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文檔簡介
脂類代謝()第一頁,共137頁。
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、分布及生理功能第二頁,共137頁。不飽和脂酸的分類及命名TheClassificationandNamingofUnsaturatedFattyAcids第一節(jié)第三頁,共137頁?!骶幋a體系從脂酸的羧基碳起計算碳原子的順序。如:油酸(9-18:1)或(18:1△9)ω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)命名法一、脂酸的系統(tǒng)命名遵循有機酸命名的原則標(biāo)示脂酸的碳原子數(shù)即碳鏈長度和雙鍵的位置。第四頁,共137頁。哺乳動物不飽和脂酸按ω(或n)編碼體系分類族母體脂酸ω-7(n-7)軟油酸(16:1,ω-7)ω-9(n-9)油酸(18:1,ω-9)ω-6(n-6)亞油酸(18:2,ω-6,9)ω-3(n-3)α-亞麻酸(18:3,ω-3,6,9)第五頁,共137頁。(一)脂酸根據(jù)其碳鏈長度分為短鏈、中鏈和長鏈脂酸二、脂酸主要根據(jù)其碳鏈長度和飽和度分類碳鏈長度≤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人體內(nèi)脂酸主要為14~20碳第六頁,共137頁。(二)脂酸根據(jù)其碳鏈?zhǔn)欠翊嬖陔p鍵分為飽和脂酸和不飽和脂酸飽和脂酸的碳鏈不含雙鍵2.不飽和脂酸的碳鏈含有一個或一個以上雙鍵單不飽和脂酸(monounsaturatedfattyacid)多不飽和脂酸(polyunsaturatedfattyacid)第七頁,共137頁。常見的脂酸慣名系統(tǒng)名碳原子數(shù)和雙鍵數(shù)簇分子式飽和脂酸
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第八頁,共137頁。第九頁,共137頁。脂類的消化與吸收DigestionandAbsorptionofLipid第二節(jié)第十頁,共137頁。條件①
乳化劑(膽汁酸鹽、甘油一酯、甘油二酯等)的乳化作用;②酶的催化作用部位主要在小腸上段一、脂類的消化發(fā)生在脂-水界面,且需膽汁酸鹽參與第十一頁,共137頁。膽鹽在脂肪消化中的作用第十二頁,共137頁。乳化消化酶甘油三酯食物中的脂類2-甘油一酯+2FFA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(micelles)消化脂類的酶FreeFattyAcid第十三頁,共137頁。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)合是通過氫鍵進行的;它與脂肪通過疏水鍵進行結(jié)合。輔脂酶第十四頁,共137頁。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(6C~10C)及短鏈脂酸(2C~4C)構(gòu)成的甘油三酯與膽汁酸鹽,形成混合微團(mixedmicelles),被腸粘膜細(xì)胞吸收。消化的產(chǎn)物第十五頁,共137頁。脂肪酶甘油+FFA
門靜脈血循環(huán)二、飲食脂肪在小腸被吸收十二指腸下段及空腸上段。吸收部位吸收方式中鏈及短鏈脂酸構(gòu)成的TG、中鏈及短鏈脂酸乳化吸收腸粘膜細(xì)胞混合微團⑴第十六頁,共137頁。長鏈脂酸及2-甘油一酯(甘油一酯途徑)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)淋巴管血循環(huán)乳糜微粒(chylomicron,CM)TG、CE、PL+載脂蛋白(apo)B48、C、AⅠ、AⅣ溶血磷脂及游離脂酸腸粘膜細(xì)胞(酯化成PL)⑵⑶⑷第十七頁,共137頁。甘油三酯的代謝MetabolismofTriglyceride第三節(jié)第十八頁,共137頁。甘油三酯是甘油的脂酸酯
