脂质代谢

小王极低密度脂蛋白在肝脏中生成，功能是将肝脏合成的内源性三酰甘油和胆固醇运输到脂肪，心肌，骨骼肌等边缘组织。极低密度脂蛋白水解脱脂后，释放出脂肪酸被细胞利用，极低密度脂蛋白则转变为中密度脂蛋白，进而转变为低密度脂蛋白。低密度脂蛋白富含胆固醇和胆固醇脂，作为胆固醇的运输载体，将它分送到不能合成它的器官中去。高密度脂蛋白含有大量蛋白质，因此密度高。它能将外周组织中以及血浆中的胆固醇运回肝脏进行代谢。

小王脂肪酸的氧化分解分为活化，转运，β氧化等过程。脂肪酸的活化是，脂肪酸在脂酰辅酶a合成酶催化下生成脂酰辅酶a，脂酰辅酶a为高能化合物。反应消耗atp，由atp变为amp，活化消耗了两个高能键。脂酰辅酶a向线粒体转运。因为长链脂酰辅酶a分子，不能直接跨过线粒体内膜，需要借助肉碱穿梭系统进入线粒体基质中才能氧化。肉碱脂酰转移酶一是调节贝塔氧化的关键酶，位于线粒体内膜外侧。转运过程为，在线粒体内膜外侧肉碱脂酰转移酶一催化生成脂酰肉碱，同时将辅酶a释放到细胞质中，脂酰肉碱通过线粒体内膜上的脂酰肉碱移位酶运至线粒体内膜内侧。肉碱脂酰转移酶二催化逆向反应，产生的肉碱经过脂酰肉碱移位酶协助，返回线粒体内膜外侧。重新形成的脂酰辅酶a留在线粒体内，肉碱脂酰转移酶一的活性受丙二酸单酰辅酶a抑制。

小王脂肪酸的贝塔氧化作用是指，在一系列酶的作用下，脂肪酸的贝塔碳原子发生氧化，使碳链在阿尔法碳原子和贝塔碳原子之间断裂，产生二碳单位乙酰辅酶a和比原来少两个碳原子的脂肪酸。反应分为氧化水化脱氢硫解。氧化是指脂酰辅酶a经脂酰辅酶a脱氢酶催化，在阿尔法和贝塔两个碳原子之间脱去两个氢，形成一个带有反式双键的△²-反-烯脂酰辅酶a。Fad接受氢形成fadh2。水化是指道尔塔方反烯脂酰辅酶a，经过烯脂酰辅酶a水合酶的催化，在反式双键处进行立体专一性加水，形成L-β-羟脂酰辅酶a。脱氢是指L-β羟脂酰辅酶a，经过L-贝塔-羟脂酰辅酶a脱氢酶催化，从贝塔碳原子以及贝塔碳原子连的羟基脱去两个氢。生成β-酮脂酰辅酶a。Nad接受氢原子还原为nad h。硫解是指在辅酶a参与下，通过硫解反应在阿尔法碳原子和贝塔碳原子之间发生断裂，生成1分子乙酰辅酶a和少两个碳原子的脂酰辅酶a，催化的酶是脂酰辅酶a硫解酶。缩短了两个碳原子的脂酰辅酶a继续重复以上4个反应。阿尔法氧化对于支链脂肪酸、奇数碳原子脂肪酸或极长脂肪酸的降解有重要作用，Omega氧化是脂肪酸在远离羧基的末端碳原子发生氧化。在动物体内12碳以下短链脂肪酸采用omega氧化。奇数碳脂肪酸最后一轮贝塔氧化生成丙酰辅酶a，而不是乙酰辅酶a，在哺乳动物中丙酰辅酶a可转化为琥珀酰辅酶a。不饱和脂肪酸除贝塔氧化的全部酶外，还需要两个酶，单不饱和脂肪酸只需要烯脂酰辅酶a异构酶，多不饱和还需要2，4-二烯脂酰辅酶a还原酶

小王酮体代谢是，酮体分为乙酰乙酸，β-羟丁酸和丙酮。酮体在肝脏线粒体中合成，原料是乙酰辅酶a，由乙酰乙酰辅酶a硫解酶催化，2分子乙酰辅酶a缩合形成乙酰乙酰辅酶a，然后由hmg-辅酶a合酶催化，另1分子乙酰辅酶a加到乙酰乙酰辅酶a上，形成hmg辅酶a，HMG合酶是限速酶。继续在裂解酶催化下发生裂解反应，形成乙酰乙酸和1分子乙酰辅酶a。乙酰乙酸在贝塔羟丁酸脱氢酶催化下还原为贝塔羟丁酸，辅酶nadh.乙酰乙酸在乙酰乙酸脱羧酶催化下变为丙酮。酮体是燃料分子，酮体的生成在脂肪作为主要能源是有重要生理意义。大脑和心肌可直接利用酮体供能。如果酮体的降解代谢故障，会导致酮病，由于酮体中乙酰乙酸、贝塔羟丁酸有酸性，积累会引起体液酸碱平衡失调，导致酸中毒或死亡。

