脂代谢学习课件

脂代谢学习课件第1页/共92页

脂类是脂肪和类脂的总称，不溶于水而溶于有机溶剂。脂类脂肪又称三脂酰甘油或甘油三酯

(triglyceride,TG)类脂胆固醇(cholesterol,Ch)胆固醇酯(cholesterylester,ChE)磷脂(phospholipid,PL)糖脂(glycolipid,GL)

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分类含量

分布

生理功能脂肪

甘油三酯

95﹪脂肪组织血浆1.储能供能2.提供非必需脂酸3.促脂溶性维生素吸收4.热垫作用5.保护垫作用6.构成血浆脂蛋白类脂糖脂、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功能2.胆固醇可转变成类固醇激素、维生素D、胆汁酸等3.构成血浆脂蛋白脂类的分类、含量、分布及生理功能

牛牛文库文档分享第3页/共92页甘油三酯

甘油磷脂(phosphoglycerides)胆固醇酯

FA胆固醇脂类物质的基本构成FAFAFA

甘油FAFAPiX

甘油X=胆碱、乙醇胺、丝氨酸、甘油、肌醇、磷脂酰甘油等

牛牛文库文档分享第4页/共92页甘油三酯X=胆碱、乙醇胺、丝氨酸、肌醇等

甘油磷脂甘油

牛牛文库文档分享第5页/共92页鞘磷脂鞘糖脂FAPiX鞘氨醇FA糖鞘氨醇

牛牛文库文档分享第6页/共92页游离脂肪酸（脂酸）的来源自身合成

多为饱和脂酸和单不饱和脂酸。

食物供给*必需脂酸——

亚油酸、亚麻酸、花生四烯酸等多不饱和脂酸是人体不可缺乏的营养素，不能自身合成，需从食物摄取，故称必需脂酸。

牛牛文库文档分享第7页/共92页第二节脂类的消化吸收胆汁酸盐使脂类乳化小肠上端十二指肠下端及空肠上端

牛牛文库文档分享第8页/共92页（一）*脂肪的动员

定义

储存在脂肪细胞中的脂肪，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。关键酶

激素敏感性甘油三酯脂肪酶

(hormone-sensitivetriglyceridelipase,HSL)二、甘油三酯的分解代谢

第三节甘油三酯代谢

牛牛文库文档分享第9页/共92页HSL活性受到激素的调节

当禁食、饥饿或交感神经兴奋时肾上腺素去甲肾上腺素分泌激活PKA胰高血糖素

HSL磷酸化而活化促进脂肪动员能促进脂肪动员的激素称为脂解激素胰岛素能抑制脂肪动员，称为抗脂解激素

牛牛文库文档分享第10页/共92页脂肪动员的激素调节作用ATPcAMP5’-AMP磷酸二酯酶TG脂肪酶TG脂肪酶PATPADP甘油三酯甘油脂肪酸甘油一酯

脂肪酸甘油二酯脂肪酸胰高血糖素生长素肾上腺素脂解激素+胰岛素抗脂解激素腺苷酸环化酶无活性蛋白激酶A有活性蛋白激酶A+无活性有活性++

牛牛文库文档分享第11页/共92页部位：胞浆,线粒体（肝脏）原料：甘油产物：乳酸，ATP

或ATP、CO2、H2O、或G生理意义：氧化供能或补充血糖甘油的代谢

牛牛文库文档分享第12页/共92页FFA清蛋白全身各组织

(主要肝、骨骼肌、心)甘油肝、肾、肠等组织（甘油激酶活性高）脂肪细胞、骨骼肌等组织

（甘油激酶活性低）

GTG

血液

牛牛文库文档分享第13页/共92页脂肪酸活化→脂酰CoA脂酰基进入线粒体脂酰CoA的β-氧化三羧酸循环和氧化磷酸化

（二）*脂肪酸的β-氧化

牛牛文库文档分享第14页/共92页1.脂肪酸的活化――脂酰CoA的生成

部位:胞液

1分子FFA的活化实际上消耗了2分子ATP内质网和线粒体外膜上

牛牛文库文档分享第15页/共92页Mitochondrion嵴

牛牛文库文档分享第16页/共92页2.脂酰基进入线粒体

FFA的活化在胞液中进行，催化脂酰基氧化的酶系存在于线粒体基质中，因此脂酰基需首先进入线粒体内，转运过程需线粒体内膜上的肉(毒)碱（carnitine,L-β-羟-γ-三甲氨基丁酸）的参与。线粒体外膜线粒体内膜膜间隙基质

