《第05章脂类代谢人卫7教学材料》由会员分享，可在线阅读，更多相关《第05章脂类代谢人卫7教学材料（143页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、单击此处编辑母版标题样式单击此处编辑母版副标题样式*1目 录第 五 章脂 类 代 谢Metabolism of Lipids目 录本章内容1、不饱和脂肪酸的命名及分类2、脂类的消化与吸收3、甘油三酯代谢4、磷脂代谢5、胆固醇代谢6、血浆脂蛋白代谢目 录脂肪和类脂总称为脂类(lipids) ) 。 三脂酰甘油 (triacylglycerol, TAG)，也称为甘油三酯 (triglyceride, TG) 胆固醇 (cholesterol, CHOL)胆固醇酯 (cholesterol ester, CE) 磷脂 (phospholipid, PL)糖脂 (glycolipid)鞘脂 (sph
2、ingolipid) n定义:n分类:脂类概述类脂(lipoid)脂肪 (fat)目 录目 录鞘 脂 鞘磷脂 鞘糖脂 FA鞘氨醇 FA PiX鞘氨醇 FA 糖 鞘氨醇 目 录u 脂肪酸 (fatty acids)简称脂酸,包括饱和脂酸(saturated fatty acid)和不饱和脂酸(unsaturated fatty acid)。后者中多不饱和脂酸，机体自身不能合成，必须由食物提供，是动物不可缺少的营养素，故称为营养必需脂酸(essential fatty acid)，包括亚油酸、亚麻酸和花生四烯酸。它们是前列腺素、血栓烷及白三烯等生理活性物质的前体。目 录 分类含量 分布 生理功能脂
3、肪脂肪甘油三酯 95脂肪组织、血浆1.储脂供能2.促脂溶性维生素吸收3.热垫作用4.保护垫作用5.构成血浆脂蛋白类脂类脂糖脂、胆固醇及其酯、磷脂5生物膜、神经、血浆1.维持生物膜的结构和功能2.提供必需脂酸3.胆固醇可转变成类固醇激素、 VitD3、胆汁酸4.构成血浆脂蛋白脂类的分类、含量、分布及生理功能 目 录第一节 不饱和脂肪酸的分类与命名Section 1 The Classification and Nomenclature of Unsaturated Fatty Acids目 录系统命名法：需标示脂肪酸的碳原子数和双键的位置。u或n编码体系：从脂肪酸的甲基碳起计算其碳原子顺序。u编
4、码体系：从脂肪酸的羧基碳起计算碳原子的顺序。CH3-(CH2)5-CH=CH-(CH2)7-COOH/n系编码系编码十六碳-7-烯酸十六碳-9-烯酸不饱和脂肪酸的命名：目 录常常 见见 的的 不不 饱饱 和和 脂脂 肪肪 酸酸目 录哺乳类动物体内的多不饱和脂肪酸均由相应的母体脂肪酸衍生而来。3、6及9三族多不饱和脂肪酸在哺乳类动物体内彼此不能相互转化。哺乳类动物只能合成9及7系的多不饱和脂肪酸，不能合成6及3系多不饱和脂肪酸。因此，6及3系多不饱和脂肪酸为必需脂肪酸。目 录Section 2 Digestion and Absorption of Lipids第二节 脂类的消化和吸收目 录食物
5、脂类的消化过程食物脂类的消化过程甘油三酯 2-甘油一酯 + 2 FFA 磷 脂 溶血磷脂 + FFA 磷脂酶A2 胆固醇酯 胆固醇酯酶 胆固醇 + FFA 胰脂酶 辅脂酶 乳化 胆汁酸盐 相应消化酶 产 物 食物中的脂类 微团(micelles)目 录胆汁酸盐的作用胆汁酸盐的作用目 录脂类的吸收部 位 十二指肠下段及空肠上段方式中链及短链脂酸构成的TG 乳化 吸收 脂肪酶 甘油 + FFA 门静脉 血循环肠粘膜 细胞 目 录长链脂酸及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）淋巴管 血循环乳糜微粒(chylomicron, CM) TG、CE、PL + +
