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文档简介

生物化学课件脂代谢运动第一页,共一百四十七页,编辑于2023年,星期日脂类概述脂肪和类脂总称为脂类(lipid)脂肪(fat):

三脂酰甘油(triacylglycerols,TAG)也称为甘油三酯(triglyceride,TG)类脂(lipoid):胆固醇(cholesterol,CH)

胆固醇酯(cholesterolester,CE)

磷脂(phospholipid,PL)糖脂分类定义第二页,共一百四十七页,编辑于2023年,星期日甘油三酯

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、磷脂酰甘油等第三页,共一百四十七页,编辑于2023年,星期日甘油三脂X=胆碱、乙醇胺、丝氨酸、甘油、肌醇、磷脂酰甘油等

甘油磷脂甘油第四页,共一百四十七页,编辑于2023年,星期日鞘脂鞘磷脂鞘糖脂FAPiX鞘氨醇FA糖鞘氨醇X=胆碱、乙醇胺第五页,共一百四十七页,编辑于2023年,星期日脂类与现代人类健康的关系是最为密切的,许多“富贵病”的起因都是由体内脂类代谢紊乱所造成的,诸如肥胖病、心脑血管系统疾病、结石、痛风病、糖尿病等。其中心脑血管系统疾病与脂代谢的关系最为直接。

第六页,共一百四十七页,编辑于2023年,星期日一系列心脑血管系统疾病的罪魁祸首都是血管内的粥样硬化粘附物。经化验,其组成全是胆固醇和脂肪,它们是祸根,是一对同谋犯!血管的硬化是从什么时候开始的呢?根据一些日本的病理学者的研究,14岁血管内壁开始出现硬化斑,即血管的硬化始于14岁。第七页,共一百四十七页,编辑于2023年,星期日甘油三酯是由一分子甘油和三分子脂肪酸经三次酯化反应生成的,又名(中性)脂肪。动物脂肪含饱和脂肪酸较多,很少有不饱和双键,在常温下常为固态,民间称脂。植物脂肪中含不饱和脂肪酸较多,双键数量多,常温下为液态,民间俗称为油。他们统称为甘油三酯。甘油三酯在体内主要分布在皮下和肠系膜等脂肪组织。正常成人的甘油三酯含量,男性约11-20%,女性约16-26%,所以女性体态丰满,曲线柔和。这仅是性别的生理差异,同性别中的个体差异也是相当大的。第八页,共一百四十七页,编辑于2023年,星期日怎样才叫肥胖呢?一是标准体重法男性标准体重(公斤)=身高(厘米)-110;女性标准体重(公斤)=身高(厘米)-105。

Broca提出的理想体重应是[身高(厘米)-100]×0.9,称为Broca公式,被多数研究者所公认而采用。一般在标准(或理想)体重的±10%范围内,均被视为正常体重。若超过10%,则为超重。超过20%,即称为肥胖。二是测定腰臀比(WHR)法测定腰臀比(WHR)法,即测定腰围与臀围的长度。男人的WHR不应大于1.0;女人的WHR不应大于0.85。若超出则视为肥胖。三是体质指数法(BMI法)(BodyMassIndex)以体重(kg)除以身高的平方(m2)求得,大于25kg/m2即为超重;大于30kg/m2即为肥胖。北京达能营养中心的学者们经过近10多年的调查和研究,积累了大量的数据,在科学地分析BMI与高血压、冠心病、高胆固醇血症和糖尿病的密切关系的基础上,不久前提出,中国人肥胖的标准应以BMI≥27为宜,25<BMI<27可视为体重超重。第九页,共一百四十七页,编辑于2023年,星期日

分类含量

分布

生理功能脂肪

甘油三酯

95﹪脂肪组织、血浆1.储脂供能2.提供必需脂酸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、胆汁酸等3.构成血浆脂蛋白脂类的分类、含量、分布及生理功能第十页,共一百四十七页,编辑于2023年,星期日游离脂肪酸(脂酸)的来源自身合成

以脂肪形式储存,需要时从脂肪动员产生,多为饱和脂肪酸和单不饱和脂肪酸。

食物供给

包括各种脂肪酸,其中一些不饱和脂肪酸,动物不能自身合成,需从植物中摄取。

*必需脂肪酸——

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,故称必需脂肪酸。P110第十一页,共一百四十七页,编辑于2023年,星期日

食用油的营养价值又是如何评判的呢?其衡量标准应该是:①脂肪酸的不饱和度。不饱和度越高,熔点越低,营养价值就越高。尤其是必需脂肪酸含量的多少,决定了其营养价值的高低。②脂溶性维生素的含量。含量越高越好。根据近几年的最新研究,对人类最合适,最易接受的比值是:多不饱和/单不饱和(含一个双键)/饱和脂肪酸为1/1/1。拿这个新观念去衡量食用油,其营养价值的优劣依次将是鱼油(尤其是深海鱼油)优于植物油,而动物油最差。在植物油中,最好的莫过于橄榄油、糠油、红花油(是从植物红花中提取的一种植物油,绝非药用红花油)与麦胚油;其次是葵花油、大豆油、棉籽油、玉米油、芝麻油、亚麻子油、花生油;第十二页,共一百四十七页,编辑于2023年,星期日第一节脂质的消化与吸收DigestionandAbsorptionofLipid

