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文檔簡介
1、脂類代謝Metabolism of Lipids第十章定義:脂類是脂肪(fat)及類脂(lipoid)的總稱,是一類不溶于水而易溶于有機(jī)溶劑,并能為機(jī)體利用的有機(jī)化合物。脂類的主要生理功能是儲存能量及氧化供能。脂類的分類、含量、分布及生理功能 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)成血漿脂蛋白第一節(jié) 脂類的消化和吸收Digestion a
2、nd Absorption of Lipids條件: 乳化劑的乳化作用乳化作用; 酶的催化作用 部位:主要在小腸上段一、脂類的消化需要脂消化酶及膽汁酸鹽 消化過程及相應(yīng)的酶 乳化 消化酶 甘油三酯 產(chǎn) 物 食物中的脂類 2-甘油一酯 + 2 FFA 磷 脂 溶血磷脂 + FFA 磷脂酶A2 膽固醇酯 膽固醇酯酶 膽固醇 + FFA 胰脂酶 輔脂酶微團(tuán)(micelles)輔脂酶是胰脂酶對脂肪消化不可缺少的蛋白質(zhì)輔因子,分子量約10,000。輔脂酶在胰腺泡中以酶原形式合成,隨胰液分泌入十二指腸。進(jìn)入腸腔后,輔脂酶原被胰蛋白酶從其N端切下一個五肽而被激活。輔脂酶本身不具脂肪酶的活性,但它具有與脂肪及
3、胰脂酶結(jié)合的結(jié)構(gòu)域。它與胰脂酶結(jié)合是通過氫鍵進(jìn)行的;它與脂肪通過疏水鍵進(jìn)行結(jié)合。輔脂酶(colipase)脂肪與類脂的消化產(chǎn)物,包括甘油一酯、脂酸、膽固醇及溶血磷脂等以及中鏈脂酸(610C)及短鏈脂酸(24C)構(gòu)成的的甘油三酯與膽汁酸鹽,形成混合微團(tuán)(mixed micelles),被腸粘膜細(xì)胞吸收。部 位: 十二指腸下段及空腸上段方 式:中鏈及短鏈脂酸構(gòu)成的TG 乳化 吸收 脂肪酶 甘油 + FFA 門靜脈 血循環(huán)腸粘膜 細(xì)胞 二、脂類消化產(chǎn)物在腸粘膜細(xì)胞內(nèi)再合成 淋巴管 血循環(huán)乳糜微粒(chylomicron, CM) TG、CE、PL +載脂蛋白(apo) B48、C、A、A 長鏈脂酸及
4、2-甘油一酯 腸粘膜細(xì)胞(酯化成TG)膽固醇及游離脂酸 腸粘膜細(xì)胞(酯化成CE)溶血磷脂及游離脂酸 腸粘膜細(xì)胞(酯化成PL)在腸粘膜中甘油一酯合成脂肪的途徑稱為甘油一酯合成途徑。 CoA + RCOOH RCOCoA 脂酰CoA合成酶 ATP AMP PPi 脂酰CoA 轉(zhuǎn)移酶 CoA R2COCoA CHCH22OH OH CHCH22OH OH CHOCHO-CC-RR1 1 O =CHCH22OH OH CHCH22OH OH CHOCHO-CC-RR1 1 O =R3COCoA CoA 脂酰CoA 轉(zhuǎn)移酶CHCH22OH OH CHCH22OO-CC-RR22CHOCHO-CC-RR1
5、 1 O=O =CHCH22OH OH CHCH22OO-CC-RR22CHOCHO-CC-RR1 1 O=O =CHCH22OO-CC-RR3 3 CHCH22OO-CC-RR2 2 CHOCHO-CC-RR1 1 O=O=O=甘油三酯的消化與吸收第二節(jié) 甘油三酯的代謝Metabolism of Triglyceride甘油三酯代謝概況甘油三酯脂肪動員FFA活化,-氧化乙酰CoA酮體氧化供能TAC氧化磷酸化甘油3-磷酸甘油甘油激酶磷酸二羥丙酮糖酵解或糖異生途徑葡萄糖乙酰CoANADPHATPCO23-磷酸甘油軟脂酸甘油二酯途徑脂肪組織:主要以葡萄糖為原料合成脂肪,也利用CM或VLDL中的FA
6、合成脂肪。一、甘油和脂酸合成甘油三酯 (一)肝、脂肪組織及小腸是合成甘油三酯的主要場所肝 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)合成甘油三酯所需的甘油及脂酸主要來自葡萄糖 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)不同細(xì)胞合成甘油三酯途徑不完全相同 甘油二酯途徑 3 -磷酸甘油脂酰CoA轉(zhuǎn)移酶 CoA R1COCoA PiPiCHCH22OO-CHCH22OH OH CHOH CHOH PiPiCHCH22OO-CHCH22OH OH CHOH
7、 CHOH 3 -磷酸甘油磷脂酸磷酸酶PiO=PiCHCH22OO-CHCH22OO-CC-RR1 1 CHOCHO-CC-RR2 2 O=磷脂酸O=PiCHCH22OO-CHCH22OO-CC-RR1 1 CHOCHO-CC-RR2 2 O=磷脂酸 脂酰CoA 轉(zhuǎn)移酶 CoA R3COCoA 1 1 CHCH22OH OH CHCH22OO-CC-RRCHOCHO-CC-RR2 2 O=O=1,2-甘油二酯CHCH22OO-CC-RR3 3 CHCH22OO-CC-RR1 1 CHOCHO-CC-RR2 2 O=O=O=甘油三酯CHCH22OO-CC-RR3 3 CHCH22OO-CC-RR
8、1 1 CHOCHO-CC-RR2 2 O=O=O=甘油三酯 脂酰CoA 轉(zhuǎn)移酶 CoA R2COCoA O=PiCHCH22OO-CHCH22OO-CC-RR1 1 CHOH CHOH 1-酯酰-3 -磷酸甘油O=PiCHCH22OO-CHCH22OO-CC-RR1 1 CHOH CHOH 1-酯酰-3 -磷酸甘油PiCHCH22OO-CHCH22OO-CC-RR1 1 CHOH CHOH PiCHCH22OO-CHCH22OO-CC-RR1 1 CHOH CHOH 1-酯酰-3 -磷酸甘油 * 3-磷酸甘油主要來自糖代謝。* 肝、腎等組織含有甘油激酶,可利用游離甘油。肝、腎甘油激酶ATP
