生物化學(xué)課件:第七章 脂質(zhì)代謝_第1頁
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文檔簡介

第七章脂質(zhì)代謝LipidMetabolism

第一篇生物分子結(jié)構(gòu)與功能1第二篇物質(zhì)代謝及其調(diào)節(jié)2第三篇遺傳信息的傳遞3√生物化學(xué)??第六章糖代謝6學(xué)時第七章脂質(zhì)代謝6學(xué)時第八章生物氧化4學(xué)時第九章氨基酸代謝4學(xué)時第十章核苷酸代謝2學(xué)時第十一章非營養(yǎng)物質(zhì)代謝4學(xué)時授課內(nèi)容脂質(zhì)的構(gòu)成、功能及分析Thecomposition,functionandanalysisoflipids第一節(jié)(熟悉)脂肪和類脂總稱為脂質(zhì)(lipids)。甘油三酯(triglyceride,TG),也稱為三脂酰甘油(triacylglycerol,TAG)膽固醇(cholesterol,CHOL)膽固醇酯(cholesterolester,CE)

磷脂(phospholipid,PL)糖脂(glycolipid)定義:分類:一、脂質(zhì)是種類繁多、結(jié)構(gòu)復(fù)雜的一類大分子物質(zhì)類脂(lipoid)脂肪(fat)

CH2O

CH-O

CH2O(一)甘油三酯是甘油的脂肪酸酯H

CH3—(CH2)n-COOHHH甘油脂肪酸R-COOH│甘油一酯(monoacylglycerol,MG)C-R1‖O

CH2-O-

CH-O

CH2OHH│甘油二酯(diacylglycerol,DG)

CH2-O-

│O-CH

│CH2OC-R1‖O

R2-C-‖OH甘油三酯(triglyceride,TG)

CH2-O-

│-O-CH

│CH2-O-C-R1‖OC-R3‖O

R2-C‖O△編碼體系:從羧基碳原子起計雙鍵位置;ω或n編碼體系:從甲基碳起計雙鍵位置。系統(tǒng)命名法(二)脂肪酸是脂肪烴的羧酸根據(jù)脂肪酸的碳鏈長度命名;若碳鏈含雙鍵,標(biāo)示其位置。脂肪酸(fattyacids)的結(jié)構(gòu)通式為:CH3(CH2)nCOOH高等動植物脂肪酸碳鏈長度一般在14~20之間,為偶數(shù)碳。脂肪酸分類飽和脂酸(saturatedfattyacid)不飽和脂酸(unsaturatedfattyacid)雙鍵數(shù)目1個雙鍵2個及以上雙鍵單不飽和脂酸多不飽和脂酸monounsaturatedfattyacidpolyunsaturatedfattyacid常見的脂肪酸(飽和脂酸)慣名系統(tǒng)名碳原子數(shù)和雙鍵數(shù)簇分子式月桂酸

(lauricacid)n-十二烷酸12:0-CH3(CH2)10COOH豆寇酸(myristicacid)n-十四烷酸14:0-CH3(CH2)12COOH軟脂酸(palmiticacid)n-十六烷酸16:0-CH3(CH2)14COOH硬脂酸(stearicacid)n-十八烷酸18:0-CH3(CH2)16COOH花生酸(arachidicacid)n-二十烷酸20:0-CH3(CH2)18COOH常見的脂肪酸(不飽和脂肪酸)棕櫚(軟)油酸(palmitoleicacid)9-十六碳一烯酸16:1ω-7CH3(CH2)5CH═CH(CH2)7COOH油酸(oleicacid)9-十八碳一烯酸18:1ω-9CH3(CH2)7CH═CH(CH2)7COOH異油酸(Vaccenicacid)反式11-十八碳一烯酸18:1ω-7CH3(CH2)5CH═CH(CH2)9COOH亞油酸(linoleicacid)9,12-十八碳二烯酸18:2ω-6CH3(CH2)4(CH═CHCH2)2(CH2)6COOHa-亞麻酸(a-linolenicacid)9,12,15-十八碳三烯酸18:3ω-3CH3CH2(CH═CHCH2)3(CH2)6COOHγ-亞麻酸(g-linolenicacid)6,9,12-十八碳三烯酸18:3ω-6CH3(CH2)4(CH═CHCH2)3(CH2)3COOH花生四烯酸(arachidonicacid)5,8,11,14-二十碳四烯酸20:4ω-6CH3(CH2)4(CH═CHCH2)4(CH2)2COOHtimnodonicacid(EPA)5,8,11,14,17-二十碳五烯酸20:5ω-3CH3CH2(CH═CHCH2)5(CH2)2COOHclupanodonicacid(DPA)7,10,13,16,19-二十二碳五烯酸22:5ω-3CH3CH2(CH═CHCH2)5(CH2)4COOHcervonicacid(DHA)4,7,10,13,16,19-二十二碳六烯酸22:6ω-3CH3CH2(CH═CHCH2)6CH2COOH表7-2不飽和脂肪酸簇母體不飽和脂肪酸結(jié)構(gòu)

-7軟油酸9-16:1

-9油酸9-18:1

-6亞油酸、花生四烯酸9,12-18:2

-3亞麻酸9,12,15-18:3

-3、

-6和

-9簇多不飽和脂酸在體內(nèi)彼此不能相互轉(zhuǎn)化;動物只能合成ω-9及ω-7簇的不飽和脂酸,不能合成ω-6及ω-3簇多不飽和脂酸。甘油三酯(TG)FA1FA2FA3

甘油

甘油磷脂:由甘油構(gòu)成的磷脂鞘磷脂:由鞘氨醇構(gòu)成的磷脂(三)磷脂可分為甘油磷脂和鞘磷脂兩類磷脂:是由甘油或鞘氨醇、脂肪酸、磷酸和

含氮化合物組成。分類甘油磷脂組成:甘油、脂肪酸、磷酸、含氮化合物結(jié)構(gòu):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。X=H、膽堿、乙醇胺、絲氨酸、甘油、肌醇、磷脂酰甘油等機(jī)體內(nèi)幾類重要的甘油磷脂(cephalin)磷脂酰肌醇(phosphatidylinositol)磷脂酰絲氨酸(phosphatidylserine)(lecithin)CH3(CH2)12-CH=CH-CHOH│CHNH2│CH2OH鞘胺醇或二氫鞘氨醇鞘胺醇含氮化合物脂肪酸磷酸鞘胺醇糖脂肪酸鞘磷脂鞘糖脂鞘脂CH3(CH2)12-CH=CH-CHOH│CHNHCO-(CH2)nCH3│CH2-O-X鞘脂的結(jié)構(gòu)通式磷酸膽堿、磷酸乙醇胺葡萄糖、半乳糖、唾液酸X鞘磷脂鞘糖脂鞘脂鞘磷脂鞘糖脂F(xiàn)A鞘氨醇

FA

X鞘氨醇

FA

鞘氨醇

磷酸膽堿、磷酸乙醇胺葡萄糖、半乳糖、唾液酸神經(jīng)組織各種膜結(jié)構(gòu)的重要成分神經(jīng)鞘磷脂:鞘糖酯腦苷脂神經(jīng)苷脂兩類磷脂的分子組成相同的組成成分(分子數(shù))不同或不盡相同的組成成分磷酸脂肪酸醇類其他成分甘油磷脂12甘油膽堿、乙醇胺、絲氨酸、肌醇等鞘磷脂11鞘氨醇膽堿、乙醇胺

