脂代谢

null第七章 脂类代谢第七章 脂类代谢主讲人：关会敏教学目标教学目标掌握血脂与血浆脂蛋白、血浆脂蛋白代谢异常，脂肪酸β-氧化及酮体的生成与利用。 熟悉脂肪酸合成的关键酶及其调节，高脂血症及降血脂药物，胆固醇的合成与转化。 了解脂类的主要生理功能，甘油三酯的合成代谢，磷脂的分子组成及主要功能。null脂类（lipids）是一类不溶于水而易溶于有机溶剂，并能为机体利用的有机化合物。第一节 概述第一节 概述一、脂类的主要生理功能 1、储能与供能 甘油三酯主要生理功能是储能与供能，是体内能量最有效的储存形式。2、维持正常生物膜的结构与功能 类脂（磷脂、胆固醇）与蛋白结合形成的脂蛋白，是生物膜的重要组成成分。null3、保护内脏和防止体温散失。 4、转变成多种重要的生理活性物质 花生四烯酸可转变成前列腺素、白三烯、血栓素； 胆固醇转变成胆汁酸、维生素D3，性激素，肾上腺皮质激素 5、必需脂肪酸的来源null必需脂肪酸：机体必需但自身又不能合成或合成量不足，必须从植物油中摄取的脂肪酸叫必需脂肪酸。包括亚油酸、亚麻酸和花生四烯酸。 null二、脂类在体内的分布 1、甘油三酯： 主要在脂肪组织，皮下、大网膜、肠系膜、脏器周 围的脂肪细胞等，构成“ 脂库” 。 含量：受营养、运动，健康等影响-可变脂 约占体重的10～20%，女性稍多，成年人较多。 2、类脂： 主要存在细胞的各种膜性结构中，神经系统最多，一般组织较少。 含量：相对稳定-固定脂，占体重的5%。第二节 血脂与血浆脂蛋白第二节 血脂与血浆脂蛋白血浆中的脂类统称为血脂。 null血脂的来源：食物消化吸收入血、体内合成入血。 血脂影响因素：年龄、性别、膳食、运动、代谢等 血脂测定的含义： 反应体内脂类的代谢情况，临床上作为高脂血症、动脉硬化及冠心病的辅助诊断。 null二、血浆脂蛋白的分类与组成 血浆脂蛋白（ lipoprotein，LP ）：血浆脂质与蛋白质结合所组成的一类大分子复合物，能溶于水，运行于血。 （一）血浆脂蛋白的分类 1、电泳法：根据电泳迁移率不同而分开。 　　 -脂蛋白（ - LP）——快 　　前-脂蛋白（pre -LP) 　　 -脂蛋白（ -LP) 　　 乳糜微粒（CM） ——慢 CM β-Lp 前β-Lp α-Lpnull2、超速离心法（密度分离法） 乳糜微粒（CM） 低 极低密度脂蛋白（VLDL） 　　低密度脂蛋白（LDL） 　　高密度脂蛋白（HDL） 高 血中游离脂酸与清蛋白结合运输，不列入血浆脂蛋白之内。nullnullnull（二）血浆脂蛋白的组成 蛋白质 脂类 甘油三酯 磷脂、胆固醇、胆固醇酯 脂蛋白各种血浆脂蛋白的组成没有质的差别，但其组成比例及含量大不相同。 血浆脂蛋白的组成特点：血浆脂蛋白的组成特点：CM含甘油三酯最多，其次是VLDL； LDL含胆固醇及胆固醇酯最多； HDL含蛋白质最多。血浆脂蛋白结构特点： 球型颗粒 层（外壳）：磷脂分子 亲水基团在外 疏水基团在内 载脂蛋白镶嵌其间 内核（核心）：TG、CE（胆固醇酯)、FC（游离胆固醇）nullnull各种血浆脂蛋白的功能：CM： 运输外源性的甘油三酯至全身各组织 VLDL：运输内源性的甘油三酯 LDL： 运输肝脏中的胆固醇酯至周围组织，动脉内膜下积累 HDL： 将周围组织的胆固醇运输至肝脏，形成胆汁酸以便清除三、载脂蛋白三、载脂蛋白 血浆脂蛋白中的蛋白质部分称载脂蛋白 （apolipoprotein，apo）null①结合和转运脂类，稳定血浆脂蛋白的结构； ②调节脂蛋白代谢关键酶的活性； apo A I 激活LCAT，促进胆固醇酯化 apo A II 激活肝脂肪酶（HL） apo C II 激活脂蛋白脂肪酶（LPL） ③参与识别脂蛋白受体。