2015临床助理医师考试生物化学第七单元
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第七单元 磷脂、胆固醇及血浆脂蛋白
第一节 甘油磷脂代谢
含磷酸的脂类称为磷脂,广泛分布于机体各组织细胞,不仅是生物膜结构和血浆脂蛋白的重要组成成分,近年来还发现磷脂在细胞识别和信号转导方面起着十分重要的作用。磷脂主要有甘油磷脂和鞘磷脂。
一、甘油磷脂基本结构与分类
甘油磷脂由甘油、脂肪酸、磷酸及含氮化合物等组成。甘油的1位和2位羟基各结合1分子脂防酸,3位羟基结合1分子磷酸,即为磷脂酸,然后其磷酸基团的羟基可与不同的取代基团连接,就形成六类不同的甘油磷脂:①磷脂酰胆碱;②磷脂酰乙醇胺;③磷脂酰肌醇;④磷脂酰丝氨酸;⑤磷脂酰甘油;⑥ 二磷脂酰甘油。
磷脂含有二条疏水的脂酰基长链,又含有极性较强的磷酸及取代基团,因此磷脂具有疏水和亲水的两端。磷脂在水溶液中,其亲水的部分趋向于水相,而疏水部分则互相聚集,形成稳定的微团或自动排列成双分子层。
二、合成部位和原料
体内各组织细胞的内质网均含有磷脂合成的酶系,因此都可以自行合成磷脂以供细胞内磷脂成分的更新等需要,但肝、肾及肠的磷脂合成最为活跃,
合成甘油磷脂的主要原料为甘油、脂肪酸磷酸盐、胆碱、丝氨酸、 肌醇等。甘油、脂肪酸可由糖代谢转变而来。磷脂分子中甘油的第2位羟基所连的脂肪酸通常是不饱和脂肪酸如花生四烯酸,为必需脂肪酸,由食物供给。胆碱、乙醇胺可由丝氨酸在体内转变生成,也可从食物摄取。
第二节 胆固醇代谢
胆固醇是人体主要的固醇类化合物,它既是生物膜及血浆脂蛋白的重要成分,又是固醇激素、胆汁酸及维生素D的前体,体内可自行合成胆固醇以满足代谢和类固醇激素合成的需要 。
一、胆固醇合成部位和合成原料
几乎全身各组织均可合成胆固醇,肝是合成胆固醇的主要场所。胆固醇合成酶系存在于胞液及光面内质网上。合成胆固醇的原料为乙酰辅酶A和 NADPH,此外还需ATP提供能量,乙酰辅酶A是葡萄糖、氨基酸和脂肪酸在线粒体内的代谢分解产物。它不能通过线粒体内膜,需在线粒体内先与草酰乙酸缩合成柠檬酸,后者再通过线粒体内膜的载体进入胞浆,然后柠檬酸在裂解酶的催化下,裂解生成乙酰CoA用于胆固醇合成。合成反应所需NADPH主要来自磷酸戊糖途径。
二、胆固醇合成的调节
β-羟-β甲戊二酸单酰CoA(HMG-CoA)还原酶是胆固醇合成的限速酶,也是各种因素对胆固醇合成的调节点。此酶受蛋白激酶作用而发生磷酸化,使酶活性丧失;胞液中的脂蛋白磷酸酶使HMG-CoA还原酶去磷酸化,使酶恢复活性。
胆固醇的合成受到下列因素的调节:
1.饥饿与饱食 饥饿与禁食可抑制肝合成胆固醇。相反,进食高糖、高饱和脂肪膳食后,肝HMG-CoA还原酶活性增加,胆固醇的合成增加。
2.胆固醇 胆固醇可反馈抑制肝脏合成胆固醇,它主要抑制HMG-CoA还原酶的合成。此外胆固醇的代谢产物,如7β羟胆固醇和25羟胆固醇对HMG-CoA还原酶有较强的抑制作用
3.激素 胰岛素和甲状腺素能诱导肝HMG-CoA还原酶的合成,从而增加胆固醇的合成。胰高血糖素和皮质醇能抑制并降低HMG-CoA还原酶的活性,因而减少胆固醇的合成。甲状腺素还可促进胆固醇在肝脏内转变成胆汁酸,因此甲状腺功能亢进时,患者血清胆固醇含量反见下降。
【执业】3.胆固醇合成的关键酶是(2002)
A.柠檬酸裂解酶
B.HMG-CoA合酶
C.HMG-CoA裂解酶
D.HMG-CoA还原酶
E.鲨烯合酶
答案:D
【执业】4.胆固醇合成的限速酶是(2001,2005)
A.HMGCoA合酶
B.HMGCoA裂解酶
C.HMGCoA还原酶
D.MVA激酶
E.鲨烯还原酶
答案:C
三、胆固醇的去路
1. 转变为胆汁酸 胆固醇在体内的主要去路是在肝内转化成胆汁酸。
2. 转化为类固醇激素 胆固醇是肾上腺、睾丸和卵巢等内分泌合成及分泌类固醇激素的原料。
3.转化为7-脱氢胆固醇 在皮肤,胆固醇可被氧化为7-脱氢胆固醇,后者经紫外线照射转变成维生素D。
【执业】1.胆固醇不能转变成(2003)
A.维生素D3?
