【正文】
、促腎上腺皮質激素( ACTH)及促甲狀腺素( TSH)等。除成熟紅細胞和腦組織外,幾乎所有組織都能氧化利用脂肪酸,但以肝和肌肉組織最為活躍。 ?在脂肪組織中有三種脂酰 CoA合成酶:⑴乙酰CoA合成酶:以乙酸為主要底物;⑵辛酰 CoA合成酶:以辛酸為主要底物,作用范圍可自 4C~12C羧酸;⑶十二碳酰 CoA合成酶,對 12C羧酸的活力最強,作用范圍自 12C~20C羧酸。 ( 3)不飽和脂肪酸的氧化 機體中不飽和脂肪酸也在線粒體中進行 β氧化,所不同的是飽和脂肪酸 β氧化過程中產(chǎn)生的烯脂酰 CoA是反式△ 2烯脂酰 CoA,而天然不飽和脂肪酸中的雙鍵均為順式。 ? α氧化作用在哺乳動物的肝和腦組織中進行,由微粒體氧化酶系催化,使游離的長鏈脂肪酸的 α碳上被氧化成羥基,生成 α羥脂酸。 ③ 羥甲基戊二酸單酰 CoA在 HMGCoA裂解酶的作用下,生成乙酰乙酸和乙酰 CoA。丙酮在體內也可轉變成丙酮酸或甲?;?、乙酰基參與代謝。在某些刺激因素如血管緊張素 Ⅱ 、緩激肽、腎上腺素、凝血酶及某些抗原抗體復合物等作用下,磷脂酶 A2被激活,水解細胞膜上的磷脂釋放花生四烯酸。 1. PG的生理功能 PGE2能促進局部血管擴張及毛細血管通透性增加,是誘發(fā)炎癥的主要因素之一。白細胞、血小板、肥大細胞和巨噬細胞等都能合成 LT,并主要在白細胞合成。 一、 α磷酸甘油的合成 合成脂肪所需的 α磷酸甘油可由糖酵解產(chǎn)生的磷酸二羥丙酮還原而得,亦可由脂肪動員產(chǎn)生的甘油經(jīng)脂肪組織外的甘油激酶催化與 ATP作用而成。蘋果酸也可以在蘋果酸酶的作用下分解為丙酮酸,再運入線粒體內,并最終形成草酰乙酸,再參與轉運乙酰 CoA。多酶體系的一個亞基ACP的巰基 (SH)與另一個亞基的 β酮脂酰合成酶分子內半胱氨酸殘基的 SH緊密相鄰,因為這兩個SH均參與脂肪酸合成酶系的作用,所以只有二聚體才有活性。其合成過程與軟脂酸的合成相似,但脂?;沁B在CoASH上進行反應,而不是以 ACP為載體,一般可將脂肪酸碳鏈延長至 24碳。 2分子脂酰 CoA經(jīng)過轉?;傅拇呋瑢⒅;D移到 α磷酸甘油分子上,生成磷酸甘油二脂,又稱磷脂酸,然后水解掉磷酸基團,生成甘油二酯,再與 1分子脂酰CoA作用,生成脂肪。各組織器官脂肪轉運與代謝的關系如下圖所示。同時, NADH可抑制 3羥脂酰脫氫酶,乙酰 CoA可抑制硫解酶。體內檸檬酸及異檸檬酸增多時,可激活乙酰CoA竣化酶,使脂酸的合成增加。體內以卵磷脂和腦磷脂的 含量最多,占組織及血液中磷脂的 75%以上。脂肪酸經(jīng) β氧化作用而分解,甘油可納入糖代謝中,膽堿經(jīng)氧化和脫甲基作用生成甘氨酸。另外,磷脂酰乙醇胺也可通過甲基化而生成磷脂酰膽堿 (圖 )。神經(jīng)節(jié)苷脂類的組成如下: (一 )神經(jīng)鞘磷脂的合成代謝 1.合成部位 全身各組織細胞都能合成神經(jīng)鞘磷脂,且以腦組織中最為活躍。此酶能夠水解磷酸酯鍵,使神經(jīng)鞘磷脂降解生成 N脂酰鞘氨醇和磷酸膽堿。肝、腎、腸等內臟組織中膽固醇的含量也比較高,每 100 g組織含 200~ 500 mg,而肌肉組織中膽固醇的含量較低,每 100 g組織含 100~200 mg。 