【正文】
胞膜或其他細(xì)胞膜破壞引起溶血或細(xì)胞壞死。 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。體內(nèi)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。 3位羥基上結(jié)合 1分子磷酸。鞘磷脂主要分布于大腦和神經(jīng)髓鞘中。 第四節(jié) 磷脂的代謝 磷脂是一類含磷酸的類脂,按其化學(xué)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。體內(nèi)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。胰高血糖素和腎上腺素能抑制乙酰 CoA羧化酶的活性,使脂肪酸的合成減少,而胰島素可通過誘導(dǎo)乙酰 CoA羧化酶的合成,促進(jìn)脂酸的合成。 脂肪酸合成的調(diào)節(jié) 乙酰 CoA羧化酶是脂酸生物合成的限速酶,各種因素對脂肪酸生物合成的調(diào)節(jié)主要通過影響該酶的活性實(shí)現(xiàn)。檸檬酸能促進(jìn)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。同時, NADH可抑制 3羥脂酰脫氫酶,乙酰 CoA可抑制硫解酶。激素對脂肪代謝的調(diào)節(jié)是動態(tài)平衡過程,一旦失衡機(jī)體就會出現(xiàn)病癥。動員激素作用機(jī)制是:通過激活腺苷環(huán)化酶,促使環(huán)腺苷酸的生成,環(huán)腺苷酸作為第二信使激活蛋白激酶,使脂肪酶活化,促進(jìn)脂肪分解。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?。各組織器官脂肪轉(zhuǎn)運(yùn)與代謝的關(guān)系如下圖所示。 脂肪組織所釋放的游離脂肪酸與血清蛋白形成復(fù)合物,可將脂肪酸運(yùn)送到肌肉和肝臟等器官中。 (一)不同組織器官中的脂肪轉(zhuǎn)運(yùn)與代謝調(diào)節(jié) 脂肪及其代謝產(chǎn)物通過血液循環(huán)可以在不同器官間轉(zhuǎn)運(yùn),且受多種因素的調(diào)控。同時油料作物的出油率也與脂肪代謝調(diào)節(jié)有關(guān)。 2分子脂酰 CoA經(jīng)過轉(zhuǎn)?;傅拇呋?,將脂?;D(zhuǎn)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(tuán),生成甘油二酯,再與 1分子脂酰CoA作用,生成脂肪。圖95顯示:由 NADH提供電子,經(jīng)細(xì)胞色素 b5傳遞至 △ 9去飽和酶中的 Fe3+ ,再激活 O2使硬脂酸脫去 2H成油酸。而植物則含有△ △ 1 △ 15去飽和酶,故亞油酸、亞麻酸及花生四烯酸稱必須脂肪酸,必須由植物獲得,引入體內(nèi)的亞油酸可轉(zhuǎn)變?yōu)槎嗖伙柡椭舅帷G皟煞N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。其合成過程與軟脂酸的合成相似,但脂?;沁B在CoASH上進(jìn)行反應(yīng),而不是以 ACP為載體,一般可將脂肪酸碳鏈延長至 24碳。通過此種方式,每一輪反應(yīng)可加上 2個碳原子,一般可延長碳鏈至 24或 26個碳原子。 a 線粒體脂肪酸延長酶系 :在此酶系催化下,軟脂酰CoA與乙酰 CoA縮合生成 β酮硬脂酰 CoA,然后由NADPH+H+供氫,還原為 β羥硬脂酰 CoA,又脫水生成α,β硬脂烯酰 CoA,再由 NADPH+H+供氫,還原為硬脂酰 CoA。 圖 94 脂肪酸合成酶多酶復(fù)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(zhuǎn)?;傅拇呋拢阴;?CoA的 SH轉(zhuǎn)移到 ACP的 SH上,反應(yīng)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(zhuǎn)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(zhuǎn)?;?