第八章脂类代谢适合刘春永的部分

1、(Metabolism of Lipid)医学技术系医学技术系 刘春永刘春永 2015年年10月月8日日一、什么是脂类？一、什么是脂类？指脂肪和类脂的总称为脂类指脂肪和类脂的总称为脂类二、分类二、分类1. 脂肪脂肪 (fat)2. 类脂类脂(lipoid)胆固醇胆固醇 (cholesterol, Ch) 胆固醇酯胆固醇酯 (cholesterol ester, CE) 磷脂磷脂 (phospholipid, PL) 鞘脂鞘脂 (sphingolipids)甘油一酯甘油一酯甘油二酯甘油二酯甘油三酯甘油三酯( (占总量占总量95) )(占总量占总量5)一、脂类的主要功能一、脂类的主要功能 储脂供能

2、：储脂供能：1克甘油三酯氧化释放克甘油三酯氧化释放38.9KJ能量。能量。提供必需脂肪酸。提供必需脂肪酸。 促脂溶性维生素吸收。促脂溶性维生素吸收。保护内脏和防止体温散失。保护内脏和防止体温散失。构成血浆脂蛋白成分。构成血浆脂蛋白成分。维持生物膜的结构和功能。维持生物膜的结构和功能。转变成多种活性物质，如类固醇激素、胆汁酸等。转变成多种活性物质，如类固醇激素、胆汁酸等。磷脂可作为第二信使参与代谢调节。磷脂可作为第二信使参与代谢调节。(Outline)功能功能 (二二)类脂主要存在于类脂主要存在于细胞的各种膜性结构细胞的各种膜性结构中，不同的组织中类脂的含量不同，以神经组中，不同的组织中类脂的含

3、量不同，以神经组织中较多，而一般组织中则较少。织中较多，而一般组织中则较少。二、脂类在体内的分布二、脂类在体内的分布 (一一)脂肪主要储存于脂肪主要储存于脂肪组织脂肪组织中，脂肪组中，脂肪组织含脂肪细胞，多分布于腹腔、皮下及肌纤维织含脂肪细胞，多分布于腹腔、皮下及肌纤维间，这一部分脂肪称为间，这一部分脂肪称为储存脂储存脂(stored fat)。三、血脂的种类和含量三、血脂的种类和含量 (一一)什么是血脂什么是血脂 血浆中所含脂类统称为血浆中所含脂类统称为血脂血脂，包括：甘油三，包括：甘油三酯、磷脂、胆固醇及其酯以及游离脂肪酸。酯、磷脂、胆固醇及其酯以及游离脂肪酸。外源性外源性从食物中摄取的脂

4、类。从食物中摄取的脂类。 内源性内源性肝、脂肪细胞及其他组织合肝、脂肪细胞及其他组织合 成后释放入血的脂类。成后释放入血的脂类。(二二)来源来源 血脂含量血脂含量受膳食、年龄、性别、职业及代受膳食、年龄、性别、职业及代谢等的影响谢等的影响，波动范围很大。，波动范围很大。 总总 脂脂 400700mg/dl (6.7 12.2 mmol/L) 甘甘 油油 三三 酯酯 10160mg/dl (0.11 1.69 mmol/L) 总总 磷磷 脂脂 150250mg/dl (1.94 3.23 mmol/L) 总总 胆胆 固固 醇醇 100250mg/dl (2.59 6.47 mmol/L) 胆胆

5、固固 醇醇 酯酯 70200mg/dl (1.81 5.17 mmol/L) 游离胆固醇游离胆固醇 4070mg/dl ( 1.03 1.81 mmol/L) 游离脂肪酸游离脂肪酸 520mg/dl (0. 5 0.7 mmol/L)(三三)血脂的组成与含量血脂的组成与含量血脂血脂1.来源来源(1)体内合成，脂肪动员体内合成，脂肪动员，多为，多为饱和脂肪酸饱和脂肪酸和和单不饱和脂肪酸单不饱和脂肪酸。 (2)食物供给食物供给 含多种脂肪酸，植物油中含含多种脂肪酸，植物油中含多不多不饱和脂肪酸饱和脂肪酸。 (3)必需脂肪酸必需脂肪酸亚油酸、亚麻酸、花生四亚油酸、亚麻酸、花生四烯酸烯酸等多不饱和脂肪

6、酸是人体不可缺乏的营等多不饱和脂肪酸是人体不可缺乏的营养素，不能自身合成，需从食物摄取，故称养素，不能自身合成，需从食物摄取，故称必需脂肪酸。必需脂肪酸。(四四)游离脂肪酸游离脂肪酸2.常见的不饱和脂肪酸常见的不饱和脂肪酸一、甘油三酯的分解代谢一、甘油三酯的分解代谢 (一一)脂肪动员脂肪动员1.定义定义 储存的脂肪，被脂肪酶逐步水解为储存的脂肪，被脂肪酶逐步水解为FFA及及甘甘油油并释放入血以供其他组织氧化利用的过程。并释放入血以供其他组织氧化利用的过程。2.关键酶关键酶 激素敏感性甘油三酯脂肪酶激素敏感性甘油三酯脂肪酶 (hormone-sensitive triglyceride lipa

7、se , HSL) 3.脂解激素脂解激素 能促进脂肪动员的激素，如胰高血糖素、能促进脂肪动员的激素，如胰高血糖素、去甲肾上腺素、去甲肾上腺素、ACTH 等。等。4.抗脂解激素抗脂解激素 可抑制脂肪动员，如胰岛素、前列腺可抑制脂肪动员，如胰岛素、前列腺素素E2等。等。5.脂肪动员过程脂肪动员过程脂解激素脂解激素- -受体受体AC ATPcAMP PKA +HSLa(无活性无活性) HSLb(有活性有活性) 甘油二酯甘油二酯 (DAG) 甘油一酯甘油一酯 甘甘 油油 FFA FFA FFA 甘油二酯脂肪酶甘油二酯脂肪酶 甘油一酯脂肪酶甘油一酯脂肪酶 HSL-激素敏感性甘油三酯脂肪酶激素敏感性甘油三

