脂类代谢一.ppt

,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,Click to edit Master title style,Click to edit Master text styles,Second level,Third level,Fourth level,Fifth level,*,脂类代谢一,1.,来源,(1),体内合成，脂肪动员，多为,饱和脂肪酸,和,单不饱和脂肪酸,。,(2),食物供给 含多种脂肪酸，植物油中含,多不饱和脂肪酸,。,(3),必需脂肪酸,亚油酸、亚麻酸、花生四烯酸等多不饱和脂肪酸是人体不可缺乏的营养素，不能自身合成，需从食物摄取，故称必需脂肪酸。,三、游离脂肪酸,2.,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,：,1,9,7,-7,广泛,油酸,十八碳一烯酸,18,：,1,9,9,-9,广泛,亚油酸,十八碳二烯酸,18,：,2,9,12,6,9,-6,植物油,-,亚麻酸,十八碳三烯酸,18,：,3,9,12,15,3,6,9,-3,植物油,-,亚麻酸,十八碳三烯酸,18,：,3,6,9,12,6,9,12,-6,植物油,花生四烯酸,廿碳四烯酸,20,：,4,5,8,11,14,6,9,12,15,-6,植物油,timnodonic,廿碳五烯酸（,EPA,）,20,：,5,5,8,11,14,17,3,6,9,12,15,-3,鱼油,clupanodonic,廿二碳五烯酸（,DPA,）,22,：,5,7,10,13,16,19,3,6,9,12,15,-3,鱼油，脑,cervonic,廿二碳六烯酸（,DHA,）,22,：,6,4,7,10,13,16,19,3,6,9,12,15,18,-3,鱼油,第二节 甘油三酯的中间代谢,一、甘油三酯的分解代谢,(,一,),脂肪动员,1.,定义 储存的脂肪，被脂肪酶逐步水解为,FFA,及甘油,，,并释放入血以供其他组织氧化利用的过程。,2.,关键酶 激素敏感性甘油三酯脂肪酶,3.,脂解激素 能促进脂肪动员的激素，如胰高血糖素、,甲肾上腺素、,去甲肾上腺素、肾上腺皮质激素等。,4.,抗脂解激素 可抑制脂肪动员，如胰岛素、前列腺素,E2,等。,5.,脂肪动员过程,HSL,b,(,有活性,),甘油二酯,(DAG),甘油一酯,甘 油,FFA,FFA,FFA,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,CH-OH,CH,2,-OH,CH,2,O,-C-R,1,O,甘油三酯,(TG),CHO,-C-R,2,O,CH,2,O,-C-R,3,O,CH,2,O,-C-R,1,O,CH,2,-OH,CH,2,O,-C-R,1,O,CHO,-C-R,2,O,5.,脂肪动员过程,CHO,-C-R,2,O,CH,2,O,-C-R,3,O,CH,2,O,-C-R,1,O,CH,2,-OH,CH,2,O,-C-R,1,O,CHO,-C-R,2,O,CH-OH,CH,2,-OH,CH,2,O,-C-R,1,O,甘油一酯脂肪酶,FFA,甘 油,FFA,FFA,(,二,),甘油的代谢,CH,2,-OH,CH,2,-O-,CH-OH,Pi,-,磷酸甘油,CH,2,OH,CH,2,-O-,C=O,Pi,磷酸二羟丙酮,甘油激酶,ADP,ATP,CH,2,-OH,CH,2,-OH,CH-OH,甘油,脱氢酶,NAD,+,NADH+H,+,脂肪分解产生的甘油，随血液循环运往肝、肾等组织被摄取利用。