生物化学与分子生物学：脂类代谢3

1、 w 第一节脂类的构成、功能及分析第一节脂类的构成、功能及分析 w 第二节第二节 脂类的消化吸收脂类的消化吸收 w 第三节甘油三酯代谢第三节甘油三酯代谢 一、甘油三酯的合成代谢一、甘油三酯的合成代谢 二、二、 w 第四节第四节的代谢的代谢 w 第五节第五节代谢代谢 w 第六节第六节 代谢代谢 大纲要求大纲要求 w 【掌握】 w 6胆固醇胆固醇的合成：部位、合成原料、限速酶及调节， 胆固醇的转化产物； w 7血脂血脂的概念，血浆脂蛋白用电泳法和超速离心法 分类的种类、主要组成成分和功能。 w 【熟悉】 w 4胆固醇合成的主要步骤； w 5血浆脂蛋白的结构，载脂蛋白的功能，某些载脂 蛋白对脂肪酶活

2、性的激活作用； w 6血浆脂蛋白的代谢，血浆脂蛋白代谢异常：高脂 血症。 w 【了解】 第五节第五节 胆固醇的代谢胆固醇的代谢 w 具有羟基的固醇类化合物，最初从动物的胆石中具有羟基的固醇类化合物，最初从动物的胆石中 分离出来，故名。分离出来，故名。 w 所有固醇均含所有固醇均含环戊烷多氢菲环戊烷多氢菲的基本结构。的基本结构。 AB C D 动物胆固醇动物胆固醇(27(27碳碳) ) 植物植物(29(29碳碳) )酵母酵母(28(28碳碳) ) * * 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，对控制生物膜的 流动性有重要作用；流动性有重要作用；

3、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 D 等等生理活性物质的前体生理活性物质的前体。 体内合成及食物摄取。体内合成及食物摄取。 300-500 mg300-500 mg胆固醇胆固醇 / / 每天膳食每天膳食 植物固醇如植物固醇如谷固醇不易为人谷固醇不易为人 体吸收，摄入过多还可抑制胆体吸收，摄入过多还可抑制胆 固醇的吸收。固醇的吸收。 * * 胆固醇的来源：胆固醇的来源： * * 胆固醇在体内含量及分布胆固醇在体内含量及分布 含量含量： 约约140140克克 分布：分布： 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

4、 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，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，以几乎全身各组织均可合成，以肝、小肝、小 肠为主肠为主。 细胞定位细胞定位：胞液、光面内质网胞液、光面内质网 （一）合成部位（一）合成部位 1 1分子胆固醇分子胆固醇 1818乙酰乙酰CoAC

5、oA + + 3636ATP + ATP + 1616( (NADPH+HNADPH+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CoACoA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 1. 1. 甲羟戊酸甲羟戊酸 的合成的合成 （三）合成基本过程（三）合成基本过程 合成胆固醇合成胆固醇 的限速酶的限速酶 2. 2. 鲨烯的合成鲨烯的合成 3. 3. 胆固醇的合成胆固醇的合成 （四）胆固醇合成的调节（四）胆固醇合成的调节 HMG-CoAHMG-CoA还原酶还原酶 酶的活性具有酶的活性具有昼夜节

6、律性昼夜节律性 ( (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、甲状腺素胰岛素、甲状腺素能诱导肝能诱导肝HMG-COAHMG-COA还原还原 酶的合成酶的合成 1. 1. 饥饿与饱食饥饿与饱食 饥饿与禁食可抑制肝合成胆固醇。饥饿与禁食可抑制肝合成胆固醇。 摄取高糖、高饱和脂肪膳食后，胆固醇的合成增摄取高糖、高饱和脂肪膳食后，胆固醇的合成增 加。加。 2. 2. 胆固醇胆固醇 胆固醇可反馈抑制肝胆固醇的合成。它主要抑制胆固醇可反馈抑制肝胆固醇的合成。它主要抑制 HMG-C

7、oAHMG-CoA还原酶的合成。还原酶的合成。 3. 3. 激素激素 胰岛素及甲状腺素能诱导肝胰岛素及甲状腺素能诱导肝HMG-CoAHMG-CoA还原酶的还原酶的 合成，从而增加胆固醇的合成。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胰高血糖素及皮质醇则能抑制HMG-CoAHMG-CoA还原酶还原酶 的活性，因而减少胆固醇的合成。的活性，因而减少胆固醇的合成。 甲状腺素还促进胆固醇在肝转变为胆汁酸。甲状腺素还促进胆固醇在肝转变为胆汁酸。 、胆固醇的转化、胆固醇的转化 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，