8、酯脂肪酶 +胰岛素胰岛素- -受体受体CH-OHCH2-OHCH2O-C-R1O 甘油三酯甘油三酯 (TG) CHO-C-R2OCH2O-C-R3OCH2O-C-R1OCH2-OHCH2O-C-R1OCHO-C-R2O3.脂肪酸氧化的反应过程脂肪酸氧化的反应过程1.脂肪酸氧化脂肪酸氧化的反应部位的反应部位 除除脑脑组织外组织外,大多数组织均可进行，其中大多数组织均可进行，其中肝、肌肉肝、肌肉最活跃。最活跃。第一阶段：脂肪酸的活化第一阶段：脂肪酸的活化第二阶段：脂酰第二阶段：脂酰CoA进入线粒体进入线粒体第三阶段：第三阶段： -氧化过程氧化过程第四阶段：乙酰第四阶段：乙酰CoA的彻底氧化的彻底氧

9、化(二二)脂肪酸的氧化脂肪酸的氧化2.亚细胞亚细胞定位定位 胞液、线粒体胞液、线粒体。4.脂脂肪肪酸的活化酸的活化 脂酰脂酰 CoA 的生成的生成 (胞液胞液)(1)脂酰脂酰CoA合成酶合成酶(acyl-CoA synthetase)存在存在于内质网及线粒体外膜上。于内质网及线粒体外膜上。(2)消耗消耗2个高能磷酸键能量。个高能磷酸键能量。(3)此反应为不可逆反应。此反应为不可逆反应。 脂脂肪酸肪酸脂脂酰酰CoA脂酰脂酰CoA合成酶合成酶 ATP AMP PPi OH RCH2CH2COHSCoARCH2CH2COSCoA胞浆胞浆基质基质线粒体内膜线粒体内膜转位酶转位酶肉碱肉碱N+(CH3)3

10、CH2CHCH2COOHRCO-O-脂酰肉碱脂酰肉碱RCOSCoAHSCoACAT-IICAT-IN+(CH3)3CH2CHCH2COOHHO-脂酰肉碱脂酰肉碱RCOSCoAHSCoA肉碱肉碱CAT-I:脂酰肉碱转移酶脂酰肉碱转移酶-I为限速酶。为限速酶。 呼吸链呼吸链1.5 ATPH2OHOHHOH -羟脂酰羟脂酰CoAH2O水化酶水化酶,-烯脂酰烯脂酰CoA呼吸链呼吸链2.5 ATP少少2个碳原子个碳原子CH3COSCoACH3(CH2)7CH2COSCoACH3(CH2)7CH2CH2CH2COCoACH3(CH2)7CH2CH2CH2CH2CH3(CH2)7CH2CH2CH2CH2CH

11、2CH2CH2COS CoACH3COSCoACH2COSCoACH3COSCoACH3COCoA1分子十六碳的软脂酸分解为分子十六碳的软脂酸分解为8分子乙酰分子乙酰CoA7.乙酰乙酰CoA的彻底氧化的彻底氧化(1)乙酰乙酰CoA彻底氧化彻底氧化 三羧酸循环三羧酸循环 生成酮体生成酮体 肝外组织氧化利用肝外组织氧化利用 FADH2 H2O 呼吸链呼吸链 1.5 ATP H2O NADH + H+ 呼吸链呼吸链 2.5 ATP (2)-氧化产生的乙酰氧化产生的乙酰CoA绝大部分进入绝大部分进入TAC彻底氧化，彻底氧化，生成的生成的FADH2和和NADH+H+氧化磷酸化产生氧化磷酸化产生ATP。肉

12、碱转运载体肉碱转运载体线线粒粒体体膜膜 = 脂脂肪酸肪酸O=RCH2CH2C-OH脂酰脂酰CoACoA合成酶合成酶ATPHSCoAAMP PPiORCH2CH2CSCoA脂酰脂酰CoA脂酰脂酰CoACoA脱氢酶脱氢酶FADH2H2O呼吸链呼吸链 1.5 ATP 脱氢脱氢O=RCH=CHCSCoA H2O水化酶水化酶再脱氢再脱氢加水加水NADH+H+H2O呼吸链呼吸链 2.5 ATP -羟羟脂酰脂酰CoACoA脱氢酶脱氢酶NAD+HSCoA硫解硫解O=R-CSCoAO=CH3CSCoA 脂酰脂酰CoA乙酰乙酰CoA+TCA循环循环 O=RCH2CH2CSCoA 脂酰脂酰CoAFAD 关键酶关键酶

13、肉碱脂酰肉碱脂酰转移酶转移酶线粒体线粒体胞液胞液O=RCHCH2CSCoA -羟脂酰羟脂酰CoAHO硫解酶硫解酶O=RC-CH2CSCoA -酮脂酰酮脂酰CoAO(1)活化：活化：消耗消耗2个高能磷酸键的能量。个高能磷酸键的能量。 8. 脂酸氧化的能量生成脂酸氧化的能量生成 以以16碳软脂酸的氧化为例碳软脂酸的氧化为例(2)氧化氧化 7 轮循环产物轮循环产物： 8分子乙酰分子乙酰CoA 7分子分子NADH+H+ 7分子分子FADH2(3)能量计算：能量计算： 生成生成ATP 810 + 72.5 + 71.5 = 108 净生成净生成ATP 108 2 = 1061. 不饱和脂肪酸的氧化不饱和

14、脂肪酸的氧化 (三三)脂肪酸的其他氧化方式脂肪酸的其他氧化方式2. 脂肪酸的脂肪酸的- 氧化氧化3. 脂肪酸的脂肪酸的 - 氧化氧化 脂肪酸氧化成脂肪酸氧化成 -羟脂肪酸后，再经氧化脱羧，羟脂肪酸后，再经氧化脱羧，生成比原来少一个碳原子的脂肪酸的过程。生成比原来少一个碳原子的脂肪酸的过程。 脂肪酸末端甲基氧化生成脂肪酸末端甲基氧化生成-羟脂肪酸，再氧羟脂肪酸，再氧化生成化生成，二羧酸进行二羧酸进行-氧化的过程氧化的过程 。 不饱和脂肪酸的不饱和脂肪酸的3顺式结构需异构酶使其变顺式结构需异构酶使其变为为2反式结构，再继续反式结构，再继续-氧化。此外，不饱和脂氧化。此外，不饱和脂肪酸产生的肪酸产生

