医学-脂代谢-PPT课件.ppt

1、第一节第一节 脂类的功能与分布脂类的功能与分布 定义定义 脂肪和类脂总称为脂类（lipid）：三脂酰甘油 (triglyceride, TG), 也称甘油三酯 ： 胆固醇（ cholesterol） 胆固醇酯（ cholesterol ester，CE） 磷脂（phospholipid，PL） 糖脂（glycolipid, GL）三脂酰甘油(triglyceride, TG)CH2CHCH2OOOCO(CH2)mCH3CO(CH2)kCH3CO(CH2)nCH3CH2CHCH2OHOHOH=胆碱、水、乙醇胺、丝氨酸、甘油、肌醇、磷脂酰甘油等 甘油磷脂(phosphoglycerides)CH2

2、CHCH2OOOCO(CH2)m CH3CO(CH2)nCH3POOHOx ( (phosphoglyceridesphosphoglycerides)FA胆固醇脂类物质的基本构成脂类物质的基本构成FAFAFA FAFAPiX X=胆碱、水、 乙醇胺、丝 氨酸、甘油、 肌醇、磷脂 酰甘油等 鞘脂鞘脂鞘磷脂鞘磷脂鞘糖脂鞘糖脂FA鞘氨醇FAPiX鞘氨醇FA糖鞘氨醇分类分类含量含量分布分布生理功能生理功能： 甘油三酯 95脂肪组织、血浆1，储脂供能2，提供必须脂肪酸3，促进脂溶性维生素吸收4，热垫作用5，保护垫作用6，构成血浆脂蛋白：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

3、功能2，胆固醇可转变成类固醇激 素、维生素、胆汁酸等3，构成血浆脂蛋白游离脂肪酸的来源：游离脂肪酸的来源：自身合成自身合成 以脂肪形式储存，需要时从脂肪动员，以脂肪形式储存，需要时从脂肪动员，多为多为饱和脂酸饱和脂酸和和单不饱和脂酸单不饱和脂酸 食物供给食物供给 包括各种脂酸，其中一些包括各种脂酸，其中一些不饱和脂酸不饱和脂酸，动物不能自身合成，需从植物中摄取。动物不能自身合成，需从植物中摄取。 * * 必需脂酸必需脂酸亚油酸、亚麻酸、花生四烯酸亚油酸、亚麻酸、花生四烯酸等多不饱和脂酸等多不饱和脂酸是人体不可缺乏的营养素，又不能自身合成，需是人体不可缺乏的营养素，又不能自身合成，需从食物摄取，

4、故称必需脂酸。从食物摄取，故称必需脂酸。一、脂类的消化一、脂类的消化: 长链脂酸及2-甘油一酯酯化成酯化成TGTG淋巴管淋巴管血循环血循环胆固醇及游离脂酸酯化成酯化成CECE乳糜微粒（乳糜微粒（CMCM） TG、CE、PL 载脂蛋白载脂蛋白(apo) B48、C、A、A溶血磷脂及游离脂酸酯化成酯化成PLPL肠粘膜细胞肠粘膜细胞 脂肪组织：脂肪组织： 主要以葡萄糖葡萄糖为原料合成脂肪，也利用或中的FA合成脂肪。（一）合成部位（一）合成部位肝肝 脏：脏：肝内质网合成的TG，组成入血。小肠粘膜小肠粘膜 ： 利用脂肪消化产物再合成脂肪（二）合成原料（二）合成原料CH2OPC OCH2OHCH2OPC

5、HCH2OHHOCH2OPC HCH2OHHO甘油甘油甘油激酶甘油激酶（三）合成基本过程（三）合成基本过程游离甘油游离甘油肝、肾甘油激酶肝、肾甘油激酶ATPATPADPADP3 - 磷酸甘油磷酸甘油 * * 3- 3-磷酸甘油主要来自糖代谢；磷酸甘油主要来自糖代谢； * * 肝、肾等组织含有甘油激酶，可利用游肝、肾等组织含有甘油激酶，可利用游离甘油：离甘油：三、脂肪酸的氧化分解三、脂肪酸的氧化分解(一一)脂肪动员脂肪动员定义定义：储存在脂肪细胞中的脂肪，被脂肪酶逐步水解为及并释放入血以供其他组织氧化利用的过程。 关键酶关键酶： 激素敏感性甘油三酯脂肪酶 脂解激素脂解激素： 能促进促进脂肪动员的