第十三页,共一百四十七页,编辑于2023年,星期日脂质的消化条件

乳化剂(如胆汁酸盐)的乳化作用;②酶的催化作用部位

主要在小肠上段第十四页,共一百四十七页,编辑于2023年,星期日消化过程及相应的酶乳化消化酶甘油三酯产物食物中的脂类2-甘油一酯+2FFA磷脂溶血磷脂+FFA磷脂酶A2胆固醇酯胆固醇酯酶胆固醇+FFA

胰脂酶

辅脂酶

微团(micelles)第十五页,共一百四十七页,编辑于2023年,星期日辅脂酶本身不具脂肪酶的活性,但它能同时与脂肪及胰脂酶结合。将胰脂酶吸附在乳化后的脂肪微团的水油界面上,有利于胰脂酶催化作用的发挥。辅脂酶第十六页,共一百四十七页,编辑于2023年,星期日脂肪与类脂的消化产物,包括甘油一酯、脂酸、胆固醇及溶血磷脂等以及中链脂酸(6~10C)及短链脂酸(2~4C)构成的甘油三酯与胆汁酸盐,形成混合微团(mixedmicelles),被肠粘膜细胞吸收。第十七页,共一百四十七页,编辑于2023年,星期日脂质的吸收部位十二指肠下段及空肠上段方式中链及短链脂酸构成的TG

乳化

吸收

脂肪酶甘油+FFA门静脉血循环肠粘膜细胞第十八页,共一百四十七页,编辑于2023年,星期日长链脂酸及2-甘油一酯肠粘膜细胞(酯化成TG)胆固醇及游离脂酸肠粘膜细胞(酯化成CE)淋巴管血循环乳糜微粒(chylomicron,CM)TG、CE、PL+载脂蛋白(apo)B48、C、AⅠ、AⅣ溶血磷脂及游离脂酸肠粘膜细胞(酯化成PL)第十九页,共一百四十七页,编辑于2023年,星期日甘油一酯途径CoA+RCOOHRCOCoA

脂酰CoA合成酶ATPAMPPPi

脂酰CoA

转移酶

CoAR2COCoAR3COCoACoA脂酰CoA

转移酶第二十页,共一百四十七页,编辑于2023年,星期日第二节甘油三酯的代谢

MetabolismofTriglyceride第二十一页,共一百四十七页,编辑于2023年,星期日(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)一、三脂酰甘油的分解代谢第二十二页,共一百四十七页,编辑于2023年,星期日脂解激素能促进脂肪动员的激素,如胰高血糖素、肾上腺素、去甲肾上腺素、促肾上腺皮质激素、促甲状腺激素等。

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。第二十三页,共一百四十七页,编辑于2023年,星期日脂肪动员过程脂解激素-受体G蛋白ACATPcAMPPKA+++HSLa(无活性)HSLb(有活性)TG

甘油二酯(DG)甘油一酯甘油FFAFFAFFA

甘油二酯脂肪酶甘油一酯脂肪酶甘油溶于水,可以直接由血液运输,而游离脂肪酸不溶于水,必须与血浆清蛋白结合才能运输

第二十四页,共一百四十七页,编辑于2023年,星期日甘油

3-磷酸甘油磷酸二羟丙酮ATPADPNAD+NADH+H+甘油激酶3-磷酸甘油脱氢酶糖代谢3磷酸甘油醛(脂肪细胞及骨骼肌细胞缺乏甘油激酶不能利用甘油)(二)甘油的代谢部位:肝、肾、肠等组织其中肝甘油激酶活性很高

第二十五页,共一百四十七页,编辑于2023年,星期日(三)脂肪酸的β-氧化组织:大多数组织均可进行,其中肝、肌肉最活跃。但是,脑及神经组织和红细胞等不能利用脂肪酸。亚细胞:胞液、线粒体部位

第二十六页,共一百四十七页,编辑于2023年,星期日脂肪酸的活化

——脂酰CoA的生成(胞液)脂酰CoA合成酶

ATPAMPPPi*脂酰CoA合成酶(acyl-CoAsynthetase)存在于内质网及线粒体外膜上

+CoA-SH第二十七页,共一百四十七页,编辑于2023年,星期日关键酶2.

脂酰CoA

进入线粒体饥饿、高脂低糖膳食或患糖尿病。机体不能利用糖,需脂酸供能↑高糖低脂膳食时↓第二十八页,共一百四十七页,编辑于2023年,星期日第二十九页,共一百四十七页,编辑于2023年,星期日3.

