リン脂質と生物学的膜

トリグリセリドは、グリセロールと脂肪酸の二つのタイプの化合物から形成されているため、単純な脂質に分類される。 対照的に、複合脂質は、少なくとも１つの追加成分、例えば、リン酸基（リン脂質）または炭水化物部分（糖脂質）を含有する。 図\(\PageIndex{2}\)は、グリセロール(ジグリセリド)に結合した2つの脂肪酸からなる典型的なリン脂質を示しています。 ２つの脂肪酸炭素鎖は、両方とも飽和、両方とも不飽和、またはそれぞれの一方であり得る。 別の脂肪酸の分子の代りに（トリグリセリドに関しては）、グリセロールの分子の第3結合の位置は変更された隣酸塩グループによって占められます。

脂質の分子構造は、水性環境でのユニークな挙動をもたらします。 図\(\PageIndex{1}\)は、トリグリセリドの構造を示しています。 グリセロール骨格上の三つの置換基はすべて長い炭化水素鎖であるため、これらの化合物は非極性であり、極性の水分子に有意に引き付けられず、疎水性である。 逆に、図\(\PageIndex{2}\)に示されているようなリン脂質は負に荷電したリン酸基を持っています。 リン酸塩は荷電しているので、水分子に強い引力があり、したがって親水性、または「水を愛する」である。「リン脂質の親水性部分は、しばしば極性の「頭部」と呼ばれ、長い炭化水素鎖は非極性の「尾」と呼ばれる。 疎水性部分および親水性部分を提示する分子は、両親媒性であると言われる。 図\(\PageIndex{2}\)に示されている親水性頭部内の「R」の指定は、極性頭部基が単純なリン酸部分よりも複雑であり得ることを示していることに注意してくださ 糖脂質は、炭水化物が脂質の頭部基に結合している例である。

リン脂質の両親媒性の性質は、それらが水性環境中で独特の機能的構造を形成することを可能にする。 前述のように、これらの分子の極性頭部は水分子に強く引き付けられ、非極性尾部はそうではない。 彼らのかなりの長さのために、これらの尾は、実際には、互いに強く惹かれています。 その結果、極性ヘッドによる水との接触から保護された、疎水性尾部が囲まれた領域内に集まる、エネルギー的に安定したリン脂質分子の大規模な集合体が形成される(図\(\PageIndex{3}\))。 これらの構造の中で最も単純なものは、ミセル、リン脂質尾部の疎水性内部および極性頭部基の外面を含む球状集合体である。 より大きく、より複雑な構造は尾にリン脂質の大きい、二次元アセンブリ集まった尾である脂質二重層シート、か単位の膜から作成されます。 ほとんどすべての生物の細胞膜は、多くの細胞内成分の膜と同様に、脂質二重層シートから作られています。 これらのシートはまた小胞およびliposomes、多数の生理学的機能の役割を担う細胞内部品の構造基礎である脂質二重層球を形作るかもしれません。脂質二重層シートは、2列のリン脂質が互いに平らな表面を形成している場合です。