6、激素，如胰高血糖 素、去甲肾上腺素、ACTH 、 TSH等。 对抗脂解激素因子对抗脂解激素因子： 抑制脂肪动员,如胰岛素、前列腺素E2、烟酸等。脂肪动员过程脂肪动员过程：脂解激素脂解激素HSLb(有活性)TGTGDGDG甘油一酯甘油一酯甘甘 油油FFAFFAFFAFFAFFAFFA甘油二酯脂肪酶甘油一酯脂肪酶HSL-激素敏感性甘油三酯脂肪酶脂肪动员产物去向脂肪动员产物去向：- -经血运至肝、肾、肠等组织，彻底氧化分彻底氧化分解或进行糖异生。解或进行糖异生。肝、肾甘油激酶肝、肾甘油激酶NADNAD+ + NADH+HNADH+H+ +糖酵解途径糖酵解途径糖异生糖异生Pi-Pi-=O=O-与白蛋白

7、结合，经血运至全身各组织进行 氧化氧化 供能供能( (心、肝、肾、骨骼肌为主) ) 磷酸甘油脱氢酶磷酸甘油脱氢酶：除脑组织外,大多数组织均可进 行，其中肝、肌肉最活跃。： 胞液、线粒体部部 位位(二二)脂酸的脂酸的 - 氧化氧化基本过程基本过程： 1.1.脂酸的活化脂酸的活化-脂酰脂酰 CoACoA 的生成的生成 （ ）脂酰脂酰CoACoA合成酶合成酶ATPATPAMP PPiAMP PPi脂脂 酰酰SCoA脂脂 肪肪 酸酸内质网及线粒体外膜上有内质网及线粒体外膜上有脂酰脂酰CoACoA合成酶合成酶 ( (acylacyl-CoA -CoA synthetasesynthetase ) ) 2

8、.2. 脂酰脂酰CoACoA 进入线粒体进入线粒体脱氢脱氢加水加水再脱氢再脱氢硫解硫解脂酰CoAL(+)-羟脂酰CoA酮脂酰CoA脂酰CoA+乙酰CoA脂酰脂酰CoACoA脱氢酶脱氢酶反2-烯酰CoAL(+)-L(+)-羟脂酰羟脂酰CoACoA脱氢酶脱氢酶 NAD NAD+NADH+HNADH+H+2 2-烯脂酰烯脂酰CoACoA 水化酶水化酶H2OFADFADFADHFADH2 2 酮脂酰酮脂酰CoACoA 硫解酶硫解酶CoA-SHCoA-SH* * 氧化的产物及其去路氧化的产物及其去路乙酰乙酰CoACoA合成酮体进入三羧酸循环三羧酸循环彻底氧化，生成CO2 及 NADH+HNADH+H+

9、+ 、FADHFADH2 2 NADH+H NADH+H +FADHFADH2 2HH2 2OO呼吸链呼吸链2ATP2ATPH H2 2O O呼吸链呼吸链3ATP3ATP例：例：16碳软脂酸的氧化碳软脂酸的氧化活化活化：消耗消耗2 2个高能磷酸键个高能磷酸键氧氧 化化：每轮循环每轮循环 四个重复步骤四个重复步骤：脱氢、水化、再脱氢、硫解脱氢、水化、再脱氢、硫解 产产 物物：1 1 分子乙酰乙酰CoACoA 1 1 分子少两个碳原子的脂酰CoA 1 1 分子NADH+HNADH+H+ + 、1 1 分子FADHFADH2 2 7 7 轮循环产物轮循环产物： 8 8 分子乙酰乙酰CoACoA 7