主要生成,-,磷酸甘油，再转变为磷酸二羟丙酮，可循糖分解代谢途径氧化分解。也可作为合成脂肪原料再利用。,3.,脂肪酸氧化的反应过程,1.,脂肪酸氧化,的反应部位,除脑组织外,大多数组织均可进行，其中肝、肌肉最活跃。,第一阶段：脂肪酸的活化和转运,第二阶段：脂酰,CoA,进入线粒体,第三阶段：,-,氧化过程,第四阶段：乙酰,CoA,的彻底氧化,(,三,),脂肪酸的氧化,2.,细胞,定位 胞液、线粒体。,4.,脂,肪,酸的活化 和转运,脂酰,CoA,的生成,(,细胞质,),(1),脂酰,CoA,合成酶存在于内质网及线粒体外膜上。,(2),消耗,2,个高能磷酸键，也相当于消耗,2,分子,ATP,。,(3),此反应为不可逆反应。,脂,肪酸,脂,酰,CoA,脂酰,CoA,合成酶,ATP AMP PPi,OH,RCH,2,CH,2,C,O,+,HSCoA,RCH,2,CH,2,C,O,SCoA,5.,脂酰,CoA,进入线粒体,胞浆,基质,线粒体内膜,转位酶,肉碱,N,+,(,CH,3,),3,CH,2,CH,CH,2,COOH,RCO-O-,脂酰肉碱,RCOSCoA,HSCoA,CAT-II,CAT-I,N,+,(,CH,3,),3,CH,2,CH,CH,2,COOH,HO-,脂酰肉碱,RCOSCoA,HSCoA,肉碱,CAT-I:,脂酰肉碱转移酶,-I,为限速酶。,6.,脂酰,CoA,的,-,氧化过程,(1),-,氧化定义：脂酰,CoA,进入线粒体后逐步氧化分解，经过,脱氢、加水、再脱氢、硫解,生成少两个碳原子的脂酰,CoA,和一分子乙酰,CoA,的过程，由于此氧化过程主要发生在脂酰基的,-,碳原子上，故称,-,氧化。,(2),-,氧化过程,脱氢,H,R C,C C,SCoA,H,H,H,FAD FADH,2,脂酰,CoA,脱氢酶,脂酰,CoA,-,烯脂酰,CoA,O,呼吸链,2 ATP,H,2,O,HO,H,加水,R C,C C,SCoA,H,H,HO,H,-,羟脂酰,CoA,H,2,O,水化酶,-,烯脂酰,CoA,O,(2),-,氧化过程,再脱氢,R C,C C,SCoA,H,H,O,H,H,O,-,羟脂酰,CoA,脱氢酶,-,酮脂酰,CoA,-,羟脂酰,CoA,NAD,+,NADH+H,+,呼吸链,3ATP,(2),-,氧化过程,硫解,O,R C,H,H,O,C C,SCoA,SCoA,H,HSCoA,SCoA,H,-,酮脂酰,CoA,乙酰,CoA,辅酶,A,硫解酶,脂酰,CoA,+,+,少,2,个碳原子,(2),-,氧化过程,5,C,H,3,C,O,S,CoA,C,H,3,(CH,2,),7,C,H,2,C,O,S,CoA,C,H,3,(CH,2,),7,C,H,2,C,H,2,C,H,2,C,O,CoA,C,H,3,(CH,2,),7,C,H,2,C,H,2,C,H,2,C,H,2,C,H,3,(CH,2,),7,C,H,2,C,H,2,C,H,2,C,H,2,C,H,2,C,H,2,C,H,2,C,O,S,CoA,C,H,3,C,O,S,CoA,C,H,2,C,O,S,CoA,C,H,3,C,O,S,CoA,C,H,3,C,O,CoA,1,分子十六碳的软脂酸分解为,8,分子乙酰,CoA,7.,乙酰,CoA,的彻底氧化,(1),乙酰,CoA,彻底氧化,三羧酸循环,生成酮体,肝外组织氧化利用,FADH,2,H,2,O,呼吸链,2 ATP,H,2,O,NADH+H,+,呼吸链,3ATP,(2)-,氧化产生的乙酰,CoA,绝大部分进入,TAC,彻底氧化，生成的,FADH,2,和,NADH+H,+,氧化磷酸化产生,ATP,。