115年:營養營養學(2)
Sphingolipids存在於所有細胞膜中,其化學結構具有下列那一項共同成分?
A脂肪酸
B磷脂質
C甘油
D膽固醇
詳細解析
本題觀念
鞘脂質(Sphingolipids)是一類以神經鞘胺醇(sphingosine)為骨架的脂質,廣泛存在於所有真核細胞的細胞膜中。它們的基本結構單元稱為神經醯胺(ceramide),由神經鞘胺醇透過醯胺鍵(amide bond)連接一條長鏈脂肪酸所構成。無論是哪一種鞘脂質,這個「鞘胺醇+脂肪酸」的神經醯胺核心都不會改變,各類鞘脂質之間的差異僅在於頭基不同。本題考的就是辨認所有鞘脂質共有的化學成分。
選項分析
- (A) 脂肪酸 ✅ 所有鞘脂質都以神經醯胺為核心結構,而神經醯胺必定含有一條透過醯胺鍵連接的長鏈脂肪酸。不論是鞘磷脂(sphingomyelin)、腦苷脂(cerebroside)或神經節苷脂(ganglioside),脂肪酸都是共同的結構組成。
- (B) 磷脂質 ❌ 鞘脂質中只有鞘磷脂含有磷酸基團(頭基為磷膽鹼或磷乙醇胺);醣鞘脂類如腦苷脂和神經節苷脂的頭基是醣類,不含磷酸。因此磷脂質並非所有鞘脂質的共同成分。
- (C) 甘油 ❌ 甘油是甘油磷脂(glycerophospholipids)的骨架成分,鞘脂質的骨架則是神經鞘胺醇,一種 18 碳的胺基醇,結構上與甘油完全不同,鞘脂質不含甘油。
- (D) 膽固醇 ❌ 膽固醇屬於固醇類(sterols),是細胞膜中獨立的脂質成分,並非鞘脂質分子的化學組成部分。膽固醇雖然會與鞘脂質在膜上聚集形成脂筏(lipid rafts,一種特殊的膜微區),但這是物理性的交互作用,不是化學結構上的組成。
答案解析
答案為 (A) 脂肪酸。所有鞘脂質的共同結構單元是神經醯胺(ceramide),由神經鞘胺醇與一條長鏈脂肪酸以醯胺鍵連結而成。不同種類的鞘脂質差別僅在於神經鞘胺醇第 1 碳位置所接的頭基不同:鞘磷脂接磷膽鹼、腦苷脂接單醣、神經節苷脂接寡醣鏈,但脂肪酸始終是所有鞘脂質不可或缺的共同成分。
核心知識點
- 鞘脂質的骨架是神經鞘胺醇(sphingosine),不是甘油
- 所有鞘脂質共享神經醯胺核心 = 鞘胺醇 + 脂肪酸(醯胺鍵連結)
- 不同鞘脂質的分類依據是頭基(磷酸基或醣基)的差異
- 膽固醇是細胞膜成分,但不是鞘脂質分子的化學組成
參考資料
- Sphingolipid - Wikipedia: https://en.wikipedia.org/wiki/Sphingolipid
- Hannun YA, Obeid LM. Ceramides and other bioactive sphingolipid backbones in health and disease. PMID: 17052686
- O'Brien JS, Rouser G. The fatty acid composition of brain sphingolipids. PMID: 5873370
- LIPID MAPS - Sphingolipids and their long-chain bases and fatty acids: https://www.lipidmaps.org/resources/lipidweb/lipidweb_html/lipids/sphingo/introsph/index.htm