10、分子NADH+HNADH+H+ + 、 7 7分子FADHFADH2 2 能量计算能量计算： 生成生成 128+73+ 72 = 131ATP 净生成净生成 部位：肝脏部位：肝脏种类：乙酰乙酸、种类：乙酰乙酸、 -羟丁酸、丙酮羟丁酸、丙酮重要的中间产物：重要的中间产物：HMG CoA脂肪酸、酮体、胆固醇代谢的共同中间产物脂肪酸、酮体、胆固醇代谢的共同中间产物 NAD NAD+ +NADH+HNADH+H+ +琥珀酰琥珀酰CoA琥珀酸琥珀酸CoASH+ATPPPi+AMPCoASH2酮体的利用酮体的利用琥珀酰琥珀酰CoA转硫酶转硫酶乙酰乙酰乙酰乙酰CoA硫激酶硫激酶2乙酰乙酰CoA乙酰乙酰乙酰乙

11、酰CoA乙酰乙酰CoAHMGCoA乙酰乙酰乙酰乙酰CoA酮体的生成和利用的总示意图：酮体的生成和利用的总示意图：酮体生成的生理意义酮体生成的生理意义:酮体是酮体是肝脏输出能源肝脏输出能源的一种形式。的一种形式。 并且酮体可通并且酮体可通过血脑屏障，是过血脑屏障，是脑组织脑组织的重要能源。的重要能源。酮体利用的增加可减少糖的利用，有利于酮体利用的增加可减少糖的利用，有利于维持血糖维持血糖恒定，节省蛋白质的消耗。恒定，节省蛋白质的消耗。甘油磷脂的代谢组成分类结构合成分解鞘磷脂的代谢组成结构神经鞘磷脂的合成磷脂磷脂定义定义 含磷酸的脂类 分类分类 甘油磷脂-有甘油构成的磷酯(体内含量最多的磷脂体内含

12、量最多的磷脂) 鞘磷脂 - 由鞘氨醇构成的磷脂X= 胆碱、水、乙醇胺、丝氨酸、 甘油、肌醇、磷脂酰甘油等FAFAPiX FAPiX鞘氨醇 一、甘油磷脂的代谢一、甘油磷脂的代谢组成组成： 甘油、脂肪酸、磷脂、含氮化合物结构结构：常为花生四烯酸常为花生四烯酸 含一个极性头、两条疏水尾，构成生物膜的磷脂双分子层。分类分类 根据X不同分六类（一）甘油磷脂（一）甘油磷脂 (phosphoglycerides)的概况：的概况：Phosphatidyl inositolcardiolipinPhosphatidyl serine合成部位合成部位：全身各组织内质网，肝、肾、肠等组织全身各组织内质网，肝、肾、肠

13、等组织最活跃最活跃 合成原料及辅因子合成原料及辅因子： 脂酸、甘油、磷酸盐、胆碱、丝氨酸、肌醇、脂酸、甘油、磷酸盐、胆碱、丝氨酸、肌醇、ATP、CTP合成基本过程合成基本过程： 甘油二酯合成途径甘油二酯合成途径 CDP-甘油二酯合成途径甘油二酯合成途径 甘油二脂合成途径：甘油二脂合成途径：* 主要合成磷脂酰胆碱、磷脂酰乙醇胺。主要合成磷脂酰胆碱、磷脂酰乙醇胺。* 胆碱和乙醇胺必须先活化。胆碱和乙醇胺必须先活化。CDP-甘油二甘油二 脂合成途径脂合成途径胆固醇的合成胆固醇的合成 合成部位合成部位 合成原料合成原料 合成过程合成过程 合成调节合成调节胆固醇的转化胆固醇的转化胆固醇的结构、分布和生理

14、功能胆固醇的结构、分布和生理功能* 胆固醇胆固醇(cholesterol)结构结构 固醇共同结构：固醇共同结构： 环戊烷多氢菲环戊烷多氢菲HHHHHABCD1234567891011121314151617概概 述述动物胆固醇动物胆固醇(27碳碳)植物 (29碳)酵母 (28碳)* 胆固醇的生理功能胆固醇的生理功能是是生物膜的重要成分生物膜的重要成分，对控制生物膜的流动性，对控制生物膜的流动性有重要作用；有重要作用；是合成胆汁酸、类固醇激素及维生素是合成胆汁酸、类固醇激素及维生素D等等生理活性物质的前体。生理活性物质的前体。* 胆固醇在体内含量及分布胆固醇在体内含量及分布含含 量量： 约约14

