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文档简介
生化第五章脂类代谢第一页,共七十一页,编辑于2023年,星期日第一节脂类的消化吸收及运输一、脂类消化吸收体系胆汁酸盐:强乳化作用脂类消化酶胰脂酶(pancreaticlipase):特异水解甘油三酯1位及3位酯键辅脂酶(colipase):胰脂酶发挥脂肪消化作用的蛋白质辅因子磷脂酶A2(phospholipaseA2)胆固醇酯酶(cholesterylesterase)肠粘膜细胞第二页,共七十一页,编辑于2023年,星期日二、脂类的消化吸收过程乳化:胆汁酸盐、甘油三酯、胆固醇酯等与脂类消化酶→细小的微团酶解胰脂酶+辅脂酶:甘油三酯→2-甘油一酯+脂酸胆固醇酯酶:胆固醇酯→胆固醇+脂酸胰磷脂酶A2:磷脂→脂酸+溶血磷脂吸收:中链脂酸(6~10C)及短链脂酸(2~4C)形成的甘油三酯:直接吸收,经门静脉进入血液循环长链脂酸(12~26C)、2-甘油一酯、胆固醇和溶血磷脂等:进入肠粘膜细胞第三页,共七十一页,编辑于2023年,星期日三、脂类消化吸收后的运输
甘油三酯的再合成脂酰CoA转移酶
2脂酰CoA+2-甘油一酯————→甘油三酯
CM的组装甘油三酯ApoB48、C、AⅠ、AⅥ
磷脂胆固醇
CM经小肠粘膜细胞分泌进入淋巴道→血循环→全身各组织器官第四页,共七十一页,编辑于2023年,星期日第二节
甘油三酯的代谢
一、脂肪的分解代谢(一)脂肪的动员甘油三酯————→甘油+脂酸(脂肪细胞)(供全身各组织细胞利用)激素敏感性脂肪酶(hormonesensitivelipase,HSL)
催化的反应:甘油三酯→甘油二酯+脂酸
脂肪动员的限速酶对多种激素敏感
第五页,共七十一页,编辑于2023年,星期日(二)甘油的分解代谢甘油在甘油激酶的摧毁下转变成3’-磷酸甘油甘油激酶甘油一酯————→3’-磷酸甘油3’-磷酸甘油脱氢生成磷酸二羟丙酮
磷酸甘油脱氢酶3’-磷酸甘油+NAD+————→磷酸二羟丙酮+NADH+H+磷酸二羟丙酮进入糖代谢途径测定氧化分解第六页,共七十一页,编辑于2023年,星期日(三)脂酸的β氧化●脂酸的活化
部位:线粒体外
脂肪酸+CoA-SH脂酰CoA
ATP
AMP脂酰CoA合成酶Mg
2+第七页,共七十一页,编辑于2023年,星期日●
脂酰CoA进入线粒体
第八页,共七十一页,编辑于2023年,星期日●脂酸的β-氧化(部位:线粒体)第九页,共七十一页,编辑于2023年,星期日●脂酸氧化的能量生成
以软脂酸为例:
1分子软脂酸彻底氧化共生成:(7×2)+(7×3)+8×12)=131分子ATP
软脂酸在体内氧化的能量利用效率为:
6656/9791×100%=68%软脂酸与葡萄糖在体内氧化产生ATP的比较
软脂酸葡萄糖以1mol计129ATP38ATP以100g计50.4ATP21.1ATP能量利用效率68%68%第十页,共七十一页,编辑于2023年,星期日(四)脂酸的其他氧化方式
不饱和脂酸的氧化过氧化酶体脂酸氧化丙酰CoA的氧化脂酸的ω-氧化第十一页,共七十一页,编辑于2023年,星期日(五)酮体的生成及利用
酮体的生成(点击放大)脂肪-氧化2CH3COSCoA乙酰乙酰CoA硫解酶CoASHHMGCoA合成酶CH3COSCoACoASHOHHOOCCH2
CH2COSCoA羟基甲基戊二酸单酰CoA(HMGCoA)HMGCoA裂解酶CH3COCH2COOH乙酰乙酸-羟丁酸脱氢酶NADH+H+NAD+CH3CHOHCH2COOHD(-)-羟丁酸CO2CH3COCH3丙酮CH3COCH2COSCoA乙酰乙酰CoACH3COSCoA酮体C第十二页,共七十一页,编辑于2023年,星期日
