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1、第 七 章,脂 类 代 谢,Metabolism of Lipid,脂肪和类脂总称为脂类(lipid),脂肪 (fat)： 三脂酰甘油 (triacylglycerols,TAG)也称为甘油三酯 (triglyceride, TG),类脂(lipoid)： 胆固醇 (cholesterol, CHOL) 胆固醇酯 (cholesterol ester, CE) 磷脂 (phospholipid, PL) 鞘脂 (sphingolipids),分类,定义,*前言,甘油三酯,甘油磷脂 (phosphoglycerides),胆固醇酯,脂类物质的基本构成,X = 胆碱、水、乙醇胺、丝氨酸、甘油、 肌
2、醇、磷脂酰甘油等,甘油三脂,X = 胆碱、水、乙醇胺、 丝氨酸、甘油、肌醇、磷脂酰甘油等,甘油磷脂,甘油,鞘 脂,鞘磷脂,鞘糖脂,游离脂肪酸（脂酸）的来源,自身合成 以脂肪形式储存，需要时从脂肪动员产生，多为饱和脂酸和单不饱和脂酸。,食物供给 包括各种脂酸，其中一些不饱和脂 酸，动物不能自身合成，需从植物中摄取。,* 必需脂酸亚油酸、亚麻酸、花生四烯酸等多不饱和脂酸是人体不可缺乏的营养素，不能自身合成，需从食物摄取，故称必需脂酸。,常 见 的 不 饱 和 脂 酸,脂类的消化,条件 乳化剂（胆汁酸盐和 酶的催化作用,部 位 主要在小肠上段,消化过程及相应的酶,甘油三酯,产 物,食物中的脂类,2-
3、甘油一酯 + 2 FFA,磷 脂,溶血磷脂 + FFA,胆固醇酯,胆固醇 + FFA,微团 (micelles),辅脂酶是胰脂酶对脂肪消化不可缺少的蛋白质辅因子，分子量约10,000。辅脂酶在胰腺泡中以酶原形式合成，随胰液分泌入十二指肠。进入肠腔后，辅脂酶原被胰蛋白酶从其N端切下一个五肽而被激活。辅脂酶本身不具脂肪酶的活性，但它具有与脂肪及胰脂酶结合的结构域。它与胰脂酶结合是通过氢键进行的；它与脂肪通过疏水键进行结合。,辅脂酶,脂肪与类脂的消化产物，包括甘油一酯、脂酸、胆固醇及溶血磷脂等以及中链脂酸（610C）及短链脂酸（24C）构成的的甘油三酯与胆汁酸盐，形成混合微团(mixed micel
4、les)，被肠粘膜细胞吸收。,脂类的吸收,部 位 十二指肠下段及空肠上段,方式,长链脂酸及2-甘油一酯,肠粘膜细胞（酯化成TG）,胆固醇及游离脂酸,肠粘膜细胞（酯化成CE）,溶血磷脂及游离脂酸,肠粘膜细胞（酯化成PL）,甘油一酯途径,甘油三酯的消化与吸收,第 一 节 概述,一、脂类的主要生理功能,1. 储能与供能 2.维持生物膜正常的结构和功能 3. 热垫和保护垫作用 4. 转变成重要的生理活性物质(如激素等） 5.提供必需脂酸 6.合成第二信使(如磷脂)参与代谢调节 其它如构成血浆脂蛋白、促脂溶性维生素吸收等。,二、脂类在体内的分布 .甘油三脂(脂肪,可变脂)-存在于脂肪组织等 .类 脂(糖
5、酯、胆固醇及其酯、磷脂等,为恒定脂)存在于生物膜、神经组织、血浆等.,第 二节 血 脂 与血浆脂 蛋 白 Blood Lipids and Lipoprotein,血脂 血浆脂蛋白的分类、组成 载脂蛋白 血浆脂蛋白的代谢 血浆脂蛋白代谢异常,本节主要内容,血脂 血浆所含脂类统称血脂， 种类:包括甘油三酯、磷脂、胆固醇及其酯以及游离脂酸。,来源 外源性从食物中摄取内源性肝、脂肪细胞及其他组织合成后释放入血,一、血脂的种类与含量,* 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。,含量总 脂 400700mg/dl (5 mmol/L)甘油三酯 10150mg/dl (0.11 1