甘油三酯的分解代謝脂肪動員甘油進入糖代謝脂酸的β氧化脂酸的其他氧化方式酮體的生成和利用脂酸的合成代謝甘油三酯的合成代謝多不飽和脂酸的重要衍生物本節(jié)主要內(nèi)容:第十九頁,共137頁。分簡單甘油三酯和混合甘油三酯。脂酸組成的種類決定甘油三酯的熔點,隨飽和脂酸的鏈長和數(shù)目的增加而升高。一、甘油三酯(TG)是甘油的脂酸酯第二十頁,共137頁。消化吸收和內(nèi)源性合成的脂酸,以游離的形式存在較少,大多數(shù)以酯化的形式存在于甘油三酯之中而存在于體內(nèi)。(二)甘油三酯的主要作用是為機體提供能量(一)甘油三酯是脂酸的主要儲存形式1.甘油三酯是機體重要的能量來源2.甘油三酯是機體的主要能量儲存形式男性:21%,女性:26%1gTG=38kJ,約糖和蛋白質(zhì)的二倍主要生理功用第二十一頁,共137頁。
定義脂肪動員(fatmobilization)是指儲存在脂肪細(xì)胞中的脂肪,被肪脂酶逐步水解為FFA及甘油,并釋放入血以供其他組織氧化利用的過程。二、甘油三酯的分解代謝主要是脂酸的氧化(一)脂肪動員是甘油三酯分解的起始步驟第二十二頁,共137頁。脂解激素對抗脂解激素因子關(guān)鍵酶激素敏感性甘油三酯脂肪酶
(hormone-sensitivetriglyceridelipase,HSL)能促進脂肪動員的激素,如胰高血糖素、去甲腎上腺素、ACTH(促腎上腺皮質(zhì)激素)、TSH(促甲狀腺激素)等。抑制脂肪動員,如胰島素、前列腺素E2、煙酸等。第二十三頁,共137頁。脂肪動員過程:脂解激素-受體G蛋白ACATPcAMPPKA+++HSLa(無活性)HSLb(有活性)TG甘油二酯(DG)FFA甘油一酯FFA甘油二酯脂肪酶甘油FFA甘油一酯脂肪酶TG→→→甘油+3FFA第二十四頁,共137頁。(二)甘油經(jīng)糖代謝途徑代謝肝、腎、腸等組織第二十五頁,共137頁。組織:除腦組織和紅細(xì)胞外,大多數(shù)組織均可進行,其中肝、肌肉最活躍。亞細(xì)胞:胞液、線粒體部位(三)脂酸經(jīng)β-氧化分解供能第二十六頁,共137頁。1.脂酸的活化形式為脂酰CoA(胞液)脂酰CoA合成酶ATPAMPPPi脂酰CoA合成酶存在于內(nèi)質(zhì)網(wǎng)及線粒體外膜上。+CoA-SH主要過程第二十七頁,共137頁。2.脂酰CoA經(jīng)肉堿(L-β羥-γ三甲氨基丁酸)轉(zhuǎn)運進入線粒體☆是脂酸β-氧化的主要限速步驟☆肉堿脂酰轉(zhuǎn)移酶Ⅰ是脂酸β-氧化的限速酶?!钍鼙oA抑制(競爭性抑制肉堿脂酰轉(zhuǎn)移酶,抑制脂酰CoA進入線粒體)第二十八頁,共137頁。胞液膜間隙基質(zhì)第二十九頁,共137頁。3.脂酸的β-氧化過程(線粒體內(nèi))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--烯脂酰CoA
水化酶H2OFADFADH2β酮脂酰CoA
硫解酶CoA-SH第三十頁,共137頁。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酸的β-氧化生成的乙酰CoA去路第三十一頁,共137頁。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)運載體ATPCoASHAMPPPiH2O呼吸鏈1.5ATPH2O呼吸鏈2.5ATP線粒體膜TAC10ATP第三十二頁,共137頁?;罨合?個高能磷酸鍵β-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CoA1分子NADH+H+1分子FADH24.脂酸氧化是體內(nèi)能量的重要來源——以16碳軟脂酸的氧化為例第三十三頁,共137頁。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ATP8×10+7×2.5+7×1.5=108
凈生成ATP108–2=106其能量利用率約為33%,與葡萄糖氧化相當(dāng)16碳軟脂酸第三十四頁,共137頁。1.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CoA
D(-)-β羥脂酰CoA
