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文档简介
脂类代谢MetabolismofLipids第十一章脂质的基本特点不溶于水能溶解于一种或一种以上的有机溶剂分子中常含有脂肪酸或能与脂肪酸起酯化反应能被生物体所利用
分类脂肪类脂:固醇及其酯、磷脂和糖脂等脂肪酸及其衍生物脂类代谢概况脂蛋白是脂质基本转运形式
细胞内脂蛋白组成脂质运脂蛋白,如adipophilin,perilipin等在各细胞器或细胞的不同区域间转运脂质
血浆脂蛋白组成脂质载脂蛋白,如apoA,B,C,D,E等在各组织器官之间转运脂质第一节
脂质的消化吸收DigestionandAbsorptionofLipids胆汁酸盐:强乳化作用
脂质消化酶胰脂酶(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)
一、胆汁酸盐协助脂质消化酶消化食物脂质
脂质消化吸收过程
乳化
:胆汁酸盐、甘油三酯、胆固醇酯等与脂质消化酶→细小的微团
酶解胰脂酶+辅脂酶:甘油三酯→2-甘油一酯+脂肪酸胆固醇酯酶:胆固醇酯→胆固醇+脂肪酸胰磷脂酶A2:磷脂→脂肪酸+溶血磷脂吸收中链脂肪酸(6~10C)及短链脂肪酸(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肪酸(12~26C)、2-甘油一酯、胆固醇和溶血磷脂等:进入肠黏膜细胞甘油三酯的再合成二、吸收的脂质经再合成进入血液循环
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、AIV
磷脂胆固醇
CM经小肠黏膜细胞分泌进入淋巴道→血循环→全身各组织器官小肠:介于机体内外脂质间的选择性屏障通过屏障脂质过多:体内脂质堆积,发生疾病通过屏障脂质过少:营养障碍小肠脂质消化吸收能力的可塑性:脂质能介导小肠脂质消化吸收能力增加保证在摄入增多时食物脂质的消化吸收保障体内能量、必需脂肪酸、脂溶性维生素供应增强机体对食物缺乏环境的适应能力三、脂质消化吸收在维持机体脂质平衡中具有重要作用小肠脂质消化吸收能力调节的可能机制
脂质刺激小肠黏膜细胞多基因表达谱协调变化小肠黏膜细胞分泌一些物质,调节脂质消化吸收能力第二节
甘油三酯代谢MetabolismofTriglycerides(一)肝脏、脂肪组织及小肠是甘油三酯合成的主要场所一、不同组织/器官以不完全相同的途径合成甘油三酯肝脏合成能力最强甘油三酯合成在细胞液中完成(二)甘油和脂肪酸是合成甘油三酯的基本原料脂酰CoA合成酶ATPAMPMg2+(三)甘油三酯合成有甘油一酯和甘油二酯两条途径1.脂肪酸活化成脂酰CoA脂肪酸+CoA-SH脂酰CoA+PPi2.甘油一酯途径以甘油一酯为起始物在小肠黏膜细胞进行以脂酰CoA酯化甘油一酯合成甘油三酯脂酰CoA
转移酶
CoAR2COCoACHCH22OHOHCHCH22OHOHCHOCHO--CC--RR11O=CHCH22OHOHCHCH22OHOH
CHOCHO--CC--RR11O=R3COCoACoA
脂酰CoA
转移酶CHCH22OHOHCHCH22OO--CC--RR22CHOCHO--CC--RR11O=O=CHCH22OHOHCHCH22OO--CC--RR22CHOCHO--CC--RR11O=O=CHCH22OO--CC--RR33CHCH22OO--CC--RR22CHOCHO--CC--RR11O=O=O=
3.甘油二酯途径以3-磷酸甘油为起始物在肝细胞及脂肪细胞进行以脂酰CoA先后酯化3-磷酸甘油及甘油二酯合成甘油三酯3-磷酸甘油脂酰CoA转移酶