,肉碱转运载体,线粒体膜,=,脂,肪酸,O,=,RCH,2,CH,2,C-OH,脂酰,CoA,合成酶,ATP,HSCoA,AMP,PPi,O,RCH,2,CH,2,CSCoA,脂酰,CoA,脂酰,CoA,脱氢酶,FADH,2,H,2,O,呼吸链,2 ATP,脱氢,O,=,RCH=CHCSCoA,-,烯脂酰,CoA,H,2,O,水化酶,再脱氢,加水,NADH+H,+,H,2,O,呼吸链,3 ATP,-,羟,脂酰,CoA,脱氢酶,NAD,+,HSCoA,硫解,O,=,R-CSCoA,O,=,CH,3,CSCoA,脂酰,CoA,乙酰,CoA,+,TCA,循环,O,=,RCH,2,CH,2,CSCoA,脂酰,CoA,FAD,关键酶,肉碱脂酰,转移酶,线粒体,胞液,O,=,RCHCH,2,CSCoA,-,羟脂酰,CoA,HO,硫解酶,O,=,RC-CH,2,CSCoA,-,酮脂酰,CoA,O,(1),活化：消耗,2,个高能磷酸键的能量。,8.,脂酸氧化的能量生成,以,16,碳软脂酸的氧化为例,(2),氧化,7,轮循环产物,：,8,分子乙酰,CoA,7,分子,NADH+H,+,7,分子,FADH,2,(3),能量计算：,生成,ATP 812+73+72=131,净生成,ATP 1,31,2=129,血浆水平：,0.030.5mmol/L(0.35mg/dl),。,代谢定位：,生成：肝细胞线粒体。,原料：乙酰,CoA,。,利用：肝外组织（心、肾、脑、骨骼肌等）线粒体。,(,四,),酮体的生成和利用,酮体是乙酰乙酸、,-,羟丁酸 、丙酮三者的总称。,酮体生成的,关键酶：,HMGCoA,合酶,血浆中的脂类与蛋白质结合，以脂蛋白形式而运输。,-羟脂酰CoA脱氢酶,卵磷脂和脑磷脂合成减少，甘油三酯合成增加，影响脂蛋白合成，可导致脂肪肝。,净生成ATP 131 2=129,卵磷脂和脑磷脂合成减少，甘油三酯合成增加，影响脂蛋白合成，可导致脂肪肝。,第三阶段：-氧化过程,含磷酸的脂类称磷脂。,CH3COCH2COSCoA,血脂含量受膳食、年龄、性别、职业及代谢等的影响，波动范围很大。,NAD+NADH+H+,CH2CH2N+(CH3)3,3,6,9,12,15,18,CH3CHCH2COOH,RCHCH2CSCoA,第二阶段：脂酰CoA进入线粒体,第二节 甘油三酯的中间代谢,(3)必需脂肪酸亚油酸、亚麻酸、花生四烯酸等多不饱和脂肪酸是人体不可缺乏的营养素，不能自身合成，需从食物摄取，故称必需脂肪酸。,总 脂 400700mg/dl(6.,1.,酮体的生成,CO,2,HSCoA,HSCoA,NAD,+,NADH+H,+,-,羟丁酸,脱氢酶,HMGCoA,合酶,乙酰乙酰,CoA,硫解酶,HMGCoA,裂解酶,CH,3,CSCoA,乙酰,CoA,O,CH,3,CSCoA,乙酰,CoA,O,CH,3,CCH,2,CSCoA,乙酰乙酰,CoA,O,O,HOCCH,2,CCH,2,CSCoA,OH,羟甲戊二酰,CoA,(HMGCoA),O,O,CH,3,CH,3,CCH,2,COH,乙酰乙酸,O,O,CH,3,CHCH,2,COOH,D(-)-,羟丁酸,OH,CH,3,CCH,3,丙酮,O,琥珀酰,CoA,转硫酶,(,心、肾、脑及骨骼肌的线粒体,),CH,3,CHCH,2,COOH,D(-)-,羟丁酸,OH,2.,酮体的利用,NAD,+,NADH+H,+,琥珀酰,CoA,琥珀