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1、第第 五五 章章脂 类 代 谢Metabolism of Lipid第第 一一 节节 不饱和脂酸的分类及命名不饱和脂酸的分类及命名The Classification and Naming of Unsaturated Fatty Acids*不饱和脂酸的分类不饱和脂酸的分类不饱和脂酸的分类不饱和脂酸的分类单不饱和脂酸单不饱和脂酸多不饱和脂酸多不饱和脂酸 C18:1C18:0C18:2C20:4编码体系编码体系从脂酸的羧基碳起计算碳原子的顺序从脂酸的羧基碳起计算碳原子的顺序 或或n n编码体系编码体系 从脂酸的甲基碳起计算其碳原子顺序从脂酸的甲基碳起计算其碳原子顺序 系统命名法系统命名法:标示
2、脂酸的碳原子数和双键位置。标示脂酸的碳原子数和双键位置。*不饱和脂酸命名不饱和脂酸命名不饱和脂酸命名不饱和脂酸命名 必需脂肪酸必需脂肪酸:亚麻酸、亚油酸、花生四烯酸亚麻酸、亚油酸、花生四烯酸哺乳哺乳动动物不物不饱饱和脂酸按和脂酸按(或(或n n)编码编码体系分体系分类类族族母体脂酸母体脂酸-7(n-7)软油酸(软油酸(16:1,9)-9(n-9)油酸(油酸(18:1,9)-6(n-6)亚油酸(亚油酸(18:2,9,12)-3(n-3)-亚麻酸(亚麻酸(18:3,9,12,15)习惯名习惯名系统名系统名碳原子及碳原子及双键数双键数双键位置双键位置族族分布分布系系n系系软油酸软油酸十六碳一烯十六碳
3、一烯酸酸16:197-7广泛广泛油酸油酸十八碳一烯十八碳一烯酸酸18:199-9广泛广泛亚油酸亚油酸十八碳二烯十八碳二烯酸酸18:29,126,9-6植物油植物油-亚麻酸亚麻酸十八碳三烯十八碳三烯酸酸18:39,12,153,6,9-3植物油植物油-亚麻酸亚麻酸十八碳三烯十八碳三烯酸酸18:36,9,126,9,12-6植物油植物油花生四烯酸花生四烯酸廿碳四烯酸廿碳四烯酸20:45,8,11,146,9,12,15-6植物油植物油timnodonic廿碳五烯酸廿碳五烯酸(EPA)20:55,8,11,14,173,6,9,12,15-3鱼油鱼油clupanodonic廿二碳五烯廿二碳五烯酸(酸
4、(DPA)22:57,10,13,16,193,6,9,12,15-3鱼油,脑鱼油,脑cervonic廿二碳六烯廿二碳六烯酸(酸(DHA)22:64,7,10,13,16,193,6,9,12,15,18-3鱼油鱼油E Eicosaicosap pentaenoicentaenoic a acid,cid,d docosaocosah hexanoicexanoic a acidcid 脂肪(脂肪(fatfat)类脂类脂(lipoid)(lipoid)种类:种类:甘油三酯甘油三酯 (triglyceride TG)(triglyceride TG)磷脂、胆固醇及酯、糖脂磷脂、胆固醇及酯、糖脂
5、结构:结构:1 1分子甘油分子甘油3 3分子脂肪酸分子脂肪酸 各不一样,且复杂各不一样,且复杂 分布:分布:以以TGTG形式储存于脂肪组织形式储存于脂肪组织 细胞各种膜系结构中细胞各种膜系结构中 功能:功能:储能和供能储能和供能 构成生物膜构成生物膜 第第 二二 节节 脂类的消化与吸收脂类的消化与吸收Digestion and Absorption of Lipid 第第 三三 节节 甘油三酯的代谢甘油三酯的代谢 Metabolism of Triglyceride脂肪组织:脂肪组织:主要以主要以葡萄糖葡萄糖为原料合成脂肪,也利用为原料合成脂肪,也利用CM或或VLDL中的中的FA合成脂肪。合成
