脂类代谢专业知识讲座.pptx

单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,#,脂类代谢专业知识讲座,脂类代谢专业知识讲座,第1页,脂类消化与吸收,甘油三脂代谢,磷脂 代谢,胆固醇代谢,血浆脂蛋白代谢,概 要,Lipids digestion,absorption,TG Metabolism,PL Metabolism,Ch Metabolism,Lipoprotein Metabolism,脂类代谢专业知识讲座,第2页,概 述,脂类：,脂,脂肪,类,类脂 固醇及其酯,磷脂,糖脂,脂蛋白 复合脂,脂类代谢专业知识讲座,第3页,或称三脂肪酸甘油酯，简称甘油三酯,(triglyceride),。,脂肪,fat,1.,主要分布于脂肪组织，在细胞内主要以油,滴状微粒存在于胞浆中，占体重,10,20,，随胖瘦变动较大，又称“可变脂”。,2.,主要生理功效是能量贮备及氧化供能。此,外还有预防散热及保护脏器作用。,CH,2,O,OCR,RCO,OCH,CH,2,O,OCR,脂类代谢专业知识讲座,第4页,类脂,(lipoids),包含磷脂、糖脂、固醇和固醇脂,1,）分布于各种组织，神经组织较多。是生物膜基础成份，占体重,5,，含量变动少，又称固定脂。,2,）主要生理功效是维持正常生物膜结构与功效。,脂类代谢专业知识讲座,第5页,脂类共同点,脂肪,胆固醇及其脂,磷脂,糖脂,共同性质：不溶于水，可溶于有机溶剂,含,FA,脂类代谢专业知识讲座,第6页,脂肪酸分类,脂肪酸定义,：不分支 偶数碳 长链脂肪族 羧酸。,(,一些植物及海洋生物中有奇数碳,FA),按功效分：,非必需脂肪酸：,本身可合成，能量物质,必需脂肪酸：,外界摄取，活性物质前身,脂类代谢专业知识讲座,第7页,脂肪酸分类,2,4 C,短链脂肪酸,按,C,原子数,6,10 C,中链脂肪酸,12,26 C,长链脂肪酸,按是否含双键,单不饱和脂肪酸,多不饱和脂肪酸,饱和脂肪酸,不饱和脂肪酸,脂类代谢专业知识讲座,第8页,体内脂肪酸起源,：,1,）机体本身合成,如饱和脂肪酸和单不饱和脂肪酸。,2,）食物脂肪供给,动物机体本身不能合成脂肪酸，需从食物摄取，称为,营养必需脂肪酸,(essential fatty acid),。,如：亚油酸,(linoleic acid),、亚麻酸,(linolenic acid),、花生四烯酸,(arachidonic acid),等多不饱和脂肪酸。,脂类代谢专业知识讲座,第9页,1 Lipids digestion,absorption,一、脂类消化,消化部位：小肠为主,婴儿胃内能够消化少许脂肪,食物脂类 乳化,胃：,fat,游离,FA(,限于小儿，,pH5.0),小肠,:,食物脂类消化主要依赖消化道脂肪酶，胰腺分泌一系列脂肪酶入小肠。,TG,为主,磷脂,Ch,胆汁,脂类代谢专业知识讲座,第10页,Lipids digestion,脂酶,(lipase),定义：把催化脂类水解反应酶统称为脂酶。,胰腺分泌入十二指肠中消化脂类酶有：,胰脂酶,(pancreatic lipase),：水解,TG,辅脂酶,(colipase),：与胰脂酶、胆盐形成复合物,磷脂酶,A,2,(phospholipase A,2,),：水解磷脂,胆固醇酯酶,(cholesteryl esterase),：水解胆固醇酯,脂类代谢专业知识讲座,第11页,The function of lipase,1,）胰脂酶,胰脂酶 胰脂酶,甘油三酯,1,，,2-,甘油二酯,2-,甘油一酯,H,2,O,脂肪酸,H,2,O,脂肪酸,胰脂酶含有立体异构专一性。易水介,1,及,3,位上酯键，主要产物为,2-,甘油一酯,。,2,）辅脂酶：,分子量约为,1,万小分子蛋白质，是胰脂酶对脂肪消化不可缺乏蛋白质辅因子。,脂类代谢专业知识讲座,第12页,The function of lipase,3,）磷脂酶,A,2,：,磷脂酶,A,2,磷脂,H,2,O,溶血磷脂,+,脂肪酸,4,）胆固醇酯酶：,胆固醇酯酶,胆固醇酯,H,2,O,胆固醇,+,脂肪酸,脂类代谢专业知识讲座,第13页,The function of colipase,辅脂酶在胰腺泡中以酶原形式合成，随胰液分泌入十二指肠，进入肠腔后，辅脂酶原被胰蛋白酶从其端切去一个五肽而被激活。,辅脂酶本身不具脂肪酶活性，但它含有与脂肪及胰脂酶结合结构域，它能以氢键同胰脂酶结合，同时以疏水键同脂肪结合，从而形成一个复合物。