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文档简介

脂类代谢专业知识培训脂类代谢专业知识培训第1页脂类消化与吸收甘油三脂代谢磷脂代谢胆固醇代谢血浆脂蛋白代谢概要Lipidsdigestion,absorptionTGMetabolismPLMetabolismChMetabolismLipoproteinMetabolism

脂类代谢专业知识培训第2页概述

脂类:脂脂肪类类脂固醇及其酯磷脂糖脂脂蛋白复合脂脂类代谢专业知识培训第3页

或称三脂肪酸甘油酯,简称甘油三酯(triglyceride)。脂肪fat1.主要分布于脂肪组织,在细胞内主要以油滴状微粒存在于胞浆中,占体重10%~20%,随胖瘦变动较大,又称“可变脂”。2.主要生理功效是能量贮备及氧化供能。此外还有预防散热及保护脏器作用。

CH2OOCRRCOOCH

CH2OOCR脂类代谢专业知识培训第4页类脂(lipoids)包含磷脂、糖脂、固醇和固醇脂

1)分布于各种组织,神经组织较多。是生物膜基础成份,占体重5%,含量变动少,又称固定脂。

2)主要生理功效是维持正常生物膜结构与功效。

脂类代谢专业知识培训第5页脂类共同点

脂肪胆固醇及其脂磷脂糖脂共同性质:不溶于水,可溶于有机溶剂含FA脂类代谢专业知识培训第6页脂肪酸分类脂肪酸定义:不分支偶数碳长链脂肪族羧酸。(一些植物及海洋生物中有奇数碳FA)按功效分:非必需脂肪酸:本身可合成,能量物质必需脂肪酸:外界摄取,活性物质前身脂类代谢专业知识培训第7页

脂肪酸分类

2-4C

短链脂肪酸

按C原子数

6-10C

中链脂肪酸

12-26C

长链脂肪酸

按是否含双键单不饱和脂肪酸多不饱和脂肪酸饱和脂肪酸不饱和脂肪酸脂类代谢专业知识培训第8页体内脂肪酸起源:1)机体本身合成如饱和脂肪酸和单不饱和脂肪酸。2)食物脂肪供给动物机体本身不能合成脂肪酸,需从食物摄取,称为营养必需脂肪酸(essentialfattyacid)。如:亚油酸(linoleicacid)、亚麻酸(linolenicacid)、花生四烯酸(arachidonicacid)等多不饱和脂肪酸。脂类代谢专业知识培训第9页

1Lipidsdigestion,absorption一、脂类消化消化部位:小肠为主婴儿胃内能够消化少许脂肪食物脂类乳化胃:fat游离FA(限于小儿,pH5.0)小肠:食物脂类消化主要依赖消化道脂肪酶,胰腺分泌一系列脂肪酶入小肠。TG为主磷脂Ch胆汁脂类代谢专业知识培训第10页Lipidsdigestion脂酶(lipase)定义:把催化脂类水解反应酶统称为脂酶。胰腺分泌入十二指肠中消化脂类酶有:胰脂酶(pancreaticlipase):水解TG辅脂酶(colipase):与胰脂酶、胆盐形成复合物磷脂酶A2(phospholipaseA2):水解磷脂胆固醇酯酶(cholesterylesterase):水解胆固醇酯脂类代谢专业知识培训第11页Thefunctionoflipase1)胰脂酶胰脂酶胰脂酶甘油三酯1,2-甘油二酯2-甘油一酯

H2O脂肪酸H2O脂肪酸胰脂酶含有立体异构专一性。易水介1及3位上酯键,主要产物为2-甘油一酯。2)辅脂酶:分子量约为1万小分子蛋白质,是胰脂酶对脂肪消化不可缺乏蛋白质辅因子。脂类代谢专业知识培训第12页Thefunctionoflipase3)磷脂酶A2:

磷脂酶A2

磷脂+H2O溶血磷脂+脂肪酸

4)胆固醇酯酶:

胆固醇酯酶胆固醇酯+H2O胆固醇+脂肪酸脂类代谢专业知识培训第13页Thefunctionofcolipase辅脂酶在胰腺泡中以酶原形式合成,随胰液分泌入十二指肠,进入肠腔后,辅脂酶原被胰蛋白酶从其N端切去一个五肽而被激活。辅脂酶本身不具脂肪酶活性,但它含有与脂肪及胰脂酶结合结构域,它能以氢键同胰脂酶结合,同时以疏水键同脂肪结合,从而形成一个复合物。脂类代谢专业知识培训第14页辅脂酶原胰腺泡十二指肠辅脂酶五肽胰蛋白酶与脂肪及胰脂酶结合脂类代谢专业知识培训第15页Thefunctionofcolipase辅脂酶使胰脂酶锚定于微团水油界面上,并可预防胰脂酶在水油界面变性,因而能增加胰脂酶活性,促进脂肪水解。能解除胆汁酸盐对胰脂酶抑制,是胰脂酶对脂肪消化不可缺乏蛋白质辅因子。脂类代谢专业知识培训第16页Thefunctionofbileacids乳化作用:降低油水之间界面张力,使疏水脂质分散成乳化颗粒。颗粒越小,油相水相接触界面积就越大,越便于胰脂酶吸附并发挥作用。形成微团:脂类消化产物如:FFA、MG、溶血磷酯等都有较大极性,能从乳胶体脂相扩散到胆汁酸盐微团中去,并能形成更小混合微团(mixedmicelles),有利于脂肪消化产物吸收,也有利于残余脂肪深入水解。脂类代谢专业知识培训第17页Thefunctionofbileacids胆汁酸盐过多时,可包裹脂肪微粒而阻止胰脂酶作用,抑制其活性。因为脂肪乳化后表面张力提升,反使胰脂酶不能与微团内甘油三酯接触,同时处于水油界面胰脂酶易于变性丧失活性。脂类代谢专业知识培训第18页小结:脂类消化解除抑制胰酯酶水微团疏水键氢键辅酯酶胆汁酸盐油食物脂肪乳化–脂类代谢专业知识培训第19页

