脂类的代谢

第十章脂类代谢metabolismoflipids本章主要内容脂类的分布与生理功能脂类的消化与吸收血脂甘油三酯的中间代谢类脂代谢脂类代谢紊乱第一节脂类的分布和生理功能一、脂类的分布脂类甘油三酯类脂分布：脂库储存脂（可变脂）分布：各种生物膜基本脂（固定脂）lipidstriacylglycerollipoid（磷脂、胆固醇（酯）等）二、脂类的生理功能•脂肪(fat)–储能和供能–防止散热保持体温–保护固定内脏–提供必需脂肪酸–有助于脂溶性维生素的吸收•类脂lipoid–各种生物膜的重要组分第二节脂类的消化和吸收脂类的消化和吸收胆汁酸盐胆固醇酯酶磷脂酶A2胰脂酶磷脂脂肪酸、溶血磷脂胆固醇酯脂肪酸、游离胆固醇脂肪酸、一酰甘油脂肪乳化微团重新酯化成甘油三酯等载脂蛋白乳糜微粒淋巴血液乳化微团脂类的消化脂类的吸收第三节血脂一、血脂的组成与含量•组成：–甘油三酯（triacylglycerols)、磷脂(phospholipide)、胆固醇(cholesterol)（酯ester）、游离脂肪酸(freefattyacid)•含量：–甘油三酯1.13mmol/L(100mg/dl)–总胆固醇5.17mmol/L(200mg/dl)二、血脂的来源和去路血脂500mg/dl食物中脂类体内合成脂类脂库动员释放氧化供能进入脂库储存构成生物膜转变成其他物质波动范围较大三、血浆脂蛋白（lipoprotein）血脂的转运形式：脂蛋白血脂+载脂蛋白质游离脂肪酸+清蛋白复合体（疏水）（亲水）apolipoprotein（亲水）(albumin)（一）血浆脂蛋白的分类•电泳法•超速离心法1、电泳法原理：各类脂蛋白的表面电荷不同、颗粒大小差异在电场中迁移率不同而达到分离CM前β脂蛋白(preβ-LP)β脂蛋白(β-LP)α-脂蛋白(α-LP)类型：－＋－＋原点γβα1α2清蛋白原点β前βα（CM）血浆蛋白电泳血浆脂蛋白电泳2、超速离心法（密度分类法）密度•乳糜微粒(CM)•极低密度脂蛋白（VLDL）•低密度脂蛋白（LDL）•高密度脂蛋白（HDL）verylowdensitylipoproteinlowdensitylipoproteinhighdensitylipoprotein原理：各脂蛋白密度不同（脂类和蛋白质含量各异）超速离心密度不同而漂浮或沉降chylomicron类型：两种分类法的对应关系乳糜微粒（CM）CM极低密度脂蛋白（VLDL）前β脂蛋白(preβ-LP)低密度脂蛋白（LDL）β脂蛋白(β-LP)高密度脂蛋白（HDL）α-脂蛋白(α-LP)preβ-lipoproteinβ-lipoproteinα-lipoprotein密度分类法电泳分类法（二）血浆脂蛋白的组成组成：蛋白质(protein)——载脂蛋白（apolipoprotein)甘油三酯(triaeylglycerol)磷脂(phospholipide)胆固醇(cholesterol)胆固醇酯（cholesterolester）载脂蛋白（apolipoprotein,apo)apoAapoBapoCapoDapoEB48B100C-Ⅰ,Ⅱ,ⅢEB100A-Ⅰ,Ⅱ结合及转运脂质、稳定脂蛋白结构、调节脂蛋白代谢关键酶活性、识别脂蛋白受体CMVLDLLDLHDL主要功能（三）血浆脂蛋白的结构特点apoA-Ⅰ,apoC-Ⅱ游离胆固醇磷脂apoB-100,apoB-48磷脂单分子层胆固醇酯脂蛋白疏水核心甘油三酯（四）血浆脂蛋白的代谢及功能食物脂肪消化吸收甘油三酯小肠粘膜细胞apoB48apoA磷脂胆固醇新生CM血液HDL成熟CMapoCⅡLPLCM残余颗粒肝细胞降解甘油脂肪酸载脂蛋白交换进入血液1、乳糜微粒CM的代谢合成部位：小肠粘膜细胞主要物质：甘油三酯约90%功能：运输外源性甘油三酯和胆固醇酯半衰期短，空腹血浆不含CMCM↑，高脂血症，血浆浑浊乳糜微粒CM代谢小结2、极低密度脂蛋白（VLDL）代谢甘油三酯磷脂、胆固醇、apoB-100、E新生VLDL成熟VLDL血液HDLapoC、ELPLIDLLDL富含胆固醇酯apoB-100甘油、脂肪酸脂蛋白交换apoCⅡ极低密度脂蛋白（VLDL）代谢小结合成部位：肝脏主要物质：甘油三酯约60%功能：运输内源性甘油三酯VLDL↑，高脂蛋白血症3、低密度脂蛋白（LDL）的代谢LDL肝或肝外组织受体（apoB100、E）水解释放胆固醇溶酶体低密度脂蛋白（LDL）代谢小结合成部位：血浆中VLDL转变而来主要物质：胆固醇酯50%功能：转运内源性胆固醇至肝外正常人空腹血浆的主要脂蛋白LDL↑，引起动脉粥样硬化4、高密度脂蛋白（HDL）的代谢新生HDL圆盘状磷脂双层结构血液LCAT成熟HDL（富含胆固醇酯）肝胆汁酸（胆固醇）含磷脂、胆固醇、apoA、C、E高密度脂蛋白（HDL）小结合成部位：肝脏、小肠主要物质：磷脂、游离胆固醇、apoA、C、E功能：将肝外组织胆固醇转运到肝脏代谢HDL↑，有抗动脉粥样硬化的作用功能48~5080~9550~7050转运外源性三酰甘油和胆固醇到全身转运内源性三酰甘油到全身转运内源性胆固醇从肝到全身各组织转运胆固醇从组织到肝分类CMVLDL(Preβ-LP)LDL(β-LP)HDL(α-LP)血浆脂蛋白的分类、组成、性质、功能实验：血清中高密度脂蛋白胆固醇的测定（HDL—Ch）血清HDL：apoALDL：apoBVLDL：apoBMg2+磷钨酸不溶性沉淀↓上清液抽提胆固醇第四节甘油三酯的中间代谢triacylglycerol一、甘油三酯的分解代谢脂肪动员甘油（glycerol)脂肪酸(fattyacid)CO2+H2O+ATP糖原CO2+H2O+ATPβ-氧化乙酰CoA（肝）酮体(ketonebodies)（肝外）（一）脂肪动员甘油三酯甘油、脂肪酸脂肪酶(lipase)概念：TGTG脂肪酶DG+HOOC-R1DGDG脂肪酶MG+HOOC-R2MGMG脂肪酶甘油+HOOC-R3激素敏感脂肪酶（HSL）hormone-sensitivetriacylglycerollipase脂解激素：促进脂肪动员的激素肾上腺素、去甲肾上腺素、胰高血糖素、生长素抗脂解激素：抑制脂肪动员的激素胰岛素、前列腺素、雌二醇（二）甘油(glycerol)的氧化葡萄糖或糖原丙酮酸乙酰CoACO2+H2O甘油激酶（三）脂肪酸β-氧化脂肪酸的活化（胞液）脂酰CoA进入线粒体脂肪酸的β-氧化（线粒体）乙酰CoA进入三羧酸循环彻底氧化（线粒体）RCOOH+HSCoARCo～SCoA脂酰CoA合成酶ATPAMP+PPi2Pi1、脂肪酸的活化外侧内侧RCo～SCoA肉毒碱HSCoARCo-肉毒碱肉毒碱脂酰转移酶ⅠRCo-肉毒碱肉毒碱HSCoARCo～SCoA肉毒碱脂酰转移酶Ⅱ线粒体内膜基质β-氧化途径载体RCOOH2、脂酰CoA进入线粒体3、脂肪酸的β-氧化脱氢加水再脱氢硫解5、ATP的生成（偶数碳脂肪酸）n21（）×5+2n×12－2乙酰CoA三羧酸循环CO2+H2O4、CH3Co～SCoA彻底氧化β-氧化的次数生成的乙酰CoA数脂肪酸活化消耗的ATP数（四）酮体(ketonebodies)的生成和利用•酮体：脂肪酸在肝中不彻底氧化产生的乙酰乙酸(acetoacetate)β-羟丁酸(β-hydroxybutyrate)丙酮(acetone)•原料：乙酰CoA•部位：肝（线粒体）乙酰乙酸丙酮β-羟丁酸1、肝内生酮keyenzyme2、肝外利用(β-hydroxybutyrate)(acetoacetate)(acetoacetylCoA3、生理意义•饥饿、糖尿病时脂肪动员加强酮体生成过多，超出肝外组织利用能力酮血症(ketonemia)酮尿症(ketonuria)酮症酸中毒等•酮体是脑组织的重要能源物质实验：尿醋酮（丙酮）测定（尿液）丙酮OH-亚硝酰铁氰化钠紫红色化合物二、甘油三酯的合成代谢甘油三酯（肝脏、脂肪组织）磷酸甘油脂肪酸甘油的磷酸化乙酰CoA糖代谢磷酸二羟丙