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1、概概 述述 脂类脂类(lipids):包括包括脂肪脂肪和和类脂类脂,是一类不溶于水而易溶于,是一类不溶于水而易溶于有机溶剂,并能为机体利用的有机化合物。有机溶剂,并能为机体利用的有机化合物。脂肪脂肪(fat):三三脂肪酸甘油酯或甘油三酯脂肪酸甘油酯或甘油三酯 (triglyceride,TG)类脂类脂(lipoid):胆固醇胆固醇 胆固醇酯胆固醇酯 磷脂磷脂 糖脂糖脂 分类分类含量含量分布分布生理功能生理功能脂肪脂肪脂肪脂肪 9595脂肪组织、脂肪组织、血浆血浆1.1.储能供能储能供能2.2.提供必需脂肪酸提供必需脂肪酸3.3.促脂溶性维生素吸收促脂溶性维生素吸收4.4.热垫作用热垫作用5.5
2、.保护垫作用保护垫作用6.6.构成血浆脂蛋白构成血浆脂蛋白类脂类脂类脂类脂5 5生物膜、生物膜、神经、神经、血浆血浆1.1.维持生物膜的结构和功能维持生物膜的结构和功能2.2.胆固醇可转变成类固醇激胆固醇可转变成类固醇激 素、素、维生素、胆汁酸等维生素、胆汁酸等3.3.构成血浆脂蛋白构成血浆脂蛋白甘油三酯甘油三酯 甘油磷脂甘油磷脂胆固醇酯胆固醇酯 FA胆固醇胆固醇 脂类基本构成脂类基本构成FAFAFA 甘甘油油 FAFAPiX 甘甘油油 X=胆胆碱碱、水水、乙乙醇醇胺胺、丝丝氨氨酸酸、甘甘油油、肌肌醇醇、磷磷脂脂酰甘油等酰甘油等 第第 一一 节节 不饱和脂酸的分类及命名不饱和脂酸的分类及命名单
3、不饱和脂酸单不饱和脂酸多不饱和脂酸多不饱和脂酸不饱和脂酸的分类不饱和脂酸的分类不饱和脂酸命名不饱和脂酸命名 系统命名法系统命名法编码体系编码体系 从脂酸的羧基碳起算从脂酸的羧基碳起算 或或n n编码体系编码体系 从脂酸的甲基碳起算从脂酸的甲基碳起算习惯名习惯名系统名系统名碳原子及碳原子及双键数双键数双键位置双键位置族族分布分布系系n系系软油酸软油酸十六碳一烯酸十六碳一烯酸16:197-7广泛广泛油酸油酸十八碳一烯酸十八碳一烯酸18:199-9广泛广泛亚油酸亚油酸十八碳二烯酸十八碳二烯酸18:29,126,9-6植物油植物油-亚麻酸亚麻酸十八碳三烯酸十八碳三烯酸18:39,12,153,6,9-
4、3植物油植物油-亚麻酸亚麻酸十八碳三烯酸十八碳三烯酸18:36,9,126,9,12-6植物油植物油花生四烯酸花生四烯酸廿碳四烯酸廿碳四烯酸20:45,8,11,146,9,12,15-6植物油植物油timnodonic廿碳五烯酸廿碳五烯酸(EPA)20:55,8,11,14,173,6,9,12,15-3鱼油鱼油clupanodonic廿二碳五烯酸廿二碳五烯酸(DPA)22:57,10,13,16,193,6,9,12,15-3鱼油,鱼油,脑脑cervonic廿二碳六烯酸廿二碳六烯酸(DHA)22:64,7,10,13,16,193,6,9,12,15,18-3鱼油鱼油第第 二二 节节 脂类
5、的消化与吸收脂类的消化与吸收 脂类的消化脂类的消化l场所:场所:小肠上段小肠上段l酶:酶:胰脂肪酶、磷脂酶胰脂肪酶、磷脂酶A A2 2、胆固醇酯酶及辅脂酶;胆固醇酯酶及辅脂酶;l乳化作用:乳化作用:胆汁酸盐;胆汁酸盐;l产物:产物:甘油一酯、脂肪酸、胆固醇及溶血磷脂等,甘油一酯、脂肪酸、胆固醇及溶血磷脂等,与胆汁酸盐乳化成更小的混合微团。与胆汁酸盐乳化成更小的混合微团。消化过程消化过程 乳化乳化 消化酶消化酶 甘油三酯甘油三酯 产产 物物 食物中的脂类食物中的脂类 2-甘油一酯甘油一酯+2 FFA 甘油磷脂甘油磷脂 溶血磷脂溶血磷脂+FFA 磷脂酶磷脂酶A2 胆固醇酯胆固醇酯 胆固醇酯酶胆固醇
6、酯酶 胆固醇胆固醇+FFA 胰脂酶胰脂酶 辅脂酶辅脂酶微团微团(micelles)部位:部位:主要在十二指肠下段及空肠上段主要在十二指肠下段及空肠上段形式:形式:1、中链脂酸及短链脂酸构成的甘油三酯:、中链脂酸及短链脂酸构成的甘油三酯:在肠在肠粘膜细胞,经脂肪酶的作用,水解为脂肪酸及甘油,粘膜细胞,经脂肪酶的作用,水解为脂肪酸及甘油,通过门静脉进人血循环。通过门静脉进人血循环。2、长链脂酸及、长链脂酸及2-甘油一酯:甘油一酯:在肠粘膜细胞经甘油在肠粘膜细胞经甘油一酯合成途径合成甘油三酯,形成乳糜微粒,经淋一酯合成途径合成甘油三酯,形成乳糜微粒,经淋巴进入血循环。巴进入血循环。脂类的吸收脂类的吸