6、脂肪。一、甘油三酯的合成代谢一、甘油三酯的合成代谢 (一)合成部位一)合成部位肝肝 脏:脏:肝内质网合成的肝内质网合成的TG,组成组成VLDL入血。入血。小肠粘膜:小肠粘膜:利用脂肪消化产物再合成脂肪。利用脂肪消化产物再合成脂肪。1.甘油和脂酸主要来自于葡萄糖代谢甘油和脂酸主要来自于葡萄糖代谢2.CM中的中的FFA(来自食物脂肪)来自食物脂肪)(二)合成原料二)合成原料1.甘油一酯途径(小肠粘膜细胞)甘油一酯途径(小肠粘膜细胞)2.甘油二酯途径(肝、脂肪细胞)甘油二酯途径(肝、脂肪细胞)(三)合成基本过程三)合成基本过程甘油一酯途径甘油一酯途径 CoACoA+RCOOH RCOOH RCORC
7、OCoACoA 脂酰脂酰CoA合成酶合成酶 ATP ATP AMP AMP PPiPPi 酯酰酯酰CoA 转移酶转移酶 CoA R2COCoA R3COCoA CoA 酯酰酯酰CoA 转移酶转移酶 基本过程基本过程甘甘油油二二酯酯途途径径 酯酰酯酰CoA转移酶转移酶 CoA R1COCoA 酯酰酯酰CoA 转移酶转移酶 CoA R2COCoA 磷脂酸磷脂酸磷酸酶磷酸酶Pi 酯酰酯酰CoA 转移酶转移酶 CoA R3COCoA 二、甘油三酯的分解代谢二、甘油三酯的分解代谢 (一)(一)(一)(一)脂肪的动员及甘油的再利用脂肪的动员及甘油的再利用脂肪的动员及甘油的再利用脂肪的动员及甘油的再利用1
8、1、脂肪动员、脂肪动员lipolysislipolysis概念概念:脂肪细胞中的脂肪,被肪脂酶逐步水解为脂肪细胞中的脂肪,被肪脂酶逐步水解为FFAFFA及及甘油甘油,并释放入血的过程。并释放入血的过程。脂解激素脂解激素如胰高血糖素、肾上腺素等如胰高血糖素、肾上腺素等 抗脂解激素抗脂解激素如胰岛素如胰岛素2 2、关键酶、关键酶 激素敏感性甘油三酯脂肪酶激素敏感性甘油三酯脂肪酶 (hormone-sensitive triglyceride lipase,HSL)(hormone-sensitive triglyceride lipase,HSL)脂肪动员过程脂肪动员过程脂解激素脂解激素-受体受体
9、G蛋白蛋白 AC ATPcAMP PKA+HSL(无活性无活性)HSL-P(有活性有活性)TG 甘油二酯甘油二酯 (DG)甘油一酯甘油一酯 甘甘 油油 FFA FFA FFA u HSL-激素敏感性甘油三酯脂肪酶激素敏感性甘油三酯脂肪酶 脂解激素脂解激素受体受体腺苷酸环化酶腺苷酸环化酶HSLHSL有活性有活性甘油甘油肝、肾甘油激酶肝、肾甘油激酶 ATP ADP 3 3、甘油利用甘油利用 NAD+NADH磷酸二羟丙酮磷酸二羟丙酮磷酸甘油脱氢酶磷酸甘油脱氢酶3-磷酸甘油醛磷酸甘油醛糖酵解糖酵解 FA FA的的 氧化氧化 主要器官:主要器官:肌、肝、肾肌、肝、肾氧化方式:氧化方式:氧化为主氧化为主
10、1.脂酸的活化脂酸的活化 2.脂酰脂酰 CoA 的的生成生成(胞液胞液)脂酰脂酰CoA合成酶合成酶 ATP AMP PPi +CoACoA-SH-SH 2.2.脂酰基进入线粒体脂酰基进入线粒体运载工具:运载工具:肉碱肉碱(L-L-羟羟-三甲氨基丁酸三甲氨基丁酸)关键酶关键酶 3.3.线粒体内线粒体内FAFA的的 氧化氧化概念概念:线粒体中脂酰线粒体中脂酰CoACoA 从从-C-C原子上依次进行脱原子上依次进行脱 氢、加水、再脱氢、硫解四步反应,产生氢、加水、再脱氢、硫解四步反应,产生 1 1分子乙酰分子乙酰CoACoA和比原来少和比原来少2 2个碳的新脂酰个碳的新脂酰CoACoA 氧化氧化 氧
