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第三节 脂质的生理功能
http://www.100md.com 《动脉粥样硬化》

如前所述脂质化学结构各异,因而具有多种生物功能,如贮存能量、组成生物膜;组成细胞表面的特殊物质如受体、识别因子等。

一、贮存能量

机体在正常生理条件下,由葡萄糖提供能量,葡萄糖增多首先可转变为糖原储存,继而转变为脂肪(甘油三酯)存入脂肪组织;另外,身体的生长、组织的修复和酶类的合成,要维持充足的蛋白质供应,多余的蛋白质也转变成脂肪贮存起来,当机体需要能量时首先动用糖原,其次才动用脂肪。

二、构成生物膜

生物膜结构不仅是细胞结构的组织形式,也是生命活动的主要结构基础。许多生命过程,如能量转换、物质运输、信息识别与传递、细胞发育和分化,以及神经传导,激素作用等都与生物膜有密切关系。生物膜(包括细胞表面膜即质膜和各种细胞器膜)是由脂质双分子层与镶嵌或附着在此双分子层内的蛋白质所组成的。生物膜结构的“流动镶嵌模型”说明脂质双分子层是生物膜的基本结构,磷脂组成了不连续的流动双分子层(此外尚有胆固醇和糖脂等),它作为内嵌膜蛋白的基质。也给各种不同大小的分子提供进出膜的通透性屏障。少部分磷脂含有特异性的脂肪酸链或特殊的极性头,能专一地与某些膜蛋白相互作用,从而执行特定的生物功能。生物膜的结构是相对稳定而又具流动性,其流动性取决于膜脂的脂肪酸组成和胆固醇含量,亦受温度的影响。在生理条件下生物膜的脂质和蛋白质分子能自由地在膜上进行侧向扩散,但从膜双分子层的一侧向另一侧翻转运动则比较困难。

生物膜的双分子层两侧表面呈现不对称分布。膜蛋白和膜糖在膜结构内不对称现象是绝对的,而膜脂的不对称现象不是绝对的,几乎各种类型的脂质都存于膜双分子层的两侧,但其含量与分布各异。脂质分子层作为膜的基本结构,含有品种繁多,化学性质各异的磷脂和少量糖脂。膜脂有共同的结构特点:它们都是两性分子,具有亲水的极性头和疏水的疏水尾。这种独特的结构特点使它在水溶液中,能自发地形成胶束或片状双层结构。由两排脂质分子构成的片状双层结构就是脂质双分子层。在脂质分子层内所有分子的极性头,都面向膜的两侧水溶相。在生物膜内磷脂以不对称的方式构成双分子层,这就是膜磷脂的拓扑结构不对称现象。膜磷脂通过各种膜结构之间相似磷脂分子重新分布进行周转与更新,从而维持磷脂在膜结构中不对称分布,这种磷脂在膜结构间的周转重排过程为磷脂交换,这是完整的磷脂分子交换过程。这种交换生物体内是相当普通的。磷脂分子通过交换,侧向扩散等维持自身的更新,修复或取代那些死去的细胞膜结构,保障细胞膜的通透性,控制着体内代谢产物的流失和外源有毒物的潜入,发挥着重要作用。

三、脂质的转化作用

通过转化生成相应的具有生物活性的物质,如胆固醇转化为相应的激素,后者在机体生长、发育、代谢发挥着不可取代的作用。由脂肪酸转化的前列腺素,而前列腺素近年来倍受重视,它对心血管系统的作用表现为增加心肌收缩性,降低动脉血压,同时伴随着血管扩张和增加血管通透性,前列腺素对大脑皮层有镇定和安定效应。前列腺素还能使支气管哮喘缓解而被用于治疗哮喘。另外,鞘磷脂、糖鞘酯是神经组织特有的物质,其作用不可忽视。还有一些维生素,如类萜维生素、维生素A维生素E、维生素K是生命必需的物质。并且随着脂质研究的继续,一些重要作用将会被发现。总之,脂质对于生命的作用是巨大的。

(黄俊军)

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