,脂类代谢专业知识讲座,第14页,辅脂酶原,胰腺泡,十二指肠,辅脂酶,五肽,胰蛋白酶,与脂肪及胰脂酶结合,脂类代谢专业知识讲座,第15页,The function of colipase,辅脂酶使胰脂酶锚定于微团水油界面上，并可预防胰脂酶在水油界面变性，因而能增加胰脂酶活性，促进脂肪水解。,能解除胆汁酸盐对胰脂酶抑制，是胰脂酶对脂肪消化不可缺乏蛋白质辅因子。,脂类代谢专业知识讲座,第16页,The function of bile acids,乳化作用：降低油水之间界面张力，使疏水脂质分散成乳化颗粒。颗粒越小，油相水相接触界面积就越大，越便于胰脂酶吸附并发挥作用。,形成微团：脂类消化产物如：,FFA,、,MG,、溶血磷酯等都有较大极性，能从乳胶体脂相扩散到胆汁酸盐微团中去，并能形成更小混合微团（,mixed micelles,），有利于脂肪消化产物吸收，也有利于残余脂肪深入水解。,脂类代谢专业知识讲座,第17页,The function of bile acids,胆汁酸盐过多时，可包裹脂肪微粒而阻止胰脂酶作用，抑制其活性。因为脂肪乳化后表面张力提升，反使胰脂酶不能与微团内甘油三酯接触，同时处于水油界面胰脂酶易于变性丧失活性。,脂类代谢专业知识讲座,第18页,小结,:,脂类消化,解除,抑制,胰酯酶,水,微团,疏水键,氢键,辅酯酶,胆汁酸盐,油,食物脂肪,乳化,脂类代谢专业知识讲座,第19页,1,、脂类消化过程中产生脂肪酸、甘油酯、溶血磷脂等消化产物与胆汁酸盐共同形成更微细混合微团,(mixed micelle),。这种微团体积很小，极性更大，可溶于水，能经过盖在小肠绒毛表面稳定水层，使脂类消化产物进入粘膜细胞而被吸收。,Lipids absorption,脂类代谢专业知识讲座,第20页,脂肪酸,甘油一酯,溶血磷脂,胆汁酸盐,混合微团,肠粘膜细胞,水屏障,脂类消化物,脂类代谢专业知识讲座,第21页,Lipids,absorption,2,、长链脂肪酸及其甘油酯吸收入肠粘膜细胞后，在光面内质网转酰酶催化下，大个别重新合成,TG,，此过程称为甘油一酯通路,(monoglyceride pathway),。,此过程需耗能。,上述,TG,又可在粗面内质网上与载脂蛋白、,PL,、,Ch,结合成,CM,，经淋巴入血。,脂类代谢专业知识讲座,第22页,转酰酶,CoA,磷脂,甘油三酯,胆固醇,载脂蛋白,乳糜微粒,淋巴,RCOOCH,CH,2,OH,CH,2,OH,RCOOCH,CH,2,OH,CH,2,OH,RCOOCH,CH,2,OCOR,CH,2,OH,RCOOH,RCOOH,RCOCoA,ATP,CoA,AMP,PPi,CoA,RCOOCH,CH,2,OCOR,CH,2,OCOR,甘油一酯通路,脂类代谢专业知识讲座,第23页,TG absorption,3,、短链、中链脂肪酸（,10C,）甘油三酯水溶性大，乳化后即可被肠粘膜细胞吸收并完全水解，故直接以脂肪酸和甘油形式经过肝门脉入血循环。,供能快速。,脂类代谢专业知识讲座,第24页,小结：甘油三酯消化与吸收,1,长链脂肪酸 乳化 甘油一酯 吸收入粘膜细胞,甘油三酯 ,2,脂肪酸 甘油三酯,胰脂酶,2ATP,磷脂、胆固醇,乳糜微粒 淋巴 血循环,载脂蛋白,2,短、中链脂肪酸 乳化 短、中链脂肪酸,甘 油 三 酯 脂肪酶 甘 油,门静脉 血循环,吸收,脂类代谢专业知识讲座,第25页,2 TG Metabolism,甘油三酯合成代谢,甘油三酯分解代谢,脂酸合成代谢,多不饱和脂酸衍生物合成,脂类代谢专业知识讲座,第26页,一、甘油三酯合成代谢,（一）合成部位 肝、脂肪组织、小肠是合成内源性甘油三酯主要场所。,（二）合成原料 糖及其中间代谢物。,（三）合成过程 甘油一酯路径 小肠粘膜细胞 甘油二酯路径 肝、脂肪细胞,脂类代谢专业知识讲座,第27页,食物脂肪（外源）,CM,合成脂肪（内源）,CM,肝,脂肪,载脂蛋白,磷脂,胆固醇,小肠脂肪,CM,VLDL,脂肪细胞,合成,.,、储存、动员脂肪,FFA,甘油,VLDL,动员,FFA,甘油,心肝肾,脂肪代谢概况,脂类代谢专业知识讲座,第28页,转酰酶,CoA,磷脂,甘油三酯,胆固醇,载脂蛋白,乳糜微粒,淋巴,RCOOCH,CH,2,OH,CH,2,OH,RCOOCH,CH,2,OH,CH,2,OH,RCOOCH,CH,2,OCOR,CH,2,OH,RCOOH,RCOOH,RCOCoA,ATP,CoA,AMP,PPi,CoA,RCOOCH,CH,2,OCOR,CH,2,OCOR,1,、甘油一酯路径,脂类代谢专业知识讲座,第29页,2,、甘油二酯路径,CH,2,OH,转酰酶,CH,2,OCR,1,转酰酶,CH,2,OCR,1,CHOH