11、化氧化 氧化氧化氧化详细过程氧化详细过程脱氢脱氢 加水加水 再脱氢再脱氢 硫解硫解 脂酰脂酰CoACoA L(+)-L(+)-羟脂酰羟脂酰CoACoA酮脂酰酮脂酰CoACoA脂酰脂酰CoA+CoA+乙酰乙酰CoACoA 脂酰脂酰CoACoA 脱氢酶脱氢酶反反2 2-烯酰烯酰CoACoAL(+)-L(+)-羟脂酰羟脂酰CoACoA脱氢酶脱氢酶 NAD NAD+NADH+HNADH+H+2 2-烯脂酰烯脂酰CoACoA 水化酶水化酶H H2 2O O FADFADFADHFADH2 2酮脂酰酮脂酰CoACoA 硫解酶硫解酶CoACoA-SH -SH NADH+H+FADH2 H2O 呼吸链呼吸链
12、2(1.5)ATP H2O 呼吸链呼吸链 3(2.5)ATP 乙酰乙酰CoA彻底氧化彻底氧化 三羧酸循环三羧酸循环 氧化终产物的去向氧化终产物的去向脂酰脂酰CoA脱氢酶脱氢酶L(+)-羟脂酰羟脂酰CoA脱氢酶脱氢酶 酮脂酰酮脂酰CoA 硫解酶硫解酶CoA-SH脂酰脂酰CoA合成酶合成酶肉肉碱碱转转运运载载体体H2O呼吸链呼吸链 2ATP H2O 呼吸链呼吸链 3ATP 线线粒粒体体膜膜TAC-2ATPFADH2-烯酰烯酰CoA 水化酶水化酶2NADH+H+*活化:活化:-2ATP-2ATP*反复反复氧化氧化7 7次:次:7 7(FADH2+NADHFADH2+NADH)7(7(1.51.5+2
13、.52.5)2828ATPATP*8 8分子乙酰分子乙酰CoACoA进入进入TCACTCAC:81810 08080ATPATP4.4.脂酸氧化的能量生成脂酸氧化的能量生成 以以1616碳软脂酸的氧化为例碳软脂酸的氧化为例净生成:净生成:80+2828-2-21 10606ATPATP1.不饱和脂酸的氧化不饱和脂酸的氧化 不饱和脂酸不饱和脂酸 氧化氧化 顺顺3-烯酰烯酰CoA顺顺2-烯酰烯酰CoA 反反2-烯酰烯酰CoA 3顺顺-2反烯酰反烯酰CoA 异构酶异构酶 氧化氧化 L(+)-羟脂酰羟脂酰CoA D(-)-羟脂酰羟脂酰CoA D(-)-羟脂酰羟脂酰CoA 表构酶表构酶H2O(三)脂酸的
14、其他氧化方式(三)脂酸的其他氧化方式亚油酰亚油酰CoACoA(9 9顺,顺,1212顺)顺)3 3次次氧化氧化 十二碳二烯脂酰十二碳二烯脂酰CoACoA(3 3顺顺,6 6顺)顺)十二碳二烯脂酰十二碳二烯脂酰CoACoA(2 2反反,6 6顺)顺)33顺顺,2,2反反-烯脂酰烯脂酰 CoACoA异构酶异构酶2 2次次氧化氧化 八碳烯脂酰八碳烯脂酰CoACoA(2 2顺顺)D(-)-D(-)-羟八碳脂酰羟八碳脂酰CoACoA L(+)-L(+)-羟八碳脂酰羟八碳脂酰CoACoA 4 乙酰乙酰CoA 4次次氧化氧化 -羟脂酰羟脂酰CoACoA 表构酶表构酶烯脂酰烯脂酰CoA 水化酶水化酶12CH3
15、cOHOSCoA32.丙酸的氧化丙酸的氧化Ile Met Thr Val Ile Met Thr Val 奇数碳脂酸奇数碳脂酸胆固醇侧链胆固醇侧链CH3CH2COCoA 羧化酶羧化酶(ATP、生物素)生物素)CO2 D-甲基丙二酰甲基丙二酰CoA L-甲基丙二酰甲基丙二酰CoA 变位酶变位酶 VB12 琥珀酰琥珀酰CoACoA TAC 乙酰乙酸乙酰乙酸、-羟丁酸、丙酮三者总称为羟丁酸、丙酮三者总称为酮体酮体 血浆水平:血浆水平:0.030.5mmol/L(0.35mg/dl)代谢定位:代谢定位:生成:生成:肝细胞线粒体肝细胞线粒体利用:利用:肝外组织线粒体肝外组织线粒体(四)酮体的生成和利用(