酮体的利用(1)乙酰乙酸的活化:(两条途径)
●乙酰乙酸+琥珀酰CoA乙酰乙酰CoA+琥珀酸
●乙酰乙酸乙酰乙酰CoA
(2)乙酰乙酰CoA硫解生成乙酰CoA:
CH3COCH2CO~SCoA2CH3CO~SCoA琥珀酰CoA转硫酶乙酰乙酰硫激酶乙酰乙酰CoA硫解酶CoASH第十三页,共七十一页,编辑于2023年,星期日
酮体生成的生理意义酮体生成的调节
(1)饱食及饥饿的影响
(2)肝细胞糖原含量及糖代谢的影响
(3)丙二酸单酰CoA的影响第十四页,共七十一页,编辑于2023年,星期日二、脂肪的合成代谢
(一)脂酸的合成代谢●软脂酸的合成
1.合成部位:
⑴组织:肝(主要)脂肪等⑵亚细胞:胞液(主要合成16碳的软脂酸)肝线粒体,内质网(碳链延长)
2.合成原料:乙酰CoA、ATP、NADPH+H+、
HCO-3(CO2)及Mn2+等第十五页,共七十一页,编辑于2023年,星期日3.脂酸合成反应过程及催化反应的脂酸合成酶系
1)丙二酸单酰CoA的合成:
◆乙酰CoA羧化成丙二酸单酰CoA,此反应由乙酰CoA羧化酶(acetylCoAcarboxylase)催化。反应过程为:
酶-生物素+HCO3-+ATP→酶-生物素-CO2+ADP+Pi
酶-生物素-CO2+乙酰CoA→酶-生物素+丙二酸单酰CoA
总反应:ATP+HCO3‑+乙酰CoA→丙二酸单酰CoA+ADP+Pi第十六页,共七十一页,编辑于2023年,星期日◆乙酰CoA羧化酶是脂酸合成的限速酶,存在于胞液中。
其活性调节方式:
①乙酰CoA羧化酶活性的别构调节②乙酰CoA羧化酶活性的化学修饰调节
2)脂酸合成:
第十七页,共七十一页,编辑于2023年,星期日第十八页,共七十一页,编辑于2023年,星期日软脂酸合成的总反应式为:
CH3COSCoA+7HOOCCH2COSCoA+14NADPH+14H+
CH3(CH2)14COOH+7CO2+6H2O+8HSCoA+14NADP+
2.脂酸碳链的加长
(1)内质网脂酸碳链延长途径(2)线粒体脂酸碳链延长途径
第十九页,共七十一页,编辑于2023年,星期日
3.不饱和脂酸的合成
4.脂酸合成的调节
(1)代谢物的调节作用(2)激素的调节作用(二)甘油三酯的合成代谢
1.合成部位:肝脏(主要)、脂肪组织及小肠。第二十页,共七十一页,编辑于2023年,星期日2.合成原料:甘油、脂酸
3.合成基本过程如下◆脂肪酸+CoA-SH脂酰CoA+PPi◆两条途径:即甘油一酯途径和甘油二酯途径
(1)甘油一酯途径(小肠粘膜细胞
):(具体过程已在第一节“脂类的消化吸收及运输”中阐述,这里不再重复)。
(2)甘油二酯途径(肝细胞及脂肪细胞)
:
脂酰CoA合成酶ATPAMPMg2+第二十一页,共七十一页,编辑于2023年,星期日葡萄糖
HO
CH2OHCHCH2OP○脂酰CoA转移酶CH2OHCHCH2OPOH○R1COCoACoA3-甘油-酯
1-脂酰-3-磷酸甘油R2COCoACoA脂酰CoA转移酶磷脂酸O磷脂酸磷酸酶PiCH2OC-R1CHCH2OPR2COOCH2OC-R1CHCH2OHR2CO○‖‖○CH2OC-R1CHCH2OCR3
‖R2CO○○‖脂酰CoA转移酶R3COCoACoA1,2甘油二酯甘油三酯第二十二页,共七十一页,编辑于2023年,星期日◆肝、肾等组织含有甘油激酶,能催化游离甘油磷酸化生成3-磷酸甘油,供甘油三酯合成。脂肪细胞缺乏甘油激酶,不能直接利用甘油合成甘油三酯。三、必需脂酸及其生理功能