CoAR1COCoAPiPiCHCH22OO--CHCH22OHOHCHOHCHOHPiPiCHCH22OO--CHCH22OHOHCHOHCHOH3-磷酸甘油磷脂酸磷酸酶PiO=PiCHCH22OO--CHCH22OO--CC--RR11CHOCHO--CC--RR22O=磷脂酸O=PiCHCH22OO--CHCH22OO--CC--RR11CHOCHO--CC--RR22O=磷脂酸
脂酰CoA
转移酶
CoAR3COCoA11CHCH22OHOHCHCH22OO--CC--RRCHOCHO--CC--RR22O=O=1,2-甘油二酯CHCH22OO--CC--RR33CHCH22OO--CC--RR11CHOCHO--CC--RR22O=O=O=甘油三酯CHCH22OO--CC--RR33CHCH22OO--CC--RR11CHOCHO--CC--RR22O=O=O=甘油三酯
脂酰CoA
转移酶
CoAR2COCoAO=PiCHCH22OO--CHCH22OO--CC--RR11CHOHCHOH1-酯酰-3-磷酸甘油O=PiCHCH22OO--CHCH22OO--CC--RR11CHOHCHOH1-酯酰-3-磷酸甘油PiCHCH22OO--CHCH22OO--CC--RR11CHOHCHOHPiCHCH22OO--CHCH22OO--CC--RR11CHOHCHOH
1-酰-3-磷酸甘油肝、肾等组织:含甘油激酶,能催化游离甘油磷酸化生成3甘油-3-磷酸,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。直接利用甘油合成甘油三酯因组织而异⑴组织:肝(主要)脂肪等⑵亚细胞:胞液(主要合成16碳的软脂肪酸)
肝线粒体,内质网(碳链延长)二、内源性脂肪酸由脂酰CoA在脂肪酸合酶体系催化下合成
(一)软脂肪酸由乙酰CoA在脂肪酸合成酶系催化下合成1.合成部位
乙酰CoA、ATP、NADPH+H+、HCO-3(CO2)及Mn2+等2.合成原料乙酰CoA需通过柠檬酸-丙酮酸循环转运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CoA
NADPH+H+
NADP+
苹果酸酶
CoA
乙酰CoA
ATP
AMPPPi
ATP柠檬酸裂解酶
CoA草酰乙酸
H2O柠檬酸合酶
苹果酸CO2CO2柠檬酸-丙酮酸循环
酶-生物素-CO2
+乙酰CoA
酶-生物素+丙二酰CoA
酶-生物素+HCO3¯
酶-生物素-CO2ADP+PiATP总反应式
丙二酰CoA
+ADP+Pi
ATP
+HCO3-
+乙酰CoA3.软脂肪酸合成反应过程(1)乙酰CoA需先转化成丙二酸单酰CoA由乙酰CoA羧化酶(acetylCoAcarboxylase)催化(2)软脂肪酸由缩合、还原、脱水、再还原4步基本反应经7次循环合成
软脂肪酸合成的总反应式:CH3COSCoA
+7HOOCH2COSCoA
+
14NADPH+H+CH3(CH2)14COOH
+7CO2
+
6H2O
+8HSCoA
+
14NADP+1.内质网脂肪酸延长途径以丙二酸单酰CoA为二碳单位供体由内质网脂肪酸延长酶系催化NADPH+H+供氢通过缩合、加氢、脱水及再加氢等反应,每轮延长2个碳原子,可将脂肪酸延长至24碳,但以18碳硬脂肪酸最多(二)软脂肪酸延长可在内质网和线粒体进行2、线粒体脂肪酸延长途径以乙酰CoA为二碳单位供体由线粒体脂肪酸延长酶系催化由NADPH+H+供氢通过缩合、加氢、脱水和再加氢(与β-氧化逆反应基本相似)反应,每轮延长2个碳原子,可延长至24或26个碳原子,但仍以18碳硬脂肪酸最多1.植物含△9,△12及△15去饱和酶,能合成△9
