微 信 题 库 搜 索
理论教学
内科学
风湿病学 神经病学 免疫与健康
儿科学 老年医学 更多
外科学
皮肤性病学 普通外科学 烧伤外科学
神经外科学 外科学总论 更多
其它科目
基础学科 临床专科 内科疾病
内科诊疗 外科诊疗 专科诊疗
外科疾病 专科疾病 临床专科疾病
 医学全在线 > 理论教学 > 基础学科 > 生物化学与分子生物学 > 正文
脂肪酸代谢
来源:医学全在线 更新:2007/12/3 字体:

 

  3.软脂酸的生成

  软脂酸的合成实际上是一个重复循环的过程,由1分子乙酰CoA与7分子丙二酰CoA经转移、缩合、加氢、脱水和再加氢重复过程,每一次使碳链延长两个碳,共7次重复,最终生成含十六碳的软脂酸(图5-16)。

  在原核生物(如大肠杆菌中)催化此反应的酶是一个由7种不同功能的酶与一种酰基载体蛋白(acyl carrier protein,ACP)聚合成的复合体。在真核生物催化此反应是一种含有双亚基的酶,每个亚基有7个不同催化功能的结构区和一个相当于ACP的结构区,因此这是一种具有多种功能的酶。

  脂肪酸合成需消耗ATP和NADPH+H+,NADPH主要来源于葡萄糖分解的磷酸戊糖途径。此外,苹果酸氧化脱羧也可产生少量NADPH。

  脂肪酸合成过程不是β-氧化的逆过程,它们反应的组织,细胞定位,转移载体,酰基载体,限速酶,激活剂,抑制剂,供氢体和受氢体以及反应底物与产物均不相同(表5-6)。

表5-6 脂肪酸合成和分解的比较

  合成 分解
反应最活跃时期 高糖膳食后 饥饿
刺激激素 胰岛素/胰高血糖素高比值 胰岛素/胰高血糖素低比值
主要组织定位 肝脏为主 肌肉、肝脏
亚细胞定位 胞浆 线粒体为主
酰基载体 柠檬酸(线粒体到胞浆) 肉毒碱(胞浆到线粒体)
含磷酸酰疏基乙胺的活性载体 酰基载体蛋白区,CoA CoA
氧化还原辅因子 NADPH NAD+,FAD
二碳供体/产物 丙二酰CoA;酰基供体 乙酰CoA:产物
激活剂

抑制剂

柠檬酸脂辅酶CoA(抑制乙酰CoA羧化酶) 丙二酰CoA(抑制肉毒碱酰基转移酶)
反应产物 软脂酸 乙酰辅酶A

  (二)其它脂肪酸的生成

  人体内不仅有软脂酸,还有碳链长短不等的其它脂肪酸,也有各种不饱和脂肪酸,除营养必需脂肪酸依赖食物供应外,其它脂肪酸均可由软脂酸在细胞内加工改造而成。

  1.碳链的延长和缩短

  脂肪酸碳链的缩短在线粒体中经β-氧化完成,经过一次β-氧化循环就可以减少两个碳原子。

  脂肪酸碳链的延长可在滑面内质网和线粒体中经脂肪酸延长酶体系催化完成。

  在内质网,软脂酸延长是以丙二酰CoA为二碳单位的供体,由NADPH+H+供氢,亦经缩合脱羧、还原等过程延长碳链,与胞液中脂肪酸合成过程基本相同。但催化反应的酶体系不同,其脂肪酰基不是以ACP为载体,而是与辅酶A相连参加反应。除脑组织外一般以合成硬脂酸(18C)为主,脑组织因含其他酶,故可延长至24碳的脂肪酸,供脑中脂类代谢需要。

  在线粒体,软脂酸经线粒体脂肪酸延长酶体系作用,与乙酰CoA缩合逐步延长碳链,其过程与脂肪酸β氧化逆行反应相似,仅烯脂酰CoA还原酶的辅酶为NADPH+H+与β氧化过程不同。通过此种方式一般可延长脂肪酸碳链至24或26碳,但以硬脂酸最多。

  2.脂肪酸脱饱和

  人和动物组织含有的不饱和脂肪酸主要为软油酸(16:1△9)、油酸(18:1△9)、亚油酸(18:2△9,12)、亚麻酸(18:3△9,12,15)、花生四烯酸(20:4△5,8,11,14)等。其中最普通的单不饱和脂肪酸棗软油酸和油酸可由相应的脂肪酸活化后经去饱和酶(acylCoAdesaturase)催化脱氢生成。这类酶存在于滑面内质网,属混合功能氧化酶(见肝脏代谢章)。因该酶只催化在△9形成双键,而不能在C10与末端甲基之间形成双键,故亚油酸(linoleate)、亚麻酸(linolenate)及花生四烯酸(arachidonate)在体内不能合成或合成不足。但它们又是机体不可缺少的,所以必须由食物供给,因此,称之为必需脂肪酸(essential fatty acid)。植物组织含有可以在C10与末端甲基间形成双键(即ω3和ω6)的去饱和酶,能合成以上3种多不饱和脂肪酸。当食入亚油酸后,在动物体内经碳链加长及去饱和后,可生成花生四烯酸。