15、的ATP少于饱和脂肪酸。奇数脂肪酸氧少于饱和脂肪酸。奇数脂肪酸氧化生成的丙酰化生成的丙酰CoA，可转变为琥珀酰，可转变为琥珀酰CoA。 血浆水平：血浆水平：0.030.5mmol/L(0.35mg/dl)。代谢定位：代谢定位：生成：肝细胞线粒体。生成：肝细胞线粒体。原料：乙酰原料：乙酰CoA。利用：肝外组织（心、肾、脑、骨骼肌利用：肝外组织（心、肾、脑、骨骼肌等）线粒体。等）线粒体。(四四)酮体的生成和利用酮体的生成和利用 酮体是酮体是乙酰乙酸乙酰乙酸(acetoacetate) 、-羟丁酸羟丁酸 (-hydroxybutyrate)、丙酮丙酮(acetone)三者的总称。三者的总称。酮体生成

16、的酮体生成的关键酶：关键酶： HMGCoA合酶合酶1. 酮体的生成酮体的生成 CO2 HSCoAHSCoA NAD+ NADH+H+ -羟丁酸羟丁酸脱氢酶脱氢酶HMGCoA合酶合酶乙酰乙酰乙酰乙酰CoA硫解酶硫解酶HMGCoA 裂解酶裂解酶CH3CSCoA乙酰乙酰CoAOCH3CSCoA乙酰乙酰CoAOCH3CCH2CSCoA乙酰乙酰乙酰乙酰CoAOOHOCCH2CCH2CSCoAOH 羟甲戊二酰羟甲戊二酰CoA (HMGCoA)OOCH3CH3CCH2COH乙酰乙酸乙酰乙酸OOCH3CHCH2COOHD(-)-羟丁酸羟丁酸OHCH3CCH3丙酮丙酮O琥珀酰琥珀酰CoA转硫酶转硫酶(心、肾、心

17、、肾、脑及骨骼肌脑及骨骼肌的线粒体的线粒体)CH3CHCH2COOHD(-)-羟丁酸羟丁酸OH2. 酮体的利用酮体的利用 NAD+ NADH+H+ 琥珀酰琥珀酰CoA 琥珀酸琥珀酸 HSCoA+ATP PPi+AMP HSCoA乙酰乙酰乙酰乙酰CoA硫激酶硫激酶(肾、心和脑肾、心和脑的线粒体的线粒体)乙酰乙酰乙酰乙酰CoA硫解酶硫解酶(心、肾、脑及骨骼肌心、肾、脑及骨骼肌线粒体线粒体)CH3CCH2COH乙酰乙酸乙酰乙酸OOCH3CCH2CSCoA乙酰乙酰乙酰乙酰CoAOOCH3CSCoA乙酰乙酰CoAO2酮体的生成和利用的总示意图酮体的生成和利用的总示意图2 乙酰乙酰CoA 乙酰乙酰乙酰乙酰

18、CoA 乙酰乙酰CoA 乙酰乙酸乙酰乙酸 HMGCoA D(-)-羟丁酸羟丁酸 丙酮丙酮 乙酰乙酰乙酰乙酰CoA 琥珀酰琥珀酰CoA 琥珀酸琥珀酸 2 乙酰乙酰CoA 3. 酮体生成和利用的意义酮体生成和利用的意义4. 酮体生成的调节（酮体生成的调节（主要通过激素的调节主要通过激素的调节）抑制脂解，脂肪动员抑制脂解，脂肪动员 饱饱 食食 胰岛素胰岛素 进入肝的脂肪酸进入肝的脂肪酸 脂酸脂酸氧化氧化 酮体生成酮体生成 (1)饥饥 饿饿 脂肪动员脂肪动员 FFA 胰高血糖素等胰高血糖素等 脂解激素脂解激素 酮体生成酮体生成 脂酸脂酸氧化氧化 (2)(五五)甘油的代谢甘油的代谢CH2-OHCH2-O

19、-CH-OHPi-磷酸甘油磷酸甘油CH2OHCH2-O-C=OPi磷酸二羟丙酮磷酸二羟丙酮甘油激酶甘油激酶 ADP ATP CH2-OHCH2-OHCH-OH甘油甘油脱氢酶脱氢酶NAD+ NADH+H+ 脂肪分解产生的甘油，随血液循环运往肝、肾脂肪分解产生的甘油，随血液循环运往肝、肾等组织被摄取利用。主要生成等组织被摄取利用。主要生成-磷酸甘油，再转磷酸甘油，再转变为磷酸二羟丙酮，可循糖分解代谢途径氧化分变为磷酸二羟丙酮，可循糖分解代谢途径氧化分解。也可作为合成脂肪原料再利用。解。也可作为合成脂肪原料再利用。二、甘油三酯的合成代谢二、甘油三酯的合成代谢原料原料由葡萄糖转化而来的甘油和脂肪酸。由

20、葡萄糖转化而来的甘油和脂肪酸。食物脂肪消化吸收的甘油和脂肪酸。食物脂肪消化吸收的甘油和脂肪酸。脂肪组织：脂肪组织：主要以主要以葡萄糖葡萄糖为原料合成脂肪，为原料合成脂肪，也利用也利用CM或或VLDL中的中的FFA合合成脂肪。成脂肪。 肝：肝：肝内质网合成的肝内质网合成的TG，组成，组成VLDL入血。入血。小肠粘膜：小肠粘膜：利用脂肪消化产物再合成脂肪。利用脂肪消化产物再合成脂肪。部位部位(一一)脂肪酸的合成脂肪酸的合成1. 合成部位合成部位 肝肝(主要主要)、脂肪脂肪等组织的胞液中。等组织的胞液中。(2)NADPH的来源的来源 主要来源是磷酸戊糖途径，胞液中主要来源是磷酸戊糖途径，胞液中异柠檬

