脂質は、生体に見られる脂肪、油、ステロイド、ワックスなどの化合物のグループで構成されています。 原核生物と真核生物はどちらも脂質を持っており、膜形成、保護、絶縁、エネルギー貯蔵、細胞分裂など、生物学的に多くの重要な役割を果たしています。 医学では、脂質は血中脂肪を指します。
TL; DR（長すぎる; 読んでいない）
脂質は、生物に見られる脂肪、油、ステロイド、ワックスを指します。 脂質は、エネルギー貯蔵、保護、断熱、細胞分裂、その他の重要な生物学的役割のために、種を超えて複数の機能を果たします。
脂質の構造
脂質は、アルコールグリセロールと脂肪酸から作られるトリグリセリドでできています。 この基本構造への追加は、脂質に大きな多様性をもたらします。 これまでに1万種類以上の脂質が発見されており、その多くが細胞代謝や物質輸送のために多種多様なタンパク質を扱っています。 脂質はタンパク質よりかなり小さいです。
脂質の例
脂肪酸は脂質の一種であり、他の脂質の構成要素としても機能します。 脂肪酸には、水素が結合した炭素鎖に結合したカルボキシル（-COOH）基が含まれています。 この鎖は水に溶けません。 脂肪酸は飽和または不飽和にすることができます。 飽和脂肪酸は単一の炭素結合を持っていますが、不飽和脂肪酸は二重の炭素結合を持っています。 飽和脂肪酸がトリグリセリドと結合すると、室温で固形脂肪になります。 これは、それらの構造がそれらをしっかりと一緒に詰め込む原因となるためです。 対照的に、トリグリセリドと組み合わされた不飽和脂肪酸は、液体油を生成する傾向があります。 不飽和脂肪のねじれた構造は、室温でより緩く、より流動性のある物質を生成します。
リン脂質は、脂肪酸の代わりにリン酸基が付いたトリグリセリドでできています。 それらは、帯電したヘッドと炭化水素テールを持っていると説明することができます。 それらの頭は親水性、または水を好むが、それらの尾は疎水性または水をはじく。
脂質の別の例はコレステロールです。 コレステロールは、5つまたは6つの炭素原子の堅いリング構造に配置され、水素が結合し、柔軟な炭化水素テールがあります。 最初のリングには、動物の細胞膜の水環境に伸びるヒドロキシル基が含まれています。 ただし、分子の残りの部分は水に不溶性です。
多価不飽和脂肪酸（PUFA）は、膜流動性を助ける脂質です。 PUFAは、神経の炎症とエネルギー代謝に関連する細胞シグナル伝達に関与しています。 それらはオメガ3脂肪酸として神経保護効果を提供することができ、この製剤では、それらは抗炎症性です。 オメガ6脂肪酸の場合、PUFAは炎症を引き起こす可能性があります。
ステロールは植物の膜に見られる脂質です。 糖脂質は炭水化物に結合した脂質であり、細胞の脂質プールの一部です。
脂質の機能
脂質は生物においていくつかの役割を果たします。 脂質は保護バリアを構成します。 それらは、細胞膜と植物の細胞壁の構造の一部で構成されています。 脂質は植物や動物にエネルギー貯蔵を提供します。 多くの場合、脂質はタンパク質と一緒に機能します。 脂質機能は、極性頭部グループの変化や側鎖の変化によって影響を受ける可能性があります。
リン脂質は、細胞膜を構成する両親媒性の脂質二重層の基盤を形成します。 外層は水と相互作用し、内層は柔軟な油性物質として存在します。 細胞膜の液体の性質は、それらの機能を助けます。 脂質は原形質膜だけでなく、核膜、小胞体（ER）、ゴルジ装置、小胞などの細胞内コンパートメントも構成します。
脂質も細胞分裂に関与しています。 分裂している細胞は、細胞周期に応じて脂質含有量を調節します。 少なくとも11個の脂質が細胞周期の活動に関与しています。 スフィンゴ脂質は、間期の細胞質分裂に関与します。 細胞分裂は原形質膜の張力をもたらすため、脂質は膜の硬さなどの分裂の機械的側面を助けるように見えます。
脂質は、神経などの特殊な組織に保護バリアを提供します。 神経を取り巻く保護ミエリン鞘には脂質が含まれています。