载脂蛋白的功能四、血浆脂蛋白代谢异常四、血浆脂蛋白代谢异常（一）高脂蛋白血症 又称高脂血症，是指血浆中CM、VLDL、LDL、HDL等脂蛋白有一种或几种浓度过高的现象。 判断标准：一般成人空腹12-14小时血中胆固醇总浓度超过6.0mmol/L或甘油三酯超过2.2mmol/L。null高脂蛋白血症分型及特征null高脂蛋白血症的分类： 原发性：脂蛋白的组成和代谢过程中有关载脂蛋白、酶、受体等的先天缺陷有关。 继发性：继发于其他疾病如糖尿病、肾病、肝病及甲状腺功能减退等。原发性高脂蛋白血症与黄瘤增生病 null（二）高脂血症与动脉粥样硬化 动脉粥样硬化主要是血浆胆固醇含量增高。血浆胆固醇主要存在LDL中，因此，LDL增高与动脉粥样硬化密切相关。 HDL抗动脉粥样硬化，清楚周围组织中的胆固醇，保护内膜不受LDL的损害。 （三）临床治疗 深海鱼油、降血脂、月贝草、氯贝丁酯、非若贝特、环丙贝特、吉非贝齐、洛伐他丁、藻酸双脂钠等。 null第三节 甘油三酯的代谢第三节 甘油三酯的代谢甘油三酯结构null甘油三酯代谢概况一、甘油三酯的分解代谢一、甘油三酯的分解代谢（一）脂肪动员 （二）脂肪酸的-氧化 （三）脂肪酸的其他氧化方式 （四）酮体的生成和利用（一）脂肪动员（一）脂肪动员概念：储存在脂肪细胞中的脂肪，被脂肪酶逐步水解为游离脂肪酸和甘油，并释放入血以供其它组织细胞氧化利用，该过程称为脂肪动员。 在脂肪动员中，脂肪细胞内的甘油三酯脂肪酶是限速酶，它受多种激素的调控，因此称为激素敏感性脂肪酶（HSL）。null脂解激素：胰高血糖素、肾上腺素、去甲肾上腺素、肾上腺皮质激素和甲状腺素。 抗脂解激素：胰岛素。 当机体处于兴奋、饥饿状态时，肾上腺素分泌增加，甘油三酯分解随之增加，血液中的游离的脂肪酸含量升高，以满足机体的需要。nullnull脂肪动员产物的去向脂肪动员产物的去向甘油：直接运至肝、肾、肠等组织。主要在肝、肾进行糖异生。 脂肪细胞及骨骼肌等组织因甘油激酶活性很低，故不能很好利用甘油。null脂肪酸：在血夜中由清蛋白运输。主要由心、肝、骨骼肌等摄取利用。（二）脂肪酸的-氧化（二）脂肪酸的-氧化部位：肝及肌肉最活跃。 步骤： 　　脂酸的活化——脂酰CoA的生成 　　脂酰CoA进入线粒体 　　脂酸的-氧化 　　脂酸氧化的能量生成（乙酰CoA彻底氧化）1. 脂酸的活化——脂酰CoA的生成1. 脂酸的活化——脂酰CoA的生成在胞液中进行 反应不可逆，消耗2个~P脂酰CoA合成酶2. 脂酰CoA进入线粒体2. 脂酰CoA进入线粒体在肉碱（carnitine）的协助下。3. 脂酸的-氧化3. 脂酸的-氧化脂酸在线粒体内进行的氧化分解是从脂酰基羧基端-碳原子开始的，故称为-氧化。 脂酸-氧化的四步反应： 脱氢、加水、再脱氢、硫解 第一次脱氢由FAD 接受； 第二次脱氢由NAD+接受。 