B.雄激素
C.雌激素
D.醛固酮
E.胆色素
答案:E
【助理】1胆固醇不能转变成(2002)
A.胆汁酸
B.睾酮
C.雄激素
D.乙酰CoA
E.维生素D3
答案:D
四、类固醇激素代谢终产物
类固醇激素在肝脏的酶的催化下,发生羟化、还原和结合反应,其3-酮基加氢成羟基,4,5间双键还原成无活性的四氢衍生物,后者再与葡萄糖醛酸或硫酸结合成酯。
雌二醇在17α―羟化酶的作用下生成雌三醇,孕酮被还原成孕二醇。皮质类固醇激素及睾丸酮在肝脏灭活的产物主要有17-羟类固醇和17-酮类固醇。 测定尿中17-酮类固醇有助于了解肾上腺皮质的分泌功能。
第三节 血浆脂蛋白代谢
一、血脂及其组成
血浆所含脂类统称血脂。血脂主要包括甘油三酯、磷脂、胆固醇及其酯,以及游离脂肪酸等。磷脂主要为磷脂酰胆碱。血脂中各成分的浓度常受膳食、年龄、性别及代谢等的影响,波动范围较大。
二、血浆脂蛋白的分类及功能
血浆中的脂类不是以白由状态存在,而是与蛋白质结合,形成脂蛋白形式而被运输的。通常用电泳法和超离心法可分别将脂蛋白分成四类。电泳法是根据脂蛋白表面电荷不同,在电场中具有不同的迁移率而分离的,按迁移率快慢,可得α脂蛋白、前β脂蛋白、β脂蛋白和乳糜微粒(留于原点不迁移)四类。超离心法是根据脂蛋白颗粒密度的差异而分离,可分为高密度脂蛋白(HDL)、低密度脂蛋白(LDL)、极低密度脂蛋白(VLDL)和乳糜微粒(CM)。HDL含蛋白质最多,约占颗粒重量的50%,它的脂类以磷脂和胆固醇为主;LDL含胆固醇和胆固醇酯最多,占脂类含量的40%-50%;VLDL中甘油三酯占脂类含量的50%-70%;CM中的甘油三酯最多,占脂类含量的80%-95%。
脂蛋白的外形似圆球。疏水性较强的甘油三酯及胆固醇酯均位于脂蛋白内,而具极性及非极性基团的磷脂、游离肌固醇和载脂蛋白则位于球形表面,且极性基团朝外,这样增加了脂蛋白的亲水性,使其能均匀地分散在血液中。
CM的功能:转运外源性甘油三酯和胆固醇。
VLDL的功能:转运内源性甘油三酯和胆固醇。
LDL的功能:转运内源性胆固醇。
HDL的功能:逆向转运胆固醇。
三、载脂蛋白分类及其作用
脂蛋白颗粒中的蛋白质部分称为载脂蛋白,现已发现有18种,主要有apoA、B、C、D、E等5类。第一类又可分成若干亚类。每类脂蛋白含有多种载脂蛋白,且维持一定的比例。大多数载脂蛋白含有较多的双性α-螺旋结构,每间隔2或3个氨基酸残基,必出现一个带极性侧链的氨基酸残基,因此沿螺旋纵轴形成一极性亲水侧及另一疏水侧,而极性侧可以与水溶剂及脂蛋白外周磷脂的极性区结合,另一侧则可与非极性的脂类内核结合,有利于稳定脂蛋白的结构,承担脂蛋白结合和转运脂类的功用。某一些载脂蛋白还有激活脂类代谢 酶的作用。
而且还调节脂蛋白代谢关键酶活性,参与脂蛋白受体的识别,在脂蛋白代谢上发挥极为重要的作用。
【执业】2.能激活血浆中LCAT的载脂蛋白是
A.apoA I
B.apoAⅡ
C.apo B
D.apo C
E.apo D
答案:A
解析:LCAT指卵磷脂胆固醇酯酰转移酶。
四、高脂蛋白血症
血脂高于正常值上限即为高脂蛋白血症,是脂蛋白代谢紊乱的直接结果。高脂蛋白血症可分成六型(表2-7-1),也可按原发性和继发性分为两大类。继发性高脂蛋白血症是继发于其他疾病如糖尿病、肾病和甲状腺功能减退等。而原发性高脂蛋白血症有些原因不明有些已知是遗传性缺陷所致。例如LDL受体缺陷是导致家族性高胆固醇血症的重要原因。此类病人的冠心病症状可早在20岁前出现。
表2―7―1 高脂蛋白血症分型
分 型 |
脂蛋白变化 |
血脂变化 |
I |
CM增加 |
甘油三酯↑↑↑,胆固醇↑ |
IIa |
LDL增加 |
胆固醇↑↑ |
IIb |
LDL和VLDL增加 |
胆固醇↑↑,甘油三酯↑↑ |
III |
中间密度脂蛋白增加 |
胆固醇↑↑,甘油三酯↑↑ |
IV |
VLDL增加 |
甘油三酯↑↑ |
V |
VLDI和CM增加 |
甘油三酯↑↑↑,胆固醇↑ |
(3~7题共用备选答案)
A.果糖二磷酸酶-l
B.6-磷酸果糖激酶-1
C.HMGCoA还原酶
D.磷酸化酶
E.HMGCoA合成酶
【执业】3.糖酵解途径中的关键酶是
答案:B
【执业】4.糖原分解途径中的关键酶是
答案:D
【执业】5.糖异生途径中的关键酶是
答案:A
【执业】6.参与酮体和胆固醇合成的酶是
答案:E
【执业】7.胆固醇合成途径中的关键酶是
答案:C
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