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文档简介

脂类代谢()第一页,共137页。

分类含量

分布

生理功能脂肪甘油三酯

95﹪脂肪组织、血浆1.储脂供能2.提供必需脂酸3.促脂溶性维生素吸收4.热垫作用5.保护垫作用6.构成血浆脂蛋白类脂糖酯、胆固醇及其酯、磷脂5﹪生物膜、神经、血浆1.维持生物膜的结构和功能2.胆固醇可转变成类固醇激素、维生素、胆汁酸等3.构成血浆脂蛋白脂类的分类、含量、分布及生理功能第二页,共137页。不饱和脂酸的分类及命名TheClassificationandNamingofUnsaturatedFattyAcids第一节第三页,共137页。△编码体系从脂酸的羧基碳起计算碳原子的顺序。如:油酸(9-18:1)或(18:1△9)ω或n编码体系从脂酸的甲基碳起计算其碳原子顺序。系统命名法一、脂酸的系统命名遵循有机酸命名的原则标示脂酸的碳原子数即碳链长度和双键的位置。第四页,共137页。哺乳动物不饱和脂酸按ω(或n)编码体系分类族母体脂酸ω-7(n-7)软油酸(16:1,ω-7)ω-9(n-9)油酸(18:1,ω-9)ω-6(n-6)亚油酸(18:2,ω-6,9)ω-3(n-3)α-亚麻酸(18:3,ω-3,6,9)第五页,共137页。(一)脂酸根据其碳链长度分为短链、中链和长链脂酸二、脂酸主要根据其碳链长度和饱和度分类碳链长度≤10的脂酸称为短链脂酸将碳链长度≥20的脂酸称为长链脂酸人体内脂酸主要为14~20碳第六页,共137页。(二)脂酸根据其碳链是否存在双键分为饱和脂酸和不饱和脂酸饱和脂酸的碳链不含双键2.不饱和脂酸的碳链含有一个或一个以上双键单不饱和脂酸(monounsaturatedfattyacid)多不饱和脂酸(polyunsaturatedfattyacid)第七页,共137页。常见的脂酸惯名系统名碳原子数和双键数簇分子式饱和脂酸

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软脂酸(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第八页,共137页。第九页,共137页。脂类的消化与吸收DigestionandAbsorptionofLipid第二节第十页,共137页。条件①

乳化剂(胆汁酸盐、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肠上段一、脂类的消化发生在脂-水界面,且需胆汁酸盐参与第十一页,共137页。胆盐在脂肪消化中的作用第十二页,共137页。乳化消化酶甘油三酯食物中的脂类2-甘油一酯+2FFA磷脂溶血磷脂+FFA磷脂酶A2胆固醇酯胆固醇酯酶胆固醇+FFA

胰脂酶

辅脂酶微团(micelles)消化脂类的酶FreeFattyAcid第十三页,共137页。辅脂酶是胰脂酶对脂肪消化不可缺少的蛋白质辅因子,分子量约10,000。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端切下一个五肽而被激活。辅脂酶本身不具脂肪酶的活性,但它具有与脂肪及胰脂酶结合的结构域。它与胰脂酶结合是通过氢键进行的;它与脂肪通过疏水键进行结合。辅脂酶第十四页,共137页。脂肪与类脂的消化产物,包括甘油一酯、脂酸、胆固醇及溶血磷脂等,以及中链脂酸(6C~10C)及短链脂酸(2C~4C)构成的甘油三酯与胆汁酸盐,形成混合微团(mixedmicelles),被肠粘膜细胞吸收。消化的产物第十五页,共137页。脂肪酶甘油+FFA

门静脉血循环二、饮食脂肪在小肠被吸收十二指肠下段及空肠上段。吸收部位吸收方式中链及短链脂酸构成的TG、中链及短链脂酸乳化吸收肠粘膜细胞混合微团⑴第十六页,共137页。长链脂酸及2-甘油一酯(甘油一酯途径)肠粘膜细胞(酯化成TG)胆固醇及游离脂酸肠粘膜细胞(酯化成CE)淋巴管血循环乳糜微粒(chylomicron,CM)TG、CE、PL+载脂蛋白(apo)B48、C、AⅠ、AⅣ溶血磷脂及游离脂酸肠粘膜细胞(酯化成PL)⑵⑶⑷第十七页,共137页。甘油三酯的代谢MetabolismofTriglyceride第三节第十八页,共137页。甘油三酯是甘油的脂酸酯

