生物化学论文

磷脂代谢的研究

（浙江工业大学药学院药学1002 周彬彬浙江杭州310014）

摘要：磷脂是人体组织的重要组成物质，其结构，合成，降解对人体有着重要的意义，代谢过程的异常会导致人体疾病的发生，对人体健康影响巨大。而磷脂的大部分是甘油磷脂，它的结构，合成及降解过程都会影响我们的身体健康。而随着科技的发展，关于磷脂代谢功能失调而引发的疾病的研究也在逐步加深，并取得了较好的研究成果。也使得我们加深了对人体新陈代谢的认识。

关键词：磷脂合成降解疾病

1磷脂的基本特性

磷脂是一类含有磷酸的脂类，机体中主要含有两大类磷脂，由甘油构成的磷脂称为甘油磷脂；由神经鞘氨醇构成的磷脂，称为鞘磷脂。其结构特点是：具有由磷酸相连的取代基团(含氨碱或醇类)构成的亲水头和由脂肪酸链构成的疏水尾。在生物膜中磷脂的亲水头位于膜表面，而疏水尾位于膜内侧。

磷脂广泛存在于生物休内。特点是它们的不均一性和高度混杂性。它们的共同特点是在水解后产生合有脂肪酸和磷酸的混合物。磷脂是七物膜的重要组成部分，磷脂双分子层构成膜对各种分子的话透性屏障，因此在细胞的组织机构中起重要作用。磷脂分子内的非极性碳氧茄借范德瓦零斯力联合在一起。极性端能使磷胎分子自身排列成片月戎收点状．从而易于嵌入蛋白质而构成生物膜。磷脂种类繁多．周转串快。各种生物器官，不同的组织，甚至各种细胞器膜都合有不同的磷脂织分，而磷脂的极性成分和其脂肪酸组成又有很大差异。这就要求生物体精确地控制各种磷脂的代谢和膜磷脂的装配，阁此详尽地研究和了解磷脂在生物休内的合成，降解，周转及其调节控制，对于生物膜的发生、修复更新和在机体内的功能的研究，都具有不容置疑的重要性。[1]

2磷脂的代谢

磷脂代谢指磷脂在生物体内可经各种磷脂酶作用水解为甘油、脂肪酸、磷酸和各种氨基醇（如胆碱、乙醇胺、丝氨酸等）。甘油可以转变为磷酸二羟丙酮，参加糖代谢。脂肪酸经β-氧化作用而分解。磷酸是体内各种物质代谢不可缺少的物质。各种氨基醇可以参加体内磷脂的再合成，胆碱还可以通过转甲基作用转变为其他物质。磷脂合成时，乙醇胺或胆碱与ATP在激酶的作用下生成磷酸乙醇胺或磷酸胆碱，然后再与CTP作用转变成胞二磷乙醇胺或胞二磷胆碱。胞二磷乙醇胺或胞二磷胆碱再与已生成的甘油二酯（见甘油三酯的生成）合成相应的磷脂。

所以，磷脂的代谢主要分为甘油磷脂代谢和桥磷脂代谢两部分。其中主要以甘油磷脂为主。

2.1 甘油磷脂代谢

2.1.1 甘油

磷脂的结构，分类，组

成

组成：甘

油、脂酸、磷酸及含氮化合物等 结构：

R2=常为花生四烯酸 X = 胆碱、水、

乙醇胺、 丝氨酸，甘油、肌醇、磷脂酰甘油等

图1 甘油磷脂结构

分类：甘油磷脂主要由以下几种构成，如表1

表1 机体内几类重要的甘油磷脂

X-OH

X 取代基 甘油磷脂的名称 水

—H 磷脂酸 胆碱

磷脂酰胆碱（卵磷脂 乙醇胺

—CH2CH2NH3+ 磷脂酰乙醇胺（脑磷脂） 丝氨酸

—CH2CHNH2COOH 磷脂酰丝氨酸 甘油

—CH2CHOHCH2OH 磷脂酰甘油 磷脂酰甘油 二磷脂酰甘油（心磷脂） 肌醇

磷脂酰肌醇

相较于鞘磷脂，甘油磷脂有其特殊的结构组织，正是这特殊的结构特点，使它拥有特殊的功能，其结构特点：如图2

图2 甘油磷脂特点

2.1.2 甘油磷脂的合成

2.1.2.1 甘油磷脂的合成场所及原料

甘油磷脂的合成在细胞质滑面内质网上进行，通过高尔基体加工，最后可被组织生物膜利用或成为脂蛋白分泌出细胞。机体各种组织(除成熟红细胞外)即可以进行磷脂合成。[2]

