脂类代谢—生物化学.ppt

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1、第十章 脂类代谢,metabolism of lipids,本章主要内容,脂类的分布与生理功能脂类的消化与吸收血脂甘油三酯的中间代谢类脂代谢脂类代谢紊乱,第一节 脂类的分布和生理功能,一、脂类的分布,脂类,甘油三酯,类脂,分布：脂库储存脂（可变脂）,分布：各种生物膜基本脂（固定脂）,lipids,triacylglycerol,lipoid,（磷脂、胆固醇（酯）等）,二、脂类的生理功能,脂肪(fat)储能和供能防止散热保持体温保护固定内脏提供必需脂肪酸有助于脂溶性维生素的吸收类脂lipoid各种生物膜的重要组分,第二节 脂类的消化和吸收,脂类的消化和吸收,胆汁酸盐,胆固醇酯酶,磷脂酶A2,胰脂

2、酶,磷脂,脂肪酸、溶血磷脂,胆固醇酯,脂肪酸、游离胆固醇,脂肪酸、一酰甘油,脂肪,乳化微团,重新酯化成甘油三酯等,载脂蛋白,乳糜微粒,淋巴,血液,乳化微团,脂类的消化,脂类的吸收,第三节 血脂,一、血脂的组成与含量,组成：甘油三酯（triacylglycerols)、磷脂(phospholipide)、胆固醇(cholesterol)（酯ester）、游离脂肪酸(free fatty acid)含量：甘油三酯 1.13mmol/L(100mg/dl)总胆固醇 5.17mmol/L(200mg/dl),二、血脂的来源和去路,血脂500mg/dl,食物中脂类体内合成脂类脂库动员释放,氧化供能进入脂

3、库储存构成生物膜转变成其他物质,波动范围较大,三、血浆脂蛋白（lipoprotein）,血脂的转运形式：,脂蛋白,血脂+载脂蛋白质,游离脂肪酸+清蛋白,复合体,（疏水）（亲水）,apolipoprotein,（亲水）,(albumin),（一）血浆脂蛋白的分类,电泳法超速离心法,1、电泳法,原理：各类脂蛋白的表面电荷不同、颗粒大小差异,在电场中迁移率不同而达到分离,CM,前脂蛋白(pre-LP),脂蛋白(-LP),-脂蛋白(-LP),类型：,2、超速离心法（密度分类法）,密度,乳糜微粒(CM)极低密度脂蛋白（VLDL）低密度脂蛋白（LDL）高密度脂蛋白（HDL）,very low densit

4、y lipoprotein,low density lipoprotein,high density lipoprotein,原理：各脂蛋白密度不同（脂类和蛋白质含量各异）,超速离心,密度不同而漂浮或沉降,chylomicron,类型：,两种分类法的对应关系,乳糜微粒（CM）CM极低密度脂蛋白（VLDL）前脂蛋白(pre-LP)低密度脂蛋白（LDL）脂蛋白(-LP)高密度脂蛋白（HDL）-脂蛋白(-LP),pre-lipoprotein,-lipoprotein,-lipoprotein,密度分类法 电泳分类法,（二）血浆脂蛋白的组成,组成：蛋白质(protein)载脂蛋白（apolipopr

5、otein)甘油三酯(triaeylglycerol)磷脂(phospholipide)胆固醇(cholesterol)胆固醇酯（cholesterol ester）,载脂蛋白（apolipoprotein,apo),apoA apo B apoC apo D apoE B48 B100 C-,E B100A-,结合及转运脂质、稳定脂蛋白结构、调节脂蛋白代谢关键酶活性、识别脂蛋白受体,CM VLDLLDLHDL,主要功能,（三）血浆脂蛋白的结构特点,apoA-,apoC-,游离胆固醇,磷 脂,apoB-100,apoB-48,磷脂单分子层,胆固醇酯,脂蛋白疏水核心,甘油三酯,（四）血浆脂蛋白的

6、代谢及功能,食物脂肪,消化吸收,甘油三酯,小肠粘膜细胞,apoB48apoA磷脂胆固醇,新生CM,血液HDL,成熟CM,apoC,LPL,CM残余颗粒,肝细胞降解,甘油脂肪酸,载脂蛋 白交换,进入血液,1、乳糜微粒CM的代谢,合成部位：小肠粘膜细胞主要物质：甘油三酯约90%功能：运输外源性甘油三酯和胆固醇酯半衰期短，空腹血浆不含CMCM，高脂血症，血浆浑浊,乳糜微粒CM代谢小结,2、极低密度脂蛋白（VLDL）代谢,甘油三酯,磷脂、胆固醇、apoB-100、E,新生VLDL,成熟VLDL,血液HDL,apoC、E,LPL,IDL,LDL富含胆固醇酯apoB-100,甘油、脂肪酸,脂蛋白 交换,a