16、四)酮体的生成和利用CO2 CoASH CoASH NAD+NADH+H+-羟丁酸羟丁酸脱氢酶脱氢酶HMGCoA 合酶合酶乙酰乙酰乙酰乙酰CoA硫解酶硫解酶HMGCoA 裂解酶裂解酶1.酮体的生成酮体的生成 NAD+NADH+H+琥珀酰琥珀酰CoA 琥珀酸琥珀酸 CoASH+ATP PPi+AMP CoASH 2.酮体的利用酮体的利用 琥珀酰琥珀酰CoA转硫酶转硫酶(心、肾、脑及骨(心、肾、脑及骨骼肌的线粒体)骼肌的线粒体)乙酰乙酰乙酰乙酰CoA硫激酶硫激酶(肾、心和脑(肾、心和脑的线粒体)的线粒体)乙酰乙酰乙酰乙酰CoA硫解硫解酶酶(心、肾、脑及(心、肾、脑及骨骼肌线粒体)骨骼肌线粒体)2乙
17、酰乙酰CoA 乙酰乙酰乙酰乙酰CoA 乙酰乙酰CoA 乙酰乙酸乙酰乙酸 HMGCoA D(-)-羟丁酸羟丁酸 丙酮丙酮 乙酰乙酰乙酰乙酰CoA 琥珀酰琥珀酰CoA 琥珀酸琥珀酸 酮体的生成和利用的总示意图酮体的生成和利用的总示意图2乙酰乙酰CoA 3.酮体生成的生理意义酮体生成的生理意义酮酮体体是是肝肝脏脏输输出出能能源源的的一一种种形形式式。并并且且酮酮体体可通过血脑屏障,是可通过血脑屏障,是脑组织脑组织的重要能源。的重要能源。酮酮体体利利用用的的增增加加可可减减少少糖糖的的利利用用,有有利利于于维维持血糖水平恒定,节省蛋白质的消耗持血糖水平恒定,节省蛋白质的消耗。4.酮体生成的调节酮体生成
18、的调节(1)饱食及饥饿的影响(主要通过激素的作用)饱食及饥饿的影响(主要通过激素的作用)抑制脂解,脂肪动员抑制脂解,脂肪动员 饱饱 食食 胰岛素胰岛素 进入肝的脂酸进入肝的脂酸 脂酸脂酸氧化氧化 酮体生成酮体生成 饥饥 饿饿 脂肪动员脂肪动员 FFA 胰高血糖素等胰高血糖素等 脂解激素脂解激素 酮体生成酮体生成 脂酸脂酸氧化氧化(2)肝细胞糖原含量及代谢的影响肝细胞糖原含量及代谢的影响糖代谢糖代谢 旺盛旺盛 FFA主要生成主要生成TG及磷脂及磷脂 乙酰乙酰CoA +乙酰乙酰CoA羧化酶羧化酶 丙二酰丙二酰CoA 反之,反之,糖代谢减弱糖代谢减弱,脂酸,脂酸氧化及酮体生成均氧化及酮体生成均加强。
19、加强。丙丙二二酰酰CoA竞竞争争性性抑抑制制肉肉碱碱脂脂酰酰转转移移酶酶 ,抑抑制制脂脂酰酰CoA进进入入线线粒粒体体,脂脂酸酸氧氧化减弱,酮体生产减少化减弱,酮体生产减少。(3)丙二酰丙二酰CoA抑制脂酰抑制脂酰CoA进入线粒体进入线粒体(一)软脂酸的合成(一)软脂酸的合成1.1.合成器官及部位合成器官及部位主要器官:主要器官:肝、脂肪肝、脂肪 部位:部位:胞液胞液三、脂酸的合成代谢三、脂酸的合成代谢2.合成原料合成原料乙酰乙酰CoACoA的主要来源的主要来源乙酰乙酰CoA通过通过柠檬酸柠檬酸-丙酮酸循环丙酮酸循环出线粒体。出线粒体。乙酰乙酰CoA 氨基酸氨基酸 Glc(主要)(主要)NAD
20、PHNADPH(供氢体)的来源(供氢体)的来源 磷酸戊糖途径、磷酸戊糖途径、柠檬酸柠檬酸-丙酮酸循环丙酮酸循环 线线粒粒体体膜膜胞液胞液 线粒体基质线粒体基质 丙酮酸丙酮酸 丙酮酸丙酮酸 苹果酸苹果酸 草酰乙酸草酰乙酸 柠檬酸柠檬酸 柠檬酸柠檬酸 乙酰乙酰CoA NADPH+H+NADP+苹果酸酶苹果酸酶 乙酰乙酰乙酰乙酰CoACoA 柠檬酸裂解酶柠檬酸裂解酶 草酰乙酸草酰乙酸 柠檬酸柠檬酸-丙酮酸循环丙酮酸循环3.3.软脂酸合成酶系及反应过程软脂酸合成酶系及反应过程 丙二酰丙二酰CoACoA合成合成*总反应式总反应式 丙二酰丙二酰CoA +ADP +Pi ATP+HCO3-+乙酰乙酰CoA
21、乙酰乙酰CoACoA羧化酶羧化酶生物素生物素限速酶:限速酶:变构调节变构调节共价调节共价调节 柠檬酸、异柠檬酸柠檬酸、异柠檬酸 长链脂肪酸长链脂肪酸+磷酸化磷酸化脱磷酸化脱磷酸化+(2 2)脂酸合成脂酸合成从乙酰从乙酰CoACoA及丙二酰及丙二酰CoACoA合成长链脂酸,是合成长链脂酸,是一个重复加成过程,每次延长一个重复加成过程,每次延长2 2个碳原子。个碳原子。各种生物合成脂酸的过程基本相似。各种生物合成脂酸的过程基本相似。软脂酸合成的总反应软脂酸合成的总反应 CH3COSCoA +7 HOOCH2COSCoA +14NADPH+H+CH3(CH2)14COOH +7 CO2 +6H2O