21、异柠檬酸脱氢酶酸脱氢酶及及苹果酸酶苹果酸酶催化的反应亦可提供。催化的反应亦可提供。 乙酰乙酰CoA、ATP、HCO3、NADPH、Mn2+ 2. 合成原料合成原料(1)乙酰乙酰CoA的主要来源的主要来源乙酰乙酰CoA全部在线粒体内产生，通过全部在线粒体内产生，通过柠檬酸柠檬酸-丙酮酸循环丙酮酸循环 (citrate pyruvate cycle)出线粒体。出线粒体。乙酰乙酰CoA 氨基酸氨基酸 Glc（主要）（主要） 乙酰乙酰CoA HSCoA 草酰乙酸草酰乙酸 H2O 柠檬酸合酶柠檬酸合酶 线线粒粒体体膜膜胞液胞液 线粒体基质线粒体基质 丙酮酸丙酮酸 丙酮酸丙酮酸 苹果酸苹果酸 草酰乙酸草酰

22、乙酸 柠檬酸柠檬酸 柠檬酸柠檬酸 NADPH+H+ NADP+ 苹果酸酶苹果酸酶 HSCoA ATP AMP PPi ATP柠檬酸裂解酶柠檬酸裂解酶 苹果酸苹果酸 CO2CO2(3)柠檬酸柠檬酸-丙酮酸循环丙酮酸循环3. 脂肪酸合成过程脂肪酸合成过程 乙酰乙酰CoA羧化酶羧化酶 (acetyl CoA carboxylase)是是脂肪酸合成的脂肪酸合成的限速酶限速酶，存在于胞液中，其辅基，存在于胞液中，其辅基是是生物素生物素，Mn2+是其激活剂。催化是其激活剂。催化丙二酰丙二酰CoA的合成。的合成。 脂肪酸合酶复合体脂肪酸合酶复合体，该酶是由两个亚基组成，该酶是由两个亚基组成的二聚体，每个亚基

23、都含有多个功能结构域和一的二聚体，每个亚基都含有多个功能结构域和一个酰基载体蛋白个酰基载体蛋白(acyl carrier protein，ACP)。脂。脂肪酸合成的各步反应均在肪酸合成的各步反应均在ACP辅基上进行辅基上进行。 (1) 脂肪酸合成酶系脂肪酸合成酶系(2) 软脂酸合成过程软脂酸合成过程-酮丁酰酮丁酰ACP-羟丁酰羟丁酰ACP-烯丁酰烯丁酰ACP丁酰丁酰ACP软脂酰软脂酰ACP软脂酸软脂酸乙酰乙酰CoA丙二酰丙二酰CoA乙酰乙酰ACP丙二酰丙二酰ACP乙酰乙酰CoA羧化酶羧化酶CO2ATP ADP合酶复合体合酶复合体HSCoA转酰酶转酰酶合酶复合体合酶复合体HSCoA转酰酶转酰酶A

24、CP+ CO2NADP+NADPH+H+H2ONADP+NADPH+H+H2OACP-酮脂酰合成酶酮脂酰合成酶-酮脂酰还原酶酮脂酰还原酶-羟脂酰水化酶羟脂酰水化酶-烯脂酰还原酶烯脂酰还原酶硫酯酶硫酯酶再再经经6轮轮循循环环 1CH3COSCoA 7HOOCCH2COSCoA 14NADPH+H+ 1CH3(CH2)14COOH 7 CO2 6H2O 8HSCoA 14NADP+ 总反应总反应代谢产物的调节代谢产物的调节 乙酰乙酰CoA羧化酶的别构调节物羧化酶的别构调节物抑制剂：软脂酰抑制剂：软脂酰CoA及其他长链脂酰及其他长链脂酰CoA 激活剂：柠檬酸、异柠檬酸激活剂：柠檬酸、异柠檬酸(3)脂

25、肪酸合成的调节脂肪酸合成的调节激素调节激素调节 + 脂肪酸合成脂肪酸合成 胰岛素胰岛素 胰高血糖素胰高血糖素 肾上腺素肾上腺素 生长激素生长激素脂肪酸合成脂肪酸合成 TG合成合成 4. 3-磷酸甘油的来源磷酸甘油的来源(1) 3-磷酸甘油磷酸甘油主要由糖类代谢提供，故进食较多的主要由糖类代谢提供，故进食较多的淀粉类食物可导致肥胖。淀粉类食物可导致肥胖。甘油激酶甘油激酶(肝、肾肝、肾)ATP ADP CH2-OHCH2-O-CH-OHPi3-磷酸甘油磷酸甘油CH2-OHCH2-OHCH-OH游离甘油游离甘油 (2)肝、肾等组织含有甘油激酶，可利用游离甘油合肝、肾等组织含有甘油激酶，可利用游离甘油

26、合成成3-磷酸甘油磷酸甘油。(1) 甘油一酯途径甘油一酯途径 (小肠黏膜细胞小肠黏膜细胞)5.脂肪合成过程脂肪合成过程脂脂肪酸肪酸脂脂酰酰CoA脂酰脂酰CoA合成酶合成酶 ATP AMP PPi OH RCH2CH2COHSCoARCH2CH2COSCoA脂酰脂酰CoA 转移酶转移酶R2COCoA R3COCoA HSCoA 脂酰脂酰CoA 转移酶转移酶甘油一酯甘油一酯甘油二酯甘油二酯甘油三酯甘油三酯CH2OCH2-OHCH-OH-C-R1OCH2OCH2-OHCHO-C-R1O-C-R2OCH2OCH2OCHO-C-R1O-C-R2O-C-R3O HSCoA (2) 甘油二酯途径甘油二酯途径

27、 (肝、脂肪细胞肝、脂肪细胞)CH2-OHCH2-O-CH-OHPi3-磷酸甘油磷酸甘油CH2OCH2-O-CH-OHPi1-脂酰脂酰-3-磷酸甘油磷酸甘油-C-R1O脂酰脂酰CoA 转移酶转移酶 HSCoA R2COCoA 脂酰脂酰CoA 转移酶转移酶 HSCoA R1COCoA CH2OCH2-O-CHOPi磷脂酸磷脂酸-C-R1O-C-R2O磷脂酸磷脂酸磷酸酶磷酸酶PiCH2OCH2-OHCHO-C-R1O-C-R2O甘油二酯甘油二酯 脂酰脂酰CoA 转移酶转移酶甘油三酯甘油三酯CH2OCH2OCHO-C-R2O-C-R1O-C-R3OR3COCoA HSCoA 三、多不饱和脂肪酸的重要