表構(gòu)酶H2O(四)脂酸的其他氧化方式第三十五頁,共137頁。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)β氧化2.過氧化酶體脂酸氧化第三十六頁,共137頁。3.奇數(shù)碳原子脂酸的氧化IleMetThrVal奇數(shù)碳脂酸膽固醇側(cè)鏈CH3CH2CO~CoA羧化酶(ATP、生物素)CO2D-甲基丙二酰CoAL-甲基丙二酰CoA消旋酶變位酶5
-脫氧腺苷鈷胺素琥珀酰CoATAC乙酰CoA第三十七頁,共137頁。乙酰乙酸、β-羥丁酸、丙酮三者總稱為酮體(ketonebodies)。血漿水平:0.03~0.5mmol/L(0.3~5mg/dl)代謝定位:生成:肝細(xì)胞線粒體(酶系決定)利用:肝外組織(心、腎、腦、骨骼肌等)線粒體(五)酮體的生成和利用肝細(xì)胞內(nèi)脂肪酸β-氧化生成的大量的乙酰CoA,可生成酮體;第三十八頁,共137頁。CO2CoASHCoASH
NAD+NADH+H+β-羥丁酸脫氫酶HMGCoA
合酶乙酰乙酰CoA硫解酶HMGCoA
裂解酶1.酮體在肝細(xì)胞中生成第三十九頁,共137頁。
NAD+NADH+H+琥珀酰CoA琥珀酸→TACCoASH+ATPPPi+AMPCoASH2.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)第四十頁,共137頁。2乙酰CoA乙酰乙酰CoA乙酰CoA乙酰乙酸HMGCoAD(-)-β-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第四十一頁,共137頁。3.酮體生成的生理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,是肌肉尤其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。第四十二頁,共137頁。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)飽食抑制脂解,脂肪動員胰島素酮體生成進入肝的脂酸脂酸β氧化饑餓脂肪動員胰高血糖素等脂解激素FFA酮體生成脂酸β氧化第四十三頁,共137頁。(2)肝細(xì)胞糖原含量及代謝的影響糖代謝旺盛
FFA主要生成TG及磷脂酮體生成減少反之,糖代謝減弱,脂酸β-氧化及酮體生成均加強。丙二酰CoA競爭性抑制肉堿脂酰轉(zhuǎn)移酶,抑制脂酰CoA進入線粒體,脂酸β氧化減弱,酮體生產(chǎn)減少。(3)丙二酰CoA抑制脂酰CoA進入線粒體第四十四頁,共137頁。三、脂酸在脂酸合成酶系的催化下合成組織:肝(主要)、腎、腦、肺、乳腺及脂肪等組織亞細(xì)胞:胞液:主要合成16碳的軟脂酸(棕櫚酸)肝線粒體、內(nèi)質(zhì)網(wǎng):碳鏈延長1.合成部位(一)軟脂酸的合成第四十五頁,共137頁。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、ATP、HCO3-、NADPH、(Mn2+)2.合成原料乙酰CoA的主要來源:乙酰CoA全部在線粒體內(nèi)產(chǎn)生,需通過檸檬酸-丙酮酸循環(huán)(citratepyruvatecycle)出線粒體。乙酰CoA氨基酸
Glc(主要)第四十六頁,共137頁。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CoANADPH+H+NADP+蘋果酸酶CoA乙酰CoAATPAMPPPiATP檸檬酸裂解酶CoA草酰乙酸H2O檸檬酸合酶蘋果酸CO2CO2第四十七頁,共137頁。(1)丙二酰CoA的合成(乙酰CoA羧化酶催化)酶-生物素-CO2+乙酰CoA酶-生物素+丙二酰CoA總反應(yīng)式:丙二酰CoA+ADP+PiATP+HCO3-+乙酰CoA3.脂酸合成酶系及反應(yīng)過程酶-生物素+HCO3ˉ酶-生物素-CO2
ADP+Pi