7、收中链及短链脂酸、部分甘油中链及短链脂酸、部分甘油乳化乳化 吸收吸收 门静脉门静脉 血循环血循环肠粘膜肠粘膜 细胞细胞 长链脂酸及长链脂酸及2-甘油一酯甘油一酯溶血磷脂、胆固醇溶血磷脂、胆固醇+淋巴管淋巴管 血循环血循环乳糜微粒乳糜微粒(CM)TG、PL、CE载脂蛋白载脂蛋白(apo)B48、C、A、A 乳化乳化微团微团肠黏膜细胞吸收、酯化肠黏膜细胞吸收、酯化第第 三三 节节 甘油三酯的代谢甘油三酯的代谢 (一)(一)脂肪的动员脂肪的动员 定义定义:储储存存在在脂脂肪肪细细胞胞中中的的脂脂肪肪,被被肪肪脂脂酶酶逐逐步步水水解解为为脂脂肪肪酸酸及及甘甘油油,并并释释放放入入血血以以供其他组织氧化
8、利用的过程。供其他组织氧化利用的过程。关键酶关键酶 激素敏感性甘油三酯脂肪酶激素敏感性甘油三酯脂肪酶 (hormone-sensitive triglyceride lipase,HSL)一、甘油三酯的分解代谢一、甘油三酯的分解代谢 脂解激素脂解激素能能促促进进脂脂肪肪动动员员的的激激素素,如如胰胰高高血血糖糖素素、去甲肾上腺素、肾上腺素等。去甲肾上腺素、肾上腺素等。抗脂解激素抗脂解激素抑制脂肪动员,如抑制脂肪动员,如胰岛素胰岛素、前列腺素、烟、前列腺素、烟酸、雌二醇等。酸、雌二醇等。脂肪动员产物的进一步代谢脂肪动员产物的进一步代谢:甘油甘油直接运送至各组织,经甘油激酶的作直接运送至各组织,经
9、甘油激酶的作用转变为用转变为3-3-磷酸甘油进入糖代谢;磷酸甘油进入糖代谢;脂酸脂酸由血浆中的清蛋白运送至全身组织进由血浆中的清蛋白运送至全身组织进行代谢。行代谢。(二)脂酸的(二)脂酸的-氧化氧化组组 织:织:肝、肌肉肝、肌肉最活跃最活跃 脑组织除外。脑组织除外。亚细胞:亚细胞:胞液、线粒体胞液、线粒体 部部 位位 过过 程程:脂酸的活化脂酸的活化 脂酰脂酰CoACoA的生成的生成 脂酰脂酰CoACoA进入线粒体进入线粒体 脂酰脂酰CoACoA的的-氧化氧化 乙酰乙酰CoACoA彻底氧化彻底氧化1、脂酸的活化、脂酸的活化脂酰脂酰CoA合成酶合成酶 ATP AMP PPi +CoACoA-SH
10、-SH 脂酰脂酰 CoA 的的生成(胞液)生成(胞液)2.脂酰脂酰CoA进入线粒体进入线粒体l酶酶:1 1)肉碱酰基转移酶肉碱酰基转移酶 I I(限速酶)(限速酶)2 2)肉碱酰基转移酶)肉碱酰基转移酶 3 3)脂酰肉碱)脂酰肉碱肉碱转位酶(转运体)肉碱转位酶(转运体)l载体载体:肉碱(:肉碱(羟羟-三甲氨基丁酸)三甲氨基丁酸)关键酶关键酶 3.脂酸的脂酸的氧化氧化脱氢脱氢 加水加水 再脱氢再脱氢 硫解硫解 脂酰脂酰CoA 羟脂酰羟脂酰CoA酮脂酰酮脂酰CoA脂酰脂酰CoA+乙酰乙酰CoA 脂酰脂酰CoA 脱氢酶脱氢酶,-烯脂酰烯脂酰CoA羟脂酰羟脂酰CoA脱氢酶脱氢酶 NAD+NADH+H+
11、,-烯脂酰烯脂酰CoA 水化酶水化酶H2O FADFADH2酮脂酰酮脂酰CoA 硫解酶硫解酶CoA-SH 乙酰乙酰CoA彻底氧化彻底氧化 三羧酸循环三羧酸循环 生成酮体生成酮体 肝外组织氧化利用肝外组织氧化利用 合成胆固醇合成胆固醇合成脂肪酸合成脂肪酸 肉肉碱碱转转运运载载体体ATPCoASHAMP PPiH2O 呼吸链呼吸链 2.5ATP 线线粒粒体体膜膜三羧酸循环三羧酸循环H2OCoA-SHFADH2NADH+H+H2O呼吸链呼吸链 1.5ATP 活活 化化:消耗消耗2个高能磷酸键个高能磷酸键 软脂酸(软脂酸(16C)氧氧 化:化:7 次次氧氧 化,生成化,生成8分子分子乙酰乙酰CoA 7
12、分子分子NADH+H+7分子分子FADH2 4.脂酸氧化的能量生成脂酸氧化的能量生成能量计算:能量计算:生成生成ATPATP 8 81010+7 72.52.5+7 71.51.5=108108 净生成净生成ATPATP 108108 2=2=106106酮体酮体(ketoneketone bodies)bodies):是脂酸在肝分解氧化是脂酸在肝分解氧化时特有的中间代谢物时特有的中间代谢物乙酰乙酸、乙酰乙酸、-羟丁酸及羟丁酸及丙酮丙酮的总称。的总称。生成:生成:部位:肝细胞线粒体;部位:肝细胞线粒体;原料:脂酸氧化生成的大量乙酰原料:脂酸氧化生成的大量乙酰CoACoA;关键酶关键酶 :HMG
