脂质分类
脂肪酰基是脂质的主要成分,结构复杂,是生物脂质最基本的分类之一。
脂肪酰基包括脂肪酸和脂肪酰基。脂肪酸和脂肪酰基具有一系列重复的亚甲基,这赋予这些脂质疏水性。
一种脂肪酸,其主链由重复的亚甲基序列组成,末端带有羧基。
脂肪酸的分类:一般来说,脂肪酸是根据其碳链长度和饱和度来分类的。
根据碳链的长度,脂肪酸分为短链脂肪酸(SCFA,碳数小于6)、中链脂肪酸(MCFA,碳数在6 ~ 12之间)、长链脂肪酸(LCFA,碳数在13 ~ 18之间)和超长链脂肪酸(VLCFA,碳数超过65438)。
根据烃链饱和度,脂肪酸分为饱和脂肪酸和不饱和脂肪酸。其中不饱和脂肪酸分为单不饱和脂肪酸和多不饱和脂肪酸。
常见的脂肪酸有硬脂酸、棕榈酸、油酸、亚油酸、花生四烯酸和环酸。
b脂肪酰基又称脂肪酰基化合物,是指含有脂肪酸残基的脂肪酸和脂类。脂肪酰基是乙酰辅酶a、丙二酰辅酶a和甲基丙二酸单酰基辅酶a的脂肪酸合成反应得到的多种分子。
常见的脂肪酰基有:脂肪醇、脂肪醛、脂肪酯、脂肪酰胺、脂肪腈、脂肪醚、烷烃、S-氧化烷烃、糖基脂肪酰基。
甘油酯是甘油上的羟基与脂肪酸酯化的产物。甘油和脂肪酸的酯化产物(甘油磷酸盐除外)。
甘油酯是根据甘油的酯化羟基的数量来分类的。甘油中的一个羟基被酯化为甘油一酯,两个羟基被酯化为甘油二酯,三个羟基被酯化为甘油三酯。其中,甘油三酯是自然界中最常见的。
在真核细胞中,甘油三酯在水介质中形成微小的油滴,用作代谢燃料的储存。脊椎动物中的这些特化细胞被称为脂肪细胞。甘油三酯也储存在许多植物的种子中,为种子萌发提供能量和生物合成的前体物质。由于碳链长,还原度高,甘油三酯储存的能量比糖多(两倍),甘油三酯的疏水性保证了在运输过程中不需要运输额外的水合物重量。在一些动物中,储存在皮肤下的甘油酯不仅是一种能量,而且可以在极低的温度下保持机体温暖。海豹、海象、企鹅和温血极地动物身上都覆盖着非常丰富的甘油酯。冬眠动物(如熊)在冬眠前需要积累大量的脂肪,脂肪不仅可以储存能量,还可以保暖。
被甘油上的羟基酯化的油磷脂的数量分为甘油磷酸酯和溶血甘油磷酸酯。
当两分子脂肪酸通过酯键与甘油的C1和C2上的羟基相连时,一分子亲水性强的磷酸基团与C3的-OH相连,形成最简单的甘油磷酸,即磷脂酸。真核生物和细菌中的磷脂在甘油的sn-3位,而古细菌中的磷脂在甘油的sn-1位。
在磷脂酸中,磷酸基团上的H+被其他基团取代,形成其他复杂的甘油磷酸酯。如磷脂酰胆碱、磷脂酰乙醇胺、磷脂酰肌醇、磷脂酰甘油等。
甘油磷酸酯中甘油的1或2个羟基一般以酯键的形式与脂肪酸相连,但也有烷基或1Z-烯基,即烷基醚磷脂和烯基醚磷脂(缩醛磷脂)。
LysoGP:以单甘酯为母核,用磷酸酯化sn-3位的羟基,或磷酸与其他含羟基的物质结合形成酯。
鞘脂是一组复杂的化合物,具有相同的鞘氨醇碱。C1、鞘氨醇分子的C2和C3具有官能团-OH、-NH2和-OH,与甘油磷酸中甘油的三个羟基结构相似。由长脂肪链的丝氨酸和酰基辅酶a合成,再转化为神经酰胺、鞘脂、鞘糖脂等化合物。哺乳动物的鞘脂主要是鞘磷脂,昆虫的主要是乙醇胺磷酸神经酰胺。真菌中有菲丁磷酸肌醇和含甘露糖的鞘脂。