必需脂酸是指维持机体正常的生命活动必不可少、但机体自身又不能合成、必须靠食物提供的脂酸,为多不饱和脂酸,如亚油酸、亚麻酸。(一)不饱和脂酸的分类及命名第二十三页,共七十一页,编辑于2023年,星期日不饱和脂酸的命名常用系统命名法,标示出脂酸的碳链长度(即碳原子数目)和双键位置。在标示双键位置时,如从脂酸的羧基碳起计算碳原子的顺序,其编码体系为△编码体系。如从脂酸的甲基碳起计算碳原子顺序,其编码体系为ω或n编码体系。按ω或n编码体系命名,哺乳动物体内的各种不饱和脂酸可分为四族:即ω7族、ω9族、ω6族和ω3族
不饱和脂酸ω(或n)编码体系及分族
族母体脂酸族母体脂酸ω-7(n-7)软油酸(16:1,ω-7)ω-6(n-6)亚油酸(18:2,ω-6,9)ω-9(n-9)油酸(18:1,ω-9)ω-3(n-3)α-亚麻酸(18:3,ω-3,6,9)第二十四页,共七十一页,编辑于2023年,星期日常见不饱和脂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16:197ω-7广泛油酸十八碳一烯酸18:199ω-9广泛亚油酸十八碳二烯酸18:29,126,9ω-6植物油α-亚麻酸十八碳三烯酸18:39,12,153,6,9ω-3植物油γ-亚麻酸十八碳三烯酸18:36,9,126,9,12ω-6植物油花生四烯酸廿碳四烯酸20:45,8,11,146,9,12,15ω-6植物油Timnodonic廿碳五烯酸(EPA)20:55,8,11,14,173,6,9,12,15ω-3鱼油Clupanodonic廿二碳五烯酸(DPA)22:57,10,13,16,193,6,9,12,15ω-3鱼油,脑Cervonic廿二碳六烯酸(DPA)22:64,7,10,13,16,193,6,9,12,15,18ω-3鱼油第二十五页,共七十一页,编辑于2023年,星期日(二)不饱和脂酸的生理功能(三)多不饱和脂酸衍生物及其生理功能
1.前列腺素、血栓噁烷、白三烯的化学结构及命名986531101112141517192097531111315171920COOHCOOHCH3CH3R2R110
花生四烯酸
前列腺酸第二十六页,共七十一页,编辑于2023年,星期日●根据五碳环上取代基团和双键位置不同,PG分为9型,分别命名为PGA、B、C、D、E、F、G、H及I,体内PGA、E及F较多。PGI2是带双环的PG,除五碳环外,还有一个含氧的五碳环,因此又称为前列腺环素(prostacyclin)。
第二十七页,共七十一页,编辑于2023年,星期日●根据其R1及R2两条侧链中双键数目的多少,PG又分为1,2,3类,在字母的右下角标示。1类2类3类第二十八页,共七十一页,编辑于2023年,星期日●
血栓噁烷也是廿碳不饱和脂酸的衍生物,它有前列腺酸样骨架但又不相同,分子中的五碳环为含氧的噁烷所取代。血栓噁烷A2●白三烯是不含前列腺酸骨架的廿碳多不饱和脂酸衍生物,有4个双键,所以在LT字母的右下方标以4。白三烯A4(LTA4)第二十九页,共七十一页,编辑于2023年,星期日2.前列腺素、血栓噁烷、白三烯的合成(1)前列腺素及血栓噁烷的合成:外界刺激磷脂磷脂酶A2激活花生四烯酸PGH合成酶2O22e还原酶2ePGH2TXA2PGI2
合成酶PGI2TXA2合成酶PGD2PGE2PGI2细胞第三十页,共七十一页,编辑于2023年,星期日(2)白三烯的合成
3.前列腺素、血栓噁烷、白三烯的生理功能(1)前列腺素的生理功能
(2)血栓噁烷的生理功能
(3)白三烯的生理功能
第三十一页,共七十一页,编辑于2023年,星期日第三节磷脂的代谢磷脂是含有磷酸基团的脂类物质的总称根据其化学组成特征,磷脂可分为甘油磷脂和鞘磷脂两大类