13、CoAHMGCoA合成酶。合成酶。利用:利用:肝外组织(心、肾、脑、骨骼肌等)肝外组织(心、肾、脑、骨骼肌等)线粒体线粒体(四)酮体的生成和利用(四)酮体的生成和利用CO2 CoASH CoASH NAD+NADH+H+-羟丁酸羟丁酸脱氢酶脱氢酶HMGCoA 合酶合酶乙酰乙酰乙酰乙酰CoA硫解酶硫解酶HMGCoA 裂解酶裂解酶1.酮体的生成酮体的生成 2 2(1 1)琥琥珀珀酰酰CoACoA转转硫硫酶酶(酮酮脂脂酰酰CoACoA转转移移酶酶):催催化化乙乙酰酰乙乙酸酸活活化化,生生成成乙乙酰酰乙乙酰酰CoACoA。(2 2)乙乙酰酰乙乙酰酰硫硫激激酶酶:直直接接活活化化乙乙酰酰乙乙酸酸生成乙酰
14、乙酰生成乙酰乙酰CoACoA,(3 3)乙乙酰酰乙乙酰酰CoACoA硫硫解解酶酶:催催化化乙乙酰酰乙乙酰酰CoACoA硫解,生成硫解,生成2 2分子乙酰分子乙酰CoACoA。2.酮体的利用酮体的利用 NAD+NADH+H+琥珀酰琥珀酰CoA 琥珀酸琥珀酸 CoASH+ATP PPi+AMP CoASH 琥珀酰琥珀酰CoA转转硫酶(硫酶(酮脂酮脂酰酰CoA转移酶)转移酶)乙酰乙酰乙酰乙酰CoA硫激酶硫激酶乙酰乙酰乙酰乙酰CoA硫解酶硫解酶酮体的利用酮体的利用3 3酮体生成的生理意义酮体生成的生理意义 酮酮体体肝肝内内生生成成,肝肝外外利利用用。正正常常情情况况下下是是肝肝输输出出能能源的一种形式
15、;源的一种形式;能能通通过过血血脑脑屏屏障障及及肌肌肉肉毛毛细细血血管管壁壁,是是肌肌肉肉,尤尤其其是是脑脑组组织织的的重重要要能能源源;在在饥饥饿饿状状态态或或糖糖供供应应不不足足时时可代替葡萄糖成为脑组织的重要能源。可代替葡萄糖成为脑组织的重要能源。在在饥饥饿饿、高高脂脂低低糖糖膳膳食食,特特别别糖糖尿尿病病时时,可可导导致致酮酮症酸中毒。症酸中毒。4.酮体生成的调节酮体生成的调节(1)饱食及饥饿的影响饱食及饥饿的影响脂肪动员 饱饱 食食 胰岛素 进入肝的脂酸 脂酸脂酸氧化氧化 酮体生成酮体生成 饥饥 饿饿 脂肪动员 FFA 胰高血糖素等 脂解激素 酮体生成酮体生成 脂酸脂酸氧化氧化(2)
16、肝细胞糖原含量及代谢的影响肝细胞糖原含量及代谢的影响糖代谢糖代谢 旺盛,旺盛,FA主要生成甘油三酯及磷脂主要生成甘油三酯及磷脂糖代谢减弱糖代谢减弱,脂酸,脂酸氧化及酮体生成均氧化及酮体生成均加强。加强。(3)丙二酰丙二酰CoA抑制脂酰抑制脂酰CoA进入线粒体进入线粒体竞竞争争性性抑抑制制肉肉碱碱脂脂酰酰转转移移酶酶 ,抑抑制制脂脂酰酰CoA进进入入线线粒粒体体,脂脂酸酸氧氧化化减减弱弱,酮体生产减少酮体生产减少。二、甘油三酯的合成代谢二、甘油三酯的合成代谢 (一)合成部位及原料一)合成部位及原料肝脏:肝脏:甘油及脂酸主要由甘油及脂酸主要由葡萄糖代谢提供葡萄糖代谢提供,也利也利用用CM中的中的F
17、A合成脂肪。合成脂肪。脂肪组织:脂肪组织:甘油及脂酸主要由甘油及脂酸主要由葡萄糖代谢提供葡萄糖代谢提供,也利用也利用CM或VLDL中的中的FA合成脂肪。合成脂肪。小肠粘膜:小肠粘膜:食物脂肪食物脂肪消化吸收消化吸收的甘油一酯和脂肪酸的甘油一酯和脂肪酸(二)合成基本过程(二)合成基本过程小肠粘膜细胞:小肠粘膜细胞:甘油一酯途径甘油一酯途径肝、脂肪细胞:肝、脂肪细胞:甘油二酯途径甘油二酯途径(三)去路(三)去路肝细胞:肝细胞:参与极低密度脂蛋白形成,运输到肝外参与极低密度脂蛋白形成,运输到肝外组织利用组织利用脂肪细胞:脂肪细胞:储存脂肪储存脂肪小肠粘膜细胞:小肠粘膜细胞:参与乳糜微粒形成,经淋巴入
18、血参与乳糜微粒形成,经淋巴入血甘油一酯途径甘油一酯途径脂酰脂酰CoA 转移酶转移酶 CoA R2COCoA R3COCoA CoA 脂酰脂酰CoA 转移酶转移酶甘油一酯甘油一酯甘油二酯甘油二酯甘油三酯甘油三酯 CoACoA+RCOOH RCOOH RCORCOCoACoA 脂酰脂酰CoA合成酶合成酶 ATP ATP AMP AMP PPiPPi 甘甘油油二二酯酯途途径径 脂酰脂酰CoA转移酶转移酶 CoA R1COCoA 脂酰脂酰CoA 转移酶转移酶 CoA R2COCoA 磷脂酸磷脂酸磷酸酶磷酸酶Pi 脂酰脂酰CoA 转移酶转移酶 CoA R3COCoA *肝、肾等组织肝、肾等组织肝、肾甘油
