临床执业医师考点:脂类代谢
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(二)氨基被脂酰辅酶A酰化,生成神经酰胺。由鞘氨醇酰基转移酶。
(三)神经酰胺与CDP-胆碱生成鞘磷脂,由神经酰胺胆碱磷酸转移酶催化。
二、鞘糖脂的合成
(一)脑苷脂:神经酰胺与UDP-葡萄糖生成葡萄糖脑苷脂,由葡萄糖基转移酶催化,是b-糖苷键。也可先由糖基与鞘氨醇反应,再酯化。
(二)脑硫脂:硫酸先与2分子ATP生成PAPS,再转移到半乳糖脑苷脂的3位。由微粒体的半乳糖脑苷脂硫酸基转移酶催化。
(三)神经节苷脂:以神经酰胺为基础合成,UDP为糖载体,CMP为唾液酸载体,转移酶催化。其分解在溶酶体进行,需要糖苷酶等。酶缺乏可导致脂类沉积症,神经发育迟缓,存活期短。
第六节 胆固醇代谢
一、胆固醇的合成
(一)二羟甲基戊酸(MVA)的合成
1. 羟甲基戊二酰辅酶A(HMG CoA)的合成:可由3个乙酰辅酶A合成,也可由亮氨酸合成。
2. 二羟甲基戊酸的合成:由HMG CoA还原酶催化,消耗2分子NADPH,不可逆。是酮体和胆固醇合成的分支点。此反应是胆固醇合成的限速步骤,酶有立体专一性,受胆固醇抑制。酶的合成和活性都受激素控制,cAMP可促进其磷酸化,降低活性。
(二)异戊烯醇焦磷酸酯(IPP)的合成:二羟甲基戊酸经2分子ATP活化,再脱羧。是活泼前体,可缩合形成胆固醇、脂溶性维生素、萜类等许多物质。
(三)生成鲨烯:6个IPP缩合生成鲨烯,由二甲基丙烯基转移酶催化。鲨烯是合成胆固醇的直接前体,水不溶。
(四)生成羊毛固醇:固醇载体蛋白将鲨烯运到微粒体,环化成羊毛固醇,需分子氧和NADPH参加。
(五)生成胆固醇:羊毛固醇经切除甲基、双键移位、还原等步骤生成胆固醇。需固醇载体蛋白,7-脱氢胆固醇是中间物之一。
二、胆固醇酯的合成
胆固醇酯主要存在于脂蛋白的脂类核心中。可由卵磷脂:胆固醇酰基转移酶催化,将卵磷脂C2的不饱和脂肪酸转移到胆固醇3位羟基上。此酶存在于高密度脂蛋白中,在细胞中还有脂酰辅酶A:胆固醇脂酰转移酶,也可合成胆固醇酯。
三、胆汁酸的合成
包括游离胆酸和结合胆酸,前者有胆酸、脱氧胆酸等,后者是他们与牛磺酸或甘氨酸以酰胺键结合的产物。其结构的特点是24位有羧基,3、7、12位有a-羟基,在同侧,形成一个极性面,是很好的乳化剂。
肝脏由胆固醇合成胆酸,先由7a羟化酶形成7a胆固醇,是限速步骤。此酶是单加氧酶,存在于微粒体,需NADPH和分子氧。胆酸先形成胆酰辅酶A,再与牛磺酸等结合。
四、类固醇激素的合成
(一)孕酮的合成:胆固醇先在20位羟化,由20a羟化酶催化,是限速步骤。然后在22位羟化,切除6个碳,生成孕烯醇酮和异己醛。孕烯醇酮在3b脱氢酶催化下生成孕酮,是许多激素的共同前体。
(二)肾上腺皮质有21羟化酶,可合成皮质醇、皮质酮和醛固酮。性腺有碳链裂解酶,可生成雄烯二酮,再经17b脱氢酶生成睾酮。卵巢和胎盘还有芳香酶系,可产生苯环,生成雌酮和雌二醇。
五、维生素D的合成
7-脱氢胆固醇经紫外线照射可生成前维生素D,再生成维生素D3。所以维生素D不是必须的。麦角固醇可转变为维生素D2。
第七节 前列腺素代谢
一、分类
(一)天然的前列腺素有19种,根据五元环的结构可分为A-I等9类,根据双键数可分为1、2、3三类。由花生四烯酸合成的有2个双键,即2系,最常见。前列腺素的功能主要有两个,一是影响平滑肌的收缩强烈作用于肠道、血管、支气管、子宫等:二是改变腺苷酸环化酶的活性,一般是促进,但在脂肪组织是抑制,所以有抗脂解作用。