神经酰胺是一种常见的鞘氨醇碱衍生物,由脂肪酸与鞘氨醇的氨基相连而成,多为饱和脂肪酸或单不饱和脂肪酸,碳链长度为16-26。它是所有鞘脂(鞘磷脂,鞘脂)的结构基质。
鞘脂由一分子长链鞘氨醇、一分子长链脂肪酸和一分子极性头组成,极性头由磷酸通过酯键连接。鞘磷脂也有一个极性头和两个疏水尾,但该分子不含甘油。
甾醇类脂又称固醇类脂,甾醇类脂的类别主要是根据其生物学功能进行细分。
甾醇酯包括甾醇、类固醇、裂甾类、胆汁酸和衍生物、类固醇缀合物、藿烷类等。
甾醇包括胆固醇、麦角甾醇、豆甾醇、C24丙基甾醇等。
胆固醇及其衍生物在哺乳动物系统中已被广泛研究,它们与甘油磷酸和鞘磷脂一起构成了膜脂的重要组成部分。胆固醇由三个六碳环(A、B、C环)和一个五碳环(D环)融合而成,这个母核就是环戊烷多菲母核。
类固醇也含有相同的稠合四环核结构,具有不同于激素和信号分子的生物学功能。这些根据核心骨架中的碳数被细分。C18类固醇包括雌激素家族,而C19类固醇包括雄激素,如睾酮和雄酮。C21亚类在C17位置含有两个碳侧链,包括孕酮、糖皮质激素和盐皮质激素。裂甾类包括各种形式的维生素D,其特征是甾醇的主要结构中的B环开环。其他甾醇包括胆汁酸及其共轭碱。胆汁酸存在于动物胆汁中,从人和牛胆汁中分离出来的胆汁酸主要是胆酸。胆酸是油脂的乳化剂(C17侧链亲水),生理功能是乳化脂肪,促进其在肠道内的水解和吸收。所以胆酸被称为“生物皂”,产生于肝脏。
植物中的甾醇称为植物甾醇,如β-谷甾醇、豆甾醇、菜籽甾醇等。
麦角固醇主要存在于真菌的细胞膜中,是以环戊烷聚苯并蒽为母核的化合物。
异戊烯醇类脂是以异戊烯醇序列为母核的化合物,是稠合的异戊二烯单元,即萜烯。重复单元通过碳碳键连接,是非极性的。两个异戊二烯单元首尾相连形成单萜烯;含有4、6和8个异戊二烯单元的萜类化合物分别称为二萜、三萜或四萜。还有一些化合物可以视为异戊烯醇类脂的衍生物,与萜类化合物关系密切,但其结构式甚至不是五碳单元的倍数,如缺少一个碳原子的檀香,以及我们介绍过的冰片、樟脑等。
另一类重要的异戊二烯醇脂质分子是醌类和酚类,如维生素E、维生素K和辅酶Q10。异戊烯脂质包括许多结构不同的物质,因此很难对其系统进行命名。传统上使用的名称多来自化合物的原料来源,更加混乱。
糖脂是脂肪酸直接与糖骨架相连的化合物,形成与双层类脂膜相容的结构。在糖脂中,甘油酯和磷脂中甘油的骨架作用被糖取代,脂肪酰基的数量不需要区分是哪个键,酰胺键还是酯键。糖脂可以作为多糖或磷酸化衍生物出现。
聚酮是由聚酮合酶催化的乙酰基和丙酰基单元聚合形成的。主要分为芳香族聚酮化合物和复合聚酮化合物。结构和功能最多样的天然产物之一,很大一部分是环状分子,骨架可以进一步糖基化、甲基化、羟基化和氧化。
由聚酮合酶产生的天然产物的结构多样性要大得多,其中许多具有脂质的特征。ⅰ类聚酮合酶形成结合的大环内酯,通常大小为14-40个原子,而ⅱ类和ⅲ类聚酮合酶产生复杂的芳环系统。
聚酮化合物的主链通常通过糖基化、甲基化、羟基化、氧化和/或其他过程进一步修饰。一些聚酮与非核糖体合成的肽相连,形成杂交支架。许多常用的抗菌、抗寄生虫和抗癌药物是聚酮或其衍生物。这些药物包括红霉素、四环素、制霉菌素、阿维菌素和抗肿瘤的埃坡霉素。
-我是一条线!-