19、激酶肝、肾甘油激酶 ATP ADP 糖代谢糖代谢磷酸二羟丙酮磷酸二羟丙酮3-3-磷酸甘油磷酸甘油脂酸的来源脂酸的来源自身合成自身合成 多为多为饱和脂酸饱和脂酸和和单不饱和脂酸单不饱和脂酸食物供给食物供给 各种脂酸,特别一些各种脂酸,特别一些不饱和脂酸不饱和脂酸*营养必需脂酸营养必需脂酸 亚亚油油酸酸、亚亚麻麻酸酸、花花生生四四烯烯酸酸等等多多不不饱饱和和脂脂酸酸是是人人体体不不可可缺缺乏乏的的营营养养素素,不不能能自自身身合成,需从食物摄取。合成,需从食物摄取。三、脂酸的合成代谢三、脂酸的合成代谢组组 织:织:肝肝(主要)(主要)、脂肪脂肪等组织等组织 亚细胞:亚细胞:胞液:胞液:主要合成主要
20、合成1616碳的软脂酸(棕榈酸)碳的软脂酸(棕榈酸)肝线粒体、内质网:肝线粒体、内质网:碳链延长碳链延长1.合成部位合成部位(一)软脂酸的合成(一)软脂酸的合成2.合成原料合成原料脂肪组织:脂肪组织:脂肪酸主要来自脂肪酸主要来自CM和和VLDL肝组织:肝组织:利用乙酰利用乙酰CoA和和NADPH合成脂肪酸合成脂肪酸乙酰乙酰CoA由营养物质分解代谢产生由营养物质分解代谢产生NADPH主要来自磷酸戊糖途径主要来自磷酸戊糖途径 3 3脂酸合成的酶脂酸合成的酶乙酰乙酰CoACoA羧化酶羧化酶(关键酶关键酶)脂酸合成酶系脂酸合成酶系 :由由酰基载体蛋白酰基载体蛋白ACPACP和和六种酶组成六种酶组成(乙
21、酰(乙酰CoACoAACPACP酰基酰基转移酶、丙二酰转移酶、丙二酰CoACoAACPACP转移酶、转移酶、酮脂酰酮脂酰ACPACP合酶、合酶、酮脂酰酮脂酰ACP还原酶、还原酶、羟脂酰羟脂酰ACP脱水酶、脱水酶、烯脂烯脂酰酰ACP 还原酶还原酶)酶的功能活性域为酶的功能活性域为ACP(ACP(酰基载体蛋白)上酰基载体蛋白)上的的E E2 2-泛泛-SHSH及及半胱氨酸残基半胱氨酸残基的的E E1 1-半胱半胱SHSH,均均能与酰基相连。能与酰基相连。酰酰基基载载体体蛋蛋白白(ACP),其其辅辅基基是是4-磷磷酸酸泛泛酰酰氨氨基基乙乙硫醇,硫醇,是脂酰基载体。是脂酰基载体。(1)丙二酰丙二酰Co
22、A的合成的合成4.软脂酸反应过程软脂酸反应过程(2)脂酸合成脂酸合成从乙酰从乙酰CoA及丙二酰及丙二酰CoA合成长链脂酸,合成长链脂酸,是一个重复加成过程,是一个重复加成过程,每一轮的加成反应均需每一轮的加成反应均需通过通过缩合、还原、缩合、还原、脱水、再还原脱水、再还原等四个步骤,等四个步骤,每次延长每次延长2个碳原子。个碳原子。*软脂酸的合成过程软脂酸的合成过程*底物进入底物进入 乙酰乙酰CoA CE-S-乙酰基乙酰基 (缩合酶缩合酶)丙二酰丙二酰CoA ACP-S-丙二酰基丙二酰基 软脂酸软脂酸合成酶合成酶 乙酰基乙酰基(第一个)(第一个)丙二酰基丙二酰基缩合缩合 CO2 还还 原原 N
23、ADPH+H+NADP+脱水脱水 H2O 再还原再还原 NADPH+H+NADP+*转转 位位 丁酰基由丁酰基由E2-泛泛-SH(ACP上上)转移至转移至 E1-半胱半胱-SH(CE上)上)ACPS C=O CH2 CH2 CH3 CE HS SO=C CH2 CH2 CH3 CEACPHS转转 位位 经经过过7 7轮轮循循环环反反应应,每每次次加加上上一一个个丙丙二二酰酰基基,增增加加两两个个碳碳原子,最终释出软酯酸。原子,最终释出软酯酸。CESO=C CH3 ACPSC=O CH2COO-CESO=C CH2 CH2 CH2 CH2 CH3 ACPSC=O CH2COO-CESO=C CH
24、2 CH2 CH2 CH2 CH2 CH2 CH3 ACPSC=O CH2COO-O-O=C CH2 CH2 CH2 CH2 CH2 CH2 CH3 CH2CH2 CH2 CH2 CH2 CH2 CH2 CH2 CEACPHS HS+4H+4e-CO2 CESO=C CH2 CH2 CH3 ACPSC=O CH2COO-4H+4e-CO2 4H+4e-CO2 软脂酸合成的总反应软脂酸合成的总反应 CH3COSCoA +7 HOOCCH2COSCoA +14NADPH+H+CH3(CH2)14COOH +7 CO2 +6H2O +8HSCoA+14NADP+软软 脂脂 酸酸 的的 合合 成成 总