一、外源性膽固醇的來源 在一般人群中,由膳食攝入的膽固醇約占體內膽固醇來源的1/3,膳食中的膽固醇全部來自動物性食物,植物性食物中不含膽固醇,而且不同動物性食物中膽固醇的含量差異很大,高低相差可達數(shù) 干倍。(二)合成原料 乙酰 CoA是合成膽固醇的原料,它是糖、氨基酸及脂肪酸在線粒體內的分解代謝產(chǎn)物。在線粒體中 HMGCoA裂解后生成酮體,而在胞液中生成的 HMGCoA則在內質網(wǎng) HMGCoA還原酶的催化下,由 NADPH+H+供氫,還原生成甲羥戊酸 (MVA)。長期低膽固醇飲食,并不能明顯降低血漿膽固醇濃度。相反,饑餓與禁食則抑制肝中膽固醇的合成。因此,膽汁酸在腸道可促進脂類及脂溶性維生素的消化和吸收,在膽汁中能溶解膽固醇,起抑制膽石形成的作用。維生素D3經(jīng)肝細胞內質網(wǎng)的 25羥化酶催化生成 25羥維生素 D3,后者再經(jīng)腎小管上皮細胞線粒體內的 1?羥化酶催化形成的 1,25二羥維生素D3,即活性維生素 D3。 血脂含量不如血糖恒定,受膳食、性別、年齡、職業(yè)、運動及機體代謝狀況等多種因素的影響,波動范圍比較大。其他脂質在血液中的運轉也是通過與各類蛋白質結合成復合物而實現(xiàn)的。由于不同的脂蛋白中所含的脂質和蛋白質的比例不同,造成其各自的顆粒大小及表面所帶的電荷量各不相同,因此它們在電場中的 電泳遷移率也不相同。在不同的血漿脂蛋白中,各種脂質和蛋白質所占的比例和含量大不相同,但每種血漿脂蛋白都含有蛋白質、甘油三酯、磷脂、膽固醇及膽固醇酯這五種成分。CM及 VLDL的內核主要是甘油三酯,而 LDL及 HDL的內核主要是膽固醇酯。 五、血漿脂蛋白的代謝 (一 )乳糜微粒 (CM) 小腸黏膜細胞將消化吸收的甘油三酯、磷脂、膽固醇與粗面內質網(wǎng)合成的 apoB48及少量的 apo A I、 apo AⅡ 和 apo AⅣ 等結合形成新生CM,經(jīng)淋巴系統(tǒng)進入血液循環(huán)。 VLDL主要由肝細胞合成,小腸黏膜細胞也有少量合成,它是運輸內源性甘油三酯的主要形式。該膽固醇既可參與細胞膜的組成,也可在 不同的組織中作為合成膽汁酸、皮質激素、性激素及維生素 D3的原料,并在調節(jié)膽固醇代謝上有重要作用。溶血卵磷脂與清蛋白結合,運往各組織細胞,用于膜磷脂的更新,而疏水的膽固醇酯則進入 HDL的內核。由于 HDL能有效清除周圍組織中的膽固醇,并保護血管內膜不受 LDL的損害,故有抗動脈粥樣硬化的作用。由于脂質在血液循環(huán)中以脂蛋白的形式運輸,因此高脂血癥 (hyperlipidemia)實際上就是高脂蛋白血癥。 HDL按密度大小又分為 HDL HDL2和 HD L3。 LDL在血漿中的半壽期為 2~ 4 d。 (三 )低密度脂蛋白 (LDL) 血漿中未被肝細胞攝取的 IDL在 LPL與肝脂酶的作用下,其甘油三酯進一步被水解,同時其表面的 apoE轉移至 HDL,最后只剩下apoBl00和膽固醇酯,即轉變?yōu)?LDL。