CHOH R,2,COCH,CH,2,O-P R,1,COCoA CoA CH,2,O-P R,2,COCoA CoA CH,2,O-P,3-,磷酸甘油,1-,脂酰,-3-,磷酸甘油 磷脂酸,磷脂酸磷酸酶,CH,2,OCR,1,转酰酶,CH,2,OCR,1,R,2,COCH R,2,COCH O,CH,2,OH R,3,COCoA CoA CH,2,OCR,3,1,，,2-,甘油二酯,甘油三酯,合成脂肪三分子脂肪酸可为同一个脂肪酸，亦可是三种不一样脂肪酸。,O,O,O,O,O,O,O,脂类代谢专业知识讲座,第30页,3,、甘油再利用,CH,2,OH,甘油激酶,CH,2,OH,CHOH +ATP CHOH +ADP,CH,2,OH,肝、肾,CH,2,O-P,肝、肾等组织有甘油激酶,肝外组织、脂肪细胞缺乏甘油激酶,脂类代谢专业知识讲座,第31页,二、甘油三酯分解代谢,（一）脂肪动员,（二）脂酸,-,氧化,（三）脂酸其它氧化方式,（四）酮体生成及利用,脂类代谢专业知识讲座,第32页,肾上腺素,高血糖素,受体,腺苷酸环化酶,蛋白激酶,甘油三酯,脂肪酸甘油二酯,脂肪酸甘油一酯,脂肪酸甘油,激素敏感甘油三酯脂肪酶,b,激素敏感甘油三酯脂肪酶,a,甘油一酯脂肪酶,甘油,脂肪酸,ATP,cAMP,ATP,ADP,磷酸酶,(,一,),脂肪动员,HSL,P,脂类代谢专业知识讲座,第33页,脂肪动员,禁食,饥饿 相关激素分泌（,脂解激素,）,交感兴奋 受体结合,腺苷酸环化酶,cAMP,Ins,蛋白激酶,PGE,2,HSL,烟酸,抗脂解激素,脂肪动员,脂类代谢专业知识讲座,第34页,脂肪动员,脂肪动员产物去路：,FFA,-,白蛋白,血液循环心、肝、骨骼肌,-,氧化,甘油,血液循环肝、肾、肠,肝甘油激酶 磷酸甘油脱氢酶,甘油,3-,磷酸甘油 磷酸二羟丙酮,糖酵解,脂类代谢专业知识讲座,第35页,(,二,),脂酸,-,氧化,1,、,FFA,活化,2,、脂酰,CoA,进入,Mit,*,3,、,脂酸,-,氧化,4、脂酸氧化能量生成,脂类代谢专业知识讲座,第36页,FFA,活化,脂酰,CoA,生成：,RCOOH,CoA-SH RCOSCoA+AMP+PPi,ATP,反应在胞液中进行,活化后，水溶性,消耗,2,个高能磷酸键（一个,ATP,）,脂酰,CoA,合成酶,Mg,+,脂类代谢专业知识讲座,第37页,脂酰,CoA,进入,Mit,*,脂酰,CoA,在胞液中，脂酰,CoA,氧化酶系在线粒体中，故必须将脂酰,CoA,转运入线粒体。,肉碱转运体系：,肉碱：,carnitine,，,L-,-,羟,-,三甲氨基丁酸,L-(CH,3,),3,N,+,CH,2,CH(OH)CH,2,COO,-,肉碱脂酰转移酶：限速酶,*,有同工酶,I,和,II,，,Cat I,*,Mit,内膜外侧,Cat II Mit,内膜内侧,c,arnitine,a,cyl,t,ransferase,Cat,脂类代谢专业知识讲座,第38页,FFA,脂酰,CoA,合成酶,HSCoA,ATP,AMP,PPi,脂酰,CoA,进入,Mit,*,内膜外侧 内膜内侧,脂类代谢专业知识讲座,第39页,脂酸,-,氧化,-,氧化学说,19，,Knoop,用化学方法将苯环连接于各种不一样长度脂肪酸烃链末端，喂养兔或犬，测其尿中代谢产物，发觉了一些规律，据此他提出了脂肪酸在体内氧化是从羧基端,-,碳原子,开始。,苯标识：,RCOOH,+RCOOH,脂类代谢专业知识讲座,第40页,脂酸,-,氧化,COOH,O=C-NHCH,2,COOH,CH,2,COOH,CH,2,C-NHCH,2,COOH,O,O=C-NHCH,2,COOH,CH,2,CH,2,COOH,CH,2,CH,2,CH,2,COOH,CH,2,C-NHCH,2,COOH,O,CH,2,CH,2,CH,2,CH,2,COOH,O=C-NHCH,2,COOH,脂类代谢专业知识讲座,第41页,脂酸,-,氧化,单数碳链：马尿酸,偶数碳链：苯乙尿酸,脂肪酸碳链断裂发生在,、碳原子之间，此结果后经,Schoenheimer,用同位素方法证实。