甘油三酯的分解代谢脂肪动员甘油进入糖代谢脂酸的β氧化脂酸的其他氧化方式酮体的生成和利用脂酸的合成代谢甘油三酯的合成代谢多不饱和脂酸的重要衍生物本节主要内容:第十九页,共137页。分简单甘油三酯和混合甘油三酯。脂酸组成的种类决定甘油三酯的熔点,随饱和脂酸的链长和数目的增加而升高。一、甘油三酯(TG)是甘油的脂酸酯第二十页,共137页。消化吸收和内源性合成的脂酸,以游离的形式存在较少,大多数以酯化的形式存在于甘油三酯之中而存在于体内。(二)甘油三酯的主要作用是为机体提供能量(一)甘油三酯是脂酸的主要储存形式1.甘油三酯是机体重要的能量来源2.甘油三酯是机体的主要能量储存形式男性:21%,女性:26%1gTG=38kJ,约糖和蛋白质的二倍主要生理功用第二十一页,共137页。

定义脂肪动员(fatmobilization)是指储存在脂肪细胞中的脂肪,被肪脂酶逐步水解为FFA及甘油,并释放入血以供其他组织氧化利用的过程。二、甘油三酯的分解代谢主要是脂酸的氧化(一)脂肪动员是甘油三酯分解的起始步骤第二十二页,共137页。脂解激素对抗脂解激素因子关键酶激素敏感性甘油三酯脂肪酶

(hormone-sensitivetriglyceridelipase,HSL)能促进脂肪动员的激素,如胰高血糖素、去甲肾上腺素、ACTH(促肾上腺皮质激素)、TSH(促甲状腺激素)等。抑制脂肪动员,如胰岛素、前列腺素E2、烟酸等。第二十三页,共137页。脂肪动员过程:脂解激素-受体G蛋白ACATPcAMPPKA+++HSLa(无活性)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第二十四页,共137页。(二)甘油经糖代谢途径代谢肝、肾、肠等组织第二十五页,共137页。组织:除脑组织和红细胞外,大多数组织均可进行,其中肝、肌肉最活跃。亚细胞:胞液、线粒体部位(三)脂酸经β-氧化分解供能第二十六页,共137页。1.脂酸的活化形式为脂酰CoA(胞液)脂酰CoA合成酶ATPAMPPPi脂酰CoA合成酶存在于内质网及线粒体外膜上。+CoA-SH主要过程第二十七页,共137页。2.脂酰CoA经肉碱(L-β羟-γ三甲氨基丁酸)转运进入线粒体☆是脂酸β-氧化的主要限速步骤☆肉碱脂酰转移酶Ⅰ是脂酸β-氧化的限速酶。☆受丙二酰CoA抑制(竞争性抑制肉碱脂酰转移酶,抑制脂酰CoA进入线粒体)第二十八页,共137页。胞液膜间隙基质第二十九页,共137页。3.脂酸的β-氧化过程(线粒体内)脱氢加水再脱氢硫解脂酰CoAL(+)-β羟脂酰CoAβ-酮脂酰CoA脂酰CoA+乙酰CoA脂酰CoA

脱氢酶反⊿2-烯酰CoAL(+)-β羟脂酰CoA脱氢酶

NAD+NADH+H+⊿2--烯脂酰CoA

水化酶H2OFADFADH2β酮脂酰CoA

硫解酶CoA-SH第三十页,共137页。乙酰CoA彻底氧化三羧酸循环生成酮体肝外组织氧化利用脂酸的β-氧化生成的乙酰CoA去路第三十一页,共137页。脂酰CoA脱氢酶L(+)-β羟脂酰CoA脱氢酶NAD+NADH+H+⊿--烯酰CoA水化酶2H2OFADFADH2β酮脂酰CoA硫解酶CoA-SH脂酰CoA合成酶肉碱转运载体ATPCoASHAMPPPiH2O呼吸链1.5ATPH2O呼吸链2.5ATP线粒体膜TAC10ATP第三十二页,共137页。活化:消耗2个高能磷酸键β-氧化:每轮循环四个重复步骤:脱氢、水化、再脱氢、硫解产物:

1分子乙酰CoA1分子少两个碳原子的脂酰CoA1分子NADH+H+1分子FADH24.脂酸氧化是体内能量的重要来源——以16碳软脂酸的氧化为例第三十三页,共137页。7轮循环产物:8分子乙酰CoA7分子NADH+H+7分子FADH2能量计算:生成ATP8×10+7×2.5+7×1.5=108

净生成ATP108–2=106其能量利用率约为33%,与葡萄糖氧化相当16碳软脂酸第三十四页,共137页。1.不饱和脂酸的氧化不饱和脂酸β氧化顺⊿3-烯酰CoA顺⊿2-烯酰CoA反⊿2-烯酰CoA⊿3顺-⊿2反烯酰CoA

异构酶β氧化L(+)-β羟脂酰CoAD(-)-β羟脂酰CoA

D(-)-β羟脂酰CoA

表构酶H2O(四)脂酸的其他氧化方式第三十五页,共137页。长链脂酸(C20、C22)(过氧化酶体)脂肪酸氧化酶(FAD为辅酶)较短链脂酸(线粒体)β氧化2.过氧化酶体脂酸氧化第三十六页,共137页。3.奇数碳原子脂酸的氧化IleMetThrVal奇数碳脂酸胆固醇侧链CH3CH2CO~CoA羧化酶(ATP、生物素)CO2D-甲基丙二酰CoAL-甲基丙二酰CoA消旋酶变位酶5

-脱氧腺苷钴胺素琥珀酰CoATAC乙酰CoA第三十七页,共137页。乙酰乙酸、β-羟丁酸、丙酮三者总称为酮体(ketonebodies)。血浆水平:0.03~0.5mmol/L(0.3~5mg/dl)代谢定位:生成:肝细胞线粒体(酶系决定)利用:肝外组织(心、肾、脑、骨骼肌等)线粒体(五)酮体的生成和利用肝细胞内脂肪酸β-氧化生成的大量的乙酰CoA,可生成酮体;第三十八页,共137页。CO2CoASHCoASH

NAD+NADH+H+β-羟丁酸脱氢酶HMGCoA

合酶乙酰乙酰CoA硫解酶HMGCoA

裂解酶1.酮体在肝细胞中生成第三十九页,共137页。

NAD+NADH+H+琥珀酰CoA琥珀酸→TACCoASH+ATPPPi+AMPCoASH2.酮体在肝外组织利用琥珀酰CoA转硫酶(心、肾、脑及骨骼肌的线粒体)乙酰乙酰CoA硫激酶(肾、心和脑的线粒体)乙酰乙酰CoA硫解酶(心、肾、脑及骨骼肌线粒体)第四十页,共137页。2乙酰CoA乙酰乙酰CoA乙酰CoA乙酰乙酸HMGCoAD(-)-β-羟丁酸丙酮乙酰乙酰CoA琥珀酰CoA琥珀酸2乙酰CoA酮体的生成和利用的总示意图第四十一页,共137页。3.酮体生成的生理意义酮体是肝脏输出能源的一种形式。并且酮体可通过血脑屏障,是肌肉尤其是脑组织的重要能源。酮体利用的增加可减少糖的利用,有利于维持血糖水平恒定,节省蛋白质的消耗。第四十二页,共137页。4.酮体生成的调节(1)饱食及饥饿的影响(主要通过激素的作用)饱食抑制脂解,脂肪动员胰岛素酮体生成进入肝的脂酸脂酸β氧化饥饿脂肪动员胰高血糖素等脂解激素FFA酮体生成脂酸β氧化第四十三页,共137页。(2)肝细胞糖原含量及代谢的影响糖代谢旺盛