ATP乙酰CoA羧化酶第四十八頁,共137頁。乙酰CoA羧化酶(acetylCoAcarboxylase)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。其活性受別構(gòu)調(diào)節(jié)和磷酸化、去磷酸化修飾調(diào)節(jié)。酶單體(無活性)檸檬酸、異檸檬酸(變構(gòu)激活劑)酶多聚體(高活性)長鏈脂酰CoA(變構(gòu)抑制劑)第四十九頁,共137頁。(2)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。第五十頁,共137頁。軟脂酸合成酶系有7種酶蛋白(脂肪?;D(zhuǎn)移酶、丙二酰CoA酰基轉(zhuǎn)移酶、β-酮脂肪酰合成酶、β-酮脂肪酰還原酶、β-羥脂酰基脫水酶、脂烯酰還原酶和硫酯酶及酰基載體蛋白),聚合在一起構(gòu)成多酶體系。大腸桿菌高等動物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;有活性的酶為兩相同亞基首尾相連組成的二聚體。第五十一頁,共137頁。其輔基是4′-磷酸泛酰氨基乙硫醇,是脂?;d體?!漉;d體蛋白(ACP)第五十二頁,共137頁。
CH3COSCoA
+7HOOCH2COSCoA
+
14(NADPH+H+)CH3(CH2)14COOH+7CO2
+6H2O+8HSCoA+14NADP+軟脂酸的合成過程軟脂酸合成的總反應(yīng):第五十三頁,共137頁。①轉(zhuǎn)移CE—SHACP—SHECH3CO~SCoACoASH乙酰轉(zhuǎn)移酶(AT)CE—SHACP—S—CO—CH3ECE—S—CO—CH3ACP—SHECE—S—CO—CH3ACP—S—CO—CH2*COOHE*COOH—CH2CO~SCoACoASH丙二酰轉(zhuǎn)移酶(MT)*軟脂酸的合成過程第五十四頁,共137頁。②縮合脫羧
CE—S—CO—CH3ACP—S—COCH2*COOHE*CO2合成酶(CE)CE—SHACP—S—COCH2COCH3E③還原、脫水、再還原CE—SHACP—S—COCH2COCH3ECE—SHACP—S—COCH2CHCH3EOHNADPH+H+NADP+β-酮脂酰還原酶(KR)脫水酶第五十五頁,共137頁。CE—SHACP—S—CO—C=C-CH3EH——HNADPH+H+NADP+烯酰還原酶(ER)CE—SHACP—S—COCH2CH2CH3ECE—SHACP—S—CO(CH2)13CH2CH3ECH3CH2(CH2)13COOH+CE—SHACP—SHEH2O硫酯酶(TE)再經(jīng)6次循環(huán)軟脂酸第五十六頁,共137頁。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?;B在CoASH上進行反應(yīng),可延長至24碳,以18碳硬脂酸為最多。1.脂酸碳鏈在內(nèi)質(zhì)網(wǎng)中的延長(二)脂酸碳鏈的延長第五十七頁,共137頁。以乙酰CoA為二碳單位供體,由NADPH+H+供氫,過程與β-氧化的逆反應(yīng)基本相似,需α-β烯酰還原酶,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。2.脂酸碳鏈在線粒體中的延長第五十八頁,共137頁。動物:有Δ4、Δ5、Δ8、Δ9去飽和酶,(不能合成ω-3,6),只能從植物中吸收。植物:有Δ9、Δ12、Δ15
去飽和酶(可合成ω-3,6)(三)不飽和脂酸的合成第五十九頁,共137頁。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、異檸檬酸進食糖類而糖代謝加強,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。大量進食糖類也能增強各種合成脂肪有關(guān)的酶活性從而使脂肪合成增加。(四)脂酸合成的調(diào)節(jié)第六十頁,共137頁。2.激素調(diào)節(jié)胰高血糖素腎上腺素生長素脂酸合成﹣﹣TG合成胰高血糖素: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+脂酸合成胰島素乙酰CoA羧化酶、脂酸合成酶、ATP-檸檬酸裂解酶、脂蛋白脂酶+