酸,HSCoA+ATP,PPi+AMP,HSCoA,乙酰乙酰,CoA,硫激酶,(,肾、心和脑的线粒体,),乙酰乙酰,CoA,硫解酶,(,心、肾、脑及骨骼肌线粒体,),CH,3,CCH,2,COH,乙酰乙酸,O,O,CH,3,CCH,2,CSCoA,乙酰乙酰,CoA,O,O,CH,3,CSCoA,乙酰,CoA,O,2,酮体的生成和利用的总示意图,2,乙酰,CoA,乙酰乙酰,CoA,乙酰,CoA,乙酰乙酸,HMGCoA,D(-)-,羟丁酸,丙酮,乙酰乙酰,CoA,琥珀酰,CoA,琥珀酸,2,乙酰,CoA,3.,酮体生成和利用的意义,(1),酮体是肝输出能源的一种形式，酮体可通过血脑屏障，是脑组织的重要能源。,(2),酮体的利用可减少糖的消耗，有利于维持血糖水平恒定，节省蛋白质的消耗。,(3),酮体产生过多可导致代谢性酸中毒，丙酮为挥发性物质，可经呼吸排出体外。,(4),胰岛素分泌不足时，糖代谢障碍，脂肪动员增加，,-,氧化增强，酮体生成增多，可导致酮血症、酸中毒。,4.,酮体生成的调节（,主要通过激素的调节,）,抑制脂解，脂肪动员,饱 食,胰岛素,进入肝的脂肪酸,脂酸,氧化,酮体生成,(1),饥 饿,脂肪动员,FFA,胰高血糖素等,脂解激素,酮体生成,脂酸,氧化,(2),二、甘油三酯的合成代谢,原料,由葡萄糖转化而来的甘油和脂肪酸。,食物脂肪消化吸收的甘油和脂肪酸。,脂肪组织：主要以葡萄糖为原料合成脂肪，也利用,CM,或,VLDL,中的,FFA,合成脂肪。,肝：肝内质网合成的,TG,，组成,VLDL,入血。,小肠粘膜：利用脂肪消化产物再合成脂肪。,部位,1.,-,磷酸甘油的来源,(1)3-,磷酸甘油主要由糖类代谢提供，故进食较多的淀粉类食物可导致肥胖。,甘油激酶,(,肝、肾,),ATP,ADP,CH,2,-OH,CH,2,-O-,CH-OH,Pi,-,磷酸甘油,CH,2,-OH,CH,2,-OH,CH-OH,游离甘油,(2),肝、肾等组织含有甘油激酶，可利用游离甘油合成,3-,磷酸甘油。,(1),甘油一酯途径,(,小肠黏膜细胞,),5.,脂肪合成过程,脂,肪酸,脂,酰,CoA,脂酰,CoA,合成酶,ATP AMP PPi,OH,RCH,2,CH,2,C,O,+,HSCoA,RCH,2,CH,2,C,O,SCoA,脂酰,CoA,转移酶,R,2,COCoA,R,3,COCoA HSCoA,脂酰,CoA,转移酶,甘油一酯,甘油二酯,甘油三酯,CH,2,O,CH,2,-OH,CH-OH,-C-R,1,O,CH,2,O,CH,2,-OH,CHO,-C-R,1,O,-C-R,2,O,CH,2,O,CH,2,O,CHO,-C-R,1,O,-C-R,2,O,-C-R,3,O,HSCoA,(2),甘油二酯途径,(,肝、脂肪细胞,),CH,2,-OH,CH,2,-O-,CH-OH,Pi,-,磷酸甘油,CH,2,O,CH,2,-O-,CH-OH,Pi,1-,脂酰,-3-,磷酸甘油,-C-R,1,O,脂酰,CoA,转移酶,HSCoA,R,2,COCoA,脂酰,CoA,转移酶,HSCoA,R,1,COCoA,CH,2,O,CH,2,-O-,CHO,Pi,磷脂酸,-C-R,1,O,-C-R,2,O,磷脂酸,磷酸酶,Pi,CH,2,O,CH,2,-OH,CHO,-C-R,1,O,-C-R,2,O,甘油二酯,脂酰,CoA,转移酶,甘油三酯,CH,2,O,CH,2,O,CHO,-C-R,2,O,-C-R,1,O,-C-R,3,O,R,3,COCoA HSCoA,肝：肝内质网合成的TG，组成VLDL入血。