生物化學(xué)與分子生物學(xué)/磷脂代謝
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磷脂是一類(lèi)含有磷酸的脂類(lèi)，機(jī)體中主要含有兩大類(lèi)磷脂，由甘油構(gòu)成的磷脂稱(chēng)為甘油磷脂(phosphoglyceride)；由神經(jīng)鞘氨醇構(gòu)成的磷脂，稱(chēng)為鞘磷脂(sphingolipid)。其結(jié)構(gòu)特點(diǎn)是：具有由磷酸相連的取代基團(tuán)(含氨堿或醇類(lèi))構(gòu)成的親水頭(hydrophilichead)和由脂肪酸鏈構(gòu)成的疏水尾(hydrophobic tail)。在生物膜中磷脂的親水頭位于膜表面，而疏水尾位于膜內(nèi)側(cè)(圖5-18)。
圖5-18 顯示胞膜定位的磷脂結(jié)構(gòu)
目錄 |
一、甘油磷脂的代謝
(一)分類(lèi)及生理功能
甘油磷脂是機(jī)體含量最多的一類(lèi)磷脂，它除了構(gòu)成生物膜外，還是膽汁和膜表面活性物質(zhì)等的成分之一，并參與細(xì)胞膜對(duì)蛋白質(zhì)的識(shí)別和信號(hào)傳導(dǎo)。
甘油磷脂基本結(jié)構(gòu)是磷脂酸和與磷酸相連的取代基團(tuán)(X)；
甘油磷脂由于取代基團(tuán)不同又可以分為許多類(lèi)，其中重要的有：
膽堿(choline)+磷脂酸→磷脂酰膽堿(phosphatidylcholine)又稱(chēng)卵磷脂(lecithin)
乙醇胺(ethanolamine)+磷脂酸→磷脂酰乙醇胺(phosphatidylethanolamine)又稱(chēng)腦磷脂(cephain)
絲氨酸(serine)+磷脂酸→磷脂酰絲氨酸(phosphatidylserine)
甘油(glycerol)+磷脂酸→磷脂酰甘油(phosphatidylglycerol)
肌醇(inositol)+磷脂酸→磷脂酰肌醇(phosphatidylinositol)
此外，還有心磷脂(cardiolipin)是由甘油的C1和C3與兩分子磷脂酸結(jié)合而成。心磷脂是線(xiàn)粒體內(nèi)膜和細(xì)菌膜的重要成分，而且是唯一具有抗原性的磷脂分子。
除以上6種以外，在甘油磷脂分子中甘油第1位的脂?；?/a>被長(zhǎng)鏈醇取代形成醚，如縮醛磷脂(p
lasmalogen)及血小板活化因子(plateletactivating factor,PAF)，它們都屬于甘油磷脂。結(jié)構(gòu)式如下：
(二)甘油磷脂的合成
合成全過(guò)程可分為三個(gè)階段，即原料來(lái)源、活化和甘油磷脂生成。甘油磷脂的合成在細(xì)胞質(zhì)滑面內(nèi)質(zhì)網(wǎng)上進(jìn)行，通過(guò)高爾基體加工，最后可被組織生物膜利用或成為脂蛋白分泌出細(xì)胞。機(jī)體各種組織(除成熟紅細(xì)胞外)即可以進(jìn)行磷脂合成。
1.原料來(lái)源
合成甘油磷脂的原料為磷脂酸與取代基團(tuán)。磷脂酸可由糖和脂轉(zhuǎn)變生成的甘油和脂肪酸生成(詳見(jiàn)甘油三酯合成代謝)，但其甘油C2位上的脂肪酸多為必需脂肪酸，需食物供給。取代基團(tuán)中膽堿和乙醇胺可由絲氨酸在體內(nèi)轉(zhuǎn)變生成或食物供給。
絲氨酸——→乙醇胺——→膽堿
2.活化
磷脂酸和取代基團(tuán)在合成之前，兩者之一必須首先被CTP活化而被CDP攜帶，膽堿與乙醇胺可生成CDP膽堿和CDP乙醇胺，磷脂酸可生成CDP甘油二酯。