以上多不饱和脂肪酸2.人体缺乏△9以上去饱和酶,只能合成软油酸和油酸等单不饱和脂肪酸,多不饱和脂肪酸只能从食物(特别植物油脂)摄取(三)不饱和脂肪酸合成需多种去饱和酶催化ATP、NADPH+H+及乙酰CoA:脂肪酸合成原料,能促进脂肪酸合成脂酰CoA:变构抑制乙酰CoA羧化酶,抑制脂肪酸合成(四)脂肪酸合成受代谢物和激素调节1.代谢物通过改变原料供应量和乙酰CoA羧化酶活性调节脂肪酸合成进食糖类食物:糖代谢加强NADPH+H+及乙酰CoA供应增多,有利于脂肪酸合成细胞内ATP增多,抑制异柠檬酸脱氢酶,导致柠檬酸和异柠檬酸蓄积并从线粒体渗至胞液,变构激活乙酰CoA羧化酶,脂肪酸合成增加高脂膳食和脂肪动员:
使细胞内脂酰CoA增多,别构抑制乙酰CoA羧化酶,抑制脂肪酸合成胰岛素诱导乙酰CoA羧化酶、脂肪酸合成酶、ATP-柠檬酸裂解酶等合成,促进脂肪酸合成。促进脂肪酸合成磷脂酸,增加脂肪合成。增加脂肪组织脂蛋白脂酶活性,增加脂肪组织对血液甘油三酯脂肪酸摄取,促使脂肪组织合成脂肪贮存。2.胰岛素是调节脂肪酸合成的主要激素胰高血糖素增加蛋白激酶A活性,使乙酰CoA羧化酶磷酸化降低活性,抑制脂肪酸合成。减少肝细胞向血液释放脂肪。
肾上腺素、生长素抑制乙酰CoA羧化酶,调节脂肪酸合成。
花生四烯酸
前列腺酸(20:4,△5,8,11,14)三、一些多不饱和脂肪酸衍生物具有重要生理功能
(一)前列腺素、血栓噁烷、白三烯是廿碳多不饱和脂肪酸衍生物
10
9
8
6
5
3
1
11
12
14
15
17
19
20
CH3
COOH
9
7
5
3
1
11
13
15
17
19
10
COOH
R1
20
R2
CH3
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)。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类血栓噁烷也是廿碳不饱和脂肪酸的衍生物,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肪酸衍生物,有4个双键,所以在LT字母的右下方标以4。
白三烯A4(LTA4)(二)PG、TX和LT均以花生四烯酸为合成原料
(三)PG、TX和LT具有很强生物活性四、甘油三酯分解氧化产生大量ATP供机体需要
(一)甘油三酯分解代谢从脂肪动员开始脂肪动员(fatmobilization)是指储存在脂肪细胞中的脂肪在脂肪酶的作用下,逐步水解,释放出游离脂肪酸和甘油供其他组织细胞氧化利用的过程。甘油三酯(脂肪细胞)甘油+脂肪酸(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+脂肪酸脂肪动员的限速酶对多种激素敏感甘油溶于水,直接由血液运送至肝、肾、肠等组织。ATPADP甘油激酶(肝、肾、肠)NAD+NADH+H+磷酸甘油脱氢酶酵解途径CH2OHCHHOCH2OH甘油CH2OHCHHOCH2OP3-磷酸甘油CH2OHCCH2O=OP磷酸二羟丙酮(二)甘油经转变为甘油-3-磷酸后被利用
(三)β-氧化是脂肪酸分解的基本形式
1.脂肪酸活化为脂酰CoA
脂酰CoA合成酶ATPAMPPPi脂肪酸RCHRCH22CHCH22CC--OHOHOO=OO=脂酰~SCoARCHRCH22CHCH22CC~SCoA~SCoA
OO=OO=CoA-SH部位:线粒体外2.脂酰CoA进入线粒体
脱氢加水再脱氢硫解L(+)-β羟脂酰CoA脱氢酶NAD+NADH+H+△2--烯脂酰CoA
水化酶H2O
脂酰CoA
脱氢酶FADFADH2β酮脂酰CoA
硫解酶CoA-SH
脂酰CoARCH2CH2C~SCoA
O=反△2-烯酰CoARCH=CHC~SCoAβαRCH=CHC~SCoAβαO=L(+)-β羟脂酰CoARCHOHCH2C~SCoA
βαO=β酮脂酰CoARCOCH2C~SCoAβαO=脂酰CoA+乙酰CoARC~SCoA+
CH3CO~SCoA
O=3.脂酰CoA分解产生乙酰CoA、FADH2和NADH4.脂肪酸氧化是机体ATP重要来源
