脂肪酸可分成兩類：一類是分子內不帶碳碳雙鍵的飽和脂肪酸，如硬脂酸、軟脂酸等；另一類是分子內帶有一個或幾個碳碳雙鍵的不飽和脂肪酸，最常見的有油酸，油酸的碳鏈中只有一個碳碳雙鍵，所以又叫單不飽和脂肪酸。一般脂肪酸化合物的碳鏈都較短，其長度一般在18-36個碳原子，最少的就是12個碳原子，如月桂酸。不管飽和的或不飽和的，生物體內脂肪酸的碳原子數大多是偶數，極少含有奇數碳原子，尤其是在高等動植物體內主要存在12碳以上的高級脂肪酸，一般在14-24個碳，以16和18碳脂肪酸最為常見。奇數碳原子脂肪酸僅在一些植物、反芻動物、海洋生物、石油酵母等體內部分存在。

脂肪酸（fatty acid）具有長烴鏈的羧酸。通常以酯的形式為各種脂質的組分，以游離形式存在的脂肪酸在自然界很罕見，最普通的脂肪酸見下表。大多數脂肪酸含偶數碳原子，因為它們通常從2碳單位生物合成。高等動、植物豐富的脂肪酸含16或18個碳原子，如棕櫚酸（軟脂酸）、油酸、亞油-酸和硬脂酸。動植物脂質的脂肪酸中超過半數為含雙鍵的不飽和脂肪酸，并且常是多雙鍵不飽和脂肪酸。細菌脂肪酸很少有雙鍵但常被羥化，或含有支鏈，或含有環丙烷的環狀結構。某些植物油和蠟含有不常見的脂肪酸。不飽和脂肪酸必有1個雙鍵在C⑼和C⑽之間（從羧基碳原子數起）。脂肪酸的雙鍵幾乎總是順式幾何構型，這使不飽和脂肪酸的烴鏈有約30°的彎曲，干擾它們堆積時有效地填滿空間，結果降低了范德華相互反應力，使脂肪酸的熔點隨其不飽和度增加而降低。脂質的流動性隨其脂肪酸成分的不飽和度相應增加，這個現象對膜的性質有重要影響。飽和脂肪酸是非常柔韌的分子，理論上圍繞每個C—C鍵都能相對自由地旋轉，因而有的構像范圍很廣。但是，其充分伸展的構象具有的能量最小，也穩定；因為這種構象在毗鄰的亞甲基間的位阻最小。和大多數物質一樣，飽和脂肪酸的熔點隨分子重量的增加而增加。

哺乳動物和人體不能合成亞-油酸和亞麻酸，而它們又是生長所必需的，需要由食物供給，故稱為必需脂肪酸（ essential fatty acids）。這兩種脂肪酸在植物中含量非常豐富，哺乳動物中的花生四烯酸是由亞-油酸合成的，花生四烯酸在植物中含量很少。

藥物標品（代謝/CRO）-標記脂肪酸系列

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