,3,H-,硬脂酸,-,氧化,3,H-,软,脂酸（,16,碳）,2C 2C,3,H-,豆蔻酸,（,14,碳）,2,C,3,H-,月桂酸,（,12,碳）,每氧化一次,少两个碳,脂类代谢专业知识讲座,第42页,-,氧化过程,1,、脱氢：以,FAD,为受氢体，,脂酰,CoA,脱氢酶,2,、水化：,2,-,烯,脂酰,CoA,水化酶,3,、再脱氢：以,NAD,为受氢体，,L(+)-,羟脂酰,CoA,脱氢酶,4,、硫解：以,SHCoA,为辅酶，,-,酮脂酰,CoA,硫解酶,上述四过程重复循环，直至碳链全部被分解生成,CH,3,COCoA,。,CH,3,COCoA,可进入三羧酸循环产能。,多酶复合体,脂类代谢专业知识讲座,第43页,脂酰,CoA,合成酶,脂酰,CoA,脱氢酶,-,酮脂酰,CoA,硫解酶,2,烯,脂酰,CoA,水化酶,L(+)-,羟脂酰,CoA,脱氢酶,脂肪酸,脂酰,CoA,2,烯,脂酰,CoA,L(+)-,羟脂酰,CoA,-,酮脂酰,CoA,脂酰,CoA,-,氧化过程,线粒体,胞液,Cat,脂类代谢专业知识讲座,第44页,-,氧化过程,脱氢,水,化,再脱氢,脂酰,烯脂酰,羟脂酰,酮脂酰,此过程与,三羧酸循环,类似：,Suc Fum Mal OAA,酸,烯酸,羟酸,酮酸,脂类代谢专业知识讲座,第45页,脂酸氧化能量生成,长链脂酸循环次数：碳原子数,21,生成,ATP,数：,FADH,2,：（碳原子数,21,）,2,NADH,2,：（碳原子数,21,）,3,CH,3,COCoA,：碳原子数,212,减去脂酸活化时消耗,2,个,P,脂类代谢专业知识讲座,第46页,脂酸氧化能量生成,以,18,碳硬脂酸为例：,FADH,2,：（碳原子数,21,）,2=16,NADH,2,：（碳原子数,21,）,3=24,CH,3,COCoA,：碳原子数,212=108,减去脂酸活化时消耗,2,个,16+24+108,2,=146 ATP,P,脂类代谢专业知识讲座,第47页,(,三,),脂酸其它氧化方式,1,、不饱和脂酸氧化,2,、过氧化酶体脂酸氧化,3,、丙酸氧化,脂类代谢专业知识讲座,第48页,不饱和脂肪酸氧化,部位：线粒体。,饱和脂肪酸,-,氧化过程中产生烯脂酰,CoA,是反式，而天然不饱和脂肪酸中双键均为顺式。,所需酶类：脂肪酸,-,氧化酶类,3,顺,-,2,反烯酰,CoA,异构酶,D,（,）,-,羟脂酰,CoA,表构酶,脂类代谢专业知识讲座,第49页,过氧化酶体脂肪酸氧化,极长链脂肪酸（,C,20,C,22,),可在过氧化酶体中氧化成较短链脂肪酸。,其生理功效主要使二十碳，二十二碳脂肪酸先氧化为较短链脂肪酸，方便进入线粒体内分解氧化。,脂类代谢专业知识讲座,第50页,丙酸氧化,极少许奇数碳,FFA,支链氨基酸,丙酰,CoA,-,羧化,异构,琥珀酰,CoA,TAC,脂类代谢专业知识讲座,第51页,(,四,),酮体生成及利用,酮体,是脂肪酸在肝分解氧化时特有中间代谢物。,酮体（,ketone bodies,）包含：,乙酰乙酸（,acetoacetate,）,-,羟丁酸（,-hydroxybutyrate,）丙酮（,acetone,）,脂类代谢专业知识讲座,第52页,酮体生成,合成部位：肝脏是生成酮体器官，但肝脏不能利用酮体，因其缺乏利用酮体酶。合成在线粒体内进行。,合成原料：乙酰,CoA,（来自脂肪酸分解）,合成过程：分三步进行。,脂类代谢专业知识讲座,第53页,脂肪酸,-,氧化,2CH,3,COSCoA,乙酰乙酰,CoA,硫解酶,CoASH,CH,3,COCH,2,COSCoA,乙酰乙酰,CoA,HMGCoA,CH,3,COSCoA,合成酶,CoASH,OH,HOOCCH,2,-C-,CH,2,COSCoA,CH,3,羟甲基戊二酸单酰,CoA,（,HMGCoA,）,HMGCoA,裂解酶,CH,3,COSCoA,CH,3,COCH,2,COOH,乙酰乙酸,-,羟丁酸脱氢酶,NADH+H,+,NAD,+,CO,2,CH,3,CHOHCH,2,COOH CH,3,COCH,3,D(-)-,羟丁酸 丙 酮,酮体生成,1,、乙酰乙酰,CoA,生成,2,、,HMGCoA,生成,酮体互变,3,、,HMGCoA,裂解,脂类代谢专业知识讲座,第54页,HMGCoA,是合成胆固醇及酮体主要中间产物,HMGCoA,酮体,裂解,肝脏线粒体,HMGCoA,甲羟戊酸,胞液内质网,HMGCoA,还原酶,胆固醇,酮体生成,脂类代谢专业知识讲座,第55页,酮体利用,部位：肝外组织，如心、肾、脑、骨骼肌。