FFA主要生成TG及磷脂酮体生成减少反之,糖代谢减弱,脂酸β-氧化及酮体生成均加强。丙二酰CoA竞争性抑制肉碱脂酰转移酶,抑制脂酰CoA进入线粒体,脂酸β氧化减弱,酮体生产减少。(3)丙二酰CoA抑制脂酰CoA进入线粒体第四十四页,共137页。三、脂酸在脂酸合成酶系的催化下合成组织:肝(主要)、肾、脑、肺、乳腺及脂肪等组织亚细胞:胞液:主要合成16碳的软脂酸(棕榈酸)肝线粒体、内质网:碳链延长1.合成部位(一)软脂酸的合成第四十五页,共137页。NADPH的来源:磷酸戊糖途径(主要来源)胞液中异柠檬酸脱氢酶及苹果酸酶催化的反应乙酰CoA、ATP、HCO3-、NADPH、(Mn2+)2.合成原料乙酰CoA的主要来源:乙酰CoA全部在线粒体内产生,需通过柠檬酸-丙酮酸循环(citratepyruvatecycle)出线粒体。乙酰CoA氨基酸

Glc(主要)第四十六页,共137页。线粒体膜胞液线粒体基质丙酮酸丙酮酸苹果酸草酰乙酸柠檬酸柠檬酸乙酰CoANADPH+H+NADP+苹果酸酶CoA乙酰CoAATPAMPPPiATP柠檬酸裂解酶CoA草酰乙酸H2O柠檬酸合酶苹果酸CO2CO2第四十七页,共137页。(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总反应式:丙二酰CoA+ADP+PiATP+HCO3-+乙酰CoA3.脂酸合成酶系及反应过程酶-生物素+HCO3¯酶-生物素-CO2

ADP+Pi

ATP乙酰CoA羧化酶第四十八页,共137页。乙酰CoA羧化酶(acetylCoAcarboxylase)是脂酸合成的限速酶,存在于胞液中,其辅基是生物素,Mn2+是其激活剂。其活性受别构调节和磷酸化、去磷酸化修饰调节。酶单体(无活性)柠檬酸、异柠檬酸(变构激活剂)酶多聚体(高活性)长链脂酰CoA(变构抑制剂)第四十九页,共137页。(2)脂酸合成从乙酰CoA及丙二酰CoA合成长链脂酸,是一个重复加成过程,每次延长2个碳原子。各种生物合成脂酸的过程基本相似。第五十页,共137页。软脂酸合成酶系有7种酶蛋白(脂肪酰基转移酶、丙二酰CoA酰基转移酶、β-酮脂肪酰合成酶、β-酮脂肪酰还原酶、β-羟脂酰基脱水酶、脂烯酰还原酶和硫酯酶及酰基载体蛋白),聚合在一起构成多酶体系。大肠杆菌高等动物7种酶活性都在一条多肽链上,属多功能酶,由一个基因编码;有活性的酶为两相同亚基首尾相连组成的二聚体。第五十一页,共137页。其辅基是4´-磷酸泛酰氨基乙硫醇,是脂酰基载体。´酰基载体蛋白(ACP)第五十二页,共137页。

CH3COSCoA

+7HOOCH2COSCoA

+

14(NADPH+H+)CH3(CH2)14COOH+7CO2

+6H2O+8HSCoA+14NADP+软脂酸的合成过程软脂酸合成的总反应:第五十三页,共137页。①转移CE—SHACP—SHECH3CO~SCoACoASH乙酰转移酶(AT)CE—SHACP—S—CO—CH3ECE—S—CO—CH3ACP—SHECE—S—CO—CH3ACP—S—CO—CH2*COOHE*COOH—CH2CO~SCoACoASH丙二酰转移酶(MT)*软脂酸的合成过程第五十四页,共137页。②缩合脱羧