甘油磷脂又可分为磷脂酰胆碱(卵磷脂)、磷脂酰乙醇胺(脑磷脂)、磷脂酰丝氨酸、磷脂酰甘油、二磷脂酰甘油(心磷脂)及磷脂酰肌醇等。第三十二页,共七十一页,编辑于2023年,星期日一、甘油磷脂的代谢(一)甘油磷脂的组成、分类及结构
甘油磷脂由甘油、脂酸、磷酸及含氮化合物等组成,其基本结构为:第三十三页,共七十一页,编辑于2023年,星期日机体几类重要的甘油磷脂X-OHX取代基甘油磷脂的名称水H磷脂酸胆碱CH2CH2N+(CH3)3磷脂酰胆碱(卵磷脂)乙醇胺CH2CH2NH磷脂酰乙醇胺(脑磷脂)丝氨酸CH2CH(NH2)COOH磷脂酰丝氨酸甘油CH2CHOHCH2OH磷脂酰甘油磷脂酰甘油二磷脂酰甘油(心磷脂)肌醇磷脂酰肌醇CH2CHOHCH2OPOCH2OHHCOCOR2CH2OCOR1O‖O-23HHHHO654OHOHHHOHHOH1第三十四页,共七十一页,编辑于2023年,星期日
以肝、肾及肠等组织细胞合成甘油磷脂最活跃
(二)甘油磷脂的合成1.合成部位●人体全身各组织细胞内质网均含有甘油磷脂合成酶系2.合成的原料
●基本原料包括甘油、脂酸、磷酸盐、胆碱(choline)、
丝氨酸、肌醇(inositol)等。第三十五页,共七十一页,编辑于2023年,星期日HOCH2CHCOOHNH2CO2HOCH2CH2NH2HOCH2CH2N+(CH3)33S-腺苷甲硫氨酸丝氨酸乙醇胺胆碱乙醇胺激酶ATPADPP-OCH2CH2NH2胆碱激酶ATPADPP-OCH2CH2N+(CH3)3CTP:磷酸转移酶CTPPPiCDP转移酶CTPPPiCDP磷酸乙醇胺磷酸胆碱乙醇胺胞苷酰CDP-乙醇胺CTP:磷酸胆碱胞苷酰CDP-胆碱OCH2CH2NH2OCH2CH2N+(CH3)3(CH3)3(CH2)2OPOOOPOOOCH2N+OONNH2OHOHCDP-胆碱NR2COCH2OPOOOPOOOCH2CHOONNH2OHOHCDP-甘油二酯NOCH2OCOR1第三十六页,共七十一页,编辑于2023年,星期日3.合成基本过程甘油磷脂的合成有两条途径,即甘油二酯途径和CDP-甘油二酯(1)甘油二酯途径:磷脂酰胆碱及磷脂酯乙醇胺主要通过此途径合成。这两类磷脂在体内含量最多,占组织及血液中磷脂的75%以上。葡萄糖3-磷酸甘油磷脂酸转酰酶2RCOCoA2CoAPi磷酸酶1,2甘油二酯转移酶CDP-乙醇胺CMPCDP-胆碱CMP脂酰-CoACoA磷脂酰乙醇胺(脑磷脂)磷脂酰胆碱(卵磷脂)甘油三酯OCH2OCR1OR2COCHCH2OOPOCH2CH2NH2OH脑磷脂OCH2OCR1OR2COCHCH2OOPOCH2CH2N+(CH3)3OH卵磷脂第三十七页,共七十一页,编辑于2023年,星期日(2)CDP-甘油二酯途径:肌醇磷脂(phosphatidylinositol)、丝氨酸磷脂(phosphatidyserine)及心磷脂(cardiolipin)由此途径合成。3-磷酸甘油磷肪酸转酰酶2RCOCoA2CoAPPi胞苷酰转移酶CDP-甘油二酯合成酶肌醇CMP丝氨酸CMP磷脂酰甘油CMP磷脂酰肌醇磷脂酰丝氨酸二磷脂酰甘油(心磷脂)CTP葡萄糖OCH2OR2CCHCH2OPOCH2CHOHCH2O¯二磷脂酰甘油(心磷脂)OOCR1OOPOOO¯CH2COR3OCHCH2OCROOCH2OR2CCHCH2OPOO¯OOCR1OOHOHOHOHHOHHHHOHH磷脂酰肌醇OCH2OCCHCH2OPOCH2CH(NH2)COOHO¯OOCR1OR2磷脂酰丝氨酸第三十八页,共七十一页,编辑于2023年,星期日(三)甘油磷脂的降解
