第三節(jié)脂類的生物合成一.貯存脂肪脂類是所有營養(yǎng)物質中單位質量具有最多能量的化合物(38kJ／g)，用它們來貯存能量是最有利的。

我們把貯存的脂肪稱之為貯存脂肪(depotfat)或脂肪組織（adiposetissue)。來自膳食的脂肪必得先轉化為貯存脂肪。

二.脂類的合成脂肪酸的合成甘油三脂的合成膽固醇的合成磷脂的生物合成(一)飽和脂肪酸的合成兩條途徑從頭合成途徑（胞液）：從乙酰輔酶A到C16（軟脂酸）C鏈的延伸途徑（線粒體和內質網(wǎng)上）：C16

C18

C241.乙酰輔酶A的轉運2.丙二酸單酰輔酶A的形成脂肪酸合成時，乙酰輔酶A是合成脂肪酸的引物，以軟脂酸為例，所需的8個乙酰輔酶A單位中，只有1個以乙酰輔酶A的形式參與合成，其余7個皆以丙二酸單酰輔酶A的形式參與合成，脂肪酸合成中，每C鏈每次延長都需丙二酸單酰輔酶A參加。丙二酸單酰輔酶A是由乙酰輔酶A與HCO3－羧化形成的。乙酰輔酶A羧化酶，生物素脂?；d體蛋白（ACP）4－磷酸泛酰巰基乙胺4.脂肪酸合成酶催化的反應1.啟動:乙酰-CoA;ACP轉酰酶2.裝載:丙二酸單酰-CoA;ACP轉酰酶4.還原:－酮脂酰－ACP還原酶5.脫水:－烯脂酰－ACP脫水酶6.還原:－烯脂酰－ACP還原酶3.縮合:－酮脂酰－ACP合酶7.釋放:軟脂酰-ACP硫酯酶（1）啟動ACP?；D移酶脂肪酸合酶(2)裝載:丙二酸酰基的轉移反應ACP丙二酸單?；D移酶這時一個丙二酸單?；cACP以酯鍵相連，另一個脂?；峙c－酮脂酰－ACP合成酶中的半胱氨酸的SH基相接。(3)縮合反應－酮脂酰－ACP合成酶(4)第一次還原－酮脂酰－ACP還原酶注意：這反應加氫后形成的羥丁酰－S－ACP為D型異構體，而脂肪酸氧化分解時形成的是L型的。(5)脫水反應D－羥丁酰－S－ACP脫水，形成相應的節(jié)a,b或2反式丁烯酰－S－ACP，即巴豆酰－S－ACP，起催化作用的是羥脂酰－ACP脫水酶。(6)第二次還原反應烯脂酰－ACP－還原酶第一輪反應完成合成的每一輪總結如下(7)釋放(軟脂酸的形成)第一輪的延伸產生了4個碳的丁酰－ACP，輪回再重復，與丙二酰單酰－ACP縮合，每一輪回增加了2個碳原子單元，從而延伸了酰基-S-ACP的鏈長。經7次循環(huán)，形成的最終產物16碳軟脂酰-S-ACP經軟脂酰-ACP硫酯酶的催化，形成游離的軟脂酸。5.脂肪酸合成途徑與в-氧化的比較(P264)6.線粒體中脂肪酸的延長多數(shù)生物的脂肪酸合成步驟僅限于形成軟脂酸，而不能形成比它多兩個碳原子的硬脂酸，對鏈長有專一性的是?—酮脂酰-ACP合成酶，它接受14碳酰基的活力很強。但不能接受16碳?；?。可能酶與飽和脂?；慕Y合位點只適合于一定的鏈長范圍。此外，軟脂酰CoA對脂肪酸合成有反饋抑制作用。飽和脂肪酸碳鏈的延長途徑1.碳鏈的延長主要在線粒體中完成，部分存在于哺乳動物的內質網(wǎng)膜2.與-氧化相似的逆向過程3.所有的代謝中間物是CoA的衍生物，直接以乙酰CoA為二碳片段的供體，NADPH是氫的供體4.碳鏈的延長從脂肪酸的羧基端開始進行7.不飽和脂肪酸的合成1.不飽和脂肪酸的生物合成是經飽和脂肪酸去飽和作用開成；去飽和作用在微粒體中進行2.真核生物去飽和作用需要在有氧條件及NADPH的參與3.生成相應的順式不飽和脂肪酸4.多烯酸在單不飽和脂肪酸的基礎上進一步去飽和作用，先形成9雙鍵(二)其他脂類的生物合成1.三脂酰甘油的生物合成三脂酰甘油（又名脂肪或甘油三脂），由三個脂肪酸鏈與一個甘油組成脂肪酶、甘油二酯脂肪酶、單脂酰甘油單酯脂肪酶三脂酰甘油的合成三脂酰甘油的合成是從3-磷酸甘油開始的，合成的能量來源于脂酰COA的高能硫酯鍵（thioester)的水解。高等動、植物合成三脂酰甘油需要兩個主要前體：3-磷酸甘油和脂酰COA。三酰甘油的生物合成1.