7、poC,极低密度脂蛋白（VLDL）代谢小结,合成部位：肝脏主要物质：甘油三酯约60%功能：运输内源性甘油三酯VLDL，高脂蛋白血症,3、低密度脂蛋白（LDL）的代谢,LDL,肝或肝外组织受体（apoB100、E）,水解释放,胆固醇,溶酶体,低密度脂蛋白（LDL）代谢小结,合成部位：血浆中VLDL转变而来主要物质：胆固醇酯50%功能：转运内源性胆固醇至肝外正常人空腹血浆的主要脂蛋白LDL，引起动脉粥样硬化,4、高密度脂蛋白（HDL）的代谢,新生HDL,圆盘状磷脂双层结构,血液,LCAT,成熟HDL（富含胆固醇酯）,胆汁酸,（胆固醇）,含磷脂、胆固醇、apoA、C、E,高密度脂蛋白（HDL）小结,

8、合成部位：肝脏、小肠主要物质：磷脂、游离胆固醇、apoA、C、E功能：将肝外组织胆固醇转运到肝脏代谢HDL，有抗动脉粥样硬化的作用,实验：血清中高密度脂蛋白胆固醇的测定（HDLCh）,血清,HDL：apoALDL：apoBVLDL：apoB,Mg2+,磷钨酸,不溶性沉淀,上清液,抽提胆固醇,第四节 甘油三酯的中间代谢,triacylglycerol,一、甘油三酯的分解代谢,脂肪动员,甘油（glycerol)脂肪酸(fatty acid),（一）脂肪动员,脂解激素：促进脂肪动员的激素,肾上腺素、去甲肾上腺素、胰高血糖素、生长素,抗脂解激素：抑制脂肪动员的激素,胰岛素、前列腺素、雌二醇,（二）甘油

9、(glycerol)的氧化,甘油激酶,（三）脂肪酸-氧化,脂肪酸的活化（胞液）,脂酰CoA进入线粒体,脂肪酸的-氧化（线粒体）,乙酰CoA进入三羧酸循环彻底氧化（线粒体）,1、脂肪酸的活化,2、脂酰CoA进入线粒体,3、脂肪酸的-氧化,脱氢,加水,再脱氢,硫解,5、ATP的生成（偶数碳脂肪酸）,n,2,1,（,）,5,+,2,n,12,2,4、CH3CoSCoA彻底氧化,-氧化的次数,生成的乙酰CoA数,脂肪酸活化消耗的ATP数,（四）酮体(ketone bodies)的生成和利用,酮体：脂肪酸在肝中不彻底氧化产生的 乙酰乙酸(acetoacetate)-羟丁酸(-hydroxybutyrat

10、e)丙酮(acetone)原料：乙酰CoA部位：肝（线粒体）,乙酰乙酸,丙酮,-羟丁酸,1、肝内生酮,key enzyme,2、肝外利用,(-hydroxybutyrate),(acetoacetate),(acetoacetyl CoA,3、生理意义,饥饿、糖尿病时,脂肪动员加强,酮体生成过多，超出肝外组织利用能力,酮血症(ketonemia)酮尿症(ketonuria)酮症酸中毒等,酮体是脑组织的重要能源物质,实验：尿醋酮（丙酮）测定,（尿液）丙酮,OH-,亚硝酰铁氰化钠,紫红色化合物,二、甘油三酯的 合成代谢,甘油三酯（肝脏、脂肪组织）,磷酸甘油,脂肪酸,甘油的磷酸化,乙酰CoA,糖代谢

11、,磷酸二羟丙酮,（一）软脂酸(cetin)的合成,原料：乙酰CoA、NADPH、ATP部位：胞液柠檬酸-丙酮酸循环：,1、合成的原料和部位,citrate pyruvate cycle,线粒体：乙酰CoA,胞液：乙酰CoA,柠檬酸-丙酮酸循环（citrate pyruvate cycle）,2、乙酰CoA的活化,CH3-CoSCoA+CO2,乙酰CoA羧化酶,生物素 Mn2+,HOOC-CH2-COSCoA,ATP,ADP+Pi,(malonyl CoA),key enzyme,乙酰CoA,丙二酰CoA,(acetyl CoA),3、软脂酸（16C）生物合成,脂肪酸合成酶系多功能酶,一个多肽链

