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、...
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
: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
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