,利用过程：有三种酶共同参加。,1.,琥珀酰,CoA,转硫酶,：,乙酰乙酸,+,琥珀酰,CoA,乙酰乙酰,CoA+,琥珀酸,2.,乙酰乙酰,CoA,硫激酶,：,乙酰乙酸,+ATP+HSCoA,乙酰乙酰,CoA+ADP,乙酰乙酰,CoA+HSCoA,2,乙酰,CoA,3.,乙酰乙酰,CoA,硫解酶,：,脂类代谢专业知识讲座,第56页,-,羟丁酸,乙酰乙酸,脱氢,丙酮,乙酰乙酸,羧化,丙酮,丙酮酸,糖（少许）,酮体利用,此是脂肪酸到糖唯一路径。,脂类代谢专业知识讲座,第57页,酮体生成生理意义,生理条件下，酮体是水溶性小分子，故能经过血脑屏障及肌肉毛细管壁。可作为肌肉尤其是脑组织主要能源。,脑组织不能用脂酸，却能用酮体为能源。,机体糖供给不足时，酮体可代替糖成为脑组织及肌肉组织主要能源。,脂类代谢专业知识讲座,第58页,酮体生成生理意义,正常时，血中酮体：,0.30.5mg/dL,病理条件下，饥饿，高脂低糖饮食，糖尿病患者可见血中酮体升高。,重症糖尿病易引发酮症酸中毒,(500 mg/dL),，并出现酮尿。,机理：糖供不足，机体脂肪动员加强，酮体生成增加，超出肝外组织利用能力。,脂类代谢专业知识讲座,第59页,脂酸,-,氧化及酮体生成调整,1.,饮食情况及激素影响：,饱食：胰岛素分泌增多，脂肪组织脂解受抑制，脂肪酸,-,氧化及酮体生成均下降。,饥饿：胰高血糖素等分泌增加，脂解作用增加，肝摄取,FFA,增多，,脂肪酸,-,氧化及酮体生成加强。,脂类代谢专业知识讲座,第60页,脂酸,-,氧化及酮体生成调整,2.,肝内调整：,FFA,肝细胞,生成甘油三酯、磷脂,胞液,-,氧化 酮体生成,线粒体,饱食：肝糖原丰富：,FFA,TG,、,PL,饥饿或糖供给不足：,FFA,-,氧化及酮体生成加强,脂类代谢专业知识讲座,第61页,脂酸,-,氧化及酮体生成调整,3.,丙二酰,CoA,影响：,乙酰,CoA,丙二酰,CoA,乙酰,CoA,羧化酶,+,柠檬酸,脂酰,CoA,进线粒体,脂酰肉碱转移酶,I,-,脂类代谢专业知识讲座,第62页,脂酸,-,氧化及酮体生成调整,4.,线粒体内草酰乙酸影响：,a.,糖分解代谢降低：,Pyr OAA,b.,糖异生加强：,OAA,糖异生,c.,脂肪酸,-,氧化加强：,OAA Mal,造成,OAA,下降,使,-,氧化产生乙酰,CoA,不易经过,TAC,氧化，乙酰,CoA,转向生成酮体。,脂类代谢专业知识讲座,第63页,三、脂肪酸合成代谢,（一）软脂酸合成,（二）脂酸碳链加长,（三）不饱和脂酸合成,（四）脂酸合成调整,脂类代谢专业知识讲座,第64页,（一）软脂酸合成,1,、合成部位：胞液 肝、肾、脑、肺、乳腺、脂肪等组织。以肝为主。脂肪组织中含量最高，为主要储存场所。,2,、合成原料：乙酰,CoA,：主要来自糖代谢,NADPH+H,+,：主要来自磷酸戊糖通路，胞液异柠檬酸脱氢酶，苹果酸酶（少许）,ATP,、,HCO,3,-,（,CO,2,）、,Mn,2+,脂类代谢专业知识讲座,第65页,软脂酸合成,糖代谢生成乙酰,CoA,在线粒体中，而脂酸合成酶系在胞液中，乙酰,CoA,不能通透线粒体内膜，乙酰,CoA,转运由柠檬酸,-,丙酮酸循环完成。,柠檬酸,-,丙酮酸循环,：,citrate pyruvate cycle,乙酰,CoA,柠檬酸,出,线粒体,柠檬酸,乙酰,CoA,脂类代谢专业知识讲座,第66页,胞液,葡萄糖,丙酮酸,苹果酸,草酰乙酸,柠檬酸,柠檬酸,草酰乙酸,丙酮酸,线粒体,乙酰,CoA,CO,2,H,2,O,CoA,ATP CoA,ADP,Pi+,乙酰,CoA,NADH+H,+,NAD,+,NADP,+,CO,2,+NADPH+H,+,柠檬酸丙酮酸循环,线 粒 体 内 膜,脂类代谢专业知识讲座,第67页,软脂酸合成,3,、脂酸合成酶系及反应过程,（,1,）乙酰,CoA,羧化酶,*,脂酸合成限速酶，是别构酶，含生物素，多结构域。,单体无活性,生物素载体蛋白,多聚体有活性,生物素羧化酶 转羧基酶 调整中心,催化,乙酰,CoA,丙二酸单酰,CoA,Cit,、,isoCit,长链脂酰,CoA,促聚,解聚,脂类代谢专业知识讲座,第68页,软脂酸合成,（,2,）脂肪酸合成酶 软脂酸合成过程需要重复加成过程，每次延长,2,个碳原子。,大肠杆菌中,此种加成过程是由,7,种酶蛋白聚合在一起组成多酶体系催化。,高等动物中是一个多功效酶二聚体,由一个基因所编码。