28、衍生物三、多不饱和脂肪酸的重要衍生物 前列腺素前列腺素 ( Prostaglandin, PG)血栓血栓烷烷 ( thromboxane, TX)白白 三三 烯烯 ( leukotrienes, LT)重要衍生物重要衍生物(一一) PG 、TX、LT是花生四烯酸的衍生物是花生四烯酸的衍生物花生四烯酸花生四烯酸（20:45，8，11，14）COOHCH313568910111214151719201.合成部位合成部位 PG : 除红细胞外除红细胞外 的全身各组织的全身各组织 TX : 血小板血小板 LT : 白细胞白细胞 2.合成过程合成过程 (二二)PG、TX、LT的合成的合成PGI2还原酶还

29、原酶PGF2异构酶异构酶异构酶异构酶PGE2TXA2血栓素血栓素合成酶合成酶过氧化物酶过氧化物酶O2环加氧酶环加氧酶花生四烯酸花生四烯酸PGG2PGH2 合成酶合成酶TXB2PGD2脂加氧酶脂加氧酶LT(三三)PG、TX及及LT的功能的功能1. PG的功能的功能2. TX的功能的功能TX强烈促进血小板聚集，使血栓形成。强烈促进血小板聚集，使血栓形成。3. LT的功能的功能 LT是过敏反应的慢反应物质，可使毛细血管是过敏反应的慢反应物质，可使毛细血管通透性增加。还可促进炎症及过敏反应的发展。通透性增加。还可促进炎症及过敏反应的发展。 含磷酸的脂类称磷脂。根据其组成可含磷酸的脂类称磷脂。根据其组成

30、可分为分为甘油磷脂甘油磷脂和和鞘磷脂。鞘磷脂。 一、磷脂的功能一、磷脂的功能构成生物膜构成生物膜 参与脂蛋白的组成与转运参与脂蛋白的组成与转运磷脂衍生物是第二信使磷脂衍生物是第二信使 组成肺泡表面活性物质组成肺泡表面活性物质组成血小板活化因子组成血小板活化因子组成神经髓鞘组成神经髓鞘功能功能二、甘油磷脂的代谢二、甘油磷脂的代谢1. 组成组成 甘油、脂肪酸、磷脂、含氮化合物甘油、脂肪酸、磷脂、含氮化合物2. 结构结构 3.功能功能 含一个极性头、两条疏水尾，构成生物膜含一个极性头、两条疏水尾，构成生物膜的磷脂双分子层。的磷脂双分子层。常为花生四烯酸常为花生四烯酸 = 胆碱、水、乙醇胺、胆碱、水、

31、乙醇胺、 丝氨酸、甘油、肌醇、丝氨酸、甘油、肌醇、二脂酰甘油等二脂酰甘油等 (一一)甘油磷脂的组成及结构甘油磷脂的组成及结构R2-C-O-CHOOOHCH2-O-C-R1OCH2-O-P-O-X机体内几类重要的甘油磷脂机体内几类重要的甘油磷脂X-OH X取代基取代基 甘油磷脂的名称甘油磷脂的名称 水水 H胆碱胆碱 CH2CH2N+(CH3)3乙醇胺乙醇胺 CH2CH2NH2丝氨酸丝氨酸 CH2CHNH2COOH磷脂酸磷脂酸磷脂酰胆碱磷脂酰胆碱(卵磷脂卵磷脂)磷脂酰乙醇胺磷脂酰乙醇胺(脑磷脂脑磷脂)磷脂酰磷脂酰丝氨酸丝氨酸甘油甘油 CH2CHOHCH2OH磷脂酰甘油磷脂酰甘油磷脂酰磷脂酰甘油甘油

32、 二磷脂酰甘油二磷脂酰甘油(心磷脂心磷脂)CH2CHOHCH2O-P-OCH2OOHHCOCOR2CH2OCOR1肌醇肌醇 磷脂酰磷脂酰肌醇肌醇 O-HHHHHHOHOHOHOHHOR2-C-O-CHOCH2-O-C-R1OCH2-O-P-OOOHOHHHHHHOHOHOHOHHO磷脂酰肌醇磷脂酰肌醇 (phosphatidyl inositol) R2-C-O-CHOCH2-O-C-R1OCH2-O-P-OOOHCH2CHOHCH2OH磷脂酰丝氨酸磷脂酰丝氨酸 (phosphatidyl serine) R2-C-O-CHOCH2-O-C-R1OCH2-O-P-OOOH脑磷脂脑磷脂 (cep

33、halin) CH2CH2NH2卵磷脂卵磷脂 (lecithin) R2-C-O-CHOCH2-O-C-R1OCH2-O-P-OOOHCH2CH2N+(CH3)3R2-C-O-CHOCH2-O-C-R1OCH2-O-P-OOOHCH2CHOHCH2O-P-OCH2OOHHCOCOR2CH2OCOR1心磷脂心磷脂 (cardiolipin) 1. 合成部位合成部位 全身各组织内质网，肝、肾、肠等组织最全身各组织内质网，肝、肾、肠等组织最活跃。活跃。 2. 合成原料及辅助因子合成原料及辅助因子 脂肪酸、甘油、磷酸盐、胆碱、丝氨酸、脂肪酸、甘油、磷酸盐、胆碱、丝氨酸、 肌醇、肌醇、ATP、CTP(二

34、二)甘油磷脂的合成甘油磷脂的合成(1)脑磷脂和卵磷脂的合成脑磷脂和卵磷脂的合成3.合成过程合成过程CDP-O-CH2CH2N+(CH3)3CTP:磷酸胆碱磷酸胆碱胞苷转移酶胞苷转移酶-O-CH2CH2N+(CH3)3胆碱激酶胆碱激酶HOCH2CH2N+(CH3)33S-腺苷蛋氨酸腺苷蛋氨酸乙醇胺乙醇胺CDP-O-CH2CH2NH2CTP:磷酸乙醇胺磷酸乙醇胺胞苷转移酶胞苷转移酶-O-CH2CH2NH2乙醇胺激酶乙醇胺激酶丝氨酸脱羧酶丝氨酸脱羧酶CO2HOCH2CH2NH2磷酸乙醇胺磷酸乙醇胺胆碱胆碱CH2CHCOOHOH NH2丝氨酸丝氨酸ADPATPADPATPP磷酸胆碱磷酸胆碱PPiCTP