3－磷酸甘油的來源a－磷酸甘油脫氫酶甘油激酶2.三?；视托纬扇８视托纬傻牡谝徊绞?－磷酸甘油一個羥基與脂酰輔酶A反應生成單脂酰甘油磷酸，以稱溶血磷脂酸，隨后又與一分子脂酰輔酶A結合形成磷脂酸。磷酯酸磷酸酶甘油二酯轉?；?磷脂的代謝磷酸甘油酯(phosphoglycerides簡稱磷脂)種類繁多，體內周轉更新快。它們的共同特點是都是:具有親水性和疏水性的兼性分子;水解后都產生磷酸和脂肪酸。磷脂是細胞膜、細胞器膜的主要組成部分。磷脂雙層可構成兩相界面，是各種分子的通透性屏障。磷脂組成的變化對細胞膜流動性，膜蛋白的活性等細胞生理功能有重要的調節(jié)作用。(1)磷脂的分解代謝(P247)磷脂在生物體中，經磷脂酶（phospholipase)催化，被水解成甘油、脂肪酸、磷酸和各種氨基醇（如膽堿、膽胺和絲氨酸）等，磷脂酶分四類，即磷脂酶A1，A2，C和D。它們分別作用磷脂的不同酯鍵。另外還有磷脂酶B，是指同時水解磷脂C1、C2位上的兩個脂肪酸的酶。過去認為是磷脂酶A1和A2的混合物。日前已知能同時水解卵磷酯C1和C2位兩個脂肪酸的磷脂酶是點青霉磷脂酶。磷脂酶的種類及水解部位磷脂的降解磷脂酶A2磷脂酶A1磷脂酶C磷脂酶D(2)磷脂的生物合成1.磷脂酰乙醇胺的合成（1）乙醇胺的磷酸化（2）磷酸乙醇胺與胞嘧啶核苷三磷酸（CTP）結合（3）磷脂酰乙醇胺的形成2.縮醛磷脂酰膽堿(卵磷脂)的合成（1）從頭合成途徑

磷脂酰膽堿從頭合成途徑是由磷脂酰乙醇胺的氨基直接甲基化（加上三個甲基）。甲基的供體是S－腺苷甲硫氨酸。全部合成共經三個步驟，全過程如下：縮醛磷脂酰膽堿可由二個不同的途徑合成（2）節(jié)約利用途徑節(jié)約利用途徑是動物細胞中的主要合成卵磷脂的途徑。由膽堿開始，膽堿直接來源于食物或由磷脂酰膽堿酶促降解產生。這一途徑與形成磷脂酰乙醇胺的途徑類似。3.磷脂酰絲氨酸的合成磷脂酰絲氨酸是由絲氨酸與磷脂酰乙醇胺的醇基酶促交換而成肌醇三磷酸二脂酰甘油5.膽固醇的代謝(1)膽固醇的功能：

膽固醇(cholesterol)是類固醇家族中最突出的成員，它是真核生物膜的一個重要組成分，此外，它又是類固醇的重要的另外兩類：類固醇激素(steroidhormones)和膽汁酸(bileacids)的前體。