1、脂类消化过程中产生脂肪酸、甘油-酯、溶血磷脂等消化产物与胆汁酸盐共同形成更微细混合微团(mixedmicelle)。这种微团体积很小,极性更大,可溶于水,能经过盖在小肠绒毛表面稳定水层,使脂类消化产物进入粘膜细胞而被吸收。Lipidsabsorption脂类代谢专业知识培训第20页

脂肪酸甘油一酯溶血磷脂胆汁酸盐混合微团肠粘膜细胞水屏障脂类消化物脂类代谢专业知识培训第21页

Lipids

absorption2、长链脂肪酸及其甘油酯吸收入肠粘膜细胞后,在光面内质网转酰酶催化下,大个别重新合成TG,此过程称为甘油一酯通路(monoglyceridepathway)。此过程需耗能。上述TG又可在粗面内质网上与载脂蛋白、PL、Ch结合成CM,经淋巴入血。脂类代谢专业知识培训第22页

转酰酶

CoA

磷脂

甘油三酯

胆固醇

载脂蛋白

乳糜微粒

淋巴RCOOCHCH2OHCH2OHRCOOCHCH2OHCH2OHRCOOCHCH2OCORCH2OHRCOOHRCOOHRCOCoAATP

CoAAMPPPiCoARCOOCHCH2OCORCH2OCOR甘油一酯通路脂类代谢专业知识培训第23页

TGabsorption3、短链、中链脂肪酸(<10C)甘油三酯水溶性大,乳化后即可被肠粘膜细胞吸收并完全水解,故直接以脂肪酸和甘油形式经过肝门脉入血循环。供能快速。脂类代谢专业知识培训第24页小结:甘油三酯消化与吸收1.长链脂肪酸乳化甘油一酯吸收入粘膜细胞甘油三酯+2脂肪酸甘油三酯胰脂酶2ATP磷脂、胆固醇乳糜微粒淋巴血循环载脂蛋白2.短、中链脂肪酸乳化短、中链脂肪酸甘油三酯脂肪酶+甘油门静脉血循环吸收脂类代谢专业知识培训第25页

2TGMetabolism

甘油三酯合成代谢甘油三酯分解代谢脂酸合成代谢多不饱和脂酸衍生物合成脂类代谢专业知识培训第26页一、甘油三酯合成代谢(一)合成部位肝、脂肪组织、小肠是合成内源性甘油三酯主要场所。(二)合成原料糖及其中间代谢物。(三)合成过程甘油一酯路径小肠粘膜细胞甘油二酯路径肝、脂肪细胞脂类代谢专业知识培训第27页食物脂肪(外源)CM合成脂肪(内源)CM肝脂肪载脂蛋白磷脂胆固醇小肠脂肪CMVLDL

脂肪细胞合成.、储存、动员脂肪FFA甘油VLDL动员FFA甘油心肝肾脂肪代谢概况脂类代谢专业知识培训第28页

转酰酶

CoA

磷脂

甘油三酯

胆固醇

载脂蛋白

乳糜微粒

淋巴RCOOCHCH2OHCH2OHRCOOCHCH2OHCH2OHRCOOCHCH2OCORCH2OHRCOOHRCOOHRCOCoAATP

CoAAMPPPiCoARCOOCHCH2OCORCH2OCOR1、甘油一酯路径脂类代谢专业知识培训第29页2、甘油二酯路径

CH2OH转酰酶CH2OCR1

转酰酶CH2OCR1CHOHCHOHR2COCHCH2O-PR1COCoACoACH2O-PR2COCoACoACH2O-P3-磷酸甘油1-脂酰-3-磷酸甘油磷脂酸

磷脂酸磷酸酶CH2OCR1

转酰酶CH2OCR1R2COCHR2COCHOCH2OHR3COCoACoACH2OCR3

1,2-甘油二酯甘油三酯合成脂肪三分子脂肪酸可为同一个脂肪酸,亦可是三种不一样脂肪酸。OOOOOOO脂类代谢专业知识培训第30页3、甘油再利用CH2OH甘油激酶CH2OHCHOH+ATPCHOH+ADPCH2OH肝、肾CH2O-P肝、肾等组织有甘油激酶肝外组织、脂肪细胞缺乏甘油激酶脂类代谢专业知识培训第31页二、甘油三酯分解代谢(一)脂肪动员(二)脂酸ß-氧化(三)脂酸其它氧化方式(四)酮体生成及利用脂类代谢专业知识培训第32页肾上腺素高血糖素受体腺苷酸环化酶蛋白激酶甘油三酯脂肪酸+甘油二酯脂肪酸+甘油一酯脂肪酸+甘油激素敏感甘油三酯脂肪酶b激素敏感甘油三酯脂肪酶a甘油一酯脂肪酶甘油脂肪酸ATPcAMPATPADP磷酸酶(一)脂肪动员HSLP脂类代谢专业知识培训第33页脂肪动员