牛牛文库文档分享第17页/共92页3.脂酰CoA的β-氧化

脂酰CoA在线粒体基质中β-氧化酶系的催化下，由脂酰基的β碳原子开始氧化，经脱氢、加水、再脱氢、硫解四步连续的反应，产生:1分子乙酰CoA1分子比原来少2个碳原子的脂酰CoA1分子NADH+H+1分子FADH2

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牛牛文库文档分享第21页/共92页

牛牛文库文档分享第22页/共92页5目录

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牛牛文库文档分享第24页/共92页4、*脂酸氧化的能量生成FFA氧化是体内重要能量来源，大于G、Pr一倍多

氧化次数?软脂酸（16C)7次循环4×7（NADH+FADH2）8分子乙酰CoA10×8（TAC）=108ATP–

活化消耗的2ATP=106ATP硬脂酸（18C）氧化次数=乙酰CoA分子数-1乙酰CoA分子数=饱和脂肪酸的碳原子数2

牛牛文库文档分享第25页/共92页*脂肪酸的氧化分解部位：(除脑组织外/多数组织/以肝脏和肌肉最为活跃)1.FFA的活化(胞液)2.脂肪酸的β-氧化(β-Oxidation)(线粒体)限速酶：肉毒碱脂酰转移酶Ⅰ原料：饱和脂肪酸产物：乙酰CoA、NADH、FADH2能量：软脂酸:106ATP生理意义：正常情况下，人体以糖供能为主，但在禁食空腹时，脂肪氧化分解的能力加强，其供能约占总能量的50％。

牛牛文库文档分享第26页/共92页（四）

*酮体的生成和利用

FFA经β氧化生成的乙酰CoA在肝外组织中能彻底氧化，而在肝细胞中因具有活性较强的合成酮体（ketonebody）的酶系，大多数转变为酮体。酮体是肝脏FFA代谢特有的中间产物，包括乙酰乙酸（占30％）、β-羟丁酸（占70％）和丙酮（微量）。酮体合成的部位:线粒体酮体合成的原料:乙酰CoA特点：肝内生酮肝外用

牛牛文库文档分享第27页/共92页CO2

CoASH

CoASHNAD+NADH+H+β-羟丁酸脱氢酶HMGCoA

合酶乙酰乙酰CoA硫解酶HMGCoA

裂解酶1.

酮体的生成

牛牛文库文档分享第28页/共92页NAD+NADH+H+琥珀酰CoA琥珀酸CoASH+ATPPPi+AMPCoASH2.

酮体的利用琥珀酰CoA转硫酶（心、肾、脑及骨骼肌的线粒体）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）酮体的氧化：肝外组织

牛牛文库文档分享第29页/共92页2乙酰CoA

牛牛文库文档分享第30页/共92页◆酮体是体内脂肪氧化过程中组织（或器官）之间的一种协调关系，脂肪不溶于水，不易于在血液中运输，而利用肝脏中强活性脂肪酸氧化酶系和酮体生成酶系，将之快速氧化分解为酮体，在转运到其他组织中利用。（酮体分子量小，水溶性大，易于通过血脑屏障和肌肉毛细血管壁，是脑组织和肌肉组织的重要能源。）因而，酮体是肝脏输出能源的一种形式。◆酮体的利用增加可减少葡萄糖的利用，有利于维持血糖水平的恒定，节省蛋白质的消耗。◆正常情况下，血中酮体的含量为0.03～0.5mmol/L。◆酮体“肝内生成，肝外利用”3、酮体生成的生理意义