软脂肪酸在体内氧化的能量利用效率为:
6656/9791×100=68%1分子软脂肪酸彻底氧化共生成:生成ATP:7×2.5+7×1.5+8×10=108
净生成ATP:108–2=106以软脂肪酸为例:
软脂肪酸与葡萄糖在体内氧化产生ATP的比较软脂肪酸葡萄糖以1mol计106ATP32ATP以100g计41.4ATP17.8ATP能量利用效率33%33%(四)不同的脂肪酸还有不同的氧化方式
因双键位置不同,不饱和脂肪酸β-氧化产生顺式△3烯脂酰CoA或顺式△2烯脂酰CoA,阻止β-氧化继续进行。1.不饱和脂肪酸β-氧化需转变构型顺式△3烯脂酰CoA的β-氧化:在线粒体特异△3顺→△2反烯脂酰CoA异构酸(△3-cis→△2-transenoyl-CoAisomerase)催化下,将△3顺式烯脂酰CoA转变为△2反式构型,使β-氧化继续进行。顺式△2烯脂酰CoA的β-氧化:能水化,但形成的D(-)-β-羟脂酰CoA不能被线粒体β-氧化酶系识别,需在D(-)-β-羟脂酰CoA表构酶(epimerase)催化下,将右旋异构体的D(-)-β-羟脂酰CoA转变为左旋异构体L(+)-β-羟脂酰CoA,才能继续进行β-氧化。脂肪酸氧化酶催化;以FAD为辅基;脱下的氢与O2结合成H2O2,而不进行氧化磷酸化,不产生ATP;H2O2最终被过氧化氢酶分解;使不能在线粒体进行β-氧化的超长碳链脂肪酸先氧化分解成较短链脂肪酸,以使其能在线粒体内氧化分解。2.长链脂肪酸需先在过氧化酶体氧化成较短碳链脂肪酸人体含有极少量奇数碳原子脂肪酸,β-氧化会生成丙酰CoA。支链氨基酸氧化分解产生丙酰CoA。丙酰CoA先经β-羧化酶及异构酶转变为琥珀酰CoA,加入三羧酸循环彻底氧化。3.丙酰CoA转变为琥珀酰CoA进行氧化脂肪酸能从远离羧基端的甲基端进行氧化,即ω-氧化;内质网脂肪酸ω-氧化酶系:羧化酶、脱氢酶、NADP+、NAD+、和细胞色素P450
;催化形成α,ω-二羧酸,脂肪酸就能从任一端活化并进行β-氧化。
4.脂肪酸氧化还可从甲基端进行(五)脂肪酸在肝氧化分解时必然产生酮体
酮体的定义:脂肪酸在分解代谢过程中生的乙酰乙酸(acetoacetate)、β-羟丁酸(β-hydroxybutyrate)及丙酮(acetone),三者统称酮体(ketonebodies)。酮体血浆水平:0.03
0.5mmol/L(0.3
5mg/dl)1.酮体在肝脏生成2.酮体在肝外组织氧化利用(1)乙酰乙酸利用需先活化为乙酰乙酰CoA:
有两条途径(2)乙酰乙酰CoA硫解生成乙酰CoA
NAD+NADH+H+琥珀酰CoA琥珀酸CoASH+ATPPPi+AMPCoASH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)CHCH33CHCHCHCH22COOHCOOHD(D(--))--ββ--羟丁酸羟丁酸OHOHCHCH33CHCHCHCH22COOHCOOHD(D(--))--ββ--羟丁酸羟丁酸CHCH33CHCHCHCH22COOHCOOHD(D(--))--ββ--羟丁酸羟丁酸OHOHCHCH33CCHCCH22COHCOH乙酰乙酸乙酰乙酸==OO==OOCHCH33CCHCCH22COHCOH乙酰乙酸乙酰乙酸==OOCHCH33CCHCCH22COHCOH乙酰乙酸乙酰乙酸CHCH33CCHCCH22COHCOH乙酰乙酸乙酰乙酸==OO==OO==OO==OOCHCH33CCHCCH22CSCoACSCoA((乙酰乙酰乙酰乙酰CoACoA))==OO==OOCHCH33CCHCCH22CSCoACSCoA((乙酰乙酰乙酰乙酰CoACoA))==OO==OO==OO==OOCHCH33CSCoACSCoA==OO2CHCH33CSCoACSCoA==OOCHCH33CSCoACSCoA==OO==OO2乙酰乙酰CoA硫解酶(心、肾、脑及骨骼肌线粒体)
