學習重點 脂蛋白由表面外層與疏水核心構成:外層的磷脂質排列成單層,不是細胞膜的磷脂雙層。 表面三成分:磷脂質、脂蛋白元、游離膽固醇;核心兩成分:三酸甘油脂、膽固醇酯。 膽固醇要分清是否酯化:游離膽固醇就是未酯化膽固醇,位於表面;膽固醇酯則高度疏水,位於核心。 HDL 的蛋白質約占重量 50%:比較 HDL 各類成分的質量比例時,脂蛋白元所占比例最高。 核心觀念 一、脂蛋白為何需要外層與核心? 脂蛋白是血液中運送脂質的複合顆粒。三酸甘油脂與膽固醇酯不易溶於水,因此集中在顆粒內部,形成疏水性核心;表面則由磷脂質、脂蛋白元及游離膽固醇組成,使顆粒能與血液中的水相接觸。 判斷成分位置的關鍵是疏水性與兩親性。高度疏水的中性脂質適合藏在核心;同時具有親水與疏水部分的兩親性成分,則適合分布於表面。 位置主要成分判斷重點 外層/表面磷脂質、脂蛋白元、游離膽固醇具有可與水相接觸的部分,形成顆粒與血液之間的界面。 內部/核心三酸甘油脂、膽固醇酯高度疏水,集中在顆粒內部,避免直接接觸水相。 二、外層磷脂質是單層 脂蛋白表面的磷脂質,其親水頭部朝向外側水相,疏水脂肪酸尾部朝向內部脂質核心。因為顆粒內部是疏水脂質,不是水溶液,所以外殼採磷脂質單層排列。 細胞膜則以磷脂雙層構成,兩側皆可面向水相。兩者不可混用:脂蛋白的「外層與核心」是兩個區域,不代表具有磷脂雙層。磷脂質的尾部雖朝內,整個磷脂質分子仍歸類為表面外層成分。 三、游離膽固醇與膽固醇酯的位置不同 游離膽固醇(free cholesterol)就是未酯化膽固醇(unesterified cholesterol)。它保有極性羥基,具有兩親性,位於脂蛋白表面的磷脂質單層中;羥基靠近水相,其餘疏水部分則插入脂質區域。不能因為名稱有「游離」,就認為它能大量溶於水。 膽固醇酯(cholesteryl ester,亦稱 cholesterol ester)是膽固醇的羥基與脂肪酸形成酯鍵後的產物。羥基被酯化後,整體更加疏水,因此主要位於脂蛋白核心,與三酸甘油脂共同構成內部的中性脂質。 比較項目游離/未酯化膽固醇膽固醇酯/酯化膽固醇 英文辨識Free cholesterol、unesterified cholesterolCholesteryl ester、cholesterol ester 羥基狀態保留未酯化的羥基羥基與脂肪酸形成酯鍵 性質具有兩親性,但整體仍不易溶於水高度疏水,屬核心中性脂質 位置表面外層內部核心 四、三酸甘油脂在核心,甘油不是同一概念 三酸甘油脂(triglyceride,TG)又稱三酸甘油酯,是甘油與三個脂肪酸酯化形成的脂質,具有高度疏水性,因此在脂蛋白形成時容易被包裹於核心。 必須區分三酸甘油脂與游離甘油。甘油是構成三酸甘油脂的原料之一,本身具有三個羥基,可溶於水;不能因為三酸甘油脂位於核心,就推論游離甘油也是典型核心成分。脂蛋白核心應直接記為三酸甘油脂與膽固醇酯。 五、脂蛋白元位於表面 脂蛋白元(apolipoprotein,Apo)是脂蛋白中的蛋白質成分,也可見「脫輔基脂蛋白」的譯名。它與表面脂質結合,協助穩定顆粒,並可參與受體辨識或調節脂質代謝酵素的作用。 Apo E、Apo C 都屬於脂蛋白元,應歸在表面成分,不是疏水核心脂質。遇到「最外層」的用語,若選項為脂蛋白元、膽固醇酯、三酸甘油脂及甘油,應辨認脂蛋白元;若詢問一般外層成分,磷脂質與游離膽固醇也都符合。 六、HDL 的蛋白質約占一半重量 高密度脂蛋白(HDL)的蛋白質約占總重量 50%。在脂蛋白元、磷脂質、膽固醇酯與三酸甘油脂這些成分類別中,脂蛋白元的質量比例最高。 此處的 50% 是重量百分比,不是分子數比例,也不是表面積比例。蛋白質相對於脂質的密度較高,因此 HDL 的高蛋白質比例與其高密度特性有關。實際組成會因顆粒而異,考試掌握「約一半」即可。 常考陷阱 「脂蛋白外層由雙層磷脂質構成」是錯誤敘述。脂蛋白外層為單層;不要把細胞膜的結構直接套用。 「所有膽固醇都在相同位置」是錯誤概括。先看是否酯化:游離、未酯化者在表面;膽固醇酯在核心。 「核心成分只能是膽固醇酯」也不正確。三酸甘油脂同樣是核心成分。遇到內部、非極性或被包裹於核心等描述,應依選項辨認這兩類脂質。 「磷脂質有疏水尾部,所以位於核心」是錯誤推論。磷脂質具有兩親性,整體排列於外層;尾部朝內不等於整個分子屬於核心成分。 「Apo E、Apo C 位於核心」是錯誤位置判斷。看到 Apo,先辨認它是脂蛋白元,應歸在表面。 「HDL 的主要成分是脂質,所以單一脂質比例最高」是錯誤判斷。HDL 的脂蛋白元約占重量 50%,在所列成分類別中比例最高。 「甘油等於三酸甘油脂」是名稱混淆。核心含的是三酸甘油脂;游離甘油不是典型核心成分。參與脂質代謝的酵素也不是核心的主要結構成分。 記憶口訣 「外磷蛋游,內酯三;磷脂單層,HDL 蛋白半。」 外磷蛋游:外層有磷脂質、脂蛋白元、游離膽固醇。 內酯三:核心有膽固醇酯、三酸甘油脂。 磷脂單層:脂蛋白外殼不是磷脂雙層。 HDL 蛋白半:蛋白質約占重量 50%,脂蛋白元的質量比例最高。