脂代谢-医本8版

第七章脂质代谢主讲白玲制作白玲重点掌握脂肪酸在生物体内的氧化分解途径—β-氧化和从头合成途径;•掌握血脂及各类血浆脂蛋白,脂肪动员;•熟悉胆固醇和磷脂的代谢,脂肪的合成;•了解脂质的功能、消化吸收和其他氧化分解途径。第一节脂质的构成与功能第二节脂质的消化吸收第三节甘油三酯代谢第四节磷脂代谢第五节胆固醇代谢第六节血浆脂蛋白代谢第一节脂质的构成与功能一、脂质的种类与结构二、脂质的生物学功能甘油三酯甘油磷脂胆固醇酯FA胆固醇FAFAFA甘油FAFAPiX甘油FA鞘氨醇鞘脂一、脂质的种类与结构第一节脂质的构成与功能脂肪酸是脂肪烃的羧酸按有否不饱和键饱和脂肪酸不饱和脂肪酸单不饱和脂肪酸多不饱和脂肪酸按营养学角度分非必需脂肪酸必需脂肪酸按碳链长度分短链脂酸（≤10C）中链脂酸长链脂酸（≥20C）第一节脂质的构成与功能编码体系：△编码体系：从脂酸的羧基碳起计算C原子顺序ω编码体系：从脂酸的甲基碳起计算C原子顺序脂肪酸是脂肪烃的羧酸遵循有机酸命名的原则第一节脂质的构成与功能哺乳动物不饱和脂肪酸按ω编码体系分类族母体脂肪酸ω-7软油酸（16:1，ω-7）ω-9油酸（18:1，ω-9）ω-6亚油酸（18:2，ω-6，9）ω-3α-亚麻酸（18:3，ω-3，6，9）主菜单第一节脂质的构成与功能常见的不饱和脂肪酸习惯名系统名碳原子及双键数双键位置族分布△系n系软油酸十六碳一烯酸16：197ω-7广泛油酸十八碳一烯酸18：199ω-9广泛亚油酸十八碳二烯酸18：29,126,9ω-6植物油α-亚麻酸十八碳三烯酸18：39,12,153,6,9ω-3植物油γ-亚麻酸十八碳三烯酸18：36,9,126,9,12ω-6植物油花生四烯酸廿碳四烯酸20：45,8,11,146,9,12,15ω-6植物油timnodonic廿碳五烯酸（EPA）20：55,8,11,14,173,6,9,12,15ω-3鱼油clupanodonic廿二碳五烯酸（DPA）22：57,10,13,16,193,6,9,12,15ω-3鱼油，脑cervonic廿二碳六烯酸（DHA）22：64,7,10,13,16,193,6,9,12,15,18ω-3鱼油第一节脂质的构成与功能脂肪酸来源机体自身合成，以脂肪形式储存；食物脂肪供给（尤其必需脂肪酸）必需脂肪酸：机体需要但自身不能合成，必需从食物摄取的脂肪酸。包括亚油酸、亚麻酸和花生四烯酸。它们是前列腺素、血栓噁烷及白三烯的前体。第一节脂质的构成与功能脂肪：甘油三酯（TG）磷脂（PL）类脂糖脂固醇及其酯脂类细胞膜结构重要成分储能供能特点：①不溶于水而溶于有机溶剂②为含脂肪酸的酯③共存于机体中为机体所利用一、脂质的种类与结构第一节脂质的构成与功能二、脂质的生物学功能1.甘油三酯是机体重要的能源物质2.脂肪酸具有多种重要生理功能3.磷脂是重要的结构成分和信号分子4.胆固醇是生物膜的重要成分和具有重要生物学功能固醇类物质的前体提供必需脂肪酸合成不饱和脂肪酸衍生物构成生物膜的重要成分磷脂酰肌醇是第二信使的前体细胞膜基本结构成分转化为具有重要功能固醇化合物第一节脂质的构成与功能第二节脂质的消化吸收一、脂质的消化二、脂质的吸收三、脂质消化吸收在维持机体脂质平衡中重要作用在小肠上段进行,发生在脂-水界面,需胆汁酸盐参与十二指肠下段及空肠上段进行脂类的消化主要在小肠上段进行。胆汗酸盐协助脂质消化酶消化脂质。一、脂质的消化第一节脂质的消化吸收脂肪的水解水解水解水解胰脂酶（辅脂酶）甘油三酯甘油二酯-脂肪酸胰脂酶（辅脂酶）甘油一酯-脂肪酸辅脂酶辅脂酶甘油三酯的水解第一节脂质的消化吸收辅脂酶•胰脂酶的蛋白质辅因子;•以酶原形式合成，随胰液分泌入十二指肠后才被激活;•具有与脂肪及胰脂酶结合的结构域:通过氢键与胰脂酶结合,通过疏水键与脂肪结合。