9、ADP CH22OH CH22OH CHOH 游離甘油PiCH22O-CH22OH OH CHOH 3 -磷酸甘油二、甘油三酯的分解代謝是脂酸的氧化(一)脂肪分解代謝始于脂肪動員脂肪的動員(fat mobilization)激素敏感性甘油三酯脂肪酶 (hormone-sensitive triglyceride lipase , HSL) 1脂肪動員受脂解激素調(diào)節(jié)儲存在脂肪細(xì)胞中的脂肪,被脂肪酶逐步水解為游離脂酸(free fatty acid, FFA)及甘油并釋放入血以供其他組織氧化利用的過程。脂肪動員關(guān)鍵酶脂解激素能促進(jìn)脂肪動員的激素,如胰高血糖素、去甲腎上腺素、ACTH 、 TSH等。
10、 對抗脂解激素因子抑制脂肪動員,如胰島素、前列腺素E2、煙酸等。儲存脂肪以儲脂顆粒形式存在脂肪 細(xì)胞內(nèi),有一單層磷脂包裹,其外表面覆以的一類特殊蛋白,稱為脂周蛋白。脂周蛋白(perilipins) :脂肪動員過程PKA +脂解激素-受體G蛋白 AC ATPcAMP + 甘油二酯 (DG) FFA FFA 甘油二酯脂肪酶 甘油一酯 甘 油 FFA 甘油一酯脂肪酶 HSL-激素敏感性甘油三酯脂肪酶 HSLa(無活性) HSLb(有活性)TG TG +Pi脂周蛋白 甘油溶于水,直接由血液運(yùn)送至肝、腎、腸等組織。ATPADP甘油激酶(肝、腎、腸)NAD+NADH+H磷酸甘油脫氫酶酵解途徑2脂肪分解的脂
11、酸及甘油主要供心、肝、骨骼肌等利用 CH2OHCHHOCH2OH甘油CH2OHCHHOCH2OP3-磷酸甘油CH2OHCCH2O=OP磷酸二羥丙酮(二)飽和脂酸氧化分4階段進(jìn)行 組 織:除腦組織外,大多數(shù)組織均可進(jìn) 行, 其中肝、肌肉最活躍。亞細(xì)胞:胞液、線粒體 部 位:1脂酸活化為脂酰CoA* 脂酰CoA合成酶(acyl-CoA synthetase)存在于內(nèi)質(zhì)網(wǎng)及線粒體外膜上。脂酰CoA合成酶 ATP AMP PPi 脂肪酸RCHRCH22CHCH22CC-OH OH OO=OO=脂酰SCoARCHRCH22CHCH22CCSCoA SCoA OO=OO=CoA-SH2脂酰CoA進(jìn)入線粒體
12、關(guān)鍵酶 目 錄3脂酸經(jīng)過多次-氧化轉(zhuǎn)變?yōu)橐阴oA脫氫 加水 再脫氫 硫解 L(+)-羥脂酰CoA脫氫酶 NAD+NADH+H+2-烯脂酰CoA 水化酶H2O 脂酰CoA 脫氫酶FADFADH2酮脂酰CoA 硫解酶CoA-SH 脂酰CoA RCH2CH2CSCoA O =反2-烯酰CoARCH=CHCSCoARCH=CHCSCoAO =L(+)-羥脂酰CoARCHOHCH2CSCoA O =酮脂酰CoARCOCH2CSCoA O =脂酰CoA+乙酰CoARCSCoA+ CH3COSCoA O =目 錄CH3(CH2)7CH2CH2CH2CH2CH2CH2CH2COSCoAOCH3(CH2)7C
13、H2CH2CH2CH2CH2CSCoACH3COSCoACH3(CH2)7CH2COSCoACH3(CH2)7CH2CH2CH2COCoACH3COSCoA5目 錄對12C或12C以上的脂酰CoA,脂酸-氧化的后3步反應(yīng)是由位于線粒體內(nèi)膜的三功能蛋白(trifunction protein, TFP)多酶復(fù)合體催化完成的,此三酶的緊密結(jié)合,有利于底物高效率完成催化反應(yīng)。當(dāng)TFP使長鏈脂酸氧化縮短到12C以下時,則由線粒體基質(zhì)中的一套四種可溶性酶催化其進(jìn)一步氧化。 經(jīng)過一次-氧化脂酰CoA生成1分子比原來少2個碳原子的脂酰CoA及1分子乙酰CoA,1分子的FADH2,1分子的NADH。4乙酰Co
14、A進(jìn)入三羧酸循環(huán)徹底氧化 NADH + H+ FADH2 H2O 呼吸鏈 ATP H2O 呼吸鏈 ATP 乙酰CoA徹底氧化 三羧酸循環(huán) 生成酮體 肝外組織氧化利用 脂酰CoA脫氫酶L(+)-羥脂酰CoA脫氫酶 NAD+ NADH+H+ -烯酰CoA 水化酶2H2OFADFADH2 酮脂酰CoA 硫解酶CoA-SH脂酰CoA合成酶肉堿轉(zhuǎn)運(yùn)載體ATPCoASHAMP PPi線粒體膜TAC H2O呼吸鏈 ATP 5脂酸氧化產(chǎn)生大量ATP 以16碳軟脂酸的氧化為例活 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Co
15、A1分子NADH+H+1分子FADH2 7 輪循環(huán)產(chǎn)物:8分子乙酰CoA7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的比較軟脂酸葡萄糖以1mol計106 ATP32 ATP以100g計41.4 ATP17.8ATP能量利用效率33%33%(三)脂酸的其他氧化方式1不飽和脂酸進(jìn)行-氧化時有構(gòu)型變化 不飽和脂酸 氧化 順3-烯酰CoA順2-烯酰CoA 反2-烯酰CoA 3順-2反烯酰CoA 異構(gòu)酶 氧化 L(+)-羥脂酰CoA D(-)-羥脂酰CoA D(-)-
16、羥脂酰CoA 表構(gòu)酶H2O 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)13456CH3cOSCoA27CH3cOSCoA12345673順,2反-烯脂酰 CoA異構(gòu)酶CH3cOSCoA1812912次氧化 目 錄CH3cOSCoA123八碳烯脂酰CoA(2順) 4 乙酰CoA 4次氧化 -羥脂酰CoA 表構(gòu)酶烯脂酰CoA 水化酶D(+)-羥八碳脂酰CoA 12CH3cOHOSCoA3L(-)-羥八碳脂酰CoA CCH3 SCoAOHO123目 錄CH3cOSCoA123八碳烯脂酰CoA(2順) D(+)-羥八碳脂酰CoA L(-)