酮体分子小溶于水能在血液中运输能通过血脑屏障及肌肉组织的毛细血管壁很容易被运输到肝外组织肝外组织有活性较高的酮体利用酶3.酮体是肝脏向肝外组织输出能量的重要中间产物4.酮体生成受多种因素调节
(1)餐食状态影响酮体生成饱食:胰岛素分泌增加,脂解作用受抑制、脂肪动员减少,酮体生成减少。饥饿:胰高血糖素等脂解激素分泌增多,脂肪动员加强,有利于脂肪酸β-氧化及酮体生成。(2)糖代谢影响酮体生成糖代谢旺盛:进入肝细胞的脂肪酸主要酯化3-磷酸甘油生成甘油三酯及磷脂。糖代谢减弱:3-磷酸甘油及ATP不足,脂肪酸进入酯化途径大大减少,主要进行β-氧化,乙酰CoA生成增加,酮体生成增多。(3)丙二酸单酰CoA抑制酮体生成丙二酸单酰CoA能竞争性抑制肉碱脂酰转移酶Ⅰ,阻止脂酰CoA进入线粒体,抑制酮体生成。第三节
磷脂的代谢MetabolismofPhospholipids磷脂是含有磷酸基团的脂类物质的总称
按化学组成特征,分为甘油磷脂和鞘磷脂甘油磷脂(phosphoglyceride):由甘油构成鞘磷脂(sphingophospholipids):由鞘氨醇构成甘油磷脂磷脂酰胆碱(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)磷脂酰肌醇一、磷脂酸是甘油磷脂合成的重要中间产物
甘油磷脂由甘油、脂肪酸、磷酸和含氮化合物组成
X-OH
X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
—CH2CH2NH3+
磷脂酰乙醇胺(脑磷脂)
丝氨酸
—CH2CHNH2COOH
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
-CH2CHOHCH2O-P-OCH2HCOCOR2CH2OCOR1=OOH---OHOHOHOHHOHHHHHH-O123456机体几类重要的甘油磷脂全身各组织内质网,肝、肾、肠等组织最活跃。脂肪酸、甘油、磷酸盐、胆碱(choline)
、丝氨酸、肌醇(inositol)
等。合成部位:合成原料:(一)甘油磷脂合成的原料来自糖、脂和氨基酸代谢
HOCH2CH2NH2
HOCH2CH2N+(CH3)3
HOCH2CHCOOHNH2
-CO23S-腺苷甲硫氨酸
丝氨酸
乙醇胺
胆碱乙醇胺激酶ATPADPPOCH2CH2NH2胆碱激酶ATPADPPOCH2CH2N+(CH3)3CTP:磷酸乙醇胺胞苷酰转移酶CTPPPiCDP-OCH2CH2NH2HOCH2CH2N+(CH3)3CTP:磷酸胆碱胞苷酰转移酶CTPPPiCDP-乙醇胺CDP-胆碱磷酸乙醇胺
磷酸胆碱R2COCH2OPOOOPOOOCH2CHOONNH2OHOHCDP-甘油二酯NOCH2OCOR1葡萄糖3-磷酸甘油转酰酶2RCOCoA2CoA
磷脂酸磷酸酶Pi1,2-甘油二酯转移酶CDP-乙醇胺CMPCDP-胆碱CMP脂酰-CoACoA磷脂酰乙醇胺磷脂酰胆碱甘油三酯(脑磷脂)(卵磷脂)(二)甘油磷脂合成有两条途径1.磷脂酰胆碱和磷脂酰乙醇胺通过甘油二酯途径合成甘油二酯是重要中间物,活化胆碱(CDP-胆碱)和乙醇胺(CDP-乙醇胺)分别与甘油二酯缩合脑磷脂OOCH2OCR1R2COCHCH2OPOOCH2CH2NH2OH卵磷脂OHOPCH2OR2COCHOCH2OCR1OOCH2CH2+N(CH3)3葡萄糖3-磷酸甘油转酰酶2RCOCoA2CoA胞苷酰转移酶CDP-甘油二酯合成酶丝氨酸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)CTPPPi肌醇CMP磷脂酸2.肌醇磷脂、丝氨酸磷脂及心磷脂通过CDP-甘油二酯途径合成肌醇、丝氨酸无需活化,CDP-甘油二酯是重要中间物,与丝氨酸、肌醇或磷脂酰甘油缩合。1OOOOPRO2CH
