E | 运送肝源 TAG 到外周 | LPL 作用后变 IDL |
| IDL | 25% TAG, 40% 胆固醇酯 | ApoB-100, E | 部分回肝，或继续变 LDL | 代谢中间体 |
| LDL | 50% 胆固醇酯 | ApoB-100 | 输送胆固醇到组织 | 过量易致动脉粥样硬化 |
| HDL | 20% 胆固醇酯，蛋白丰富 | ApoA-I 主导 | 反向运送胆固醇回肝 | 供给/回收载脂蛋白，保护性 |
动脉粥样硬化机制
LDL 穿越受损内皮被氧化 → 巨噬细胞吞噬成泡沫细胞 → 细胞死亡释放胆固醇 → 平滑肌迁移形成纤维帽 → 斑块逐渐钙化。抗氧化策略可减缓 LDL 氧化。
缺乏微粒体三酰甘油转移蛋白 (MTP) 会导致 无 β-脂蛋白血症，CM、VLDL 分泌障碍，脂溶性维生素吸收差。
脂质提取、分离与分析¶
- 提取：经典 Folch 或 Bligh-Dyer 法用氯仿/甲醇/水形成双相，将脂质萃取到有机层。
- 分离：硅胶柱或薄层层析按极性区分；非极性脂质先流出，极性/带电脂质需丙酮或甲醇洗脱。HPLC、质谱进一步定量。
- 显色/检测：罗丹明与脂质结合发荧光，碘蒸汽与双键产生黄棕色。
- 脂肪酸分析：先转化为脂肪酸甲酯 (FAME)，再用气相色谱分离。
- 脂肪酶谱：LPL（脂蛋白脂肪酶）、HSL（激素敏感脂肪酶）分别负责血浆 TAG 或脂肪组织 TAG 的水解。
实验记忆
脂质分离常用“氯仿-甲醇-水 2:1:0.8”配比；薄层层析显色时罗丹明 + UV 最常见。
整体来看，脂质世界可通过“骨架 + 功能 + 转运 + 检测”四个维度理解。后续学习 β 氧化、脂肪酸合成、胆固醇代谢等内容时，可把本篇当作基础图库随时回顾。