17、-羥八碳脂酰CoA 4 乙酰CoA 4次氧化 -羥脂酰CoA 表構(gòu)酶烯脂酰CoA 水化酶12CH3cOHOSCoA3CCH3 SCoAOHO123目 錄 長鏈脂酸(C20、C22) (過氧化酶體) 脂肪酸氧化酶(FAD為輔酶) 較短鏈 脂酸 (線粒體) 氧化 2過氧化酶體氧化極長鏈脂酸為較短鏈脂酸 3丙酸經(jīng)羧化變構(gòu)為琥珀酰CoA進(jìn)行氧化Ile Met Thr Val 奇數(shù)碳脂酸膽固醇側(cè)鏈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 變位酶 5-脫氧腺苷鈷胺素 琥珀酰CoA TAC (四)酮體是脂酸氧化時特有的中間產(chǎn)物 酮體的定義:
18、脂肪酸在分解代謝過程中生的乙酰乙酸(acetoacetate)、-羥丁酸(-hydroxybutyrate)及丙酮(acetone),三者統(tǒng)稱酮體(ketone bodies)。酮體血漿水平:0.03 0.5mmol/L(0.3 5mg/dl)1. 酮體在肝內(nèi)生成生成過程:生成部位:肝細(xì)胞線粒體原料:脂酸經(jīng)氧化生成的乙酰CoACHCH33CSCoA CSCoA =OOCHCH33CSCoA CSCoA =OO=OOCHCH33CSCoA CSCoA =OOCHCH33CSCoA CSCoA =OO=OOCoASH HMGCoA 合酶HOCCHHOCCH22CCHCCH22CSCoACSCoA(
19、HMGCoAHMGCoA) ) CHCH33OHOH羥甲基戊二酸單酰羥甲基戊二酸單酰CoACoA=OO=OOHOCCHHOCCH22CCHCCH22CSCoACSCoA(HMGCoAHMGCoA) ) CHCH33OHOH羥甲基戊二酸單酰羥甲基戊二酸單酰CoACoA=OO=OO=OO=OO NAD+ NADH+H+ -羥丁酸脫氫酶CHCH33CHCHCHCH22COOH COOH D(D(-)-羥丁酸羥丁酸OHOHCHCH33CHCHCHCH22COOH COOH D(D(-)-羥丁酸羥丁酸CHCH33CHCHCHCH22COOH COOH D(D(-)-羥丁酸羥丁酸OHOHCO2 CHCH3
20、3CCHCCH3 3 丙酮丙酮=OOCHCH33CCHCCH3 3 丙酮丙酮CHCH33CCHCCH3 3 丙酮丙酮=OO=OOHMGCoA 裂解酶CHCH33CCHCCH22COH COH 乙酰乙酸乙酰乙酸=OO=OOCHCH33CCHCCH22COH COH 乙酰乙酸乙酰乙酸=OOCHCH33CCHCCH22COH COH 乙酰乙酸乙酰乙酸CHCH33CCHCCH22COH COH 乙酰乙酸乙酰乙酸=OO=OO=OO=OOCoASH CHCH33CCHCCH22CSCoA CSCoA (乙酰乙酰乙酰乙酰CoACoA)=OO=OOCHCH33CCHCCH22CSCoA CSCoA (乙酰乙酰
21、乙酰乙酰CoACoA)=OO=OO=OO=OO乙酰乙酰CoA硫解酶目 錄2酮體在肝外組織氧化分解反應(yīng)部位:肝外組織肝外組織(心、腎、腦、骨骼肌等)線粒體反應(yīng)過程: NAD+ NADH+H+ 琥珀酰CoA 琥珀酸 CoASH+ATP PPi+AMP CoASH 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)CHCH33CHCHCHCH22COOH COOH D(D(-)-羥丁酸羥丁酸OHOHCHCH33CHCHCHCH22COOH COOH D(D(-)-羥丁酸羥丁酸CHCH33CHCHCHCH22COOH COOH D(D(-)-羥丁酸羥丁酸OHOH
22、CHCH33CCHCCH22COH COH 乙酰乙酸乙酰乙酸=OO=OOCHCH33CCHCCH22COH COH 乙酰乙酸乙酰乙酸=OOCHCH33CCHCCH22COH COH 乙酰乙酸乙酰乙酸CHCH33CCHCCH22COH COH 乙酰乙酸乙酰乙酸=OO=OO=OO=OOCHCH33CCHCCH22CSCoA CSCoA (乙酰乙酰乙酰乙酰CoACoA)=OO=OOCHCH33CCHCCH22CSCoA CSCoA (乙酰乙酰乙酰乙酰CoACoA)=OO=OO=OO=OOCHCH33CSCoA CSCoA =OO2CHCH33CSCoA CSCoA =OOCHCH33CSCoA CS
23、CoA =OO=OO2乙酰乙酰CoA硫解酶(心、腎、腦及骨骼肌線粒體)目 錄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 酮體的生成和利用 2乙酰CoA 目 錄3酮體是脂酸在肝內(nèi)正常的中間代謝產(chǎn)物意義:酮體是肝臟輸出能源的一種形式。并且酮體可通過血腦屏障,是腦組織的重要能源。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。酮癥酸中毒:在饑餓、高脂低糖膳食及糖尿病時,脂酸動員加強(qiáng),酮體生成增加。尤其在未控制糖尿病患者,血液酮體的含量可高出正常情況的數(shù)十倍,這時丙酮約占酮體總量的一半。酮體生成
24、超過肝外組織利用的能力,引起血中酮體升高,可導(dǎo)致酮癥酸中毒。酮尿:酮癥酸中毒時酮體隨尿液排出引起酮尿可高達(dá)5000mg/24h 尿,正常為125 mg/24h尿。4酮體生成在3個階段被調(diào)節(jié) (1)調(diào)節(jié)脂肪動員的因素影響酮體生成 抑制脂解,脂肪動員飽 食 胰島素 進(jìn)入肝的脂酸 脂酸氧化 酮體生成 饑 餓 脂肪動員 FFA 胰高血糖素等 脂解激素 酮體生成 脂酸氧化 (2)丙二酰CoA抑制脂酰CoA進(jìn)入線粒體: 丙二酰CoA競爭性抑制肉堿脂酰轉(zhuǎn)移酶,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)肝細(xì)胞糖原含量及代謝影響酮體生成: 糖代謝旺盛FFA主要生成TG及磷脂 乙酰CoA, 檸檬