脂肪酸的β氧化1904年,FranzKnoop利用ω-苯基脂肪酸喂饲动物,在检查尿中的代谢产物时发现:不论碳链长短,凡是奇数碳原子的ω-苯基脂肪酸其尿中产生苯甲酸,而偶数碳原子的脂肪酸其尿中则产生苯乙酸。他由此推断,脂肪酸是在β-碳原子上发生氧化而被降解。第三十页,共一百四十七页,编辑于2023年,星期日脂肪酸的β氧化过程脱氢加水再脱氢硫解脂酰CoAL(+)-β羟脂酰CoAβ酮脂酰CoA脂酰CoA+乙酰CoA

脂酰CoA

脱氢酶反⊿2-烯酰CoAL(+)-β羟脂酰CoA脱氢酶NAD+NADH+H+⊿2--烯脂酰CoA

水化酶H2OFADFADH2β酮脂酰CoA

硫解酶CoA-SH目录第三十一页,共一百四十七页,编辑于2023年,星期日5目录第三十二页,共一百四十七页,编辑于2023年,星期日

NADH+H+

FADH2

H2O呼吸链

1.5ATPH2O呼吸链

2.5ATP乙酰CoA彻底氧化三羧酸循环生成酮体肝外组织氧化利用第三十三页,共一百四十七页,编辑于2023年,星期日脂酰CoA脱氢酶L(+)-β羟脂酰CoA脱氢酶

NAD+NADH+H+⊿--烯酰CoA

水化酶2H2OFADFADH2β酮脂酰CoA

硫解酶CoA-SH脂酰CoA合成酶肉碱转运载体ATPCoASHAMPPPiH2O呼吸链1.5ATPH2O呼吸链2.5ATP线粒体膜TAC第三十四页,共一百四十七页,编辑于2023年,星期日活化:消耗2个高能磷酸键β氧化:

每轮循环

四个重复步骤:脱氢、加水、再脱氢、硫解产物:1分子乙酰CoA1分子少两个碳原子的脂酰CoA1分子NADH+H+1分子FADH2

4.

脂肪酸氧化的能量生成

——以16碳软脂酸的氧化为例第三十五页,共一百四十七页,编辑于2023年,星期日7轮循环产物:8分子乙酰CoA7分子NADH+H+7分子FADH2能量计算:

生成ATP

8×10+7×2.5+7×1.5=108

净生成ATP

108–2=106第三十六页,共一百四十七页,编辑于2023年,星期日(1)不饱和脂肪酸的氧化5.脂肪酸的其他氧化方式

不饱和脂酸β氧化顺⊿3-烯酰CoA顺⊿2-烯酰CoA反⊿2-烯酰CoA⊿3顺-⊿2反烯酰CoA

异构酶β氧化L(+)-β羟脂酰CoAD(-)-β羟脂酰CoAD(-)-β羟脂酰CoA

表构酶H2O第三十七页,共一百四十七页,编辑于2023年,星期日亚油酰CoA(⊿9顺,⊿12顺)3次β氧化十二碳二烯脂酰CoA(⊿3顺,⊿6顺)十二碳二烯脂酰CoA(⊿2反,⊿6顺)⊿3顺,⊿2反-烯脂酰

CoA异构酶2次β氧化第三十八页,共一百四十七页,编辑于2023年,星期日八碳烯脂酰CoA(⊿2顺)D(-)-β-羟八碳脂酰CoAL(+)-β-羟八碳脂酰CoA4乙酰CoA4次β氧化β-羟脂酰CoA

表构酶烯脂酰CoA

水化酶12CH3cOHOSCoA3第三十九页,共一百四十七页,编辑于2023年,星期日(2)丙酸的氧化奇数碳脂酸CH3CH2CO~SCoA

羧化酶(ATP、生物素)CO2D-甲基丙二酰CoAL-甲基丙二酰CoA消旋酶变位酶5-脱氧腺苷钴胺素琥珀酰CoATAC第四十页,共一百四十七页,编辑于2023年,星期日远离羧基端的ω甲基碳原子内质网的脂肪酸ω氧化酶系(3)脂肪酸的ω氧化ω-羟基脂肪酸ω-醛基脂肪酸α、ω二羧酸两端同时进行β-氧化第四十一页,共一百四十七页,编辑于2023年,星期日乙酰乙酸(acetoacetate)、β-羟丁酸(β-hydroxybutyrate)、丙酮(acetone)三者总称为酮体。血浆水平:0.03~0.5mmol/L(0.3~5mg/dl)代谢定位:生成:肝细胞线粒体利用:肝外组织(心、肾、脑、骨骼肌等)线粒体(四)酮体的生成和利用第四十二页,共一百四十七页,编辑于2023年,星期日CO2CoASHCoASHNAD+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.

酮体的生成第四十三页,共一百四十七页,编辑于2023年,星期日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)乙酰乙酸硫激酶(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)第四十四页,共一百四十七页,编辑于2023年,星期日2乙酰CoA乙酰乙酰CoA乙酰CoA乙酰乙酸HMGCoAD(-)-β-羟丁酸丙酮乙酰乙酰CoA琥珀酰CoA琥珀酸酮体的生成和利用的总示意图2乙酰CoA第四十五页,共一百四十七页,编辑于2023年,星期日3.