(2)膽固醇可從膳食獲得，也可在體內合成。肝臟是合成膽固醇的主要場所，占全身合成總量的3/4以上，膽固醇所有的27個碳原子都來源于乙酰－COA。

肝不僅合成膽固醇的速度快，而且又能快速地以脂蛋白形式輸送到血液中，其他組織如腸壁組織、皮膚、腎上腺皮質、性腺，甚至動脈管壁等也均能合成少量膽固醇。每日合成膽固醇量約為1－1.5克，其中約0.8克轉變?yōu)槟懰岷兔撗跄懰?。膽汁中的膽酸鹽經膽管輸入十二指腸，在脂類的消化過程中起重要作用。消化道中的膽酸的大部分為小腸重新吸收，通過門靜脈入肝。腸道內膽固醇經細菌作用，轉變成糞固醇隨糞便排出。膽固醇的生物合成是如何受飲食中膽固醇量的調節(jié)？是反饋機制的作用，細胞內的游離膽固醇可抑制HGM－CoA還原酶。飲食中富含膽固醇時，肝細胞內膽固醇量增加，膽固醇的生物合成受抑制。相反，低膽固醇高甘油三酯飲食可刺激膽固醇的生物合成。3.膽汁鹽（膽酸）是膽固醇的極性衍生物，它構成哺乳動物膽固醇排泄的主要途徑。膽汁鹽是非常有效的去污劑，作用于膳食中的脂質，使脂質表面積增加，有助于脂酶對脂質的水解以及被攝取進入腸細胞。脂溶性維生素A、D、E和K在腸內的吸收也需要膽汁鹽的作用。(P252)6.膽固醇及其轉化產物

雖然機體各組織都能合成膽固醇但絕大部分是在膽臟中合成，或自膳食攝取。由小腸黏膜細胞吸收的膽固醇會同三脂酰甘油、磷脂及在細胞內新合成的某些載脂蛋白(apoprotein，apo)共同形成乳糜微粒(chylomicron，CM)，CM經淋巴進入血漿。這個顆粒迅速地受脂蛋白脂酶(lipoproteinlipase)作用而降解，未被降解的殘跡又回到肝臟。

肝臟中生成的膽固醇的作用a．作為血漿脂蛋白，乳糜微粒，高密度脂蛋白(HDL)和極低密度脂蛋白(VLDL,)的組成分分泌進入血漿；b．以膽固醇酯的形式貯存在小滴(droplets)中c．用于細胞膜的結構組成。d．轉化為膽(汁)酸或膽汁鹽。e．在腎上腺或性腺中轉化為多種類固醇激素6血漿脂蛋白一.脂蛋白的結構與分類三酰甘油、磷脂及膽固醇較不易溶于水溶液。它們作為血液中脂蛋白的組成成分在血液中被轉運環(huán)行于體內。這些球狀的、微團(膠束)樣的顆粒是由三酰甘油和膽固醇酯的疏水核心及包裹在外圍的蛋白質、磷脂和膽固醇所構成。脂蛋白的蛋白質部分稱為載脂蛋白(或脫輔基蛋白，apoproteins)，在不同人的脂蛋白中已發(fā)現(xiàn)至少有10種不同的脫輔基蛋白。它們的功能是幫助疏水性的脂質溶解并起著細胞靶標的作用。根據(jù)其物理和功能性質可將脂蛋白分為5類(P292)二.脂蛋白的功能1.乳糜微粒(血塵)最大但密度最小的脂蛋白，是在小腸中合成的。它們將攝取的三酰甘油運送到其他組織，主要是骨骼肌和脂肪組織，并將攝取的膽固醇運送到肝臟。在標靶組織上，三酰甘油被脂蛋白脂酶催化而水解。水解釋出的脂肪酸和單酰甘油被組織吸收，或用于產生能量，或再酯化為三酰甘油以供貯存。由于三酰甘油的消耗，乳糜微粒乃皺縮并形成富含膽固醇的乳糜微粒殘留物，它們在血液中被運送到肝臟。在肝臟中，它們與特異的細胞—表面殘留物受體結合，在受體—介導的胞吞作用下被吸收進入肝細胞。2.VLDL，IDL和LDLVLDLs合成于肝臟，它運送各種脂質到其他組織，主要的還是脂肪組織和骨骼肌。在VLDL中，與乳糜微粒在一起的三酰甘油受脂蛋白脂酶的作用釋出脂肪酸，這些脂肪酸被一些組織吸收。VLDL殘留物留在血液中，先成為IDL，又成為LDL。經受體—介導的胞吞作用，LDL被靶細胞吸收。LDL受體是靶細胞表面的一種跨膜糖蛋白，專一地與低密度脂蛋白外衣的apoB－100(載脂蛋白B—100)結合。LDL一旦進入溶酶體即被溶酶體酶消化。其膽固醇酯被溶酶體脂酶水解并釋出膽固醇。3.HDLsHDL具有與LDL相反的功能，當HDL自肝臟分泌進入血漿時，它的外形是圓盤形，幾乎不含膽固醇酯。這些新形成的HDL顆粒由于膽固醇酯在它上面的積聚形成了球狀顆粒。在HDL顆粒表面上，由于卵磷脂：膽固醇脂酰轉移酶(lecithin：cholesterolacyltransberase，LCAT)的作用，磷脂酰膽堿(phosphatidylcholine)與膽固醇發(fā)生作用生成膽固醇酯。LCAT是一糖蛋白(糖類含量為24％)，相對分子質量為59000。這個酶在血漿中與HDL締合，并被載脂蛋白AI活化，后者又是HDL的一個組成分。與LCAT—HDL復合物締合在一起的是膽固醇酯轉移蛋白(cholesterolestertransterprotein)，后者可以幫助把膽固醇酯自HDL轉移到VLDL或LDL。在此種穩(wěn)定狀態(tài)下，由LCAT合成的膽固醇酯必會被運送到其他脂蛋白上，并發(fā)生分解代謝。