(b)縮合反應(yīng): β酮脂酰合成酶上所結(jié)合的乙酰基轉(zhuǎn)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(jìn)入的 CO2實(shí)際上起催化作用, 2分子的 C4片斷: (c) 第一次還原反應(yīng):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(yīng): 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(yīng): 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,然后丁酰基再從 ACP轉(zhuǎn)移到 β酮脂酰合成酶的 SH上,再重復(fù)縮合、還原、脫水、還原 4步反應(yīng),丁?;D(zhuǎn)移到丙二酸單酰 ACP上的第二個碳起縮合反應(yīng),同時放出 CO2,這樣重復(fù)一次加上一個 C2片斷 ,經(jīng)過 7次重復(fù),合成軟脂酰 ACP,再經(jīng)硫激酶作用脫去 ACP生成軟脂酸。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(nèi)半胱氨酸殘基的 SH緊密相鄰,因?yàn)檫@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。催化脂肪酸合成的酶是多酶聚合體,這一包括七個酶的多酶聚合體總分子量約為 27萬,聚合體的成分不能分開,否則失去活性。此酶可被一種依賴于 AMP的蛋白激酶磷酸化而失活,胰高血糖素可激活此酶而抑制乙酰 CoA羧化酶的活性,而胰島素則能通過蛋白磷酸酶的作用使磷酸化的乙酰CoA羧化酶脫去磷酸基團(tuán)而恢復(fù)活性。 C H 3 C O S C o A C O 2 A T PMn 2+C H 2C O O HC O S C o AA D P P i~ + +乙酰 C o A 羧化酶生物 素 ~+ + 檸檬酸、異檸酸等均能激活乙酰 CoA羧化酶,高糖飲食亦能使酶活性增強(qiáng),促使糖轉(zhuǎn)變?yōu)橹舅?,但長鏈脂酰 CoA及高脂肪膳食則能抑制酶活性。蘋果酸也可以在蘋果酸酶的作用下分解為丙酮酸,再運(yùn)入線粒體內(nèi),并最終形成草酰乙酸,再參與轉(zhuǎn)運(yùn)乙酰 CoA。乙酰 CoA由線粒體轉(zhuǎn)入到細(xì)胞漿主要通過檸檬酸 丙酮酸循環(huán)完成。乙酰 CoA在胞漿中脂肪酸合成酶系的催化下,合成十六碳酸。 二、 脂肪酸的生物合成 (一)脂肪酸的從頭合成 a 脂肪酸生物合成的原料和部位 現(xiàn)已知飽和脂肪酸的生物合成是在細(xì)胞內(nèi)非顆粒的胞漿中進(jìn)行的,而飽和脂肪酸碳鏈的延長 (十六碳鏈以上 )則在線粒體和微粒體中進(jìn)行。 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。其他許多組織如腎、腦、肺、乳腺等組織也都能合成脂肪。脂肪的合成有兩個途徑:一種是利用食物中的脂肪轉(zhuǎn)化為人體的脂肪,因?yàn)橐话闶澄镏袛z入的脂肪量不多,故這種來源的脂肪亦較少;另一種是將糖類等轉(zhuǎn)化為脂肪,這是體內(nèi)脂肪的主要來源。 第三節(jié)脂肪的合成代謝 脂肪主要儲存于脂肪組織中。白細(xì)胞、血小板、肥大細(xì)胞和巨噬細(xì)胞等都能合成 LT,并主要在白細(xì)胞合成。 TXA2還可增加中性粒細(xì)胞的化學(xué)趨向性。 PGF2則可促進(jìn)卵巢平滑肌收縮引起排卵,并增強(qiáng)子宮收縮促進(jìn)分娩。 PGE2和 PGI2具有抑制胃酸分泌、促進(jìn)胃腸平滑肌蠕動的作用。 1. PG的生理功能 PGE2能促進(jìn)局部血管擴(kuò)張及毛細(xì)血管通透性增加,是誘發(fā)炎癥的主要因素之一。 LTC LTD LTE LTF4的共同結(jié)構(gòu)特點(diǎn)是在 C6位上連接一個硫原子 (S), S又與氨基酸相連,故統(tǒng)稱為硫肽白三烯。