脂類是機體內的一類有機大分子物質,它包括范圍很廣,其化學結構有很大差異,生理功能各不相同,其共同理化性質是不溶于水而溶于有機溶劑。
一、脂類的分類及其功能
脂類分為兩大類,即脂肪(fat)和類脂(lipids)
(一)脂肪:即甘油三脂或稱之為脂酰甘油(triacylglycerol),它是由1分子甘油與3個分子脂肪酸通過酯鍵相結合而成。人體內脂肪酸種類很多,生成甘油三脂時可有不同的排列組合,因此,甘油三脂具有多種形式。貯存能量和供給能量是脂肪最重要的生理功能。1克脂肪在體內完全氧化時可釋放出38kJ(9.3kcal),比1克糖原或蛋白質所放出的能量多兩倍以上。脂肪組織是體內專門用于貯存脂肪的組織,當機體需要時,脂肪組織中貯存在脂肪可動員出來分解供給機體能量。此外,脂肪組織還可起到保持體溫,保護內臟器官的作用。
(二)類脂:包括磷脂(phospholipids),糖脂(glycolipid)和膽固醇及其酯(cholesterol and cholesterol ester)三大類。磷脂是含有磷酸的脂類,包括由甘油構成的甘油磷脂(phosphoglycerides)和由鞘氨醇構成的鞘磷脂(sphingomyelin)。糖脂是含有糖基的脂類。這三大類類脂是生物膜的主要組成成分,構成疏水性的“屏障”(barrier),分隔細胞水溶性成分和細胞器,維持細胞正常結構與功能。此外,膽固醇還是脂肪酸鹽和維生素D3以及類固醇激素合成的原料,對于調節機體脂類物質的吸收,尤其是脂溶性維生素(A,D,E,K)的吸收以及鈣磷代謝等均起著重要作用。
二、脂類的消化和吸收
正常人一般每日每人從食物中消化60?50克的脂類,其中甘油三脂占到90%以上,除此以外還有少量的磷脂、膽固醇及其酯和一些游離脂肪酸(free fatty acids)。食物中的脂類在成人口腔和胃中不能被消化,這是由于口腔中沒有消化脂類的酶,胃中雖有少量脂肪酶,但此酶只有在中性PH值時才有活性,因此在正常胃液中此酶幾乎沒有活性(但是嬰兒時期,胃酸濃度低,胃中PH值接近中性,脂肪尤其是乳脂可被部分消化)。脂類的消化及吸收主要在小腸中進行,首先在小腸上段,通過小腸蠕動,由膽汁中的膽汁酸鹽使食物脂類乳化,使不溶于水的脂類分散成水包油的小膠體顆粒,提高溶解度增加了酶與脂類的接觸面積,有利于脂類的消化及吸收。在形成的水油界面上,分泌入小腸的胰液中包含的酶類,開始對食物中的脂類進行消化,這些酶包括胰脂肪酶(pancreatic lipase),輔脂酶(colipase),膽固醇酯酶(pancreatic cholesteryl ester hydrolase or cholesterol esterase)和磷脂酶A2(phospholipase A2)。
食物中的脂肪乳化后,被胰脂肪酶催化,水解甘油三酯的1和3位上的脂肪酸,生成2-甘油一酯和脂肪酸。此反應需要輔脂酶協助,將脂肪酶吸附在水界面上,有利于胰脂酶發揮作用
。
食物中的磷脂被磷脂酶A2催化,在第2位上水解生成溶血磷脂和脂肪酸,胰腺分泌的是磷脂酶A2原,是一種無活性的酶原形成,在腸道被胰蛋白酶水解釋放一個6肽后成為有活性的磷脂酶A2催化上述反應。
食物中的膽固醇酯被膽固醇酯酶水解,生成膽固醇及脂肪酸。
食物中的脂類經上述胰液中酶類消化后,生成甘油一酯、脂肪酸、膽固醇及溶血磷脂等,這些產物極性明顯增強,與膽汁乳化成混合微團(mixed micelles)。這種微團體積很小(直徑20nm),極性較強,可被腸粘膜細胞吸收。
脂類的吸收主要在十二指腸下段和盲腸。甘油及中短鏈脂肪酸(<=10C)無需混合微團協助,直接吸收入小腸粘膜細胞后,進而通過門靜脈進入血液。長鏈脂肪酸及其它脂類消化產\\\物隨微團吸收入小腸粘膜細胞。長鏈脂肪酸在脂酰CoA合成酶(fattyacyl CoA synthetase)催化下,生成脂酰CoA,此反應消耗ATP。
脂酰CoA可在轉酰基酶(acyltransferase)作用下,將甘油一酯、溶血磷脂和膽固醇酯化生成相應的甘油三酯、磷脂和膽固醇酯。體內具有多種轉酰基酶,它們識別不同長度的脂肪酸催化特定酯化反應。
這些反應可看成脂類的改造過程,即將食物中動、植物的脂類轉變為人體的脂類。
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