膽固醇(cholesterol)結(jié)構(gòu):固醇共同結(jié)構(gòu):環(huán)戊烷多氫菲(四)膽固醇以環(huán)戊烷多氫菲為基本結(jié)構(gòu)C3C17不同類固醇的區(qū)別在于C3羥基和C17連接的側(cè)鏈碳原子數(shù)(一般為8~10個碳原子)及取代基團(tuán)的不同膽固醇(27碳,cholesterol)膽固醇的羥基酯化為膽固醇酯植物(29碳)酵母(28碳)二、脂質(zhì)具有多種復(fù)雜的生物學(xué)功能(一)甘油三酯(TG)是機(jī)體重要的能源物質(zhì)1gTG=38KJ1g蛋白質(zhì)=17KJ1g葡萄糖=17KJ供能:產(chǎn)能多儲能:體積??;脂肪組織儲存DG是重要的細(xì)胞信號分子

甘油三酯是機(jī)體的主要能量儲存形式TG合成的主要場所:肝臟TG儲存的主要場所:脂肪組織正常人體內(nèi)的脂肪量可抵抗2~3個月的饑餓。糖原儲備量僅能提供少于1天的代謝需要。蛋白質(zhì)作為功能和結(jié)構(gòu)分子,不能無序地進(jìn)行分解代謝提供能量。(二)脂肪酸具有多種重要生理功能非必需脂肪酸:機(jī)體自身合成

必需脂肪酸:

多不飽和脂酸飽和脂酸、單不飽和脂酸

人體自身不能合成,必須由食物提供的脂肪酸,包括亞油酸、α-亞麻酸、花生四烯酸等。1.提供必需脂肪酸2.合成不飽和脂肪酸衍生物前列腺素(prostaglandin,PG)血栓噁烷(thromboxane,TX)

白三烯(leukotrienes,LT)PG、TX和LT具有很強(qiáng)生物活性:與炎癥、免疫、過敏、心血管疾病等多種病理過程有關(guān)。(三)磷脂是重要的結(jié)構(gòu)成分和信號分子1.磷脂是構(gòu)成生物膜的重要成分細(xì)胞膜中能發(fā)現(xiàn)幾乎所有的磷脂:兼有親水和疏水基團(tuán),適合做水溶性蛋白和非極性脂類之間的橋梁。各種磷脂在不同生物膜中所占比例不同:

磷脂酰膽堿存在于細(xì)胞膜中,心磷脂是線粒體膜的主要脂質(zhì)。2.磷脂酰肌醇是第二信使的前體PIP2------DAG+IP3磷脂酰肌醇-4,5-二磷酸甘油二酯三磷酸肌醇(四)膽固醇是生物膜的重要成分和具有重要生物學(xué)功能固醇類物質(zhì)的前體1.膽固醇是細(xì)胞膜的基本結(jié)構(gòu)成分;2.膽固醇可轉(zhuǎn)化為一些具有重要生物學(xué)功能的固醇化合物。內(nèi)分泌腺——類固醇激素肝——膽汁酸皮膚——維生素D3

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)成血漿脂蛋白類脂磷脂、糖酯、膽固醇及其酯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)成血漿脂蛋白脂質(zhì)的分類、含量、分布及生理功能脂質(zhì)的消化吸收DigestionandAbsorptionofLipids第二節(jié)

消化:小腸上段吸收:十二指腸下段、空腸上段(水解)

(乳化)部位消化酶膽汁酸鹽胰脂酶輔脂酶磷脂酶A2膽固醇酯酶條件①含膽汁酸鹽的膽汁②含脂質(zhì)消化酶的胰液部位小腸上段一、膽汁酸鹽協(xié)助脂質(zhì)消化酶消化脂質(zhì)膽汁酸鹽在脂肪消化中的作用降低脂-水相間的界面張力,將脂質(zhì)乳化成細(xì)小微團(tuán),極大地增加消化酶與脂質(zhì)接觸面積,促進(jìn)脂質(zhì)消化。乳化消化酶

TG食物中的脂質(zhì)2-MG+2FAPL溶血磷脂+FA磷脂酶A2

ChE膽固醇酯酶Ch+FA胰脂酶

輔脂酶微團(tuán)

(micelles)消化脂質(zhì)的酶

胰脂酶

輔脂酶

甘油三酯2-甘油一酯2FFA+輔脂酶是胰脂酶對脂肪消化不可缺少的蛋白質(zhì)輔因子;輔脂酶本身不具脂肪酶的活性,但它具有與脂肪及胰脂酶結(jié)合的結(jié)構(gòu)域:

輔脂酶通過氫鍵與胰脂酶結(jié)合,通過疏水鍵與脂肪結(jié)合,使胰脂酶錨定在乳化微團(tuán)的水油界面,既可增加胰脂酶活性,促進(jìn)脂肪水解,又能防止胰脂酶在水油界面變性失活。

胰脂酶和輔脂酶磷脂酶A2

(PLA2)

PLA2+R2COOH溶血磷脂磷脂膽固醇酯酶R2-COOH膽固醇酯膽固醇酶作用的脂類消化產(chǎn)物胰脂酶、輔脂酶甘油三酯FA、2-甘油一酯磷脂酶A2磷脂F(xiàn)A、溶血磷脂膽固醇酶膽固醇酯FA、膽固醇參與脂類消化的主要酶類十二指腸下段及空腸上段二、吸收的脂質(zhì)經(jīng)再合成進(jìn)入血循環(huán)吸收部位吸收方式(<10C)中、短鏈脂酸構(gòu)成的TG

乳化、吸收

脂肪酶甘油

+FA

門靜脈

血循環(huán)腸粘膜細(xì)胞脂質(zhì)(大)

微團(tuán)胰脂酶輔脂酶磷脂酶A2膽固醇酯酶膽汁乳化混合微團(tuán)吸收膽汁乳化

小腸上段CM淋巴長鏈脂酸(12-26C)構(gòu)成的脂質(zhì)長鏈FA2-甘油一酯溶血磷脂膽固醇血

apoB48、C等腸粘膜細(xì)胞腸粘膜細(xì)胞合成第三節(jié)(重點(diǎn))甘油三酯代謝

MetabolismofTriglyceride甘油三酯的合成代謝脂肪酸的合成代謝甘油三酯的分解代謝

脂肪動員甘油進(jìn)入糖代謝脂酸的β氧化脂酸的其他氧化方式酮體的生成和利用本節(jié)主要內(nèi)容一、不同來源脂肪酸在不同器官以不完全相同的途徑合成甘油三酯(一)肝、脂肪組織及小腸是甘油三酯合成的主要場所特點(diǎn)入血的形式肝臟合成VLDL脂肪組織合成并貯存小腸粘膜合成

CM肝合成能力最強(qiáng)脂肪組織是“脂庫”甘油脂肪酸甘油一酯途徑(小腸粘膜細(xì)胞)甘油二酯途徑(肝、脂肪細(xì)胞)(二)合成原料(三)合成基本過程3-磷酸甘油脂酰CoA活化形式1.脂肪酸活化成脂酰CoA脂酸+CoA-SH脂酰CoA+PPi脂酰CoA合成酶ATPAMPMg2+高能硫酯鍵

2.甘油一酯途徑(小腸黏膜細(xì)胞)脂酰CoA轉(zhuǎn)移酶脂酰CoA轉(zhuǎn)移酶甘油一酯甘油二酯甘油三酯

肝細(xì)胞、脂肪細(xì)胞主要以糖代謝產(chǎn)物為原料按此途徑合成甘油三酯。2.甘油二酯途徑(肝和脂肪組織)(肝和脂肪組織)(肝、腎)(甘油激酶)磷酸二羥丙酮3-磷酸甘油甘油二酯途徑脂酰CoA轉(zhuǎn)移酶