生物体内存在能使甘油磷脂水解的多种磷脂酶(phospholipase),包括磷脂酶A1、A2、B1、B2、C及D,它们分别作用于甘油磷脂分子中不同的酯键,降解甘油磷脂。OCH2OCCHCH2OHOOCR1R2甘油二酯OCH2OCCHCH2OOCR1R2磷脂酸OPOHOO¯OPO¯XO¯OCH2OCCHCH2OOCR2R2甘油磷酯H2OH2OXOH磷脂酶DOPOO¯OXH2OOCO¯R2OCO¯R1磷脂酶A2磷脂酶A1OCH2OHOCCHCH2OOPOR2溶血磷酯2O¯XOCH2CHCH2HOOPO溶血磷酯1O¯XOCR1OH2OOCO¯R2溶血磷脂酶2(磷脂酶B2)OCH2OHCHCH2HOOPOO¯XH2O溶血磷脂酶1(磷脂酶B1)OCO¯R1磷脂酶对甘油磷脂的水解作用X:含氮碱第三十九页,共七十一页,编辑于2023年,星期日二、鞘磷脂的代谢(一)鞘磷脂的化学组成及结构
鞘磷脂是一类含鞘氨醇(sphingosine)或二氢鞘氨醇的脂类物质,简称鞘脂(sphingolipids),其分子结构中不含甘油,而是一分子脂酸通过其羧基以酰胺键与鞘氨醇的氨基相连。此外,鞘脂分子结构中还可以含有磷酸基团或糖基,所以鞘脂又可分为鞘磷脂和鞘糖脂,含磷酸基团的鞘脂称为鞘磷脂,含糖基的鞘脂称为鞘糖脂。CHNH2∣CH2OHCH3(CH2)12CHCHCHOH反式CH2(CH2)14CHOHCHNH2∣CH2OH鞘氨醇二氢鞘氨醇第四十页,共七十一页,编辑于2023年,星期日CH3(CH2)mCHCHCHOHCHNHCO(CH2)nCH3CH2OX鞘氨醇脂肪酸取代基鞘脂的化学结构通式m多为12;n多在12~22之间●鞘脂分子中所含的脂酸主要为16C,18C,22C或24C的饱和或单不饱和脂酸,有的还含α羟基。鞘脂的末端基常被极性基团(X)如磷酸胆碱或糖基所取代,其结构与甘油脂颇为相似。●鞘磷脂及鞘糖脂的取代基X各不相同,鞘磷脂含磷酸,其末端羟基取代基团X为磷酸胆碱或磷酸乙醇胺。鞘糖脂含糖,其X基团为单糖基或寡糖链所取代,通过β-糖苷键与其末端羟基相连。第四十一页,共七十一页,编辑于2023年,星期日(二)鞘磷脂的代谢神经鞘磷脂(sphingomyelin)是人体含量最多的鞘磷脂,由鞘氨醇、脂酸及磷酸胆碱构成。
1.鞘氨醇的合成(1)合成部位:全身各组织细胞均可合成,但以脑组织细胞最活跃。(2)合成原料:合成鞘氨醇的基本原料是软脂酰CoA、丝氨酸和胆碱,还需磷酸吡哆醛、NADPH+H+及FAD等辅酶参加。(3)合成过程:在磷酸吡哆醛的参与下,由内质网3-酮二氢鞘氨醇合成酶催化,软脂酰CoA与L-丝氨酸缩合并脱羧生成3-酮基二氢鞘氨醇(3-ketodihydrosphingosine),再由NADPH+H+供氢,由还原酶催化,加氢生成二氢鞘氨醇,然后在脱氢酶的催化下,脱氢生成鞘氨醇,脱下的氢由FAD接受,生成FADH+H+。第四十二页,共七十一页,编辑于2023年,星期日2.神经鞘磷脂的合成
在脂酰转移酶的催化作用下,鞘氨醇的氨基与脂酰CoA进行酰胺缩合,即生成N-脂酰鞘氨醇,最后由CDP-胆碱提供磷酸胆碱即生成神经鞘磷脂。3.神经鞘磷脂的降解需神经鞘磷脂酶(sphingomyelinase)的催化,才能完成神经鞘磷脂的降解。(三)鞘糖脂的代谢
N-脂酰鞘氨醇的末端羟基与单糖如葡萄糖或寡糖以β-糖苷键结合而生成的脂类物质即为鞘糖脂,第四十三页,共七十一页,编辑于2023年,星期日1.鞘糖脂的合成
由CDP-葡萄糖、CDP-半乳糖、CMP-唾液酸等提供糖基,在糖基转移酶的催化下,将糖基转移至N-脂酰鞘氨醇的末端羟基,缩合成β-糖苷键,即生成鞘糖脂。2.鞘糖脂的降解