合成的部位：全身各组织细胞内质网均有合成磷脂的酶系，以肝、肾、肠等组织最为活跃。

合成原料及辅因子：脂酸、甘油：由糖代谢提供，多不饱和脂酸：从植物油摄取，磷酸盐：由ATP提供，含氮化合物：从食物摄取或体内合成，CTP：构成活化的中间物。其中磷脂酸可由糖和脂转变生成的甘油和脂肪酸生成(详见甘油三酯合成代谢)，但其甘油C2位上的脂肪酸多为必需脂肪酸，需食物供给。取代基团中胆碱和乙醇胺可由丝氨酸在体内转变生成或食物供给。[3]

2.1.2.2 磷脂合成的不同的途径

甘油磷脂的合成有不同的反应途径，其中最主要的两个途径是：（1）甘油二酯合成途径：磷脂酰胆碱及磷脂酰乙醇胺主要通过此途径合成，甘油二酯是合成的重要中间产物，胆碱和乙醇胺由活化的CDP-胆碱及CDP-乙醇胺提供。（2）CDP-甘油二酯合成途径：磷脂酰肌醇、磷脂酰丝氨酸及心磷脂由此途径合成，活化的CDP-甘油二酯是合成这类磷脂的直接前体和重要中间物。具体反应途径如下图所示

图3 甘油磷脂合成

总结为以下的具体合成过程：1.磷脂酰胆碱和磷脂酰乙醇胺：这两种磷脂生成是由活化的CDP胆碱与CDP-乙醇胺和甘油二脂生成。此外磷脂酰乙醇胺在肝脏还可由与腺苷蛋氨酸提供甲基转变为磷脂酰胆碱。2.磷脂酰丝氨酸：体内磷脂酰丝氨酸合成是通过Ca++激活的酰基交换反应生成，由磷脂酰乙醇胺与丝氨酸反应生成磷脂酰丝氨酸和乙醇胺。磷脂酰乙醇胺+丝氨酸—→磷脂酰丝氨酸+乙醇胺。3.磷脂酰肌醇、磷脂酰甘油和心磷脂。上述三者生成是由活化的CDP甘油二酯与相应取代基团反应生成。4.缩醛磷脂与血小板活化因子缩醛磷脂与血小板活化因子的合成过程与上述磷脂合成过程类似，不同之处在于磷脂酸合成之前，由糖代谢中间产物磷酸二羟丙酮转变生成脂酰磷酸二羟丙酮以后，由一分子长链脂肪醇取代其第一位脂酰基，其后再经还原(由NADPH供H)、转酰基等步骤合成磷脂酸的衍生物。此产物替代磷脂酸为起始物，沿甘油三酯途径合成胆碱或乙醇胺缩醛磷脂。血小板活化因子与

缩醛磷脂的不同在于长链脂肪醇是饱和长

链醇，第2位的脂酰基为最简单的乙酰基。

[4]

除以上反应途径外，甘油磷脂还有一

种特殊的合成途径，磷脂交换蛋白。合成

在内质网膜外侧面进行，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，称磷脂交换蛋白。不同的磷脂交

换蛋白催化不同种类的磷脂在膜之间进行

交换，合成的磷脂即可转移至不同细胞器

膜上，从而更新其磷脂。

2.1.3甘油磷脂的降解

在生物体内存在一些可以水解甘油磷脂的磷脂酶类，其中主要的有磷脂酶A1、A2、B、C和D，它们特异地作用于磷脂分子内部的各个酯键，形成不同的产物。这一过程也是甘油磷酯的改造加工。

磷脂酶A1：自然界分布广泛，主要存在于细胞的溶酶体内，此外蛇毒及某些微生物中亦有，可有催化甘油磷脂的第1位酯键断裂，产物为脂肪酸和溶血磷