生物化学脂质代谢.ppt
第七章 脂质代谢(Lipids Metabolism),内 容 提 要,脂肪酸及常见脂类的分子组成与结构脂肪动员、脂肪酸的-氧化酮体的生成、利用及生理意义脂肪酸合成的关键酶及其调节甘油磷脂的合成与分解胆固醇的生物合成、转化及胆固醇的代谢调节血浆脂蛋白的分类、组成及在脂类代谢中的作用,概 述,脂质的定义：脂质（lipids）是脂肪（fat）和类脂（lipoid）的总称。脂质是一类结构和功能上不均一的有机化合物。脂质的共同特征是不溶于水而溶于有机溶剂（乙醚、氯仿、苯）,脂质类别,第一节 脂质的组成与结构,一、脂肪酸脂肪酸（fatty acid）是构成脂质分子的重要成分之一,（一）脂肪酸的分类1.按碳链的长短分：长链脂肪酸（C20）；中链脂肪酸（10C 20）；短链脂肪酸（C 10）2.按碳链的饱和度分：饱和脂肪酸；不饱和脂肪酸（单不饱和脂肪酸和多不饱和脂肪酸）,（二）脂肪酸的命名,2.脂肪酸的数字命名法,（三）人体内脂肪酸的来源自身合成：主要在肝合成。先合成软脂酸，在此基础上产生其他饱和及不饱和脂肪酸食物脂类消化吸收的脂肪酸营养必需脂肪酸：人体内不能合成，必须有食物提供的脂肪酸，包括亚油酸、亚麻酸、（花生四烯酸）。营养必需脂肪酸缺乏：可使人体皮肤鳞屑多、变薄、毛发稀疏等皮炎症状。,二、脂肪与类脂,（一）脂肪（三酰甘油/甘油三酯）简单脂肪：三分子的脂肪酸相同混合脂肪：三分子的脂肪酸不同,脂肪的主要生理功用储能与供能：38.9kJ/g脂肪；16.7kJ/g糖；16.7kJ/g蛋白质防止热量散失对机体有保护作用脂肪（可变脂、储存脂）主要分布在脂肪组织。约占体重14%19%,（二）类脂类脂的主要生理功用维持生物膜的结构与功能促进脂肪及脂溶性维生素的吸收与转运胆固醇可转变为多种类固醇激素、活性维生素D3、胆汁酸等。类脂（基本脂、固定脂）分布全身各组织。约占体重5%,1.磷脂（phospholipids,PL）（1）甘油磷脂,（2）鞘磷脂,2.糖脂（1）鞘糖脂（2）甘油糖脂,3.胆固醇及其酯,三、多不饱和脂肪酸衍生物,多不饱和脂肪酸衍生物（类二十碳化合物）：不同组织细胞合成的二十碳多烯脂肪酸衍生物。主要包括前列腺素、血栓噁烷及白三烯。它们由花生四烯酸转变而来。,（一）前列腺素（prostaglandin,PG）结构：以前列腺酸（prostanoic acid）为基本骨架,（二）血栓噁烷(thromboxane,TX)的结构血栓噁烷也有前列腺酸样骨架，但分子中的五碳环被含氧的噁烷取代，如TXA2,(三)白三烯（leukotrienes,LTs）的结构白三烯也是20碳多不饱和脂肪酸衍生物,前列腺素和血栓噁烷的合成,白三烯的合成,（四）前列腺素、血栓噁烷及白三烯的基本生理功能,第一节 脂质的消化与吸收,一、脂质的消化食物中的脂质包括有三酰甘油（为主）、磷脂、胆固醇及其酯。脂质消化主要发生在小肠上段。脂质消化的产物：,二、脂质的吸收主要在十二指肠下段和空肠上段。脂质消化产物及中链脂酸(6C10C)和短链脂酸(2C4C)构成的三酰甘油乳化后直接吸收，在肠黏膜细胞内脂肪酶作用下产生脂肪酸和甘油，经门静脉入血。长链脂酸(12C26C)和一酰甘油吸收后，在肠黏膜细胞内重新合成三酰甘油（一酰甘油合成途径），并与载脂蛋白形成乳糜微粒经淋巴入血。