CoAR1COCoA

脂酰CoA

轉(zhuǎn)移酶

CoAR2COCoA磷脂酸磷酸酶Pi

脂酰CoA

轉(zhuǎn)移酶

CoAR3COCoA二、內(nèi)源性脂肪酸的合成需先合成軟脂酸再加工延長組織:肝、腎、腦、肺、乳腺、脂肪亞細(xì)胞:胞質(zhì):主要合成16碳的軟脂酸線粒體、內(nèi)質(zhì)網(wǎng):碳鏈延長1.合成部位(一)軟脂酸的合成NADPH的來源:

磷酸戊糖途徑(主要來源)

乙酰CoA、NADPH、ATP、HCO3-、Mn2+2.乙酰輔酶A是軟脂酸合成的基本原料乙酰CoA的主要來源:乙酰CoA通過檸檬酸-丙酮酸循環(huán)出線粒體。乙酰CoA氨基酸Glu(主要)檸檬酸-丙酮酸循環(huán)(次要來源)線粒體內(nèi)膜

蘋果酸脫氫酶基質(zhì)胞液乙酰CoA

檸檬酸檸檬酸檸檬酸裂解酶草酰乙酸CoA乙酰CoA

草酰乙酸蘋果酸酶

蘋果酸

蘋果酸

丙酮酸丙酮酸

NADPH+H+

NADP+CO2檸檬酸-丙酮酸循環(huán)丙酮酸脫氫酶

1/2O2

CO2

CO2

Pi

丙酮酸羧化酶

檸檬酸合酶(1)乙酰CoA轉(zhuǎn)化成丙二酸單酰CoA總反應(yīng)式:丙二酸單酰CoA

+ADP+PiATP+HCO3-+乙酰CoA3.脂肪酸合成酶系及反應(yīng)過程

一分子軟脂酸由1分子乙酰輔酶A與7分子丙二酸單酰輔酶A縮合而成。乙酰CoA羧化酶生物素Mn2+乙酰CoA羧化酶(acetylCoAcarboxylase,ACC)①限速酶:存在于胞液中②輔基:生物素,轉(zhuǎn)移羧基③激活劑:Mn2+④活性調(diào)節(jié):單體:無活性多聚體:有活性別構(gòu)調(diào)節(jié)化學(xué)修飾調(diào)節(jié)磷酸化:失活去磷酸:活化軟脂酰CoA

、長鏈脂酰CoA檸檬酸、異檸檬酸胰高血糖素胰島素酶含量調(diào)節(jié):高糖膳食可促進(jìn)酶蛋白合成,增加酶活性。OH

P(2)軟脂酸經(jīng)7次縮合、還原、脫水、再還原基本反

應(yīng)循環(huán)合成(每次循環(huán)延長2個碳原子)酰基轉(zhuǎn)移硫解脂酸合成酶系1乙酰CoA+7丙二酰CoA重復(fù)加成縮合加氫脫水再加氫軟脂酸(C16)中文名稱英文名稱縮寫?;d體蛋白AcylcarrierproteinACP乙酰CoA-ACP轉(zhuǎn)酰基酶Acetyl-CoA-ACPtransacetylaseAT丙二酰CoA-ACP轉(zhuǎn)?;窶alonyl-CoA-ACPtransferaseMTβ-酮脂酰-ACP合酶β-Ketoacyl-ACPsynthaseKSβ-酮脂酰-ACP還原酶β-Ketoacyl-ACPreductaseKRβ-羥脂酰-ACP脫水酶β-Hydroxyacyl-ACPdehydrataseHD烯脂酰-ACP還原酶Enoyl-ACPreductaseER硫酯酶

Thioesterase TE脂肪酸合酶復(fù)合體(大腸桿菌)脂?;妮d體其輔基是:4′-磷酸泛酰巰基乙胺磷酸泛酸

巰基乙胺整個反應(yīng)過程在酶-ACP復(fù)合體上進(jìn)行′?;d體蛋白(ACP)4’-磷酸泛酰

巰基乙胺泛酸巰基乙胺磷酸蛋白質(zhì)高等動物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2個相同亞基首尾相連組成的二聚體,含有3個結(jié)構(gòu)域、2個SH。哺乳類動物——多功能酶結(jié)構(gòu)域1:底物“進(jìn)入”、縮合

乙?;D(zhuǎn)移酶(AT)丙二酸單酰轉(zhuǎn)移酶(MT)

β-酮脂酰合酶(KS)

結(jié)構(gòu)域2:催化還原反應(yīng)

β-酮脂酰還原酶(KR)

β-羥脂酰脫水酶(HD)

烯脂酰還原酶(ER)

酰基載體蛋白(ACP)結(jié)構(gòu)域3:脂肪酸釋放

硫脂酶(TE)KSKS這兩個SH均能與脂?;噙B軟脂酸合成過程①乙酰CoA的乙酰基進(jìn)入:軟脂酸合成酶-ACP泛2半1SHSH乙酰CoACoA乙酰轉(zhuǎn)移酶S軟脂酸合成酶-ACP泛2半1SHCH3CO乙酰CoA在乙酰轉(zhuǎn)移酶的作用下被轉(zhuǎn)移至ACP的巰基(泛2-SH),再從ACP轉(zhuǎn)移至β-酮脂酰合酶的半胱氨酸巰基(半1-SH)上,形成乙酰-酶-ACP。S軟脂酸合成酶-ACP泛2半1SHCH3CO②丙二酸單酰CoA的丙二酸單酰基進(jìn)入:丙二酸單酰CoACoA丙二酸單酰轉(zhuǎn)移酶丙二酸單酰CoA在丙二酸單酰轉(zhuǎn)移酶的作用下先脫去CoA,再與ACP的巰基縮合、連接。軟脂酸合成酶-ACP泛2半1SHSCH3CO軟脂酸合成酶-ACP泛2半1SSCH3COHOOC-CH2-CO軟脂酸合成過程軟脂酸合成過程③縮合:CO2β-酮脂酰合酶

β-酮脂酰合酶半胱氨酸巰基上連接的乙?;cACP巰基上的丙二酸單酰基縮合,生成β-酮丁酰ACP,釋放CO2。軟脂酸合成酶-ACP泛2半1SHS軟脂酸合成酶-ACP泛2半1SCH3COHOOC-CH2-COSβαCH3CO-CH2-CO軟脂酸合成過程④加氫(還原):由NADPH供氫,β-酮丁酰ACP在β-酮脂酰還原酶作用下加氫、還原,形成D-(-)-β-羥丁酰ACP。軟脂酸合成酶-ACP泛2半1SSHβ

αβ-酮脂酰還原酶NADPH+H+

NADP+

軟脂酸合成酶-ACP泛2半1SSHCH3CH-CH2-COCH3CO-CH2-COOHβ

α⑤脫水:D-(-)-β-羥丁酰ACP在脫水酶作用下,脫水生成反式Δ2烯丁酰ACP。軟脂酸合成酶-ACP泛2半1SSHCH3CH=CH-CO脫水酶H2O軟脂酸合成過程軟脂酸合成酶-ACP泛2半1SSHCH3CH-CH2-COOHβ

αβ

α⑥再加氫(還原):NAPH供氫,反式Δ2烯丁酰ACP在烯酰還原酶作用下再加氫還原成丁酰ACP。軟脂酸合成酶-ACP泛2半1SSHCH3CH2-CH2-CONADPH+H+烯酰還原酶NADP+軟脂酸合成過程軟脂酸合成酶-ACP泛2半1SSHCH3CH=CH-COβ

