第五章脂類09臨醫(yī)pptConvertor

1、第五章脂類代謝Metabolism of Lipid王曉華脂 類 代 謝一、脂類的消化吸收(了解)二、脂肪的代謝(掌握)三、磷脂的代謝（熟悉）四、膽固醇的代謝（掌握）五、血漿脂蛋白的代謝（掌握分類、熟悉代謝）脂 類脂肪類 脂膽固醇膽固醇酯磷脂糖脂甘油脂肪酸血脂甘油三酯 甘油磷脂(phosphoglycerides)膽固醇酯 脂類物質(zhì)的基本構(gòu)成X = 膽堿、水、乙醇胺、絲氨酸、甘油、 肌醇、磷脂酰甘油等 甘油三脂X = 膽堿、水、乙醇胺、 絲氨酸、甘油、肌醇、磷脂酰甘油等 甘油磷脂 分類含量 分布 生理功能脂肪 甘油三酯 95脂肪組織、血漿1. 儲脂供能2. 提供必需脂酸3. 促脂溶性維生素吸收

2、4. 熱墊作用5. 保護(hù)墊作用6. 構(gòu)成血漿脂蛋白類脂糖酯、膽固醇及其酯、磷脂5生物膜、神經(jīng)、血漿1. 維持生物膜的結(jié)構(gòu)和功能2. 膽固醇可轉(zhuǎn)變成類固醇激 素、維生素、膽汁酸等3. 構(gòu)成血漿脂蛋白脂類的分類、含量、分布及生理功能 第 一 節(jié) 不飽和脂酸的分類及命名The Classification and Naming of Unsaturated Fatty Acids單不飽和脂酸多不飽和脂酸 不飽和脂酸的分類脂肪酸 (fatty acids)：簡稱脂酸,包括飽和脂酸(saturated fatty acid)和不飽和脂酸(unsaturated fatty acid)。脂酸根據(jù)其碳鏈長度

3、分為短鏈、中鏈和長鏈脂酸 碳鏈長度10的脂酸稱為短鏈脂酸將碳鏈長度20的脂酸稱為長鏈脂酸編碼體系從脂酸的羧基碳起計算碳原子的順序或n編碼體系 從脂酸的甲基碳起計算其碳原子順序 系統(tǒng)命名法標(biāo)示脂酸的碳原子數(shù)即碳鏈長度和雙鍵的位置。不飽和脂酸命名 哺乳動物不飽和脂酸按（或n）編碼體系分類族母體脂酸-7（n-7）軟油酸（16：1，-7）-9（n-9）油酸（18：1，-9）-6（n-6）亞油酸（18：2，-6，9）-3（n-3）-亞麻酸（18：3，-3，6，9）常 見 的 不 飽 和 脂 酸習(xí)慣名系統(tǒng)名碳原子及雙鍵數(shù)雙鍵位置族分布系n系軟油酸十六碳一烯酸16：197-7廣泛油酸十八碳一烯酸18：199

4、-9廣泛亞油酸十八碳二烯酸18：29,126,9-6植物油-亞麻酸十八碳三烯酸18：39,12,153,6,9-3植物油-亞麻酸十八碳三烯酸18：36,9,126,9,12-6植物油花生四烯酸廿碳四烯酸20：45,8,11,146,9,12,15-6植物油timnodonic廿碳五烯酸（EPA）20：55,8,11,14,173,6,9,12,15-3魚油clupanodonic廿二碳五烯酸（DPA）22：57,10,13,16,193,6,9,12,15-3魚油，腦cervonic廿二碳六烯酸（DHA）22：64,7,10,13,16,193,6,9,12,15,18-3魚油哺乳動物體內(nèi)的多

5、不飽和脂酸均由相應(yīng)的母體脂酸衍生而來。3、6及9三族多不飽和脂酸在體內(nèi)彼此不能互相轉(zhuǎn)化。 動物只能合成9及7系的多不飽和脂酸，不能合成6及3系多不飽和脂酸。* 必需脂酸 亞油酸、亞麻酸、花生四烯酸等多不飽和脂酸是人體不可缺乏的營養(yǎng)素，不能自身合成，需從食物攝取，故稱必需脂酸。第 二 節(jié) 脂類的消化與吸收Digestion and Absorption of Lipid1.部位：小腸上段2.酶：腸脂肪酶、磷脂酶A2 、胰脂酶、輔脂 酶、膽固醇酯酶等，需膽汁酸鹽參與3.過程：食物脂類，經(jīng)乳化微團(tuán)，經(jīng)酶消化 TG 甘油一脂+脂肪酸 CHE CH+脂肪酸 PL 溶血PL+脂肪酸 （一）脂類的消化（二）