15、0克克分分 布布： 广泛分布于全身各组织中广泛分布于全身各组织中 大约大约 分布在脑、神经组织分布在脑、神经组织 肝、肾、肠等内脏、皮肤、脂肪组织中也较多肝、肾、肠等内脏、皮肤、脂肪组织中也较多 肌肉组织含量较低肌肉组织含量较低 肾上腺、卵巢等合成类固醇激素的腺体含量较高肾上腺、卵巢等合成类固醇激素的腺体含量较高存在形式存在形式： 游离胆固醇游离胆固醇 胆固醇酯胆固醇酯一、一、 胆固醇的合成胆固醇的合成组织定位：组织定位：除成年动物脑组织及成熟红细胞外，几乎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，以全身各组织均可合成，以肝肝、小肠为主。小肠为主。细胞定位细胞定位：胞液、光面内质

16、网胞液、光面内质网 （一）合成部位（一）合成部位1分子胆固醇分子胆固醇18乙酰乙酰CoA + 36ATP + 16(NADPH+H+)葡萄糖有氧氧化葡萄糖有氧氧化葡萄糖经磷酸戊糖途径葡萄糖经磷酸戊糖途径乙酰乙酰CoA通过通过柠檬酸柠檬酸-丙酮酸循环丙酮酸循环出线粒体出线粒体（二）合成原料：（二）合成原料：乙酰乙酰CoA乙酰乙酰乙酰乙酰CoA羟甲基戊二酸单酰羟甲基戊二酸单酰CoA甲羟戊酸（甲羟戊酸（MVA）硫解酶硫解酶 (胞液胞液)HMG-CoA合成酶合成酶 (胞液胞液)HMG-CoA还原酶还原酶 (内质网内质网)合成胆固醇合成胆固醇 的限速酶的限速酶1.1. 甲羟戊酸甲羟戊酸 的合成的合成（三

17、）合成基本过程：（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 HMGCoA还原酶还原酶 * 酶的活性具有昼夜节律性酶的活性具有昼夜节律性 (午夜最高午夜最高 ，中午最低，中午最低 ） * 可被磷酸化而失活，脱磷酸可恢复活性可被磷酸化而失活，脱磷酸可恢复活性* 受胆固醇的反馈抑制作用受胆固醇的反馈抑制作用* 胰岛素、甲状腺素能诱导肝胰岛素、甲状腺素能诱导肝HMGCOA还原酶的合成还原酶的合成、胆固醇的转化、胆固醇的转化 1、转变为胆汁酸（、转变为胆汁酸（bile acid） （肝（肝 脏）脏）2、转化为类固醇激素、转化为类固醇激素3、转化为、转化为7 - 脱氧胆固醇脱氧胆固醇

18、 （皮（皮 肤）肤） 胆固醇的母核胆固醇的母核环戊烷多氢菲在体内不能被降解，环戊烷多氢菲在体内不能被降解，但侧链可被氧化、还原或降解，实现胆固醇的转化。但侧链可被氧化、还原或降解，实现胆固醇的转化。（肾上腺皮质、睾丸、卵巢等内分泌腺）（肾上腺皮质、睾丸、卵巢等内分泌腺）定义定义：血浆所含脂类统称血脂，包括：甘油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三酯、磷脂、胆固醇及其酯以及游离脂肪酸。脂肪酸。来源来源 ： - 从食物中摄取从食物中摄取 - 肝、脂肪细胞及其他组织合成后肝、脂肪细胞及其他组织合成后释放入血释放入血* * 血脂含量受膳食、年龄、性别、职业及代谢血脂含量受