禁食饥饿相关激素分泌(脂解激素)交感兴奋受体结合腺苷酸环化酶

cAMPIns蛋白激酶PGE2HSL烟酸抗脂解激素脂肪动员

–脂类代谢专业知识培训第34页脂肪动员脂肪动员产物去路:FFA-白蛋白

血液循环心、肝、骨骼肌ß-氧化甘油血液循环肝、肾、肠

肝甘油激酶磷酸甘油脱氢酶甘油3-磷酸甘油磷酸二羟丙酮糖酵解脂类代谢专业知识培训第35页(二)脂酸ß-氧化1、FFA活化2、脂酰CoA进入Mit*3、脂酸ß-氧化4、脂酸氧化能量生成脂类代谢专业知识培训第36页FFA活化脂酰CoA生成:RCOOHCoA-SHRCO~SCoA+AMP+PPiATP反应在胞液中进行活化后,水溶性消耗2个高能磷酸键(一个ATP)脂酰CoA合成酶Mg++脂类代谢专业知识培训第37页脂酰CoA进入Mit*脂酰CoA在胞液中,脂酰CoA氧化酶系在线粒体中,故必须将脂酰CoA转运入线粒体。肉碱转运体系:肉碱:carnitine,L--羟--三甲氨基丁酸L-(CH3)3N+CH2CH(OH)CH2COO-肉碱脂酰转移酶:限速酶*

有同工酶I和II,CatI*

Mit内膜外侧

CatIIMit内膜内侧carnitine

acyltransferase,Cat脂类代谢专业知识培训第38页FFA脂酰CoA合成酶HSCoAATPAMPPPi脂酰CoA进入Mit*内膜外侧内膜内侧脂类代谢专业知识培训第39页脂酸ß-氧化ß-氧化学说19,Knoop用化学方法将苯环连接于各种不一样长度脂肪酸烃链末端,喂养兔或犬,测其尿中代谢产物,发觉了一些规律,据此他提出了脂肪酸在体内氧化是从羧基端ß-碳原子开始。苯标识:RCOOH+RCOOH脂类代谢专业知识培训第40页脂酸ß-氧化COOHO=C-NHCH2COOHCH2COOHCH2C-NHCH2COOHOO=C-NHCH2COOHCH2CH2COOHCH2CH2CH2COOHCH2C-NHCH2COOHOCH2CH2CH2CH2COOHO=C-NHCH2COOH脂类代谢专业知识培训第41页脂酸ß-氧化单数碳链:马尿酸偶数碳链:苯乙尿酸脂肪酸碳链断裂发生在、碳原子之间,此结果后经Schoenheimer用同位素方法证实。3H-硬脂酸ß-氧化3H-软脂酸(16碳)

2C2C

3H-豆蔻酸(14碳)2C

3H-月桂酸(12碳)

每氧化一次少两个碳脂类代谢专业知识培训第42页ß-氧化过程1、脱氢:以FAD为受氢体,脂酰CoA脱氢酶2、水化:Δ2-烯脂酰CoA水化酶3、再脱氢:以NAD为受氢体,

L(+)β-羟脂酰CoA脱氢酶4、硫解:以SHCoA为辅酶,

β-酮脂酰CoA硫解酶上述四过程重复循环,直至碳链全部被分解生成CH3CO~CoA。CH3CO~CoA可进入三羧酸循环产能。多酶复合体脂类代谢专业知识培训第43页脂酰CoA合成酶脂酰CoA脱氢酶β-酮脂酰CoA硫解酶Δ2-烯脂酰CoA水化酶L(+)β-羟脂酰CoA脱氢酶脂肪酸脂酰CoAΔ2-烯脂酰CoAL(+)β-羟脂酰CoAβ-酮脂酰CoA脂酰CoAß-氧化过程线粒体胞液Cat脂类代谢专业知识培训第44页ß-氧化过程