6、脂類的吸收1.部位: 十二指腸下段及空腸上段2.短(C20) 重新合成TG、 CHE、PL、 乳糜微粒 乳糜管 淋巴管 血液載脂蛋白腸粘膜細(xì)胞甘油三酯的消化與吸收 第 三 節(jié) 甘油三酯的代謝 Metabolism of Triglyceride一、甘油三酯的分解代謝概念：指脂肪組織中脂肪被一系列脂肪酶水解為脂肪酸和甘油并釋放入血供其它組織氧化利用的過程。產(chǎn)物：甘油、脂肪酸限速酶：三脂酰甘油脂肪酶（激素敏感性脂肪酶）（一）脂肪動員是甘油三酯分解的起始步驟脂解激素抗脂解激素關(guān)鍵酶 激素敏感性甘油三酯脂肪酶 (hormone-sensitive triglyceride lipase , HSL)能

7、促進(jìn)脂肪動員的激素，如胰高血糖素、去甲腎上腺素等。 抑制脂肪動員，如胰島素、前列腺素E2、煙酸等。脂肪動員過程脂解激素-受體G蛋白 AC ATPcAMP PKA HSLa(無活性) 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）、脂肪酸的分解代謝脂肪酸的b-氧化以肝臟和肌肉組織最為活躍氧化過程分為四個階段：部位：胞液、線粒體第一階段：脂肪酸的活化概念：脂肪酸與HSCoA結(jié)合生成脂酰CoA。RCOOH+ATP+HSCOARCOSCoA+AMP+PPi2Pi脂酰CoA合成酶Mg2+胞液關(guān)鍵酶 2. 脂酰CoA 進(jìn)入線粒體第二階段第三階段:脂肪

8、酸的-氧化1.概念:脂酰CoA進(jìn)入線粒體基質(zhì)后在 -氧化多酶復(fù)合體催化下依此進(jìn)行脫氫、水化、再脫氫和硫解四步連續(xù)反應(yīng)，釋放出一分子乙酰CoA和一分子的比原來少兩個碳 原子的脂酰CoA的過程脂酸的-氧化的最終產(chǎn)物主要是乙酰CoA脫氫 加水 再脫氫 硫解 脂酰CoA L(+)-羥脂酰CoA酮脂酰CoA脂酰CoA+乙酰CoA第四階段 乙酰輔酶A的徹底氧化長鏈偶數(shù)碳原子的脂肪酸可生成許多分子乙酰輔酶A，乙酰輔酶A進(jìn)入三羧酸循環(huán)徹底氧化成C02和H20，并釋放出大量能量。 奇數(shù)碳原子的脂肪酸，它們通過-氧化過程，除了生成乙酰CoA外，最后還余一分子丙酰輔酶A，后者可以通過羧化反應(yīng)生成琥珀酰輔酶A，進(jìn)入三

9、羧酸循環(huán)徹底氧化。肉堿轉(zhuǎn)運載體線粒體膜1.不飽和脂酸的氧化 （三）脂酸的其他氧化方式29“反”字上有超級連接，到下一張順反異構(gòu)反應(yīng)。左下角按鈕超級鏈接到丙酸的氧化。亞油酰CoA（9順，12順）3次氧化 十二碳二烯脂酰CoA（3順，6順）十二碳二烯脂酰CoA（2反，6順）3順,2反-烯脂酰 CoA異構(gòu)酶2次氧化 丙酰CoA Ile Met Thr Val 奇數(shù)碳脂酸膽固醇側(cè)鏈CH3CH2COCoA D-甲基丙二酰CoA L-甲基丙二酰CoA 琥珀酰CoA TAC 活 化：消耗2個高能磷酸鍵 氧 化： 每輪循環(huán) 四個重復(fù)步驟：脫氫、水化、再脫氫、硫解 產(chǎn)物：1分子乙酰CoA1分子少兩個碳原子的脂酰

10、CoA1分子NADH+H+1分子FADH2 脂酸氧化的能量生成 以16碳軟脂酸的氧化為例7 輪循環(huán)產(chǎn)物：8分子乙酰CoA 7分子NADH+H+ 7分子FADH2能量計算： 生成ATP 810 + 72.5 + 71.5 = 108 凈生成ATP 108 2 = 106軟脂酸與葡萄糖在體內(nèi)氧化產(chǎn)生ATP的比較軟脂酸(1mol)葡萄糖(1mol)ATP數(shù)目(mol)106 32 能量利用效率33%33%(四）酮體的生成和利用概念：在肝臟中脂肪酸經(jīng)氧化生成的乙酰oA,則大部分轉(zhuǎn)變?yōu)橐阴Ｒ宜帷?羥丁酸和少量丙酮，三者統(tǒng)稱為酮體。部位：肝細(xì)胞線粒體原料：乙酰oA限速酶：HMG-oA合成酶CoASH Co