25、酸/異檸檬酸+乙酰CoA羧化酶 丙二酰CoA脂酸氧化及酮體生成糖代謝減弱脂酸酯化減弱軟脂酰CoA和長鏈脂酰CoA-三、乙酰CoA在脂酸合成酶系催化下合成脂酸 (一)軟脂酸可在體內(nèi)直接被合成1肝是合成脂酸的主要場所 組織定位:肝、腎、腦、肺、乳腺及脂肪等組織細(xì)胞定位:胞液 肝是人體合成脂酸的主要場所。2乙酰CoA是合成脂酸的主要原料 合成原料:乙酰CoA 、ATP、NADPH、HCO3-及Mn2+ NADPH的來源: 磷酸戊糖途徑(主要來源) 胞液中異檸檬酸脫氫酶及蘋果酸酶催化的反應(yīng) 乙酰CoA的主要來源:乙酰CoA全部在線粒體內(nèi)產(chǎn)生,通過檸檬酸-丙酮酸循環(huán) (citrate pyruvate
26、cycle)出線粒體。乙酰CoA 氨基酸 Glc(主要) 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 NADPH+H+ NADP+ 蘋果酸酶 CoA 乙酰CoA ATP AMP PPi ATP檸檬酸裂解酶 CoA 草酰乙酸 H2O 檸檬酸合酶 蘋果酸 CO2CO2檸檬酸-丙酮酸循環(huán) 目 錄3脂酸合成酶系催化脂酸合成(1)乙酰CoA羧化成丙二酰CoA酶-生物素-CO2 + 乙酰CoA 酶-生物素 + 丙二酰CoA 酶-生物素 + HCO3 酶-生物素-CO2 ADP+Pi ATP 總反應(yīng)式 丙二酰CoA + ADP + Pi ATP + HCO3- +
27、 乙酰CoA 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。 乙酰CoA羧化酶也受磷酸化、去磷酸化的調(diào)節(jié),可被一種依賴于AMP的蛋白激酶磷酸化而失活。+蛋白激酶 乙酰CoA羧化酶乙酰CoA羧化酶Pi胰高血糖素蛋白質(zhì)磷酸酶 胰島素 +(2)脂酸合成是一個重復(fù)加成反應(yīng)過程從乙酰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。軟脂酸合成酶 大腸桿菌的脂肪酸合成酶系:有7種酶蛋白(脂肪?;D(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
28、?;撍浮⒅_€原酶和硫酯酶),聚合在一起構(gòu)成多酶體系。 哺乳動物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。三個結(jié)構(gòu)域:底物進(jìn)入縮合單位、還原單位、軟脂酰釋放單位目 錄 ?;d體蛋白(ACP),其輔基是4-磷酸泛酰氨基乙硫醇,是脂?;d體。ACPOP=OO-OCH2CCH2CH3CH3CHOHC=OHNHNCH2CH2C=OCH2CH2SH泛酸4-磷酸泛酰氨基乙硫醇軟脂酸的合成過程底物進(jìn)入乙酰CoA CE-S-乙酰基 (縮合酶) 丙二酰CoA ACP-S-丙二?;?軟脂酸合成酶 乙?;ǖ谝粋€)丙二酰基縮合 CO2 還原NADH+H
29、+ NAD+ 再還原 NADH+H+ NAD+ 脫水 H2O 目 錄轉(zhuǎn) 位 丁酰基由E2-泛-SH(ACP上)轉(zhuǎn)移至 E1-半胱-SH(CE上)。ACPS C=O CH2 CH2 CH3 CE HS SO=C CH2 CH2 CH3 CEACPHS轉(zhuǎn) 位 目 錄經(jīng)過7輪循環(huán)反應(yīng),每次加上一個丙二?;黾觾蓚€碳原子,最終釋出軟酯酸。CESO=C CH3 ACPSC=O CH2COO- CESO=C CH2 CH2 CH2 CH2 CH3 ACPSC=O CH2COO- CESO=C CH2 CH2 CH2 CH2 CH2 CH2 CH3 ACPSC=O CH2COO- O-O=C CH2 CH
30、2 CH2 CH2 CH2 CH2 CH3 CH2CH2 CH2 CH2 CH2 CH2 CH2 CH2 CEACPHS HS +4H+4e- CO2 CESO=C CH2 CH2 CH3 ACPSC=O CH2COO- 4H+4e- CO2 4H+4e- CO2 目 錄軟脂酸合成的總反應(yīng)式: CH3COSCoA +7 HOOCH2COSCoA + 14NADPH+H+ CH3(CH2)14COOH + 7 CO2 + 6H2O + 8HSCoA + 14NADP+ 軟脂酸的合成總圖目 錄(二)脂酸碳鏈的加長脂酸合成酶催化合成的脂酸是軟脂酸。更長碳鏈的脂酸則是對軟脂酸的加工,使其碳鏈延長。碳鏈
31、延長在肝細(xì)胞的內(nèi)質(zhì)網(wǎng)或線粒體中進(jìn)行。1. 內(nèi)質(zhì)網(wǎng)延長酶體系以丙二酰CoA為二碳單位供給體以丙二酰CoA為二碳單位供體,由 NADPH+H+ 供氫經(jīng)縮合、加氫、脫水、再加氫等一輪反應(yīng)增加2個碳原子,合成過程類似軟脂酸合成,但脂酰基連在CoASH上進(jìn)行反應(yīng),而不是以ACP為載體。一般可延長至24碳,以18碳硬脂酸為最多。2. 線粒體酶體系以乙酰CoA為二碳單位供給體以乙酰CoA為二碳單位供體,由 NADPH+H+供氫,過程與氧化的逆反應(yīng)基本相似。每一輪反應(yīng)增加2個碳原子,可延長至24碳或26碳,以硬脂酸最多。(三)多不飽和脂酸的合成需要多種去飽和酶的催化軟油酸(16:1,9) 油酸(18:1,9)
32、 亞油酸(18:2,9、12) -亞麻酸(18:3,9、12、15) 花生四烯酸(20:4,5、8、11、14) 自身合成 從食物攝取 人體含有的不飽和脂酸主要有:動物:有4、5、8、9去飽和酶,鑲嵌在內(nèi)質(zhì)網(wǎng)上,脫氫過程有線粒體外電子傳遞系統(tǒng)參與。植物:有9、12、15 去飽和酶H+NADH NAD+ E-FAD E-FADH2 Fe2+ Fe3+ Fe2+ Fe3+ 油酰CoA+2H2O 硬脂酰CoA+O2 NADH-cytb5 還原酶去飽和酶 Cytb5 亞 油 酸 的 合 成(四)脂酸合成受代謝物和激素調(diào)節(jié)1. 脂酸分解抑制、糖分解促進(jìn)脂酸合成 乙酰CoA羧化酶的別構(gòu)調(diào)節(jié)物抑制劑:軟脂酰
