三酰甘油的合成代谢

人体许多组织都可合成三酰甘油，但以肝和脂肪组织最为活跃。三酰甘油是机体储存能量的重要形式。摄入的三酰甘油及糖和蛋白质转变而来的三酰甘油均可在脂肪组织中储存，以供饥饿或禁食时的能量需要。三酰甘油的合成主要在细胞质，由不同于β－氧化的脂肪酸合成的多功能酶催化而完成。

（一）脂肪酸的生物合成

1．合成部位　脂肪酸的合成酶系主要存在肝、肾、脑、乳腺及脂肪组织等细胞质中，但肝是合成脂肪酸的主要场所。

2．合成原料　乙酰CoA是脂肪酸合成的主要原料。乙酰CoA主要来自葡萄糖的有氧氧化，某些氨基酸的分解代谢也能提供部分乙酰CoA。此外，还需要ATP供能和NADPH＋H＋供氢，NADPH＋H＋主要来自磷酸戊糖途径。因此，糖是脂肪酸合成原料的主要来源。

无论何种来源的乙酰CoA全部在线粒体内生成，而脂肪酸的合成酶系存在于细胞质。因此线粒体内生成的乙酰CoA须进入细胞质才能用于脂肪酸的合成。经研究证实，乙酰CoA不能自由通过线粒体内膜，需通过柠檬酸－丙酮酸循环才能将线粒体内生成的乙酰CoA转移到细胞质（图5－7）。在此循环中，乙酰CoA首先在线粒体内与草酰乙酸缩合生成柠檬酸，然后通过线粒体内膜上特异载体将柠檬酸转运入细胞质，再由细胞质中的柠檬酸裂解酶催化裂解释出草酰乙酸和乙酰CoA。乙酰CoA用于脂肪酸的合成，而草酰乙酸则在苹果酸脱氢酶作用下还原生成苹果酸，再经线粒体内膜上的载体转运进入线粒体。苹果酸也可经苹果酸酶的催化分解为丙酮酸再经载体转运进入线粒体。进入线粒体的苹果酸和丙酮酸最终均可转变成草酰乙酸，再参与乙酰CoA的转运。

图5－7　柠檬酸－丙酮酸循环

3．合成过程

（1）丙二酸单酰CoA的合成：脂肪酸合成的第一步反应是乙酰CoA羧化成丙二酸单酰CoA。反应由乙酰CoA羧化酶催化，由碳酸氢盐提供CO2，ATP提供羧化过程中所需能量。该酶是脂肪酸合成的限速酶，同时也是一种变构酶，柠檬酸和异柠檬酸为此酶的变构激活剂，而软脂酰CoA为此酶的变构抑制剂。在脂肪酸的合成中除1分子乙酰CoA直接参与合成反应外，其余的乙酰CoA均需羧化生成丙二酸单酰CoA方可参与脂肪酸的生物合成。

（2）软脂酸的合成：软脂酸的合成过程是一个连续的酶促反应过程，在大肠杆菌，脂肪酸合成酶系是一种多酶复合体，由7种酶组成。在哺乳类动物，此酶属于一种多功能酶，7种酶活性和酰基载体蛋白（ACP）存在于一条多肽链上，即在一条多肽链上含有8个功能的结构域。其合成过程是以1分子乙酰CoA和7分子丙二酸单酰CoA为原料，在脂肪酸合成酶系的催化下，由NADPH＋H＋提供氢合成软脂酸。碳链每次增加两个碳原子，都要重复进行缩合、还原、脱水和再还原的过程。经过7次循环后，生成16碳的软脂酰ACP，最后经硫酯酶水解释放软脂酸。其总的反应式为：

4．脂肪酸碳链的延长和缩短　脂肪酸合成酶系催化合成的脂肪酸是软脂酸，碳链长短不一的脂肪酸是通过对软脂酸的加工而完成的。碳链的缩短在线粒体内通过β－氧化进行，而碳链的延长则由存在于线粒体或内质网中的特殊酶体系催化完成。

（二）α－磷酸甘油的来源

1．糖代谢产生　糖分解代谢产生的磷酸二羟丙酮，在α－磷酸甘油脱氢酶的催化下，以NADH＋H＋为辅酶，还原生成α－磷酸甘油，这是α－磷酸甘油的主要来源。

2．甘油的再利用　在肝、肾、肠等组织，甘油在甘油激酶的催化下，消耗ATP生成α－磷酸甘油。

（三）三酰甘油的合成

三酰甘油是以α－磷酸甘油和脂酰CoA为原料合成，主要由葡萄糖代谢提供。肝细胞和脂肪细胞的内质网是合成三酰甘油的主要部位，其次是小肠黏膜细胞。三酰甘油的合成有两条基本途径：

1．一酰甘油途径　小肠黏膜细胞主要利用消化吸收的一酰甘油及脂肪酸再合成三酰甘油。

2．二酰甘油途径　肝细胞和脂肪细胞主要按此途径合成三酰甘油。在脂酰CoA转移酶的催化下，在α－磷酸甘油分子上依次加上2分子脂酰CoA生成磷脂酸。磷脂酸在磷脂酸磷酸酶的作用下，水解脱去磷酸生成1，2二酰甘油，然后在脂酰CoA转移酶的作用下，再加上1分子脂酰基即生成三酰甘油。