12、上具有7种酶活性，依次重复进行缩合、还原、脱水、再还原的过程合成软脂酸,软脂酸合成过程,7HOOCCH2COSCoA+CH3COSCoA+14NADPH+14H+,脂肪酸合成酶系,CH3（CH2）14COOH+7CO2+14NADP+8HSCoA+6H2O,丙二酰CoA(malonyl CoA),(acetyl CoA),软脂酸合成的总反应,软脂酸(cetin),（二）脂肪酸碳链的延长,（三）磷酸甘油的合成,1、主要来自糖代谢,3-磷酸甘油脱氢酶,NADH+H+,NAD+,甘油激酶,ATP,ADP,dihydroxyacetone phosphate,磷酸甘油,磷酸二羟丙酮,glycerol

13、phosphate,glycerol,甘油,2、甘油的磷酸化,（四）甘油三酯的合成,部位：肝、脂肪组织,直接原料：-磷酸甘油、脂酰CoA,主要来自糖代谢,脂肪的合成过程,磷酸甘油,磷脂酸,甘油二酯,甘油三酯,第五节 类脂（lipoid)的代谢,磷脂、糖脂、胆固醇、胆固醇酯,一、甘油磷脂的代谢,磷脂（含磷酸的脂类）,甘油磷脂,鞘磷脂,磷脂酰胆碱（卵磷脂）磷脂酰乙醇胺（脑磷脂）,甘油磷脂的结构,极性的头部,疏水的尾部,卵磷脂（lecithin),脑磷脂（cephalin),一、甘油磷脂的分解代谢,磷脂酶A1、A2水解生成溶血磷脂、脂肪酸最终产物：甘油、脂肪酸、磷酸、含氮碱,（二）甘油磷脂的合成,合

14、成部位：肝、肾、肠（内质网）合成原料：脂肪酸、甘油、磷酸盐、胆碱、乙醇胺、ATP、CTP等,甘油磷脂合成过程甘油二酯合成途径,脂肪肝,脂肪肝：,脂肪在肝中过量积存,原因：,脂肪来源过多,VLDL合成障碍,治疗:,磷脂、胆碱、甲硫氨酸、Vit B12、ATP,三、胆固醇代谢,体内以游离胆固醇及胆固醇酯形式存在,（一）胆固醇合成,乙酰辅酶A,NADPH（供氢）,ATP（供能）,18,16,36,1胆固醇,原料：,部位：肝脏（小肠）胞液、内质网,胆固醇的合成过程,第一阶段：甲羟戊酸（MVA）的合成第二阶段：鲨烯的合成（30C）第三阶段：胆固醇的生成（27C）,HMG-CoA还原酶,胞液,内质网,（二

15、）胆固醇的酯化,细胞内胆固醇的酯化,脂酰胆固醇脂酰转移酶,胆固醇 胆固醇酯,2.血浆中胆固醇的酯化,LCAT(卵磷脂胆固醇脂酰转移酶),（三）胆固醇的转化,转变为胆汁酸转变为类固醇激素转变为Vit D3,肾上腺皮质激素,性激素,皮质酮皮质醇,肾上腺皮质激素,雌二醇睾丸酮,性激素,肾上腺皮质,性腺,胆固醇,胆酸,胆固醇酯,肝,肝,甘氨胆酸牛磺胆酸,甘氨酸,牛磺酸,胆汁酸盐,乙酰CoA,肠粘膜,7-脱氢胆固醇,维生素D3,UV,（四）胆固醇的排泄,肠道细菌还原,大部分胆固醇,胆汁酸,肝,肠,胆汁酸的肠肝循环,小部分胆固醇：,胆固醇,粪固醇 排泄,第六节 脂类代谢紊乱,高脂血症（高脂蛋白血症）动脉粥