2CH
CHOO2R
CCO-CH
CHOH22CH
OCCOOCHCH
2CH
2ORPOOOO4R
3-OCR
C2OOCHCH
2CH
2ORPOOO1OHOHOHHHHHHHOOHOHO2OCH
CHNHCOOHOCC2OOCHCH
2CH
2ORPO12ROO-二磷脂酰甘油(心磷脂)
磷脂酰肌醇
磷脂酰丝氨酸
最近发现,在胞液中存在一类能促进磷脂在细胞内膜之间进行交换的蛋白质,称磷脂交换蛋白(phospholipidexchangeproteins)
。不同的磷脂交换蛋白催化不同种类磷脂在膜之间交换。
甘油磷脂的合成在内质网膜外侧面进行。二软脂酰胆碱由Ⅱ型肺泡上皮细胞合成,可降低肺泡表面张力。R1、R2为软脂肪酸X为胆碱CH2O-C-R1R2C-O-CHCH2O-P-OXOOOHOOOO磷脂酶(phospholipase,PL)作用于1,2位酯键的酶分别称为磷脂酶A1及A2
作用于溶血磷脂1位酯键的酶称为磷脂酶B1
作用于3位磷酸酯键的酶称为磷脂酶C
作用磷酸取代基间酯键的酶称为磷脂酶D
二、甘油磷脂由磷脂酶催化降解
CH2O-C-R1R2C-O-CHCH2O-P-OXOHOOOOOOPLA1PLA2PLCPLDCH2R2C-O-CHCH2OOOHO-P-O-XOHOOPLB1CH2O-C-R1HO-CHCH2O-P-OXOOHO-磷脂酶对磷脂的水解鞘脂(sphingolipids)是一类含鞘氨醇(sphingosine)或二氢鞘氨醇的脂类物质。三、鞘氨醇是神经鞘磷脂合成的重要中间产物
X=磷脂胆碱、磷脂乙醇胺、单糖或寡糖按取代基X的不同,鞘脂分为:鞘糖脂、鞘磷脂神经鞘磷脂(sphingomyelin)是人体含量最多的鞘磷脂,由鞘氨醇、脂肪酸及磷酸胆碱构成。CH3(CH2)12CH=CH―CHOHCHNHCO(CH2)nCH3CH2O
P
O
CH2CH2+N(CH3)3OOH神经鞘磷脂
全身各组织细胞均可合成,但以脑组织细胞最活跃。鞘氨醇合成过程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。神经鞘磷脂的合成神经鞘磷脂酶(sphingomyelinase)存在于脑、肝、脾、肾等组织细胞溶酶体;属磷脂酶C类;水解鞘磷脂,产生磷酸胆碱及N-脂酰鞘氨醇;先天性缺乏,鞘磷脂不能降解,在细胞内积存,引起肝、脾肿大及痴呆等鞘磷脂沉积病状。四、神经鞘磷脂在神经鞘磷脂酶催化下降解第四节
胆固醇代谢MetabolismofCholesterol
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)。
β-谷固醇麦角固醇固醇的基本结构是环戊烷多氢菲,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。HHHHHABCD1234567891011121314151617*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1/4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、胆固醇酯一、机体利用乙酰CoA合成胆固醇(一)肝是胆固醇合成的主要场所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,每天合成量为1g
左右。肝是合成胆固醇的主要场所,其次是小肠。1分子胆固醇18乙酰CoA+36ATP+16(NADPH+H+)糖的有氧氧化磷酸戊糖途径乙酰CoA通过柠檬酸-丙酮酸循环出线粒体(二)乙酰CoA和NADPH+H+是胆固醇合成的基本原料(三)胆固醇合成由以HMG-CoA还原酶为限速酶的一系列酶促反应完成