α⑦轉(zhuǎn)位:丁酰基由ACP巰基轉(zhuǎn)移至半胱氨酸巰基,空出的ACP巰基又可與下一個丙二酸單酰基結(jié)合,進(jìn)行縮合、還原、脫水、再還原的循環(huán)。軟脂酸合成酶-ACP泛2半1SHS接受下一個丙二酸單酰CoA縮合軟脂酸合成過程軟脂酸合成酶-ACP泛2半1SSHCH3CH2-CH2-COCH3CH2-CH2-CO⑧經(jīng)7次循環(huán)以后ACP上軟脂酸釋放:經(jīng)7次循環(huán),生成的軟脂酰-ACP,由硫脂酶水解釋放軟脂酸,軟脂酰合成酶-ACP復(fù)合體游離用于下一個軟脂酸合成。軟脂酸合成酶-ACP泛2半1SSHCH3(CH2)14-CO軟脂酸合成酶-ACP泛2半1SHSH硫脂酶H2OCH3(CH2)14-COOH軟脂酸合成過程經(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??s合

NADPH+H+NADP+加氫脫水H2OCO2β-酮丁酰酶β-羥-丁酰酶乙酰-丙二酰-酶再加氫

NADPH+H+NADP+α,β-烯丁酰酶丁酰-E軟脂酸的合成總圖軟脂酸的合成總圖1乙酰CoA7丙二酰CoA14NADPH+H+7次循環(huán):軟脂酸(C16)6H2O14NADP+8HSCoA7CO2

軟脂酸合成的總反應(yīng):軟脂酸合成過程中二碳單位的供體是:丙二酰CoA7丙二酰CoA+7ADP+7Pi7乙酰CoA+7CO2+7ATP7個丙二酰CoA的形成:(二)軟脂酸延長在內(nèi)質(zhì)網(wǎng)和線粒體內(nèi)進(jìn)行部位二碳單位供體供氫體反應(yīng)過程?;d體產(chǎn)物內(nèi)質(zhì)網(wǎng)丙二酸單酰CoANADPH++H+類似軟脂酸合成CoA18C硬脂酸為主,可延長至24C線粒體乙酰CoANADPH++H+β-氧化的逆反應(yīng)CoA18C硬脂酸為主,可延長至24或26C(三)不飽和脂肪酸的合成需多種去飽和酶催化名稱碳鏈長度雙鍵數(shù)目及位置軟油酸161,Δ9油酸181,Δ9亞油酸182,Δ9,12

-亞麻酸183,Δ9,12,15花生四烯酸204,Δ5,8,11,14部位:內(nèi)質(zhì)網(wǎng)酶:去飽和酶人體只能合成單不飽和脂酸動物:Δ4、Δ5、Δ8、Δ9植物:Δ9、Δ12、Δ15去飽和酶去飽和酶亞油酸的合成亞油酸可以在含油酸的磷脂酰膽堿上對油酸進(jìn)行去飽和完成。含油酸(18:1)的磷脂酰膽堿CH-O-COCH2-O-P-O-CH2-CH2-N+(CH3)3OO-CH2-O-COΔ12去飽和酶91891218Δ15去飽和酶9121518含亞油酸(18:2)的磷脂酰膽堿含亞麻酸(18:3)的磷脂酰膽堿1.代謝物的調(diào)節(jié)作用(四)脂肪酸合成受代謝物和激素調(diào)節(jié)乙酰CoA羧化酶乙酰CoANADPH+H+

ATP脂酰CoA(+)(-)脂肪動員高脂膳食糖類食物飽食糖代謝加強(qiáng)檸檬酸↑異檸檬酸↑(+)2.胰島素是調(diào)節(jié)脂肪酸合成的主要激素

胰高血糖素腎上腺素生長素脂酸合成﹣﹣TG合成胰島素:激活磷蛋白磷酸酶,使乙酰CoA羧化酶去磷酸化而激活;胰高血糖素:激活PKA,使乙酰CoA羧化酶磷酸化而降低活性。+

脂酸合成

胰島素

乙酰CoA羧化酶+TG合成乙酰CoA羧化酶的共價修飾調(diào)節(jié):乙酰CoA羧化酶(+)(-)3.脂肪酸合酶可作為

藥物治療的靶點(diǎn)是指儲存在脂肪細(xì)胞內(nèi)的脂肪在脂肪酶作用下,逐步水解,釋放游離脂肪酸(FFA)和甘油供其他組織細(xì)胞氧化利用的過程。三、甘油三酯氧化分解產(chǎn)生大量ATP供機(jī)體需要(一)甘油三酯分解代謝從脂肪動員開始脂肪動員(fatmobilization)過程:水解生成1分子甘油和3分子游離脂肪酸調(diào)節(jié):激素甘油

+

FFA

激素敏感性甘油三酯脂肪酶(

HSL)

甘油二酯+FFA甘油一酯+FFA甘油三酯脂肪動員的基本過程甘油二酯脂肪酶甘油一酯脂肪酶關(guān)鍵酶H2OH2OH2O限速酶:

激素敏感性甘油三酯脂肪酶

(HSL)抗脂解激素:降低脂肪酶活性、抑制脂肪動員的激素。(胰島素、前列腺素E2等)脂解激素:能激活脂肪酶、促進(jìn)脂肪動員的激素。(腎上腺素,去甲腎上腺素,胰高血糖素等)調(diào)節(jié)脂肪動員的激素脂解激素胰島素╋

激活

脂肪動員

P禁食,饑餓,交感神經(jīng)興奮飽餐━OH

抑制

HSL脂肪動員的調(diào)節(jié)脂肪動員的過程脂肪細(xì)胞心、肝、骨骼肌脂解激素GAC腺苷酸環(huán)化酶ATPcAMPPKAHSLHSL脂肪顆粒HSL甘油三酯甘油血液運(yùn)輸白蛋白白蛋白游離脂肪酸轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白ATPCO2細(xì)胞膜血液(二)甘油轉(zhuǎn)變?yōu)?-磷酸甘油后被利用甘油3-磷酸甘油甘油激酶(肝,腎,腸)糖代謝途徑分解供能糖異生甘油磷酸脫氫酶NAD+NADH+H+磷酸二羥丙酮ATPADP組織:除腦組織及成熟RBC,大多數(shù)組織都能氧化

脂肪酸,以肝、心肌和骨骼肌能力最強(qiáng)亞細(xì)胞:胞液、線粒體

部位脂肪酸氧化過程脂肪酸活化(胞液)脂酰輔酶A向線粒體轉(zhuǎn)運(yùn)脂?;摩卵趸ㄈ│?氧化是脂肪酸分解的核心過程(β-oxidation)脫氫、加水、再脫氫、硫解1.脂肪酸活化為脂酰CoA(胞液)脂酰CoA合成酶ATPAMP脂酰CoA合成酶(acyl-CoAsynthetase):