16、样硬化肥胖症,一、高脂血症（hyperlipidemia)（高脂蛋白血症）,概念：空腹血脂浓度持续高于正常主要是血浆胆固醇及甘油三酯含量超过正常分为六型：、a、b、原发性：遗传基因缺陷、家族史、肥胖等继发性：糖尿病、肾病、甲状腺功能减退等易引起心血管疾病,二、动脉粥样硬化,血浆胆固醇（VLDL、LDL）,动脉血管,粥样斑块,沉积,官腔狭窄动脉内皮细胞损伤,冠心病,防治原则：降低LDL、VLDL，提高HDL 控制饮食、适当运动、服降脂药,三、肥胖症,肥胖症：全身性脂肪堆积过多，导致体内一系列病理生理变化肥胖度的衡量标准：体重指数（body mass index）BMI=体重（kg）/身高2（M2

17、）2426：轻度肥胖 2628：中度肥胖 28：重度肥胖肥胖症常伴有高血糖、高血脂、高血压、高胰岛素血症,肥胖与高脂血症,肥胖病人的机体组织对游离脂肪酸的动员和利用减少，血中的游离脂肪酸积聚，血脂容量增高。肥胖病人空腹及餐后血浆胰岛素浓度常增高，约比正常人高一倍，而胰岛素有促进脂肪合成、抑制脂肪分解的作用，故肥胖者常出现高脂血症，血中甘油三酯水平升高。如肥胖者进食过多的碳水化合物，则血浆甘油三酯水平增高更为明显。此外，肥胖者餐后血浆糜微粒澄清时间延长，血中胆固醇也可升高。甘油三酯和胆固醇升高与肥胖程度成正比，形成的高血脂症易诱发动脉粥样硬化、冠心病、胆石症和痛风等疾病。,型高脂蛋白血症,巨型高

18、脂蛋白血症也称家族性高胆固醇血症，是显性遗传性疾病。本型比较多见，其主要临床表现为：黄色瘤，可发生于眼睑部，表现为眼周围的一种黄色斑，称为眼睑黄色瘤。也可发生于肌牌，例如在手肘、跟肌住处呈丘状隆起，称为肌腱黄色瘤。此外，还可见皮下给节状黄色瘤，好发于皮肤易受压迫处，如膝、肘关节的神侧和臂部。有时也见于手指和手掌的折皱处。早发动脉粥样硬化，约60以上的病例在40岁以前即有心绞痛等动脉粥样硬化表现。脂性角膜弓。a型和b型的临床表现基本相似，但其生化特点则有所不同。a型放置后血浆外观完全澄清，胆固醇含量增高，甘油三酯含量正常，胆固醇甘油三酯比值1.5；b型放置后血浆外观多数澄清，但也有少数轻度混浊，

19、胆固醇和甘油三酯同时增高，胆固醇甘油三酯比值不定。,型高脂蛋白血症,型高脂蛋白血症最常见，也是与动脉粥样硬化最密切相关的一型。型的主要问题在于低密度脂蛋白（LDL）的增高。LDL以正常速度产生，但由干细胞表面LDL受体数减少，引起LDL的血浆清除率下降，导致其在血液中堆积。因为LDL是胆固醇的主要载体，所以型病人的血浆胆固醇水平升高。型又分成为a和b型，它们的区别在于：b型LDL和极低密度脂蛋白（VLDL）水平都升高，而a型只有LDL的升高。a型只有LDL水平升高，因此只引起胆固醇水平的升高，甘油三酯水平正常。b型LDL和VLDL同时升高，由于VLDL含5565甘油三酯，因此b型患者甘油三酯随

20、胆固醇水平一起升高。IV型的发生率低于型，但仍很常见。IV型的最主要特征是VLDL升高，由于VLDL是肝内合成的甘油三酯和胆固醇的主要载体，因此引起甘油三酯的升高，有时也可引起胆固醇水平的升高。,型高脂蛋白血症,IV型高脂蛋白血症临床上非常多见，常于20岁以后发病，可为家族性，呈显性遗传。其特点是内源性甘油三酯异常增高，可能是由于肝脏合成增加，抑或由于周围组织清除减弱。临床表现主要为：肌胞黄色瘤、皮下结节状黄色瘤、皮疹样黄色瘤及眼睑黄色斑瘤；视网膜脂血症；进展迅速的动脉粥样硬化；可伴胰腺炎、血尿酸增高；多数具有异常的糖耐量。生化特点为：放置血浆外观澄清或混浊，但无乳糜微粒顶层；甘油三酯明显增高，而胆固醇多数正常或轻度增高，胆固醇甘油三酯比值不定。,