四、脂肪、磷脂、糖脂代谢

（一）脂肪代谢

脂肪的消化和吸收。膳食中的脂质主要为脂肪，此外还含少量磷脂，胆固醇等。在小肠经胆汁酸盐有作用，乳化并分散成细小的微团后，再被消化酶消化。小肠含有胰腺分泌的胰脂酶（pancreaticlipase,PL），磷脂酶A₂（phospholipaseA,PLA₂），胆固醇酯酶（cholesterylesterase）及辅脂酶（colipase）。胰脂酶特异催化甘油三酯的1及3位酯键水解，生成2-甘油一酯（2-monoglyceride,MG）及二分子脂肪酸。胰脂酶必须吸附在乳化脂肪微团水油界面上，才能作用于微团内的甘油三酯。辅脂酶能于胆汁酸盐及胰脂酶结合并促进胰脂酶吸附在微团的水油界面上，因而能增加胰脂酶的活性，促进脂肪的水解。磷脂酶A₂催化磷脂2位酯键水解，生成脂肪酸及溶血磷脂。胆固醇酯酶促进胆固醇酯水解成游离胆固醇及脂肪酸。

脂类消化产物主要在十二指肠下段空肠上段吸收。中链脂肪酸（6-10C）及短链脂肪酸（2C-4C）构成甘油三酯，经胆汁酸盐乳化后即可被吸收，在肠粘膜细胞内脂肪酶的作用下，水解为脂肪酸及甘油，通过门静脉进入血循环。长链脂肪酸（12-26C）及2-甘油一酯吸收入肠粘膜后，在光面内质网转酰酶（acylstransferase）的催化下，由ATP供给能量，2-甘油一酯加上2分子脂酰CoA，再合成甘油三酯。后者参入乳糜微粒的组成，经淋巴进入血循环。

（二）脂肪的合成

脂肪（酰基甘油三酯）是机体储存能量的形式。肝、脂肪组织及小肠是合成甘油三酯的主要场所，以肝的合成能力最强。

甘油三酯合成原料是由葡萄糖代谢提供的甘油及脂肪酸。甘油三酯合成的两条途径，一是小肠粘膜细胞内由消化吸收的甘油一酯及脂肪酸在转酰酶的催化下合成甘油三酯。二是在肝细胞及脂肪细胞进行的合成途径-甘油二酯途径。3-磷酸甘油在转酰酶的作用下，加上2分子脂酰CoA生成磷脂酸（phosphatidicacid）。后者在磷脂酸磷酸酶的作用下，水解脱去磷酸生成1，2-甘油二酯，然后在转酰酶的催化下，再加上1分子脂酰基即生成甘油三酯。

合成脂肪的三分子酸可为同一种脂肪酸，也可是三种不同的脂肪酸。合成所需的3-磷酸甘油主要由糖代谢提供。肝、肾等组织含有甘油激酶，能利用游离甘油，使之磷酸化生成3-磷酸甘油。脂肪细胞缺乏甘油激酶因而不能利用甘油合成脂肪。

（三）磷脂的代谢

1．甘油磷脂的合成和降解

甘油磷脂可在全身各组织细胞内质网合成，内质网含有合成磷脂的酶系。但以肝、肾及肠等组织最活跃，其合成原料是脂肪酸，甘油主要由葡萄糖代谢转化而来，但多不饱和脂肪酸必须从植物油摄取，其他原料如磷酸盐、胆碱（choline）、丝氨酸、肌醇（inositol）等可来自食物和体内合成。其合成过程有两种，一是甘油二酯合成途径。磷脂酰胆碱及磷脂酰及乙醇胺主要通过此途径合成；二是CDP-甘油二酯合成途径。肌醇磷脂（phosphatidylinositol）、丝氨酸磷脂（phosphatidyline serine）及心磷脂（cardiolipin）由此途径合成，具体过程如下。

以上是磷脂合成的基本过程。此外磷脂酰胆碱亦可由磷脂酰乙醇胺从S-腺苷蛋氨酸获得甲基生成。磷脂酰丝氨酸可由磷脂酰乙醇胺羟化或其乙醇胺与丝氨酸交换生成。甘油磷脂的合成是在内质网膜外侧面进行，而在胞液中存在一类能促进磷脂在细胞内膜之间进行交换的蛋白质-磷脂交换蛋白（phospholipidexchange proteins）。不同的磷脂交换蛋白催化不同种类磷脂在膜之间进行交换。合成的磷脂通过这类蛋白的作用转移至不同的细胞器膜上，从而更新其磷脂。