25、总 图图(二)脂酸碳链的延长(二)脂酸碳链的延长1.内质网脂酸碳链延长酶系内质网脂酸碳链延长酶系 以以 丙丙 二二 酰酰 CoA为为 二二 碳碳 单单 位位 供供 体体,由由 NADPH+H+供氢。供氢。2.线粒体脂酸碳链延长酶系线粒体脂酸碳链延长酶系 以以乙乙酰酰CoA为为二二碳碳单单位位供供体体,由由 NADPH+H+供氢。供氢。(三)不饱和脂酸的合成(三)不饱和脂酸的合成动物:动物:有有4、5、8、9去饱和酶去饱和酶植物:植物:有有9、12、15 去饱和酶去饱和酶四、多不饱和脂酸的重要衍生物四、多不饱和脂酸的重要衍生物 前列腺素前列腺素(Prostaglandin,PG)血栓血栓噁噁噁噁
26、烷烷(thromboxane,TX)白白 三三 烯烯(leukotrienes,LT)第第 四四 节节 磷磷 脂脂 的的 代代 谢谢Metabolism of Metabolism of PhospholipidPhospholipid定义定义 含磷酸的脂类称磷酯。含磷酸的脂类称磷酯。分类分类 甘油磷脂甘油磷脂 由甘油构成的磷酯由甘油构成的磷酯 鞘鞘 磷磷 脂脂 由鞘氨醇构成的磷脂由鞘氨醇构成的磷脂X 指与磷酸羟基相连的取代基指与磷酸羟基相连的取代基FAFAPiX 甘甘油油FA PiX 鞘鞘氨氨醇醇X X=胆碱、水、乙醇胺、胆碱、水、乙醇胺、丝氨酸、甘油、肌醇、丝氨酸、甘油、肌醇、磷脂酰甘油等
27、磷脂酰甘油等 一、甘油磷脂的代谢一、甘油磷脂的代谢组成组成:甘油、脂酸、磷脂、含氮化合物甘油、脂酸、磷脂、含氮化合物结构结构:功能功能:含一个极性头、两条疏水尾,构成生物膜含一个极性头、两条疏水尾,构成生物膜的磷脂双分子层。的磷脂双分子层。常为花生四烯酸常为花生四烯酸 X X=胆碱、水、乙醇胺、胆碱、水、乙醇胺、丝氨酸、甘油、肌醇、丝氨酸、甘油、肌醇、磷脂酰甘油等磷脂酰甘油等 (一)甘油磷脂的组成、结构及分类(一)甘油磷脂的组成、结构及分类机机体体内内几几类类重重要要的的甘甘油油磷磷脂脂(cephalin)(lecithin)磷脂酰肌醇磷脂酰肌醇(phosphatidyl inositol)磷
28、脂酰丝氨酸磷脂酰丝氨酸(phosphatidyl serine)心磷脂心磷脂(cardiolipin)1.合成部位合成部位全身各组织内质网,肝、肾、肠等组织最全身各组织内质网,肝、肾、肠等组织最活跃。活跃。2.合成原料及辅因子合成原料及辅因子脂酸、甘油、磷酸盐、乙醇胺、胆碱、丝脂酸、甘油、磷酸盐、乙醇胺、胆碱、丝氨酸、肌醇、氨酸、肌醇、ATP、CTP(二)甘油磷脂的合成(二)甘油磷脂的合成CDP-乙醇胺乙醇胺CDP-胆碱胆碱 3.3.合成的基本过程合成的基本过程(1 1)甘油二酯合成途经)甘油二酯合成途经:磷脂酰胆碱、磷脂酰乙醇:磷脂酰胆碱、磷脂酰乙醇胺;胺;(2 2)CDP-CDP-甘油二甘
29、油二酯酯合成途径合成途径:磷脂酰肌醇、磷脂酰磷脂酰肌醇、磷脂酰丝氨酸、心磷脂。丝氨酸、心磷脂。(1)甘油二酯)甘油二酯合成途径合成途径(2)CDP-甘油二酯甘油二酯合成途径合成途径甘油磷脂合成还有其他方式甘油磷脂合成还有其他方式:磷脂酰胆碱磷脂酰胆碱由磷脂酰乙醇胺从由磷脂酰乙醇胺从S-S-腺苷甲硫氨腺苷甲硫氨酸获得甲基生成。酸获得甲基生成。磷脂酰丝氨酸磷脂酰丝氨酸由磷脂酰乙醇胺羧化或其乙醇由磷脂酰乙醇胺羧化或其乙醇胺与丝氨酸交换生成。胺与丝氨酸交换生成。(三)甘油磷脂的降解(三)甘油磷脂的降解 PLA1 PLA2PLCPLDPLB2PLB1磷脂酶磷脂酶(phospholipase,PLA)鞘脂
30、鞘脂(sphingolipids)含鞘氨醇含鞘氨醇(sphingosine)或二氢鞘氨醇的脂类。或二氢鞘氨醇的脂类。二、鞘磷脂的代谢二、鞘磷脂的代谢(一)鞘脂化学组成及结构(一)鞘脂化学组成及结构 鞘鞘 脂脂 鞘磷脂鞘磷脂 鞘糖脂鞘糖脂 FA鞘鞘氨氨醇醇 FA PiX鞘鞘氨氨醇醇 FA 糖糖 鞘鞘氨氨醇醇 X-磷脂胆碱磷脂胆碱、磷脂乙醇胺磷脂乙醇胺 单糖或寡糖单糖或寡糖按取代基按取代基X的不同,鞘脂分为:鞘糖酯、鞘磷脂的不同,鞘脂分为:鞘糖酯、鞘磷脂第第 五五 节节 胆胆 固固 醇醇 代代 谢谢 固醇共同结构固醇共同结构环戊烷多氢菲环戊烷多氢菲概概 述述动物胆固醇动物胆固醇(27(27碳碳)植