8、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。 1.1. 转化为胆汁酸转化为胆汁酸-最主要的代谢去路最主要的代谢去路 在肝脏氧化生成在肝脏氧化生成胆汁酸胆汁酸，随胆汁排出，每日排，随胆汁排出，每日排 出量约占胆固醇合成量出量约占胆固醇合成量(11.5g)(11.5g)的的40%40%。在小肠下。在小肠下 段，大部分胆汁酸又重吸收入肝构成胆汁酸的肝肠段，大部分胆汁酸又重吸收入肝构成胆汁酸的肝肠 循环。循环。 2.2. 转化为类固醇激素转化为类固醇激素 在肾上腺皮质可以转变成肾上腺皮质激素；在在肾上腺皮质可以转变成肾上腺皮质激素；在 性腺可以转变为性激素，如雄激素、雌激素和孕激性

9、腺可以转变为性激素，如雄激素、雌激素和孕激 素；素； 3.3. 转化为转化为7-7-脱氢胆固醇脱氢胆固醇 后者经紫外线照射转变为维生后者经紫外线照射转变为维生 素素D3D3 第第 六六 节节 血血 浆浆 脂脂 蛋蛋 白白 代代 谢谢 Metabolism of LipoproteinMetabolism of Lipoprotein 一、血一、血 脂脂 血浆所含脂类统称血浆所含脂类统称血脂血脂，包括：甘油三酯、，包括：甘油三酯、 磷脂、胆固醇及其酯以及游离脂酸。磷脂、胆固醇及其酯以及游离脂酸。 定义定义 * * 血脂含量受膳食、年龄、性别、职业及代谢等的影响，血脂含量受膳食、年龄、性别、职业及

10、代谢等的影响， 波动范围很大。波动范围很大。 组成与含量组成与含量 总总 脂脂 400700mg/dl400700mg/dl (5 mmol/L)(5 mmol/L) 甘油三酯甘油三酯 10150mg/dl (0.11 1.6910150mg/dl (0.11 1.69 mmol/L)mmol/L) 总总 磷磷 脂脂 150250mg/dl (48.44 80.73 mmol/L)150250mg/dl (48.44 80.73 mmol/L) 总胆固醇总胆固醇 100250mg/dl (2.59 6.47 mmol/L)100250mg/dl (2.59 6.47 mmol/L) 游离脂酸游

11、离脂酸 520mg/dl (0.195 0.805 mmol/L)520mg/dl (0.195 0.805 mmol/L) w 血脂的含量不如血糖恒定，波动范围较 大 w 正常空腹12-24 h 后，血脂的含量相对 恒定，其含量可反映组织器官代谢及机 能水平，有助于疾病的诊断。 血脂的来源与去路血脂的来源与去路 w 来源来源 外源性：从食物摄取的脂类经消化吸收进入血液；外源性：从食物摄取的脂类经消化吸收进入血液； 内源性：由肝、脂肪细胞以及其它组织合成并释放入血内源性：由肝、脂肪细胞以及其它组织合成并释放入血 w 去路去路 氧化分解；脂库贮存；构成生物膜；转变为其他物质氧化分解；脂库贮存；构

12、成生物膜；转变为其他物质 *正常血脂有以下特点正常血脂有以下特点 w血脂水平波动较大，受膳食、年龄、性别、职血脂水平波动较大，受膳食、年龄、性别、职 业、地区等因素影响业、地区等因素影响 w血脂成分复杂血脂成分复杂 w通常以通常以脂蛋白脂蛋白（lipoproteinlipoprotein）的形式存在，但）的形式存在，但 游离脂肪酸是与清蛋白构成复合体游离脂肪酸是与清蛋白构成复合体而存在而存在 乳糜样血清乳糜样血清 二、血浆脂蛋白的分类、组成及结构二、血浆脂蛋白的分类、组成及结构 分分 类类 电泳法电泳法 超速离心法超速离心法 CMCM、VLDLVLDL、LDLLDL、HDLHDL 血脂与血浆中

13、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 (lipoprotein)(lipoprotein)形式而运输。形式而运输。 CM 前前 CM前前 超速离心法：超速离心法：CMCM、VLDLVLDL、LDLLDL、HDLHDL 乳糜微粒乳糜微粒 chylomicron (CM)chylomicron (CM) 极低密度脂蛋白极低密度脂蛋白 very low density lipoproteinvery low density lipoprotein(VLDL)(VLDL) 低密度脂蛋白低密度脂蛋白 low density lipoproteinlow density lipopro