脂酸-氧化产物：乙酰CoAnullnullnull① -氧化循环过程在线粒体基质内进行； ② -氧化循环由脂肪酸氧化酶系催化，反应不可逆； ③ 需要FAD，NAD+，CoA为辅助因子； ④ 每循环一次，生成： 1分子FADH2 1分子NADH+H+ 1分子乙酰CoA 1分子减少两个碳原子的脂酰CoA。 脂肪酸-氧化循环的特点4. 乙酰CoA的彻底氧化4. 乙酰CoA的彻底氧化脂肪酸β-氧化本身并不生成能量。只能生成乙酰CoA和供氢体，它们必须分别进入三羧酸循环和氧化磷酸化才能生成ATP。null1分子FADH2可生成2分子ATP， 1分子NADH可生成3分子ATP， 1分子乙酰CoA经彻底氧化分解可生成12分子ATP。脂肪酸氧化分解时的能量释放对于任一偶数碳原子的长链脂肪酸，其净生成的ATP数目可按下式计算：null以软脂酸(16C)为例： 7×2+7×3+8×12-2 =129 1分子软脂酸氧化共生成129分子ATP。（三）脂肪酸的其他氧化方式（三）脂肪酸的其他氧化方式1、饱和脂肪酸的α-氧化作用 脂肪酸在一些酶的催化下，其α-C原子发生氧化，结果生成一分子CO2和较原来少一个碳原子的脂肪酸，这种氧化作用称为α-氧化。 2、不饱和脂酸的氧化 在线粒体中进行-氧化，需3顺-2反烯酰CoA异构酶和D(-)-β羟脂酰CoA表构酶参与使之转变成饱和脂肪酸，再进行-氧化。3、奇数碳脂肪酸的氧化3、奇数碳脂肪酸的氧化 丙酰CoA的氧化：经-羧化酶及异构酶的作用转变为琥珀酰CoA，再经三羧酸循环进行代谢。（四）酮体的生成和利用（四）酮体的生成和利用 酮体：脂酸在肝分解氧化时特有的中间代谢产物，即乙酰乙酸、-羟丁酸和丙酮三者的统称。 丙酮乙酰乙酸-羟丁酸null 1、酮体的生成 部位：肝线粒体 原料：乙酰CoA，主要来自脂酸的-氧化。 关键酶：HMG CoA合成酶（β-羟-β-甲基戊二酸单酰CoA合成酶）null2、酮体的利用2、酮体的利用肝外组织利用（肝中缺乏利用酮体的酶）3、酮体生成的生理意义3、酮体生成的生理意义（1）酮体是肝脏输出能源物质的一种形式。在长期饥饿时，是脑和肌肉的主要能源物质。 （2）正常血酮体含量为0.03~0.5mmol/L。在长期饥饿、糖尿病或供糖不足情况下，肝内生成酮体超过肝外利用能力时，会导致血中酮体升高。 酮血症、酮尿症、酮症酸中毒null二、 甘油三酯的合成代谢二、 甘油三酯的合成代谢原料：脂肪酰CoA和3-磷酸甘油 组织定为：肝、脂肪组织。 步骤： 脂肪酸的生物合成 3-磷酸甘油来源 甘油三酯的合成 （一）脂酸的合成代谢（一）脂酸的合成代谢以软脂酸的合成为例。 1、合成部位：肝、肾、脑、肺、乳腺及脂肪等组织的胞液中，肝是主要场所。 2、合成原料 乙酰CoA为主要原料，主要来自葡萄糖代谢。 NADPH主要来自磷酸戊糖途径。 还需ATP 、CO2及Mn2+等。 柠檬酸—丙酮酸循环柠檬酸—丙酮酸循环（3）合成过程（3）合成过程①丙二酰CoA的合成： 乙酰CoA羧化酶是脂酸合成的限速酶。②软脂酸的合成②软脂酸的合成脂酸合成酶系：在高等动物，脂肪酸合成酶系是一个多功能酶的二聚体。每个亚基含有一个酰基载体蛋白（ACP）的核心和七种酶的活性部位。 1分子乙酰CoA先后与7分子丙二酰CoA在脂酸合成酶系催化作用下，由NADPH+H+ 提供氢合成软脂酸。null 软脂酸合成过程是一个连续的酶促反应过程，每次碳链增加2个碳原子，都要进行缩合、还原、脱水和再还原的过程。