6、.69 mmol/L)总 磷 脂 150250mg/dl (48.44 80.73 mmol/L)总胆固醇 100250mg/dl (2.59 6.47 mmol/L)游离脂酸 520mg/dl (0.195 0.805 mmol/L),二、血浆脂蛋白的分类、组成,1.电泳法,2.超速离心法 CM、VLDL、LDL、HDL,血脂与血浆中的蛋白质结合，以脂蛋白(lipoprotein)形式而运输。,（一）分类,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 lipoprot
7、ein, LDL) 高密度脂蛋白(high density lipoprotein, HDL),超速离心法分类,血 浆 脂 蛋 白 的 组 成 特 点,血浆脂蛋白的结构,疏水性较强的TG及胆固醇酯位于内核。,具极性及非极性基团的载脂蛋白、磷脂、游离胆固醇，以单分子层借其非极性疏水基团与内部疏水链相联系，极性基团朝外。,三、载脂蛋白,定义载脂蛋白(apolipoprotein, apo) 指血浆脂蛋白中的蛋白质部分。,种类（18种） apo A: A、A、A apo B: B100、B48 apo C: C、C、C apo D apo E, 载脂蛋白可调节脂蛋白代谢关键酶活性：,A激活LCAT
8、(卵磷酯胆固醇脂转移酶) C激活LPL (脂蛋白脂肪酶) A辅助激活LPL C抑制LPL A激活HL (肝脂肪酶), 载脂蛋白可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,功 能,四、血浆脂蛋白的代谢,（一）乳糜微粒,来 源,代 谢,CM的生理功能 运输外源性TG及胆固醇酯。,存在于组织毛细血管内皮细胞表面 使CM中的TG、磷脂逐步水解，产生甘油、FA及溶血磷脂等。,LPL（脂蛋白脂肪酶）,（二）极低密度脂蛋白,来 源,+ apo B100、E,代 谢,VLDL,VLDL 残粒,LDL,LPL,LPL、HL,LPL脂蛋白脂肪酶 H
9、L 肝脂肪酶,FFA,外周组织,FFA,肝细胞合成的TG 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。,VLDL的生理功能： 运输内源性TG,内 源 性 VLDL 的 代 谢,（三）低密度脂蛋白,来 源：由VLDL转变而来,代 谢,LDL受体代谢途径,LDL受体广泛分布于肝动脉壁细胞等全身各组织的细胞膜表面,特异识别、结合含apo E或apo B100的脂蛋白，故又称apo B,E受体。,低密度脂蛋白受体代谢途径：,ACAT脂酰CoA 胆固醇脂酰转移酶,LDL的非受体代谢途径 血浆中的LDL还可被修饰，修饰的LDL如氧化修饰LDL (ox-LDL)可被清除细胞即单核吞噬细胞
10、系统中的巨噬细胞及血管内皮细胞清除。这两类细胞膜表面具有清道夫受体(scavenger receptor, SR)，摄取清除血浆中的修饰LDL。,LDL的生理功能 转运肝合成的内源性胆固醇,* 正常人每天降解45%的LDL，其中2/3经LDL受体途径降解，1/3由清除细胞清除。,LDL 的 代 谢,LDL的生理功能功能: 转运肝合成的胆固醇 到肝外利用,（四）高密度脂蛋白,主要在肝合成；小肠亦可合成。 CM、VLDL代谢时，其表面apo A、A、A、apo C及磷脂、胆固醇等离开亦可形成新生HDL。,分 类（按密度） HDL1 HDL2 HDL3,来 源,代 谢,新生HDL,HDL3,HDL2
