生物化学通用版课件第10章脂代谢

第第 十十 章章脂 类 代 谢Metabolism of Lipid脂脂 类类 概概 述述 脂肪和类脂总称为脂类脂肪和类脂总称为脂类(lipid)脂肪脂肪(fat)：三脂酰甘油三脂酰甘油(triacylglycerols,TAG)也也称为称为甘油三酯甘油三酯(triglyceride,TG)类脂类脂(lipoid)：胆胆固醇固醇(cholesterol,CHOL)胆固胆固醇酯醇酯(cholesterol ester,CE)磷脂磷脂(phospholipid,PL)鞘脂鞘脂(sphingolipids)分类分类定义定义甘油三酯甘油三酯 甘油磷脂甘油磷脂(phosphoglycerides)胆固醇酯胆固醇酯 FA胆固醇胆固醇 脂类物质的基本构成脂类物质的基本构成FAFAFA 甘甘油油 FAFAPiX 甘甘油油 X=胆胆碱碱、水水、乙乙醇醇胺胺、丝丝氨氨酸酸、甘甘油油、肌肌醇醇、磷磷脂脂酰甘油等酰甘油等 甘油三脂甘油三脂X X=胆胆碱碱、水水、乙乙醇醇胺胺、丝丝氨氨酸酸、甘甘油油、肌肌醇醇、磷磷脂脂酰酰甘油等甘油等 甘油磷脂甘油磷脂鞘鞘 脂脂 鞘磷脂鞘磷脂 鞘糖脂鞘糖脂 FA鞘鞘氨氨醇醇 FA PiX鞘鞘氨氨醇醇 FA 糖糖 鞘鞘氨氨醇醇 分类分类含量含量 分布分布 生理功能生理功能脂肪脂肪脂肪脂肪 甘油三酯甘油三酯 9595脂肪组织、脂肪组织、血浆血浆1.1.储脂供能储脂供能2.2.提供必需脂酸提供必需脂酸3.3.促脂溶性维生素吸收促脂溶性维生素吸收4.4.热垫作用热垫作用5.5.保护垫作用保护垫作用6.6.构成血浆脂蛋白构成血浆脂蛋白类脂类脂类脂类脂糖酯、糖酯、胆胆固固醇及其酯、醇及其酯、磷脂磷脂5 5生物膜、生物膜、神经、神经、血浆血浆1.1.维持生物膜的结构和功能维持生物膜的结构和功能2.2.胆固醇可转变成类固醇激胆固醇可转变成类固醇激 素、素、维生素、胆汁酸等维生素、胆汁酸等3.3.构成血浆脂蛋白构成血浆脂蛋白脂类的分类、含量、分布及生理功能脂类的分类、含量、分布及生理功能 游离脂肪酸（脂酸）的来源游离脂肪酸（脂酸）的来源自身合成自身合成 以脂肪形式储存，需要时从脂肪动员以脂肪形式储存，需要时从脂肪动员产生，多为产生，多为饱和脂酸饱和脂酸和和单不饱和脂酸单不饱和脂酸。食食物物供供给给 包包括括各各种种脂脂酸酸，其其中中一一些些不不饱饱和和脂脂 酸酸，动动物物不不能能自自身身合合成成，需需从从植植物物中摄取。中摄取。*必必需需脂脂酸酸亚亚油油酸酸、亚亚麻麻酸酸、花花生生四四烯烯酸酸等等多多不不饱饱和和脂脂酸酸是是人人体体不不可可缺缺乏乏的的营营养养素素，不不能能自身合成，需从食物摄取，故称必需脂酸。自身合成，需从食物摄取，故称必需脂酸。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 脂类的消化脂类的消化条件条件 乳化剂（胆汁酸盐、甘油一酯、甘乳化剂（胆汁酸盐、甘油一酯、甘油二酯等油二酯等）的乳化作用；的乳化作用；酶的催化作用酶的催化作用 部部 位位 主要在小肠上段主要在小肠上段消化过程及相应的酶消化过程及相应的酶 乳化乳化 消化酶消化酶 甘油三酯甘油三酯 产产 物物 食物中的脂类食物中的脂类 2-甘油一酯甘油一酯+2 FFA 磷磷 脂脂 溶血磷脂溶血磷脂+FFA 磷脂酶磷脂酶A2 胆固醇酯胆固醇酯 胆固醇酯酶胆固醇酯酶 胆固醇胆固醇+FFA 胰脂酶胰脂酶 辅脂酶辅脂酶 微团微团(micelles)脂脂肪肪与与类类脂脂的的消消化化产产物物，包包括括甘甘油油一一酯酯、脂脂酸酸、胆胆固固醇醇及及溶溶血血磷磷脂脂等等以以及及中中链链脂脂酸酸（610C）及及短短链链脂脂酸酸（24C）构构成成的的的的甘甘油油三三酯酯与与胆胆汁汁酸酸盐盐，形形成成混混合合微微团团(mixed micelles)，被肠粘膜细胞吸收。被肠粘膜细胞吸收。脂类的吸收脂类的吸收部部 位位 十二指肠下段及空肠上段十二指肠下段及空肠上段方式方式中链及短链脂酸构成的中链及短链脂酸构成的TG 乳化乳化 吸收吸收 脂肪酶脂肪酶 甘油甘油+FFA 门静脉门静脉 血循环血循环肠粘膜肠粘膜 细胞细胞 长链脂酸及长链脂酸及2-甘油一酯甘油一酯 肠粘膜细胞肠粘膜细胞（酯化成（酯化成TG）胆固醇及游离脂酸胆固醇及游离脂酸 肠粘膜细胞肠粘膜细胞（酯化成（酯化成CE）淋巴管淋巴管 血循环血循环乳糜微粒乳糜微粒(chylomicron,CM)TG、CE、PL +载脂蛋白载脂蛋白(apo)B48、C、A、A 溶血磷脂及游离脂酸溶血磷脂及游离脂酸 肠粘膜细胞肠粘膜细胞（酯化成（酯化成PL）第第 二二 节节 脂类的体内储存和动员脂类的体内储存和动员 甘甘油油三三酯酯的的消消化化与与吸吸收收 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 150250mg/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 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。