11、ASH NAD+ NADH+H+ 4. -羥丁酸脫氫酶2. MGCoA 合酶1. 乙酰乙酰CoA硫解酶3. HMGCoA 裂解酶1. 酮體的生成 NAD+ NADH+H+ 琥珀酰CoA 琥珀酸 CoASH+ATP PPi+AMP CoASH 2.酮體在肝外組織利用 琥珀酰CoA轉(zhuǎn)硫酶（心、腎、腦及骨骼肌的線粒體）乙酰乙酰CoA硫激酶（腎、心和腦的線粒體）乙酰乙酰CoA硫解酶（心、腎、腦及骨骼肌線粒體）2乙酰CoA 乙酰乙酰CoA 乙酰CoA 乙酰乙酸HMGCoA D(-)-羥丁酸丙酮 乙酰乙酰CoA琥珀酰CoA 琥珀酸 2乙酰CoA酮體的生成和利用的總示意圖3. 酮體生成的生理意義酮體是肝臟輸

12、出能源的一種形式。是長期饑餓情況下、腦、肌肉組織主要的供能物質(zhì)。因酮體分子量小，水溶性高，易通過血腦脊液屏障。酮體利用的增加可減少糖的利用，有利于維持血糖水平恒定，節(jié)省蛋白質(zhì)的消耗。4. 酮體生成的調(diào)節(jié)（1） 飽食及饑餓的影響（主要通過激素的作用） 41通過對關(guān)鍵酶的調(diào)節(jié)實現(xiàn)（2）肝細(xì)胞糖原含量及代謝的影響反之，糖代謝減弱，脂酸氧化及酮體生成均加強(qiáng)。丙二酰CoA競爭性抑制肉堿脂酰轉(zhuǎn)移酶I，抑制脂酰CoA進(jìn)入線粒體，脂酸氧化減弱，酮體生產(chǎn)減少。（3）丙二酰CoA抑制脂酰CoA進(jìn)入線粒體甘油代謝部位: 肝、腎、腸甘油-磷酸甘油參與TG的合成參與磷脂合成磷酸二羥丙酮生成糖糖分解甘油磷酸激酶ATP三、

13、三酯酰甘油的合成代謝(一)合成的原料及其來源原料：甘油 脂肪酸（乙酰輔酶A 、NADPH+H+）1. 食物供給-磷酸甘油糖代謝的中間產(chǎn)物磷酸二羥丙酮在-磷酸甘油脫氫酶的催化下，可還原生成-磷酸甘油。 3. 體內(nèi)合成脂肪酸乙酰CoAATP、CO2、 Mn2+ 、生物素部位: 肝（主要） 、脂肪等組織 亞細(xì)胞：胞液、主要合成16碳的軟脂酸肝線粒體、內(nèi)質(zhì)網(wǎng)：碳鏈延長（1）乙酰輔酶A的來源 乙酰輔酶A主要來自糖的氧化分解，乙酰輔酶A本身不能通過線粒體內(nèi)膜，而是通過檸檬酸一丙酮酸循環(huán)進(jìn)入胞液。線粒體膜胞液 線粒體基質(zhì) 丙酮酸 丙酮酸 蘋果酸 草酰乙酸 檸檬酸 檸檬酸 乙酰CoA 蘋果酸 49左下角按鈕超

14、級鏈接到上一張NADPH的來源（2） NADPH+H+的來源 磷酸戊糖途徑（主要來源） 檸檬酸-丙酮酸循環(huán)蘋果酸酶催化的反應(yīng)（少量）（1）丙二酰CoA的合成總反應(yīng)式:丙二酰CoA +ADP + PiATP + HCO3- + 乙酰CoA（3） 脂酸合成酶系及反應(yīng)過程乙酰CoA羧化酶乙酰CoA羧化酶乙酰CoA羧化酶乙酰CoA羧化酶 (acetyl CoA carboxylase)是脂酸合成的限速酶，存在于胞液中，其輔基是生物素，Mn2+是其激活劑。 脂酸合成從乙酰CoA及丙二酰CoA合成長鏈脂酸，是一個重復(fù)加成過程，每次延長2個碳原子。各種生物合成脂酸的過程基本相似。軟脂酸的合成總反應(yīng)有7種酶蛋