,（一）血浆脂蛋白分类：,(1)活化：消耗2个高能磷酸键的能量。,3,6,9,12,15,参与脂蛋白的组成与转运,内源性肝、脂肪细胞及其他组织合,-羟脂酰CoA脱氢酶,含磷酸的脂类称磷脂。,净生成ATP 131 2=129,CDP-O-CH2CH2NH2,第三节 类脂的代谢,含磷酸的脂类称磷脂。根据其组成可分为甘油磷脂和鞘磷脂。,磷脂的功能,构成生物膜,参与脂蛋白的组成与转运,磷脂衍生物是第二信使,组成肺泡表面活性物质,组成血小板活化因子,组成神经髓鞘,功能,合成部位,全身各组织内质网，肝、肾、肠等组织最活跃。,2.,合成原料及辅助因子,脂肪酸、甘油、磷酸盐、胆碱、丝氨酸、肌醇、,ATP,、,CTP,(,一,),甘油磷脂的代谢,(1),脑磷脂和卵磷脂的合成,3.,合成过程,CDP-O-CH,2,CH,2,N,+,(CH,3,),3,CTP:,磷酸胆碱,胞苷转移酶,-O-CH,2,CH,2,N,+,(CH,3,),3,胆碱激酶,HOCH,2,CH,2,N,+,(CH,3,),3,3S-,腺苷蛋氨酸,乙醇胺,CDP-O-CH,2,CH,2,NH,2,CTP:,磷酸乙醇胺胞苷转移酶,-O-CH,2,CH,2,NH,2,乙醇胺激酶,丝氨酸脱羧酶,CO,2,HOCH,2,CH,2,NH,2,磷酸乙醇胺,胆碱,CH,2,CHCOOH,OH NH,2,丝氨酸,ADP,ATP,ADP,ATP,P,磷酸胆碱,PPi,CTP,PPi,CTP,P,CDP-,胆碱,CDP-,乙醇胺,胆碱和乙醇胺的活化,磷脂酰胆碱和磷脂酰乙醇胺的生成,CH,2,OH,R,2,-C-O-CH,O,CH,2,-O-C-R,1,O,甘油二酯,CMP,CDP-,胆碱,CDP-,乙醇胺,R,2,-C-O-CH,O,CH,2,-O-C-R,1,O,CH,2,-O-P-O,O,OH,脑磷脂,CH,2,CH,2,NH,2,R,2,-C-O-CH,O,CH,2,-O-C-R,1,O,CH,2,-O-P-O,O,OH,CH,2,CH,2,N,+,(CH,3,),3,卵磷脂,3S-,腺苷蛋氨酸,葡萄糖,3-,磷酸甘油,2,脂酰,CoA,2,CoA,磷酯酸,Pi,磷酸酶,转移酶,转移酶,转移酶,脂酰,CoA,CoA,甘油三酯,转酰酶,卵磷脂和脑磷脂,合成减少，甘油三酯合成增加，影响脂蛋白合成，可导致脂肪肝。,二、胆固醇代谢,最早由胆石中分离出的具有羟基的固醇类化合物，故称为胆固醇。存在形式为游离胆固醇和胆固醇酯。,人体内胆固醇总量为,140,克，,1/4,分布于脑及神经组织，肝、肾、肠等内脏中含量也较高。肌肉组织中含量较低，肾上腺、卵巢等合成类固醇激素的腺体含量较高。,（一）胆固醇的结构,胆固醇的基本结构为环戊烷多氢菲，不同固醇的区别在于碳原子数及取代基不同。,H,H,H,H,H,A,B,C,D,1,2,3,4,5,6,7,8,9,10,11,12,13,14,15,16,17,环戊烷多氢菲,胆固醇的基本结构,HO,（二）胆固醇的合成,（,2,）细胞定位：胞液、光面内质网,1,、合成部位,乙酰,CoA,、,NADPH+H+,、,ATP,2,、合成原料,（,1,）组织定位：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，以肝、小肠为主。