TG合成乙酰CoA羧化酶的共價調(diào)節(jié):第六十一頁,共137頁。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。四、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。(一)合成部位第六十二頁,共137頁。甘油和脂酸主要來自于葡萄糖代謝CM中的FFA(來自食物脂肪)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)合成基本過程第六十三頁,共137頁。
CoA+RCOOHRCOCoA脂酰CoA合成酶ATPAMPPPi
酯酰CoA
轉(zhuǎn)移酶
CoAR2COCoAR3COCoACoA酯酰CoA
轉(zhuǎn)移酶甘油一酯途徑甘油一酯第六十四頁,共137頁。甘油二酯途徑酯酰CoA轉(zhuǎn)移酶
CoAR1COCoA酯酰CoA轉(zhuǎn)移酶
CoAR2COCoA磷脂酸磷酸酶Pi酯酰CoA轉(zhuǎn)移酶
CoAR3COCoA第六十五頁,共137頁。五、幾種多不飽和脂酸衍生物具有重要生理功能前列腺素(prostaglandin,PG)血栓噁烷(thromboxane,TX)白三烯(leukotrienes,LT)第六十六頁,共137頁。都是二十碳多不飽和脂酸的衍生物(一)前列腺素、血栓噁烷、白三烯化學(xué)結(jié)構(gòu)前列腺素(PG)第六十七頁,共137頁。有前列腺酸樣骨架,但五碳環(huán)為含氧的噁烷代替。血栓烷(TX)第六十八頁,共137頁。分子中有四個雙鍵,三個共軛雙鍵。(LTB4)白三烯(LT)第六十九頁,共137頁。PGE2誘發(fā)炎癥,促局部血管擴張。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。PGF2α使卵巢平滑肌收縮引起排卵,使子宮體收縮加強促分娩。1.PG(二)PG、TX及LT的生理功能第七十頁,共137頁。2.TXPGF2、TXA2強烈促血小板聚集,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。3.LTLTC4、LTD4及LTE4被證實是過敏反應(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,促進炎癥及過敏反應(yīng)的發(fā)展。第七十一頁,共137頁。第四節(jié)
磷脂的代謝
MetabolismofPhospholipid第七十二頁,共137頁。磷脂的結(jié)構(gòu)和功能甘油磷脂的合成與分解代謝鞘磷脂的合成與分解代謝本節(jié)主要內(nèi)容:第七十三頁,共137頁。定義:含磷酸的脂類稱磷酯。甘油磷脂:由甘油構(gòu)成的磷酯(體內(nèi)含量最多)鞘磷脂:由鞘氨醇構(gòu)成的磷脂X指與磷酸羥基相連的取代基,包括膽堿、水、乙醇胺、絲氨酸、甘油、肌醇、磷脂酰甘油等。FAFAPiX甘油FAPiX鞘氨醇一、含磷酸的脂類被稱為磷脂分類:第七十四頁,共137頁。(一)由甘油構(gòu)成的磷脂統(tǒng)稱為甘油磷脂組成:甘油、脂酸、磷脂、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。常為花生四烯酸X=膽堿、水、乙醇胺、絲氨酸、甘油、肌醇、磷脂酰甘油等第七十五頁,共137頁。機體內(nèi)幾類重要的甘油磷脂第七十六頁,共137頁。心磷脂(cardiolipin)磷脂酰肌醇磷脂酰絲氨酸心磷脂第七十七頁,共137頁。鞘氨醇的氨基通過酰胺鍵與1分子長鏈脂酸相連形成神經(jīng)酰胺(ceramide),為鞘脂的母體結(jié)構(gòu)。第七十八頁,共137頁。含鞘氨醇或二氫鞘氨醇的脂類。(二)由鞘氨醇或二氫鞘氨醇構(gòu)成的磷脂稱為鞘磷酯第七十九頁,共137頁。X=磷脂膽堿、磷脂乙醇胺、單糖或寡糖按取代基X的不同,鞘脂分為:鞘糖酯、鞘磷脂鞘氨醇的氨基通過酰胺鍵與1分子長鏈脂酸相連形成神經(jīng)酰胺(ceramide),為鞘脂的母體結(jié)構(gòu)。第八十頁,共137頁。