二聚体首尾相连,二聚体解聚则活性丧失。,脂类代谢专业知识讲座,第69页,软脂酸合成,脂肪酸合成酶,7,种酶蛋白（功效域）：,酰基载体蛋白,ACP,乙酰转移酶,转酰基酶,酮脂酰合成酶,酮脂酰还原酶,-,羟脂酰脱水酶,烯脂酰还原酶,硫脂酶,脂类代谢专业知识讲座,第70页,乙酰辅酶,A,羧化酶,酮脂酰合成酶,酮脂酰还原酶,羟,脂酰脱水酶,烯脂酰还原酶,1.缩合,2.加氢,4.加氢,3.脱水,软脂酸合成,E-SH,酮酯酰合成酶-,Cys-SH,E-SH,E,E,乙酰转移酶,转酰基酶,脂类代谢专业知识讲座,第71页,ACP,丙二酰,CoA,反应进行,缩合,加氢,脱水,加氢,乙酰,CoA,脂酰,CoA,Cys-SH,泛,-SH,酮,羟,2,-,不饱和,饱和,+NADPH+H,+,H,2,O,+NADPH+H,+,终产物,：,16,碳脂肪酸（软脂酸）,脂类代谢专业知识讲座,第72页,（二）脂肪酸碳链加长,部位：肝细胞内质网或线粒体,1.,内质网酶体系：,二碳单位供体,-,丙二酰,CoA,供氢体,-NADPH+H,+,脂酰基在,CoASH,上进行反应，无,ACP,载体,终产物,：,1824,碳,2.,线粒体酶体系：,脂酰,CoA,与,乙酰,CoA,缩合，还原，脱水，还原，普通可延长脂酸链至,24,或,28,个碳原子,脂类代谢专业知识讲座,第73页,（三）不饱和脂肪酸合成,动物体内去饱和酶：,4,5,8,9,去饱和酶 植物去饱和酶：,9,12,15,去饱和酶,人体不饱和脂肪酸包含：软油酸（,16:1,9,),油酸（,18:1,9,),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,),人体本身合成,食物提供,NADH+H,+,+e,Cyt b5,e,Fe,3+,e,脂酰,CoA+O,2,油酰,CoA+H,2,O,(,去饱和酶,),线粒体外电子传递系统,脂类代谢专业知识讲座,第74页,（四）脂肪酸合成调整,关键酶：,乙酰,CoA,羧化酶（,ACC,）,*,FA,合成酶,辅助酶：,Cit-ATP,裂解酶：提供乙酰,CoA G6PD,、,Mal,酶：提供,NADPH+H,+,使以上各酶活性,原因均可使,FA,合成,别构、共价修饰,诱导、阻遏,脂类代谢专业知识讲座,第75页,乙酰,CoA,羧化酶,-,脂肪酸合成限速酶,单体（无活性）,多聚体（有活性）（,10-20,个单体）,柠檬酸 异柠檬酸,软脂酰,CoA,长链脂酰,CoA,乙酰,CoA,羧化酶（有活性）,乙酰,CoA,羧化酶,-,Pi,（无活性）,共价修饰,蛋白磷酸酶,胰岛素,依赖于,AMP,蛋白激酶,脂类代谢专业知识讲座,第76页,脂肪酸合成调整,（一）代谢物调整,高脂饮食,饥饿,脂肪动员加强，肝细胞中脂酰,CoA,增多，,乙酰,CoA,羧化酶,受抑制。,糖代谢加强，,ATP,增多，抑制异柠檬酸脱氢酶，柠檬酸与异柠檬酸堆积，别构激活,乙酰,CoA,羧化酶,，脂肪酸合成增加。,脂类代谢专业知识讲座,第77页,（二）激素调整,胰岛素诱导合成,乙酰,CoA,羧化酶,脂肪酸合成酶,ATP-,柠檬酸裂解酶,从而促进脂肪酸合成,。,胰高血糖素可提升,PKA,活性，使乙酰,CoA,羧化酶磷酸化，该酶活性降低，抑制,FFA,及,TG,合成。,脂类代谢专业知识讲座,第78页,脂酸合成、氧化与延长比较,氧化 合成 延长,细胞定位,Mit Cs,内质网,Mit,起始底物,脂酰,CoA,丁,乙酰,CoA C,1016,脂酰,CoA,开始端,C,端,C,端,C,端,酰基载体,CoA ACP CoA,每循环碳数改变,乙酰,CoA,丙二酰,CoA,同合成,递氢体,NAD,+,FAD NADPH+H,+,同合成,其它底物或辅因子,CO,2,生物素,ATP,产物 乙酰,CoA,软脂酸,C,1824,脂酸,3-,羟脂酰中间物构型,L D D,脂类代谢专业知识讲座,第79页,四、多不饱和脂酸衍生物合成,前列腺素、血栓,噁,烷、白三烯,20,碳以上多不饱和脂酸,各有各种亚型,参加全部细胞代谢活动,与炎症、免疫、过敏、心血管疾病相关,含量极微，但作用强烈,脂类代谢专业知识讲座,第80页,3,PL Metabolism,一、甘油磷脂代谢,二、鞘磷脂代谢,脂类代谢专业知识讲座,第81页,磷脂结构和组成,磷脂定义：含磷酸脂类,甘油磷脂：由甘油组成磷脂,按结构分为,鞘磷脂：由鞘氨醇组成磷脂,脂类代谢专业知识讲座,第82页,甘油,脂肪酸醇鞘氨醇,胆固醇,甘油脂肪酸 甘油三酯,磷脂酰胆碱,甘油 磷脂酰乙醇胺,2,脂肪酸,+,含氮化合物甘油磷脂 磷脂酰丝氨酸,1,磷酸磷脂酸肌醇,二磷脂酰甘油,含磷酸者,鞘磷脂,含糖者,鞘糖脂,脂肪酸,+,鞘氨醇鞘脂,磷脂结构和组成,酯,脂类代谢专业知识讲座,第83页,一、甘油磷脂代谢,（一）甘油磷脂组成、分类及结构,（二）甘油磷脂合成,（三）甘油磷脂降解,脂类代谢专业知识讲座,第84页,磷脂由甘油、脂肪酸、磷酸及含氮化合物组成。