脂肪酸的(定義,功能)
Release Time:2021-04-20脂肪酸的定義
脂肪酸由以羧酸基團終止的烴鏈組成,脂肪酸及其相關衍生物是脂質的主要成分。烴鏈的長度和飽和度在每種脂肪酸之間是高度可變的,并決定了相關的物理性質(例如,熔點和流動性)。此外,脂肪酸是脂質表現出的疏水性(不溶于水)的原因。脂肪酸不僅是能量存儲的便捷單位,而且對于代謝和結構活動也必不可少。在這方面,與蛋白質和核酸不同,脂肪酸具有完整整合到組織中的獨特能力,從而改變了組織酰基的組成。盡管它們大多數具有直鏈結構,但許多具有支鏈。其中一些,例如植酸,經常出現,但少量存在于動物脂肪,蠟和海洋油中。它們在植物脂質中很少見,同時是革蘭氏陽性細菌脂質的主要成分。
脂肪酸的功能
1.生物信號
脂肪酸參與廣泛的生物信號傳導途徑。在飲食中攝入多不飽和脂質后,脂質過氧化產物可充當強大信號傳導介質的前體。這樣的信號傳導的一些例子包括類花生酸的產生,LDL的過氧化以及代謝和神經途徑的調節。脂肪酸在類花生酸的形成中的作用尤其重要,類花生酸是一組參與免疫反應的信號分子。類花生酸類化合物由20個碳的多不飽和脂肪酸組成,這些脂肪酸形成負責血小板聚集,趨化性和生長因子的各種分子的前體。飲食中多不飽和脂肪酸的攝入也會導致LDL的過氧化。當過氧化的低密度脂蛋白被巨噬細胞吞噬時,產生的免疫激活可導致動脈粥樣硬化的發展。此外,膽固醇,飽和脂肪酸和反式脂肪酸的攝入增加與幾種心血管疾病的發展有關。與LDL膽固醇,飽和脂肪酸和反式脂肪酸的負面影響相反,單不飽和脂肪酸和ω-3和ω-6多不飽和脂肪酸的攝入均具有抗炎作用。特別是,這些脂肪酸可增加肝臟對循環LDL的吸收,并降低白細胞活化和血小板反應性,淋巴細胞增殖和血壓。此外,正常生長和發育以及中樞神經系統中視敏度和認知的調節也需要多不飽和脂肪。關于癌癥的抑制已被觀察到的多不飽和脂肪酸進一步有益效果的細胞 在動物模型中的增殖和抗腫瘤作用。
2.脂肪酸作為燃料的代謝
脂肪酸的代謝涉及細胞通過脂肪酸結合蛋白攝取游離脂肪酸,而脂肪酸結合蛋白則將脂肪酸從質膜向細胞內轉運。然后,游離脂肪酸通過酰基輔酶A活化并轉運至:
1)線粒體或過氧化物酶體轉化為ATP并以能量形式加熱;
2)通過結合轉錄因子促進基因表達;
3)內質網,用于酯化為各種脂質,可用作能量存儲。
當用作能源時,脂肪酸會從三酰基甘油中釋放出來,并被加工成與葡萄糖分解過程中形成的碳原子相同的兩個碳分子。此外,由脂肪酸和葡萄糖分解產生的二碳分子被用來通過相同的途徑產生能量。葡萄糖還可以在細胞內過量葡萄糖或能量的條件下轉化為脂肪酸。
3.儲能
脂肪酸也被用作能量存儲的一種形式,它是由稱為脂肪細胞的特殊脂肪細胞中的疏水性三酰基甘油組成的脂肪滴。當以這種形式存儲時,脂肪酸是絕熱和電絕緣以及防止機械壓縮的重要來源。脂肪酸是比葡萄糖更好的能量存儲形式,因為脂肪酸產生的能量大約是可用能量的六倍。以三酰基甘油分子的形式儲存由與甘油 分子相連的三個脂肪酸鏈組成。
4.細胞膜形成
脂肪酸最關鍵的功能之一是細胞膜的形成,它包裹著所有細胞和相關的細胞內細胞器。特別地,細胞膜由磷脂雙層構成,該磷脂雙層由與甘油結合的兩個脂肪酸鏈和與較小的親水性化合物(例如,膽堿)連接的親水性 磷酸基團組成。因此,每個磷脂分子具有由兩個脂肪酸鏈組成的疏水尾和由磷酸基團組成的親水頭。當兩個磷脂單層與接合在水性尾部關聯形成細胞膜溶液以產生磷脂雙層。細胞膜的重要特征是膜的流動性,它是指脂質膜的粘度。膜流動性受組成細胞膜的脂質鏈多樣性的影響,包括鏈的長度和飽和度。當膜流動性改變時,膜的功能和物理特性也會改變。例如,增加ω-3脂肪酸的消耗量可以增加細胞膜中EPA和DHA的水平。當這種摻入發生在視網膜細胞的細胞膜中時,光傳導增強。此外,在紅細胞膜中增加的ω-3脂肪酸積累會導致更大的膜柔韌性,從而可能改善微循環。
5.蛋白質修飾
脂肪酸通過與各種蛋白質的相互作用而起著至關重要的作用。蛋白質的酰化是多不飽和脂肪酸的重要功能,因為它對多種蛋白質的錨定,折疊和功能至關重要。另外,脂肪酸也可以與各種核受體蛋白質相互作用,并促進基因表達,因為幾種脂肪酸-蛋白質復合物起著轉錄因子的作用。以這種方式,已經發現脂肪酸調節與代謝,細胞增殖和細胞凋亡有關的基因的轉錄。


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