酮体生成的生理意义酮体是肝脏输出能源的一种形式。并且酮体可通过血脑屏障,是脑组织的重要能源。酮体利用的增加可减少糖的利用,有利于维持血糖水平恒定,节省蛋白质的消耗。饥饿、高脂低糖膳食、糖尿病时酮体生成过多引起酮血酮尿症。第四十六页,共一百四十七页,编辑于2023年,星期日4.

酮体生成的调节(1)饱食及饥饿的影响(主要通过激素的作用)抑制脂解,脂肪动员饱食

胰岛素

进入肝的脂酸

脂酸β氧化

酮体生成饥饿

脂肪动员FFA胰高血糖素等脂解激素

酮体生成

脂酸β氧化第四十七页,共一百四十七页,编辑于2023年,星期日(2)糖代谢的影响糖代谢旺盛

3-磷酸甘油和ATP充足,脂肪酸主要酯化

3-磷酸甘油生成甘油三酯及磷脂,酮体生成减少。

乙酰CoA,柠檬酸

+乙酰CoA羧化酶丙二酰CoA

丙二酰CoA竞争性抑制肉碱脂酰转移酶,抑制脂酰CoA进入线粒体,脂酸β氧化减弱,酮体生成减少。第四十八页,共一百四十七页,编辑于2023年,星期日糖代谢减弱

3-磷酸甘油和ATP不足,脂酸酯化减少,主要进入线粒体进行β-氧化,酮体生成增多。第四十九页,共一百四十七页,编辑于2023年,星期日(一)脂肪酸的合成二、甘油三酯的合成代谢组织:肝(主要)、肾、脑、肺、乳腺及脂肪等组织亚细胞:胞液:主要合成16碳的软脂酸(棕榈酸)肝线粒体、内质网:碳链延长1.合成部位第五十页,共一百四十七页,编辑于2023年,星期日NADPH的来源

磷酸戊糖途径(主要来源)

胞液中苹果酸酶催化的反应乙酰CoA、ATP、HCO3﹣、NADPH、Mn2+2.

合成原料乙酰CoA的主要来源乙酰CoA全部在线粒体内产生,通过柠檬酸-丙酮酸循环(citratepyruvatecycle)出线粒体。乙酰CoA氨基酸G(主要)第五十一页,共一百四十七页,编辑于2023年,星期日线粒体膜胞液线粒体基质丙酮酸丙酮酸苹果酸草酰乙酸柠檬酸柠檬酸乙酰CoANADPH+H+

NADP+苹果酸酶CoA乙酰CoAATPADPPiATP柠檬酸裂解酶CoA草酰乙酸H2O柠檬酸合酶CO2ATP+CO2ADP第五十二页,共一百四十七页,编辑于2023年,星期日(1)丙二酰CoA的合成总反应式

丙二酰CoA

+ADP+PiATP+HCO3-

+乙酰CoA3.

软脂酸合成酶系及反应过程乙酰CoA羧化酶第五十三页,共一百四十七页,编辑于2023年,星期日乙酰CoA羧化酶(acetylCoAcarboxylase)是脂酸合成的限速酶,存在于胞液中,其辅基是生物素,Mn2+是其激活剂。变构激活剂:柠檬酸、异柠檬酸变构抑制剂:软脂酰CoA及其它长链脂酰CoA化学修饰调节:第五十四页,共一百四十七页,编辑于2023年,星期日(2)软脂酸的生成从乙酰CoA及丙二酰CoA合成长链脂酸,是一个重复加成过程,每次延长2个碳原子。各种生物合成脂酸的过程基本相似。第五十五页,共一百四十七页,编辑于2023年,星期日*软脂酸合成酶有7种酶蛋白(脂肪酰基转移酶、丙二酰CoA酰基转移酶、β-酮脂肪酰合成酶、β-酮脂肪酰还原酶、β-羟脂酰基脱水酶、烯脂酰还原酶和硫酯酶),聚合在一起构成多酶体系。大肠杆菌第五十六页,共一百四十七页,编辑于2023年,星期日高等动物7种酶活性都在一条多肽链上,属多功能酶,由一个基因编码;有活性的酶为两相同亚基首尾相连组成的二聚体。第五十七页,共一百四十七页,编辑于2023年,星期日三个结构域:底物进入缩合单位、还原单位、软脂酸释放单位酰基载体蛋白(ACP)β-酮脂肪酰合成酶丙二酸单酰转移酶硫酯酶烯脂酰还原酶β-酮脂肪酰还原酶脱水酶脂肪酰基转移酶第五十八页,共一百四十七页,编辑于2023年,星期日

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。´第五十九页,共一百四十七页,编辑于2023年,星期日*软脂酸的合成过程底物进入