鞘糖脂的降解是在多种糖基水解酶的作用下,水解去除糖基。如鞘糖脂含有寡糖链,则需将糖基逐个去除。第四十四页,共七十一页,编辑于2023年,星期日第四节胆固醇代谢●胆固醇的得名源于它最先是从动物胆石中分离出的、具有羟基的固体醇类化合物,故称为胆固醇(cholesterol,chole胆,sterol固醇)。●固醇的基本结构是环戊烷多氢菲,它由3个乙烷环和1个环戊烷稠合而成。所有固醇(包括胆固醇)都具有环戊烷多氢菲的共同结构,不同固醇间的区别在于碳原子数目及取代基不同。
β-谷固醇麦角固醇第四十五页,共七十一页,编辑于2023年,星期日一、胆固醇的合成(一)合成部位●人体所需的胆固醇部分来自动物性食物,但主要由机体自身合成。●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胆固醇,每天的合成量为1g
左右。●肝是合成胆固醇的主要场所,机体自身合成胆固醇的
70%~80%由肝合成,其次是小肠,合成机体自身合成胆固醇的10%。第四十六页,共七十一页,编辑于2023年,星期日(二)合成原料
乙酰CoA及NADPH+H+是合成胆固醇的基本原料。
(三)合成基本过程胆固醇合成过程复杂,有近30步酶促反应,大致可划分为三个阶段。
1.甲羟戊酸的合成
2CH3COCoA2CH3COCH2COCoA
硫解酶HSCoAHMGCoA合酶CH3COCoAHSCoACOOHCH2CCH2COCoAHOCH3HMGCoA还原酶2NADPH+2H+2NADPHSCOACOOHCH2CCH2CH2OHHOCH3羟基甲基戊二酸单酰COA
甲羟戊酸(MVA)第四十七页,共七十一页,编辑于2023年,星期日2.鲨烯的合成
●由ATP提供能量,在胞液中一系列酶的作用下,MVA经脱羧、磷酸化生成活泼的异戊烯焦磷酸(3-isopentenylpyrophosphate,IPP,C5)和二甲基丙烯焦磷酸(3,3-dimethylallylpyrophosphate,DPP)。●3分子活泼的5碳焦磷酸化合物(IPP及DPP)缩合生成15碳的焦磷酸法尼酯(farnesylpyrophosphate,FPP)。●在内质网鲨烯合酶(squalenesynthase)的催化下,2分子15碳的焦磷酸法尼酯经再缩合、还原即生成30碳的多烯烃——鲨烯(squalene)。第四十八页,共七十一页,编辑于2023年,星期日3.胆固醇的合成
CH3COCH2CO-SCoACH3-CO-SCoA-OOCCH2CCH3OHCH2COSCOAβ-羟-β-甲基戊二酸单酰辅酶ANADPH+H+CoA-SHHOCH2CH2CCH2COO-OHCH3甲羟戊酸(MVA)PPPPPPPP2ATP2Pi+2ADPOCH2CH2CCH2COO-OHCH35-焦磷酸甲羟戊酸ATPPi+ADPCO2OCH2CH2CCH2CH2CH3异戊烯焦磷酸OCH2CH2CCH2CH3CH3==()头二甲丙烯焦磷酸(3X)O头焦磷酸法尼酯(2X)胆固醇的合成过程
头鲨烯头羊毛固醇HO胆固醇第四十九页,共七十一页,编辑于2023年,星期日4.胆固醇酯的合成
●在脂酰-胆固醇脂酰转移酶(acyl-CoA:cholesterolacyltransferase,ACAT)的作用下,细胞内的游离胆固醇能与脂酰CoA缩合,生成胆固醇酯,并释放出乙酰CoA。
●胆固醇酯是细胞内胆固醇的主要储存形式。血浆中的游离胆固醇则在血浆卵磷脂-胆固醇脂酰转移酶(lecithin:cholesterolacyltransferase,LCAT)的作用下,将卵磷脂甘油2位碳原子上的脂酰基(多为不饱和脂酰基)转移至胆固醇的3位羟基上,生成胆固醇酯和溶血卵磷脂。
●胆固醇酯是血浆胆固醇的主要运输形式。第五十页,共七十一页,编辑于2023年,星期日