15、白（脂肪酰基轉(zhuǎn)移酶、丙二酰CoA?；D(zhuǎn)移酶、酮脂肪酰合成酶、酮脂肪酰還原酶、羥脂?；撍?、脂烯酰還原酶和硫酯酶），聚合在一起構(gòu)成多酶體系。軟脂酸合成酶?；d體蛋白(ACP)，其輔基是4-磷酸泛酰氨基乙硫醇， 是脂酰基載體。7種酶活性都在一條多肽鏈上，屬多功能酶，由一個基因編碼；有活性的酶為兩相同亞基首尾相連組成的二聚體。底物進(jìn)入 軟脂酸的合成過程轉(zhuǎn)位丁?；蒃2-泛-SH（ACP上)轉(zhuǎn)移至 E1-半胱-SH（CE上）。經(jīng)過7輪循環(huán)反應(yīng)，每次加上一個丙二酰基，增加兩個碳原子，最終釋出軟酯酸。軟脂酸的合成總圖1) 軟脂酰CoA+丙二酸單酰CoA硬脂酸內(nèi)質(zhì)網(wǎng)2）軟脂酰CoA+乙酰CoA硬脂酸線粒體

16、3）通過-氧化可使碳鏈縮短4）通過去飽和酶轉(zhuǎn)變?yōu)椴伙柡椭舅?。動?體內(nèi)缺乏D9以上的去飽和酶（1）代謝物的調(diào)節(jié)作用乙酰CoA羧化酶的別構(gòu)調(diào)節(jié)物抑制劑：軟脂酰CoA及其他長鏈脂酰CoA 激活劑：檸檬酸、異檸檬酸進(jìn)食糖類后糖代謝加強(qiáng)，NADPH及乙酰CoA供應(yīng)增多，異檸檬酸及檸檬酸堆積，有利于脂酸的合成。 大量進(jìn)食糖類也能增強(qiáng)各種合成脂肪有關(guān)的酶活性從而使脂肪合成增加。 5. 脂酸合成的調(diào)節(jié)（2） 激素調(diào)節(jié)胰高血糖素：激活PKA，使之磷酸化而失活胰島素：通過磷蛋白磷酸酶，使之去磷酸化而復(fù)活乙酰CoA羧化酶的共價調(diào)節(jié)：脂肪組織：主要以葡萄糖為原料合成脂肪，也利用CM或VLDL中的FA合成脂肪。（二

17、）甘油三酯的合成代謝 肝 臟：肝內(nèi)質(zhì)網(wǎng)合成的TG，組成VLDL入血。小腸粘膜：利用脂肪消化產(chǎn)物再合成脂肪。1. 甘油和脂酸主要來自于葡萄糖代謝2. CM中的FFA（來自食物脂肪）（二）合成原料1. 甘油一酯途徑（小腸粘膜細(xì)胞）2. 甘油二酯途徑（肝、脂肪細(xì)胞）（三）合成基本過程甘油一酯途徑甘油二酯途徑 主要來自糖代謝。第四節(jié) 磷脂的代謝 一、甘油磷脂合成代謝定義：含磷酸的脂類稱磷酯。合成部位：肝、腎、腸組織細(xì)胞內(nèi)質(zhì)網(wǎng)為主合成原料：1.膽堿、乙醇胺、絲氨酸、肌醇 食物提供2.脂酸、甘油 糖3.ATP、CTP功能：構(gòu)成生物膜的磷脂雙分子層。合成途徑（甘油二脂途徑）（一）甘油磷脂合成合成基本過程甘油

18、二酯合成途徑（二）甘油磷脂的降解 磷脂酶 (phospholipase , PLA)溶血磷脂2溶血磷脂1第五節(jié) 膽固醇代謝 Metabolism of Cholesterol類固醇共同結(jié)構(gòu)：環(huán)戊烷多氫菲動物膽固醇(27碳)植物(29碳)酵母(28碳)膽固醇在體內(nèi)含量及分布：含量： 約140克分布：廣泛分布于全身各組織中, 大約 分布在腦、神經(jīng)組織；肝、腎、腸等內(nèi)臟、皮膚、脂肪組織中也較多；肌肉組織含量較低；腎上腺、卵巢等合成類固醇激素的腺體含量較高。存在形式：游離膽固醇、膽固醇酯膽固醇的生理功能是生物膜的重要成分，對控制生物膜的流動性有重要作用；是合成膽汁酸、類固醇激素及維生素D等生理活性物質(zhì)