酮（一）软脂酸(cetin)的合成•原料：乙酰CoA、NADPH、ATP•部位：胞液•柠檬酸-丙酮酸循环：1、合成的原料和部位citratepyruvatecycle线粒体：乙酰CoA胞液：乙酰CoA柠檬酸-丙酮酸循环（citratepyruvatecycle）2、乙酰CoA的活化CH3-Co～SCoA+CO2乙酰CoA羧化酶生物素Mn2+HOOC-CH2-CO～SCoAATPADP+Pi(malonylCoA)keyenzyme乙酰CoA丙二酰CoA(acetylCoA)3、软脂酸（16C）生物合成脂肪酸合成酶系——多功能酶一个多肽链上具有7种酶活性，依次重复进行缩合、还原、脱水、再还原的过程合成软脂酸软脂酸合成过程缩合还原脱水再还原7HOOCCH2CO～SCoA+CH3CO～SCoA+14NADPH+14H+脂肪酸合成酶系CH3（CH2）14COOH+7CO2+14NADP++8HSCoA+6H2O丙二酰CoA(malonylCoA)(acetylCoA)软脂酸合成的总反应软脂酸(cetin)（二）脂肪酸碳链的延长部位2C单位供给体反应过程内质网丙二酰CoA缩合、加氢、脱水、再加氢线粒体乙酰CoA缩合、加氢、脱水、再加氢（三）磷酸甘油的合成1、主要来自糖代谢CH2-OHC=OCH2-O-P3-磷酸甘油脱氢酶CH2-OHCH-OHCH2-O-PNADH+H+NAD+CH2-OHCH-OHCH2-OHATPADPdihydroxyacetonephosphate磷酸甘油磷酸二羟丙酮glycerolphosphateglycerol甘油2、甘油的磷酸化（四）甘油三酯的合成•部位：肝、脂肪组织•直接原料：α-磷酸甘油、脂酰CoA主要来自糖代谢脂肪的合成过程CH2OHCHOHCH2-O-Pα-磷酸甘油脂酰基转移酶CH2-O-C-R1O=CH-O-C-R2O=CH2-O-P磷脂酸磷酸酶Pi2RCO～SCoA2HSCoAH2OCH2-O-C-R1O=CH-O-C-R2O=CH2-OH脂酰基转移酶CH2-O-C-R1O=CH-O-C-R2O=CH2-O-C-R3O=RCO～SCoAHSCoA磷酸甘油磷脂酸甘油二酯甘油三酯第五节类脂（lipoid)的代谢磷脂、糖脂、胆固醇、胆固醇酯一、甘油磷脂的代谢磷脂（含磷酸的脂类）甘油磷脂鞘磷脂磷脂酰胆碱（卵磷脂）磷脂酰乙醇胺（脑磷脂）甘油磷脂的结构极性的头部疏水的尾部卵磷脂（lecithin)脑磷脂（cephalin)一、甘油磷脂的分解代谢•磷脂酶A1、A2水解生成溶血磷脂、脂肪酸•最终产物：甘油、脂肪酸、磷酸、含氮碱（二）甘油磷脂的合成•合成部位：肝、肾、肠（内质网）•合成原料：脂肪酸、甘油、磷酸盐、胆碱、乙醇胺、ATP、CTP等甘油磷脂合成过程——甘油二酯合成途径3SAMCO2HOCH2CHCOOHNH2丝氨酸CTPPPiHOCH2CN2N+（CH3）3胆碱ATPADPP-OCH2CN2N+（CH3）3磷酸胆碱CDP-OCH2CN2N+（CH3）3CDP-胆碱甘油二酯CMPCH2O-C-R1R2-C-O-CHCH2O-P-O-CH2CH2-N+(CH3)3O=O=卵磷脂HOCH2CN2NH2乙醇胺ATPADPP-OCH2CH2NH2磷酸乙醇胺CDP-OCH2CH2NH2CDP-乙醇胺CTPPPi甘油二酯CMPCH2O-C-R1R2-C-O-CHCH2O-P-O-CH2CH2-NH2O=O=脑磷脂脂肪肝脂肪肝：脂肪在肝中过量积存原因：①脂肪来源过多②VLDL合成障碍治疗:磷脂、胆碱、甲硫氨酸、VitB12、ATP三、胆固醇代谢体内以游离胆固醇及胆固醇酯形式存在123456879101112131415161719192021222324252627（一）胆固醇合成乙酰辅酶ANADPH（供氢）ATP（供能）1816361胆固醇•原料：•部位：肝脏（小肠）—胞液、内质网胆固醇的合成过程第一阶段：甲羟戊酸（MVA）的合成第二阶段：鲨烯的合成（