(二)凝血恶烷酸A2(TXA2):由血小板合成,有一个含氧的六元杂环,环中还有一个氧。可促进血小板凝集,与PGI2相拮抗。
(三)白三烯(LTs):由白细胞制造,有三个共轭双键,故名。其分子中没有环,可有多个双键。可分为ABCDE等类。与化学趋化性、炎症和变态反应有关。
二、合成
主要由花生四烯酸合成。钙浓度升高使磷脂酶A2活化,水解膜磷脂,放出花生四烯酸。脂肪酸环加氧酶在9位和11位引入过氧化物,再环化,生成PGG2,然后酶促形成其他前列腺素和TX。脂加氧酶可由花生四烯酸合成白三烯。
三、调控
脂肪酸环加氧酶可自溶,存在时间短,不依赖反馈调节,而是由酶量调节。其活性被酚类促进,被某些药物及花生四烯酸、乙炔类似物抑制。
第八节 脂类代谢调控
一、脂解的调控
脂解是脂类分解代谢的第一步,受许多激素调控,激素敏感脂肪酶是限速酶。肾上腺素、去甲肾上腺素和胰高血糖素通过环AMP激活,作用快。生长激素和糖皮质激素通过蛋白合成加速反应,作用慢。甲状腺素促进脂解的原因一方面是促进肾上腺素等的分泌,另一方面可抑制cAMP磷酸二酯酶,延长其作用时间。甲基黄嘌呤(茶碱、咖啡碱)有类似作用,所以使人兴奋。
胰岛素、PGE、烟酸和腺苷可抑制腺苷酸环化酶,起抑制脂解作用。胰岛素还可活化磷酸二酯酶,并促进脂类合成,具体是提供原料和活化有关的酶,如促进脂肪酸和葡萄糖过膜,加速酵解和戊糖支路,激活乙酰辅酶A羧化酶等。
二、脂肪酸代谢调控
(一)分解:长链脂肪酸的跨膜转运决定合成与氧化。肉碱脂酰转移酶是氧化的限速酶,受丙二酸单酰辅酶A抑制,饥饿时胰高血糖素使其浓度下降,肉碱浓度升高,加速氧化。能荷高时还有NADH抑制3-羟脂酰辅酶A脱氢酶,乙酰辅酶A抑制硫解酶。
(二)合成:
1. 短期调控:通过小分子效应物调节酶活性,最重要的是柠檬酸,可激活乙酰辅酶A羧化酶,加快限速步骤。乙酰辅酶A和ATP抑制异柠檬酸脱氢酶,使柠檬酸增多,加速合成。软脂酰辅酶A拮抗柠檬酸的激活作用,抑制其转运,还抑制6-磷酸葡萄糖脱氢酶产生NADPH及柠檬酸合成酶产生柠檬酸的过程。乙酰辅酶A羧化酶还受可逆磷酸化调节,磷酸化则失去活性,所以胰高血糖素抑制合成,而胰岛素有去磷酸化作用,促进合成。
2. 长期调控:食物可改变有关酶的含量,称为适应性调控。
三、胆固醇代谢调控
(一)反馈调节:胆固醇抑制HMG辅酶A还原酶活性,长期禁食则增加酶量。
(二)低密度脂蛋白的调节作用:细胞从血浆LDL获得胆固醇,游离胆固醇抑制LDL受体基因,减少受体合成,降低摄取。
名词解释:
β-氧化:碳氧化降解生成乙酰CoA,同时生成NADH 和FADH2,因此可产生大量的ATP。该途径因脱氢和裂解均发生在β位碳原子而得名。每一轮脂肪酸β氧化都由四步反应组成:氧化,水化,再氧化和硫解。
肉毒碱穿梭系统(carnitine shuttle system):脂酰CoA通过形成脂酰肉毒碱从细胞质转运到线粒体的一个穿梭循环途径。
酮体(acetone body):在肝脏中由乙酰CoA合成的燃料分子(β羟基丁酸,乙酰乙酸和丙酮)。在饥饿期间酮体是包括脑在内的许多组织的燃料,酮体过多会导致中毒。
柠檬酸转运系统(citrate transport system):将乙酰CoA从线粒体转运到细胞质的穿梭循环途径。在转运乙酰CoA的同时,细胞质中NADH氧化成NAD﹢,NADP+还原为NADPH。每循环一次消耗两分子ATP。
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