14、tein(LDL)(LDL) 高密度脂蛋白高密度脂蛋白 high density lipoproteinhigh density lipoprotein(HDL)(HDL) 中密度脂蛋白中密度脂蛋白(IDL)(IDL)： VLDL VLDL 在血浆中的代谢产物，密度在在血浆中的代谢产物，密度在 VLDLVLDL和和LDL LDL 之间之间 HDL:HDL: HDL HDL1 1、 、HDL HDL2 2、 、 HDL HDL3 3 w 血浆脂蛋白的组成血浆脂蛋白的组成 各类血浆脂蛋白均含蛋白质及各类血浆脂蛋白均含蛋白质及TGTG、PLPL、ChCh、 CECE等脂质，但其组成比例及含量却不相同

15、。等脂质，但其组成比例及含量却不相同。 v 乳糜微粒颗粒最大，含乳糜微粒颗粒最大，含TGTG最多最多，蛋白质最少蛋白质最少; ; v VLDL VLDL含含TGTG亦多亦多, , 蛋白质含量高于蛋白质含量高于CM;CM; v LDL LDL 含含ChCh及及CECE最多最多; ; v HDL HDL含含蛋白质最多蛋白质最多，约，约50%50%，故密度最高，故密度最高， 颗粒最小颗粒最小 CM CM VLDL VLDL LDL LDL HDL HDL 密度密度 0.950.950.951.0060.951.0061.0061.0631.0061.0631.0631.2101.0631.210 组

16、组 成成 脂脂 类类 含含TGTG最多最多， 8090%8090% 含含TG TG 5070%5070% 含含胆固醇及其胆固醇及其 酯酯最多最多， 4050%4050% 含含脂类脂类50%50% 蛋蛋 白白 质质 最少最少, 1%, 1%510%510%2025%2025%最多最多，约，约50%50% 载脂蛋载脂蛋 白组成白组成 apoB48apoB48、E E AA、 A AA A、C C CC、CC apoB100apoB100、 、 CC、C C CC、 E E apoB100apoB100apo Aapo A、 AA 血血 浆浆 脂脂 蛋蛋 白白 的的 组组 成成 特特 点点 血浆脂蛋

17、白的结构血浆脂蛋白的结构 疏水性较强的疏水性较强的TGTG及及胆固醇胆固醇 酯酯位于位于内核内核。 具极性及非极性基具极性及非极性基 团的团的载脂蛋白载脂蛋白、磷脂磷脂、游游 离胆固醇离胆固醇，以单分子层借，以单分子层借 其非极性疏水基团与内部其非极性疏水基团与内部 疏水链相联系，疏水链相联系，极性基团极性基团 朝外朝外。 三、载脂蛋白三、载脂蛋白 定义定义 载脂蛋白载脂蛋白(apolipoprotein, apo) (apolipoprotein, apo) 指血浆脂蛋白中的蛋白质部分。指血浆脂蛋白中的蛋白质部分。 种类（种类（1818种）种） apo A: Aapo A: A、AA、A A

18、 apo B: B100apo B: B100、B48B48 apo C: Capo C: C、CC、C C apo D apo D apo Eapo E 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： AA激活激活LCAT (LCAT (卵磷脂胆固醇酯转移酶卵磷脂胆固醇酯转移酶) ) CC激活激活LPL (LPL (脂蛋白脂肪酶脂蛋白脂肪酶) ) AA辅助激活辅助激活LPLLPL CC抑制抑制LPLLPL AA激活激活HL (HL (肝脂肪酶肝脂肪酶) ) 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： AA识别识别HDLHDL受体受体 B100B

19、100，E E 识别识别LDLLDL受体受体 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 功功 能能 四、血四、血 浆浆 脂脂 蛋蛋 白白 代代 谢谢 乳糜微粒(CM) w 合成地点：合成地点：小肠粘膜细胞小肠粘膜细胞 w 功功 能：能：运输外源性运输外源性TGTG至骨骼肌、心肌、至骨骼肌、心肌、 脂肪组织，运输外源性脂肪组织，运输外源性chch至肝。至肝。 即是即是转运外源性转运外源性TGTG及及chch。 乳糜微粒的代谢乳糜微粒的代谢 极低密度脂蛋白（VLDL） w 合成地点：合成地点：肝细胞肝细胞 （小肠粘膜细胞少量）（小肠粘膜细胞少量） w 功能：功能：是体内转运