,第三节 三酰甘油代谢,一、三酰甘油分解代谢（一）脂肪动员,脂解激素：肾上腺素去甲肾上腺素胰高血糖素促肾上腺皮质激素促甲状腺素,抗脂解激素：胰岛素前列腺素E2,（二）甘油代谢脂肪动员产生的甘油进入糖代谢,（三）脂肪酸的分解代谢彻底氧化分解产生CO2、H2O和能量（心、肝、骨骼肌）,1.脂肪酸的活化(胞液),2.脂肪酰基向线粒体内转移,关键酶,肉碱具有携带脂酰基通过线粒体内膜的作用,3.脂肪酸的-氧化实验证据：1904年，Franz Knoop,脂肪酸的-氧化过程（线粒体基质）,脂酰CoA 脱氢酶,FADH2,脂酰CoA,反2-烯脂酰CoA水化酶,H2O,反2-烯酰CoA,FAD,L(+)-羟脂酰CoA,L(+)-羟脂酰CoA脱氢酶,NAD+,NADH+H+,酮脂酰CoA,-酮脂酰CoA 硫解酶,CoA-SH,CH3-COSCoA,R1,琥珀酸氧化呼吸链,NADH氧化呼吸链,三羧酸循环,循环脱氢、加水、再脱氢、硫解,4.脂肪酸氧化产生的能量(以16C的软脂酸为例),5.脂肪酸的其它氧化方式不饱和脂肪酸的氧化分解天然不饱和脂肪酸的双键均为顺式，氧化时会产生3顺式或2顺式的中间产物，需经转变才能进行-氧化。,奇数碳原子及丙酸的氧化,偶数碳原子脂肪酸的氧化,（四）酮体的生成和利用肝外组织（心肌、骨骼肌）脂肪酸-氧化产生的乙酰CoA进入三羧酸循环，而脂肪酸在肝中-氧化产生的乙酰CoA部分进入三羧酸循环，部分产生酮体（乙酰乙酸、-羟丁酸和丙酮）正常血酮体含量为0.030.5mmol/L,1.酮体的生成,2.酮体的利用酮体是肝向肝外组织输出能源的重要形式。酮体是肝内生成、肝外利用,3.酮体生成的意义,二、三酰甘油合成代谢,合成三酰甘油的主要组织器官：肝、脂肪组织及小肠。细胞内部位是内质网肝能合成脂肪，但不能储存脂肪三酰甘油合成所需的甘油部分和脂肪酸合成的乙酰CoA主要来自糖代谢。三酰甘油合成途径：一酰甘油途径（小肠）；二酰甘油途径（肝和脂肪组织）,（一）脂肪酸的合成细胞首先合成软脂酸，其它脂肪酸是在软脂酸基础上加长或缩短而成。肝是脂肪酸合成的主要器官；细胞内场所是胞液合成脂肪酸的原料：乙酰CoA（主要来自糖代谢）合成脂肪酸的NADPH+H+主要来自糖代谢合成脂肪酸的限速酶：乙酰CoA羧化酶脂肪酸的合成不是-氧化的逆过程,1.线粒体内的乙酰CoA向线粒体外的转运柠檬酸-丙酮酸循环,2.乙酰CoA活化生成丙二酸单酰CoA,3.软脂酸的生成脂肪酸合成酶系：,软脂酸合成过程,软脂酸合成的总反应：,（二）软脂酸碳链的延长内质网途径线粒体途径,（三）三酰甘油的合成,1一酰甘油途径（小肠黏膜细胞）,2.二酰甘油途径（肝及脂肪细胞）,脂肪合成的3-磷酸甘油来自于糖酵解和甘油的磷酸化,脂肪细胞缺乏,三、三酰甘油代谢的调节,（一）激素的调节,（二）代谢物的调节,第四节 磷脂的代谢,一、甘油磷脂的代谢（一）甘油磷脂的合成在内质网合成甘油磷脂，以肝、肾及肠组织合成最为活跃1.合成原料与辅因子甘油磷脂的脂肪酸和甘油主要来自于糖代谢，2位碳上的脂肪酸多为花生四烯酸（来自于食物）胆碱和肌醇可来自于食物和体内合成或转化乙醇胺来自丝氨酸脱羧ATP、CTP,2甘（1）油 二磷 酰脂 甘的 油合 途成 径过程,2.