血浆脂蛋白的结构血浆脂蛋白的结构 具极性及非极性基具极性及非极性基团的团的载脂蛋白载脂蛋白、磷脂磷脂、游游离胆固醇离胆固醇，以单分子层借，以单分子层借其非极性疏水基团与内部其非极性疏水基团与内部疏水链相联系，极性基团疏水链相联系，极性基团朝外。朝外。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。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 lipoprotein,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、CapoB100、C、C C、EapoB100apo A、A血血 浆浆 脂脂 蛋蛋 白白 的的 组组 成成 特特 点点分类分类密度法密度法电泳法电泳法乳糜微粒乳糜微粒VLDLVLDL前前-脂蛋白脂蛋白LDL LDL -脂蛋白脂蛋白HDLHDL-脂蛋白脂蛋白性质性质密度密度0.95 2.26mmol/l 或或 200mg/dl（空腹（空腹1416h）胆固醇胆固醇 6.21mmol/l 或或 240mg/dl 儿童儿童 胆固醇胆固醇 4.14mmol/l 或或 160mg/dl诊断标准诊断标准 分类分类 按按脂蛋白及血脂改变脂蛋白及血脂改变分六型分六型 按按病因病因分：分：原发性原发性(病因不明病因不明)继发性继发性(继发于其他疾病继发于其他疾病)（一）（一）脂肪的动员脂肪的动员 定义定义 储储存存在在脂脂肪肪细细胞胞中中的的脂脂肪肪，被被肪肪脂脂酶酶逐逐步步水水解解为为FFA及及甘甘油油，并并释释放放入入血血以以供供其他组织氧化利用的过程。其他组织氧化利用的过程。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)第三节第三节 脂肪的分解代谢脂肪的分解代谢 脂解激素脂解激素能能促促进进脂脂肪肪动动员员的的激激素素，如如胰胰高高血血糖糖素素、去甲肾上腺素、去甲肾上腺素、ACTH、TSH等。等。对抗脂解激素因子对抗脂解激素因子抑制脂肪动员，如胰岛素、前列腺素抑制脂肪动员，如胰岛素、前列腺素E2、烟酸等。烟酸等。脂肪动员过程脂肪动员过程脂解激素脂解激素-受体受体G蛋白蛋白 AC ATPcAMP PKA+HSLa(无活性无活性)HSLb(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 甘油二酯脂肪酶甘油二酯脂肪酶 甘油一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激素敏感性甘油三酯脂肪酶（二）脂酸的（二）脂酸的-氧化氧化组组 织：织：除脑组织外除脑组织外,大多数组织均可进大多数组织均可进 行，行，其中其中肝、肌肉肝、肌肉最活跃。最活跃。亚细胞：亚细胞：胞液、线粒体胞液、线粒体 部部 位位 1.脂酸的活化脂酸的活化 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*脂酰脂酰CoA合成酶合成酶(acyl-CoA synthetase)存在存在于内质网及线粒体外膜上于内质网及线粒体外膜上 +CoACoA-SH-SH 关键酶关键酶 2.脂酰脂酰CoA 进入线粒体进入线粒体3.脂酸的脂酸的氧化氧化脱氢脱氢 加水加水 再脱氢再脱氢 硫解硫解 脂酰脂酰CoA L(+)-羟脂酰羟脂酰CoA酮脂酰酮脂酰CoA脂酰脂酰CoA+乙酰乙酰CoA 脂酰脂酰CoA 脱氢酶脱氢酶反反2-烯酰烯酰CoAL(+)-羟脂酰羟脂酰CoA脱氢酶脱氢酶 NAD+NADH+H+2-烯脂酰烯脂酰CoA 水化酶水化酶H2O FADFADH2酮脂酰酮脂酰CoA 硫解酶硫解酶CoA-SH 目目 录录5目目 录录 NADH+H+FADH2 H2O 呼吸链呼吸链 2ATP H2O 呼吸链呼吸链 3ATP 乙酰乙酰CoA彻底氧化彻底氧化 三羧酸循环三羧酸循环 生成酮体生成酮体 肝外组织氧化利用肝外组织氧化利用 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 NAD+NADH+H+-烯酰烯酰CoA 水化酶水化酶2H2OFADFADH2 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ATPCoASHAMP PPiH2O呼吸链呼吸链 2ATP H2O 呼吸链呼吸链 3ATP 线线粒粒体体膜膜TAC 活活 化：化：消耗消耗2个高能磷酸键个高能磷酸键 氧氧 化：化：每轮循环每轮循环 四个重复步骤：四个重复步骤：脱氢、水化、再脱氢、硫解脱氢、水化、再脱氢、硫解 产物：产物：1分子分子乙酰乙酰CoA1分子少两个碳原子的脂酰分子少两个碳原子的脂酰CoA1分子分子NADH+H+1分子分子FADH2 4.脂酸氧化的能量生成脂酸氧化的能量生成 以以16碳软脂酸的氧化为例碳软脂酸的氧化为例7 轮循环产物：轮循环产物：8分子分子乙酰乙酰CoA7分子分子NADH+H+7分子分子FADH2能量计算：能量计算：生成生成ATP 812+73+72=131 净生成净生成ATP 131 2=1291.脂肪酸的脂