31、物植物(29(29碳碳)酵母酵母(28(28碳碳)*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140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*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
32、有重要作用;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等等生理活性物质的前体生理活性物质的前体。(一)合成(一)合成部位部位:肝是主要场所:肝是主要场所 胞液及内质网胞液及内质网 (二二)合合成成原原料料:1818分分子子乙乙酰酰CoACoA,3636分分子子ATPATP及及1616分子分子NADPHNADPHH H+(三)合成三)合成基本过程基本过程 1 1、甲羟戊酸的合成;、甲羟戊酸的合成;2 2、鲨烯的生成、鲨烯的生成 30C30C 3 3、胆固醇的生成胆固醇的生成27C27C 一、胆固醇一、胆固醇(cholesterol)的合成的合成 CoASH CoASH H
33、MGCoA 合酶(胞液)合酶(胞液)乙酰乙酰乙酰乙酰CoA硫解酶硫解酶(胞液)(胞液)HMGCoA 还原酶还原酶(内质网(内质网1.甲羟戊酸的合成甲羟戊酸的合成2 22.鲨烯的合成鲨烯的合成3.胆固醇的合成胆固醇的合成胆固醇的酯胆固醇的酯化化 1 1、细胞中胆固醇的酯化、细胞中胆固醇的酯化 胆固醇胆固醇 +脂酰脂酰CoACoA 胆固醇酯胆固醇酯酶:酶:脂酰脂酰CoACoA胆固醇酰基转移酶(胆固醇酰基转移酶(ACAT ACAT);2 2、血浆中胆固醇的酯化血浆中胆固醇的酯化 胆固醇胆固醇 +卵磷脂卵磷脂 胆固醇酯胆固醇酯 +溶血卵磷脂溶血卵磷脂酶:酶:卵磷脂胆固醇酰基转移酶(卵磷脂胆固醇酰基转移
34、酶(LCAT LCAT););二、胆固醇的转化二、胆固醇的转化 (一)转变为胆汁(一)转变为胆汁酸酸(bile acid)(bile acid)在在肝肝中中转转化化成成胆胆汁汁酸酸是是胆胆固固醇醇在在体体内内代代谢谢的的主要去路;主要去路;(二)转化为类固醇激素(二)转化为类固醇激素 肾肾上上腺腺皮皮质质、卵卵巢巢等等均均是是以以胆胆固固醇醇为为原原料料合合成类固醇激素;成类固醇激素;(三)转化为(三)转化为7-7-脱氢胆固醇脱氢胆固醇 皮皮肤肤,胆胆固固醇醇可可被被氧氧化化为为7-7-脱脱氢氢胆胆固固醇醇,后后者者经紫外光照射转变为维生素经紫外光照射转变为维生素D D3 3 。第第 六六 节
35、节 血血 浆浆 脂脂 蛋蛋 白白 代代 谢谢一、血一、血 脂脂血脂血脂:血浆所含脂类,包括甘油三酯、磷脂、胆血浆所含脂类,包括甘油三酯、磷脂、胆固醇及其酯以及游离脂酸。固醇及其酯以及游离脂酸。*血脂含量受膳食、年龄、性别、职业及代谢等血脂含量受膳食、年龄、性别、职业及代谢等的影响,波动范围很大。的影响,波动范围很大。组成与含量组成与含量 总总 脂脂 400700mg/dl(5 mmol/L)甘油三酯甘油三酯 10150mg/dl(0.11 1.69 mmol/L)总总 磷磷 脂脂 150250mg/dl(48.44 80.73 mmol/L)总胆固醇总胆固醇 100250mg/dl(2.59
36、6.47 mmol/L)游离脂酸游离脂酸 520mg/dl(0.195 0.805 mmol/L)来源来源 外源性外源性从食物中摄取从食物中摄取 内源性内源性体内合成体内合成 脂肪动员脂肪动员去路去路 氧化分解氧化分解 送到脂库储存送到脂库储存 构成生物膜构成生物膜 转化成其它物质转化成其它物质载脂蛋白载脂蛋白定义:定义:载脂蛋白载脂蛋白(apolipoprotein,apo)指血浆脂指血浆脂蛋白中的蛋白质部分。蛋白中的蛋白质部分。种类(种类(18种)种)apoapo A(A A(A、AA、A)A)apoapo B(B(B100B100、B48)B48)apoapo C(C C(C、CC、C)