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饥饿、高脂低糖膳食、糖尿病时，脂肪动员加强，酮体生成增加，超出肝外组织利用酮体的能力，血中酮体含量升高，称为酮血症，若尿中酮体增多则称为酮尿症。其危害之处在于造成酮症酸中毒。（乙酰乙酸和β-羟丁酸都为较强的有机酸）患糖尿病的病人和酮症酸中毒有什么内在联系呢？

牛牛文库文档分享第32页/共92页UrineLung(Acetone)CitricacidcycleCitricacidcycleLiverBloodExtrahepaticTissues

牛牛文库文档分享第33页/共92页各组织依赖的主要能源物质GlucoseFFAKBRedBloodCell+Brain++Muscle+(剧烈运动)+(休息时)+Liver++

牛牛文库文档分享第34页/共92页饱食与饥饿时血中能源物质浓度(mmol/L)Full(ofeating)Hungry(5-6weeks)Glucose5.04.49β-Hydroxybutyrate0.026.67Acetoacetate1.17

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脂肪(甘油三酯)脂肪酸CO2+NADH/FADH2★脂肪分解代谢小结甘油糖异生

糖代谢中间物进入酵解途径磷酸二羟丙酮3-磷酸甘油醛酮体肝肝外乙酰CoA进入三羧酸循环

氧化分解合成肝外

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牛牛文库文档分享第37页/共92页pp131

牛牛文库文档分享第38页/共92页乙酰CoA的转运

糖是人体内合成脂肪酸最主要的碳源，产生的乙酰CoA必须通过柠檬酸――丙酮酸循环才能从线粒体进入胞液。

牛牛文库文档分享第39页/共92页(1)丙二酸单酰CoA的合成

CH3CO~SCoA+HCO3-+ATP

乙酰CoA羧化酶Mn2+、生物素

HOOC-CH2CO~SCoA+ADP+Pi丙二酸单酰CoA在胞液中进行HCO3-+ATPADP+Pi酶-生物素酶-生物素-CO2丙二酸单酰CoA乙酰CoA3.脂肪酸合成过程机理：关键酶

牛牛文库文档分享第40页/共92页首先合成（16C）的软脂酸

乙酰CoA＋7丙二酸单酰CoA＋14NADPH＋14H+＋H2O软脂酸＋14NADP+＋7CO2＋7H2O＋8CoA～SH

脂酸合成酶系（7次循环）3.脂肪酸合成过程缩合加氢脱水再加氢

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3.脂肪酸合成酶系大肠杆菌有6种酶蛋白和一个脂酰基载体蛋白ACP聚合在一起构成多酶体系。脂酰基转移酶丙二酸单酰CoA酰基转移酶β酮脂酰合成酶-SH(CE)β酮脂酰还原酶β羟脂酰基脱水酶脂烯酰还原酶和硫酯酶

牛牛文库文档分享第42页/共92页酰基载体蛋白酮脂酰合成酶脂酰基载体高等动物：7种酶蛋白活性都在一条多肽链上,属多功能酶

牛牛文库文档分享第43页/共92页也是CoA-SH的组成成分

酰基载体蛋白(ACP)，其辅基是4´-磷酸泛酰氨基乙硫醇，是脂酰基载体。

牛牛文库文档分享第44页/共92页软脂酸的合成总图目录

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脂肪酸生物合成的原料是乙酰辅酶A，但丙二酸单酰辅酶A才是二碳单位直接供体，除末端二个碳原子来源于乙酰辅酶A，其他均来自丙二酸单酰辅酶A，合成为偶数碳脂肪酸，终止于16碳。

牛牛文库文档分享第46页/共92页(二)脂肪酸碳链的延长◆脂肪酸合成酶系催化的合成产物是软脂酸。◆碳链的缩短是通过β-氧化作用◆延长是在线粒体和内质网中的两个不同的酶系催化下进行的。①线粒体:

乙酰CoA提供碳源，NADPH提供还原当量，反应过程类似β-氧化的逆过程②内质网：丙二酸单酰CoA提供碳源，NADPH供氢，反应过程与软脂酸的合成相似，不同的是CoASH代替ACP作为酰基载体。