7.維生素D維生素D是由7－脫氫膽固醇借日光的紫外組分照射到皮膚上的作用衍生而來。佝僂病是由于缺乏維生素D引起的。在英國，是兒童常見病，因為飲食中維生素D含量低和缺少日光。甚至當今，由于文明的要求，人們被衣服嚴密包裹，以致使皮膚不能暴露在陽光下，致使攝取適量的維生素D成為問題。在成人則表現(xiàn)為軟骨癥(osteomalacia)即骨骼軟化或易損傷。(P253)8.膽固醇是五種主要的類固醇激素的前體三.脂蛋白相關的疾病動脈粥樣硬化動脈粥樣硬化是動脈硬化最常見的形式，它的特征是由于高膽固醇的存在導致的動脈增厚(粥樣硬化)。病情發(fā)展起源于細胞內脂質，主要是膽固醇酯，在動脈壁的平滑肌細胞中淤積。這樣的病灶變成纖維狀，鈣化斑塊，致使動脈變細，結果可能發(fā)生堵塞。如果血流停止或組織缺氧會使血栓更快形成。如果這種堵塞發(fā)生于供應心臟的冠狀動脈，即造成心肌梗死(myocardial

infarction)或心力衰竭(heart

attack)，這是西方國家造成死亡的最普遍的原因。2.家族高膽固醇血癥家族高膽固醇血癥是一種遺傳障礙。在此病癥中，患者血液中的純合子的水平明顯升高，而在雜合子其水平是正常人的2倍。結果造成膽固醇在皮膚上沉積如黃色小結，稱之為黃瘤(xanthomas)，而且形成動脈粥樣硬化，它可使幼年時期即因心肌梗死而死亡。家族高膽固醇血癥的分子缺欠是功能性LDL受體的缺失，致使LDL膽固醇不能被組織接納，結果血液中的濃度達到高水平。作肝臟移植可以治療純合子，而雜合子則可服用洛伐他?。澜抵發(fā)ovastain”以抑制HMG－COA還原酶（－羥基－－甲基戊二酰COA還原酶）進行治療。這個還原酶被抑制就可減少膽汁鹽在小腸內的再吸收，從而降低血液膽固醇的水平。