花生四烯酸在 5脂加氧酶作用下,加入 1分子氧生成 5氫過氧化廿碳四烯酸(5一 hydroperoxy eicotetraenoic acid, 5HPETE),然后 5HPETE經(jīng)脫水酶催化脫去 1分子水生成 LTA4, LTA4不穩(wěn)定,若經(jīng)水解酶催化加水可生成 LTB4,若經(jīng)谷胱甘肽轉(zhuǎn)硫酶催化則與谷胱甘肽結(jié)合生成 LTC4。PGH2是合成各種 PG及 TX的中間物,在不同酶的作用下可分別生成 PGD PGE PGF PGI2及 TXA2和 TXB2(圖 )。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(fù)合物等作用下,磷脂酶 A2被激活,水解細(xì)胞膜上的磷脂釋放花生四烯酸。近年來研究發(fā)現(xiàn), PG、 TX及 LT均可作為短程信使在幾乎所有細(xì)胞內(nèi)參與代謝活動,而且與炎癥、免疫、過敏及心血管病等重要病理過程有關(guān)。長期饑餓狀態(tài)下,腦組織所需要的能量約75%由酮體提供。它說明了器官和組織之間的協(xié)調(diào)配合和分工。丙酮在體內(nèi)也可轉(zhuǎn)變成丙酮酸或甲?;⒁阴;鶇⑴c代謝。 酮體的利用過程如下: β羥丁酸首先氧化成乙酰乙酸,然后乙酰乙酸在琥珀酰 CoA轉(zhuǎn)硫酶 (在心、腎、腦及骨骼肌的線粒體中活性較高 )或乙酰乙酸硫激酶的作用下,生成乙酰乙酰 CoA,再與第二個分子輔酶 A作用形成 2分子乙酰輔酶 A,再依前述途徑氧化分解。 ( 2)酮體的利用 肝線粒體內(nèi)含有各種合成酮體的酶系,尤其是HMGCoA合成酶,因此合成酮體是肝特有的功能,但是肝氧化酮體的酶活性很差,因此肝不能利用酮體。 酮體的生成 羥甲基戊二酸單酰 CoA( HMGCoA) 硫解酶 2CH3COSCoA CH3COCH2COSCoA 乙酰乙酰 CoA HMGCoA裂解酶 HMGCoA合成酶 CoASH CH3COCH2COOH CH3CHOHCH2COOH 乙酰乙酸 丙酮 ?羥丁 酸 脫氫酶 CO2 NADH+H+ NAD+ CH3COCOOH 脫羧酶 CoASH HOOCCH2CCH2COSCoA | CH3 OH | CH3COSCoA HMGCoA是酮體生成的中間產(chǎn)物,它也是合成膽固醇的中間產(chǎn)物。 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。合成在線粒體內(nèi)酶的作用下,分三步進(jìn)行: ① 2分子乙酰 CoA在肝線粒體乙酰乙酰 CoA硫解酶的作用下,縮合成乙酰乙酰 CoA,并釋出 1分子 CoASH。酮體是脂肪酸在肝分解氧化時特有的中間代謝物,這是因?yàn)楦尉哂谢钚暂^強(qiáng)的合成酮體的酶系,而又缺乏利用酮體的酶系。后者在含有生物素輔基的丙酰輔酶 A羧化酶、甲基丙二酰 CoA表異構(gòu)酶、甲基丙二酰 CoA變位酶的作用下生成琥珀酰 CoA,進(jìn)入TCA循環(huán)徹底被氧化。 ? α氧化作用在哺乳動物的肝和腦組織中進(jìn)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。由此可見,脂肪酸和葡萄糖一樣都是機(jī)體的重要能源。軟脂酸為十六碳酸,須經(jīng) 7次 β氧化循環(huán),共生成 8分子乙酰CoA,一次 β氧化有兩次脫氫反應(yīng),分別生成 FADH2和NADH, FADH2可通過呼吸鏈產(chǎn)生 ATP, NADH通過呼吸鏈產(chǎn)生 ATP,故一次反應(yīng)可生成 4分子ATP。反應(yīng)過程如下: C O S C o AC H3C O S C o AC OS C o AS C o AC O10 9~~3~~油脂酰 C o A氧化順烯脂酰 C o A反 烯脂酰 C o A△ △23 反 烯脂酰 C oA 異構(gòu) 酶 對于多不飽和脂肪酸如亞油酸、亞麻酸等,在 β氧化過程中生成△ 2 順烯脂酰 CoA,再水解生成 Dβ羥脂酰 CoA,此時須經(jīng)線粒體的 β羥脂酰 CoA表異構(gòu)酶的催化,將 D構(gòu)型的右旋體轉(zhuǎn)變?yōu)?β氧化酶系所催化的 L構(gòu)型左旋體,才能繼續(xù)氧化。 ( 3)不飽和脂肪酸的氧化 機(jī)體中不飽和脂肪酸也在線粒體中進(jìn)行