牛牛文库文档分享第47页/共92页(三)多不饱和脂肪酸的合成

◆软油酸（16C:1,Δ9）◆油酸（18C:1,Δ9）亚油酸（18C:2,Δ9,12）亚麻酸（18C:3,Δ9,12,15）花生四烯酸（20C:4,Δ5,8,11,14）1、种类2、合成酶——去饱和酶动物：Δ4,5,8,9去饱和酶植物：Δ9,12,15去饱和酶*花生四烯酸还是合成前列腺素、血栓素和白三烯等重要生理活性物质的前体。*高度不饱和脂肪酸也是磷脂的重要组成成分。

牛牛文库文档分享第48页/共92页五、多不饱和脂肪酸的重要衍生物(一)前列腺素（prostaglandin,PG）花生四烯酸前列腺酸

牛牛文库文档分享第49页/共92页(二)血栓素（thromboxane,TXA2）(三)白三烯（Leukotrienes,LTs）前列腺素、血栓素、白三烯与炎症、免疫、过敏、心血管病等重要病理生理过程有关。五碳环为含氧的噁烷取代PGE3对抗TXA2

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由鞘氨醇构成鞘磷脂第四节磷脂的代谢

MetabolismofPhospholipid◆磷脂：含有磷酸的脂类（phospholipids，PL）◆按核心结构和主链的不同，可分为：

由甘油构成甘油磷脂（体内含量最多的磷脂）FAPiX鞘氨醇FAFAPiX

甘油

牛牛文库文档分享第51页/共92页一、甘油磷脂的组成、分类及结构（一）组成：甘油、脂酸、磷酸、含N化合物等。（二）结构：OCH2OCR1

R2COCHCH2OP

O

X===OOO-核心结构：3-磷酸甘油2位通常为花生四烯酸甘油磷脂根据X的不同而分类。

牛牛文库文档分享第52页/共92页机体内几类重要的甘油磷脂最简单的每一类又因脂酸不同可分为若干种

牛牛文库文档分享第53页/共92页磷脂的生理功能OCH2OCR1

R2COCHCH2OPOX===OOO-核心结构：甘油-3-磷酸2位通常为花生四烯酸结构特点C-3位上的X基团，极性的头部，具亲水性；C-1、C-2位上的脂酰基，非极性的尾部，具亲脂性磷脂表现出亲水、亲脂的两性结构磷脂分子分散在水中，自动排列成双分子层

牛牛文库文档分享第54页/共92页磷脂双分子层磷酸基团疏水脂肪酸链1.磷脂是生物膜的主要组成部分

牛牛文库文档分享第55页/共92页2.磷脂是脂蛋白的重要组分。3.磷脂是必需脂肪酸的储存库。4.磷脂酰肌醇的周转在跨膜信息传递中起作用。5.二软脂酰磷脂酰胆碱是肺表面活性物质。6.血小板激活因子是一种醚磷脂。磷脂的生理功能

牛牛文库文档分享第56页/共92页第五节胆固醇的代谢

MetabolismofCholesterol◆化学结构：环戊烷多氢菲◆人体约含胆固醇140g

约1/4分布在脑及神经组织中，约占脑组织的2%

肝、肾、肠、皮肤及脂肪等组织中含0.2-0.5%，以肝最多，肾上腺、卵巢等含1～5%◆存在形式：游离胆固醇,胆固醇酯

牛牛文库文档分享第57页/共92页所有固醇均具有环戊烷多氢菲的共同结构。

牛牛文库文档分享第58页/共92页一、胆固醇的合成（一）合成部位：胞液及光面内质网除成年动物的脑组织和成熟红细胞外，全身各组织都可以合成胆固醇，以肝脏、小肠合成为主。（二）合成原料：乙酰CoA（合成胆固醇的唯一碳源）18ATP36

NADPH

+H+

16关键酶：HMG-CoA还原酶

牛牛文库文档分享第59页/共92页（三）基本过程1.甲羟戊酸的合成2.鲨烯的合成3.胆固醇的合成

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HMG-CoA是胆固醇和酮体生物合成过程中的共同中间产物1.甲羟戊酸的合成