其基础结构以下：,x,为含氮碱或醇类。依据,x,不一样可将甘油磷脂分为六类。,每一类磷脂又因脂酸不一样分为若干种。,（一）甘油磷脂组成、分类及结构,脂类代谢专业知识讲座,第85页,磷脂共同特点,：,磷脂结构中有亲水及疏水两个别，它是一个双性化合物。,磷脂双层可组成相界面，是各种分子通透性屏障。,磷脂组成改变对细胞膜流动性，膜蛋白活性等细胞生理功效有主要调整作用。,脂类代谢专业知识讲座,第86页,（二）甘油磷脂合成,1,合成部位,全身各组织细胞都能合成磷脂,以肝、肾及肠等组织最活跃，肝脏最强。,2,合成原料及辅因子,脂肪酸、甘油、磷酸盐、胆碱、丝氨酸、肌醇等。,ATP,、,CTP,1,）食物供给,胆碱及乙醇胺起源,2,）丝氨酸代谢,脂类代谢专业知识讲座,第87页,脂类代谢专业知识讲座,第88页,HOCH,2,CN,2,NH,2,HOCH,2,CH,2,+,N(CH,3,),3,乙醇胺 胆碱,乙醇胺,ATP,胆碱,ATP,激酶 激酶,ADP ADP,P-OCH,2,CH,2,NH,2,P-OCH,2,CH,2,+,N(CH,3,),3,磷酸乙醇胺 磷酸胆碱,CTP:,磷酸,CTP,磷酸,乙醇胺胞 胆碱胞苷,苷转移酶 转移酶,CDP-OCH,2,CH,2,NH,2,CDP-OCH,2,CH,2,+,N(CH,3,),3,CDP-,乙醇胺,CDP-,胆碱,甘油磷脂合成原料,PPi,CTP,CTP,PPi,脂类代谢专业知识讲座,第89页,葡萄糖,-,磷酸甘油,转酰酶,2RCOSCoA,2CoA,磷脂酸,磷酸酶,Pi,1,，,2-,甘油二酯,转移酶,CDP-,乙醇胺,磷脂酰乙醇胺 磷脂酰胆碱,（脑磷脂）（卵磷脂）,CMP,CMP,CDP-,胆碱,甘油二脂合成路径,脂类代谢专业知识讲座,第90页,CDP-,甘油二酯合成路径,肌醇磷脂、丝氨酸磷脂、心磷脂由此路径合成,葡萄糖,3-,磷酸甘油,磷脂酸,胞苷转移酶,CTP,CTP,供能,PPi,CDP-,甘油二酯,磷脂酰肌醇 磷脂酰丝氨酸 二磷脂酰甘油,肌醇 丝氨酸 磷脂酰甘油,CMP,CMP,CMP,脂类代谢专业知识讲座,第91页,（三）甘油磷脂降解,磷脂酶,磷脂 甘油,+,脂肪酸,+,磷酸,+,含氮化合物,水解,如胆碱，乙醇胺，丝氨酸,脂类代谢专业知识讲座,第92页,磷脂酶分类,1.a),磷脂酶,A,1,：水解磷脂分子内,C1,位脂键。水解产物是,溶血磷脂,2,及,脂肪酸,。,b),磷脂酶,A,2,：专一水解磷脂,C2,位脂键。水解产物是,溶血磷脂,1,及多不饱和脂肪酸,。,2.,磷脂酶,B,1(2),：即溶血磷脂酶，作用于溶血磷脂,2(1),。,水解产物,甘油磷酸胆碱及脂肪酸,。,3.,磷脂酶,C,：作用于磷脂,C3,位脂键。水解产物为,甘油二酯及磷酸胆碱或磷酸乙醇胺等,。,4.,磷脂酶,D,：作用于磷酸取代基间脂键。水解产物为,磷脂酸和胆碱或乙醇胺等,。,脂类代谢专业知识讲座,第93页,甘油磷脂降解,O,CH,2,O C R,1,R,2,C O CH O,CH,2,O P O X,OH,脂类代谢专业知识讲座,第94页,二、鞘磷脂代谢,（一）鞘脂化学组织及结构,（二）鞘磷脂代谢,脂类代谢专业知识讲座,第95页,（一）鞘脂化学组织及结构,CH,3,(CH,2,),12,-CH=CH-CHOH,鞘氨醇,CHNH,2,CHNH,2,CH,2,OH,CH,2,OH,CH,3,(CH,2,),14,-CHOH,二氢鞘氨醇,sphingosine,鞘脂：,Sphingolipids,R,R,脂类代谢专业知识讲座,第96页,CH,3,(CH,2,),m,-CH=CH-CHOH,CHNHCO(CH,2,),n,CH,3,CH,2,O,X,（一）鞘脂化学组织及结构,X,=,磷酸胆碱或磷酸乙醇氨：鞘磷脂,X,=,单糖或寡糖链：鞘糖脂,=,脂肪酸,脂类代谢专业知识讲座,第97页,（二）鞘磷脂代谢,神经鞘磷脂（,sphingomyline,）,X=,磷酸胆碱,含量最多,生物膜主要成份,CH,3,(CH,2,),m,-CH=CH-CHOH,CHNHCO(CH,2,),n,CH,3,CH,2,O,X,Ceraminde,神经酰胺,脂类代谢专业知识讲座,第98页,（二）鞘磷脂代谢,1,、鞘氨醇合成：,部位：各种细胞均可合成，以脑最活跃,原料：软脂酰,CoA,，,Ser,，磷酸吡哆醛，,NADPH+H,+,，,FAD,等。