3.甘油磷脂生成
(1)磷脂酰膽堿和磷脂酰乙醇胺
這兩種磷脂生成是由活化的CDP膽堿與CDP-乙醇胺和甘油二脂生成。此外磷脂酰乙醇胺在肝臟還可由與腺苷蛋氨酸提供甲基轉(zhuǎn)變?yōu)榱字Ｄ憠A。
(2)磷脂酰絲氨酸
體內(nèi)磷脂酰絲氨酸合成是通過(guò)Ca++激活的
(4)縮醛磷脂與血小板活化因子
縮醛磷脂與血小板活化因子的合成過(guò)程與上述磷脂合成過(guò)程類(lèi)似，不同之處在于磷脂酸合成之前，由糖代謝中間產(chǎn)物磷酸二羥丙酮轉(zhuǎn)變生成脂酰磷酸二羥丙酮以后，由一分子長(zhǎng)鏈脂肪醇取代其第一位脂酰基，其后再經(jīng)還原(由NADPH供H)、轉(zhuǎn)?；?/a>等步驟合成磷脂酸的衍生物。此產(chǎn)物替代磷脂酸為起始物，沿甘油三酯途徑合成膽堿或乙醇胺縮醛磷脂。血小板活化因子與縮醛磷脂的不同在于長(zhǎng)鏈脂肪醇是飽和長(zhǎng)鏈醇，第2位的脂酰基為最簡(jiǎn)單的(三)甘油磷脂的分解
在生物體內(nèi)存在一些可以水解甘油磷脂的磷脂酶類(lèi)，其中主要的有磷脂酶A1、A2、B、C和D，它們特異地作用于磷脂分子內(nèi)部的各個(gè)酯鍵，形成不同的產(chǎn)物。這一過(guò)程也是甘油磷酯的改造加工過(guò)程。 磷脂酶A2：普遍存在于動(dòng)物各組織細(xì)胞膜及線(xiàn)粒體膜，能使甘油磷脂分子中第2位酯鍵水解，產(chǎn)物為溶血磷脂1及其產(chǎn)物脂肪酸和甘油磷酸膽堿或甘油磷酸乙醇胺等。 溶血磷脂是一類(lèi)具有較強(qiáng)表面活性的性質(zhì)，能使紅細(xì)胞及其他細(xì)胞膜破裂，引起溶血或細(xì)胞壞死。當(dāng)經(jīng)磷脂酶B作用脫去脂肪酸后，轉(zhuǎn)變成甘油磷酸膽堿或甘油磷酸乙醇胺，即失去溶解細(xì)胞膜的作用。 磷脂酶C：存在于細(xì)胞膜及某些細(xì)胞中，特異水解甘油磷脂分子中第3位磷酸酯鍵，其結(jié)果是釋放磷酸膽堿或磷酸乙醇胺，并余下作用物分子中的其他組分。 磷脂酶D：主要存在于植物，動(dòng)物腦組織中亦有，催化磷脂分子中磷酸與取代基團(tuán)(如膽堿等)間的酯鍵，釋放出取代基團(tuán)。 鞘脂類(lèi)(sphingolipid)，組成特點(diǎn)是不含甘油而含鞘氨醇(sphingosine)，其基本結(jié)構(gòu)是： X為磷酸膽堿稱(chēng)為鞘磷脂(sphingmyelin) X為糖基稱(chēng)為鞘糖脂(glycosphingolipid) 體內(nèi)的組織均可合成鞘磷脂，以腦組織最為活躍，是構(gòu)成神經(jīng)組織膜的主要成分，合成在細(xì)胞內(nèi)質(zhì)網(wǎng)上進(jìn)行。 以脂酰CoA和絲氨酸為原料，消耗NADPH生成二氫鞘氨醇，進(jìn)而經(jīng)脂肪酰轉(zhuǎn)移酶作用生成神經(jīng)酰胺。 鞘磷脂經(jīng)磷脂酶(sphingomyelinase)作用，水解產(chǎn)生磷酸膽堿和神經(jīng)酰胺。如缺乏此酶可引起肝、脾腫大及神經(jīng)障礙如癡呆等鞘磷脂沉積癥。
磷脂酶A1：自然界分布廣泛，主要存在于細(xì)胞的溶酶體內(nèi)，此外蛇毒及某些微生物中亦有，可有催化甘油磷脂的第1位酯鍵斷裂，產(chǎn)物為脂肪酸和溶血磷脂2。二、鞘磷脂的代謝
按照取代基團(tuán)X的不同可分為兩種(一)鞘磷脂的合成
(二)鞘磷脂的分解
 PG、TX及LT的生理功能 | 膽固醇代謝  |
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