6、载脂蛋白(apo) B48、C、A、A 溶血磷脂及游离脂酸 肠粘膜细胞（酯化成PL）目 录 CoA + CoA + RCOOH RCOOH RCORCOCoA CoA 脂酰CoA合成酶ATP ATP AMP PPiAMP PPi 酯酰CoA 转移酶 CoA R2COCoA R3COCoA CoA 酯酰CoA 转移酶n脂肪合成的甘油一酯途径（小肠粘膜细胞）目 录甘油三酯的代谢概况目 录第 三 节 甘油三酯的代谢 Metabolism of Triglyceride目 录（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
7、 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 目 录脂肪动员过程脂解激素-受体G蛋白 AC ATPcAMP PKA +HSLa(无活性) HSLb(有活性)TG 甘油二酯 （DG） 甘油一酯 甘 油 FFA FFA FFA 甘油二酯脂肪酶 甘油一酯脂肪酶 u HSL-激素敏感性甘油三酯脂肪酶 甘油溶于水，可以直接由血液运输，而游离脂肪酸不溶于水，必须与血浆清蛋白结合才能运输 目 录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、ACTH 、 TSH等。 抗脂解激素抑制脂肪动员，如胰岛素、前
8、列腺素E2、烟酸等。目 录甘油 3-磷酸甘油 磷酸二羟丙酮ATP ADP NAD+ NADH甘油激酶磷酸甘油 脱氢酶糖酵解途径异生为糖3-磷酸甘油醛（脂肪细胞及骨骼肌细胞缺乏甘油激酶不能利用甘油）（二）甘油的代谢部位：肝、肾、肠等组织 其中肝甘油激酶活性很高 目 录（三）脂酸的-氧化组 织：除脑组织外,大多数组织均可进 行， 其中肝、肌肉最活跃。亚细胞：胞液、线粒体 部 位 目 录1. 脂酸的活化 2. 脂酰 CoA 的生成（胞液）脂酰CoA合成酶 ATP AMP PPi 脂酰CoA合成酶(acyl-CoA synthetase)存在于内质网及线粒体外膜上 消耗2P + + CoA-SH Co
9、A-SH 目 录关键酶 2. 脂酰CoA 进入线粒体l饥饿、高脂低糖膳食或患糖尿病 l饱食时l酶缺乏，运动时肌无力 目 录目 录1904年，Franz Knoop利用不能被机体分解的苯基标记脂酸的-甲基后喂饲动物,在检查尿中的代谢产物时发现：不论碳链长短,凡是奇数碳原子的脂酸其尿中产生苯甲酸的衍生物,而偶数碳原子的脂酸其尿中则产生苯乙酸的衍生物。他由此推断，脂酸是在-碳原子上发生氧化而被降解。 脂酸的-氧化是指在脂酸的-碳原子（）所进行的氧化过程。3. 脂酸的氧化目 录脂酸的氧化过程脱氢 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 脂酰CoA 脱
10、氢酶反2-烯酰CoAL(+)-羟脂酰CoA脱氢酶 NAD+NADH+H+2-烯脂酰CoA 水化酶H2O FADFADH2-酮脂酰CoA硫解酶CoA-SH 目 录目 录脂酰CoA脱氢酶L(+)-羟脂酰CoA脱氢酶 NAD+ NADH+H+ -烯酰CoA 水化酶2H2OFADFADH2 酮脂酰CoA 硫解酶CoA-SH脂酰CoA合成酶肉碱转运载体ATPCoASHAMP PPiH2O呼吸链 1.5ATP H2O 呼吸链 2.5ATP 线粒体膜TAC 活化转运-氧化TAC氧化磷酸化目 录 NADH + H+ FADH2 H2O 呼吸链 1.5ATP H2O 呼吸链 2.5ATP 乙酰CoA彻底氧化 三
11、羧酸循环 生成酮体 肝外组织氧化利用 目 录活 化：消耗2个高能磷酸键 氧 化： 每轮循环 四个重复步骤：脱氢、水化、再脱氢、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 4. 脂酸氧化的能量生成 以16碳软脂酸的氧化为例目 录7 轮循环产物：8分子乙酰CoA7分子NADH+H+7分子FADH2能量计算： 生成ATP 810 + 72.5 + 71.5 = 108 净生成ATP 108 2 = 106目 录对于任一偶数碳原子的长链脂肪酸，其净生成的ATP数目可按下式计算：目 录1. 不饱和脂酸的氧化 不饱和脂酸 氧化 顺3-烯酰CoA顺2-烯酰
