脂质和生物膜

所有细胞均由由脂质，蛋白质和碳水化合物组成的膜包围。氨基核细胞还具有内膜，其将细胞分成不同的隔室。生物膜有几个重要功能，包括：

• 它们将小区或细胞器的内容与周围环境分开。
• 他们控制分子的进出口（例如使用横跨膜的蛋白质进出细胞或细胞器的营养，废物，离子）。
• 它们包含允许细胞响应外部刺激的传感器或受体，包括来自其他细胞的通信。
• 它们参与了细胞运动。

生物膜基于某些类型的脂质分子。脂质是在水中具有很少或没有溶解性的生物分子，而是可溶于有机溶剂。除了生物膜的结构组分之外，脂质还用作能量储存分子，酶辅因子，信号分子和颜料。在结构上，脂质可以分为几种不同的类别，其中一些如下所述。

脂肪酸：结束在羧酸基团的烃链。脂肪酸通常含有偶数碳原子，长度范围为4至36个碳。如果烃链没有双键，则称为饱和的。如果它有一个双键，它被称为Monounsaturated。如果它有两个或更多的双键，则称为多不饱和。不饱和脂肪酸中的第一个C-C双键通常在C9和C10之间，从COOH末端计数;这几乎总是CIS.，在链中形成扭结。任何额外的双键通常在每个第三碳处，如下面所示的18-碳脂肪酸中。

脂肪酸的结构可以通过短形式表示，其中字母C之后的碳原子数和脂肪酸中的双键，由结肠分离。例如，具有16个碳的饱和脂肪酸将表示C16：0。下面所示的18碳不饱和脂肪酸最适合缩写C18：2CIS，CIS.-Δ^9,12，虽然有时候CIS.假设异构体或双键的位置，使得缩写可以是C18：2。在另一个命名系统中，双键位置从分子的甲基末端计数，并且在括号中给出了最接近甲基端的双键碳的数量。在该系统中，下面所示的18碳脂肪酸将表示为C18：2（N-6）。在较旧的命名中，终端碳称为ω（omega）碳，有时您将看到形式C18：2（ω-6）的缩写。

三酰基甘油：甘油是一种三碳分子，每种碳，羟基（见图）。通过通过酯键将脂肪酸与每个羟基连接到每个羟基上，获得三酰基甘油（也称为甘油三酯）。大多数三酰基甘油分子含有两种或三种不同类型的脂肪酸。三酰基甘油用于将脂肪酸存放在脂肪细胞中的能量储存器。

甘油磷脂：这些就像三酰基甘油，除了甘油一端的脂肪酸被磷酸盐替换。磷酸基团通常与乙醇胺（如磷脂酰乙醇胺，丝氨酸（制备磷脂酰乙胺，或胆碱）缀合（制成磷脂酰胆碱，。

鞘脂：这些基于鞘氨醇（见图）。如果脂肪酸通过酰胺键连接到鞘氨酸的氮气上，则分子被称为a芹酰胺。末端羟基可以用磷乙醇胺或磷光籽改性制成鞘磷脂（发现在神经细胞的髓鞘中），或用碳水化合物制作糖磷脂。

类固醇：类固醇基于四个融合戒指的系统，三个用六个碳，其中一个有五个;环系统几乎是平面的。睾酮是类固醇的一个例子。在C3处具有羟基的类固醇称为甾醇（例如，胆固醇）。

其他脂质：一些脂质具有不适合其他类的结构。例如，视黄醇或维生素A（见图）是我们的身体转化为视网膜的多异形骨，这是视网膜的杆状细胞中的感光体。

甘油磷脂，鞘脂和类固醇胆固醇是Amphipathic.：分子的一部分是疏水性的，另一种是亲水性的。由于其两亲性质，这些脂质分子非常适合于生物膜的基本结构组分。在水中，甘油磷脂和神经酰胺自发地组装成双层使得疏水基团不接触极性溶剂。亲水性“头部”基团位于双层的外侧，在溶剂旁边，而疏水性“尾”组形成双层的内部。脂质双层厚度约为50埃（5nm）。因为它们由许多单独的分子组成，因此脂质双层片材是柔性的。这种柔韧性使它们通过自发地关闭以形成球形囊泡或形成球形囊泡来保护它们的疏水边缘脂质体。个体脂质分子可以在双层的平面内移动和漫射。扩散速率由双层的流动性决定。在恒定温度下，流动性由三个主要因素确定：

• 甘油磷脂和鞘磷脂内不饱和脂肪酰基链的比例。CIS.双键阻碍脂肪酰基链的紧密包装，增加流动性。
• 存在于甘油磷脂和鞘脂中存在的脂肪酰基链的长度。较短的链意味着更多的流动性和流动性。
• 双层胆固醇的量。在37℃和更高的温度下，增加膜中胆固醇的量减少了双层的流动性。胆固醇填充由不饱和脂肪酰基链产生的差距，并限制其他脂质分子的运动。在低温下，胆固醇通过干扰有序包装其他脂质而增加了双层的流动性。

生物脂质双层是不对称的。也就是说，双层的一半或半表面的脂质组合物与另一半的组成不同。例如，在人红细胞膜中，鞘氨酰胺和磷脂酰胆碱主要在外部发现，并且磷脂酰乙醇胺和磷脂酰丝氨酸大多数在内部。附着碳水化合物的脂质称为糖脂;这些通常不会发现在膜的细胞骨面上。然而，胆固醇均匀地分布在两半上。

从双层的一侧到另一侧的脂质的自发性“触发器”很少发生。使用两类蛋白质：唾液和磷脂易位酶，细胞从一侧移动到另一侧的脂质。