科普有关脂类（lipids）的知识（一）

         杨顺楷    四川   成都

1.  引言

   脂类就是结构多样性的分子群。它易溶于非水溶剂—氯仿。脂类包括众多由脂肪酸衍生而来的化合物，以及许多色素和次生化合物，同脂肪酸代谢不相关。此处仅局限在这些脂类化合物，在脂肪酸合成来源的讨论。但是这些限制仍然提供了可开发利用这些宽泛类别的化合物。其中的许多都是维持细胞生机不可或缺的。

   每一种植物细胞含有多样性的脂类，被定位在专门特化的结构中。因而导致许多不同的植物种属含有不同的脂类。通常就一般而言，虽然植物的脂肪酸和脂类代谢具有与其它有机体共有不少的特征，然而植物的脂类代谢途径很复杂，且知之甚少。这种复杂性来自原初代谢途径细胞的区室化作用，并且在这些区室之间，存在脂类池的广泛混杂。脂类合成和代谢发生在多种细胞器，并且在有些情况下涉及脂类从一个细胞器区室转运到另外一个地方。加之，较高等植物集成累计了200种不同的脂肪酸，这就使得有关合成这些化合物的酶的本质，成为了许多未解之迷。这其中的许多挑战，给当代的植物生物化学家提出了课题，须得对这些代谢途径搞清楚，并阐明其调控机理。

2.    植物细胞质膜的通性与遗传特性

       所有的细胞膜具有通用结构和功能特点，所有的细胞膜由极性的脂类分子和缔合的蛋白组成。在水相环境，膜脂类与其烃尾部成簇半聚集在一起避开与水相的接触。加之与双分子层的信息介导，这一性质导致膜形成密切靠近相关区室，结果就造成各种谟具有一个不对称的结构，导致膜脂类的两性本质。该双分子层作为一个普遍的可渗透屏障，是因为大部分水溶性（极性）分子不能够顺畅穿过非极性的内部。蛋白执行了大多数穿越到另外一侧膜的功能手段。这样就定义了每种膜的专一性。这样所有的膜分子就能够顺畅地融合。

大多数细胞膜由脂类和蛋白（糖蛋白）构成一个平衡态。脂类分为若干类型，包括磷脂，半乳糖甘油脂，葡萄糖脑苷脂，以及甾醇。从植物原生质膜发现的甾醇有：胆固醇，菜油甾醇，谷甾醇和豆甾醇。这些分子承担着重要的物理化学性质，它们的两亲性，即含有亲水和疏水的结构域。其亲水的头部基团与水分子混合，疏水的尾部与之相互作用，形成微胶囊，融合于大水相。这种脂类微胶囊和脂类双分子层共处于水相溶液中。结果形成脂类分子集群，通过两亲性分子所制約，且在亲水和疏水之间结构域趋于平稳。该结构形成最低能态，形成的界面构成疏水基团向内部的隔离区域。

大部分的膜脂类是磷脂，有极性的头部基团和两条疏水的烃尾部基团。其脂肪酸的尾部含有14个到24个碳原子；其中至少有一个或多个顺式-双键。由于双键引入导致的扭折作用，可影响到双分子层的包装，反之也影响膜的总体流动性。

植物细胞质膜有类型17-20种，基本上全部细胞质膜都是可遗传的。所有的膜系统具有的功能活性必须从细胞一代传递到细胞的下一代。膜的遗传遵从下述几条规则：女儿细胞继承从母细胞的全套膜系统；每一个潜在的母细胞保持一套完整的膜系统；新膜只有在生长和现有的膜融合之时产生，它们不可能从头产生。

（待续）