乙酰CoACE-S-乙酰基(缩合酶)丙二酰CoAACP-S-丙二酰基软脂酸合成酶

乙酰基(第一个)丙二酰基β-酮脂肪酰合成酶ACP脂肪酰基转移酶丙二酸单酰转移酶第六十页,共一百四十七页,编辑于2023年,星期日缩合CO2加氢NADPH+H+NAD+脱水H2O再加氢NADPH+H+NAD+目录软脂酸合成酶ACP转位β-酮脂肪酰合成酶第六十一页,共一百四十七页,编辑于2023年,星期日转位丁酰基由ACP-泛-SH转移至CE-半胱-SH(β-酮脂肪酰合成酶)ACPSC=O

CH2CH2CH3CEHSSO=CCH2

CH2CH3CEACPHS转位第六十二页,共一百四十七页,编辑于2023年,星期日经过7轮循环反应,每次加上一个丙二酰基,增加两个碳原子,最终释出软脂酸。CESO=CCH3ACPSC=OCH2—COO-CESO=CCH2CH2CH2CH2CH3

ACPSC=OCH2—COO-

CESO=CCH2

CH2

CH2

CH2

CH2

CH2

CH3

ACPSC=OCH2—COO-

O-O=C

CH2

CH2CH2CH2CH2CH2CH3CH2CH2

CH2

CH2

CH2CH2

CH2

CH2

CEACPHSHS+4H++4e-CO2CESO=C

CH2

CH2

CH3

ACPSC=OCH2—COO-

4H++4e-CO24H++4e-CO2目录第六十三页,共一百四十七页,编辑于2023年,星期日软脂酸合成的总反应CH3COSCoA

+7HOOCH2COSCoA

+

14NADPH+H+CH3(CH2)14COOH+7CO2

+6H2O+8HSCoA

+14NADP+第六十四页,共一百四十七页,编辑于2023年,星期日软脂酸的合成总图目录β-酮脂肪酰合成酶ACP第六十五页,共一百四十七页,编辑于2023年,星期日

脂肪酸合成的特点:①合成所需原料为乙酰CoA,直接生成的产物是软脂酸;②在胞液中进行,关键酶是乙酰CoA羧化酶;③合成为一耗能过程(7ATP);④需NADPH作为供氢体,对糖的磷酸戊糖途径有依赖性。第六十六页,共一百四十七页,编辑于2023年,星期日(二).脂酸碳链的延长1.

内质网脂酸碳链延长酶系(肝)

以丙二酰CoA为二碳单位供体,由NADPH+H+供氢经缩合、加氢、脱水、再加氢等一轮反应增加2个碳原子,合成过程类似软脂酸合成,但脂酰基连在CoASH上进行反应,可延长至24碳,以18碳硬脂酸为最多。第六十七页,共一百四十七页,编辑于2023年,星期日2.

线粒体脂酸碳链延长酶系

(肝)

以乙酰CoA为二碳单位供体,由NADPH+H+供氢,过程与β氧化的逆反应基本相似,需α-β烯酰还原酶,一轮反应增加2个碳原子,可延长至24碳或26碳,以硬脂酸最多。第六十八页,共一百四十七页,编辑于2023年,星期日Δ9去饱和酶:可在脂肪酸Δ9位引入双键哺乳动物可以合成单不饱和脂酸:(三)不饱和脂酸的合成软油酸(16:1),Δ9油酸(18:1),Δ9亚油酸(18:2,△9,12)

亚麻酸(18:3,△9,12,15)

花生四烯酸(20:4,△5,8,11,14)缺乏△9以上的去饱和酶必需脂肪酸第六十九页,共一百四十七页,编辑于2023年,星期日(四)多不饱和脂酸的重要衍生物前列腺素

(Prostaglandin,PG)血栓噁烷

(thromboxane,TX)白三烯

(leukotrienes,LT)

均为花生四烯酸的衍生物第七十页,共一百四十七页,编辑于2023年,星期日脂肪组织:主要以葡萄糖为原料合成脂肪,也可利用CM或VLDL中的FA合成脂肪。(五)甘油三酯的合成代谢(一)合成部位肝脏: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。第七十一页,共一百四十七页,编辑于2023年,星期日1.

甘油和脂肪酸主要来自于葡萄糖代谢2.

CM中的FFA(来自食物脂肪)(二)合成原料1.

甘油一酯途径(小肠粘膜细胞)2.

甘油二酯途径(肝、脂肪细胞)(三)合成基本过程第七十二页,共一百四十七页,编辑于2023年,星期日甘油一酯途径CoA+RCOOHRCOCoA

脂酰CoA合成酶ATPAMPPPi

脂酰CoA

转移酶

CoAR2COCoAR3COCoACoA

脂酰CoA

转移酶第七十三页,共一百四十七页,编辑于2023年,星期日甘油二酯途径脂酰CoA转移酶

CoAR1COCoA脂酰CoA

转移酶

CoAR2COCoA磷脂酸磷酸酶Pi脂酰CoA

转移酶

CoAR3COCoA1-脂酰3-磷酸甘油第七十四页,共一百四十七页,编辑于2023年,星期日*3-磷酸甘油主要来自糖代谢。*肝、肾等组织含有甘油激酶,可利用游离甘油。肝、肾甘油激酶

ATPADP第七十五页,共一百四十七页,编辑于2023年,星期日1.