22、+8HSCoA+14NADP+软脂酸合成酶软脂酸合成酶软脂酸合成酶软脂酸合成酶 *软脂酸合成酶:七种酶蛋白软脂酸合成酶:七种酶蛋白软脂酸合成酶:七种酶蛋白软脂酸合成酶:七种酶蛋白 大肠杆菌大肠杆菌7种酶活性种酶活性+ACP(酰基载体蛋白(酰基载体蛋白)多酶体系多酶体系 高等动物高等动物7种酶活性种酶活性+ACP 串连在同一条多肽链上串连在同一条多肽链上 多功能酶多功能酶脂酰基载体蛋白脂酰基载体蛋白(ACP)的的辅基结构辅基结构CH2-Ser-ACPHS辅基:4-磷酸泛酰巯基乙胺CoA分子中也有分子中也有4-磷酸泛酰巯基乙胺磷酸泛酰巯基乙胺AHS4-磷酸泛酰巯基乙胺三个结构域:三个结构域:底物进
23、入缩合单位、还原单位、底物进入缩合单位、还原单位、软脂酰释放单位软脂酰释放单位脂肪酰基转移酶脂肪酰基转移酶ATAT丙二酰酰基转移酶丙二酰酰基转移酶MTMT酮脂肪酰合成酶酮脂肪酰合成酶CECE酮脂酰还原酶酮脂酰还原酶KRKR羟脂酰脱水酶羟脂酰脱水酶DHDH脂烯酰还原酶脂烯酰还原酶ERERACPACP硫酯酶硫酯酶TETE软软 脂脂 酸酸 的的 合合 成成 总总 图图缩合缩合加氢加氢脱水脱水加氢加氢(二)脂酸碳链的延长(二)脂酸碳链的延长1.1.内质网脂酸碳链延长酶系内质网脂酸碳链延长酶系 以以丙丙二二酰酰CoACoA为为二二碳碳单单位位供供体体,脂脂酰酰基基连连在在 CoASHCoASH 上,可延
24、长至上,可延长至2424碳,碳,以硬脂酸为最多。以硬脂酸为最多。2.2.线粒体脂酸碳链延长酶系线粒体脂酸碳链延长酶系 以以乙乙酰酰CoACoA为为二二碳碳单单位位供供体体,与与氧氧化化的的逆逆反反应应基基本本相相似似,可可延延长长至至2424碳碳或或2626碳碳,以硬脂酸最多。以硬脂酸最多。(三)不饱和脂酸的合成(三)不饱和脂酸的合成动物:动物:有有4、5、8、9去饱和酶,镶嵌在内去饱和酶,镶嵌在内质网上,脱氢质网上,脱氢当当细胞糖含量细胞糖含量乙酰乙酰CoACoA、ATPATPIDHIDH、柠檬酸柠檬酸乙酰乙酰CoACoA羧化酶羧化酶丙二酰丙二酰CoACoA FAFA合成合成肉碱肉碱脂酰转移
25、酶脂酰转移酶 FAFA进入线粒体进入线粒体 、进入内质网进入内质网 TGTG合成合成 1.1.代谢物的调节代谢物的调节(四)脂酸合成的调节(四)脂酸合成的调节饱食,胰岛素饱食,胰岛素乙酰乙酰CoACoA羧化酶羧化酶柠檬酸裂解酶柠檬酸裂解酶脂酸合成酶脂酸合成酶 三者含量三者含量FAFA合成合成饥饿,胰高血糖素饥饿,胰高血糖素乙酰乙酰CoACoA羧化酶羧化酶P P 丙二酰丙二酰CoACoA、FAFA合成合成 解除对解除对CATCAT抑制抑制 FAFA进入线粒体量进入线粒体量 、FAFA分解分解2.激素调节激素调节 比较比较FAFA合成与分解的异同点合成与分解的异同点 分解分解合成合成部位部位线粒体
26、线粒体胞液胞液酰基载体酰基载体HSCoAHSCoAACPSHACPSH传递电子的辅酶传递电子的辅酶 FADFAD、NADNAD+NADPHNADPH二碳片段形式二碳片段形式乙酰乙酰CoACoA丙二酰丙二酰CoACoA柠檬酸柠檬酸 激活激活脂酰脂酰CoACoA抑制抑制第第 四四 节节 磷磷 脂脂 的的 代代 谢谢Metabolism of Phospholipid磷磷 脂脂定义定义 含磷酸的脂类称磷酯。含磷酸的脂类称磷酯。分类分类 甘油磷脂甘油磷脂 由甘油构成的磷酯由甘油构成的磷酯 (体内含量最多的磷脂)(体内含量最多的磷脂)鞘鞘 磷磷 脂脂 由鞘氨醇构成的磷脂由鞘氨醇构成的磷脂FAFAPiX
