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脂質は、水に不溶であるという性質によって結び付けられた大きく多様な分子です。タンパク質、炭水化物、核酸に加えて、脂質は生命の機能に必要な4つの主要な有機高分子の1つです。脂質は、体がどのようにエネルギーを貯蔵し、生物学的プロセスを調節し、細胞レベルで構造的完全性を維持するかに関与しています。脂質のより詳細な理解は、主要な人間の健康問題に影響を与える脂質の役割に関する重要な洞察を提供するかもしれません。
特徴
脂質は化学的に多様な化合物のグループですが、すべての脂質をつなぐ明確な特徴は疎水性であるということです。つまり、水と混ざったり、水に溶けたりしません。炭素は他の原子と最大で4つの結合を形成するため、脂質や他の有機分子の構造において重要であり、これにより分子の多様性が大きくなります。
タイプ
脂質には、脂肪、リン脂質、ステロイドが含まれます。脂肪はエネルギー貯蔵で機能します。リン脂質は、細胞膜の形成に重要であり、細胞の「ゲートキーパー」として機能します。ステロイドは、化学シグナル伝達から構造機能まで、体内で複数の機能を果たします。コレステロールは、細胞膜が構造を維持するのを助けるのに重要なステロイドです。テストステロンやエストロゲンなどのホルモンは、性的特性の原因となるステロイドです。
製造
体内では、脂質は小胞体またはERと呼ばれる細胞小器官によって産生されます。 ERには2つのタイプがあります。滑らかなERは油、リン脂質、ステロイドを生成し、ラフなERは細胞膜を作るためのリン脂質を生成します。
構造
すべての有機分子と同様に、脂質分子の骨格は炭素原子の鎖です。そこから、脂質分子の3つの主要なタイプは構造が異なります。
脂肪では、グリセロール（3炭素アルコール）が3つの脂肪酸から成る長い「尾」に付着しています（これが、脂肪が「トリグリセリド」とも呼ばれる理由です）。
リン脂質は構造的に脂肪に似ていますが、グリセロールに結合している脂肪酸は2つだけです。 3番目の脂肪酸の代わりにリン酸基があります。
ステロイドは、分子の機能に影響を与えるさまざまな化学基が結合した4つの融合炭素環から形成されます。
脂質と健康
ほとんどの生物医学研究はタンパク質と遺伝子機能との関係に焦点を合わせていますが、脂質はますます人間の健康問題の主要なプレーヤーとして認識されています。国立衛生研究所によると、脂質の不均衡は世界中の何百万人もの人々の病気に影響を与えています。高コレステロールは心血管疾患に影響を与え、これはアメリカ人のナンバーワンの殺人者です。脂質は、アルツハイマー病、癌、喘息、関節リウマチ、およびその他の炎症性疾患を含む多くの病気にも関与しています。脂質の産生を特定およびマッピングし、細胞内で脂質が相互作用する方法を研究することは、科学者がこれらの状態を診断および治療するのに役立つ場合があります。