35、PPiCTPPCDP-胆碱胆碱CDP-乙醇胺乙醇胺胆碱和乙醇胺的活化胆碱和乙醇胺的活化磷脂酰胆碱和磷脂酰乙醇胺的生成磷脂酰胆碱和磷脂酰乙醇胺的生成CH2OHR2-C-O-CHOCH2-O-C-R1O甘油二酯甘油二酯CMPCDP-胆碱胆碱CDP-乙醇胺乙醇胺R2-C-O-CHOCH2-O-C-R1OCH2-O-P-OOOH脑磷脂脑磷脂CH2CH2NH2R2-C-O-CHOCH2-O-C-R1OCH2-O-P-OOOHCH2CH2N+(CH3)3卵磷脂卵磷脂3S-腺苷蛋氨酸腺苷蛋氨酸葡萄糖葡萄糖3-磷酸甘油磷酸甘油2脂酰脂酰CoA2 CoA磷酯酸磷酯酸Pi磷酸酶磷酸酶转移酶转移酶转移酶转移酶转移酶

36、转移酶脂酰脂酰CoACoA甘油三酯甘油三酯转酰酶转酰酶 卵磷脂和脑磷脂卵磷脂和脑磷脂合成减少，甘油三酯合成增合成减少，甘油三酯合成增加，影响脂蛋白合成，可导致脂肪肝。加，影响脂蛋白合成，可导致脂肪肝。 (2)心磷脂、磷脂酰丝氨酸和磷脂酰肌醇的合成心磷脂、磷脂酰丝氨酸和磷脂酰肌醇的合成葡萄糖葡萄糖3-磷酸甘油磷酸甘油2脂酰脂酰CoA2 CoA磷酯酸磷酯酸CTPPPi转酰酶转酰酶胞苷酰转移酶胞苷酰转移酶CDP-甘油二酯甘油二酯合成酶合成酶CMPCMPCMP磷脂酰甘油磷脂酰甘油丝氨酸丝氨酸肌醇肌醇磷脂酰肌醇磷脂酰肌醇磷脂酰丝氨酸磷脂酰丝氨酸二磷脂酰甘油二磷脂酰甘油(心磷脂心磷脂)(三三)甘油磷脂的降

37、解甘油磷脂的降解 在在磷脂酶磷脂酶(phospholipase , PLA)的作用下逐步水解的作用下逐步水解生成甘油、脂肪酸、胆碱、乙醇胺等再进行代谢。生成甘油、脂肪酸、胆碱、乙醇胺等再进行代谢。PLA1 O-CHCH2-OCH2-OOC-R1OR2-COHOXP-OPLA2PLCPLDHO-CHOHCH2-OOCH2-O-P-O-XOC-R1PLB1 O-CHOHCH2-OHOCH2-O-P-O-XOR2-CPLB2 1. 鞘脂鞘脂(sphingolipids)三、鞘磷脂的代谢三、鞘磷脂的代谢 (一一)鞘脂化学组成及结构鞘脂化学组成及结构 2.鞘脂的结构通式鞘脂的结构通式m多为多为12；n多

38、在多在1222之间。之间。CH3(CH2)m-CH=CH-CHOHCHNHCO(CH2)nCH3CH2OX脂肪酸脂肪酸取代基取代基鞘氨醇鞘氨醇X 磷脂胆碱磷脂胆碱 、 磷脂乙醇胺磷脂乙醇胺 单糖或寡糖单糖或寡糖鞘脂按取代基鞘脂按取代基X的不同可分为：鞘糖脂、鞘磷脂。的不同可分为：鞘糖脂、鞘磷脂。(二二)鞘磷脂的代谢鞘磷脂的代谢 (1)鞘氨醇的合成鞘氨醇的合成部位：部位：全身各细胞内质网，脑组织最活跃。全身各细胞内质网，脑组织最活跃。原料：原料：软脂酰软脂酰CoA、丝氨酸、磷酸吡哆醛、丝氨酸、磷酸吡哆醛NADPH+H+及及FAD。NADPH+H+FADH2FADOH NH2NADP+CH3(CH

39、2)14CH-CHCH.2OH二氢鞘氨醇二氢鞘氨醇CH3(CH2)14COSCoA3-酮二氢鞘氨醇酮二氢鞘氨醇CO2 HSCoA软脂酰软脂酰CoAOH NH2CH2CHCOOH丝氨酸丝氨酸NH2CH3(CH2)14CCHCH2OHOCH3(CH2)12CH=CHCH-CHCH2OHOH NH2鞘氨醇鞘氨醇1.神经鞘磷脂的合成代谢神经鞘磷脂的合成代谢(2) N-脂酰鞘脂酰鞘氨醇氨醇的合成的合成CH3(CH2)12CH=CHCH-CHCH2OHOH NH2鞘氨醇鞘氨醇RCOCoA HSCoACH3(CH2)12-CH=CH-CHOHCHCH2OH-NH-ORCN-脂酰鞘氨醇脂酰鞘氨醇脂酰基转移酶脂

40、酰基转移酶(3)神经鞘磷脂的合成神经鞘磷脂的合成CH3(CH2)12-CH=CH-CHOHCHCH2OH-NH-ORCN-脂酰鞘氨醇脂酰鞘氨醇CDP-胆碱胆碱CMP转移酶转移酶神经鞘磷脂神经鞘磷脂CH3(CH2)12-CH=CH-CHOHCHCH2O-NH-ORC-P-O-CH2CH2N+(CH3)3OOH磷脂胆碱磷脂胆碱 N-脂酰鞘氨醇脂酰鞘氨醇 脑、肝、肾、脾等细胞溶脑、肝、肾、脾等细胞溶酶体中的神经鞘磷脂酶酶体中的神经鞘磷脂酶 (属于属于PLC类类)神经鞘磷脂神经鞘磷脂 2.神经鞘磷脂的分解代谢神经鞘磷脂的分解代谢 先天性缺乏神经鞘磷脂酶的病人，由于神经鞘先天性缺乏神经鞘磷脂酶的病人，由

