지질의 운반과 대사

-지질의 운반과 대사-

 

1. 지단백질의 종류 및 대사

- 지단백질 : 지질을 혈액 내에서 운반하는 특별한 수송체계이다.

- 지단백질은 중성지방이나 콜레스테롤 같은 비극성 물질은 안쪽에 있고, 인지질이나 단백질과 같은 극성물질이 바깥 부분을 둘러싸고 있어 혈액 내에서 자유롭게 이동될 수 있다.

- 종류 : 카일로미크론, VLDL, LDL, HDL

지단백질 종류	주요 생성 장소	특징
카일로미크론	소장	식이의 중성지질을 운반하는 지단백으로 중성지질이 풍부해 밀도가 가장 낮다. 공복 상태에서는 존재하지 않는다. 생성 후 분해되는 속도가 빠르다.
VLDL	간	간에서 합성되는 중성지질을 조직으로 운반하는 지단백으로 밀도가 2번째로 낮다.
LDL	혈액 내에서 전환	콜레스테롤 에스테르(CE)가 가장 많은 지단백으로 LCAT 작용에 의해 HDL로부터 CE를 받아서 조직으로 운반한다.
HDL	간	조직에서 간으로 콜레스테롤을 운반하는 항 동맥경화성 지단백으로 아포 B가 없는 유일한 지단백이다.

- 지단백질의 대사

① 식이 지질은 담즙과 췌장액의 도움으로 여러 지질 분해효소들의 작용을 받아 지방산, 모노아실글리세롤, 리조인 지질, 유리 콜레스테롤로 분해된다.

② 담즙과 인지질로 구성된 미셸은 유리지방산과 모노아실글리세롤을 입자 안으로 끌어들인다.

③ 미셸의 안쪽은 소수성이나 바깥쪽은 친수성이므로 소장점막 세포막 위에 형성되어 있는 교반 되지 않는 물층을 쉽게 통과할 수 있다.

④ 흡수된 지방산과 모노아실글리세롤은 소장점막 세포 안에서 다시 에스테르 결합하여 중성지질로 합성된다.

⑤ 미셸의 지방산과 모노아실글리세롤은 세포막을 쉽게 확산하여 들어가고, 담즙은 소장관 내에 남아 있다가 회장에서 재흡수 된다.

⑥ 소장점막에서 재형성된 중성지질과 콜레스테롤 에스터는 인지질과 아포지단백질과 결합하여 카일로미크론을 형성한다.

- 공복 시 중성지질의 이용

① 공복 시에는 포도당의 저장 형태인 글리코겐이 분해되고, 간의 지질은 에너지원으로 사용되며, VLDL 등에서 방출되는 지방산도 에너지원으로 사용되고, 지방조직은 지방산을 반출시킨다.

② 호르몬 민감성 지질분해효소의 활성이 증가하고 지단백 지질 분해효소(LPL) 활성은 감소한다.

③ 방출된 지방산은 알부민의 도움으로 혈액 내에서 이동하며 조직의 막을 통과하고 산화해 열량 공급

 

2. 중성지질 대사

- 지질 분해

① 주로 공복 시에 지방조직이나 간 등에 저장된 중성지질이 글리세롤과 지방산으로 분해되는 것이다.

② 지방산의 산화는 미토콘드리아에서 일어나므로 세포질에 있는 지방산이 미토콘드리아로 이동한다.

③ β 산화는 지방산의 분해 시 β 위치에 있는 탄소에서 탈수소반응, 수화반응, 탈수소반응, 티올분해반응 등에 의해 원래의 아실 CoA보다 탄소 수가 2개 적은 지방산 아실 CoA가 생성되는 과정을 말한다.

④ 지방산은 아실 CoA로 활성화된 후 카르니틴과 결합하여 미토콘드리아 내부로 이동하며, 그 내에서 다시 아실 CoA로 전환된 후 β 산화를 일으킨다.