甘油三酯的水解第一节脂质的消化吸收类脂的水解（1）（2）CH2-O—COR1R2OC—C-H（溶血卵磷脂）CH2-O—PO3H—O-CH2CH2N（CH3）3（3）（4）（1）磷脂酶A1（B）（2）磷脂酶A2（B）（3）磷脂酶C（4）磷脂酶D类脂的水解第一节脂质的消化吸收脂类消化过程及相应的酶乳化消化酶甘油三酯产物食物中的脂类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胰脂酶辅脂酶微团第一节脂质的消化吸收脂肪及胰脂酶、辅脂酶甘油一酯、少量磷脂酶A2、胆固醇酯酶脂肪酸磷脂、胆汁酸盐(强乳化剂)溶血磷脂胆固醇酯胆固醇脂类的消化主要在小肠上段进行。脂类的消化产物与胆汁酸盐乳化成混合微团被吸收。一、脂质的消化第一节脂质的消化吸收部位十二指肠下段及空肠上段方式中链及短链脂酸构成的TG乳化吸收脂肪酶甘油+FFA门静脉血循环肠粘膜细胞二、脂质的吸收经再合成进入血循环第一节脂质的消化吸收长链脂肪酸及2-甘油一酯肠粘膜细胞（酯化成TG）胆固醇及游离脂肪酸肠粘膜细胞（酯化成CE）淋巴管血循环乳糜微粒(CM)TG、CE、PL+载脂蛋白(apo)B48、C、AⅠ、AⅣ溶血磷脂及游离脂肪酸肠粘膜细胞（酯化成PL）二、脂质的吸收第一节脂质的消化吸收甘油三酯的消化吸收与利用第一节脂质的消化吸收小肠：介于机体内、外脂质间的选择性屏障三、脂质消化吸收在维持机体脂质平衡中重要作用第一节脂质的消化吸收第三节甘油三酯代谢一、甘油三酯的合成二、脂肪酸的合成代谢三、甘油三酯的分解代谢甘油三脂CH2CHCH2OOOCO(CH2)mCH3CO(CH2)kCH3CO(CH2)nCH3CH2CHCH2OHOHOH甘油甘油三酯的结构及功能是甘油的脂肪酸酯第三节甘油三酯代谢甘油三酯的结构及功能甘油三酯是脂肪酸的主要储存形式甘油三酯的主要作用是为机体提供能量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第三节甘油三酯代谢㈠合成部位㈡合成原料㈢合成基本过程一、甘油三酯的合成第三节甘油三酯代谢不同来源的脂肪酸在不同器官以完全不同的途径合成甘油三酯㈠合成部位肝：合成能力最强但不能储存，合成后通过VLDL运至肝外组织；脂肪组织：合成并能储存，主要以葡萄糖为原料合成脂肪；小肠粘膜细胞：主要利用脂肪消化产物再合成脂肪，以CM形式入血。一、甘油三酯的合成㈡合成原料甘油及脂肪酸，主要由葡萄糖代谢提供葡萄糖→（糖酵解途径）→磷酸二羟丙酮→（还原）→3-磷酸甘油葡萄糖→（糖酵解途径）→丙酮酸→乙酰CoA→脂肪酰CoA一、甘油三酯的合成3-磷酸甘油的合成（肝、肾）一、甘油三酯的合成CoA+RCOOHRCOCoA脂酰CoA合成酶ATPAMPPPi脂酰CoA转移酶CoAR2COCoAR3COCoACoA脂酰CoA转移酶CHCH22OHOHCHCH22OHOHCHOCHO--CC--RR11O=CHCH22OHOHCHCH22OHOHCHOCHO--CC--RR11O=CHCH22OHOHCHCH22OO--CC--RR22CHOCHO--CC--RR11O=O=CHCH22OHOHCHCH22OO--CC--RR22CHOCHO--CC--RR11O=O=CHCH22OO--CC--RR33CHCH22OO--CC--RR22CHOCHO--CC--RR11O=O=O=㈢合成基本过程1.甘油一酯途径（小肠粘膜细胞）2-甘油一酯1,2-甘油二酯甘油三酯一、甘油三酯的合成甘油P脂肪酰辅酶A脂肪酰辅酶A脂肪酸脂肪酸甘油P2*辅酶A脂肪酸脂肪酸甘油脂肪酸脂肪酸甘油脂肪酸磷脂酸脂肪酰辅酶A辅酶A-磷酸甘油DG:二脂酰甘油TG:三脂酰甘油㈢合成基本过程2.甘油二酯途径(肝及脂肪细胞)一、甘油三酯的合成二、脂肪酸的合成代谢㈠软脂酸的合成㈡脂肪酸碳链的延长㈢不饱和脂酸的合成㈣脂肪酸合成的调节第三节甘油三酯代谢㈠软脂酸的合成1.合成部位：肝、肾、脑、肺、乳腺、脂肪组织的胞液2.合成原料：乙酰CoA←转运←葡萄糖分解NADPH、ATP、CO2等3.