第7章脂类代谢

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1、第07章 脂类代谢 Metabolism of Lipids,铜川职业技术学院 医学系,记住脂类的分布和功能、血浆脂蛋白的组 成、分类和功能 描述脂类的消化吸收、脂酸的氧化及酮体的生成和利用 说出脂肪动员的过程、磷脂代谢 描述胆固醇的来源和去路 简述脂类代谢与疾病的关系,学习目标,第 07 章,第1节 概述,第6节 脂类代谢与疾病,第2节 甘油三酯的代谢,第4节 胆固醇的代谢,第3节磷脂的代谢,第5节 血脂与血浆脂蛋白,Introduction,第1节 概述,脂类的分类,一、脂类的分布和生理功能,必需脂酸,二、脂类的消化、吸收,脂类的消化:,主要在小肠上段进行,脂类(TG、Ch、PL等),微团

2、,甘油一脂、溶血磷脂、 长链脂酸、胆固醇等,混合微团,胆汁酸盐乳化,胰脂肪酶、磷脂酶等水解,乳化,脂类的吸收,在十二指肠下段及空肠上段,混合 微团,小肠粘膜 细胞内,乳糜微粒,门静脉,肝脏,扩散,重新酯化,结合载脂蛋白,第 2 节 甘油三酯的代谢Metabolism of Triglyceride,一 、甘油三酯的分解代谢,（一）脂肪动员储存在脂肪细胞中的脂肪被脂肪酶逐步水解，生成甘油和游离脂酸(free fatty acid,FFA)并释放入血，经血液循环运输到其它组织被氧化利用的过程称为脂肪动员。,甘油三酯,甘油二酯,甘油一酯,甘油三酯的水解过程,甘油,TG脂肪酶,脂酸1,脂酸2,脂酸3,

3、DG脂肪酶,MG脂肪酶,限速酶：甘油三酯（TG）脂肪酶又称激素敏感脂肪酶(HSL) 产物：1分子甘油和3分子脂酸 脂解激素：肾上腺素、胰高血糖素、ACTH（促 肾上腺皮质激素）、去甲肾上腺素 抗脂解激素：胰岛素,甘油三酯的水解过程总结,（二）甘油的代谢,乙酰辅酶ATCA,（三）脂肪酸的氧化分解代谢,1.脂酸的活化脂酰CoA的生成（胞液） 2脂酰CoA进入线粒体 3脂酸的-氧化（线粒体） 4乙酰CoA和NADH+H+及FADH2的氧化,脂酸的活化 脂酰 CoA 的生成 （胞液）,脂酰CoA合成酶存在于内质网及线粒体外膜上,+ CoA-SH,2.脂酰CoA进入线粒体,此过程为脂酸-氧化的限速步骤，

4、脂酯肉碱转移酶是限速酶（在饥饿、高脂低糖、糖尿病等时，此酶活性增强）,膜间腔,脂酯肉碱转移酶,脂酰肉碱 转移酶,脂酰肉碱,肉碱,肉碱,脂酰肉碱,基质,内膜,3. 脂酸的-氧化(线粒体),脱氢,加水,再脱氢,硫解,脂酰CoA,L(+)-羟脂酰CoA,-酮脂酰CoA,脂酰CoA+乙酰CoA,目 录,目 录,16C,12C,14C,10C,8,1,3,2,7次后,乙酰CoA,CO2+H2O,三羧酸循环,生成酮体,肝外组织氧化利用,4乙酰CoA和NADH+H+及FADH2的氧化,肉碱转运载体,线粒体膜,脂酸分解总结,活 化：消耗2个高能磷酸键,-氧 化： 需经7次-氧化,每次四步:脱氢、水化、再脱氢、

5、硫解 产物：1分子乙酰CoA1分子少两个碳原子的脂酰CoA1分子NADH+H+1分子FADH2,脂酸氧化的能量生成 以16碳软脂酸的氧化为例,7次循环产物：8分子乙酰CoA 7分子NADH+H+ 7分子FADH2,能量计算：P79 1mol软脂酸彻底氧化分解 共生成ATP 810+72.5 +71.5 =108mol净生成ATP 108 2 = 106mol,乙酰乙酸(acetoacetate) 、-羟丁酸(-hydroxybutyrate)、丙酮(acetone)三者总称为酮体。,（四）酮体的生成和利用,部位：肝细胞线粒体 原料：乙酰辅酶A或-氧化最后4碳产物 限速酶：（羟甲基戊二酸单酰辅酶