27、甘甘油油FA PiX 鞘鞘氨氨醇醇一、甘油磷脂的代谢一、甘油磷脂的代谢常为花生四烯酸常为花生四烯酸 X X=胆碱、水、乙醇胺、胆碱、水、乙醇胺、丝氨酸、肌醇、磷脂酰丝氨酸、肌醇、磷脂酰甘油等甘油等 (一)甘油磷脂的组成、分类及结构(一)甘油磷脂的组成、分类及结构疏疏水水尾尾巴巴亲亲水水头头部部磷磷脂脂双双分分子子层层的的形形成成机机体体内内几几类类重重要要的的甘甘油油磷磷脂脂(二)甘油磷脂的合成(二)甘油磷脂的合成最强最强器官:器官:肝、肾肝、肾 部位:部位:内质网内质网 原料:原料:DG DG 胆碱胆碱 乙醇胺乙醇胺 磷脂酰乙醇胺和磷脂酰胆碱的合成CDP-CDP-乙醇胺乙醇胺CMPCMP葡萄
28、糖葡萄糖3-3-磷酸甘油磷酸甘油1 1,2-2-甘油二酯磷脂酸甘油二酯磷脂酸1 1,2-2-甘油二酯甘油二酯CDP-CDP-胆碱胆碱CMPCMP2 2 RCOCoARCOCoA2 2 CoACoAPiPi转酰酶转酰酶磷酸酯酶磷酸酯酶转移酶转移酶磷脂酰胆碱磷脂酰胆碱(CH(CH3 3)3 3N-CHN-CH2 2-CH-CH3 3-O-O P P磷脂酰乙醇胺磷脂酰乙醇胺H H3 3N-CHN-CH2 2-CH-CH3 3-O-OP P-甘油二酯甘油二酯-甘油二酯甘油二酯(三)甘油磷脂的降解(三)甘油磷脂的降解 PLA1 PLA2PLCPLD磷脂酶磷脂酶(phospholipase,PLA)PIP
29、2PLCDAG +IP第第 五五 节节 胆固醇代谢胆固醇代谢 Metabolism of Cholesterol*胆固醇胆固醇(cholesterol)结构结构 固醇共同结构固醇共同结构环戊烷多氢菲环戊烷多氢菲概概概概 述述述述动物胆固醇动物胆固醇(27(27碳碳)*胆固醇的生理功能胆固醇的生理功能是是生物膜的重要成分生物膜的重要成分是合成胆汁酸、类固醇激素及维生素是合成胆汁酸、类固醇激素及维生素D等等生理活性物质的前体生理活性物质的前体。*胆固醇在体内含量及分布胆固醇在体内含量及分布含量含量:约约140克克分布:分布:广泛分布于全身各组织中广泛分布于全身各组织中大约大约 分布在脑、神经组织分
30、布在脑、神经组织肝、肾、肠等内脏、皮肤、脂肪组织中也较多肝、肾、肠等内脏、皮肤、脂肪组织中也较多肌肉组织含量较低肌肉组织含量较低肾上腺、卵巢等合成类固醇激素的腺体含量较高肾上腺、卵巢等合成类固醇激素的腺体含量较高存在形式:存在形式:游离胆固醇游离胆固醇胆固醇酯胆固醇酯一、一、胆固醇的合成胆固醇的合成 主要器官:主要器官:肝肝70708080、小肠、小肠1010 (除脑、(除脑、RBCRBC外)外)部位部位:胞浆和内质网胞浆和内质网 原料原料:乙酰乙酰CoACoA 供氢体供氢体:NADPHNADPH 关键酶关键酶:HMG-HMG-CoACoA还原酶还原酶合成胆固醇合成胆固醇的限速酶的限速酶1.甲
31、羟戊酸甲羟戊酸的合成的合成2.鲨烯的合成鲨烯的合成3.胆固醇的合成胆固醇的合成(四)胆固醇合成的调节(四)胆固醇合成的调节 HMG-HMG-CoACoA还原酶还原酶 酶活性具有昼夜节律性酶活性具有昼夜节律性(午夜最高午夜最高 ,中午最低,中午最低 )可被磷酸化而失活,脱磷酸可恢复活性可被磷酸化而失活,脱磷酸可恢复活性受胆固醇的反馈抑制作用受胆固醇的反馈抑制作用胰岛素、甲状腺素能诱导肝胰岛素、甲状腺素能诱导肝HMG-COAHMG-COA还原酶的合成还原酶的合成1.1.饥饿与饱食饥饿与饱食饥饿与禁食可抑制肝合成胆固醇。饥饿与禁食可抑制肝合成胆固醇。摄取高糖、高饱和脂肪膳食后,胆固醇的合摄取高糖、高