(四)胆固醇合成的调节
●HMGCoA还原酶是胆固醇合成的限速酶,胆固醇合成的调节主要通过调节HMGCoA还原酶活性来实现,HMGCoA还原酶也影响胆固醇合成的各种因素的主要作用靶点。1.HMGCoA还原酶活性的调节方式(1)变构调节
(2)化学修饰调节
(3)酶的含量调节
第五十一页,共七十一页,编辑于2023年,星期日2.胆固醇合成的主要影响因素(1)饥饿与饱食:饥饿或禁食可抑制肝合成胆固醇。(2)胆固醇含量
:细胞胆固醇含量是影响胆固醇合成的主要因素之一,细胞胆固醇含量升高可反馈抑制肝胆醇的合成。
(3)激素
:胰岛素及甲状腺素能诱导肝细胞HMGCoA还原酶的合成,通过酶的含量调节增强HMGCoA还原酶活性,增加胆固醇的合成。胰高血糖素能快速抑制HMGCoA还原酶活性而抑制胆固醇的合成。第五十二页,共七十一页,编辑于2023年,星期日
二、胆固醇的转化
●胆固醇的母核——环戊烷多氢菲在体内不能被降解,所以胆固醇不能像糖、脂肪那样在体内被彻底分解;但它的侧链可被氧化、还原或降解转变为其它具有环戊烷多氢菲母核的生理活性化合物,或参与代谢调节,或排出体外。(一)转化为胆汁酸
胆固醇可以在肝脏被转化成胆汁酸(bileacid),这是胆固醇在体内代谢的主要去路。第五十三页,共七十一页,编辑于2023年,星期日
(二)转化为类固醇激素
胆固醇是肾上腺皮质、睾丸、卵巢等内分泌腺合成及分泌类固醇激素的原料。(三)转化为7-脱氢胆固醇
胆固醇可以在皮肤被氧化为7-脱氢胆固醇,后者可经紫外光照射转变为维生素D3。第五十四页,共七十一页,编辑于2023年,星期日第五节血浆脂蛋白代谢一血脂
●血浆所含的脂类物质统称血脂。它的组成复杂,包括:甘油三脂、磷脂、胆固醇及其酯、以及游离脂酸等。●磷脂主要有卵磷脂(约70%)、神经鞘磷脂(约20%)及脑磷脂(约10%)。
●血脂有两种来源:即外源性和内源性。外源性脂质是指从食物摄取、并经消化吸收进入血液的脂质;内源性脂质则指由肝细胞、脂肪细胞以及其他组织细胞合成后释放入血的脂质。第五十五页,共七十一页,编辑于2023年,星期日
正常成人空腹血脂的组成及含量
组成血浆含量空腹时主要来源mg/mmol/L总脂400~700(500)*
甘油三酯10~150(100)0.11~1.69(1.13)肝
总胆固醇100~250(200)2.59~6.47(5.17)肝
胆固醇酯70~200(145)1.81~5.17(3.75)
游离胆固醇40~70(55)1.03~1.81(1.42)
总磷脂150~250(200)48.44~80.73(64.58)肝
卵磷脂50~200(100)16.1~64.6(32.3)肝
神经磷脂50~130(70)16.1~42.0(22.6)肝
脑磷脂15~35(20)4.8~13.0(6.4)肝
游离脂酸5~20(15)脂肪组织*括号内为均值第五十六页,共七十一页,编辑于2023年,星期日二、血浆脂蛋白的分类、组成及结构研究发现,脂质在血液中是与一些蛋白质结合在一起,形成脂蛋白(lipoprotein),以脂蛋白的形式在血液中运输。(一)脂蛋白的分类
1.电泳法该方法根据不同脂蛋白的表面电荷不同,在电场中具有不同的迁移率进行分类。根据在电场中移动的快慢,可将脂蛋白分为α-脂蛋白、前β-脂蛋白、β-脂蛋白及乳糜微粒四类。α-脂蛋白泳动最快,相当于α1-球蛋白的位置;β-脂蛋白相当于β-球蛋白的位置;当β位于β-脂蛋白之前,相当于α2-球蛋白的位置;乳糜微粒(chylomicron,CM)不泳动,留在原点(点样处)。第五十七页,共七十一页,编辑于2023年,星期日血浆脂蛋白的琼脂糖凝胶电泳图