脱氢水化再脱氢

脂酰

烯脂酰

羟脂酰酮脂酰此过程与三羧酸循环类似:SucFumMalOAA

烯酸

羟酸

酮酸脂类代谢专业知识培训第45页脂酸氧化能量生成长链脂酸循环次数:碳原子数21生成ATP数:FADH2:(碳原子数21)2NADH2:(碳原子数21)3CH3CO~CoA:碳原子数212减去脂酸活化时消耗2个~P脂类代谢专业知识培训第46页脂酸氧化能量生成以18碳硬脂酸为例:FADH2:(碳原子数21)2=16NADH2:(碳原子数21)3=24CH3CO~CoA:碳原子数212=108减去脂酸活化时消耗2个~16+24+1082=146ATPP脂类代谢专业知识培训第47页(三)脂酸其它氧化方式1、不饱和脂酸氧化2、过氧化酶体脂酸氧化3、丙酸氧化脂类代谢专业知识培训第48页不饱和脂肪酸氧化部位:线粒体。饱和脂肪酸-氧化过程中产生烯脂酰CoA是反式,而天然不饱和脂肪酸中双键均为顺式。所需酶类:脂肪酸-氧化酶类3顺-2反烯酰CoA异构酶D(–)-羟脂酰CoA表构酶脂类代谢专业知识培训第49页过氧化酶体脂肪酸氧化极长链脂肪酸(C20,C22)可在过氧化酶体中氧化成较短链脂肪酸。其生理功效主要使二十碳,二十二碳脂肪酸先氧化为较短链脂肪酸,方便进入线粒体内分解氧化。脂类代谢专业知识培训第50页丙酸氧化极少许奇数碳FFA支链氨基酸丙酰CoA

ß-羧化,异构琥珀酰CoATAC脂类代谢专业知识培训第51页(四)酮体生成及利用酮体是脂肪酸在肝分解氧化时特有中间代谢物。酮体(ketonebodies)包含:乙酰乙酸(acetoacetate)-羟丁酸(-hydroxybutyrate)丙酮(acetone)脂类代谢专业知识培训第52页酮体生成

合成部位:肝脏是生成酮体器官,但肝脏不能利用酮体,因其缺乏利用酮体酶。合成在线粒体内进行。合成原料:乙酰CoA(来自脂肪酸分解)合成过程:分三步进行。脂类代谢专业知识培训第53页脂肪酸

β-氧化2CH3COSCoA

乙酰乙酰CoA硫解酶CoASHCH3COCH2COSCoA乙酰乙酰CoAHMGCoACH3COSCoA

合成酶CoASHOHHOOCCH2-C-CH2COSCoACH3羟甲基戊二酸单酰CoA(HMGCoA)HMGCoA裂解酶

CH3COSCoACH3COCH2COOH乙酰乙酸

β-羟丁酸脱氢酶NADH+H+NAD+CO2CH3CHOHCH2COOHCH3COCH3D(-)β-羟丁酸丙酮酮体生成1、乙酰乙酰CoA生成2、HMGCoA生成酮体互变3、HMGCoA裂解脂类代谢专业知识培训第54页HMGCoA是合成胆固醇及酮体主要中间产物HMGCoA酮体裂解肝脏线粒体HMGCoA甲羟戊酸胞液内质网HMGCoA还原酶胆固醇酮体生成脂类代谢专业知识培训第55页酮体利用部位:肝外组织,如心、肾、脑、骨骼肌。利用过程:有三种酶共同参加。1.琥珀酰CoA转硫酶:乙酰乙酸+琥珀酰CoA乙酰乙酰CoA+琥珀酸2.乙酰乙酰CoA硫激酶:乙酰乙酸+ATP+HSCoA乙酰乙酰CoA+ADP乙酰乙酰CoA+HSCoA2乙酰CoA3.乙酰乙酰CoA硫解酶:脂类代谢专业知识培训第56页-羟丁酸乙酰乙酸脱氢丙酮乙酰乙酸羧化丙酮丙酮酸糖(少许)酮体利用此是脂肪酸到糖唯一路径。脂类代谢专业知识培训第57页酮体生成生理意义生理条件下,酮体是水溶性小分子,故能经过血脑屏障及肌肉毛细管壁。可作为肌肉尤其是脑组织主要能源。脑组织不能用脂酸,却能用酮体为能源。机体糖供给不足时,酮体可代替糖成为脑组织及肌肉组织主要能源。脂类代谢专业知识培训第58页酮体生成生理意义正常时,血中酮体:0.3~0.5mg/dL病理条件下,饥饿,高脂低糖饮食,糖尿病患者可见血中酮体升高。重症糖尿病易引发酮症酸中毒(~500mg/dL),并出现酮尿。机理:糖供不足,机体脂肪动员加强,酮体生成增加,超出肝外组织利用能力。脂类代谢专业知识培训第59页脂酸-氧化及酮体生成调整1.饮食情况及激素影响:饱食:胰岛素分泌增多,脂肪组织脂解受抑制,脂肪酸-氧化及酮体生成均下降。饥饿:胰高血糖素等分泌增加,脂解作用增加,肝摄取FFA增多,脂肪酸-氧化及酮体生成加强。脂类代谢专业知识培训第60页脂酸-氧化及酮体生成调整2.肝内调整:

FFA肝细胞生成甘油三酯、磷脂胞液-氧化酮体生成线粒体饱食:肝糖原丰富:FFATG、PL饥饿或糖供给不足:FFA-氧化及酮体生成加强脂类代谢专业知识培训第61页脂酸-氧化及酮体生成调整3.丙二酰CoA影响:

乙酰CoA丙二酰CoA乙酰CoA羧化酶+柠檬酸脂酰CoA

进线粒体脂酰肉碱转移酶I-脂类代谢专业知识培训第62页脂酸-氧化及酮体生成调整4.线粒体内草酰乙酸影响:a.糖分解代谢降低:PyrOAAb.糖异生加强:OAA糖异生c.脂肪酸-氧化加强:OAAMal造成OAA下降使-氧化产生乙酰CoA不易经过TAC氧化,乙酰CoA转向生成酮体。脂类代谢专业知识培训第63页三、脂肪酸合成代谢(一)软脂酸合成(二)脂酸碳链加长(三)不饱和脂酸合成(四)脂酸合成调整脂类代谢专业知识培训第64页(一)软脂酸合成1、合成部位:胞液肝、肾、脑、肺、乳腺、脂肪等组织。以肝为主。脂肪组织中含量最高,为主要储存场所。2、合成原料:乙酰CoA:主要来自糖代谢NADPH+H+

:主要来自磷酸戊糖通路,胞液异柠檬酸脱氢酶,苹果酸酶(少许)

ATP、HCO3-(CO2)、Mn2+脂类代谢专业知识培训第65页软脂酸合成糖代谢生成乙酰CoA在线粒体中,而脂酸合成酶系在胞液中,乙酰CoA不能通透线粒体内膜,乙酰CoA转运由柠檬酸-丙酮酸循环完成。柠檬酸-丙酮酸循环:citratepyruvatecycle乙酰CoA柠檬酸出线粒体

柠檬酸乙酰CoA脂类代谢专业知识培训第66页胞液葡萄糖丙酮酸苹果酸草酰乙酸柠檬酸柠檬酸草酰乙酸丙酮酸线粒体乙酰CoACO2H2OCoAATPCoAADP+Pi+

乙酰CoANADH+H+NAD+NADP+CO2+NADPH+H+柠檬酸-丙酮酸循环线粒体内膜脂类代谢专业知识培训第67页软脂酸合成3、脂酸合成酶系及反应过程(1)乙酰CoA羧化酶*脂酸合成限速酶,是别构酶,含生物素,多结构域。单体无活性

生物素载体蛋白

多聚体有活性生物素羧化酶转羧基酶调整中心催化乙酰CoA丙二酸单酰CoACit、isoCit长链脂酰CoA促聚解聚脂类代谢专业知识培训第68页软脂酸合成(2)脂肪酸合成酶软脂酸合成过程需要重复加成过程,每次延长2个碳原子。大肠杆菌中,此种加成过程是由7种酶蛋白聚合在一起组成多酶体系催化。高等动物中是一个多功效酶二聚体,由一个基因所编码。二聚体首尾相连,二聚体解聚则活性丧失。脂类代谢专业知识培训第69页软脂酸合成脂肪酸合成酶7种酶蛋白(功效域):酰基载体蛋白ACP乙酰转移酶转酰基酶酮脂酰合成酶酮脂酰还原酶

ß-羟脂酰脱水酶

,烯脂酰还原酶硫脂酶脂类代谢专业知识培训第70页乙酰辅酶A羧化酶ß-酮脂酰合成酶ß-酮脂酰还原酶ß-羟脂酰脱水酶αβ-烯脂酰还原酶1.缩合2.加氢4.加氢3.脱水软脂酸合成E-SH酮酯酰合成酶-Cys-SHE-SH—E—E乙酰转移酶转酰基酶脂类代谢专业知识培训第71页ACP丙二酰CoA反应进行缩合加氢脱水加氢乙酰CoA脂酰CoACys-SH泛-SHß-酮ß-羟2-不饱和饱和+NADPH+H+-H2O+NADPH+H+终产物:16碳脂肪酸(软脂酸)脂类代谢专业知识培训第72页(二)脂肪酸碳链加长部位:肝细胞内质网或线粒体1.内质网酶体系:二碳单位供体-----丙二酰CoA供氢体----NADPH+H+

脂酰基在CoASH上进行反应,无ACP载体终产物:18~24碳2.线粒体酶体系:脂酰CoA与乙酰CoA缩合,还原,脱水,还原,普通可延长脂酸链至24或28个碳原子脂类代谢专业知识培训第73页(三)不饱和脂肪酸合成动物体内去饱和酶:4,5,8,9去饱和酶植物去饱和酶:9,12,15去饱和酶人体不饱和脂肪酸包含:软油酸(16:1,9)油酸(18:1,9)亚油酸(18:2,9,12)亚麻酸(18:3,9,12,15)花生四烯酸(20:4,5,8,11,14)人体本身合成食物提供NADH+H++eCytb5eFe3+e脂酰CoA+O2油酰CoA+H2O(去饱和酶)线粒体外电子传递系统脂类代谢专业知识培训第74页(四)脂肪酸合成调整关键酶:乙酰CoA羧化酶(ACC)*FA合成酶辅助酶:Cit-ATP裂解酶:提供乙酰CoAG6PD、Mal酶:提供NADPH+H+