脂質は消費から最大量のエネルギーを提供し、タンパク質や炭水化物の2倍以上のエネルギーを持っています。 体は消化の際に脂肪を分解します。いくつかは緊急のエネルギー需要のためであり、他は貯蔵のためです。 体は、リパーゼを使用してこれらの脂質を分解し、最終的にはより多くのアデノシン三リン酸（ATP）を生成して細胞に電力を供給することにより、運動のために脂質貯蔵を利用します。
植物では、トリアシルグリセロール（TAG）などの種子油は、被子植物と裸子植物の両方で種子の発芽と成長のための食物貯蔵を提供します。 これらの油は油体（OB）に保存され、リン脂質とオレオシンと呼ばれるタンパク質によって保護されています。 これらの物質はすべて、小胞体（ER）によって生成されます。 ERからのオイルボディの芽。
脂質は植物に代謝過程と細胞間の信号に必要なエネルギーを与えます。 植物の主要な輸送部分の1つである師部（木部とともに）には、次のような脂質が含まれています コレステロール、シトステロール、カンペステロール、スチグマステロールおよびいくつかのさまざまな親油性ホルモンとして 分子。 さまざまな脂質が、植物が損傷したときのシグナル伝達に役割を果たす可能性があります。 植物中のリン脂質は、植物の環境ストレッサーや病原体感染にも反応して機能します。
動物では、脂質は環境からの断熱材として、また重要な臓器の保護としても機能します。 脂質は浮力と防水性も提供します。
スフィンゴイドベースのセラミドと呼ばれる脂質は、皮膚の健康に重要な機能を果たします。 それらは表皮の形成を助け、それは環境から保護し、水分の損失を防ぐ最も外側の皮膚層として機能します。 セラミドはスフィンゴ脂質代謝の前駆体として機能します。 活発な脂質代謝は皮膚内で起こります。 スフィンゴ脂質は、皮膚に見られる構造脂質とシグナル伝達脂質を構成しています。 セラミドから作られたスフィンゴミエリンは神経系に蔓延しており、運動ニューロンの生存を助けます。
脂質は細胞のシグナル伝達においても役割を果たします。 中枢神経系と末梢神経系では、脂質が膜の流動性を制御し、電気信号の伝達を助けます。 脂質はシナプスを安定させるのに役立ちます。
脂質は、成長、健康な免疫システム、生殖に不可欠です。 脂質は、体が脂溶性ビタミンA、D、E、Kなどのビタミンを肝臓に貯蔵することを可能にします。 コレステロールは、エストロゲンやテストステロンなどのホルモンの前駆体として機能します。 また、脂肪を溶かす胆汁酸も生成します。 肝臓と腸はコレステロールの約80％を占めていますが、残りは食物から得られます。
脂質と健康
一般に、動物性脂肪は飽和しているため固体ですが、植物油は不飽和であるため液体になる傾向があります。 動物は不飽和脂肪を生産できないので、それらの脂肪は植物や藻類などの生産者から消費されなければなりません。 次に、それらの植物消費者を食べる動物（冷水魚など）は、それらの有益な脂肪を獲得します。 不飽和脂肪は、病気のリスクを減らすので、食べるのに最も健康的な脂肪です。 これらの脂肪の例には、オリーブ油やひまわり油などの油、種子、ナッツ、魚などがあります。 葉物野菜も食事の不飽和脂肪の良い供給源です。 葉の脂肪酸は葉緑体に使われています。
トランス脂肪は、飽和脂肪に似た部分的に水素化されたプランオイルです。 以前は料理に使用されていたトランス脂肪は、現在では消費に不健康であると考えられています。
飽和脂肪は病気のリスクを高める可能性があるため、飽和脂肪は不飽和脂肪よりも少なく摂取する必要があります。 飽和脂肪の例としては、赤い動物の肉や脂肪の多い乳製品、ココナッツオイルやパーム油などがあります。
医療専門家が脂質を血中脂肪と呼ぶとき、これは心血管の健康、特にコレステロールに関してしばしば議論される脂肪の種類を説明します。 リポタンパク質は、体内を通るコレステロールの輸送を助けます。 高密度リポタンパク質（HDL）は、「良い」脂肪であるコレステロールを指します。 それは肝臓を介して悪玉コレステロールを取り除くのを助けるのに役立ちます。 「悪玉」コレステロールには、LDL、IDL、VLDL、および特定のトリグリセリドが含まれます。 悪い脂肪は、プラークとして蓄積するため、心臓発作や脳卒中のリスクを高め、動脈の詰まりにつながる可能性があります。 したがって、脂質のバランスは健康にとって非常に重要です。