脂肪酸合成酶系及反应过程脂酸的合成反应不是脂酸β-氧化的逆过程二、脂肪酸的合成脂酸合成酶系及反应过程⑴丙二酸单酰CoA的合成:CH3CO-CoA+CO2+ATPHOOC-CH2CO-CoA+ADP+Pi限速酶：乙酰CoA羧化酶辅基：生物素、Mn2+二、脂肪酸的合成丙二酸单酰ACP的形成：||OHOOC-CH2-C-S-CoA丙二酸单酰CoAOCH3C-S~CoA乙酰CoA||+ATPHCO3-ADP+Pi||OHOOC-CH2-C-S-ACP丙二酸单酰ACPACPCoA乙酰CoA羧化酶生物素二、脂肪酸的合成(2)脂肪酸合成酶系：7个酶(含脂酰载体蛋白ACP)图9-7FA合成酶多酶二、脂肪酸的合成脂肪酸合成酶系结构模式①②③④⑤⑥中央巯基SH外围巯基SH⑥①②③④⑤ACP①乙酰CoA:ACP转移酶②丙二酸单酰CoA:ACP转移酶③β-酮脂酰-ACP合酶④β-酮脂酰-ACP还原酶⑤β-羟脂酰-ACP脱水酶⑥烯脂酰-ACP还原酶二、脂肪酸的合成⑶脂酸的合成过程*底物进入乙酰CoACE-S-乙酰基(缩合酶)丙二酰CoAACP-S-丙二酰基软脂酸合成酶乙酰基（第一个）丙二酰基二、脂肪酸的合成CO2H2O二、脂肪酸的合成*转位丁酰基由E2-泛-SH（ACP上)转移至E1-半胱-SH（CE上）ACPSC=OCH2CH2CH3CEHSSO=CCH2CH2CH3CEACPHS转位二、脂肪酸的合成经过7轮循环反应，每次1个丙二酰基参与反应，增加2个碳原子，最终释出软脂酸。CESO=CCH3ACPSC=OCH2—COO-CESO=CCH2CH2CH2CH2CH3ACPSC=OCH2—COO-CESO=CCH2CH2CH2CH2CH2CH2CH3ACPSC=OCH2—COO-O-O=CCH2CH2CH2CH2CH2CH2CH3CH2CH2CH2CH2CH2CH2CH2CH2CEACPHSHS+4H++4e-CO2CESO=CCH2CH2CH3ACPSC=OCH2—COO-4H++4e-CO24H++4e-CO2二、脂肪酸的合成脂肪酸生物合成的反应历程β-烯丁酰ACPCH3COCH2C0-SACP丁酰ACPCH3CH(OH)CH2C0-SACPCH3CH=CH2CO-SACPCH3CH2CH2C0-SACPβ-酮丁酰ACPβ-羟丁酰ACPCH3COCoACH3COACPHOOCCH3COACPHOOCCH3COCoACH3COCoACO2+ACPC2C2C2C2C2C2NADPHNADP+NADP+NADPHH2OCH3(CH2)14C0-SACP+CO2ACP缩合还原脱水还原酰基转移⑶脂肪酸的合成过程从乙酰CoA和丙二酰CoA，经重复加成，每次延长2C，终合成长链脂肪酸（16C）。每一轮反应包括酰基转移、缩合、还原、脱水、再还原等步骤。合成软脂酸的总反应：乙酰CoA+7丙二酰CoA+14NADPH+14H+软脂酸+7CO2+14NADP++6H2O+8HSCoA二、脂肪酸的合成脂肪酸β-氧化和从头合成的关系a.两条途径进行部位不同、运行方向相反β-氧化：每经历1次脱氢、加水、脱氢、裂解的循环反应，脂肪酸减少1个2碳片段，生成1分子乙酰CoA。从头合成：每经历1次缩合、还原、脱水、还原的循环反应，脂肪酸延长两个碳片段。b.两条途径的中间产物基本相同二、脂肪酸的合成㈡脂肪酸碳链的加长⑴内质网脂肪酸延长酶系⑵线粒体脂肪酸延长酶系丙二酸单酰CoA为二碳供体，NADPH供氢，通过缩合、加氢、脱水、加氢反应，每轮增加2C。CoA代替ACP作载体(18C,可至24C)。乙酰CoA为二碳供体，NADPH供氢，通过缩合、加氢、脱水、加氢反应。每轮增加2C(18C,26C)。二、脂肪酸的合成㈢不饱和脂肪酸的合成单不饱和脂酸软油酸、油酸可经去饱和酶催化生成；多不饱和脂酸亚油酸、亚麻酸、花生四烯酸须从食物摄取。二、脂肪酸的合成㈣脂肪酸合成的调节1.代谢物的调节作用2.激素的调节3.脂肪酸合酶可作为药物治疗的靶点抗肿瘤、抗肥胖二、脂肪酸的合成㈣脂肪酸合成的调节１.代谢物的调节作用：高脂食物（－）高糖食物（＋）原料：乙酰CoA、ATP、NADP