6、A）HMG-CoA 合酶过程：,1. 酮体的生成,CoASH,CoASH,NAD+,NADH+H+,-羟丁酸 脱氢酶,HMGCoA合酶,乙酰乙酰CoA硫解酶,HMGCoA裂解酶,酮体生成过程,部位：肝外组织（心、肾、脑、骨骼肌等）细胞的线粒体 重要的酶：乙酰乙酰CoA硫激酶琥珀酰CoA转硫酶 特点：肝内生酮, 肝外用,2.酮体的利用,NAD+,NADH+H+,琥珀酰CoA,琥珀酸,CoASH+ATP,PPi+AMP,CoASH,琥珀酰CoA转硫酶 （心、肾、脑及骨骼肌的线粒体）,乙酰乙酰CoA硫激酶 （肾、心和脑的线粒体）,乙酰乙酰CoA硫解酶（心、肾、脑及骨骼肌线粒体）,酮体的利用,3.酮体

7、生成的生理意义,酮体是肝能源输出的重要形式。酮体易于透过血脑屏障及肌肉毛细血管壁，因而成为肌肉和脑组织的重要能源。一般情况下，脑组织主要依赖葡萄糖作为能源，但在糖供应不足或糖利用障碍时，酮体可代替葡萄糖，成为脑组织的主要能源。病理意义：糖尿病酮症酸中毒, 酮体是脂肪酸在肝内代谢的正常中间产物，是肝输出脂肪能源的一种形式。,（具水溶性，能透过血脑屏障及毛细血管壁。长期饥饿时，酮体供给脑组织75%的能量。禁食、应激及糖尿病时，心、肾、骨骼肌摄取酮体代替葡萄糖供能，节省葡萄糖以供脑和红细胞所需。可防止肌肉蛋白的过多消耗。）, 长期饥饿和糖尿病时，脂肪动员加强，酮体生成增多。当肝内产生酮体超过肝外组织

8、氧化酮体的能力时，血中酮体蓄积，称为酮血症。尿中有酮体排出，称酮尿症。二者统称酮体症(酮症).可导致代谢性酸中毒，称酮 症酸中毒。,3、酮体生成的生理意义,返回,二 、甘油三酯的合成代谢,（一）活化甘油3-磷酸甘油的来源 1.糖代谢的中间产物磷酸二羟丙酮还原 2.由食物中的甘油直接活化（脂肪和肌肉中不能直接活化）,（二）脂酸的合成,1合成部位 肝（主要） 、脂肪等组织的胞液、内质网 2合成原料 乙酰CoA（在线粒体中）、ATP、HCO3、NADPH、Mn2+,3软脂酸的合成过程,前提：线粒体内生成的乙酰辅酶A转运至胞液通过柠檬酸-丙酮酸循环完成,线粒体膜,胞液,线粒体基质,丙酮酸,丙酮酸,苹果

9、酸,草酰乙酸,柠檬酸,柠檬酸,乙酰CoA,苹果酸,（1）丙二酰CoA的合成（胞液）,丙二酰CoA,HCO3- + 乙酰CoA,ADP+Pi,ATP,乙酰CoA羧化酶,乙酰CoA羧化酶是脂酸合成的限速酶，其辅酶是 生物素，激活剂是Mn2+,生物素,乙酰CoA7丙二酰COA14NADPH14H+H2O,软脂酸14NADP+7CO27H2O8CoA-SH,脂酸合成酶系 （7次循环）,（2）软脂酸（16C）的合成（胞液）,脂酸合成酶系由7种酶和1种酰基载体蛋白ACP构成,（3）脂酸碳链的延长或缩短,脂酸合成酶系催化生成的是16碳的软脂酸，少于或多于16碳的脂酸需要在肝细胞内质网或线粒体内相应酶系的作用

10、下，对软脂酸进行加工后才能生成。,（三）脂肪的合成P77,1.合成部位 主要在肝、脂肪组织的内质网 2.合成原料 3-磷酸甘油脂酰辅酶A 3.合成过程,甘油三酯,脂肪合成过程,3-磷酸甘油,甘油二酯,磷脂酸,第 3 节 磷 脂 的 代 谢 Metabolism of Phospholipid,定义 含磷酸的脂类称磷酯。,分类 甘油磷脂 由甘油构成的磷酯,X =胆碱、乙醇胺、 丝氨酸、肌醇等,鞘磷脂 由鞘氨醇构成的磷脂,1. 合成部位 全身各组织内质网，肝、肾、肠等组织最活跃。,2. 合成原料及辅因子 脂酸、甘油、磷酸盐、胆碱、丝氨酸、乙醇胺、肌醇、ATP、CTP等,一、甘油磷脂的合成,3、合成