,1,分子胆固醇,18,乙酰,CoA+36ATP+16(NADPH+H,+,),葡萄糖有氧氧化,磷酸戊糖途径,（,1,）,甲羟二羟戊酸,(,MVA),的合成,3,、合成过程,合成过程复杂，约三十步酶促反应，可分为三个阶段,:,CH,3,COSCoA HSCoA,2 NADPH+H,+,2 NADP,+,HMGCoA,合酶,CH,3,COCH,2,COSCoA,HSCoA,硫解酶,2 CH,3,COSCoA,HMGCoA,还原酶,HMGCoA,CH,3,OH,HOOCCH,2,CCH,2,COSCoA,乙酰,CoA,乙酰乙酰,CoA,MVA,HOOCCH,2,CCH,2,CH,2,OH,CH,3,OH,合成胆固醇的限速酶,:HMGCoA,还原酶。,HSCoA,（,2,）,鲨烯的合成,（,3,）,胆固醇的合成,MVA,HOOCCH,2,CCH,2,CH,2,OH,CH,3,OH,3 CH,3,COSCoA,乙酰,CoA,1,2,3,CH,2,=C-CH,2,-CH,2,-O-P-O-P-OH,CH,3,O,O,OH,OH,异戊烯,异戊烯焦磷酸,(,活化的异戊烯,),HO,鲨烯,胆固醇,4,、,胆固醇合成的调节,(1,）饥饿与饱食的调节,饥饿与禁食可抑制肝合成胆固醇。,摄取高糖膳食后，胆固醇的合成增,加。,(2),胆固醇的反馈调节,胆固醇可反馈抑制,HMG-CoA,还原酶的合成。,该酶的活性具有昼夜节律性，午夜最高，中午最低。,高胆固醇饮食可抑制体内胆固醇的合成,。,（,3,）激素的调节,胰岛素及甲状腺素能诱导肝,HMG-CoA,还原酶的合成，从而增加胆固醇的合成。,胰高血糖素及皮质醇则能抑制,HMG-CoA,还原酶的活性，减少胆固醇的合成。,甲状腺素还促进胆固醇在肝转变为胆汁酸。,胆固醇（,140g,）,外源性胆固醇,体内合成,胆汁酸盐,7-,脱氢胆固醇,（皮肤）,VitD,3,紫外光,1,25-(OH),2,-D,3,类固醇激素,皮质醇,醛固酮,睾丸酮,雌二醇,孕酮,粪固醇,消化吸收,内源性胆固醇,排出体外,（三）,胆固醇的转化,第四节 血脂,一、什么是血脂,血浆中所含脂类统称为血脂，包括：甘油三酯、磷脂、胆固醇、胆固醇酯以及游离脂肪酸。,外源性,从食物中摄取的脂类。,内源性,肝、脂肪细胞及其他组织合,成后释放入血的脂类。,（一）来源,血脂含量受膳食、年龄、性别、职业及代谢等的影响，波动范围很大。,总 脂,400700mg/d,l,(6.7 12.2 mmol/L),甘 油 三 酯,10160mg/dl(0.11 1.69 mmol/L),总 磷 脂,150250mg/dl(1.94 3.23 mmol/L),总 胆 固 醇,100250mg/dl(2.59 6.47 mmol/L),胆 固 醇 酯,70200mg/dl(1.81 5.17 mmol/L),游离胆固醇,4070mg/dl(1.03 1.81 mmol/L),游离脂肪酸,520mg/dl (0.5 0.7 mmol/L),（二）,血脂的组成与含量,血脂,1.,来源,(1),体内合成，脂肪动员，多为,饱和脂肪酸,和,单不饱和脂肪酸,。,(2),食物供给 含多种脂肪酸，植物油中含,多不饱和脂肪酸,。,(3),必需脂肪酸,亚油酸、亚麻酸、花生四烯酸等多不饱和脂肪酸是人体不可缺乏的营养素，不能自身合成，需从食物摄取，故称必需脂肪酸。,（三）游离脂肪酸,二、血浆脂蛋白,血浆中的脂类与蛋白质结合，以脂蛋白形式而运输。,（一）血浆脂蛋白分类：,乳糜微粒,(chylomicron,CM),极低密度脂蛋白,(very low density lipoprotein,VLDL),低密度脂蛋白,(low density lipoprotein,LDL),高密度脂蛋白,(high density lipoprotein,HDL),