+-CMβ前βα2.超速离心法各种脂蛋白所含脂质及蛋白质的量各不相同,脂质与蛋白质的比例也不一样,因而不同脂蛋白的密度不相同,可以根据密度大小对脂蛋白进行分类。第五十八页,共七十一页,编辑于2023年,星期日可将血浆脂蛋白分为四类:脂蛋白按密度大小依次为乳糜微粒含脂最多,密度最小,极低密度脂蛋白(verylowdensitylipoprotein,VLDL)、低密度脂蛋白(lowdensitylipoprotein,LDL)和高密度脂蛋白(highdensitylipoprotein,HDL);分别相当于电泳分类中的CM、前β-脂蛋白、β-脂蛋白及α-脂蛋白等四类。除上述四类脂蛋白外,人血浆有还有中密度脂蛋白(intermediatedesitylipoprotein,IDL)和脂蛋白(a)(lipoprotein(a),Lp(a))。第五十九页,共七十一页,编辑于2023年,星期日分类密度法乳糜微粒
极低密度脂蛋白低密度脂蛋白高密度脂蛋白电泳法前β-脂蛋白β-脂蛋白α-脂蛋白性质
密度<0.950.95~1.0061.006~1.0631.063~1.210Sf值>40020~4000~20沉降电泳位置
原点α2-球蛋白β-球蛋白α1-球蛋白颗粒直径(nm)80~500
25~8020~255~17组成(%)蛋白质0.5~25~1020~2550脂质游离98~9990~9575~8050甘油三酯80~9550~70105磷脂5~7152025胆固醇1~41545~5020胆固醇1~25~785酯化胆固醇310~1240~4215~17血浆脂蛋白的分类、性质、组成及功能第六十页,共七十一页,编辑于2023年,星期日载脂蛋白组成(%)
apoAⅠ7<1—65~70apoAⅡ5——20~25apoAⅣ10———apoB100—20~6095—apoB489———apoCⅠ113—6apoCⅡ156微量1apoCⅢ0~24140—4apoE微量7~15<52apoD———3合成部位小肠粘膜细胞肝细胞血浆肝、肠、血浆功能转运外源性甘油三酯及胆固醇转运内源性甘油三酯及胆固醇转运内源性胆固醇逆向转运胆固醇第六十一页,共七十一页,编辑于2023年,星期日
(二)血浆脂蛋白的组成●血浆脂蛋白主要由蛋白质、甘油三酯、磷脂、胆固醇及其酯组成。(三)脂蛋白的结构●血浆各种脂蛋白具有大致相似的基本结构。疏水性较强的甘油三酯及胆固醇酯位于脂蛋白的内核,而载脂蛋白、磷脂及游离胆固醇则以单分子层覆盖于脂蛋白表面。第六十二页,共七十一页,编辑于2023年,星期日三、载脂蛋白载脂蛋白(apolipoprotein,apo)指血浆脂蛋白中的蛋白质,迄今已从人血浆脂蛋白分离出20多种,主要有apoA、B、C、D及E等五类。其中apoA又分为AⅠ、AⅡ、AⅣ及AV;apoB又分为B100及B48;apoC又分为CⅠ、CⅡ、CⅢ及CⅣ(第六十三页,共七十一页,编辑于2023年,星期日载脂蛋白分子量氨基酸数分布功能血浆含量*(mg/dl)AⅠ46000243HDL激活LCAT,识别HDL受体123.8±4.7AⅡ1750077X2HDL稳定HDL结构,激活HL33±5AⅣ46000371HDLCM,辅助激活LPL17±2Δ
B1005127234536VLDL,LDL识别LDL受体合成87.3±14.3B482640002152CM促进CM?CⅠ650057CM,VLDL,HDL激活LCAT?7.8±2.4CⅡ880079CM,VLDL,HDL激活LPL5.0±1.8CⅢ890079CM,VLDL,HDL抑
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