磷脂酰肌醇、磷脂酰丝氨酸及心磷脂合成,（2）CDP-二酰甘油途径,（二）甘油磷脂的分解,二、鞘脂质代谢,（一）鞘脂的组成与结构鞘脂的概念：含鞘氨醇的脂质鞘脂的结构：鞘脂的类别：鞘磷脂和鞘糖脂,二、鞘脂质的代谢,（一）鞘磷脂的合成合成的组织器官：各组织。脑组织最活跃合成的细胞内部位：内质网合成的基本原料：脂肪酸、丝氨酸、胆碱 辅因子：磷酸吡哆醛、NADPH、FAD、CoASH、ATP、CTP,鞘磷脂合成过程,（二）鞘磷脂的降解,（神经酰氨）,三、鞘糖脂代谢,1.鞘糖脂的合成,2.鞘糖脂的降解,第五节 胆固醇代谢,简述：体内胆固醇来源：食物及体内合成。合成的组织器官：全身各组织（成年脑和成熟红细胞除外）均能合成胆固醇。成人每天可合成11.5g。肝合成70%80%，小肠合成约10%。合成的细胞内部位：胞液和滑面内质网。含量：人体约含胆固醇140g（2g/kg体重）。主要分布：肾上腺皮质（100mg/g组织）、脑和神经组织（20mg/g组织）、肝（3mg/g组织）、骨骼肌（1mg/g组织）存在形式：游离胆固醇及胆固醇酯,（一）胆固醇合成的基本原料乙酰CoA18乙酰CoA+36ATP+16(NADPH+H+)胆固醇,2.胆固醇合成的基本过程,1.甲羟戊酸的合成,2.鲨烯的合成,3.胆固醇的生成,胆固醇酯的生成胆固醇酯是胞内储存和血浆转运的主要形式,二、胆固醇的转化与排泄（一）转变为胆汁酸：是体内胆固醇的主要去路。正常成人合成胆固醇1 1.5 g/d，约40%（0.40.6g）转变为胆汁酸,（二）转变为类固醇激素,胆固醇,醛固酮（球状带）,调节水盐代谢,皮质醇，少量皮质酮（束状带）,调节糖、脂、蛋白质代谢,少量睾丸酮雌二醇孕酮（网状带）,肾上腺皮质,性腺,睾丸酮（睾丸间质细胞）,雌二醇孕酮（卵泡内膜细胞及黄体）,（三）转化为7-脱氢胆固醇,三、胆固醇生物合成的调节,胰高血糖素糖皮质激素,蛋白激酶,2.HMG-CoA还原酶化学修饰调节,磷蛋白磷酸酶,胰岛素,1.HMG-CoA变构调节,饥饿、禁食,抑制合成,3.HMG-CoA还原酶合成的调节,诱导合成,（+）,（+）,饱食,增加活性,甲状腺素,甲状腺素,胆汁酸,促进,第六节 血浆脂蛋白代谢,一、血脂（一）血脂的概念：血浆脂质的总称（二）正常参考值：400700mg/dl,二、血浆脂蛋白的分类、组成与结构,血浆脂蛋白：是血脂与蛋白质结合的产物，是血脂存在与运输的形式载脂蛋白：血浆脂蛋白中的蛋白质,（一）血浆脂蛋白的分类,（三）人血浆载脂蛋白的组成及特性,（四）血浆脂蛋白的结构,三、血浆脂蛋白的代谢,（一）CM代谢,（二）VLDL代谢,（三）LDL代谢,（四）HDL代谢,四、血浆脂蛋白代谢异常相关疾病,1.高脂血症（或称高脂蛋白血症）2.高脂血症分类继发性高脂血症：继发于其他疾病。如糖尿病、甲状腺功能减退、肾病综合症、胆石症等。原发性高脂血症：原因不明或遗传缺陷。如脂蛋白脂肪酶（LPL）基因缺陷、LDL受体缺陷等。3.高脂血症判断标准成人空腹：血清三酰甘油2.26mmol/L,总胆固醇6.21mmol/L儿童：胆固醇4.14mmol/L,现已公认：HDL具有抗动脉粥样硬化作用。但并非HDL越高越好。高HDL血症：血浆HDL-胆固醇（HDL-C）2.6mmol/L.原因：胆固醇酯转移蛋白缺损，HDL内的胆固醇酯蓄积，成熟的HDL3增多；肝脂酶活性降低，肝细胞摄取HDL减少，使HDL2向HDL3转变减慢而堆积在血中。,