经过7次循环后，生成16个碳的软脂酰ACP，最好经硫解酶水解释放软脂酸。 null4、脂肪酸碳链的延长和缩短 脂肪酸合成酶系在胞液中只能催化合成软脂酸，碳链的延长或缩短要在线粒体或者内质网中进行。 缩短：在线粒体内进行β-氧化 延长：在线粒体或内质网进行特殊酶体催化。null① 合成所需原料为乙酰CoA，直接生成的产物是软脂酸，合成一分子软脂酸，需七分子丙二酸单酰CoA和一分子乙酰CoA； ② 在胞液中进行，关键酶是乙酰CoA羧化酶； ③ 需NADPH作为供氢体，对糖的磷酸戊糖旁路有依赖性。脂肪酸合成的特点：饱和脂肪酸的从头合成与β-氧化的比较饱和脂肪酸的从头合成与β-氧化的比较null（二）α-磷酸甘油的来源 两条途径： 糖酵解：葡萄糖→···→ 磷酸二羟丙酮 ↓脱氢酶 α-磷酸甘油 ATP ↑ 甘油激酶 甘油三酯分解：甘油三酯—→甘油null（三 ）甘油三酯的合成合成部位：肝、脂肪组织及小肠。 合成原料：甘油、脂酸主要由糖代谢提供。 合成基本过程： 　　　甘油一酯途径 　　　甘油二酯途径甘油一酯途径：甘油一酯途径：小肠粘膜细胞利用消化吸收的甘油一酯及脂酸再合成甘油三酯，称甘油一酯途径。甘油二酯途径：甘油二酯途径： 肝细胞、脂肪细胞主要以糖代谢产物为原料合成甘油三酯的过程。nullα-磷酸甘油脂酰转移酶α-磷酸甘油脂酰转移酶甘油二酯脂酰转移酶第四节 磷脂的结构与功能第四节 磷脂的结构与功能 含有磷酸的脂类称为磷脂，是脂类中极性最大的化合物。 一、甘油磷脂一、甘油磷脂组成：甘油、脂酸、磷酸及含氮化合物 基本结构： R1通常为饱和脂肪酸，R2通常为不饱和脂肪酸甘油磷脂的分类甘油磷脂的分类null二、鞘氨醇磷脂 鞘氨醇:神经酰胺第五节 胆固醇代谢第五节 胆固醇代谢一、胆固醇的合成一、胆固醇的合成（一）合成部位：主要在肝的胞液及内质网中。每天合成量约1g。 （二）合成原料： 乙酰CoA：主要来自G（18分子） NADPH：主要来自磷酸戊糖途径（16分子） ATP：主要来自G有氧氧化（36分子）null（三）合成基本过程：（四）胆固醇合成的调节（四）胆固醇合成的调节二、胆固醇的酯化二、胆固醇的酯化1、细胞内胆固醇的酯化 2、血浆内胆固醇的酯化 三、胆固醇的转化三、胆固醇的转化（一）转变为胆汁酸 初级胆汁酸：在肝脏由胆固醇直接转变生成的胆汁酸。 包括游离型和结合型，限速酶是7--羟化酶。 次级胆汁酸：初级胆汁酸经胆道系统排入肠道，在肠道细菌作用下的产物。胆汁酸具有亲水和疏水的两个侧面，是一种很强的乳化剂。 功能： 促进脂类的消化与吸收； 增加胆固醇在胆汁中的溶解度， 防止胆固醇析出形成结石。 （三）转化为类固醇激素（三）转化为类固醇激素 在性腺和肾上腺皮质转变为性激素（睾酮、雌二醇、孕酮）和肾上腺皮质激素（醛固酮、皮质醇、皮质酮） （二）转化为7-脱氢胆固醇（四）胆固醇的排泄null小结： 1、概述：脂肪的生理功能与分布 2、血脂和血浆脂蛋白 分类：电泳法（四种）、超速离心法（四种） 功能：超速离心法四种蛋白的功能。 代谢异常：高脂血症 3、甘油三酯的代谢： 脂肪酸的β-氧化，酮体的生成与利用 4、磷脂的结构与功能 5、胆固醇代谢 胆固醇的合成：部位、原料、调节 胆固醇的生物转化 null谢 谢null脂酸合成酶系null细菌、植物酵 母脊 椎 动 物