19、的前體。一、 膽固醇的合成組織定位：除成年動物腦組織及成熟紅細(xì)胞外，幾乎全身各組織均可合成，以肝（7080%）為主。小腸（10%）細(xì)胞定位：胞液、光面內(nèi)質(zhì)網(wǎng)膜 （一）合成部位1分子膽固醇 18乙酰CoA + 36ATP + 16(NADPH+H+) 葡萄糖有氧氧化 葡萄糖經(jīng)磷酸戊糖途徑 乙酰CoA通過檸檬酸-丙酮酸循環(huán)出線粒體（二）合成原料（三）合成基本過程1. 甲基二羥戊酸（MVA）合成：HMG CoA合成酶HMG CoA 還原酶限速酶（三）合成基本過程2.鯊烯的合成：經(jīng)脫羧、脫羥、縮合生成30 碳的多烯烴化合物3.膽固醇的合成 ：環(huán)化、氧化、脫羧、還 原等，生成27碳的膽固醇膽固醇合成的原

20、料：乙酰CoA，需ATP供能，NADPH+H+供氫部位：胞液和內(nèi)質(zhì)網(wǎng)限速酶：HMG-CoA還原酶限速酶HMG-CoA還原酶 酶的活性具有晝夜節(jié)律性 (午夜最高，中午最低）可被磷酸化而失活，脫磷酸可恢復(fù)活性（四）膽固醇合成受多種因素調(diào)節(jié)饑餓與禁食可抑制肝合成膽固醇。攝取高糖、高飽和脂肪膳食后，膽固醇的合成增加。膽固醇可反饋抑制肝膽固醇的合成。它主要抑制HMG-CoA還原酶的合成。饑餓與飽食膽固醇胰島素及甲狀腺素能誘導(dǎo)肝HMG-CoA還原酶的合成，從而增加膽固醇的合成。胰高血糖素及皮質(zhì)醇能抑制HMG-CoA還原酶的活性，因而減少膽固醇的合成。甲狀腺素還促進(jìn)膽固醇在肝轉(zhuǎn)變?yōu)槟懼帷＜に囟?、轉(zhuǎn)化成膽汁

21、酸、類固醇激素、維生素D3的前體膽固醇的母核環(huán)戊烷多氫菲在體內(nèi)不能被降解，但側(cè)鏈可被氧化、還原或降解，實現(xiàn)膽固醇的轉(zhuǎn)化。（一）膽固醇可轉(zhuǎn)變?yōu)槟懼崮懝檀荚诟渭?xì)胞中轉(zhuǎn)化成膽汁酸(bile acid)，隨膽汁經(jīng)膽管排入十二指腸，是體內(nèi)代謝的主要去路。 （二）膽固醇可轉(zhuǎn)化為類固醇激素 器官合成的類固醇激素腎上腺皮質(zhì)球狀帶醛固酮皮質(zhì)束狀帶皮質(zhì)醇皮質(zhì)網(wǎng)狀帶雄激素睪丸間質(zhì)細(xì)胞睪丸酮卵巢卵泡內(nèi)膜細(xì)胞雌二醇、孕酮黃體（三）膽固醇可轉(zhuǎn)化為維生素D3的前體7-脫氫膽固醇第六節(jié) 血漿脂蛋白代謝一、血脂：指血漿所含的脂類，包括：甘油三酯、磷脂、膽固醇及其酯以及游離脂酸。組成TGLPCHCHEFFA來源外源性脂類：食物

22、攝取內(nèi)源性脂類：體內(nèi)合成* 血脂含量受膳食、年齡、性別、職業(yè)及代謝等的影響，波動范圍很大。 組成與含量（空腹） 總 脂 400700mg/dl (5 mmol/L) 甘油三酯 10150mg/dl (0.11 1.69 mmol/L) 總 磷 脂 150250mg/dl (48.44 80.73 mmol/L) 總膽固醇 100250mg/dl (2.59 6.47 mmol/L) 游離脂酸 520mg/dl (0.195 0.805 mmol/L)二、血漿脂蛋白脂蛋白 血脂+載脂蛋白（運輸形式）（1）血漿脂蛋白分類 1. 電泳法分類原理：不同脂蛋白的表面電荷不同，在 電場中具有不同遷移率，按其在 電場中移動的快慢而分離。2. 超速離心法分類原理：各種脂蛋白含脂類與蛋白質(zhì)的量不同密度也不同,在一定密度的鹽溶液中超速離心時表現(xiàn)出不同的沉浮情況而分。乳糜微粒（CM）極低密度脂蛋白（VLDL）低密度脂蛋白（LDL）高密度脂蛋白（HDL） CM VLDL LDL HDL密度組成脂類含TG最多， 8090%含TG 5070%