33、CoA及其他長鏈脂酰CoA 激活劑:檸檬酸、異檸檬酸進(jìn)食糖類而糖代謝加強(qiáng),NADPH及乙酰CoA供應(yīng)增多,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。 2 . 胰島素促進(jìn)、胰高血糖素抑制脂酸合成 胰島素是調(diào)節(jié)脂肪合成的主要激素。乙酰CoA羧化酶脂酸合成酶 ATP-檸檬酸裂解酶 乙酰CoA羧化酶 胰島素 誘導(dǎo)合成 腎上腺素 生長素 -脂酸合成 +胰高血糖素PKA+磷酸化-四、幾種多不飽和脂酸衍生物具有重要生理功能 (一)前列腺素、血栓噁烷、白三烯都是廿碳多不飽和脂酸衍生物 前列腺素 ( Prostaglandin, PG)具有二十碳的不飽和脂酸,以前列腺酸
34、為基本骨架;具有一個五碳環(huán)和兩條側(cè)鏈?;ㄉ南┧幔?0:45,8,11,14)前列腺酸 10 9 8 6 5 3 1 11 12 14 15 17 19 20 CH3 COOH 9 7 5 3 1 11 13 15 17 19 10 COOH R1 20 R2 CH3 PG根據(jù)五碳環(huán)上取代基和雙鍵位置不同,分9型:根據(jù)R1及R2兩條側(cè)鏈中雙鍵數(shù)目的多少,PG又分為1、2、3類,在字母的右下角標(biāo)示。血栓噁烷(thromboxane A2, TXA2)有前列腺酸樣骨架,但五碳環(huán)為含氧的噁烷代替。白三烯(leukotrienes,LTs) 分子中有四個雙鍵。(LTB4)(二)全身各組織均有合成PG、
35、TX及LT的酶系 合成部位: 合成原料: 花生四烯酸PG:除紅細(xì)胞外的全身各組織TX:血小板花生四烯酸 氫過氧化廿碳四烯酸(5-HPETE, 5-hydroperoxy-eicotetraenoic acid) 脂過氧化酶(lipoxygenase)脫水酶 白三烯(LTA4) LTB4、LTC4、LTD4及LTE4等 (三)PG、TX及LT等具有很強(qiáng)的生理活性 PGE2誘發(fā)炎癥,促局部血管擴(kuò)張。PGE2、PGA2 使動脈平滑肌舒張而降血壓。PGE2、PGI2抑制胃酸分泌,促胃腸平滑肌蠕動。PGF2使卵巢平滑肌收縮引起排卵,使子宮體收縮加強(qiáng)促分娩。 PGTX PGF2、TXA2 強(qiáng)烈促血小板聚集
36、,并使血管收縮促血栓形成,PGI2 、PGI3對抗它們的作用。TXA3促血小板聚集,較TXA2弱得多。 LT LTC4、LTD4及LTE4被證實(shí)是過敏反應(yīng)的慢反應(yīng)物質(zhì)。LTD4還使毛細(xì)血管通透性增加。LTB4還可調(diào)節(jié)白細(xì)胞的游走及趨化等功能,促進(jìn)炎癥及過敏反應(yīng)的發(fā)展。第三節(jié) 磷脂的代謝Metabolism of Phospholipids磷脂甘油磷脂鞘磷脂磷脂酰肌醇 磷脂酰膽堿(卵磷脂)磷脂酰乙醇胺(腦磷脂)磷脂酰絲氨酸磷脂酰甘油二磷脂酰甘油(心磷脂)含磷酸的脂類稱磷酯(Phospholipids)。一、甘油磷脂合成代謝比分解代謝復(fù)雜(一)甘油磷脂由甘油、脂酸、磷酸及含氮化合物組成組成:甘油、
37、脂酸、磷脂、含氮化合物功能:含一個極性頭、兩條疏水尾,構(gòu)成生物膜的磷脂雙分子層。CH2O-C-R1 R2C-O-CH CH2O-P-OX OOOH OOOO結(jié)構(gòu): 常為花生四烯酸 X = 膽堿、水、乙醇胺、 絲氨酸、甘油、肌醇、磷脂酰甘油等 磷脂雙分子層的形成X-OH X取代基 甘油磷脂的名稱 水 H 磷脂酸 膽堿 CH2CH2N+(CH3)3 磷脂酰膽堿(卵磷脂) 乙醇胺 CH2CH2NH3+ 磷脂酰乙醇胺(腦磷脂) 絲氨酸 CH2CHNH2COOH 磷脂酰絲氨酸甘油 CH2CHOHCH2OH磷脂酰甘油 磷脂酰甘油二磷脂酰甘油(心磷脂) 肌醇 磷脂酰肌醇 -CH2CHOHCH2O-P-OCH
38、2HCOCOR2CH2OCOR1=OOH-OHOHOHOHHOHHHHHH-O123456機(jī)體內(nèi)幾類重要的甘油磷脂 (cephalin) (lecithin) 磷脂酰肌醇 (phosphatidyl inositol) 磷脂酰絲氨酸 (phosphatidyl serine) 心磷脂 (cardiolipin) (二)全身各組織細(xì)胞均可進(jìn)行甘油磷脂合成 1. 磷脂合成的原料來自糖、脂和氨基酸 全身各組織內(nèi)質(zhì)網(wǎng),肝、腎、腸等組織最活躍。脂酸、甘油、磷酸鹽、膽堿、絲氨酸、肌醇、ATP、CTP。部位:原料:HOCH2CH2NH2 HOCH2CH2 +N(CH3) HOCH2CHCOOH NH2 -C
39、O23S-腺苷甲硫氨酸 絲氨酸 乙醇胺 膽堿 乙醇胺 激酶 ATPADPPOCH2CH2NH2膽堿 激酶 ATPADPPOCH2CH2 +N(CH3) CTP:磷酸乙醇胺胞苷酰 轉(zhuǎn)移酶CTPPPiCDP-OCH2CH2NH2HOCH2CH2 +N(CH3) CTP:磷酸膽堿胞苷酰 轉(zhuǎn)移酶CTPPPiCDP乙醇胺 CDP膽堿 磷酸乙醇胺 磷酸膽堿 2. 磷脂有兩條基本合成途徑(1)磷脂酰膽堿及磷脂酰乙醇胺主要通過甘油二酯途徑合成 葡萄糖3-磷酸甘油轉(zhuǎn)酰酶2RCOCoA2CoA 磷脂酸磷酸酶Pi1,2-甘油二酯轉(zhuǎn)移酶CDP-乙醇胺CMPCDP-膽堿CMP脂酰-CoACoA磷脂酰乙醇胺 磷脂酰膽堿