炎症性皮膚状態は、エイコサペンタエン酸（EPA）やドコサヘキサエン酸（DHA）などの特定の脂質の摂取から恩恵を受ける可能性があります。 EPAは、皮膚のセラミドプロファイルを変化させることが示されています。
多くの病気は人体の脂質に関連しています。 血中の高トリグリセリドの状態である高トリグリセリド血症は、膵炎を引き起こす可能性があります。 血中脂肪を分解する酵素などによって、多くの薬がトリグリセリドを減らす働きをします。 高トリグリセリドの減少は、魚油を介した医療サプリメントによって一部の個人にも見られます。
高コレステロール血症（高血中コレステロール）は、後天性または遺伝性の可能性があります。 家族性高コレステロール血症の人は、薬ではコントロールできない非常に高いコレステロール値を持っています。 これにより、心臓発作や脳卒中のリスクが大幅に高まり、多くの人が50歳になる前に死亡します。
血管に高い脂質蓄積をもたらす遺伝性疾患は、脂質蓄積症と呼ばれます。 この過剰な脂肪の蓄積は、脳や体の他の部分に有害な影響を及ぼします。 脂質蓄積症の例としては、ファブリー病、ゴーシェ病、ニーマンピック病、サンドホフ病、テイサックス病などがあります。 残念ながら、これらの脂質貯蔵疾患の多くは、若い年齢で病気と死をもたらします。
脂質は、運動ニューロン疾患（MND）でも役割を果たします。これらの状態は、運動ニューロンの変性と死だけでなく、脂質代謝の問題も特徴としているためです。 MNDでは、中枢神経系の構造脂質が変化し、これが膜と細胞シグナル伝達の両方に影響を及ぼします。 たとえば、代謝亢進は筋萎縮性側索硬化症（ALS）で発生します。 栄養（この場合、十分な脂質カロリーが消費されていない）とALSを発症するリスクとの間には関連があるようです。 より高い脂質は、ALS患者のより良い結果に対応します。 スフィンゴ脂質を標的とする薬は、ALS患者の治療法として検討されています。 関与するメカニズムをよりよく理解し、適切な治療オプションを提供するには、より多くの研究が必要です。
遺伝性常染色体劣性疾患である脊髄性筋萎縮症（SMA）では、脂質がエネルギーとして適切に使用されていません。 SMAの個人は、低カロリー摂取環境で高脂肪量を持っています。 したがって、再び、脂質代謝機能障害は運動ニューロン疾患において主要な役割を果たします。
アルツハイマー病やパーキンソン病などの変性疾患で有益な役割を果たすオメガ3脂肪酸の証拠が存在します。 これはALSの場合であることが証明されておらず、実際、毒性の反対の効果がマウスモデルで発見されています。
進行中の脂質研究
科学者たちは新しい脂質を発見し続けています。 現在、脂質はタンパク質のレベルで研究されていないため、あまり理解されていません。 現在の脂質分類の多くは、機能よりも構造に重点を置いて、化学者と生物物理学者に依存していました。 さらに、タンパク質と結合する傾向があるため、脂質機能を引き出すことは困難でした。 また、生細胞の脂質機能を解明することも困難です。 核磁気共鳴（NMR）と質量分析（MS）は、コンピューティングソフトウェアの助けを借りて脂質の同定を行います。 ただし、脂質のメカニズムと機能を理解するには、顕微鏡の分解能を高める必要があります。 脂質抽出物のグループを分析するのではなく、タンパク質複合体から脂質を分離するために、より具体的なMSが必要になります。 同位体標識は、視覚化、したがって識別を改善するのに役立ちます。
脂質は、それらの既知の構造的およびエネルギー的特性に加えて、重要な運動機能およびシグナル伝達において役割を果たすことは明らかです。 脂質の識別と視覚化の技術が向上するにつれて、脂質機能を確認するためのさらなる研究が必要になります。 最終的には、脂質機能を過度に破壊しないマーカーを設計できることが期待されています。 細胞内レベルで脂質機能を操作できることは、研究のブレークスルーを提供する可能性があります。 これは、タンパク質研究とほぼ同じ方法で科学に革命を起こす可能性があります。 次に、脂質障害に苦しむ人々を助ける可能性のある新薬を作ることができます。