CE—S—CO—CH3ACP—S—COCH2*COOHE*CO2合成酶(CE)CE—SHACP—S—COCH2COCH3E③还原、脱水、再还原CE—SHACP—S—COCH2COCH3ECE—SHACP—S—COCH2CHCH3EOHNADPH+H+NADP+β-酮脂酰还原酶(KR)脱水酶第五十五页,共137页。CE—SHACP—S—CO—C=C-CH3EH——HNADPH+H+NADP+烯酰还原酶(ER)CE—SHACP—S—COCH2CH2CH3ECE—SHACP—S—CO(CH2)13CH2CH3ECH3CH2(CH2)13COOH+CE—SHACP—SHEH2O硫酯酶(TE)再经6次循环软脂酸第五十六页,共137页。以丙二酰CoA为二碳单位供体,由NADPH+H+

供氢经缩合、加氢、脱水、再加氢等,一轮反应增加2个碳原子,合成过程类似软脂酸合成,但脂酰基连在CoASH上进行反应,可延长至24碳,以18碳硬脂酸为最多。1.脂酸碳链在内质网中的延长(二)脂酸碳链的延长第五十七页,共137页。以乙酰CoA为二碳单位供体,由NADPH+H+供氢,过程与β-氧化的逆反应基本相似,需α-β烯酰还原酶,一轮反应增加2个碳原子,可延长至24碳或26碳,以硬脂酸最多。2.脂酸碳链在线粒体中的延长第五十八页,共137页。动物:有Δ4、Δ5、Δ8、Δ9去饱和酶,(不能合成ω-3,6),只能从植物中吸收。植物:有Δ9、Δ12、Δ15

去饱和酶(可合成ω-3,6)(三)不饱和脂酸的合成第五十九页,共137页。1.代谢物的调节作用乙酰CoA羧化酶的别构调节物抑制剂:软脂酰CoA及其他长链脂酰CoA激活剂:柠檬酸、异柠檬酸进食糖类而糖代谢加强,NADPH及乙酰CoA供应增多,异柠檬酸及柠檬酸堆积,有利于脂酸的合成。大量进食糖类也能增强各种合成脂肪有关的酶活性从而使脂肪合成增加。(四)脂酸合成的调节第六十页,共137页。2.激素调节胰高血糖素肾上腺素生长素脂酸合成﹣﹣TG合成胰高血糖素:激活PKA,使之磷酸化而失活胰岛素:通过磷蛋白磷酸酶,使之去磷酸化而复活+脂酸合成胰岛素乙酰CoA羧化酶、脂酸合成酶、ATP-柠檬酸裂解酶、脂蛋白脂酶+

TG合成乙酰CoA羧化酶的共价调节:第六十一页,共137页。脂肪组织:主要以葡萄糖为原料合成脂肪,也利用CM或VLDL中的FA合成脂肪。四、甘油三酯的合成代谢肝脏:肝内质网合成的TG,组成VLDL入血。小肠粘膜:利用脂肪消化产物再合成脂肪。(一)合成部位第六十二页,共137页。甘油和脂酸主要来自于葡萄糖代谢CM中的FFA(来自食物脂肪)甘油一酯途径(小肠粘膜细胞)甘油二酯途径(肝、脂肪细胞)(二)合成原料(三)合成基本过程第六十三页,共137页。