成熟 CM中的 apoCⅡ 能激活心肌、骨骼肌及脂肪等組織中毛細血管壁內皮細胞表面的 LPL, LPL可水解 CM中的甘油三酯 生成甘油、脂酸、溶血磷脂等供各組織攝取利用;所以當成熟的CM隨血流通過這些組織時,所含甘油三酯在 PLP反復作用下 90 %以上被水解,同時其表面 apoA、 apoE及磷脂、膽固醇離開 CM,參與形成新生的 HDL;而 CM則變?yōu)楦缓懝檀减ァ?apoB48及 apoE的 CM殘粒,被肝細胞膜表面 apoE受體別并結合,最終被肝細胞攝取利用 CM在血漿中的代謝很快,半壽期僅 5~ 15 min,空腹 12~ 14 h后血漿中不再含有 CM,小腸黏膜細胞合成的 CM,是運輸外源性甘油三酯的主要形式。某些載脂蛋白又分為若干亞類,如 apoA可分為apoA I、 apoAⅡ 、 apoAⅣ 及 apoA V; apoB分為 apoB48和 apoBl00;apoC分為 apoC I、 apoCII、 apoCⅢ 及 apoCⅣ 。極低密度脂蛋白含甘油三酯亦較多,可達 50 %~ 70 %,但其蛋白質的含量高于乳糜微粒,約占 10%,因此顆粒小于乳糜微粒,而密度大于 乳糜微粒。 ?脂蛋白泳動速率最快,相當于血清蛋白電泳時 ?1球蛋白的位置;前 ?脂蛋白位于 ?脂蛋白之前,相當于 ?2球蛋白的位置; ?脂蛋白相當于 ?球蛋白的位置;乳糜微粒則留在原點不動 (圖 )。脂質在血漿中能與一類特殊蛋白質 (載脂蛋白 )結合形成可溶性的生物大分子復合物,即脂蛋白(1ipoprotein, LP)在血液中運輸,并在組織間轉運脂質,參與脂質代謝。正是由于這種原因,臨床上作血脂測定時要在空腹 12~ 14 h后采血。 (四 )膽固醇的排泄 膽固醇排泄的主要途徑是在肝臟內轉變?yōu)槟懼犭S膽汁排出。 因此,膽汁酸在腸道可促進脂質乳化,并與脂質的消化產(chǎn)物形成膽汁酸混合微團,在脂質的消化、吸收過程中起重要作用。另外有些陰離子交換樹脂類藥物,如消膽胺,可干擾腸道膽汁酸鹽的重吸收,使膽固醇更多地轉變?yōu)槟懼猁},從而達到降低血清中膽固醇濃度的作用。 2.激素的調節(jié) 胰高血糖素、皮質激素、胰島素及甲狀腺素等是調節(jié)膽固醇合成的主要激素。 2 鯊烯的合成 : MVA(C6)與 2分子 ATP作用合成 5焦磷酸MVA,再與 ATP作用在胞漿中一系列酶的催化下經(jīng)脫羧、脫水及磷酸化生成活潑的異戊烯醇焦磷酸酯 (IPP, C5)。每轉運1分子乙酰 CoA消耗 1分子 ATP。 ’ 食物中的膽固醇多以游離膽固醇的形式存在,膽固醇酯僅占 10%~ 15%。 膽固醇是生物膜的重要組成成分,在維持膜的流動性和正常功能中起重要作用。 第五節(jié) 膽固醇的代謝 膽固醇是最早由動物膽石中分離出具有羥基的固體醇類化合物,故稱為膽固醇( cholesterol)。 2.合成原料軟脂酰 CoA、絲氨酸、脂酰 CoA、磷酸和膽堿是合成神經(jīng)鞘磷脂的基本原料。神經(jīng)鞘磷脂是體內含量最多的鞘磷脂,它是神經(jīng)髓鞘的主要成分,也是構成生物膜的重要磷脂。 全身各組織細胞均可合成甘油磷脂,肝、腎及小腸等組織是合成甘油磷脂最活躍的場所。 磷脂酶 A1和磷脂酶 A2分別作用于甘油磷脂的 1位和 2位酯鍵,磷脂酶 B1和磷脂酶 B2分別作用于溶血磷脂的 l位和 2位酯鍵,磷脂酶 C作用于 3位的磷酸酯鍵,而磷脂酶 D則作用于磷酸取代基間的酯鍵。 