存在于內(nèi)質(zhì)網(wǎng)及線粒體外膜上。+CoA-SH脂肪酸+PPi脂酰CoA1)不可逆,消耗2個高能磷酸鍵;2)脂酰CoA含高能硫酯鍵,提高反應(yīng)活性。3)脂溶變成水溶,提高脂肪酸代謝活性。2.脂酰CoA進(jìn)入線粒體(限速步驟)限速酶:肉堿脂酰轉(zhuǎn)移酶Ⅰ(carnitineacyltransferaseⅠ)外膜內(nèi)膜肉堿-脂酰肉堿轉(zhuǎn)位酶線粒體基質(zhì)膜間腔外膜內(nèi)膜肉堿脂酰轉(zhuǎn)移酶Ⅰ是脂酸氧化的關(guān)鍵酶脂酰CoA進(jìn)入線粒體是脂酸氧化限速步驟饑餓高脂低糖膳食糖尿病糖供應(yīng)不足糖利用障礙肉堿脂酰轉(zhuǎn)移酶I活性增強(qiáng)脂酸氧化增強(qiáng)飽食脂酸合成加強(qiáng)丙二酸單酰CoA含量增加肉堿脂酰轉(zhuǎn)移酶I活性抑制脂酸氧化抑制3.脂酰CoA分解產(chǎn)生乙酰CoA、FADH2和NADH脫氫加水再脫氫硫解脂酰CoAL(+)-β-羥脂酰CoAβ-酮脂酰CoA脂酰CoA+乙酰CoA

脂酰CoA

脫氫酶反⊿2-烯酰CoAL(+)-β-羥脂酰CoA脫氫酶NAD+NADH+H+⊿2-烯酰CoA

水化酶H2OFADFADH2β-酮脂酰CoA

硫解酶CoA-SHβ

α脂酰CoA脫氫酶L(+)-β羥脂酰CoA脫氫酶

NAD+NADH+H+⊿--烯酰CoA

水化酶2H2OFADFADH2β酮脂酰CoA

硫解酶CoA-SH脂酰CoA合成酶肉堿轉(zhuǎn)運(yùn)載體ATPCoASHAMPPPiH2O呼吸鏈1.5ATPH2O呼吸鏈2.5ATP線粒體膜細(xì)胞質(zhì)TAC1、活化:消耗2個高能磷酸鍵2、β-氧化: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CoA1分子NADH+H+1分子FADH24.脂肪酸

氧化是機(jī)體ATP的重要來源以16碳軟脂酸的氧化為例每輪循環(huán)

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:

8×10+7×2.5+7×1.5=108凈ATP

108–2=106102.51.5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106ATP32ATP1041.不飽和脂酸的氧化不飽和脂酸β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β氧化L(+)-β羥脂酰CoAD(-)-β羥脂酰CoAD(-)-β羥脂酰CoA

表構(gòu)酶H2O(四)不同的脂肪酸還有不同的氧化方式2.過氧化酶體脂酸氧化3.奇數(shù)碳原子脂酸的氧化——丙酰CoA

亞油酰CoA(⊿9順,⊿12順)3次β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β氧化八碳烯脂酰CoA(⊿2順)D(+)-β-羥八碳脂酰CoAL(-)-β-羥八碳脂酰CoA4乙酰CoA4次β氧化β-羥脂酰CoA

表構(gòu)酶烯脂酰CoA

水化酶12CH3cOHOSCoA3長鏈脂肪酸(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)β氧化2.超長碳鏈脂肪酸需先在過氧化酶體氧化成較短

碳鏈脂肪酸H++O2H2O2H2O奇數(shù)碳脂酸膽固醇側(cè)鏈IleMetThrValCH3CH2CO~CoA

羧化酶(ATP、生物素)CO2琥珀酰CoATCA循環(huán)3.丙酰CoA轉(zhuǎn)變?yōu)殓牾oA進(jìn)行氧化丙酰CoA1094.脂肪酸氧化還可從遠(yuǎn)側(cè)甲基端進(jìn)行ω-氧化(ω-oxidation)部位:內(nèi)質(zhì)網(wǎng)中間產(chǎn)物:α,ω-二羧酸酶:ω-氧化酶系羧化酶脫氫酶NADP+NAD+CytP450利于β-oxidation(五)脂肪酸在肝分解可產(chǎn)生酮體

酮體是脂肪酸在肝分解氧化時特有的中間代謝物。概念ketonebodies乙酰乙酸(30%)丙酮(微量)β-羥丁酸(70%)1.酮體在肝中生成1)部位:2)原料:3)限速酶:4)生成過程:羥甲基戊二酸單酰CoA肝臟線粒體乙酰CoAHMGCoA合成酶CO2CoASHCoASH

NAD+NADH+H+HMGCoA

合成酶乙酰乙酰CoA硫解酶HMGCoA

裂解酶β-羥丁酸脫氫酶2.酮體在肝外組織氧化利用部位:肝外組織(線粒體)酶(心、腎、腦)琥珀酰CoA轉(zhuǎn)硫酶乙酰乙酰硫激酶乙酰乙酰CoA硫解酶

(心、腎、腦、骨骼?。?.酮體是肝向肝外組織輸出

能量的重要形式肝內(nèi)生酮肝外用分子小、溶于水,易于運(yùn)輸,易通過血腦屏障、毛細(xì)血管壁肝內(nèi)生酮肝外用1)酮體是肝臟輸出能源的形式。

心肌、腎皮質(zhì):酮體>葡萄糖2)長期饑餓、高脂低糖飲食、糖尿?、偈侵匾哪茉矗ㄓ绕涫菍δX);②利于維持血糖水平恒定,節(jié)約蛋白質(zhì)。3)正常時血中酮體含量:0.03-

0.5mmol/L

失平衡:酮癥酸中毒、酮尿、呼出丙酮(爛蘋果氣味)4.酮體生成受多種因素調(diào)節(jié)(1)餐食狀態(tài)影響酮體生成(主要通過激素的作用)fatmobilization飽食胰島素進(jìn)入肝的FA脂酸β氧化酮體生成饑餓

fatmobilizationFA胰高血糖素等脂解激素

酮體生成

脂酸β氧化

(2)糖代謝影響酮體生成糖代謝旺盛+乙酰CoA羧化酶酮體生成乙酰CoA丙二酰CoA生成TG及磷脂

FA合成(3)丙二酸單酰CoA抑制酮體生成(-)肉堿脂酰轉(zhuǎn)移酶

脂酰CoA進(jìn)入線粒體脂酸β氧化酮體生成丙二酸單酰CoA第三節(jié)(復(fù)習(xí))甘油三酯代謝

MetabolismofTriglyceride119甘油三酯合成(要點(diǎn))(一)肝、脂肪組織及小腸是甘油三酯合成的主要場所甘油脂肪酸3-磷酸甘油脂酰CoA活化形式(二)合成原料甘油一酯途徑(小腸粘膜細(xì)胞)甘油二酯途徑(肝、脂肪細(xì)胞)(三)合成基本過程內(nèi)源性脂肪酸的合成(要點(diǎn))亞細(xì)胞:胞質(zhì)(主要合成16碳的軟脂酸)線粒體、內(nèi)質(zhì)網(wǎng)(碳鏈延長)1.合成部位:肝、腎、腦、肺、乳腺、脂肪(一)軟脂酸的合成乙酰CoA、NADPH、ATP、HCO3-、Mn2+2.合成的基本原料:糖代謝生成的乙酰CoA通過檸檬酸-丙酮酸循環(huán)出線粒體。NADPH來源:磷酸戊糖途徑(主要來源)

檸檬酸-丙酮酸循環(huán)(次要來源)3.脂肪酸合成酶系:(1)乙酰CoA羧化酶(ACC)①限速酶:存在于胞液中;②輔基:生物素,轉(zhuǎn)移羧基;③激活劑:Mn2+④調(diào)節(jié)方式:別構(gòu)調(diào)節(jié)(單體無活性,多聚體有活性)化學(xué)修飾調(diào)節(jié)(磷酸化失活,去磷酸化有活性)ATP+HCO3-+乙酰CoA丙二酸單酰CoA

