二、脂肪酸的重要理化特征

脂肪酸的熔點隨脂肪酸烴鏈長度的增加而增加，而隨脂肪酸中雙鍵數量的增加而減少。由于動物脂肪中含飽和脂肪酸較多，故常溫下呈固態；植物油中不飽和脂肪酸較多，故常溫下呈液態。三酰甘油中含有3個≥12碳原子的飽和脂肪酸時，在體溫條件下以固體形式存在；若其脂肪酸的碳鏈長度與飽和度之比為18∶2，在0℃時仍可以液態形式存在。構成細胞膜成分的脂肪酸，其不飽和度要高于儲存脂中的脂肪酸，從而保證了細胞膜在各種不同環境溫度下仍以液態形式存在，這對維持細胞膜的流動性、可塑性和正常的生理功能具有重要的生理意義。

在正常的生理條件下，不飽和脂肪酸中不飽和雙鍵通常為順式結構（cis-configuration），碳鏈產生30°的彎曲（deflection），從而增加了cis-不飽和雙鏈所占據的空間，減弱了范德華效應（van der Waals interactions），導致其熔點下降。此外，脂肪酸的不飽和程度（cis-結構的雙鍵數目）還可影響細胞膜的微黏度（microviscosity）、細胞膜的厚度 （thickness）以及脂筏的形成，從而進一步影響細胞膜中蛋白質的功能，例如酶、受體、膜轉運蛋白、離子通道等。

通常，脂肪酸的水溶性隨碳鏈的延長而降低。在低濃度時，脂肪酸以單體（monomers）的形式存在。然而，在高濃度時則可形成脂肪酸微粒（micelles）。脂肪酸從單體轉換成微粒的濃度，稱為臨界微粒濃度（critical micellar concentration）。在微粒中，脂肪酸親水性的羧基端朝向外側，而疏水性的脂肪酸的尾朝向內側。在磷脂中的脂肪酸微粒可進一步酯化形成脂質體（liposomes）。這種酯化技術已廣泛應用于包括醫學和化妝品等多個領域。脂肪酸的單體、微粒和脂質體的形成過程見圖1-2。

圖1-2　脂肪酸的單體、微粒和脂質體

在生物體內，磷脂（以磷脂酰膽堿分子為例）中的膽堿、磷酸和甘油構成了磷脂分子極性親水性的頭，而脂肪酸尾構成非極性疏水性的尾。磷脂的這種雙重極性的特性構成了細胞膜脂質雙層結構的基本構架。由于脂肪酸特別是長鏈脂肪酸的水溶性低，不能通過血液直接運輸。它們在血液中形成不同種類的脂蛋白。少量的游離脂肪酸可結合白蛋白進行運輸。因此，血液中的脂蛋白的種類和含量是反映機體脂質代謝的重要指標。