1.由乙酰CoA合成甲羟戊酸合成胆固醇的限速酶HSCoA2CH3COCoACH3COCH2COCoA硫解酶HMGCoA合酶CH3COCoAHSCoACOOHCH2CCH2CH3HOCH2OHCOOHCH2CCH2CH3HOCOCoAHMGCoA还原酶HSCoA2NADP+2NADPH+2H+羟甲基戊二酸单酰CoA甲羟戊酸(MVA,C6)2.甲羟戊酸经15碳化合物转变为30碳的鲨烯3.鲨烯环化为羊毛固醇再变为胆固醇胆固醇的合成过程大鼠肝脏胆固醇合成午夜最高,中午最低。肝HMG-CoA还原酶活性午夜最高,中午最低。胆固醇合成的周期节律性是HMG-CoA还原酶活性周期性改变的结果。(四)胆固醇合成通过HMG-CoA还原酶调节1.HMG-CoA还原酶活性具有与胆固醇合成相同的昼夜节律性2.HMG-CoA还原酶活性受变构调节、化学修饰调节和酶含量调节3.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抑制HMGCoA还原酶合成,从而抑制胆固醇合成。胆固醇及其氧化产物如7β-羟胆固醇、25羟胆固醇可以通过变构调节对HMGCoA还原酶活性产生较强抑制作用。饥饿或禁食可抑制肝合成胆固醇禁食使乙酰CoA、ATP、NADPH+H+不足,抑制胆固醇合成高糖、高饱和脂肪膳食促进胆固醇合成肝HMGCoA还原酶活性增加乙酰CoA、ATP、NADPH+H+充足4.餐食状态影响胆固醇合成胰岛素及甲状腺素诱导肝细胞HMG-CoA还原酶合成,增加胆固醇合成。甲状腺素还能促进胆固醇在肝转变为胆汁酸。胰高血糖素通过化学修饰调节使HMG-CoA还原酶磷酸化失活,抑制胆固醇合成。皮质醇抑制并降低HMG-CoA还原酶活性,减少胆固醇合成。5.胆固醇合成受激素调节二、转化为胆汁酸是胆固醇的主要去路
转变为胆汁酸(bileacid)(肝脏)转化为类固醇激素(肾上腺皮质、睾丸、卵巢等内分泌腺)
转化为7-脱氢胆固醇(皮肤)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。第五节
血浆脂蛋白代谢MetabolismofPlasmaLipoproteins
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肪酸。来源:
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一、血脂是血浆所有脂质的统称组成
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
70~200(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
游离脂肪酸
5~20(15)
脂肪组织
正常成人空腹血脂的组成及含量
血脂含量受膳食、年龄、性别、职业及代谢等的影响,波动范围很大二、血浆脂蛋白是血脂的运输及代谢形式血脂与血浆中的蛋白质结合,以脂蛋白(lipoprotein)形式而运输。1.电泳法可将脂蛋白分为α、前β、β及乳糜微粒4类
♁CM
前泳动方向(一)血浆脂蛋白可用电泳法和超速离心法分类乳糜微粒(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)2.超速离心法按密度将血浆脂蛋白分为4类血浆脂蛋白的分类、性质、组成及功能
(二)血浆脂蛋白是脂质与蛋白质的复合体
1.血浆脂蛋白中的蛋白质称为载脂蛋白定义
载脂蛋白(apolipoprotein,apo)
指血浆脂蛋白中的蛋白质部分。种类(20多种)apoA:AⅠ、AⅡ、AⅣapoB:B100、B48
apoC:CⅠ、CⅡ、CⅢapoDapoE
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