(四)神經(jīng)鞘磷脂和卵磷脂在神經(jīng)髓鞘中含量較高二、磷脂在體內(nèi)具有重要的生理功能(一)磷脂是構(gòu)成生物膜的重要成分卵磷脂存在于細(xì)胞膜中心磷脂是線粒體膜的主要脂質(zhì)(二)磷脂酰肌醇是第二信使的前體(三)縮醛磷脂存在于腦和心肌組織中第八十一頁,共137頁。合成部位合成原料及輔因子三、磷脂甘油的合成與降解(一)甘油磷脂的合成全身各組織內(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第八十二頁,共137頁。第八十三頁,共137頁。第八十四頁,共137頁。3.合成主要過程(1)甘油二酯合成途徑第八十五頁,共137頁。(2)CDP-甘油二酯合成途徑第八十六頁,共137頁。PLA1PLA2PLCPLDPLB2PLB1磷脂酶(phospholipase,PLA)(二)甘油磷脂的降解第八十七頁,共137頁。四、鞘磷酯的代謝(一)鞘氨醇的合成合成原料合成部位全身各細(xì)胞內(nèi)質(zhì)網(wǎng),腦組織最活躍。軟脂酰CoA、絲氨酸、磷酸吡哆醛NADPH+H+及FADH2第八十八頁,共137頁。第五節(jié)
膽固醇代謝
MetabolismofCholesterol第八十九頁,共137頁。膽固醇的結(jié)構(gòu)、分布和生理功能膽固醇的合成合成部位合成原料合成過程合成調(diào)節(jié)膽固醇的轉(zhuǎn)化本節(jié)主要內(nèi)容:第九十頁,共137頁。膽固醇(cholesterol)結(jié)構(gòu):固醇共同結(jié)構(gòu):環(huán)戊烷多氫菲概述第九十一頁,共137頁。動物膽固醇(27碳)第九十二頁,共137頁。植物(29碳)酵母(28碳)第九十三頁,共137頁。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、膽固醇酯第九十四頁,共137頁。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)的前體。第九十五頁,共137頁。一、膽固醇的合成原料為乙酰CoA和NADPH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)(一)合成部位第九十六頁,共137頁。1分子膽固醇18乙酰CoA+36ATP+16(NADPH+H+)葡萄糖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(二)合成原料(三)合成基本過程包括近30步反應(yīng),分3個主要階段。第九十七頁,共137頁。
1.甲羥戊酸的合成2CH3CO~SCoACoA~SH
β-酮硫解酶CH3COCH2CO~SCoACOOHCH2HO—C—CH3CH2CO~SCoACOOHCH2HO—C—CH3CH2CH2OH2NADPH+2H+2NADP+CoA~SHHMG-CoA還原酶CH3CO~SCoACoA~SHHMG-CoA合酶HMG-CoA甲羥戊酸(MVA)關(guān)鍵酶第九十八頁,共137頁。2.鯊烯的生成甲戊酸(MVA)(6C)異戊烯焦磷酸(IPP)(5C)6+6+鯊烯(30C)第九十九頁,共137頁。羧化環(huán)化O2羊毛固醇(30C)脫甲基、還原等NADPH+H+HO
3.膽固醇的生成鯊烯(30C)膽固醇(27C)第一百頁,共137頁。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)活性受膽固醇的反饋抑制作用胰島素、甲狀腺素能誘導(dǎo)肝HMG-COA還原酶的合成(四)膽固醇合成受多種因素調(diào)節(jié)第一百零一頁,共137頁。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。饑餓與飽食膽固醇第一百零二頁,共137頁。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。甲狀腺素還促進膽固醇在肝轉(zhuǎn)變?yōu)槟懼帷<に氐谝话倭闳?,?37頁。二、膽固醇的轉(zhuǎn)化與排泄膽固醇在體內(nèi)不能被徹底分解為CO2和H2O,其代謝去路是轉(zhuǎn)變?yōu)槟懼?