使以上各酶活性原因均可使FA合成别构、共价修饰诱导、阻遏

脂类代谢专业知识培训第75页乙酰CoA羧化酶---脂肪酸合成限速酶单体(无活性)多聚体(有活性)(10-20个单体)柠檬酸异柠檬酸软脂酰CoA长链脂酰CoA乙酰CoA羧化酶(有活性)乙酰CoA羧化酶-Pi(无活性)共价修饰蛋白磷酸酶胰岛素依赖于AMP蛋白激酶脂类代谢专业知识培训第76页脂肪酸合成调整(一)代谢物调整高脂饮食饥饿脂肪动员加强,肝细胞中脂酰CoA增多,乙酰CoA羧化酶受抑制。糖代谢加强,ATP增多,抑制异柠檬酸脱氢酶,柠檬酸与异柠檬酸堆积,别构激活乙酰CoA羧化酶,脂肪酸合成增加。脂类代谢专业知识培训第77页(二)激素调整胰岛素诱导合成乙酰CoA羧化酶脂肪酸合成酶ATP-柠檬酸裂解酶从而促进脂肪酸合成。胰高血糖素可提升PKA活性,使乙酰CoA羧化酶磷酸化,该酶活性降低,抑制FFA及TG合成。脂类代谢专业知识培训第78页

脂酸合成、氧化与延长比较氧化合成延长细胞定位MitCs内质网,Mit起始底物脂酰CoA丁,乙酰CoAC10~16脂酰CoA

开始端C端C端C端酰基载体CoAACPCoA每循环碳数改变乙酰CoA丙二酰CoA

同合成递氢体NAD+,FADNADPH+H+同合成其它底物或辅因子

——CO2,生物素,ATP

产物乙酰CoA软脂酸C18~24脂酸3-羟脂酰中间物构型

LDD脂类代谢专业知识培训第79页四、多不饱和脂酸衍生物合成前列腺素、血栓噁烷、白三烯20碳以上多不饱和脂酸各有各种亚型参加全部细胞代谢活动与炎症、免疫、过敏、心血管疾病相关含量极微,但作用强烈脂类代谢专业知识培训第80页3

PLMetabolism一、甘油磷脂代谢二、鞘磷脂代谢脂类代谢专业知识培训第81页磷脂结构和组成磷脂定义:含磷酸脂类甘油磷脂:由甘油组成磷脂按结构分为鞘磷脂:由鞘氨醇组成磷脂脂类代谢专业知识培训第82页甘油脂肪酸+醇鞘氨醇胆固醇甘油+3脂肪酸甘油三酯

磷脂酰胆碱甘油磷脂酰乙醇胺2脂肪酸+含氮化合物→甘油磷脂磷脂酰丝氨酸1磷酸磷脂酸肌醇二磷脂酰甘油

含磷酸者――鞘磷脂含糖者――鞘糖脂脂肪酸+鞘氨醇→鞘脂磷脂结构和组成酯脂类代谢专业知识培训第83页一、甘油磷脂代谢(一)甘油磷脂组成、分类及结构(二)甘油磷脂合成(三)甘油磷脂降解脂类代谢专业知识培训第84页磷脂由甘油、脂肪酸、磷酸及含氮化合物组成。其基础结构以下:x为含氮碱或醇类。依据x不一样可将甘油磷脂分为六类。每一类磷脂又因脂酸不一样分为若干种。(一)甘油磷脂组成、分类及结构脂类代谢专业知识培训第85页磷脂共同特点:磷脂结构中有亲水及疏水两个别,它是一个双性化合物。△磷脂双层可组成相界面,是各种分子通透性屏障。△磷脂组成改变对细胞膜流动性,膜蛋白活性等细胞生理功效有主要调整作用。脂类代谢专业知识培训第86页(二)甘油磷脂合成1.合成部位全身各组织细胞都能合成磷脂以肝、肾及肠等组织最活跃,肝脏最强。2.合成原料及辅因子脂肪酸、甘油、磷酸盐、胆碱、丝氨酸、肌醇等。ATP、CTP

1)食物供给胆碱及乙醇胺起源

2)丝氨酸代谢脂类代谢专业知识培训第87页脂类代谢专业知识培训第88页

HOCH2CN2NH2

HOCH2CH2+N(CH3)3乙醇胺胆碱乙醇胺ATP胆碱ATP

激酶激酶

ADPADP

P-OCH2CH2NH2

P-OCH2CH2+N(CH3)3磷酸乙醇胺磷酸胆碱CTP:磷酸CTP磷酸乙醇胺胞胆碱胞苷苷转移酶转移酶

CDP-OCH2CH2NH2

CDP-OCH2CH2+N(CH3)3CDP-乙醇胺CDP-胆碱甘油磷脂合成原料

PPiCTPCTPPPi脂类代谢专业知识培训第89页

葡萄糖3-磷酸甘油转酰酶2RCO~SCoA2CoA

磷脂酸磷酸酶Pi1,2-甘油二酯转移酶

CDP-乙醇胺

磷脂酰乙醇胺磷脂酰胆碱(脑磷脂)(卵磷脂)CMPCMPCDP-胆碱甘油二脂合成路径

脂类代谢专业知识培训第90页CDP-甘油二酯合成路径

肌醇磷脂、丝氨酸磷脂、心磷脂由此路径合成葡萄糖→3-磷酸甘油磷脂酸胞苷转移酶CTP

CTP供能

PPi

CDP-甘油二酯

磷脂酰肌醇磷脂酰丝氨酸二磷脂酰甘油肌醇丝氨酸磷脂酰甘油CMP

CMP

CMP

脂类代谢专业知识培训第91页(三)甘油磷脂降解

磷脂酶磷脂甘油+脂肪酸+磷酸+含氮化合物水解↓如胆碱,乙醇胺,丝氨酸脂类代谢专业知识培训第92页磷脂酶分类1.a)磷脂酶A1:水解磷脂分子内C1位脂键。水解产物是溶血磷脂2及脂肪酸。