小王脂肪合成原料：乙酰辅酶a，存在于线粒体内，不能直接穿过线粒体内膜，需要经过柠檬酸-丙酮酸穿梭系统进入包液。首先由柠檬酸合酶催化乙酰辅酶a和草酰乙酸缩合成柠檬酸。柠檬酸穿过线粒体内膜进入胞液，然后在柠檬酸裂解酶催化下生成乙酰辅酶a和草酰乙酸，生成的草酰乙酸不能直接返回线粒体，需经苹果酸脱氢酶催化为苹果酸，再由苹果酸酶催化脱羧成丙酮酸，才能穿过线粒体内膜回到线粒体。在线粒体中，丙酮酸在羧化酶作用下转化为草酰乙酸。柠檬酸-丙酮酸循环系统中，柠檬酸和丙酮酸可以穿过内膜，每循环一次消耗2分子atp。1分子n还原力转变为1分子p还原力，p还原力是脂肪酸合成的还原力。脂肪酸合成的限速酶是乙酰辅酶a羧化酶，它能使乙酰辅酶a羧化生成丙二酸单酰辅酶a。该酶有三个亚基：生物素羧基载体蛋白bccp，生物素羧化酶，和转羧激酶，其中生物素羧基载体蛋白连接有生物素。受多重调节，一，激素调节，胰高血糖素，肾上腺素和去甲肾上腺素，启动环腺苷酸的增加，激活信号途径中有关蛋白激酶，使乙酰辅酶a羧化酶发生磷酸化而失活，抑制脂肪酸合成。胰岛素则促进去磷酸化作用，激活乙酰辅酶a羧化酶，加速脂肪酸合成。二，别构调节，乙酰辅酶a羧化酶为别构酶，柠檬酸为别构激活剂，促使该酶的低活性亚基单体聚集成活性高的多聚体形式，软脂酰辅酶a为其别构抑制剂，促进多聚体形式的酶解句，转化为单体形式。脂肪酸的合成由脂肪酸合酶催化。细菌细胞脂肪酸合酶，包括六种酶和一个酰机载体蛋白Acp，六种酶分别是：乙酰辅酶A-acp酰基转移酶，丙二酸单酰辅酶A-ACP转移酶，贝塔酮脂酰acp合酶，beta酮脂酰acp还原酶，beta羟脂酰acp脱水酶，烯脂酰acp还原酶。ACP把脂酰基从脂肪酸合酶的一个活性中心转移到另一个活性中心。除acp上有一活性巯基外，Beta酮脂酰acp合酶上也有一活性巯基，acp上为中央巯基，贝塔酮脂酰-acp合酶上为外围巯基。

小王起始阶段分两步。第一步，由乙酰CoA-ACP酰基转移酶催化乙酰CoA的乙酰基转移到ACP巯基上，随后在β-酮脂酰-ACP合酶催化下转到外围巯基上，生成乙酰-合酶；第二步，由丙二酸单酰CoA-ACP转移酶催化丙二酸单酰CoA的丙二酰基转移到中央巯基上，生成丙二酸单酰-ACP。接下来，在β-酮脂酰-ACP合酶作用下，乙酰基和丙二酸单酰-ACP进行缩合，形成乙酰乙酰-ACP，同时释放出1分子CO₂；在β-酮脂酰-ACP还原酶催化下，乙酰乙酰-ACP在β位发生还原反应，生成D-β-羟丁酰-ACP，由NADPH提供还原力；D-β-羟丁酰-ACP在脱水酶催化下，脱水形成α,β-反式丁烯酰-ACP；β位在烯脂酰ACP还原酶作用下，由NADPH提供还原力进行还原反应生成丁酰-ACP。 含4个碳原子的丁酰-ACP是脂肪酸合成的第一轮产物。接下来，丁酰-ACP被转移到外围巯基，上一个新的丙二酰基同时转移到中央巯基上，经过缩合，还原，脱水，还原反应，再延伸两个碳原子，这样经过7次循环便形成软脂酰acp

小王每个丙二酸单酰辅酶a形成时，需要1分子atp和1分子二氧化碳，每轮循环消耗两个p还原力，动物脂肪酸延长发生在线粒体和内质网中。在线粒体中，脂肪酸碳链延长是乙酰辅酶a的加成与还原，每次循环延长两个碳原子。在内质网中，脂肪酸的延长是以丙二酸单酰辅酶a为二碳单位的直接供体，由p还原力供氢。不饱和脂肪酸的形成。原核生物可以利用专一存在的脱水酶直接产生单不饱和脂肪酸。而真核生物只能在饱和脂肪酸合成后去饱和。动物常见饱和脂肪酸是软脂酸和硬脂酸，分别是棕榈酸和油酸的前体。去饱和的酶是脂酰辅酶a去饱和酶，反应需要氧气参与，P还原力作为氢和电子供体。

小王磷脂酸是合成三酰甘油和甘油磷脂的中间体。在磷脂酸磷酸酶作用下，磷脂酸脱去磷酸，生成1，2-二酰甘油，然后与cdp-胆碱，cdp-乙醇胺，分别形成磷脂酰胆碱和磷脂酰乙醇胺。在1，2-二酰甘油上转移一个脂酰基，即为三酰甘油。丝氨酸脱羧生成乙醇胺，乙醇胺接受s-腺苷甲硫氨酸提供的三个甲基生成胆碱，乙醇胺和胆碱经atp活化后，在CTP：磷脂酸胞苷转移酶作用下，分别形成cdp-乙醇胺和cdp-胆碱，再形成磷脂酰乙醇胺和磷脂酰胆碱。除脑和成熟红细胞外，几乎所有组织都能合成胆固醇，但是以肝脏为主，内质网是合成胆固醇的主要场所，原料是乙酰辅酶a，消耗atp。P还原力供氢。2分子乙酰辅酶a在乙酰乙酰硫解酶作用下缩合成乙酰乙酰辅酶a，然后生成甲羟戊酸。甲羟戊酸是胆固醇生物合成的关键中间体。胆固醇经羟化酶等转化为胆汁酸，胆汁酸作为乳化剂促进脂质消化吸收，胆固醇是维生素D3的前体，胆固醇可以转变为类固醇激素，性激素等。