CoA+RCOOHRCOCoA脂酰CoA合成酶ATPAMPPPi

酯酰CoA

转移酶

CoAR2COCoAR3COCoACoA酯酰CoA

转移酶甘油一酯途径甘油一酯第六十四页,共137页。甘油二酯途径酯酰CoA转移酶

CoAR1COCoA酯酰CoA转移酶

CoAR2COCoA磷脂酸磷酸酶Pi酯酰CoA转移酶

CoAR3COCoA第六十五页,共137页。五、几种多不饱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)第六十六页,共137页。都是二十碳多不饱和脂酸的衍生物(一)前列腺素、血栓噁烷、白三烯化学结构前列腺素(PG)第六十七页,共137页。有前列腺酸样骨架,但五碳环为含氧的噁烷代替。血栓烷(TX)第六十八页,共137页。分子中有四个双键,三个共轭双键。(LTB4)白三烯(LT)第六十九页,共137页。PGE2诱发炎症,促局部血管扩张。PGE2、PGA2使动脉平滑肌舒张而降血压。PGE2、PGI2抑制胃酸分泌,促胃肠平滑肌蠕动。PGF2α使卵巢平滑肌收缩引起排卵,使子宫体收缩加强促分娩。1.PG(二)PG、TX及LT的生理功能第七十页,共137页。2.TXPGF2、TXA2强烈促血小板聚集,并使血管收缩促血栓形成,PGI2、PGI3对抗它们的作用。TXA3促血小板聚集,较TXA2弱得多。3.LTLTC4、LTD4及LTE4被证实是过敏反应的慢反应物质。LTD4还使毛细血管通透性增加。LTB4还可调节白细胞的游走及趋化等功能,促进炎症及过敏反应的发展。第七十一页,共137页。第四节

磷脂的代谢

MetabolismofPhospholipid第七十二页,共137页。磷脂的结构和功能甘油磷脂的合成与分解代谢鞘磷脂的合成与分解代谢本节主要内容:第七十三页,共137页。定义:含磷酸的脂类称磷酯。甘油磷脂:由甘油构成的磷酯(体内含量最多)鞘磷脂:由鞘氨醇构成的磷脂X指与磷酸羟基相连的取代基,包括胆碱、水、乙醇胺、丝氨酸、甘油、肌醇、磷脂酰甘油等。FAFAPiX甘油FAPiX鞘氨醇一、含磷酸的脂类被称为磷脂分类:第七十四页,共137页。(一)由甘油构成的磷脂统称为甘油磷脂组成:甘油、脂酸、磷脂、含氮化合物结构:功能:含一个极性头、两条疏水尾,构成生物膜的磷脂双分子层。常为花生四烯酸X=胆碱、水、乙醇胺、丝氨酸、甘油、肌醇、磷脂酰甘油等第七十五页,共137页。机体内几类重要的甘油磷脂第七十六页,共137页。心磷脂(cardiolipin)磷脂酰肌醇磷脂酰丝氨酸心磷脂第七十七页,共137页。鞘氨醇的氨基通过酰胺键与1分子长链脂酸相连形成神经酰胺(ceramide),为鞘脂的母体结构。第七十八页,共137页。含鞘氨醇或二氢鞘氨醇的脂类。(二)由鞘氨醇或二氢鞘氨醇构成的磷脂称为鞘磷酯第七十九页,共137页。X=磷脂胆碱、磷脂乙醇胺、单糖或寡糖按取代基X的不同,鞘脂分为:鞘糖酯、鞘磷脂鞘氨醇的氨基通过酰胺键与1分子长链脂酸相连形成神经酰胺(ceramide),为鞘脂的母体结构。第八十页,共137页。(四)神经鞘磷脂和卵磷脂在神经髓鞘中含量较高二、磷脂在体内具有重要的生理功能(一)磷脂是构成生物膜的重要成分卵磷脂存在于细胞膜中心磷脂是线粒体膜的主要脂质(二)磷脂酰肌醇是第二信使的前体(三)缩醛磷脂存在于脑和心肌组织中第八十一页,共137页。合成部位合成原料及辅因子三、磷脂甘油的合成与降解(一)甘油磷脂的合成全身各组织内质网,肝、肾、肠等组织最活跃。脂酸、甘油、磷酸盐、胆碱、丝氨酸、肌醇、ATP、CTP第八十二页,共137页。第八十三页,共137页。第八十四页,共137页。3.合成主要过程(1)甘油二酯合成途径第八十五页,共137页。(2)CDP-甘油二酯合成途径第八十六页,共137页。PLA1PLA2PLCPLDPLB2PLB1磷脂酶(phospholipase,PLA)(二)甘油磷脂的降解第八十七页,共137页。四、鞘磷酯的代谢(一)鞘氨醇的合成合成原料合成部位全身各细胞内质网,脑组织最活跃。软脂酰CoA、丝氨酸、磷酸吡哆醛NADPH+H+及FADH2第八十八页,共137页。第五节