40、甘油三酯 (腦磷脂) (卵磷脂)腦磷脂OOCH2OCR1R2COCHCH2OPOOCH2CH2NH2OH卵磷脂OHOPCH2OR2COCHOCH2OCR1OOCH2CH2+N(CH3)3(2)肌醇磷脂、絲氨酸磷脂及心磷脂通過CDP-甘油二酯途徑合成葡萄糖3-磷酸甘油轉(zhuǎn)酰酶2RCOCoA2CoA胞苷酰轉(zhuǎn)移酶CDP-甘油二酯合成酶絲氨酸CMP磷脂酰甘油CMP磷脂酰肌醇 磷脂酰絲氨酸 二磷脂酰甘油(心磷脂)CTPPPi肌醇CMP磷脂酸1OOOOPRO2CH 2CH CHOO2R CCO-CH CHOH22CH OCCOOCHCH 2CH 2ORPOOOO4R 3-OCR C2OOCHCH 2CH 2
41、ORPOOO1OHOHOHHHHHHHOOHOHO2OCH CHNH COOHOCC2OOCHCH 2CH 2ORPO12ROO-二磷脂酰甘油(心磷脂) 磷脂酰肌醇 磷脂酰絲氨酸 目 錄甘油磷脂合成還有其他方式,如:磷脂酰膽堿由磷脂酰乙醇胺從S-腺苷甲硫氨酸獲得甲基生成。 磷脂酰絲氨酸由磷脂酰乙醇胺羧化或其乙醇胺與絲氨酸交換生成。 最近發(fā)現(xiàn),在胞液中存在一類能促進(jìn)磷脂在細(xì)胞內(nèi)膜之間進(jìn)行交換的蛋白質(zhì),稱磷脂交換蛋白(phospholipid exchange proteins) 。不同的磷脂交換蛋白催化不同種類磷脂在膜之間交換。 甘油磷脂的合成在內(nèi)質(zhì)網(wǎng)膜外側(cè)面進(jìn)行。二軟脂酰膽堿 由型肺泡上皮細(xì)胞
42、合成,可降低肺泡表面張力。R1、R2為軟脂酸 X為膽堿 CH2O-C-R1 R2C-O-CH CH2O-P-OX OOOH OOOO(三)磷脂酶催化甘油磷脂降解 磷脂酶 (phospholipase , PL)作用于1,2位酯鍵的酶分別稱為磷脂酶A1及A2 作用于溶血磷脂1位酯鍵的酶稱為磷脂酶B1 作用于3位磷酸酯鍵的酶稱為磷脂酶C 作用磷酸取代基間酯鍵的酶稱為磷脂酶D CH2O-C-R1R2C-O-CHCH2O-P-OXOHOOOOOOPLA1 PLA2PLCPLDCH2R2C-O-CHCH2OOOHO-P-O-XOHOOPLB1CH2O-C-R1HO-CHCH2O-P-OXOOHO-磷脂酶
43、對磷脂的水解二、鞘磷脂代謝也包括合成和降解 (一)鞘氨醇的合成以軟脂酰CoA及絲氨酸為基本原料合成部位 組織定位:全身各細(xì)胞均可合成,以腦組織最活躍 細(xì)胞定位:內(nèi)質(zhì)網(wǎng) 合成原料: 基本原料:軟脂酰CoA及絲氨酸輔助原料:磷酸吡哆醛,NADPH+H+及FAD等輔酶 (二)鞘氨醇經(jīng)脂酰鞘氨醇轉(zhuǎn)變?yōu)樯窠?jīng)鞘磷脂 鞘氨醇在脂酰轉(zhuǎn)移酶的催化下,其氨基與脂酰CoA進(jìn)行酰胺縮合,生成N-脂酰鞘氨醇,后者由CDP-膽堿供給磷酸膽堿即生成神經(jīng)鞘磷脂。CH3(CH2)12CH=CHCHOHCHNHCO(CH2)nCH3CH2O P O CH2CH2+N(CH3)3OOH神經(jīng)鞘磷脂 合成過程 (三)神經(jīng)鞘磷脂被神經(jīng)鞘
44、磷脂酶催化降解神經(jīng)鞘磷脂酶(sphingomyelinase) (屬于PLC類)磷脂膽堿 N-脂酰鞘氨醇 神經(jīng)鞘磷脂 先天性缺乏此酶,鞘磷脂不能降解而在細(xì)胞內(nèi)積存,引起肝、脾長大及癡呆等鞘磷脂沉積病狀第四節(jié) 膽固醇代謝Metabolism of CholesterolHHHHHABCD1234567891011121314151617 固醇共同結(jié)構(gòu):環(huán)戊烷多氫菲一、膽固醇與植物固醇結(jié)構(gòu)相似 動物膽固醇(27碳)HO222328292C H25CH27282322HO387564-谷固醇 麥角固醇 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
45、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、膽固醇酯二、膽固醇合成從乙酰CoA開始經(jīng)歷復(fù)雜過程 (一)肝是合成膽固醇的主要場所 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、小腸為主。細(xì)胞定位:胞液、光面內(nèi)質(zhì)網(wǎng) (二)乙酰CoA是合成膽固醇的原料 1分子膽固醇 18乙酰CoA + 36ATP + 16(NADPH+H+) 糖的有氧氧化 磷酸戊糖途徑 乙酰CoA通過檸檬酸-丙酮酸循環(huán)出線粒體。(三)膽固醇合成過程有近30步酶促反應(yīng)1. 乙酰CoA先合成甲羥戊酸合成膽固醇
46、的限速酶HSCoA2CH3COCoACH3COCH2COCoA硫解酶HMG CoA合酶CH3COCoAHSCoACOOHCH2CCH2CH3HOCH2OHCOOHCH2CCH2CH3HOCOCoAHMG CoA 還原酶HSCoA2NADP+2NADPH+2H+羥甲基戊二酸單酰CoA甲羥戊酸(MVA, C6)2. 甲羥戊酸經(jīng)歷15碳化合物轉(zhuǎn)變?yōu)?0碳的鯊烯3. 鯊烯環(huán)化為羊毛固醇再變?yōu)槟懝檀迹ㄋ模┖芏嘁蛩赝ㄟ^HMG CoA還原酶調(diào)節(jié)膽固醇合成1. HMG CoA還原酶活性與膽固醇合成節(jié)律一致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2 . 饑餓、飽食分別
47、抑制或促進(jìn)肝膽固醇合成 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。3 . 膽固醇反饋抑制肝膽固醇合成 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。 4 . 胰島素誘導(dǎo)、胰高血糖素抑制HMG CoA還原酶活性 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)醇則能抑制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H?、轉(zhuǎn)化為膽汁酸及類固醇激素是膽固醇的主要去路 轉(zhuǎn)變?yōu)槟懼?(bile acid)(肝臟)轉(zhuǎn)化為類固醇激素(腎上腺皮質(zhì)、睪丸、卵巢等內(nèi)分泌腺)
