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脂质的生产过程
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除了参与蛋白质合成,多功能细胞器内质网还能作为细胞内的钙库接收并传递信号,同时负责脂质的合成。
在细胞内,脂肪以微小的单液滴形式生成于内质网表面,这一过程称为脂肪生成(lipogenesis)。
虽然我们所熟悉的脂肪,如牛排边缘及我们腰身周围的脂肪,看起来似乎是均匀的固体肿块,但事实上它们均以被膜脂肪滴的形式储存于脂肪细胞中(如图3d所示)。
如果持续地摄入营养,脂肪细胞中便会有越来越多的脂滴积累。
这些脂滴与邻近的脂滴相融合,变得越来越大并占据了细胞的绝大部分体积,最终使得细胞达到其“正常”
体积的100倍以上。
因此,肥胖是脂肪细胞内脂滴持续积聚所引起的能量平衡紊乱的结果。
在这一点上,我们可能会懊恼内质网如此优秀的脂质合成效率。
除了提供脂肪储存,光面内质网中还存在一些特殊的酶类以分解脂肪,这一过程被称为细胞内脂质水解或脂解。
因此,影响体重的一个主要因素便是内质网中脂质合成与分解之间的平衡。
众所周知,超重将对健康产生重大影响。
但令人遗憾的是,细胞水平的脂肪代谢却受到了相对较少的关注,脂滴也仅仅被认为是简单的脂肪储存库。
新近研究表明,脂滴其实是一种特殊的细胞器而非“脂肪块”
。
所有的真核细胞都具有合成脂质的能力,而这些脂质还可以进一步形成天然油脂产物,如来自植物细胞的菜籽油、橄榄油,以及来自动物细胞的乳脂、羊毛脂与猪油。
脂质分子在内质网表面聚集,随后形成了单个液滴(由一层脂质单层膜包裹着),并保持在富含脂质合成酶的区域处。
线粒体与脂质合成密切相关,可为脂质合成提供能量。
事实上,负责脂质合成的线粒体由一组膜蛋白连接至内质网表面。
随着越来越多的脂质积聚,单个脂滴通过膜融合与相邻脂滴相融,进而形成更大的脂滴(如图3d所示)。
与此过程相反的是,在脂肪分解过程中,大的脂滴被分解成小的脂滴,来自光面内质网的酶可将脂质分子进行分解,从而缩减了脂滴的大小。
脂质沉积也可能发生在血管内壁的细胞,特别是那些构成主动脉壁的细胞中。
脂质在此部分细胞中的积累将导致脂肪斑块的形成,进而诱导动脉粥样硬化的发生。
动脉粥样硬化可使得血液流动受限,从而导致心脏病发作与中风的发生。
而在其他部位,血流中断也会导致肾衰竭或组织坏死等情况发生。
除动脉粥样硬化外,脂质的过度堆积也是2型糖尿病与脂肪肝发生的主要原因之一。
过量饮酒会导致肝脏分解与储存脂肪的方式发生改变,进而导致肝硬化等严重症状的发生。
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