+ADP+Pi⑤催化的反應(yīng):乙酰CoA轉(zhuǎn)化成丙二酸單酰CoA乙酰CoA羧化酶生物素Mn2+酰基轉(zhuǎn)移硫解脂酸合成酶系1乙酰CoA+7丙二酰CoA重復(fù)加成縮合加氫脫水再加氫軟脂酸(C16)經(jīng)過7輪循環(huán)反應(yīng),每次加上一個丙二?;?,增加兩個碳原子,最終釋出軟酯酸。(2)脂肪酸合酶:

高等動物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2個相同亞基首尾相連組成的二聚體,含有3個結(jié)構(gòu)域、2個SH。催化的反應(yīng):(二)軟脂酸延長在內(nèi)質(zhì)網(wǎng)和線粒體內(nèi)進(jìn)行(三)不飽和脂肪酸的合成需多種去飽和酶催化部位:內(nèi)質(zhì)網(wǎng)酶:去飽和酶由于缺乏Δ9以上去飽和酶,人體只能合成單不飽和脂酸。亞油酸

-亞麻酸花生四烯酸必需脂肪酸是指儲存在脂肪細(xì)胞內(nèi)的脂肪在脂肪酶作用下,逐步水解,釋放游離脂肪酸(FFA)和甘油供其他組織細(xì)胞氧化利用的過程。三、甘油三酯氧化分解(一)甘油三酯分解代謝從脂肪動員開始脂肪動員(fatmobilization)過程:水解生成1分子甘油和3分子游離脂肪酸限速酶:激素敏感性甘油三酯脂肪酶(HSL)

調(diào)節(jié)激素:

抗脂解激素:胰島素、前列腺素E2等

脂解激素:腎上腺素,去甲腎上腺素,胰高血糖素等(二)甘油轉(zhuǎn)變?yōu)?-磷酸甘油后被利用甘油3-磷酸甘油(肝,腎,腸)分解供能糖異生磷酸二羥丙酮糖代謝途徑(三)β-氧化是脂肪酸分解的核心過程β-氧化學(xué)說:脂肪酸在體內(nèi)氧化是從羧基端β-碳原子開始的,每次斷裂2個碳原子。組織:除腦組織及成熟RBC,大多數(shù)組織都能氧化脂肪酸,以肝、心肌和骨骼肌能力最強(qiáng)亞細(xì)胞:胞液、線粒體

脂肪酸氧化過程脂肪酸活化(胞液)脂酰輔酶A向線粒體轉(zhuǎn)運(yùn)脂酰基的β氧化生成乙酰CoA乙酰CoA進(jìn)入檸檬酸循環(huán)1.脂肪酸活化為脂酰CoA(胞液)脂酰CoA合成酶ATPAMP+CoA-SH脂肪酸+PPi脂酰CoA2.脂酰CoA進(jìn)入線粒體(限速步驟)限速酶:肉堿脂酰轉(zhuǎn)移酶Ⅰ(carnitineacyltransferaseⅠ)外膜內(nèi)膜肉堿-脂酰肉堿轉(zhuǎn)位酶2.脂酰CoA進(jìn)入線粒體(限速步驟)限速酶:肉堿脂酰轉(zhuǎn)移酶Ⅰ(carnitineacyltransferaseⅠ)肉堿脂酰轉(zhuǎn)移酶Ⅰ是脂酸氧化的關(guān)鍵酶脂酰CoA進(jìn)入線粒體是脂酸氧化限速步驟饑餓高脂低糖膳食糖尿病糖供應(yīng)不足糖利用障礙肉堿脂酰轉(zhuǎn)移酶I活性增強(qiáng)脂酸氧化增強(qiáng)飽食脂酸合成加強(qiáng)丙二酸單酰CoA含量增加肉堿脂酰轉(zhuǎn)移酶I活性抑制脂酸氧化抑制3.脂酰CoA分解產(chǎn)生乙酰CoA、FADH2和NADH脫氫加水再脫氫硫解

脂酰CoA

脫氫酶脂酰CoA反⊿2-烯酰CoA⊿2-烯酰CoA

水化酶L(+)-β-羥脂酰CoAβ-酮脂酰CoAL(+)-β-羥脂酰CoA脫氫酶β-酮脂酰CoA

硫解酶脂酰CoA+乙酰CoA脫氫再脫氫

NAD+NADH+H+加水H2OFADFADH2硫解CoA-SH脂酰CoA合成酶肉堿轉(zhuǎn)運(yùn)載體ATPCoASHAMPPPiH2O呼吸鏈1.5ATPH2O呼吸鏈2.5ATP線粒體膜細(xì)胞質(zhì)TAC脂酰CoA+乙酰CoA1、活化:消耗2個高能磷酸鍵2、β-氧化:7次四個重復(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CoA1分子NADH+H+1分子FADH24.脂肪酸氧化是機(jī)體ATP的重要來源以16碳軟脂酸的氧化為例每輪循環(huán)

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:

8×10+7×2.5+7×1.5=108凈ATP:108–2=106102.51.5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106ATP32ATP1341.不飽和脂酸的氧化不飽和脂酸β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β氧化L(+)-β羥脂酰CoAD(-)-β羥脂酰CoAD(-)-β羥脂酰CoA

表異構(gòu)酶H2O(四)不同的脂肪酸還有不同的氧化方式2.過氧化酶體脂酸氧化3.奇數(shù)碳原子脂酸的氧化——丙酰CoA

亞油酰CoA(⊿9順,⊿12順)3次β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β氧化八碳烯脂酰CoA(⊿2順)D(+)-β-羥八碳脂酰CoAL(-)-β-羥八碳脂酰CoA4乙酰CoA4次β氧化β-羥脂酰CoA

表異構(gòu)酶烯脂酰CoA

水化酶12CH3cOHOSCoA3超長鏈脂肪酸(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)β氧化2.超長碳鏈脂肪酸需先在過氧化酶體氧化成較短

碳鏈脂肪酸H++O2H2O2奇數(shù)碳脂酸膽固醇側(cè)鏈IleMetThrValCH3CH2CO~CoA

羧化酶、異構(gòu)酶(ATP、生物素)CO2琥珀酰CoATCA循環(huán)3.丙酰CoA轉(zhuǎn)變?yōu)殓牾oA進(jìn)行氧化丙酰CoA4.脂肪酸氧化還可從遠(yuǎn)側(cè)甲基端進(jìn)行ω-氧化(ω-oxidation)部位:內(nèi)質(zhì)網(wǎng)酶:ω-氧化酶系羧化酶脫氫酶NADP+NAD+CytP450反應(yīng)過程:

脂肪酸ω甲基碳在酶作用下,經(jīng)過ω-羥基脂肪酸、ω-醛基脂肪酸等中間產(chǎn)物,形成α,ω-二羧酸,可以從任意一端進(jìn)行β-氧化。(五)脂肪酸在肝分解可產(chǎn)生酮體

酮體是脂肪酸在肝分解氧化時特有的中間代謝物。概念ketonebodies乙酰乙酸(30%)丙酮(微量)β-羥丁酸(70%)1.酮體在肝中生成1)部位:2)原料:3)酮體合成酶系:肝臟線粒體乙酰CoA①乙酰乙酰CoA硫解酶②HMG-CoA合酶(限速酶)③HMG-CoA裂解酶④β-羥丁酸脫氫酶CO2CoASHCoASH