11、,LCAT：卵磷脂胆固醇酯酰转移酶 CETP：胆固醇酯转运蛋白, 使HDL表面卵磷脂2位脂酰基转移到胆固醇3位羟基生成溶血卵磷脂及胆固醇酯 使胆固醇酯进入HDL内核逐渐增多 使新生HDL成熟,LCAT的作用（由apo A激活）,成熟HDL可与肝细胞膜受体结合而被摄取。,胆固醇酯 部分由 HDL 转移到 VLDL 少量由 HDL 转移到肝,胆固醇在肝内转变成胆汁酸或直接通过胆汁排出体外。,HDL的生理功能 主要是参与胆固醇的逆向转运(reverse cholesterol transport, RCT)，即将肝外组织细胞内的胆固醇，通过血循环转运到肝清除周围组织中的CE-降胆古醇的作用。HDL也
12、是apoC的储存库。,五、血浆脂蛋白代谢异常,（一） 高脂蛋白血症,成人 TG 2.26mmol/l 或 200mg/dl （空腹1416h） 胆固醇 6.21mmol/l 或 240mg/dl儿童 胆固醇 4.14mmol/l 或 160mg/dl,也是高脂血症；其血浆中的脂类高于正常人的上限。,分类 按脂蛋白及血脂改变分六型, 按病因分： 原发性(病因不明)继发性(继发于其他疾病),（二）高脂血症与动脉粥样硬化,如家族性apoB100受体缺乏（LDL受体缺乏）可表现为高CE血症，出现动脉粥样硬化,现已发现脂蛋白代谢关键酶如LPL及LCAT，载脂蛋白如apoC、B、E、A、C，脂蛋白受体如L
13、DL受体等的遗传缺陷所导致的疾病。,第 三 节 甘油三酯的代谢Metabolism of Triglyceride,（一） 脂肪的动员,定义 储存在脂肪细胞中的脂肪，被肪脂酶逐步水解为FFA及甘油，并释放入血以供其他组织氧化利用的过程。,关键酶激素敏感性甘油三酯脂肪酶(hormone-sensitive triglyceride lipase , HSL),一、甘油三酯的分解代谢,脂解激素 能促进脂肪动员的激素，如胰高血糖素、去甲肾上腺素、促肾上腺皮质激素 （ ACTH ） 、 促甲状腺激素 （ TSH ）等。,对抗脂解激素因子 抑制脂肪动员，如胰岛素、前列腺素E2、烟酸等。,脂肪动员过程,脂
14、解激素-受体,G蛋白,AC,ATP,cAMP,PKA,HSLa(无活性),HSLb(有活性),TG,甘油二酯（DG）,甘油一酯,甘 油,HSL-激素敏感性甘油三酯脂肪酶,（二）脂酸的-氧化,脂酸的活化 脂酰 CoA 的生成（胞液）,* 脂酰CoA合成酶(acyl-CoA synthetase)存在于内质网及线粒体外膜上,+ CoA-SH,关键酶,2. 脂酰CoA进入线粒体,3. 脂酸的氧化,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,5,目 录,4乙酰CoA进入,肉碱转运载体,线粒体膜,活 化：消耗2个高能磷酸键,氧 化：,每轮循
15、环 四个重复步骤：脱氢、水化、再脱氢、硫解 产物：1分子乙酰CoA 1分子少两个碳原子的脂酰CoA 1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 轮循环产物：8分子乙酰CoA 7分子NADH+H+ 7分子FADH2,能量计算： 生成ATP 812 + 73 + 72 = 131净生成ATP 131 2 = 129,软脂酸与葡萄糖在体内氧化产生ATP的比较,（三）脂肪酸的其他氧化方式 1、脂肪酸氧化 2、脂肪酸氧化 3、不饱和脂肪酸的氧化,乙酰乙酸(acetoacetate) 、-羟丁酸(-hydroxybutyrate)、丙酮(acetone)三者总称为酮体。,血浆水平：0.030.5mmol/L(0.35mg/dl),代谢定位： 生成：肝细胞线粒体 利用：肝外组织（心、肾、脑、骨骼肌等）线粒体,（四）酮体的生成和利用,CoASH,CoASH,NAD+,NADH+H+,-羟丁酸 脱氢酶,HMGCoA合酶,