牛牛文库文档分享第61页/共92页6C5C15C30C27C

牛牛文库文档分享第62页/共92页1.饥饿HMG-CoA还原酶的活性↓乙酰CoA、ATP、NADPH的量↓肝脏合成的胆固醇的量↓饱食HMG-CoA还原酶的活性↑

胆固醇的合成量↑胆固醇：负反馈抑制

3.激素

胰岛素、甲状腺素：诱导HMG-CoA还原酶的合成胰高血糖素、皮质醇：抑制HMG-CoA还原酶的活性甲状腺素促进酶的合成促进胆固醇→胆汁酸(肝)血浆胆固醇含量↓（四）胆固醇合成的调节

主要是对关键酶HMG-CoA还原酶活性的调节。

牛牛文库文档分享第63页/共92页二、*胆固醇的转化及生理功能

胆固醇的母核在体内不能被降解，侧链可被氧化、还原、降解或转变为其它生理活性物质，参与代谢调节或排出体外。1.转变为胆汁酸这是胆固醇在体内代谢的最主要去路。胆固醇（0.4～0.6g）肝胆汁酸胆汁肠腔促进脂类消化吸收

牛牛文库文档分享第64页/共92页2.转变为类固醇激素：肾上腺皮质细胞胆固醇束状带皮质醇（调节糖,脂,蛋白的代谢，又称为糖皮质激素）醛固酮（调节水盐代谢，又称为盐皮质激素）球状带雄激素网状带3.转化为维生素D3胆固醇脱氢7-脱氢胆固醇紫外光维生素D3肝、肾1,25-(OH)2-D3参与钙磷代谢4．参与生物膜的合成

牛牛文库文档分享第65页/共92页第六节

血浆脂蛋白代谢

MetabolismofLipoprotein

血浆脂蛋白:

血浆脂类+载脂蛋白。是血脂的运输形式。

牛牛文库文档分享第66页/共92页一、血脂

定义：血浆中所含的脂类组成：甘油三酯、磷脂、胆固醇、胆固醇酯及游离脂肪酸20%神经鞘磷脂70%卵磷脂10%脑磷脂来源外源性：从食物中摄取经消化吸收进入血液内源性：由肝、脂肪细胞以及其他组织合成后释放入血

特点：受膳食、年龄、性别、职业及代谢等因素影响，波动范围大。

牛牛文库文档分享第67页/共92页载脂蛋白（apolipoprotein，apo）◆血浆脂蛋白中的蛋白质部分称为载脂蛋白。◆目前已分离出18种载脂蛋白，分为apoA、B、C、D、E五类，每一类还有亚类。◆不同脂蛋白含有不同的载脂蛋白。◆HDL主要含apoAI和apoAII；◆

LDL主要含apoB100；◆

VLDL主要含apoB100、apoCI、CII、CIII和E；◆

CM主要含apoB48等。

牛牛文库文档分享第68页/共92页◆结合、转运脂质◆稳定脂蛋白的结构◆参与脂蛋白受体的识别◆参与脂蛋白的代谢载脂蛋白的功能：

牛牛文库文档分享第69页/共92页

二、血浆脂蛋白的分类与组成（一）血浆脂蛋白的分类

1.电泳法

将脂蛋白依次分为：α-脂蛋白、前β-脂蛋白、β-脂蛋白，乳糜微粒血浆脂蛋白琼脂糖凝胶电泳图谱+CMβ

前βα电泳法超速离心法

牛牛文库文档分享第70页/共92页乳糜微粒(chylomicrons,CM)极低密度脂蛋白(verylowdensitylipoprotein，VLDL)低密度脂蛋白(lowdensitylipoprotein，LDL)高密度脂蛋白(highdensitylipoprotein，HDL)2.*

超速离心法：血浆在一定密度的盐溶液中超速离心，根据密度不同，可分为四类：密度颗粒+

CMβ

前βαHDLVLDLLDLCM

牛牛文库文档分享第71页/共92页(二)

牛牛文库文档分享第72页/共92页*血浆脂蛋白的功能CM

：（十二指肠，空肠细胞）运输外源性甘油三酯及胆固醇的主要形式。2.VLDL：（肝细胞）运输内源性甘油三酯的主要形式。空腹血浆中甘油三酯的水平主要反应在VLDL的含量上。LDL：（肝细胞、血浆）转运肝合成的内源性胆固醇的主要形式。

LDL是正常人空腹血浆中的主要脂蛋白。HDL：（肝细胞，小肠细胞、血浆）将胆固醇从肝外组织转运到肝进行代谢。

牛牛文库文档分享第73页/共92页五、血浆脂蛋白代谢异常1.