12、CoA 反2-烯酰CoA 3顺-2反烯酰CoA 异构酶 氧化 L(+)-羟脂酰CoA D(-)-羟脂酰CoA D(-)-羟脂酰CoA 表构酶H2O （四）脂酸的其他氧化方式目 录亚油酰CoA（9顺，12顺）3次氧化 十二碳二烯脂酰CoA（3顺，6顺）十二碳二烯脂酰CoA（2反，6顺）3顺,2反-烯脂酰 CoA异构酶2次氧化 目 录八碳烯脂酰CoA（2顺） D(-)-羟八碳脂酰CoA L(+)-羟八碳脂酰CoA 4 乙酰CoA 3次氧化 -羟脂酰CoA 表构酶烯脂酰CoA 水化酶12CH3cOHOSCoA3目 录长链脂酸(C20、C22)（过氧化酶体） 脂肪酸氧化酶（FAD为辅酶） 较短链 脂酸
13、 （线粒体）氧化2.过氧化酶体脂酸氧化目 录3. 含奇数碳原子脂肪酸的氧化奇数碳脂酸Ile Met Thr Val 胆固醇侧链CH3CH2COCoA 羧化酶 （ATP、生物素）CO2 D-甲基丙二酰CoA L-甲基丙二酰CoA 消旋酶 变位酶 5-脱氧腺苷钴胺素 琥珀酰CoA TAC 目 录乙酰乙酸(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（五）酮体的生成和利用目 录CO2 CoASH Co
14、ASH NAD+ NADH+H+ -羟丁酸脱氢酶HMGCoA 合成酶乙酰乙酰CoA硫解酶HMGCoA 裂解酶1. 酮体的生成 目 录 NAD+ NADH+H+ 琥珀酰CoA 琥珀酸 CoASH+ATP PPi+AMP CoASH 2. 酮体的利用 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）目 录2乙酰CoA 乙酰乙酰CoA 乙酰CoA 乙酰乙酸 HMGCoA D(-)-羟丁酸 丙酮 乙酰乙酰CoA 琥珀酰CoA 琥珀酸 酮体的生成和利用的总示意图2乙酰CoA 目 录3. 酮体生成的生理意义在正常情况
15、下，酮体是肝输出能源的一种重要的形式；在饥饿、糖供应不足情况下，酮体可为心、脑等重要器官提供必要的能源。糖尿病：酮症酸中毒目 录4. 酮体生成的调节（1） 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 饱 食 胰岛素 进入肝的脂酸 脂酸氧化 酮体生成 饥 饿 脂肪动员 FFA 胰高血糖素等 脂解激素 酮体生成 脂酸氧化 目 录（2）肝细胞糖原含量及代谢的影响糖代谢 旺盛 FFA主要生成TG及磷脂 乙酰CoA +乙酰CoA羧化酶 丙二酰CoA 反之，糖代谢减弱，脂酸氧化及酮体生成均加强。目 录丙二酰CoA竞争性抑制肉碱脂酰转移酶 ，抑制脂酰CoA进入线粒体，脂酸氧化减弱，酮体生产减
16、少。（3）丙二酰CoA抑制脂酰CoA进入线粒体目 录组 织：肝（主要）、脂肪等组织 亚细胞：胞液：合成16碳的软脂酸肝线粒体、内质网：碳链延长1. 合成部位（一）脂酸的合成二、甘油三酯的合成代谢 目 录NADPH的来源 磷酸戊糖途径（主要来源） 柠檬酸-丙酮酸循环 （次要来源）乙酰CoA、ATP、HCO3 、NADPH、Mn2+ 2. 合成原料乙酰CoA的主要来源乙酰CoA全部在线粒体内产生，通过柠檬酸-丙酮酸循环 (citrate pyruvate cycle)出线粒体。乙酰CoA 氨基酸 葡萄糖（主要） 目 录线粒体膜胞液 线粒体基质 丙酮酸 丙酮酸 苹果酸 草酰乙酸 柠檬酸 柠檬酸 乙酰CoA NADPH+H+ NADP+ 苹果酸酶 CoA 乙酰乙酰CoA CoA ATP ADP+ Pi ATP柠檬酸裂解酶 CoA 草酰乙酸 H2O 柠檬酸合酶 CO2CO2软脂酸葡萄糖目 录（1）丙二酰CoA的合成3. 软脂酸合成酶系及反应过程限速酶目 录变构调节：化学修饰调节：长期高糖饮食诱导乙酰CoA羧化酶的合成目 录酰基转移硫解脂酸合成酶系1乙酰CoA + 7丙二酰CoA重复加成缩合加氢脱