37、C)apoapo D D apoapo E E 作用作用 1 1、调节脂蛋白代谢关键酶活性、调节脂蛋白代谢关键酶活性;2 2、参与脂蛋白受体的识别参与脂蛋白受体的识别 ;3 3、结合和转运脂质及稳定脂蛋白的结构结合和转运脂质及稳定脂蛋白的结构 。人体几种重要的血浆载脂蛋白:人体几种重要的血浆载脂蛋白:AA:激活激活LCATLCAT,识别识别HDLHDL受体受体 AA:稳定稳定HDLHDL结构,激活结构,激活HLHL B100 B100:识别识别LDLLDL受体受体 B48B48:促进促进CMCM的合成的合成 CC:激活激活LPLLPL血浆脂蛋白的结构血浆脂蛋白的结构 疏水性较强的疏水性较强的T
38、G及及胆固醇酯胆固醇酯位于位于内核内核。具极性及非极性具极性及非极性基团的基团的载脂蛋白载脂蛋白、磷磷脂脂、游离胆固醇游离胆固醇,以,以单分子层借其非极性单分子层借其非极性疏水基团与内部疏水疏水基团与内部疏水链相联系,极性基团链相联系,极性基团朝外。朝外。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 电泳法电泳法血脂与血浆中的蛋白质结合,以血脂与血浆中的蛋白质结合,以脂蛋白脂蛋白(lipoprotein)形式而运输。形式而运输。CM 前前 乳糜微粒乳糜微粒 (chylomicronchylomicron,CM),CM)极低密度脂蛋白极低密度脂蛋白 (very l
39、ow density lipoprotein,VLDL)(very low density lipoprotein,VLDL)低密度脂蛋白低密度脂蛋白 (low density lipoprotein,LDL)(low density lipoprotein,LDL)高密度脂蛋白高密度脂蛋白 (high density lipoprotein,HDL)(high density lipoprotein,HDL)超速离心法分类超速离心法分类 CM VLDL前前-脂蛋白脂蛋白 LDL -脂蛋白脂蛋白 HDL -脂蛋白脂蛋白密度密度0.950.951.0061.0061.0631.0631.210组
40、组成成脂脂类类含含TG最多最多,8090%含含TG 5070%含含胆固醇及其胆固醇及其酯最多,酯最多,4050%含脂类含脂类50%蛋蛋白白质质最少最少,1%510%2025%最多最多,约,约50%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、血浆功功能能转运外源性转运外源性TG及胆固醇及胆固醇转运内源性转运内源性TG转运内源性胆转运内源性胆固醇固醇逆向转运胆固逆向转运胆固醇醇血血 浆浆 脂脂 蛋蛋 白白 的的 组组 成成 及及 功功 能能(一)乳糜微粒(一)乳糜微粒来来 源源小肠合成的小肠合成的TG和合成及吸收的和合成及吸收的磷脂、胆固醇磷脂、胆固醇+apo
41、 B48、A、A、A 四、血浆脂蛋白代谢四、血浆脂蛋白代谢 代代 谢谢新生新生CM 成熟成熟CM CM残粒残粒 肝细胞摄取肝细胞摄取(apoE受体)受体)FFA (乳腺(乳腺/肌肉肌肉/脂肪组织)脂肪组织)血血 液液 apoC/EapoAHDLapoA/C,磷脂磷脂,胆固醇胆固醇HDL(一)乳糜微粒(一)乳糜微粒(二)极低密度脂蛋白(二)极低密度脂蛋白 来来 源源+apo B100、E 肝细胞合成的肝细胞合成的TG 磷脂、胆固醇及其酯磷脂、胆固醇及其酯VLDL的合成以肝脏为主,小肠亦可合成少量。的合成以肝脏为主,小肠亦可合成少量。代代 谢谢新生新生VLDL 成熟成熟VLDLLDL apoC/E
42、HDLIDL 脂肪酸(乳腺脂肪酸(乳腺/肌肉肌肉/脂肪组织)脂肪组织)apoC,磷脂磷脂,胆固醇胆固醇HDL肝细胞肝细胞(二)极低密度脂蛋白(二)极低密度脂蛋白 内内源源性性VLDL的的代代谢谢(三)低密度脂蛋白(三)低密度脂蛋白 来来 源源:由由VLDL转变而来转变而来 代代 谢谢1.LDL受体代谢途径受体代谢途径 LDL受受体体广广泛泛分分布布于于肝肝动动脉脉壁壁细细胞胞等等全全身身各各组组织织的的细细胞胞膜膜表表面面,特特异异识识别别、结结合合含含apo E或或apo B100的的脂脂蛋蛋白白,故故又又称称apo B,E受体。受体。低密度脂蛋白受体代谢途径:低密度脂蛋白受体代谢途径:2.