,2,、神经鞘磷脂合成：,鞘氨醇,+,脂酰,CoA+CDP-,胆碱,3,、神经鞘磷脂降解,在溶酶体中由神经鞘磷脂酶水解，此酶缺乏，可引发神经鞘磷脂沉积病状。,脂类代谢专业知识讲座,第99页,一、胆固醇合成,二、,胆固醇转化,4,胆固醇代谢,脂类代谢专业知识讲座,第100页,胆固醇及其衍生物化学结构,胆固醇（,cholesterol,）：含有环戊烷多氢菲结构，有羟基固体醇类化合物。,环戊烷多氢菲,A,B,C,D,脂类代谢专业知识讲座,第101页,胆固醇结构平面式：,（有一定刚性）,脂类代谢专业知识讲座,第102页,胆固醇生理功效,1.,胆固醇是生物膜主要成份,存在于生物膜中胆固醇均为游离胆固醇，在细胞质膜中含量较高。其固体结构能够增强脂质双分子层机械稳定性。对于维持膜流动性也含有主要意义。,2.,胆固醇是合成胆汁酸、类固醇激素及维生素,D,等生理活性物质前体。,脂类代谢专业知识讲座,第103页,胆固醇消化吸收,胆固醇酯经胆固醇酯酶催化水解成游离胆固醇。,游离胆固醇与胆汁酸盐、磷脂、甘油一脂、脂肪酸共同组成混和微团，吸收入小肠粘膜细胞。然后大个别重新脂化成胆固醇脂在内质网组成乳糜微粒，经淋巴系统进入血液。,肠道吸收胆固醇是不完全。未被吸收胆固醇在小肠下段及结肠被细菌还原为粪固醇随粪便排出。,脂类代谢专业知识讲座,第104页,影响胆固醇消化吸收原因,1.,胆汁酸盐：维持胆固醇吸收主要原因,2.,食物脂肪：促使胆固醇消化和吸收,3.,植物固醇：抑制胆固醇吸收,4.,纤维素、果胶：间接降低了胆固醇吸收,5.,一些药品：,如消胆胺，系阴离子交换树脂，它可与胆汁酸盐结合，加紧胆汁酸盐排泄，间接降低胆固醇吸收。,脂类代谢专业知识讲座,第105页,一、胆固醇合成,（一）合成部位,几乎全身各组织，肝脏最强，肠次之。,成年动物脑组织及成熟红细胞不能合成胆固醇。,胆固醇合成酶系存在于胞液和内质网中，所以合成主要在胞液及内质网中进行。,脂类代谢专业知识讲座,第106页,一、胆固醇合成,（二）合成原料,乙酰,CoA,是合成胆固醇唯一标准碳源。,需要,NADPH,供氢和,ATP,供能。,*乙酰,CoA,需经过柠檬酸,-,丙酮酸循环，才能被转运至胞液。,*乙酰,CoA,及,ATP,大多来自线粒体中糖有氧氧化。,NADPH,则主要来自胞液中磷酸戊糖路径。,脂类代谢专业知识讲座,第107页,（三）、合成基础过程,有近,30,步酶促反应，可概括为三大步骤,1,.,甲羟戊酸（,mevalonic acid,MVA,）合成,2.,鲨烯合成（,squalene,）,3.,胆固醇合成,脂类代谢专业知识讲座,第108页,1.,甲羟戊酸（,MVA,）合成,乙酰乙酰,CoA,硫解酶,HMG,合成酶,2CH,3,COCoA,CH,3,COCH,2,COCoA,HSCoA,CH,3,COSCoA,COOH,COOH,CH,2,HMGCoA,还原酶,*,CH,2,HO-C-CH,3,HO-C-CH,3,CH,2,2NADPH+2H,+,2NADP,+,+CoA CH,2,COCoA,CH,2,OH,羟甲基戊二酸单酰,CoA,甲羟戊酸,（,HMGCoA,）（限速反应）（,MVA,）,脂类代谢专业知识讲座,第109页,2.,鲨烯合成（,squalene,）,MVA,首先由,ATP,供能，脱羧并磷酸化生成活泼焦磷酸化合物，异戊烯焦磷酸脂（,IPP,）和二甲基丙烯焦磷酸脂。这两个中间物再深入缩合成,30,碳鲨烯。,脂类代谢专业知识讲座,第110页,3.,胆固醇合成,NADPH NADP,+,3CH,3,鲨烯 胆固醇,30C O,2,27C,鲨烯在鲨烯环氧酶催化下，进行羧化、环化、脱甲基、还原等反应，最终形成胆固醇。,1Ch,：,18,乙酰,CoA,，,16NADPH,、,36ATP,脂类代谢专业知识讲座,第111页,（四）胆固醇合成调整,1.,昼夜节律,肝,HMGCoA,还原酶活性有昼夜节律性,午夜酶活性最高,中午最低肝合成胆固醇有昼夜节律性,午夜合成最高,中午合成最低,.,2.,饮食,饥饿与禁食 抑制肝合成胆