NAD+NADH+H+HMGCoA

合成酶乙酰乙酰CoA硫解酶HMGCoA

裂解酶β-羥丁酸脫氫酶

2.酮體在肝外組織氧化利用部位:肝外組織(線粒體)酶琥珀酰CoA轉(zhuǎn)硫酶乙酰乙酰硫激酶乙酰乙酰CoA硫解酶

琥珀酰CoA琥珀酸CoASHATPAMPPPi①②③TAC活化β-羥丁酸脫氫酶(1)乙酰乙酸活化心、腎、腦、骨骼肌線粒體:①琥珀酰CoA轉(zhuǎn)硫酶心、腎、腦線粒體:②乙酰乙酸硫激酶(2)乙酰乙酰CoA硫解心、腎、腦、骨骼肌線粒體:③乙酰乙酰CoA硫解酶產(chǎn)物是乙酰CoA3.酮體是肝向肝外組織輸出

能量的重要形式肝內(nèi)生酮肝外用分子小、溶于水,易于運(yùn)輸,

易通過血腦屏障、毛細(xì)血管壁肝內(nèi)生酮肝外用1、酮體是肝臟輸出能源的形式:

(1)心肌、腎皮質(zhì):酮體>葡萄糖

(2)腦組織不能利用脂肪酸,卻能有效利用酮體,因此,在糖供應(yīng)不足或利用障礙時,酮體是腦組織的主要能源物質(zhì)。2、長期饑餓、高脂低糖飲食、糖尿?。孩偈侵匾哪茉矗ㄓ绕涫菍δX);②利于維持血糖水平恒定,節(jié)約蛋白質(zhì)。3、正常時血中酮體含量:0.03-

0.5mmol/L

失平衡:酮癥酸中毒、酮尿、呼出丙酮(爛蘋果氣味)4.酮體生成受多種因素調(diào)節(jié)(1)餐食狀態(tài)影響酮體生成(主要通過激素的作用)脂肪動員飽食

胰島素

FA脂酸β氧化酮體生成饑餓

脂肪動員FA胰高血糖素等脂解激素酮體生成

脂酸β氧化(2)糖代謝影響酮體生成肝內(nèi)脂酸氧化分解減少餐后或糖供應(yīng)充足糖分解加強(qiáng)能量充足乙酰CoA原料減少酮體生成產(chǎn)生大量乙酰CoA饑餓或糖利用障礙脂酸氧化分解增強(qiáng)草酰乙酸減少乙酰CoA進(jìn)入TAC受阻酮體生成(3)丙二酸單酰CoA抑制酮體生成(-)肉堿脂酰轉(zhuǎn)移酶

脂酰CoA進(jìn)入線粒體脂酸β氧化酮體生成丙二酸單酰CoA150第四節(jié)

磷脂代謝

MetabolismofPhospholipid1.合成部位:內(nèi)質(zhì)網(wǎng)(甘油磷脂合成酶系)肝、腎、腸最活躍。2.合成原料:脂肪酸、甘油:由葡萄糖代謝提供多不飽和脂肪酸:從食物(植物油)攝取磷酸鹽:由ATP提供含氮化合物:從食物攝取或體內(nèi)合成(Ser、Met)ATPCTP:構(gòu)成活化的中間物一、磷脂酸是甘油磷脂合成的重要中間產(chǎn)物(一)甘油磷脂合成的原料來自糖、脂質(zhì)和氨基酸代謝組成:甘油、脂肪酸、磷酸、含氮化合物結(jié)構(gòu):常為花生四烯酸H膽堿乙醇胺絲氨酸甘油肌醇磷脂酰甘油(二)甘油磷脂合成有兩條途徑合成途徑產(chǎn)物活化的中間產(chǎn)物甘油二酯途徑磷脂酰膽堿磷脂酰乙醇胺CDP-膽堿CDP-乙醇胺CDP-甘油二酯途徑磷脂酰肌醇磷脂酰絲氨酸心磷脂CDP-甘油二酯1.甘油二酯合成途徑2.CDP-甘油二酯合成途徑157PLA1PLA2PLCPLDPLB2PLB1磷脂酶(phospholipase,PLA1、A2、B1、B2、C、D)二、甘油磷脂由磷脂酶催化降解溶血磷脂2溶血磷脂1磷脂酶產(chǎn)物PLA1溶血磷脂2+R1COOHPLA2溶血磷脂1+R2COOHPLB甘油磷酸膽堿+游離脂肪酸PLC甘油二酯+磷酸膽堿PLD磷脂酸+膽堿溶血磷脂-1溶血磷脂-2第五節(jié)

膽固醇代謝

MetabolismofCholesterol含量:

2g/Kg體重分布:廣泛大約1/4分布在腦、神經(jīng)組織(占腦組織2%);

腎上腺、卵巢等合成類固醇激素的腺體含量較高(1%~5%);

肝、腎、腸、皮膚、脂肪組織中膽固醇較多(0.2~0.5%);

肌肉組織含量較低(0.1~0.2%)。一、體內(nèi)膽固醇來自食物和內(nèi)源性合成動物膽固醇(27碳)組織定位:全身各組織,肝(70~80%)、小腸(10%)。除成年動物腦組織及成熟紅細(xì)胞外細(xì)胞定位:胞質(zhì)、光面內(nèi)質(zhì)網(wǎng)每天合成量:1g左右(一)體內(nèi)膽固醇合成的主要場所是肝(二)乙酰CoA和NADPH是膽固醇合成基本原料(三)膽固醇合成由以HMG-CoA還原酶為關(guān)鍵酶的

一系列酶促反應(yīng)完成(四)膽固醇合成通過HMG-CoA還原酶調(diào)節(jié)合成1分子膽固醇需要:18乙酰CoA+36ATP+16(NADPH+H+);

線粒體內(nèi)乙酰CoA(糖、脂、氨基酸)通過檸檬酸-丙酮酸循環(huán)出線粒體。(限速步驟)甲羥戊酸(C6)(MVA)2乙酰CoA乙酰乙酰CoA乙酰CoAOH│HOOC-CH2-C-CH2-CO-SCoA│

CH3

HMGHMGCoA還原酶2NADPH+H+2NADP+HSCoAOH│HOOC-CH2-C-CH2CH2OH│CH3

MVA(羥甲基戊二酸單酰CoA)1.甲羥戊酸的合成胞液限速酶[C6 C15 C30]OH│HO-CH2-CH2-C-CH2COOH│CH3

×3縮合

焦磷酸法尼脂(C15)還原、縮合鯊烯合酶鯊烯(C30)5-焦磷酸甲羥戊酸2.鯊烯的合成2ATP2ADPMVAPPATP

CO2C5焦磷酸化合物ADP+Pi×2胞液鯊烯(C30)單加氧酶、環(huán)化酶內(nèi)質(zhì)網(wǎng)羊毛固醇(C30多烯烴)氧化脫羧還原膽固醇(C27)SCP(固醇載體蛋白)3.膽固醇的合成3CO2脂酰CoA:膽固醇脂酰轉(zhuǎn)移酶(ACAT)

