二、脂肪酸的重要理化特征

脂肪酸的熔点随脂肪酸烃链长度的增加而增加，而随脂肪酸中双键数量的增加而减少。由于动物脂肪中含饱和脂肪酸较多，故常温下呈固态；植物油中不饱和脂肪酸较多，故常温下呈液态。三酰甘油中含有3个≥12碳原子的饱和脂肪酸时，在体温条件下以固体形式存在；若其脂肪酸的碳链长度与饱和度之比为18∶2，在0℃时仍可以液态形式存在。构成细胞膜成分的脂肪酸，其不饱和度要高于储存脂中的脂肪酸，从而保证了细胞膜在各种不同环境温度下仍以液态形式存在，这对维持细胞膜的流动性、可塑性和正常的生理功能具有重要的生理意义。

在正常的生理条件下，不饱和脂肪酸中不饱和双键通常为顺式结构（cis-configuration），碳链产生30°的弯曲（deflection），从而增加了cis-不饱和双链所占据的空间，减弱了范德华效应（van der Waals interactions），导致其熔点下降。此外，脂肪酸的不饱和程度（cis-结构的双键数目）还可影响细胞膜的微黏度（microviscosity）、细胞膜的厚度 （thickness）以及脂筏的形成，从而进一步影响细胞膜中蛋白质的功能，例如酶、受体、膜转运蛋白、离子通道等。

通常，脂肪酸的水溶性随碳链的延长而降低。在低浓度时，脂肪酸以单体（monomers）的形式存在。然而，在高浓度时则可形成脂肪酸微粒（micelles）。脂肪酸从单体转换成微粒的浓度，称为临界微粒浓度（critical micellar concentration）。在微粒中，脂肪酸亲水性的羧基端朝向外侧，而疏水性的脂肪酸的尾朝向内侧。在磷脂中的脂肪酸微粒可进一步酯化形成脂质体（liposomes）。这种酯化技术已广泛应用于包括医学和化妆品等多个领域。脂肪酸的单体、微粒和脂质体的形成过程见图1-2。

图1-2　脂肪酸的单体、微粒和脂质体

在生物体内，磷脂（以磷脂酰胆碱分子为例）中的胆碱、磷酸和甘油构成了磷脂分子极性亲水性的头，而脂肪酸尾构成非极性疏水性的尾。磷脂的这种双重极性的特性构成了细胞膜脂质双层结构的基本构架。由于脂肪酸特别是长链脂肪酸的水溶性低，不能通过血液直接运输。它们在血液中形成不同种类的脂蛋白。少量的游离脂肪酸可结合白蛋白进行运输。因此，血液中的脂蛋白的种类和含量是反映机体脂质代谢的重要指标。