b)磷脂酶A2:专一水解磷脂C2位脂键。水解产物是溶血磷脂1及多不饱和脂肪酸。2.磷脂酶B1(2):即溶血磷脂酶,作用于溶血磷脂2(1)。

水解产物甘油磷酸胆碱及脂肪酸。3.磷脂酶C:作用于磷脂C3位脂键。水解产物为甘油二酯及磷酸胆碱或磷酸乙醇胺等。4.磷脂酶D:作用于磷酸取代基间脂键。水解产物为磷脂酸和胆碱或乙醇胺等。脂类代谢专业知识培训第93页甘油磷脂降解

OCH2–O–C–R1R2–C–O–CHOCH2–O–P–O–XOH脂类代谢专业知识培训第94页二、鞘磷脂代谢(一)鞘脂化学组织及结构(二)鞘磷脂代谢脂类代谢专业知识培训第95页(一)鞘脂化学组织及结构CH3(CH2)12-CH=CH-CHOH鞘氨醇CHNH2CHNH2

CH2OHCH2OHCH3(CH2)14-CHOH二氢鞘氨醇sphingosine鞘脂:SphingolipidsRR脂类代谢专业知识培训第96页CH3(CH2)m-CH=CH-CHOH

CHNHCO(CH2)nCH3CH2O—X(一)鞘脂化学组织及结构X=磷酸胆碱或磷酸乙醇氨:鞘磷脂X=单糖或寡糖链:鞘糖脂

=脂肪酸

脂类代谢专业知识培训第97页(二)鞘磷脂代谢神经鞘磷脂(sphingomyline)X=磷酸胆碱含量最多生物膜主要成份CH3(CH2)m-CH=CH-CHOHCHNHCO(CH2)nCH3CH2O—XCeraminde,神经酰胺脂类代谢专业知识培训第98页(二)鞘磷脂代谢1、鞘氨醇合成:部位:各种细胞均可合成,以脑最活跃原料:软脂酰CoA,Ser,磷酸吡哆醛,NADPH+H+,FAD等。2、神经鞘磷脂合成:鞘氨醇+脂酰CoA+CDP-胆碱3、神经鞘磷脂降解在溶酶体中由神经鞘磷脂酶水解,此酶缺乏,可引发神经鞘磷脂沉积病状。脂类代谢专业知识培训第99页一、胆固醇合成二、胆固醇转化4胆固醇代谢脂类代谢专业知识培训第100页胆固醇及其衍生物化学结构胆固醇(cholesterol):含有环戊烷多氢菲结构,有羟基固体醇类化合物。环戊烷多氢菲ABCD脂类代谢专业知识培训第101页胆固醇结构平面式:(有一定刚性)脂类代谢专业知识培训第102页胆固醇生理功效1.胆固醇是生物膜主要成份存在于生物膜中胆固醇均为游离胆固醇,在细胞质膜中含量较高。其固体结构能够增强脂质双分子层机械稳定性。对于维持膜流动性也含有主要意义。2.胆固醇是合成胆汁酸、类固醇激素及维生素D等生理活性物质前体。脂类代谢专业知识培训第103页胆固醇消化吸收胆固醇酯经胆固醇酯酶催化水解成游离胆固醇。游离胆固醇与胆汁酸盐、磷脂、甘油一脂、脂肪酸共同组成混和微团,吸收入小肠粘膜细胞。然后大个别重新脂化成胆固醇脂在内质网组成乳糜微粒,经淋巴系统进入血液。肠道吸收胆固醇是不完全。未被吸收胆固醇在小肠下段及结肠被细菌还原为粪固醇随粪便排出。脂类代谢专业知识培训第104页影响胆固醇消化吸收原因1.胆汁酸盐:维持胆固醇吸收主要原因2.食物脂肪:促使胆固醇消化和吸收3.植物固醇:抑制胆固醇吸收4.纤维素、果胶:间接降低了胆固醇吸收5.一些药品:如消胆胺,系阴离子交换树脂,它可与胆汁酸盐结合,加紧胆汁酸盐排泄,间接降低胆固醇吸收。脂类代谢专业知识培训第105页一、胆固醇合成(一)合成部位几乎全身各组织,肝脏最强,肠次之。成年动物脑组织及成熟红细胞不能合成胆固醇。胆固醇合成酶系存在于胞液和内质网中,所以合成主要在胞液及内质网中进行。脂类代谢专业知识培训第106页一、胆固醇合成(二)合成原料乙酰CoA是合成胆固醇唯一标准碳源。需要NADPH供氢和ATP供能。*乙酰CoA需经过柠檬酸-丙酮酸循环,才能被转运至胞液。*乙酰CoA及ATP大多来自线粒体中糖有氧氧化。NADPH则主要来自胞液中磷酸戊糖路径。脂类代谢专业知识培训第107页(三)、合成基础过程有近30步酶促反应,可概括为三大步骤1.甲羟戊酸(mevalonicacid,MVA)合成2.鲨烯合成(squalene)3.胆固醇合成脂类代谢专业知识培训第108页1.