43、LDL的非受体代谢途径的非受体代谢途径修修饰饰的的LDL(ox-LDL)可可被被单单核核吞吞噬噬细细胞胞系统中的系统中的巨噬细胞巨噬细胞及及血管内皮细胞血管内皮细胞清除。清除。这这 两两 类类 细细 胞胞 膜膜 表表 面面 具具 有有 清清 道道 夫夫 受受 体体(scavenger receptor,SR)。LDL 的的 代代 谢谢(四)高密度脂蛋白(四)高密度脂蛋白主要在肝合成;小肠亦可合成。主要在肝合成;小肠亦可合成。CM、VLDL代谢时,其表面代谢时,其表面apo A、A、A、apo C及磷脂、胆固醇等离开亦及磷脂、胆固醇等离开亦可形成新生可形成新生HDL。分分 类(按密度)类(按密度
44、)HDL1 HDL2HDL3来来 源源代代 谢谢新生新生HDL细胞膜细胞膜 CM VLDL 卵磷脂、卵磷脂、胆固醇胆固醇CM VLDLapoC apoEHDL3 LCAT HDL2 CM VLDL磷脂磷脂 apoA A VLDL LDL CECETP LCAT:卵磷脂胆固醇酯酰转移酶卵磷脂胆固醇酯酰转移酶 CETP:胆固醇酯转运蛋白胆固醇酯转运蛋白代代 谢谢(四)高密度脂蛋白(四)高密度脂蛋白新生新生HDL 成熟成熟HDL肝细胞肝细胞 apoC/E新生新生CM/VLDLCM残体残体/IDL 成熟成熟CM/VLDLapoC胆固醇胆固醇+磷脂酰胆碱磷脂酰胆碱 使使HDL表面卵磷脂表面卵磷脂2位脂酰
45、基位脂酰基转移到胆固转移到胆固醇醇3位羟基位羟基生成溶血卵磷脂及胆固醇酯生成溶血卵磷脂及胆固醇酯 使使胆固醇酯进入胆固醇酯进入HDL内核逐渐增多内核逐渐增多 使新生使新生HDL成熟成熟LCAT的作用(的作用(由由apo A激活激活)成熟成熟HDL可与肝细胞膜可与肝细胞膜SR-B1受体结合受体结合而被摄取。而被摄取。胆固醇酯胆固醇酯 部分由部分由 HDL 转移到转移到 VLDL 少量由少量由 HDL 转移到肝转移到肝胆固醇胆固醇在肝内转变成在肝内转变成胆汁酸胆汁酸或或直接通过直接通过胆汁排出体外胆汁排出体外。HDL 的的 代代 谢谢HDL的生理功能的生理功能主主要要是是参参与与胆胆固固醇醇的的逆
46、逆向向转转运运(reverse cholesterol transport,RCT),即即将将肝肝外外组组织织细细胞胞内内的的胆胆固固醇醇,通通过过血血循循环环转转运运到到肝肝,在在肝肝转化为肝汁酸后排出体外。转化为肝汁酸后排出体外。HDL是是apo的储存库。的储存库。胆固醇逆向转运胆固醇逆向转运(RCT)(RCT)分两个阶段进行分两个阶段进行 胆固醇自肝外细胞包括动脉平滑肌细胆固醇自肝外细胞包括动脉平滑肌细胞及巨噬细胞等的移出。胞及巨噬细胞等的移出。HDL载运胆固醇的酯化以及胆固醇酯载运胆固醇的酯化以及胆固醇酯的转运。的转运。ABCA1可介导细胞内胆固醇及磷脂转运至胞外可介导细胞内胆固醇及磷
47、脂转运至胞外 ABCA1,即即ATP结结合合盒盒转转运运蛋蛋白白AI,又又称称为为胆胆固固醇醇流流出出调调节节蛋蛋白白,存存在在于于巨巨噬噬细细胞胞、脑脑、肾肾、肠及胎盘等的细胞膜肠及胎盘等的细胞膜。2261个氨基酸残基个氨基酸残基 含有由含有由1212个疏水的基元个疏水的基元(motif)构成的疏水区,胆构成的疏水区,胆固醇可能由此流出胞外固醇可能由此流出胞外能为胆固醇的跨膜能为胆固醇的跨膜转运提供能量转运提供能量ABCA1的结构的结构跨膜域跨膜域ATP结合部位结合部位五、血浆脂蛋白代谢异常五、血浆脂蛋白代谢异常 1.高脂蛋白血症高脂蛋白血症血脂高于参考值上限。血脂高于参考值上限。分类分类 按按脂蛋白及血脂改变脂蛋白及血脂改变分六型分六型 按按病因病因分:分:原发性原发性(病因不明病因不明)继发性继发性(继发于其他疾病继发于其他疾病)2.遗传性缺陷遗传性缺陷代谢关键酶、脂蛋白受体代谢关键酶、脂蛋白受体等的遗传缺陷。等的遗传缺陷。
限制150内