膽固醇合成:午夜最高,中午最低。肝HMG-CoA還原酶活性:午夜最高,中午最低。1、膽固醇合成具有晝夜節(jié)律性HMG-CoA還原酶活性具有與膽固醇合成相同的晝夜節(jié)律性。2、HMG-CoA還原酶調(diào)節(jié)別構(gòu)調(diào)節(jié)化學(xué)修飾調(diào)節(jié)酶含量調(diào)節(jié):甲基二羥戊酸(MVA)、膽固醇、7β-羥膽固醇、25羥膽固醇別構(gòu)抑制劑POHcAMP依賴性蛋白激酶磷蛋白磷酸酶失活有活性細(xì)胞內(nèi)膽固醇含量增加,抑制HMG-CoA還原酶表達(dá)3、餐食狀態(tài)影響膽固醇合成4、膽固醇合成受激素調(diào)節(jié)饑餓或禁食:可抑制肝合成膽固醇,HMG-CoA還原酶活性降低;

(原料乙酰CoA、ATP、NADH不足)。高糖、高飽和脂肪膳食:膽固醇合成增加,

肝HMG-CoA還原酶活性增加。

(原料乙酰CoA、ATP、NADH充足)。胰島素及甲狀腺素:能誘導(dǎo)肝HMG-CoA還原酶的合成,

增加膽固醇合成;甲狀腺素還促進(jìn)膽固醇在肝轉(zhuǎn)變?yōu)槟懼?。胰高血糖素及皮質(zhì)醇:能抑制HMG-CoA還原酶的活性,

減少膽固醇合成;(膽固醇的母核在體內(nèi)不能被降解)側(cè)鏈膽固醇膽汁酸(40%)肝(主要去路)類固醇激素腎上腺性腺皮質(zhì)7-脫氫膽固醇(皮膚)紫外線VitD3氧化、還原、降解生理活性物質(zhì)排出體外二、轉(zhuǎn)化為膽汁酸是膽固醇的主要去路膽固醇可轉(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、孕酮黃體雌二醇、孕酮CH2OHC=OO皮質(zhì)醇OHHOCH2OHC=OO醛固酮HOOHCOHO睪酮OHHO雌二醇第六節(jié)MetabolismofLipoprotein血漿脂蛋白代謝一、血脂是血漿所有脂質(zhì)的統(tǒng)稱1/51002/52002/520015含量TG少量(㎎/mL)PLChCEFFA甘油三酯磷脂膽固醇膽固醇酯游離脂酸外源性——從食物中攝取

內(nèi)源性——肝、脂肪細(xì)胞及其他組織合成后

釋放入血來源包括:表7-4正常成人12-24小時空腹血脂的組成及含量組成血漿含量空腹時主要來源mg/mLmmol/L總脂400~700(500)肝、脂肪組織甘油三酯10~150(100)0.11~1.69

(1.13)肝總膽固醇100~250(200)2.59~6.47

(5.17)肝膽固醇酯70~200(145)1.81~5.17(3.75)

游離膽固醇40~70(55)1.03~1.81

(1.42)總磷脂150~250(200)48.44~80.73

(64.58)肝磷脂酰膽堿50~200(100)16.1~64.6(32.3)

肝神經(jīng)磷脂50~130(70)16.1~42.0(22.6)

肝腦磷脂15~35(20)4.8~13.0

(6.4)肝游離脂肪酸5~20(15)0.195~0.805脂肪組織血脂的來源和去路血脂AdiposetissueAdiposetissue水、二氧化碳、ATP其他物質(zhì)1、電泳法

CM

前(一)血漿脂蛋白的分類二、血漿脂蛋白是血脂的運(yùn)輸及代謝形式不同脂蛋白的質(zhì)量、表面電荷不同,在同一電場中移動的

快慢(速率)不一樣。按從快到慢依次為:α-脂蛋白、前β-脂蛋白、β-脂蛋白、

乳糜微粒(不泳動而留在原點(diǎn))。

2、超速離心法:CM、VLDL、LDL、HDL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)血中FFA與清蛋白結(jié)合運(yùn)輸,不列入血漿脂蛋白之內(nèi)。前

密度28-70nm50-200nm20-25nm8-11nm載脂蛋白(apolipoprotein,apo)指血漿脂蛋白中的蛋白質(zhì)部分。apoA:AⅠ、AⅡ、AⅣ、AVapoB:B100、B48apoC:CⅠ、CⅡ、CⅢ、CⅣapoDapoE(二)血漿脂蛋白是脂質(zhì)與蛋白質(zhì)的復(fù)合體1.血漿脂蛋白中的蛋白質(zhì)稱為載脂蛋白種類(20多種)③載脂蛋白可調(diào)節(jié)脂蛋白代謝關(guān)鍵酶活性:AⅠ激活LCAT(卵磷酯膽固醇脂轉(zhuǎn)移酶)CⅡ激活LPL(脂蛋白脂肪酶)AⅣ輔助激活LPLCⅢ抑制LPLAⅡ激活HL(肝脂肪酶)②載脂蛋白可參與脂蛋白受體的識別:AⅠ識別HDL受體B100,E識別LDL受體①

結(jié)合和轉(zhuǎn)運(yùn)脂質(zhì),穩(wěn)定脂蛋白的結(jié)構(gòu)

功能:血漿脂蛋白的組成及功能密度分類組成特點(diǎn)合成部位主要功能TGPLChapoCM80~955~71~40.5~2小腸粘膜運(yùn)輸外源性TGVLDL50~7015155~10肝腸(少)運(yùn)輸內(nèi)源性TGLDL102020~25血漿Ch肝外HDL52550肝(腸,血漿)Ch肝LP肝外45~5020逆向

2.不同脂蛋白具有相似基本結(jié)構(gòu)載脂蛋白磷脂膽固醇甘油三酯膽固醇酯以單分子層形式覆蓋于球形脂蛋白表面構(gòu)成球形脂蛋白的內(nèi)核CM、VLDL主要以TG為內(nèi)核HDL、LDL主要以CE為內(nèi)核各種血漿脂蛋白的組成沒有質(zhì)的差別,但其組成比例及含量大不相同。LDL:apoB-100:4636aa1500膽固醇酯500膽固醇800磷脂(一)CM主要轉(zhuǎn)運(yùn)外源性甘油三酯及膽固醇

(二)VLDL主要轉(zhuǎn)運(yùn)內(nèi)源性甘油三酯(三)LDL主要轉(zhuǎn)運(yùn)內(nèi)源性膽固醇(四)HDL主要逆向轉(zhuǎn)運(yùn)膽固醇

三、不同來源脂蛋白具有不同功能和不同代謝途徑186CMVLDLLDLHDL電泳位置原點(diǎn)前β脂蛋白β脂蛋白α脂蛋白組成脂類含TG最多,80~90%含TG50~70%含Ch最多,40~50%含脂類50%蛋白合成部位小腸粘膜細(xì)胞肝細(xì)胞血漿肝、腸、血漿功能轉(zhuǎn)運(yùn)外源性TG和Ch轉(zhuǎn)運(yùn)內(nèi)源性TG和Ch轉(zhuǎn)運(yùn)肝臟合成的Ch(轉(zhuǎn)運(yùn)內(nèi)源性Ch)把Ch從肝外組織轉(zhuǎn)運(yùn)至肝新生CM成熟CM新生HDLCM殘粒CⅡLPL(+)TGCEapoC,EHDL血肝攝取

E受體半壽期5-15分鐘B48APL,ChCETGCEAPL,ChB48組織利用PLChCATG水解(90%)ECEB48來源合成部位組成特點(diǎn)降解部位基本過程產(chǎn)物結(jié)局LPr最少B48ECM食物小腸粘膜細(xì)胞最多TG血漿新生CM→成熟CM→CM殘粒HDL肝攝取

CM代謝過程:apoB48,AⅠⅡⅣ成熟apoCⅡCELRP磷脂CH

TGCEPL,Ch半壽期6-12小時VLDL血apoCHDL

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