第四節(jié) 磷脂的代謝 磷脂是一類含磷酸的類脂,按其化學組成不同可分為甘油磷脂(phosphoglyceride)與鞘磷脂 (sphingomyelin),前者以甘油為基本骨架,后者則以鞘氨醇為基本骨架。檸檬酸能促進無活性的單體聚集成有活性的全酶,利于脂肪酸的合成;而軟脂酰 CoA則抑制脂肪酸等的合成。其中胰島素和前列腺素等能抑制脂肪動員和分解,稱它們?yōu)橐种饧に?。同時油料作物的出油率也與脂肪代謝調節(jié)有關。前兩種單不飽和脂肪酸可由人體自身合成,而后三者多不飽和脂肪酸必須從食物攝取,哺乳動物自身不能合成。 圖 94 脂肪酸合成酶多酶復合體示意圖 軟脂酸的合成過程可概括如下: (a)乙酰 ACP和丙二酸單酰 ACP的生成:在脂肪酸合成酶系的乙酰 CoAACP轉?;傅拇呋?,乙?;?CoA的 SH轉移到 ACP的 SH上,反應如下: C H 3 C O S C o A A C P C H 3 C O . A C P C o A~ + +C H 3 C O . A C P C H 3 C O A C P S H+ 酮 脂酰合 成酶 S H 酮 脂酰合 成酶 +β β 生成的乙酰 ACP的?;俎D移到緊鄰的另一亞基的 β酮脂酰合成酶的半胱氨酸殘基的 SH上 : 這樣 ACP的 SH重新游離出來后,與丙二酸單酰 CoA作用生成丙二酸單酰 ACP: C H 2C O O HC O . C o AA C P C H 2C O O HC O . A C PC o A+丙二酸單酰 C o A A C P 轉酰基酶+(b)縮合反應: β酮脂酰合成酶上所結合的乙?;D移到丙二酸單酰 ACP上的第二個碳原子上,由 β酮脂酰合成酶催化縮合,裂解出 CO2 ,生成乙酰乙酰 ACP: C H 2C O O HC O . A C PC H 3 C O C H 3 C O C H 2 C O . A C P C O 2酮 脂酰合 成酶 + + + 酮 脂酰合 成酶 β β 乙酰 CoA羧化時進入的 CO2實際上起催化作用, 2分子的 C4片斷: (c) 第一次還原反應:乙酰乙酰 ACP(β酮脂酰 ACP)由 β酮脂酰 ACP還原酶催化,由 NADPH提供氫還原成 β羥脂酰 ACP: C H 3 C O C H 2 C O . A C P N A D P H H + C H 3 C H C H 2 C OO H. A C P N A D P+ + + +(d)脫水反應: 生成的 β羥脂酰 ACP再由 β羥脂酰 ACP脫水酶催化脫水,生成 α,β不飽和烯脂酰 ACP: . A C PC H3 C H C H 2 C OO H. A C P C H 3 C H C H C O . H 2 O+(e)第二次還原反應: 由 NADPH供氫, α,β不飽和烯脂酰 ACP由烯脂酰還原酶催化,生成飽和的脂酰ACP: .A C P H + . A C P N A D PC H 3 C H C H C O N A D P H C H 3 C H 2 C H 2 C O+ + ++ 生成的丁酰 ACP比開始的乙酰 ACP增加了兩個碳原子,然后丁?;購?ACP轉移到 β酮脂