20、内源性转运内源性TGTG的主要方式 极低密度脂蛋白的代谢极低密度脂蛋白的代谢 低密度脂蛋白(LDL) - LDL代谢的功能是将肝脏合成的内源性胆固醇运 到肝外组织，保证组织细胞对胆固醇的需求。 即是转运内源性转运内源性chch 来来 源：源：由由VLDLVLDL转变而来转变而来 代代 谢谢 1.1.LDLLDL受体代谢途径受体代谢途径 LDLLDL受体受体广泛分布于肝动脉壁细胞等全广泛分布于肝动脉壁细胞等全 身各组织的细胞膜表面身各组织的细胞膜表面, ,特异识别、结合含特异识别、结合含 apo Eapo E或或apo B100apo B100的脂蛋白，故又称的脂蛋白，故又称apo apo B,

21、EB,E受体。受体。 * * 正常人每天降解正常人每天降解45%45%的的LDLLDL，其中，其中2/32/3 经经LDLLDL受体途径降解，受体途径降解，1/31/3由清除细胞由清除细胞 清除。清除。 LDLLDL受体代谢途径受体代谢途径 ACATACAT脂酰脂酰CoACoA 胆固醇脂酰转移酶胆固醇脂酰转移酶 2.2. LDL LDL的非受体代谢途径的非受体代谢途径 血浆中的血浆中的LDLLDL还可被修饰，修饰的还可被修饰，修饰的LDLLDL如如 氧化修饰氧化修饰LDLLDL (ox-LDL) (ox-LDL)可被清除细胞即单核可被清除细胞即单核 吞噬细胞系统中的吞噬细胞系统中的巨噬细胞巨噬

22、细胞及及血管内皮细胞血管内皮细胞 清除。这两类细胞膜表面具有清除。这两类细胞膜表面具有清道夫受体清道夫受体 (scavenger receptor, SR)(scavenger receptor, SR)，摄取清除血浆，摄取清除血浆 中的修饰中的修饰LDLLDL。 2.2.LDLLDL的非受体代谢途径的非受体代谢途径 高密度脂蛋白（HDL） w合成地点：合成地点： 1 1、主要由、主要由肝细胞肝细胞合成（小肠亦可合成部分）合成（小肠亦可合成部分） 2 2、CMCM、VLDLVLDL中中TGTG水解时，其表面的水解时，其表面的apo AIapo AI、AA AIV AIV、C C、PLPL、ch

23、ch脱离脱离CMCM、VLDLVLDL可形成新生可形成新生HDLHDL。 w分类：分类： HDLHDL按按密度大小密度大小分为分为 HDL1 HDL1 （HDLcHDLc）仅在摄取高）仅在摄取高chch膳食后出现膳食后出现 HDL2 HDL2 正常人血浆中含有正常人血浆中含有 HDL3 HDL3 正常人血浆中含有正常人血浆中含有 功功 能能：参与参与胆固醇的逆向转运（胆固醇的逆向转运（RCTRCT），），即将即将 肝外组织细胞内的肝外组织细胞内的chch，经血循环转运到，经血循环转运到 肝，在肝转化为胆汁酸后排出体外。肝，在肝转化为胆汁酸后排出体外。 高高 密密 度度 脂脂 蛋蛋 白白 的的

24、代代 谢谢 卵磷脂胆固醇酯酰转移酶卵磷脂胆固醇酯酰转移酶 分分 类类 组组 成成 性性 质质 合成合成 部位部位 小肠粘膜细胞小肠粘膜细胞肝细胞肝细胞血浆血浆肝、肠、血浆肝、肠、血浆 功功 能能 血浆脂蛋白的分类、性质及功能血浆脂蛋白的分类、性质及功能 血脂高于正常参考值上限。血脂高于正常参考值上限。 n诊断标准：诊断标准： 四、血浆脂蛋白代谢异常导致血脂异常或四、血浆脂蛋白代谢异常导致血脂异常或 高脂血症高脂血症 （一）高脂蛋白血症（一）高脂蛋白血症(hyperlipoproteinemia)(hyperlipoproteinemia) 成人（空腹成人（空腹1416h1416h） TG 2.26mmol/L TG 2.26mmol/L 或或 200mg/dl200mg/dl； 胆固醇胆固醇 6.21mmol/lL 6.21mmol/lL或或 240mg/dl240mg/dl 儿童儿童 胆固醇胆固醇 4.14