激素调节+

脂酸合成

胰岛素

胰高血糖素肾上腺素生长素脂酸合成﹣﹣TG合成乙酰CoA羧化酶的共价调节

胰高血糖素:激活PKA,使之磷酸化而失活胰岛素:通过磷蛋白磷酸酶,使之去磷酸化而复活

三、甘油三酯代谢的调节第七十六页,共一百四十七页,编辑于2023年,星期日2.

代谢物的调节作用进食糖类而糖代谢加强,NADPH及乙酰CoA供应增多,有利于脂酸的合成。大量进食糖类也能增强各种合成脂肪有关酶的活性从而使脂肪合成增加。第七十七页,共一百四十七页,编辑于2023年,星期日进食糖代谢旺盛FFA主要生成TG及磷脂

乙酰CoA、柠檬酸

+乙酰CoA羧化酶丙二酰CoA

丙二酰CoA竞争性抑制肉碱脂酰转移酶,抑制脂酰CoA进入线粒体,脂酸β氧化减弱,酮体生产减少。第七十八页,共一百四十七页,编辑于2023年,星期日反之,饥饿或高脂膳食,糖代谢减弱时,机体脂肪酸氧化分解加强,肝细胞内脂酰CoA增多,后者通过变构抑制乙酰CoA羧化酶,阻止体内脂肪酸和脂肪的合成。脂酸β氧化及酮体生成均加强。第七十九页,共一百四十七页,编辑于2023年,星期日第三节

磷脂的代谢

MetabolismofPhospholipid第八十页,共一百四十七页,编辑于2023年,星期日磷脂定义含磷酸的脂类称磷脂。分类

甘油磷脂

——由甘油构成的磷脂

(体内含量最多的磷脂)

鞘磷脂

——由鞘氨醇构成的磷脂X

包括胆碱、乙醇胺、丝氨酸、甘油、肌醇、磷脂酰甘油等。FAFAPiX

甘油FAPiX鞘氨醇第八十一页,共一百四十七页,编辑于2023年,星期日磷脂的生理功能是多方面的。1.磷脂是脑与中枢神经系统的重要组成部分,其中脑磷脂在脑中含量十分丰富,而神经鞘磷脂则是神经髓鞘的主要成分,它在生物电传递过程中起了保护绝缘作用。许多磷脂本身就可以作为神经介质发挥作用。近年还发现许多具有识别功能的物质,也是磷脂类。总之,磷脂参与了人类的高级神经活动。第八十二页,共一百四十七页,编辑于2023年,星期日2.磷脂是脂蛋白的组成成分,而脂蛋白的主要作用是运载脂类。如果缺乏磷脂,则脂蛋白合成减少了,在体内合成的(主要在肝中)甘油三脂等就不能被顺利运走,极易引起脂肪肝,此时,肝细胞内的脂肪颗粒又大又多,压迫其它各种亚细胞器,严重影响了肝细胞的正常功能。第八十三页,共一百四十七页,编辑于2023年,星期日3.磷脂作为生物膜的组成成分。双磷脂层的结构保证了膜的两侧面为亲水,而膜中央则是疏水的。这种结构决定了生物膜的性质,决定了膜的一系列生物学功能。4.磷脂中,尤其是多不饱和脂肪酸组成的磷脂(如大豆磷脂)对酒精性肝纤维变化有极好的延缓作用。第八十四页,共一百四十七页,编辑于2023年,星期日磷脂的在自然界分布较广。动物体中的磷脂含量较高,脑中含有3.7-6.0%;骨髓中含6.3-10.8%;卵黄中含8.1-10.7%;肝脏中含1.0-4.9%。磷脂还富含在鱼类食物和植物中。特别应提出的是豆科植物中磷脂含量高达3.2%。大豆中的磷脂其组成的脂肪酸有与众不同的优势,其含有的不饱和脂肪酸占80%以上,其中人体必需脂肪酸(亚油酸、亚麻酸)占60%以上。大豆磷脂已经作为营养剂被广泛应用于商业生产。第八十五页,共一百四十七页,编辑于2023年,星期日一、甘油磷脂的代谢组成:甘油、脂酸、磷酸、含氮化合物或醇类结构:功能:含一个极性头、两条疏水尾,形成生物膜的磷脂双分子层。常为花生四烯酸X=胆碱、乙醇胺、丝氨酸、甘油、肌醇、磷脂酰甘油等(一)甘油磷脂的组成、结构及功能第八十六页,共一百四十七页,编辑于2023年,星期日生物膜的磷脂双分子层第八十七页,共一百四十七页,编辑于2023年,星期日机体内几类重要的甘油磷脂第八十八页,共一百四十七页,编辑于2023年,星期日(cephalin)(lecithin)磷脂酰肌醇

