지단백질의 대사
지단박의 대사 과정은 식사 직후와 공북시 다르게 나타난다. 식사 직후의 지질은 지질합성이 증가하는 쪽으로 진행되어 여분의 포도당을 지질로 저정하는 경로가 촉진되고, 아세틸 CoA 카르복실화효소, 지방산 합성효소, 말산효소, NADPH를 공급하는 오탄당 회로의 효소들의 활성도가 증가된다. 세포 밖의 지질을 분해시키는 LPL 활성이 촉진되어 식사로 공급받거나 간에서 합성된 TG를 분해해 조직으로 흡수한 후 에너지로 사용하거나 주로 나중에 사용하기 위해 TG로 저장한다. 지방조직 내으 TG를 분해시키는 호르몬 민감성 지질분해효소의 활성은 감소되어 불필요하게 TG를 분해시키지 안는다. 중간 사슬 지방산은 에너지생성에 우선 사용되고 긴 사슬지방산은 저장된다. 지방산의 불포화 과정은 간에서 일어나는데, 새로 만든 DHA, EPA 등은 간세포막 인지질에 결합되기도 하고, 다른 조직으로 이동되기도 한다. 지방산은 체내에서 장쇄화와 불포화반응을 거치기도 하는데, 그 예로 리놀레산은 아라키돈산으로 전환되어 세포막의 인지질을 이룬다.
공복시에는 포도당의 저장형태인 글리코겐이 분해된다. 간의 지질이나, VLDL 등에서 방출되는 지방산이 에너지원으로 사용된다. 식후와는 달리 호르몬 미감성 지질분해효소의 활성이 증가되고 LPL활성은 감소된다. 호르몬 민감성 호르몬의 작용으로 지방조직에서 방출된 지방산은 알부민의 도움으로 혈액내에서 이동하며, 조직의 막을 통과하고 그곳에서 산화해 에너지원이 된다. 공복이 지속되면 지방산은 간에서 케톤체를 형성하여 근육 등 다른 조직의 에너지원으로 쓰이기도 한다.
중성지질 대사
지질 분해
지질 분해는 주로 공복시에 지방조직이나 간 등에 저장된 중성지질이 글리세롤과 지방산으로 분해되는 것을 의미한다. 지방산의 산화는 미토콘드리아에서 일어나므로 세포질에 있는 지방산이 미토콘드리아로 이동되어야 한다. 지방산은 아실 CoA로 활성화된 후 카르니틴과 결합하여 미토콘드리아 내부로 이동하며, 그 내에서 다시 아실 CoA로 전환된 후 β산화가 일어난다. β산화는 지방산의 분해시 β위치에 있는 탄소에서 탈수소반응, 수화반응, 탈수소반응, 티올분해반응 등에 의해 원래의 아실 CoA보다 탄소 수가 2개 적은 지방산 아실 CoA가 생성되는 과정을 말한다. 위의 과정을 반복하면 결국 여러 개의 아세틸 CoA가 생성되고, 이것이 TCA 회로로 보내져 에너지를 생성한다. 아실 CoA에서 1개의 아세틸 CoA가 잘려져 나올때마다 FADH2와 NADH가 생성괴도, 이들은 전자전달계로 가서 4ATP를 생산한다. 불포화지방산은 이중결합의 2개 앞쪽 탄소에 이성질화효소가 작용하여 이중결합을 이동시킴으로써 에노일 CoA가 된다. 형성된 에노일 CoA는 포화지방산과 마찬가지로 β산화과정을 거친다. 지질 분해로 생성된 지방조직의 글리세롤은 간으로 이동하여 글리세롤 3-인산으로 전환되어 해당과정으로 들어가거나 포도당신생과정에서 포도당 합성의 전구체로 이용되기도 한다.
지질합성
체지방은 피아, 복강, 장기주변 등의 지방조직에 주로 저장되며, 이들 지방은 식이지방이거나 에너지영양소 과잉섭취로 인해 합성된 내인성 지방이다. 지방산 합서은 간이나 지방세포의 세포질과 미토콘드리아에서 각각 독립적으로 일어날 수 있으나 미토콘드리아 에서의 합성은 별로 중요하지 않다. 지방산 합성에 기질로 이용되는 아세틸 CoA는 당질대사, 일부 아미노산의 탄소골격분해, 지방산의 산화에서 유래한다. 지방산 합성은 주로 세포질에서 이루어지고, 아세틸 CoA는 미토콘드리아에서 생성되므로, 지방산 합성을 위해 아세틸 CoA가 미토콘드리아에서 세포질로 이동되어야 하는데, 아세틸 카르니틴으로 되어 막을 통과하거나 옥살로아세트산에 아세틸기를 주고 시트르산으로 되어 막을 통과한 후 다시 아세틸 CoA로 전환된다. 아세틸 CoA는 비오틴을 조효소로 하는 아세틸 CoA카르복실화효소에 의해 말로닐 CoA를 형성한다. 말로닐 CoA는 아세틸 CoA와 NADPH를 이용해 긴 사슬 포화지방산을 합성한다. 지방산 합성에 사용되는 NADPH는 오탄당 인산경로에서 공급되거나, 말산효소의 작용으로 말산이 피루브산로 전환되는 과정을 통해 공급되기도 한다.
콜레스테롤 대사
식이 콜레스테롤 양에 따라 간에서의 콜레스테롤 합성이 조절된다. 3개의 아세틸 CoA로부터 생성된 HMG CoA를 메발론산으로 전환시키는 HMG CoA환원효소는 콜레스테롤 합성의 속도조절 효소이다. 콜레스텔ㄹ의 합성에도 NADPH가 소모된다. 식이로 콜레스테롤의 양을 증가시키면 음성 되먹이 저해지기전에 의해 HMG CoA환원 효소의 활성이 감소할 뿐만 아니라 유전자 전사도 감소되어 이 효소의 합성이 저하되고, 궁극적으로 콜레스테롤 합성을 감소시킨다.
간에 존재하는 LDL수용체 유전자의 전사가 감소되어 세포막의 수용체 수를 감소시킴으로써 간세포 내로 함입되는 콜레스테롤 양을 감소시킨다. 콜레스테롤 합성은 간에서 50%, 소장에서 25% 그 외는 나머지 조직에서 이루어지며, 식이에 의한 음성 되먹이 저해기전은 주로 간에서 유효하게 작용한다. 이러한 조절로 혈중 VLDL, LDL 콜레스테롤의 농도 변동이 줄고, 말초세포들이 일정한 농도로 공급받을 수 있게 된다. 말초조직에서도 LDL로부터 유입되는 콜레스테롤 양에 따라 콜레스테롤의 합성이 조절된다.
케톤체 합성과 대사
케톤체는 아세토아세트산, β-히드록시부티르산, 아세톤 등이며, 굶었을 경우 주요 에너지원이 되기도 한다. 심한 당뇨, 기아, 마취, 산독증일 때 케톤체가 과잉으로 생성되고, 이것이 처리되지 못하면 케톤증이 된다. 고지질 식사와 저탄수화물 식사를 하면 증상이 더 심해진다. 탄수화물을 공급하면 포도당에 의해 옥살로아세트산의 공급이 증가하여 TCA회로로 들어갈 수 있으므로 케톤체 형성이 감소한다. 과잉의 포도당이 있으면 지방의 β산화가 감소되고 케톤체 형성이 감소한다. 혈액내 케톤체의 수준이 70mg/100ml이상이면 소변으로 배출된다.