41、于神经鞘磷脂不能降解而在细胞内积存，可引起肝、脾肿磷脂不能降解而在细胞内积存，可引起肝、脾肿大及痴呆等，严重时危及生命。大及痴呆等，严重时危及生命。 (Metabolism of Cholesterol) 最早由胆石中分离出的具有羟基的固醇类最早由胆石中分离出的具有羟基的固醇类化合物，故称为胆固醇。存在形式为化合物，故称为胆固醇。存在形式为游离胆固游离胆固醇和胆固醇酯醇和胆固醇酯。 人体内胆固醇总量为人体内胆固醇总量为140克，克，1/4分布于脑及神分布于脑及神经组织，肝、肾、肠等内脏中含量也较高。肌肉组经组织，肝、肾、肠等内脏中含量也较高。肌肉组织中含量较低，肾上腺、卵巢等合成类固醇激素的织

42、中含量较低，肾上腺、卵巢等合成类固醇激素的腺体含量较高。腺体含量较高。一、胆固醇的结构一、胆固醇的结构 胆固醇的基本结构为胆固醇的基本结构为环戊烷多氢菲环戊烷多氢菲，不同固醇，不同固醇的区别在于碳原子数及取代基不同。的区别在于碳原子数及取代基不同。HHHHHABCD1234567891011121314151617环戊烷多氢菲环戊烷多氢菲胆固醇的基本结构胆固醇的基本结构HO二、二、 胆固醇的合成胆固醇的合成2.细胞定位细胞定位：胞液、光面内质网：胞液、光面内质网 (一一)合成部位合成部位乙酰乙酰CoA通过通过柠檬酸柠檬酸-丙酮酸循环丙酮酸循环出线粒体。出线粒体。(二二)合成原料合成原料1.组织

43、定位组织定位：除成年动物脑组织及成熟红细胞外，几：除成年动物脑组织及成熟红细胞外，几乎全身各组织均可合成，以乎全身各组织均可合成，以肝、小肠为主肝、小肠为主。1分子胆固醇分子胆固醇 18乙酰乙酰CoA + 36ATP + 16(NADPH+H+) 葡萄糖有氧氧化葡萄糖有氧氧化 磷酸戊糖途径磷酸戊糖途径 1. 甲羟戊酸甲羟戊酸(MVA)的合成的合成(三三)合成过程合成过程 合成过程复杂，约三十步酶促反应，可分为三个阶段合成过程复杂，约三十步酶促反应，可分为三个阶段: :CH3COSCoA HSCoA2 NADPH+H+ 2 NADP+HMGCoA合酶合酶CH3COCH2COSCoAHSCoA硫解

44、酶硫解酶2 CH3COSCoAHMGCoA还原酶还原酶HMGCoACH3OHHOOCCH2CCH2COSCoA 乙酰乙酰CoA乙酰乙酰乙酰乙酰CoAMVAHOOCCH2CCH2CH2OHCH3OH合成胆固醇的限速酶合成胆固醇的限速酶: HMGCoA还原酶。还原酶。HSCoA2. 鲨烯的合成鲨烯的合成3. 胆固醇的合成胆固醇的合成MVAHOOCCH2CCH2CH2OHCH3OH3 CH3COSCoA 乙酰乙酰CoA123CH2=C-CH2-CH2-O-P-O-P-OHCH3OOOH OH异戊烯异戊烯异戊烯焦磷酸异戊烯焦磷酸(活化的异戊烯活化的异戊烯)HO鲨烯鲨烯胆固醇胆固醇(四四)胆固醇合成的调

45、节胆固醇合成的调节 1. 饥饿与饱食的调节饥饿与饱食的调节(1) 饥饿与禁食可抑制肝合成胆固醇。饥饿与禁食可抑制肝合成胆固醇。(2) 摄取高糖膳食后，胆固醇的合成增加。摄取高糖膳食后，胆固醇的合成增加。2. 胆固醇的反馈调节胆固醇的反馈调节(1)胆固醇可反馈抑制胆固醇可反馈抑制HMG-CoA还原酶的合成。还原酶的合成。该酶该酶的活性具有昼夜节律性，午夜最高的活性具有昼夜节律性，午夜最高 ，中午最低，中午最低 。(2) 高胆固醇饮食可抑制体内胆固醇的合成。高胆固醇饮食可抑制体内胆固醇的合成。 3. 激素的调节激素的调节(1)胰岛素及甲状腺素能诱导肝胰岛素及甲状腺素能诱导肝HMG-CoA还原酶的合

46、还原酶的合成，从而增加胆固醇的合成。成，从而增加胆固醇的合成。(2)胰高血糖素及皮质醇则能抑制胰高血糖素及皮质醇则能抑制HMG-CoA还原酶的还原酶的活性，减少胆固醇的合成。活性，减少胆固醇的合成。(3)甲状腺素还促进胆固醇在肝转变为胆汁酸。甲状腺素还促进胆固醇在肝转变为胆汁酸。、胆固醇的酯化、胆固醇的酯化(一一)胞内胆固醇的酯化胞内胆固醇的酯化1.游离胆固醇被酯化生游离胆固醇被酯化生成胆固醇酯的过程，称成胆固醇酯的过程，称胆固醇酯化。胆固醇酯化。2.细胞内存在细胞内存在脂酰脂酰CoA胆固醇脂酰转移酶胆固醇脂酰转移酶 (ACAT)。HO胆固醇胆固醇R-C-OO胆固醇酯胆固醇酯ACAT脂酰脂酰C

47、oAHS-CoA(二二)血浆内胆固醇的酯化血浆内胆固醇的酯化 肝脏可合成肝脏可合成卵磷脂胆固醇脂酰转移酶卵磷脂胆固醇脂酰转移酶 (LCAT)释释放入血，在血浆中发挥催化作用。放入血，在血浆中发挥催化作用。HOR2-C-O-CHOCH2-O-C-R1OCH2-O-P-OOOHCH2CH2N+(CH3)3卵磷脂卵磷脂胆固醇胆固醇LCATHO-CHCH2-O-C-R1OCH2-O-P-OOOHCH2CH2N+(CH3)3溶血卵磷脂溶血卵磷脂胆固醇酯胆固醇酯R2-C-OO胆固醇（胆固醇（140g）外源性胆固醇外源性胆固醇体内合成体内合成胆汁酸盐胆汁酸盐7-脱氢胆固醇脱氢胆固醇 （皮肤）（皮肤）VitD