(phosphatidylinositol)磷脂酰丝氨酸(phosphatidylserine)第八十九页,共一百四十七页,编辑于2023年,星期日心磷脂(cardiolipin)第九十页,共一百四十七页,编辑于2023年,星期日(二)甘油磷脂的合成1、磷脂酰胆碱、磷脂酰乙醇胺的合成部位:全身各组织内质网,肝、肾、肠等组织最活跃。

原料:甘油二酯、丝氨酸、胆碱、乙醇胺、ATP、CTP途径:甘油二酯途径第九十一页,共一百四十七页,编辑于2023年,星期日第九十二页,共一百四十七页,编辑于2023年,星期日第九十三页,共一百四十七页,编辑于2023年,星期日甘油二酯合成途径第九十四页,共一百四十七页,编辑于2023年,星期日甘油磷脂合成还有其他方式,如磷脂酰胆碱由磷脂酰乙醇胺从S-腺苷甲硫氨酸获得甲基生成。磷脂酰丝氨酸由磷脂酰乙醇胺羧化或其乙醇胺与丝氨酸交换生成。第九十五页,共一百四十七页,编辑于2023年,星期日部位:原料:肌醇、丝氨酸、α-磷酸甘油、CTP途径:CDP-甘油二酯途径2、磷脂酰肌醇、磷脂酰丝氨酸

及心磷脂的合成全身各组织内质网,心肌、骨骼肌等组织最活跃。

第九十六页,共一百四十七页,编辑于2023年,星期日第九十七页,共一百四十七页,编辑于2023年,星期日磷脂酰丝氨酸、磷脂酰肌醇和心磷脂的合成(CDP-甘油二酯途径)第九十八页,共一百四十七页,编辑于2023年,星期日(三)甘油磷脂的降解

PLA1PLA2PLCPLDPLB2PLB1磷脂酶(phospholipase,PL)第九十九页,共一百四十七页,编辑于2023年,星期日第一百页,共一百四十七页,编辑于2023年,星期日鞘脂(sphingolipids)含鞘氨醇(sphingosine)或二氢鞘氨醇的脂类。二、鞘磷脂的代谢(一)鞘脂化学组成及结构

第一百零一页,共一百四十七页,编辑于2023年,星期日X----磷酸胆碱、磷酸乙醇胺单糖或寡糖按取代基X的不同,鞘脂分为:鞘磷脂、鞘糖脂神经酰胺第一百零二页,共一百四十七页,编辑于2023年,星期日1.鞘脂的合成部位:全身各细胞内质网,脑组织最活跃原料:软脂酰CoA、丝氨酸、胆碱、磷酸吡哆醛、NADPH+H+及FAD等(二)鞘磷脂的代谢

第一百零三页,共一百四十七页,编辑于2023年,星期日二氢FADFADH2第一百零四页,共一百四十七页,编辑于2023年,星期日第一百零五页,共一百四十七页,编辑于2023年,星期日2.

神经鞘磷脂的降解脑、肝、肾、脾等细胞溶酶体中的神经鞘磷脂酶(属于PLC类)磷酸胆碱N-脂酰鞘氨醇(神经酰胺)神经鞘磷脂第一百零六页,共一百四十七页,编辑于2023年,星期日第四节

胆固醇代谢

MetabolismofCholesterol第一百零七页,共一百四十七页,编辑于2023年,星期日*胆固醇(cholesterol)结构

类固醇共同结构环戊烷多氢菲概述第一百零八页,共一百四十七页,编辑于2023年,星期日植物(29碳)酵母(28碳)动物胆固醇(27碳)第一百零九页,共一百四十七页,编辑于2023年,星期日*胆固醇在体内含量及分布含量:

约140克分布:广泛分布于全身各组织中大约¼分布在脑、神经组织肝、肾、肠等内脏、皮肤、脂肪组织中也较多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存在形式:游离胆固醇胆固醇酯第一百一十页,共一百四十七页,编辑于2023年,星期日

胆固醇的生理功能是生物膜的重要成分,对控制生物膜的流动性有重要作用;是合成胆汁酸、类固醇激素及维生素D等生理活性物质的前体。第一百一十一页,共一百四十七页,编辑于2023年,星期日一、胆固醇的合成组织定位: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

(80%)

、小肠(10%)为主。细胞定位:胞液、光面内质网(一)合成部位第一百一十二页,共一百四十七页,编辑于2023年,星期日1分子胆固醇18乙酰CoA+36ATP+16(NADPH+H+)葡萄糖有氧氧化葡萄糖经磷酸戊糖途径乙酰CoA通过柠檬酸-丙酮酸循环出线粒体(二)合成原料(三)合成基本过程第一百一十三页,共一百四十七页,编辑于2023年,星期日(四)、胆固醇合成的调节

HMG-CoA还原酶酶的活性具有昼夜节律性(午夜最高,中午最低)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胰岛素、甲状腺素能诱导肝HMG-COA还原酶的合成第一百一十四页,共一百四十七页,编辑于2023年,星期日1.激素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,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。