胆固醇代谢

MetabolismofCholesterol第八十九页,共137页。胆固醇的结构、分布和生理功能胆固醇的合成合成部位合成原料合成过程合成调节胆固醇的转化本节主要内容:第九十页,共137页。胆固醇(cholesterol)结构:固醇共同结构:环戊烷多氢菲概述第九十一页,共137页。动物胆固醇(27碳)第九十二页,共137页。植物(29碳)酵母(28碳)第九十三页,共137页。胆固醇在体内含量及分布:含量:约140克分布:广泛分布于全身各组织中,大约¼分布在脑、神经组织;肝、肾、肠等内脏、皮肤、脂肪组织中也较多;肌肉组织含量较低;肾上腺、卵巢等合成类固醇激素的腺体含量较高。存在形式:游离胆固醇、胆固醇酯第九十四页,共137页。胆固醇的生理功能是生物膜的重要成分,对控制生物膜的流动性有重要作用;是合成胆汁酸、类固醇激素及维生素D等生理活性物质的前体。第九十五页,共137页。一、胆固醇的合成原料为乙酰CoA和NADPH组织定位: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,以肝、小肠为主。细胞定位:胞液、光面内质网(一)合成部位第九十六页,共137页。1分子胆固醇18乙酰CoA+36ATP+16(NADPH+H+)葡萄糖有氧氧化磷酸戊糖途径乙酰CoA通过柠檬酸-丙酮酸循环出线粒体(二)合成原料(三)合成基本过程包括近30步反应,分3个主要阶段。第九十七页,共137页。

1.甲羟戊酸的合成2CH3CO~SCoACoA~SH

β-酮硫解酶CH3COCH2CO~SCoACOOHCH2HO—C—CH3CH2CO~SCoACOOHCH2HO—C—CH3CH2CH2OH2NADPH+2H+2NADP+CoA~SHHMG-CoA还原酶CH3CO~SCoACoA~SHHMG-CoA合酶HMG-CoA甲羟戊酸(MVA)关键酶第九十八页,共137页。2.鲨烯的生成甲戊酸(MVA)(6C)异戊烯焦磷酸(IPP)(5C)6+6+鲨烯(30C)第九十九页,共137页。羧化环化O2羊毛固醇(30C)脱甲基、还原等NADPH+H+HO

3.胆固醇的生成鲨烯(30C)胆固醇(27C)第一百页,共137页。限速酶——HMG-CoA还原酶酶的活性具有昼夜节律性(午夜最高,中午最低)可被磷酸化而失活,脱磷酸可恢复活性受胆固醇的反馈抑制作用胰岛素、甲状腺素能诱导肝HMG-COA还原酶的合成(四)胆固醇合成受多种因素调节第一百零一页,共137页。饥饿与禁食可抑制肝合成胆固醇。摄取高糖、高饱和脂肪膳食后,胆固醇的合成增加。胆固醇可反馈抑制肝胆固醇的合成。它主要抑制HMG-CoA还原酶的合成。饥饿与饱食胆固醇第一百零二页,共137页。胰岛素及甲状腺素能诱导肝HMG-CoA还原酶的合成,从而增加胆固醇的合成。胰高血糖素及皮质醇则能抑制HMG-CoA还原酶的活性,因而减少胆固醇的合成。甲状腺素还促进胆固醇在肝转变为胆汁酸。激素第一百零三页,共137页。二、胆固醇的转化与排泄胆固醇在体内不能被彻底分解为CO2和H2O,其代谢去路是转变为胆汁酸、类固醇激素及维生素D3胆汁酸维生素D3胆固醇孕烯醇酮皮质酮孕酮皮质醇(糖皮质激素)醛固酮(盐皮质激素)睾丸酮雌二醇(性激素)粪便排出第一百零四页,共137页。第六节MetabolismofLipoprotein血浆脂蛋白代谢第一百零五页,共137页。血脂血浆脂蛋白的分类、组成特点及结构载脂蛋白的定义、种类、功能血浆脂蛋白的代谢血浆脂蛋白代谢异常本节主要内容:第一百零六页,共137页。一、血脂是血浆所含脂类的统称血浆所含脂类统称血脂,包括:甘油三酯、磷脂、胆固醇及其酯以及游离脂酸。外源性——从食物中摄取