48、3紫外光紫外光1,25-(OH)2-D3类固醇激素类固醇激素皮质醇皮质醇醛固酮醛固酮睾丸酮睾丸酮雌二醇雌二醇孕酮孕酮粪固醇粪固醇消化吸收消化吸收内源性胆固醇内源性胆固醇排出体外排出体外、胆固醇的转化、胆固醇的转化一、血浆脂蛋白的分类及组成一、血浆脂蛋白的分类及组成血浆中的脂类与蛋白质结合，以血浆中的脂类与蛋白质结合，以脂蛋白脂蛋白(lipoprotein)形式而运输。形式而运输。脂蛋白脂蛋白可分四类：可分四类：1. 超速离心超速离心 法分类法分类CM：主要转运外源性：主要转运外源性TG。VLDL：主要转运内源性：主要转运内源性TG。LDL：主要转运内源性胆固醇。：主要转运内源性胆固醇。HDL：

49、主要转运肝外胆固醇入肝：主要转运肝外胆固醇入肝。(一一)分类及功能分类及功能 2.电泳法分类电泳法分类 CM 前前 -脂蛋白脂蛋白前前-脂蛋白脂蛋白-脂蛋白脂蛋白乳糜微粒乳糜微粒(CM)(二二)血浆脂蛋白的组成特点血浆脂蛋白的组成特点疏水性较强的疏水性较强的TG及胆固醇酯位于内核。及胆固醇酯位于内核。具极性及非极性具极性及非极性基团的基团的载脂蛋白载脂蛋白、磷磷脂脂、游离胆固醇、游离胆固醇，以，以单分子层借其非极性单分子层借其非极性疏水基团与内部疏水疏水基团与内部疏水链相联系，极性基团链相联系，极性基团朝外。朝外。(三三)血浆脂蛋白的结构血浆脂蛋白的结构OHOHOH胆固醇酯胆固醇酯及甘油三酯及

50、甘油三酯载脂蛋白载脂蛋白磷脂磷脂胆固醇胆固醇二、载脂蛋白二、载脂蛋白(apolipoprotein, apo) (一一)定义：定义： 指血浆脂蛋白中的蛋白质部分。指血浆脂蛋白中的蛋白质部分。(二二)种类种类apo A: A、A、A apo B: B100、B48 apo C: C、C、C apo D apo E 目前已分离出目前已分离出20多种载脂蛋白，共分为多种载脂蛋白，共分为apo A、B、C、D、E五大类。五大类。3. 可调节脂蛋白代谢关键酶活性可调节脂蛋白代谢关键酶活性 (1)A激活激活LCAT (卵磷酯胆固醇脂酰转移酶卵磷酯胆固醇脂酰转移酶)(2)C激活激活LPL (脂蛋白脂肪酶脂蛋

51、白脂肪酶)(3)A辅助激活辅助激活LPL(4)C抑制抑制LPL(5)A激活激活HL (肝脂肪酶肝脂肪酶)2. 可参与脂蛋白受体的识别可参与脂蛋白受体的识别 如如A识别识别HDL受受体；体；B100、E 识别识别LDL受体。受体。1. 结合和转运脂质，稳定脂蛋白的结构。结合和转运脂质，稳定脂蛋白的结构。(三三)载脂蛋白的功能载脂蛋白的功能三、血浆脂蛋白的代谢三、血浆脂蛋白的代谢(一一)乳糜微粒代谢乳糜微粒代谢1. 由小肠黏膜上皮细胞合成。由小肠黏膜上皮细胞合成。3. 载脂蛋白主要由载脂蛋白主要由apo B48 、 A、A、 A组成。组成。2. 主要脂类由小肠合成的主要脂类由小肠合成的TG和合成及

52、吸收的和合成及吸收的磷脂、胆固醇磷脂、胆固醇组成。组成。4.脂蛋白脂肪酶（脂蛋白脂肪酶（LPL）存在于组织毛细血管存在于组织毛细血管内皮细胞表面，可使内皮细胞表面，可使CM中的中的TG、磷脂、磷脂逐步逐步水解，产生甘油、水解，产生甘油、FFA及溶血磷脂等。及溶血磷脂等。5. CM的代谢过程的代谢过程新生新生CM 成熟成熟CM CM残粒残粒 LPL 肝细胞摄取肝细胞摄取 (apoE受体受体)FFA 外周组织外周组织 血血 液液 小肠小肠肝肝B-48E残骸残骸TGCEA-A-CB-48乳糜微粒乳糜微粒TGCELPLHDLHDL外周组织外周组织FFA受体受体(二二)极低密度脂蛋白代谢极低密度脂蛋白代

53、谢 3. 载脂蛋白主要由载脂蛋白主要由apo B100、E 组成。组成。 4. VLDL的代谢过程的代谢过程 2. 主要的脂类由主要的脂类由 肝细胞合成的肝细胞合成的 TG 、磷脂、胆固醇、磷脂、胆固醇及其酯组成。及其酯组成。1. VLDL的合成以肝为主，小肠亦可合成少量。的合成以肝为主，小肠亦可合成少量。LPL脂蛋白脂肪酶，脂蛋白脂肪酶，HL 肝脂肪酶肝脂肪酶VLDL VLDL残粒残粒LDL LPL LPL、HL 到外周组织到外周组织B-100VLDL的代谢过程的代谢过程肝肝LDL受体受体ECB-100VLDLTGCEEIDLTGCELPL外周组织外周组织FFALDLB-100CE外周组织外

54、周组织HL(三三)低密度脂蛋白代谢低密度脂蛋白代谢 1. LDL是由是由VLDL转变而来。转变而来。 3. LDL受体代谢受体代谢2. 正常人每天降解正常人每天降解45%的的LDL，其中，其中2/3经经LDL受体途径降解，受体途径降解，1/3由清除细胞清除。由清除细胞清除。 LDL受体广泛分布于肝动脉壁细胞等全身各组受体广泛分布于肝动脉壁细胞等全身各组织的细胞膜表面，特异识别、结合含织的细胞膜表面，特异识别、结合含apo E或或apo B100的脂蛋白，故又称的脂蛋白，故又称apo B、E受体。受体。低密度脂蛋白受体代谢途径低密度脂蛋白受体代谢途径细胞核细胞核LDLLDL受体受体溶酶体溶酶体氨基酸氨基酸游离游离胆固醇