甲羟戊酸(MVA)合成

乙酰乙酰CoA硫解酶HMG合成酶2CH3COCoA

CH3COCH2COCoA

HSCoA

CH3COSCoA

COOH

COOH

CH2

HMGCoA还原酶*

CH2HO-C-CH3

HO-C-CH3

CH2

2NADPH+2H+

2NADP++CoACH2

COCoA

CH2OH羟甲基戊二酸单酰CoA甲羟戊酸(HMGCoA)(限速反应)(MVA)脂类代谢专业知识培训第109页2.鲨烯合成(squalene)MVA首先由ATP供能,脱羧并磷酸化生成活泼焦磷酸化合物,异戊烯焦磷酸脂(IPP)和二甲基丙烯焦磷酸脂。这两个中间物再深入缩合成30碳鲨烯。脂类代谢专业知识培训第110页3.

胆固醇合成

NADPHNADP+3CH3鲨烯胆固醇

30CO227C鲨烯在鲨烯环氧酶催化下,进行羧化、环化、脱甲基、还原等反应,最终形成胆固醇。1Ch:18乙酰CoA,16NADPH、36ATP脂类代谢专业知识培训第111页(四)胆固醇合成调整1.昼夜节律肝HMGCoA还原酶活性有昼夜节律性,午夜酶活性最高,中午最低肝合成胆固醇有昼夜节律性,午夜合成最高,中午合成最低.2.饮食饥饿与禁食抑制肝合成胆固醇饱食肝HMGCoA还原酶活性增加,胆固醇合成增加脂类代谢专业知识培训第112页(四)胆固醇合成调整3.食物胆固醇食物胆固醇可反馈抑制肝胆固醇合成,主要由抑制HMGCoA还原酶合成引发。脂类代谢专业知识培训第113页(四)胆固醇合成调整4.激素胰岛素:升高肝中HMGCoA还原酶活性,而增加胆固醇合成。胰高血糖素:抑制并降低HMGCoA还原酶活性,从而减小胆固醇合成。甲状腺素:诱导HMGCoA还原酶合成,从而增加胆固醇合成。同时可促进胆固醇转化为胆汁酸和促进胆固醇排泄。脂类代谢专业知识培训第114页二、胆固醇转化(去路)(一)转变为胆汁酸(bileacid)(二)转化为类固醇激素(三)转化为7-脱氢胆固醇脂类代谢专业知识培训第115页5血浆脂蛋白代谢一、血脂二、血浆脂蛋白分类、组成及结构三、载脂蛋白四、血浆脂蛋白代谢五、血浆脂蛋白代谢异常脂类代谢专业知识培训第116页一、血脂定义:血浆所含脂类统称血脂。血脂组成:freecholesterolFchcholesterylesterCEphospholipidPLtriglycerideTGfreefattyacidFFA卵磷脂70%神经鞘磷脂20%脑磷脂10%脂类代谢专业知识培训第117页一、血脂血脂起源:

(1)外源性:食物脂类

(2)内源性:肝、脂肪细胞等合成血脂含量:不恒定,易受外界影响,波动范围大。脂类代谢专业知识培训第118页.

二、血浆脂蛋白分类、组成及结构脂类水溶性差,必须与水溶性强蛋白质、磷脂结合形成脂蛋白(lipoprotein)。血浆脂蛋白是脂类运输形式(游离脂肪酸与血浆白蛋白结合而运输)脂类代谢专业知识培训第119页血浆脂蛋白分类电泳法:(按迁移率大小,由快到慢)

-脂蛋白、前-脂蛋白、-脂蛋白、乳糜微粒。超速离心法:(按密度大小)

高密度脂蛋白(HDL)

低密度脂蛋白(LDL)

极低密度脂蛋白(VLDL)

乳糜微粒(CM)

中密度脂蛋白(IDL)脂类代谢专业知识培训第120页三、载脂蛋白疏水性脂类怎样在血中运输?PLChTGapo脂类代谢专业知识培训第121页三、载脂蛋白定义:血浆脂蛋白中蛋白质个别因能与脂类结合而在血浆中运转脂类,故称载脂蛋白(apolipoprotein,Apo)载脂蛋白是由肝及小肠粘膜细胞合成特异球蛋白。分类:apoA、B、C、D、E五类,每一类又分若干亚类。脂类代谢专业知识培训第122页有利于与脂质结合载脂蛋白结构与功效结构:

含双性α-螺旋结构:螺旋非极性面:疏水性AA螺旋极性面:带电荷AA功效:能结合及转运脂质稳定脂蛋白结构调整脂蛋白代谢关键酶活性参加脂蛋白受体识别脂类代谢专业知识培训第123页调整脂蛋白代谢关键酶活性1、脂蛋白脂肪酶(lipoproteinlipase,LPL)LPL是一个细胞外酶,主要存在于毛细血管内皮细胞表面。2、卵磷脂胆固醇脂酰转移酶(lecithin

cholesterolacyltransferase

LCAT)3、肝脂肪酶(hepaticlipase

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