  (三)脂肪酸合成的调节

  乙酰CoA羧化酶催化的反应是脂肪酸合成的限速步骤,很多因素都可影响此酶活性,从而使脂肪酸合成速度改变。脂肪酸合成过程中其他酶,如脂肪酸合成酶、柠檬酸裂解酶等亦可被调节。医学全.在线.网.站.提供医学全.在线.网.站.提供

  1.代谢物的调节

  在高脂膳食后,或因饥饿导致脂肪动员加强时,细胞内软脂酰CoA增多,可反馈抑制乙酰CoA羧化酶,从而抑制体内脂肪酸合成。而进食糖类,糖代谢加强时,由糖氧化及磷酸戊糖循环提供的乙酰CoA及NADPH增多,这些合成脂肪酸的原料的增多有利于脂肪酸的合成。此外,糖氧化加强的结果,使细胞内ATP增多,进而抑制异柠檬酸脱氢酶,造成异柠檬酸及柠檬酸堆积,在线粒体内膜的相应载体协助下,由线粒体转入胞液,可以别构激活乙酰CoA羧化酶。同时本身也可裂解释放乙酰CoA,增加脂肪酸合成的原料,使脂肪酸合成增加。

  2.激素的调节

  胰岛素、胰高血糖素、肾上腺素及生长素等均参与对脂肪酸合成的调节。

  胰岛素能诱导乙酰CoA羧化酶、脂肪酸合成酶及柠檬酸裂解酶的合成,从而促进脂肪酸的合成。此外,还可通过促进乙酰CoA羧化酶的去磷酸化而使酶活性增强,也使脂肪酸合成加速。

  胰高血糖素等可通过增加cAMP,致使乙酰CoA羧化酶磷酸化而降低活性,因此抑制脂肪酸的合成。此外,胰高血糖素也抑制甘油三酯合成,从而增加长链脂酰CoA对乙酰CoA羧化酶的反馈抑制,亦使脂肪酸合成被抑制。

  (四)前列腺素、血栓素及白三烯

  前列腺素(prostaglandin,PG),血栓素(thromboxane,TX)和白三烯(leukotrienes,LT)均由花生四烯酸衍生而来。它们在细胞内生成后,可作为调节物对几乎所有的细胞代谢发挥调节作用,而且与炎症、过敏反应和心血管疾病等病理过程有关。

  生物膜上的膜磷脂含有花生四烯酸,它可被磷脂酶A2水解,释放花生四烯酸。花生四烯酸可在前列腺素内过氧化物合成酶催化下,消耗O2和还原性谷胱甘肽,发生氧化和环化反应,生成前列腺素H2。前列腺素H2可进一步衍生成其它前列腺素及血栓素(见图5?7)。可的松(cortisol)抑制磷酸酶A2活性,减少花生四烯酸的生成,从而抑制前列原素的合成,阿斯匹林(aspirin)和保泰松(phenylbutazone)抑制前列腺素内过氧化物合成酶活性使前列腺素和血栓素生成减少。

图5-17 花生四烯酸生成PG,TX和LT概况

  三、PG、TX及LT的生理功能

  PG等在细胞内含量很低,仅10?1pmol/L,但具有很强的生理活性。

  (一)PG

  PGE2能诱发炎症,促进局部血管扩张,毛细血管通透性增加,引起红、肿、痛、热等症状。PGE2、PGA2使动脉平滑肌舒张,有降低血压的作用;PGE2及PGI2抑制胃酸分泌,促进胃肠平滑肌蠕动。卵泡产生的PGE2及PGE2α在排卵过程中起重要作用,PGE2α可使卵巢平滑肌收缩,引起排卵、子宫释放的PGE2α能使黄体溶解,分娩时子宫内膜释出的PGE2α能引起子宫收缩加强,促进分娩。

  (二)TX

  血小板产生的TXA2及PGE2促进血小板聚集,血管收缩,促进凝血及血栓形成,而血管内皮细胞释放的PGI2则有很强的舒血管及抗血小板聚集,抑制凝血及血栓形成,与TXA2的作用对抗。北极地区爱斯基摩人摄食富含花生四烯酸的血类食物,能在体内合成PGE3,PGI3及TXA3等三类化合物。PGI3能抑制花生四烯酸从膜磷脂释放,因而抑制PGI2及TXA2的合成。由于PGI3的活性与PGI2相同,而TXA3则较TXA2弱得多,因此爱斯基摩人抗血小板聚集及抗凝血作用较强,被认为是他们不易患心肌梗塞的重要原因之一。

  (三)LT

  已证实过敏反应的慢反应物质(SRSA)是LTC4、TD4及LTE4的混合物,其使支气管平滑肌收缩的作用较组胺及PGF2强100000倍,作用缓慢而持久。此外,LTG4还能调节白细胞的功能,促进其游走及趋化作用,刺激腺苷酸环化酶,诱发多核白细胞脱颗粒,使溶酶释放水解酶类,促进炎症及过敏反应的发展。

上一页  [1] [2] [3] [4] [5] [6] [7]  下一页

相关文章
269-17 丙酮酸代谢缺陷
脂肪瘤
结肠脂肪瘤
脂肪肉瘤
212-11 脂肪水肿(痛性脂肪综合征)
   触屏版       电脑版       全站搜索       网站导航   
版权所有:医学全在线(m.med126.com)
   触屏版       电脑版       搜索   
版权所有:医学全在线(m.med126.com)
网站首页
频道导航
医学论坛
返回顶部
Baidu
map