高脂蛋白血症——血脂高于参考值上限。

成人

TG>2.26mmol/l或200mg/dl（空腹14~16h）胆固醇>6.21mmol/l或240mg/dl

儿童胆固醇>4.14mmol/l或160mg/dl诊断标准

牛牛文库文档分享第74页/共92页五、血浆脂蛋白代谢异常2.根据病因分类◆原发性——遗传性缺陷（相关的代谢酶缺陷）◆继发性——继发于其它疾病，如糖尿病、甲退等。

牛牛文库文档分享第75页/共92页小结脂肪动员HSLFattyacidβ-Oxidation能量计算ketonebodies必需脂肪酸Cholesterol血脂、血浆脂蛋白、分类、合成部位功能

牛牛文库文档分享第76页/共92页掌握脂肪动员的概念及限速酶。脂解激素、抗脂解激素掌握脂肪酸ß-氧化的概念、主要过程、关键酶、反应部位及能量的计算。掌握酮体的概念、合成及利用的部位、生理意义。掌握脂肪酸合成的原料、关键酶、产物。乙酰辅酶A进入胞液的方式。熟悉必需脂肪酸的概念。合成胆固醇的原料，胆固醇在体内的代谢转变，胆固醇合成的主要过程及关键酶。掌握血脂的概念、血浆脂蛋白的分类、组成特点及功能。第五章脂类代谢复习大纲

牛牛文库文档分享第77页/共92页

Lipid:fat(triglycerols)andlipoids.

Triglyceridecanbedegradedintoglycerolandfreefatacid(FFA)----mobilization.

Keyenzyme:hormone-sensitivetriglyceridelipase(HSL).

Glycerolcanbeconvertedintodihydroxyacetonephosphate,thengoesintothemetabolicpathwayofglucose.

牛牛文库文档分享第78页/共92页FFAsincytosolareactivatedtolong-chainfattyacyl-CoA,thencarnitineshuttlesystemshuttlesactivatedfattyacidmoleculesacrosstheinnermitochondriamembrane.Fattyacidsareoxidized(ß-oxidation)inmitochondrion,includingfoursteps:dehydrogenation,hydration,redehydrogenationandthiolysis,withtheproductionofacetyl-CoA.Keyenzyme:carnitineacyltransferaseI.

牛牛文库文档分享第79页/共92页Ketonebodyaresynthesizedin

liverbyacetyl-CoAderivingfromß-oxidationofFFAs,andexportedforusebyothertissues.Thepathwayforfattyacidsynthesisinmammaliancellsdiffersfromthepathwayforfattyacidoxidation.Acetyl-CoAistransportedfrommitochondriatocytosolviathecitratetransportsystem(citratepyruvatecycle).

牛牛文库文档分享第80页/共92页Theconversionofacetyl-CoAtoMalonyl-CoA,catalyzedbyacetyl-CoAcarboxylaseisthekeyregulatorystepoffattyacidsynthesis.Phospholipidsincludeglycerophospholipidsandsphingomyelins.

PhosphatidateacidistheprecursortoglycerophospholipidsandCTPcontributestothesynthesis.

牛牛文库文档分享第81页/共92页

Cholesterolisalsosynthesiedfromacetyl-CoA.Themajorregulatorystepincholesterolbiosynthesisistheconversionof3-hydroxy-3-methylglutaryl-CoAtomevalonate.Cholesterolareprecursorofmanycompoundsuchasbileacids,steroidhormonesandvitaminD3.

牛牛文库文档分享第82页/共92页Lipidsinbloodareinsolubleandtransportedintheformoflipoprotein.Lipoproteinsinplasmaareclassifiedi