48、 轉(zhuǎn)化為7 - 脫氫膽固醇(皮膚)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(shí)現(xiàn)膽固醇的轉(zhuǎn)化。第五節(jié)血漿脂蛋白代謝Metabolism of Plasma Lipoproteins一、血脂是血漿所含脂類的統(tǒng)稱定義: 血漿所含脂類統(tǒng)稱血脂,包括:甘油三酯、磷脂、膽固醇及其酯以及游離脂酸。來源: 外源性從食物中攝取 內(nèi)源性肝、脂肪細(xì)胞及其他組織合成后釋放入血組成 血漿含量 空腹時主要來源 mg/dl mmol/L 總脂 400700(500) 甘油三酯 10150(100) 0.111.69(1.13) 肝 總膽固醇 100250(200) 2.596.47(5.17)
49、 肝 膽固醇酯 70200(145) 1.815.17(3.75) 游離膽固醇 4070(55) 1.031.81(1.42) 總磷脂 150250(200) 48.4480.73(64.58) 肝 卵磷脂 50200(100) 16.164.6(32.3) 肝 神經(jīng)磷脂 50130(70) 16.142.0(22.6) 肝 腦磷脂 1535(20) 4.813.0(6.4) 肝 游離脂酸 520(15) 脂肪組織 正常成人空腹血脂的組成及含量 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。二、血漿脂蛋白是血脂的運(yùn)輸形式 血脂與血漿中的蛋白質(zhì)結(jié)合,以脂蛋白(lipoprotei
50、n)形式而運(yùn)輸。(一)電泳法、超速離心法可將血漿脂蛋白分類 1. 電泳法可將脂蛋白分為、前、及乳糜微粒4類 CM 前 泳動方向乳糜微粒 (chylomicron, CM)極低密度脂蛋白 (very low density lipoprotein, VLDL) 低密度脂蛋白 (low density lipoprotein, LDL)高密度脂蛋白 (high density lipoprotein, HDL)2. 超速離心法按密度將血漿脂蛋白分為4類血漿脂蛋白的分類、性質(zhì)、組成及功能 (二)不同血漿脂蛋白組成及性質(zhì)不同逆向轉(zhuǎn)運(yùn)膽固醇轉(zhuǎn)運(yùn)內(nèi)源性膽固醇轉(zhuǎn)運(yùn)內(nèi)源性和膽固醇轉(zhuǎn)運(yùn)外源性膽固醇和功能肝、腸、
51、血漿血漿肝細(xì)胞小腸粘膜細(xì)胞合成部位apoB1002025%含膽固醇及其酯最多,4050%1.0061.063LDL最多,約50%510%最少, 1%蛋白質(zhì)脂類apo A、AapoB100、C、CC、EapoB48、EA、AA、CC、C載脂蛋白組成含脂類50%含TG5070%含TG最多,8090%組成1.0631.2100.951.0060.95密度HDLVLDLCM逆向轉(zhuǎn)運(yùn)膽固醇轉(zhuǎn)運(yùn)內(nèi)源性膽固醇轉(zhuǎn)運(yùn)內(nèi)源性和膽固醇轉(zhuǎn)運(yùn)外源性膽固醇和功能肝、腸、血漿血漿肝細(xì)胞小腸粘膜細(xì)胞合成部位apoB1002025%含膽固醇及其酯最多,4050%1.0061.063LDL最多,約50%510%最少, 1%蛋白質(zhì)
52、脂類apo A、AapoB100、C、CC、EapoB48、EA、AA、CC、C載脂蛋白組成含脂類50%含TG5070%含TG最多,8090%組成1.0631.2100.951.0060.95密度HDLVLDLCM疏水性較強(qiáng)的TG及膽固醇酯位于內(nèi)核。具極性及非極性基團(tuán)的載脂蛋白、磷脂、游離膽固醇,以單分子層借其非極性疏水基團(tuán)與內(nèi)部疏水鏈相聯(lián)系,極性基團(tuán)朝外。(三)血漿脂蛋白是脂類和蛋白質(zhì)的復(fù)合物 1. 各種脂蛋白基本結(jié)構(gòu)大致相似2. 血漿脂蛋白中的蛋白質(zhì)部分稱載脂蛋白定義 載脂蛋白(apolipoprotein, apo) 指血漿脂蛋白中的蛋白質(zhì)部分。種類(18種)apo A: A、A、A a
53、po B: B100、B48 apo C: C、C、C apo D apo E 載脂蛋白可調(diào)節(jié)脂蛋白代謝關(guān)鍵酶活性:A激活LCAT (卵磷酯膽固醇脂轉(zhuǎn)移酶)C激活LPL (脂蛋白脂肪酶)A輔助激活LPLC抑制LPLA激活HL (肝脂肪酶) 載脂蛋白可參與脂蛋白受體的識別:A識別HDL受體B100,E 識別LDL受體 結(jié)合和轉(zhuǎn)運(yùn)脂質(zhì),穩(wěn)定脂蛋白的結(jié)構(gòu) 功 能載脂蛋白 分子量 氨基酸數(shù) 分 布 功 能 血漿含量*(mg/dl) AI 28300 243 HDL 激活LCAT,識別HDL受體 123.84.7 AII 17500 772 HDL 穩(wěn)定HDL結(jié)構(gòu),激活HL 335 AIV 46000