32、饱和脂肪膳食后,胆固醇的合成增加。成增加。2.2.胆固醇胆固醇胆固醇可反馈抑制肝胆固醇的合成。它主要胆固醇可反馈抑制肝胆固醇的合成。它主要抑制抑制HMG-HMG-CoACoA还原酶的合成。还原酶的合成。3.3.激素激素胰岛素及甲状腺素能诱导肝胰岛素及甲状腺素能诱导肝HMG-HMG-CoACoA还原酶还原酶的合成,从而增加胆固醇的合成的合成,从而增加胆固醇的合成胰高血糖素及皮质醇则能抑制胰高血糖素及皮质醇则能抑制HMG-HMG-CoACoA还原还原酶的活性,因而减少胆固醇的合成酶的活性,因而减少胆固醇的合成甲状腺素还促进胆固醇在肝转变为胆汁酸甲状腺素还促进胆固醇在肝转变为胆汁酸二二、胆固醇的转化
33、、胆固醇的转化 (一)转变为胆汁酸(一)转变为胆汁酸 (bile acid)(肝脏)(肝脏)(二)转化为类固醇激素(二)转化为类固醇激素(三)转化为(三)转化为7-7-脱氢胆固醇脱氢胆固醇(皮肤)(皮肤)(肾上腺皮质、睾丸、卵巢等内分泌腺)(肾上腺皮质、睾丸、卵巢等内分泌腺)第第 六六 节节 血血 浆浆 脂脂 蛋蛋 白白 代代 谢谢Metabolism of Lipoprotein 血脂血脂血浆脂蛋白的分类、组成特点及结构血浆脂蛋白的分类、组成特点及结构载脂蛋白的定义、种类、功能载脂蛋白的定义、种类、功能血浆脂蛋白的代谢血浆脂蛋白的代谢血浆脂蛋白代谢异常血浆脂蛋白代谢异常本本节节主主要要内内容
34、容一、血一、血 脂脂定义定义 血浆所含脂类统称血浆所含脂类统称血脂血脂,包括:甘油三酯、,包括:甘油三酯、磷脂、胆固醇及其酯以及游离脂酸。磷脂、胆固醇及其酯以及游离脂酸。来源来源 外源性外源性从食物中摄取从食物中摄取 内源性内源性肝、脂肪细胞及其他组织合成肝、脂肪细胞及其他组织合成后释放入血后释放入血*血脂含量受膳食、年龄、性别、职业及代谢等血脂含量受膳食、年龄、性别、职业及代谢等的影响,波动范围很大。的影响,波动范围很大。组成与含量组成与含量 总总 脂脂 400700mg/dl(5 mmol/L)甘油三酯甘油三酯 10150mg/dl(0.11 1.69 mmol/L)总总 磷磷 脂脂 15
35、0250mg/dl(48.44 80.73 mmol/L)总胆固醇总胆固醇 100250mg/dl(2.59 6.47 mmol/L)游离脂酸游离脂酸 520mg/dl(0.195 0.805 mmol/L)二、血浆脂蛋白的分类、组成及结构二、血浆脂蛋白的分类、组成及结构 分分 类类 电泳法电泳法超速离心法超速离心法 CM、VLDL、LDL、HDL血脂与血浆中的蛋白质结合,以血脂与血浆中的蛋白质结合,以脂蛋白脂蛋白(lipoprotein)形式而运输。形式而运输。CM 前前 乳糜微粒乳糜微粒(chylomicron,CM)极低密度脂蛋白极低密度脂蛋白 (very low density lip
36、oprotein,VLDL)低密度脂蛋白低密度脂蛋白 (low density lipoprotein,LDL)高密度脂蛋白高密度脂蛋白 (high density lipoprotein,HDL)超速离心法分类超速离心法分类 CM VLDL LDL HDL密度密度0.950.951.0061.0061.0631.0631.210组组成成脂脂类类含含TG最多最多,8090%含含TG 5070%含含胆固醇及其胆固醇及其酯最多,酯最多,4050%含含脂类脂类50%蛋蛋白白质质最少最少,1%510%2025%最多,约最多,约50%载脂蛋载脂蛋白组成白组成apoB48、E A、A A、C C、Capo