第一百一十五页,共一百四十七页,编辑于2023年,星期日2.饥饿与饱食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,胆固醇的合成增加。3.胆固醇胆固醇可反馈抑制肝胆固醇的合成。它主要抑制HMG-CoA还原酶的合成。第一百一十六页,共一百四十七页,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,但侧链可被氧化、还原或降解,实现胆固醇的转化。(一)转变为胆汁酸(bileacid)(肝脏)是体内胆固醇的主要去路。第一百一十七页,共一百四十七页,编辑于2023年,星期日

(二)胆固醇可转化为类固醇激素器官合成的类固醇激素肾上腺皮质球状带醛固酮皮质束状带皮质醇皮质网状带雄激素睾丸间质细胞睾丸酮卵巢卵泡内膜细胞雌二醇、孕酮黄体(三)胆固醇可转化为维生素D3的前体7-脱氢胆固醇第一百一十八页,共一百四十七页,编辑于2023年,星期日第五节

血浆脂蛋白代谢

MetabolismofLipoprotein

第一百一十九页,共一百四十七页,编辑于2023年,星期日一、血脂定义

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脂酸。外源性——从食物中摄取

内源性——肝、脂肪细胞及其他组织合成后释放入血第一百二十页,共一百四十七页,编辑于2023年,星期日血脂含量受膳食、年龄、性别、职业及代谢等的影响,波动范围很大。组成血浆含量空腹时主要来源mg/dLmmol/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70~250(200)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)脂肪组织正常成人空腹血脂的组成及含量第一百二十一页,共一百四十七页,编辑于2023年,星期日二、血浆脂蛋白的分类、组成及结构血脂与血浆中的蛋白质结合,以脂蛋白(lipoprotein)形式存在和运输。

各种脂蛋白的脂质和蛋白质含量各不相同,因而可以进行分类。(一)分类第一百二十二页,共一百四十七页,编辑于2023年,星期日电泳法(血浆蛋白质和脂蛋白)+-清蛋白α1α2βγ-球蛋白(原点)蛋白质染色(蛋白电泳)脂质染色(脂蛋白电泳)+-α-脂前β脂β-脂蛋白蛋白蛋白

乳糜微粒第一百二十三页,共一百四十七页,编辑于2023年,星期日超速离心法

脂质含量不同则密度不同,脂质多者密度低,超速离心时上浮。故可将脂蛋白分为:乳糜微粒(chylomicron,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)第一百二十四页,共一百四十七页,编辑于2023年,星期日第一百二十五页,共一百四十七页,编辑于2023年,星期日第一百二十六页,共一百四十七页,编辑于2023年,星期日1、血浆脂蛋白的组成(二)血浆脂蛋白的组成与结构CMVLDL(前β)LDL(β)HDL(α)密度<0.950.95~1.0061.006~1.0631.063~1.210组成脂类含TG最多,80~90%含TG50~70%含胆固醇及其酯最多,45~50%含脂类50%蛋白质最少,1%5~10%20~25%最多,约50%载脂蛋白组成apoB48、E

AⅠ、AⅡAⅣ、CⅠCⅡ、CⅢapoB100、CⅠ、CⅡCⅢ、EapoB100apoAⅠ、AⅡ

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的胆固醇逆向转运胆固醇第一百二十七页,共一百四十七页,编辑于2023年,星期日2、血浆脂蛋白的结构疏水性较强的甘油三酯及胆固醇酯位于内核。呈球状颗粒结构,具极性及非极性基团的载脂蛋白、磷脂、游离胆固醇构成单分子层为外壳;其借非极性基团与内部疏水链相联系,极性基团朝外。第一百二十八页,共一百四十七页,编辑于2023年,星期日定义载脂蛋白(apolipoprotein,apo)指血浆脂蛋白中的蛋白质部分。种类(20种)apoA:AⅠ、AⅡ、AⅣapoB:B100、B48

apoC:CⅠ、CⅡ、CⅢapoDapoE

3、载脂蛋白第一百二十九页,共一百四十七页,编辑于2023年,星期日③

载脂蛋白可调节脂蛋白代谢关键酶活性:AⅠ激活LCAT(卵磷酯胆固醇脂酰转移酶)CⅡ激活LPL(脂蛋白脂肪酶)AⅣ辅助激活LPLCⅢ抑制LPLAⅡ激活HL(肝脂肪酶)②

载脂蛋白可参与脂蛋白受体的识别:AⅠ识别HDL受体B100,E识别LDL受体①

结合和转运脂质,稳定脂蛋白的结构

功能第一百三十页,共一百四十七页,编辑于2023年,星期日三、血浆脂蛋白的代谢和功能(一)乳糜微粒的代谢食物脂类消化吸收入小肠粘膜细胞合成TG,与apoB48等组装形成新生CM经胸导管入血成熟CM(含apoCⅡ)HDLapoCsapoE

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