54、371 HDL, CM 輔助激活LPL 172 B100 512723 4536 VLDL, LDL 識別LDL受體 87.314.3 B48 264000 2152 CM 促進(jìn)CM合成 ? CI 6500 57 CM, VLDL, HDL 激活LCAT? 7.82.4 CII 8800 79 CM, VLDL, HDL 激活LPL 5.01.8 CIII 8900 79 CM, VLDL, HDL 抑制LPL,抑制肝apoE受體 11.83.6 D 22000 169 HDL 轉(zhuǎn)運(yùn)膽固醇酯 104 E 34000 299 CM, VLDL, HDL 識別LDL受體 3.51.2 J 7000
55、0 427 HDL 結(jié)合轉(zhuǎn)運(yùn)脂質(zhì),補(bǔ)體激活 10 (a) 500000 4529 LP (a) 抑制纖溶酶活性 0120 CETP 64000 493 HDL, d1.21 轉(zhuǎn)運(yùn)膽固醇酯 0.190.05 PTP 69000 ? HDL, d1.21 轉(zhuǎn)運(yùn)磷脂 ? 人血漿載脂蛋白的結(jié)構(gòu)、功能及含量 關(guān)鍵酶 脂蛋白脂酶(LPL) 肝脂酶(HL) 膽固醇脂酰轉(zhuǎn)移酶(LCAT) 底物 CM-TG、VLDL-TG VLDL、LDL及HDL-TG HDL-卵磷脂、膽固醇 最適pH 7.59.0 7.59.0 7.4 分布 肝外組織:脂肪、心肌、肺、乳腺等 肝實(shí)質(zhì)細(xì)胞合成,轉(zhuǎn)運(yùn)到肝竇內(nèi)皮細(xì)胞 肝實(shí)質(zhì)細(xì)胞合
56、成分泌入血 激活劑 apoC 不需apoC激活 apoA 作用部位 毛細(xì)血管內(nèi)皮細(xì)胞表面 肝竇內(nèi)皮細(xì)胞表面 血漿 性質(zhì) 被FFA、魚精蛋白、1mol/L NaCl, apoC抑制 不被1mol/L NaCl、魚精蛋白及apoC 抑制 結(jié)構(gòu) 由448個氨基酸構(gòu)成,分子量61kD 由476個氨基酸構(gòu)成,分子量51kD 由416個氨基酸構(gòu)成,分子量61kD 基因 長30kb,含10個外顯子,11個內(nèi)含子 6個外顯子,5個內(nèi)含子, mRNA長1550b 染色體定位 8號染色體 15號染色體 16q22 功能 催化CM、VLDL內(nèi)核TG水解,生成的FFA供肝外組織利用 催化HDL內(nèi)核TG水解,使HDL2
57、轉(zhuǎn)變?yōu)镠DL3;催化IDL內(nèi)核TG水解,使IDL轉(zhuǎn)變?yōu)長DL 促進(jìn)新生HDL成熟轉(zhuǎn)變?yōu)镠DL2,HDL2促進(jìn)膽固醇逆向轉(zhuǎn)運(yùn) 脂蛋白代謝關(guān)鍵酶的性質(zhì)、分布及功能 三、不同血漿脂蛋白有不同的功能和代謝途徑(一)乳糜微粒主要運(yùn)輸外源性甘油三酯 及膽固醇 來 源:小腸合成的TG和合成及吸收的磷脂、膽固醇+apo B48 、 A、 A、 A 代 謝新生CM 成熟CM CM殘粒 LPL 肝細(xì)胞攝?。╝poE受體)FFA 外周組織 血 液 CM的生理功能運(yùn)輸外源性TG及膽固醇酯。存在于組織毛細(xì)血管內(nèi)皮細(xì)胞表面使CM中的TG、磷脂逐步水解,產(chǎn)生甘油、FA及溶血磷脂等。LPL(脂蛋白脂肪酶)(二)極低密度脂蛋白
58、主要運(yùn)輸內(nèi)源性甘油三酯 來 源+ apo B100、E 肝細(xì)胞合成的TG 磷脂、膽固醇及其酯VLDL的合成以肝臟為主,小腸亦可合成少量。VLDL的生理功能: 運(yùn)輸內(nèi)源性TG代 謝LPL脂蛋白脂肪酶HL 肝脂肪酶 VLDL VLDL殘粒LDL LPL LPL、HL FFA 外周組織 FFA (三)由VLDL轉(zhuǎn)變來的LDL主要運(yùn)輸內(nèi)源性膽固醇來 源:由VLDL轉(zhuǎn)變而來 代 謝:LDL受體代謝途徑 LDL受體廣泛分布于肝動脈壁細(xì)胞等全身各組織的細(xì)胞膜表面,特異識別、結(jié)合含apoE或apoB100的脂蛋白,故又稱apo B,E受體。LDL受體代謝途徑:ACAT脂酰CoA膽固醇脂酰轉(zhuǎn)移酶 游離膽固醇在調(diào)
59、節(jié)細(xì)胞膽固醇代謝中的作用: 抑制內(nèi)質(zhì)網(wǎng)HMG CoA還原酶,從而抑制細(xì)胞本身膽固醇合成。 在轉(zhuǎn)錄水平阻抑細(xì)胞LDL受體蛋白質(zhì)的合成,減少細(xì)胞對LDL的進(jìn)一步攝取。 激活 ACAT使游離膽固醇酯化成膽固醇酯在胞液中儲存。 游離膽固醇為細(xì)胞膜攝取,可用以構(gòu)成細(xì)胞膜的重要成分 。 游離膽固醇在腎上腺、卵巢及睪丸等細(xì)胞中則用以合成類固醇激素。 LDL的非受體代謝途徑血漿中的LDL還可被修飾,修飾的LDL如氧化修飾LDL (ox-LDL)可被清除細(xì)胞即單核吞噬細(xì)胞系統(tǒng)中的巨噬細(xì)胞及血管內(nèi)皮細(xì)胞清除。這兩類細(xì)胞膜表面具有清道夫受體(scavenger receptor, SR),攝取清除血漿中的修飾LDL
60、。LDL的生理功能轉(zhuǎn)運(yùn)肝合成的內(nèi)源性膽固醇* 正常人每天降解45%的LDL,其中2/3經(jīng)LDL受體途徑降解,1/3由清除細(xì)胞清除。LDL在血漿中的半壽期為24天。LDL的代謝(四)高密度脂蛋白的主要功能是參與膽固醇的逆向轉(zhuǎn)運(yùn) 主要在肝合成;小腸亦可合成。CM、VLDL代謝時,其表面apo A、A、A、apo C及磷脂、膽固醇等離開亦可形成新生HDL。 分 類(按密度大?。?HDL1 HDL2 HDL3來 源:HDL在LACT、apoAI及CETP等的作用下,可將膽固醇從肝外組織轉(zhuǎn)運(yùn)到肝進(jìn)行代謝。這種將膽固醇從肝外組織向肝轉(zhuǎn)運(yùn)的過程,稱為膽固醇的逆向轉(zhuǎn)(reverse cholesterol
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