19、膳食、年龄、性别、职业及代谢等的影响，波动范围很大。等的影响，波动范围很大。 组成与含量组成与含量： 总总 脂脂 400700mg/dl 甘油三酯甘油三酯 10150mg/dl ( 0.11 1.69 mmol/L) 总磷脂总磷脂 150250mg/dl (48.44 80.73 mmol/L) 总胆固醇总胆固醇 100250mg/dl ( 2.59 6.47 mmol/L) 游离脂肪酸游离脂肪酸 520mg/dl ( 0.195 0.805 mmol/L) 分分 类类法：法： CM、VLDL、LDL、HDL 血脂与血浆中的蛋白质结合，以血脂与血浆中的蛋白质结合，以脂蛋白脂蛋白(lipopro

20、tein)(lipoprotein)形式而运输。形式而运输。 CM VLDL LDL HDL密度密度0.950.951.0061.0061.0631.0631.210组组成成脂脂类类含含TG最多最多， 8090%含含TG 5070%含含胆固醇及其胆固醇及其酯酯最多，最多， 4050%含含脂类脂类 50%蛋蛋白白质质最少最少, 1%510%2025%最多，约最多，约50%载脂蛋载脂蛋白组成白组成apoB48 、E、A、A A、C C、CapoB100、C、C C、 EapoB100apo A、 A血浆脂蛋白的血浆脂蛋白的血浆脂蛋白的结构血浆脂蛋白的结构 疏水性较强的疏水性较强的TG及及胆固醇酯胆

21、固醇酯位于位于内核内核 具极性及非极性基团的具极性及非极性基团的载脂蛋白载脂蛋白、磷脂、磷脂、游离胆固游离胆固醇醇，以单分子层借其非极性，以单分子层借其非极性疏水基团与内部疏水链相联疏水基团与内部疏水链相联系，极性基团朝外。系，极性基团朝外。(apolipoprotein , apo)定义定义：血浆脂蛋白中的蛋白质部分。血浆脂蛋白中的蛋白质部分。种类种类(18种种)： apoA: A、 A 、A apoB: B100 、B48 apoC: C、 C、 C apoD apoE 3 3、载脂蛋白可调节脂蛋白代谢关键酶活性：、载脂蛋白可调节脂蛋白代谢关键酶活性：A 激活激活 LCAT (卵磷酯胆固醇

22、脂转移酶卵磷酯胆固醇脂转移酶)C 激活激活 LPL (脂蛋白脂肪酶脂蛋白脂肪酶)A 辅助激活辅助激活 LPLC 抑制抑制 LPLA 激活激活 HL (肝脂肪酶肝脂肪酶)2 2、载脂蛋白可参与脂蛋白受体的识别：、载脂蛋白可参与脂蛋白受体的识别：A识别识别HDL受体受体B100，E 识别识别LDL受体受体功能功能： 1、结合和转运脂质，稳定脂蛋白的结构结合和转运脂质，稳定脂蛋白的结构； 1 1）乳糜微粒）乳糜微粒 合成部位：小肠上皮细胞合成部位：小肠上皮细胞 成分；含大量脂肪，蛋白质很少成分；含大量脂肪，蛋白质很少 功能：外源性脂肪的主要运输形式功能：外源性脂肪的主要运输形式2 2）极低密度脂蛋白）极低密度脂蛋白 VLDL 合成部位：肝细胞合成部位：肝细胞 成分：成分： 以脂肪为主，含磷脂和胆固醇以脂肪为主，含磷脂和胆固醇 功能：转运内源性脂肪功能：转运内源性脂肪： 由由VLDL转变而来转变而来：1. LDL受体代谢途径受体代谢途径 来源来源： 主要在肝合成；小肠亦可合成；主要在肝合成；小肠亦可合成； CM、VLDL代谢时，亦可形成新生代谢时，亦可形成新生HDL。 分类分类 (按密度按密度)： HDL1 HDL2 HDL3HDL的生理功能的生理功能： 将胆固醇从肝外组织向肝转运将胆固醇从肝外组织向肝转运(胆固醇的逆向转运胆固醇的逆向转运)； HDL是是apo的储存库。的储存库。