、類固醇激素及維生素D3膽汁酸維生素D3膽固醇孕烯醇酮皮質(zhì)酮孕酮皮質(zhì)醇(糖皮質(zhì)激素)醛固酮(鹽皮質(zhì)激素)睪丸酮雌二醇(性激素)糞便排出第一百零四頁,共137頁。第六節(jié)MetabolismofLipoprotein血漿脂蛋白代謝第一百零五頁,共137頁。血脂血漿脂蛋白的分類、組成特點及結(jié)構(gòu)載脂蛋白的定義、種類、功能血漿脂蛋白的代謝血漿脂蛋白代謝異常本節(jié)主要內(nèi)容:第一百零六頁,共137頁。一、血脂是血漿所含脂類的統(tǒng)稱血漿所含脂類統(tǒng)稱血脂,包括:甘油三酯、磷脂、膽固醇及其酯以及游離脂酸。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定義:來源:特點: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。第一百零七頁,共137頁。電泳法血脂與血漿中的蛋白質(zhì)結(jié)合,以脂蛋白(lipoprotein)形式而運輸。
?CM前二、不同血漿脂蛋白其組成、結(jié)構(gòu)均不同(一)血漿脂蛋白的分類第一百零八頁,共137頁。超速離心法:CM、VLDL、LDL、HDL乳糜微粒chylomicron(CM)極低密度脂蛋白verylowdensitylipoprotein(VLDL)低密度脂蛋白lowdensitylipoprotein(LDL)高密度脂蛋白highdensitylipoprotein(HDL)第一百零九頁,共137頁。
CMVLDL(前β-)LDL(β-)HDL(α-)密度<0.950.95~1.0061.006~1.0631.063~1.210組成脂類含TG最多,80~90%含TG50~70%含膽固醇及其酯最多,40~50%含脂類50%蛋白質(zhì)最少,1%5~10%20~25%最多,約50%載脂蛋白組成apoB48、E
AⅠ、AⅡAⅣ、CⅠCⅡ、CⅢapoB100、CⅠ、CⅡCⅢ、EapoB100apoAⅠ、AⅡ(二)血漿脂蛋白的組成第一百一十頁,共137頁。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(三)載脂蛋白定義:種類(20多種)第一百一十一頁,共137頁。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(卵磷酯膽固醇脂酰轉(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:apoAⅠ識別HDL受體apoB100,E識別LDL受體①
結(jié)合和轉(zhuǎn)運脂質(zhì),穩(wěn)定脂蛋白的結(jié)構(gòu)
功能:第一百一十二頁,共137頁。疏水性較強的TG及膽固醇酯位于內(nèi)核。具極性及非極性基團的載脂蛋白、磷脂、游離膽固醇,以單分子層借其非極性疏水基團與內(nèi)部疏水鏈相聯(lián)系,極性基團朝外。(四)脂蛋白的結(jié)構(gòu)第一百一十三頁,共137頁。來源:小腸吸收并重新酯化的TG、磷脂和膽固醇酯+apoB48
、
AⅠ、
AⅡ、AⅣ
三、血漿脂蛋白是血脂的運輸形式,但代謝和功能各異(一)乳糜微粒第一百一十四頁,共137頁。代謝:新生CM
成熟CM
CM殘粒LPL
肝細(xì)胞攝?。↙DL受體相關(guān)蛋白
)FFA
外周組織血液第一百一十五頁,共137頁。運輸外源性TG及膽固醇酯。存在于組織毛細(xì)血管內(nèi)皮細(xì)胞表面需apoCⅡ激活使CM中的TG逐步水解,產(chǎn)生甘油、FFA等。LPL(脂蛋白脂肪酶)CM的生理功能:CM半壽期:5~15分鐘,空腹血漿中無CM第一百一十六頁,共137頁。來源:+apoB100、E代謝:肝細(xì)胞合成的TG磷脂、膽固醇及其酯以肝臟為主,小腸可合成少量。(二)極低密度脂蛋白第一百一十七頁,共137頁。VLDL的生理功能:運輸內(nèi)源性TG。VLDL的代謝HDLHL第一百一十八頁,共137頁。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
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