37、B100、C、C C、EapoB100apo A、A血血 浆浆 脂脂 蛋蛋 白白 的的 组组 成成 特特 点点血浆脂蛋白的结构血浆脂蛋白的结构 疏水性较强的疏水性较强的TG及及胆固醇酯胆固醇酯位于位于内核内核。具极性及非极性具极性及非极性基团的基团的载脂蛋白载脂蛋白、磷磷脂脂、游离胆固醇游离胆固醇,以,以单分子层借其非极性单分子层借其非极性疏水基团与内部疏水疏水基团与内部疏水链相联系,极性基团链相联系,极性基团朝外。朝外。三、载脂蛋白三、载脂蛋白定义:定义:载脂蛋白载脂蛋白 apo 指血浆脂蛋白中的蛋白质部分指血浆脂蛋白中的蛋白质部分种类:五大类种类:五大类apo A:apo B:apo C:
38、apo D:apo E 载脂蛋白可调节脂蛋白代谢关键酶活性:载脂蛋白可调节脂蛋白代谢关键酶活性:如:如:C激活激活LPL(脂蛋白脂肪酶脂蛋白脂肪酶)载脂蛋白可参与脂蛋白受体的识别:载脂蛋白可参与脂蛋白受体的识别:结合和转运脂质,稳定脂蛋白的结构结合和转运脂质,稳定脂蛋白的结构 功功 能能四、血浆脂蛋白的代谢四、血浆脂蛋白的代谢(一)乳糜微粒(一)乳糜微粒来来 源源小肠合成的小肠合成的TG和合成及吸收的和合成及吸收的磷脂、胆固醇磷脂、胆固醇+apo B48、A、A、A 代代 谢谢新生新生CM 成熟成熟CM CM残粒残粒 LPL 肝细胞摄取)肝细胞摄取)FFA 外周组织外周组织 血血 液液 CM的
39、生理功能的生理功能运输外源性运输外源性TG及胆固醇酯。及胆固醇酯。(二)极低密度脂蛋白(二)极低密度脂蛋白 来来 源源+apo B100、E 代代 谢谢VLDL VLDL残粒残粒LDL LPL LPL、HL FFA FFA 外周组织外周组织 FFA FFA 肝细胞合成的肝细胞合成的TG 磷脂、胆固醇及其酯磷脂、胆固醇及其酯VLDL的合成以肝脏为主,小肠亦可合成少量。的合成以肝脏为主,小肠亦可合成少量。VLDL的生理功能:的生理功能:运输内源性运输内源性TG内内源源性性VLDL的的代代谢谢(三)低密度脂蛋白(三)低密度脂蛋白 来来 源:源:由由VLDL转变而来转变而来 代代 谢谢1.LDL受体代
40、谢途径受体代谢途径 2.LDL的非受体代谢途径的非受体代谢途径LDL的生理功能的生理功能转运肝合成的内源性胆固醇转运肝合成的内源性胆固醇LDL 的的 代代 谢谢(四)高密度脂蛋白(四)高密度脂蛋白主要在肝合成;小肠亦可合成。主要在肝合成;小肠亦可合成。分分 类(按密度)类(按密度)HDL1 HDL2HDL3来来 源源代代 谢谢新生新生HDL细胞膜细胞膜 CM VLDL 卵磷脂、卵磷脂、胆固醇胆固醇CM VLDLapoC apoEHDL3 LCAT HDL2 CM VLDL磷脂磷脂 apoA A VLDL LDL CECETP LCAT:卵磷脂胆固醇酯酰转移酶卵磷脂胆固醇酯酰转移酶 CETP:胆
41、固醇酯转运蛋白胆固醇酯转运蛋白HDL 的的 代代 谢谢HDL的生理功能的生理功能主主要要是是参参与与胆胆固固醇醇的的逆逆向向转转运运,即即将将肝肝外外组组织织细细胞胞内内的的胆胆固固醇醇,通通过过血血循循环环转转运运到到肝,在肝转化为肝汁酸后排出体外。肝,在肝转化为肝汁酸后排出体外。HDL是是apo的储存库。的储存库。血血 浆浆 脂脂 蛋蛋 白白 代代 谢谢 总总 图图二、简答题二、简答题1.1.简述人体胆固醇的来源和去路简述人体胆固醇的来源和去路2.2.简述血浆脂蛋白的分类及其生理功能简述血浆脂蛋白的分类及其生理功能3.3.简述酮体代谢的特点简述酮体代谢的特点三、论述题三、论述题1.1.试试述述脂肪酸的分解脂肪酸的分解过程过程2.2.葡萄糖如何转变成脂肪?葡萄糖如何转变成脂肪?