11、过程(P82 图6-6),HOCH2CH2NH2,HOCH2CH2N(CH3)3,OCH2CH2NH2,磷酸乙醇胺,CDP-OCH2CH2NH2,CDP-乙醇胺 （活性供体） （胞苷二磷酸乙醇胺）,乙醇胺激酶,CTP:磷酸乙醇胺胞苷转移酶,ATP ADP,CTP PPi,胆碱激酶,ATP ADP,OCH2CH2N(CH3)3,CDP-OCH2CH2N(CH3)3,CDP-胆碱 （胞苷二磷酸胆碱）,CTP:磷酸胆碱胞苷转移酶,CTP PPi,P,P,磷酸胆碱,3 S腺苷蛋氨酸,活化过程,CDP-乙醇胺 CMP,磷脂酰乙醇胺 （脑磷脂）,磷脂酰胆碱 （卵磷脂）,CDP-胆碱 CMP,甘油二酯,转移

12、酶,脑磷脂和卵磷脂的生成(P83 图6-7),二、甘油磷脂的分解（图6-8）,磷脂酶 (phospholipase , PLA),第 4 节 胆固醇代谢 Metabolism of Cholesterol,环戊烷多烃菲,胆固醇的生理功能,是生物膜的重要成分，对控制生物膜的流动性有重要作用；,是合成胆汁酸、类固醇激素及维生素D等生理活性物质的前体。,胆固醇存在形式：游离胆固醇和胆固醇酯,一、胆固醇的生物合成,(一)合成部位：肝 （70-80%）小肠（10%）细胞质、内质网,(二)合成原料,乙酰CoA（来自柠檬酸-丙酮酸循环）、NADPH+H+、ATP,(三)合成的基本过程,包括近30步反应， 分

13、3个主要阶段， (羟甲基戊二酰辅酶A)HMG-CoA还原酶是整个反应限速酶,1.甲基二羟戊酸 的合成,限速酶,2.鲨烯的合成,3.胆固醇的合成,1分子胆固醇,18乙酰CoA + 36ATP + 16(NADPH+H+),葡萄糖有氧氧化,葡萄糖经磷酸戊糖途径,胆固醇合成总反应,饥饿与禁食使HMG-CoA还原酶合成减少，活性降低，可抑制肝合成胆固醇； 高糖、高脂膳食会使HMG-CoA还原酶活性增强，胆固醇合成增多； 胰岛素能使HMG-CoA还原酶合成增多，从而增加胆固醇合成；胰高血糖素及皮质醇等能抑制胆固醇合成；甲状腺激素既能促进胆固醇的合成，又能促进胆固醇向胆汁酸的转化，且后一作用较强，因而甲亢

14、患者血清胆固醇含量下降。 胆固醇本身对HMG-CoA还原酶具有反馈抑制作用,（四）胆固醇合成的调节,(五)胆固醇的酯化,1、胆固醇,ACAT 脂酰辅酶A 脂酰转移酶,胆固醇酯（细胞）,2、胆固醇,LCAT 卵磷脂-胆固醇脂酰转移酶,胆固醇酯（血浆）,二、胆固醇的转化与排泄,（一）转变为胆汁酸 (bile acid)（肝脏）胆固醇的主要去路，也是机体清除胆固醇的主要方式,（二）转化为类固醇激素,（三）转化为7 - 脱氢胆固醇 维生素D3（皮肤）,（肾上腺皮质、睾丸、卵巢等内分泌腺）,（四）转变为粪固醇排出体外（肠道）,第 5 节 血脂与血浆脂蛋白 Blood Lipids and Lipopro

15、tein,一、血脂,(一)血脂的概念血浆中所含的脂类称为血脂，包括甘油三酯（TG）、游离胆固醇（FC）、胆固醇酯（CE）、磷脂（PL）、游离脂酸（FFA）等。,(二)血脂的来源与去路,1.来源 食物中的脂类消化吸收进入血液； 体内肝、脂肪等组织合成的脂肪释放入血。 2.去路 进入组织细胞，氧化供能； 进入脂库储存； 构成生物膜； 转变成其他物质等。,正常人空腹血脂组成及正常参考值,二、血浆脂蛋白,（一）载脂蛋白(apolipoprotein, apo) 1.概念:指血浆脂蛋白中的蛋白质部分2. 种类： 20多种apo A: A、A、A apo B: B100、B48 apo C: C、C、C apo D apo E,血浆脂蛋白 = 血脂 + 载脂蛋白 血液中脂类运输形式, 调节脂蛋白代谢关键酶活性：LPL和LCAT（P88-89）,参与脂蛋白受体的识别,A识别HDL受体 B100，E 识别LDL受体, 结合和转运脂质，稳定脂蛋白的结构,3.功 能,(二)血浆脂蛋白的分类,1.电泳法,乳糜微粒 (chylomicron, CM) 极低密度脂蛋白(very low density lipoprotein, VLDL) 低密度脂蛋白(low density lipoprotein, LDL) 高密度脂蛋白(high density lipoprotein, HDL),