甘油磷脂的降解是由多种磷脂酶类（phospholipase）分别作用于甘油磷脂分子中的不同酯键。作用于1，2位酯键的酶分别称为磷脂酶A1和A₂，作用于溶血磷脂1位酯键的酶称为磷脂酶B₁，作用于3位磷酸酯键的酶称为磷脂酶C，作用磷酸取代基间酯键的酶称为磷脂酶D。通过以上多种酶的作用甘油磷脂最终分解为甘油、脂肪酸、无机磷酸。

2．鞘磷脂的代谢

全身各组织均可合成鞘磷脂，但以脑组织最为活跃。内质网有合成鞘氨醇酶系，鞘胺醇是各种鞘磷脂的前体物质，其合成过程为：

神经鞘磷脂以鞘氨醇为前体，在脂酰转移酶的催化下，其氨基与脂酰CoA进行酰胺缩合，生成N-脂酰鞘氨醇后，者由CDP-胆碱供给磷酸胆碱即生成神经鞘磷脂。

鞘磷脂的降解过程类似于磷脂的降解，在多种磷脂酶的作用下，可逐步水解。神经鞘磷脂酶存在于脑、肝、脾、肾等细胞的溶酶体中，属于磷脂酶C类，能够使磷酸酯键水解，产生磷酸胆碱及N-脂酰鞘氨醇。

（四）糖酯的代谢

1．糖基甘油酯的生物合成

糖基甘油酯分子是由糖类、甘油和脂肪酸组成的。其组成与磷脂的区别只是磷是基团被糖基所取代，因此合成过程与磷脂有许多相似之处。动物体内合成糖酯最活跃的器官是脑，亚细胞部位是微粒体。微粒体含有催化生成二半乳糖基甘油二酯的酶系。

2．糖基甘油酯的降解

脑组织含有脂肪酶和半乳糖苷酶催化半乳糖基甘油酯的水解反应。脑微粒体的半乳糖脂酶水解半乳糖基甘油二酯。动物体只有神经组织含有糖基甘油酯，其浓度在髓鞘形成期开始升高，因为它的合成速度最快，而水解酶活力又相应降低。由此表明糖脂参与了髓鞘形成的过程。糖脂降解产物是脂肪酸、半乳糖、甘油。

3．糖鞘脂代谢

哺乳动物的糖脂在肝脏和脾脏周转很快，但红细胞发育期动物的脑组织与内膜结合的糖脂半寿期却比较长。中性糖鞘脂的生物合成是通过在神经酰胺分子上顺序添加单糖而合成寡糖链，催化这一反应的酶总称为糖基转移酶，糖基供体是糖核苷酸衍生物（UDP-半乳糖，UD-P葡萄糖等，单糖从它的核苷酸衍生物转移给适宜的受体（底物）合成各种中性糖鞘脂。其中已糖苷神经酰胺的合成途径有两条。其一，是从鞘氨醇和UDP-半乳糖合成鞘氨醇半乳糖苷，由UDP-半乳糖：鞘氨醇β-半乳糖基转移酶催化，再经一个酰基转移酶合成1-0-半乳糖苷神经酰胺。但是已糖苷神经酰胺还是主要通过第二条途径合成的，即鞘氨醇首先酰化产生神经酰胺，后者再经UDP-半乳糖：N酰基鞘氨醇半乳糖转移酶催化合成1-0-半乳糖神经酰胺。

中性糖鞘脂的合成则是在多种糖基转移酶的催化下逐步合成的。如半乳糖基转移酶有催化生成α（1→4）糖苷键的酶，也有催化产生β（1→4）或β（1→3）糖苷键的酶；此外还有葡萄糖基转移酶、岩藻糖基转移酶、N-乙酰氨基葡萄糖基转移酶β（1→3）和不止一种N-乙酰氨基半乳糖转移酶催化产生β（1→3）糖苷键和催化产生а（1→3）糖苷键。

葡萄糖苷酶、N-乙酰、β-氨基乙糖苷酶、α-岩藻糖苷酶、芳香基硫酸酯酶和神经酰胺酶。由于糖鞘脂的分子结构复杂，因此每一类酶呈现多样的底物专一性。糖硝酯被以上诸酶水解生成鞘氨醇、脂肪和酸糖基。