内源性——肝、脂肪细胞及其他组织合成后释放入血定义:来源:特点:血脂含量受膳食、年龄、性别、职业及代谢等的影响,波动范围很大。第一百零七页,共137页。电泳法血脂与血浆中的蛋白质结合,以脂蛋白(lipoprotein)形式而运输。

♁CM前二、不同血浆脂蛋白其组成、结构均不同(一)血浆脂蛋白的分类第一百零八页,共137页。超速离心法:CM、VLDL、LDL、HDL乳糜微粒chylomicron(CM)极低密度脂蛋白verylowdensitylipoprotein(VLDL)低密度脂蛋白lowdensitylipoprotein(LDL)高密度脂蛋白highdensitylipoprotein(HDL)第一百零九页,共137页。

CMVLDL(前β-)LDL(β-)HDL(α-)密度<0.950.95~1.0061.006~1.0631.063~1.210组成脂类含TG最多,80~90%含TG50~70%含胆固醇及其酯最多,40~50%含脂类50%蛋白质最少,1%5~10%20~25%最多,约50%载脂蛋白组成apoB48、E

AⅠ、AⅡAⅣ、CⅠCⅡ、CⅢapoB100、CⅠ、CⅡCⅢ、EapoB100apoAⅠ、AⅡ(二)血浆脂蛋白的组成第一百一十页,共137页。载脂蛋白(apolipoprotein,apo)指血浆脂蛋白中的蛋白质部分。apoA:AⅠ、AⅡ、AⅣ、AVapoB:B100、B48apoC:CⅠ、CⅡ、CⅢ、CⅣapoDapoE(三)载脂蛋白定义:种类(20多种)第一百一十一页,共137页。③载脂蛋白可调节脂蛋白代谢关键酶活性:AⅠ激活LCAT(卵磷酯胆固醇脂酰转移酶)CⅡ激活LPL(脂蛋白脂肪酶)AⅣ辅助激活LPLCⅢ抑制LPLAⅡ激活HL(肝脂肪酶)②载脂蛋白可参与脂蛋白受体的识别:apoAⅠ识别HDL受体apoB100,E识别LDL受体①

结合和转运脂质,稳定脂蛋白的结构

功能:第一百一十二页,共137页。疏水性较强的TG及胆固醇酯位于内核。具极性及非极性基团的载脂蛋白、磷脂、游离胆固醇,以单分子层借其非极性疏水基团与内部疏水链相联系,极性基团朝外。(四)脂蛋白的结构第一百一十三页,共137页。来源:小肠吸收并重新酯化的TG、磷脂和胆固醇酯+apoB48

AⅠ、

AⅡ、AⅣ

三、血浆脂蛋白是血脂的运输形式,但代谢和功能各异(一)乳糜微粒第一百一十四页,共137页。代谢:新生CM

成熟CM

CM残粒LPL

肝细胞摄取(LDL受体相关蛋白

)FFA

外周组织血液第一百一十五页,共137页。运输外源性TG及胆固醇酯。存在于组织毛细血管内皮细胞表面需apoCⅡ激活使CM中的TG逐步水解,产生甘油、FFA等。LPL(脂蛋白脂肪酶)CM的生理功能:CM半寿期:5~15分钟,空腹血浆中无CM第一百一十六页,共137页。来源:+apoB100、E代谢:肝细胞合成的TG磷脂、胆固醇及其酯以肝脏为主,小肠可合成少量。(二)极低密度脂蛋白第一百一十七页,共137页。VLDL的生理功能:运输内源性TG。VLDL的代谢HDLHL第一百一十八页,共137页。来源:由VLDL转变而来。代谢:LDL受体代谢途径LDL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apoE或apoB100的脂蛋白,故又称apo

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