⑤ 아실 CoA에서 1개의 아세틸 CoA가 잘려져 나올 때마다 1개의 FADH2와 NADH가 각각 생성되고, 이들은 전자전달계로 가서 4ATP를 생성한다.

⑥ 지질 분해로 생성된 글리세롤은 간으로 이동하여, 글리세롤 3-인산으로 전환되어 해당과정으로 들어가거나 포도당 신생 과정에서 포도당 합성의 전구체로 이용되기도 한다.

⑦ 불포화지방산의 산화가 카복실기 쪽으로부터 β 산화를 받는 것은 포화 지방산의 경우와 같으나, 이중결합의 2개 앞쪽 탄소에 이성질화효소가 작용하여 이중결합이 이동해서 엔 오일 CoA가 된다.

 

- 지질 합성

① 지방산 합성은 세포질과 미토콘드리아에서 각각 독립적으로 일어날 수 있으나 주로 세포질에서 이루어진다.

② 아세틸 CoA는 미토콘드리아에서 생성되므로, 지방산 합성을 위해 아세틸 CoA가 미토콘드리아에서 세포질로 이동되어야 한다.

③ 지방산의 합성과정에서 아세틸 CoA는 바이오틴을 조효소로 하는 아세틸 CoA 카복실화 효소에 의해 말로닐 CoA를 형성한다.

④ 아실 카르니틴으로 되어 막을 통과하거나 옥살로 아세트산에 아세틸기를 주고 시트르산으로 되어 막을 통과한 후 다시 아세틸 CoA로 전환된다.

⑤ 말로닐 CoA는 아세틸 CoA와 NADPH로부터 지방산 합성효소에 의해 긴 사슬 포화지방산을 합성한다.

⑥ 탄수화물 섭취가 증가하거나 글루코스 6-인산 탈수소효소의 활성이 증가하면 NADPH가 증가해 지방산 합성이 증가한다.

⑦ 지방산 합성에 사용되는 NADPH는 주로 오탄당 인산 경로에서 공급되며, 일부는 말산효소의 작용으로 말산이 피루브산으로 전환되는 과정에서 생긴 NADPH에 의해서 공급되기도 한다.

 

- 콜레스테롤 대사

① 음식으로부터 섭취한 콜레스테롤양에 따라 간에서의 콜레스테롤 합성이 조절된다.

② 아세틸 CoA로부터 생성된 HMG CoA를 메발론산으로 전환하는 HMG CoA 환원효소는 콜레스테롤 합성의 속도조절단계의 효소이다.

③ 식이성 콜레스테롤의 양을 증가시키면 음성 피드백 기전에 의해 HMG CoA 환원효소의 활성이 감소하여 콜레스테롤 합성을 감소시킨다.

④ 콜레스테롤은 스테로이드 호르몬과 비타민 D 합성에 일부 사용되고, 나머지는 배설을 위해 HDL을 통해 다시 간으로 돌아간다.

⑤ 인슐린이나 갑상샘 호르몬은 콜레스테롤의 합성을 증진하고 글루카곤이나 글루코코르티코이드는 합성을 저해시킨다.

⑥ 일부는 담즙산염으로 바뀌어서 대변으로 배설되거나 중성 스테로이드로 배설된다.

⑦ 장간순환 : 장으로 배출된 담즙의 대부분이 문맥으로 흡수되어 간으로 들어가고, 필요시 다시 담즙으로 재배출되는 것이다.

 

- 케톤체 합성과 대사

① 케톤체 : 아세토아세트산, β-하이드록시부티르산, 아세톤 등이 있다.

② 심한 당뇨, 기아, 마취, 산독증일 때는 케톤체가 과잉으로 생성되고, 처리되지 못하면 케톤증 발생한다.

③ 공복 시 케톤체는 주요 에너지원으로 작용한다.

④ 탄수화물을 공급하면 포도당에 의해 옥살로 아세트산의 공급이 증가해 시트르산이 형성되고 TCA 회로로 들어갈 수 있어 케톤체 형성이 감소한다.