【教学课件】第十章脂类代谢.ppt

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1、1,第十章 脂类代谢,（Metabolism of lipids）,2,脂类,类脂(lipoid),磷脂(phospholipid,PL),糖脂(glycolipid),脂肪（甘油三酯,triacylglycerol,TG）,胆固醇及其酯(cholesterol cholesteryl ester),3,消化与吸收,分布与生理功能,4,第一节 脂类的消化和吸收,甘油 水溶性混合微团甘油三酯 脂肪酸 吸收入肠黏膜细胞 甘油一酯 胆固醇酯 脂肪酸卵磷脂 溶血卵磷脂,胰脂酶,胆盐,胆固醇酯酶,磷脂酶A2,脂肪酸,脂肪酸,脂肪酸,脂肪酸,胆固醇,重新合成,甘油,甘油三酯/磷脂/胆固醇酯,外包一层载脂蛋

2、白,胆盐,胆盐,乳糜微粒（CM）,吸收入血,消化,改造,组装,胆盐,5,第二节 脂类的分布和生理功能 分布 占体重 主要功能（%）甘油三酯 脂库 10 20 储能、供能（储存脂）（可变脂）类脂 生物膜 5 生物膜基本成分（基本脂）（固定脂）,6,第三节 血脂 一、血脂的组成与含量 二、血脂的来源和去路,食物中脂类 氧化供能 体内合成脂类 进入脂库储存 脂库动员释放 构成生物膜 转变成其他物质,血脂,7,三.血浆脂蛋白(plasma lipoprotein)脂类+蛋白质 脂蛋白颗粒（疏水性)（亲水性）（水溶性）,脂类,蛋白质（载脂蛋白）apolipoprotein(apo),脂蛋白颗粒,脂类,8

3、,（一）血浆脂蛋白的分类与命名 1、电泳法分类 依据：各类脂蛋白颗粒中蛋白质含量不同而有不同的表面电荷，在电场下产生不同的迁移率。电泳法将血浆脂蛋白分为 四类：,9,乳糜微粒（CM）-脂蛋白 2-前-脂蛋白 1-脂蛋白 血清蛋白 血浆脂蛋白(电泳图谱)(电泳图谱),原点,电泳法分为四类,10,2、超速离心法（密度分类法）依据：各脂蛋白颗粒中脂类含量不同而有不同的密度，超离心时有不同的沉降率。,名称 密度乳糜微粒（CM）（低）极低密度脂蛋白（VLDL）低密度脂蛋白（LDL）高密度脂蛋白（HDL）（高）,血浆,超离心法分为四类,11,两种分类法所得血浆脂蛋白的一一对应关系电泳法分类 超离心法 颗粒

4、 密度乳糜微粒 乳糜微粒（CM）大 小 前-脂蛋白 极低密度脂蛋白（VLDL）-脂蛋白 低密度脂蛋白（LDL）-脂蛋白 高密度脂蛋白（HDL）小 大,LP():与动脉粥样硬化和血栓形成有关；LP():与胆道阻塞、胆汁郁积有关。,12,（二）血浆脂蛋白的组成及功能,甘油三酯 脂类 磷脂血浆脂蛋白 胆固醇及其酯 载脂蛋白（apo）A、B、C、D、E 等；每类又可分为若干亚类，常见：apoA:AI、AII apoB:B48、B100 apoC:CI、CII、CIII主要功能 运载脂类；各种载脂蛋白还有某些激活剂功能。,13,某些载脂蛋白的激活剂作用apoA-激活LCAT 促进HDL成熟 将胆固醇转运

5、入肝内；apoC-激活LPL 促进CM和VLDL的降解；apoB-100 参与对LDL-R的识别 促进各组织 对LDL的摄取,14,（三）血浆脂蛋白的结构（球状）,15,（四）血浆脂蛋白的代谢 和功能,16,CM CM残余颗粒（肝摄取）90甘油三酯肠粘膜细胞合成 甘油+FA（被体内各组织利用）,主要功能 转运外源性甘油三酯（体外体内）。*血中CM 高甘油三酯血症；血浆浑浊,脂蛋白脂酶(LPL),HDL,Apo交换,（一）乳糜微粒(chylomicron,CM),17,LPL 新生VLDL 成熟VLDL LDL(富含胆固醇)60甘油三酯 肝内合成 甘油+FA（被其他组织利用）,主要功能 转运内源

6、性甘油三酯（肝内肝外）*血中VLDL 高甘油三酯血症；,HDL,apo交换,（二）极低密度脂蛋白（VLDL）,18,VLDL LDL 主要功能 转运 胆固醇（肝内 肝外）,在血浆,LPL在血浆中转变,(50胆固醇),(肝内合成),*LDL-R LDL利用率 血中LDL 高胆固醇血症 动脉粥样硬化。（肝外组织）,（三）低密度脂蛋白(LDL),血中LDL 与动脉粥样硬化呈正相关,19,新生HDL 成熟HDL Ch ChE,主要功能转运磷脂和胆固醇（肝外肝内）。,卵磷脂 溶血卵磷脂,被肝摄取利用,CM、VLDL,Apo 交换,血中HDL 与动脉粥样硬化发生率呈负相关。,（四）高密度脂蛋白(HDL),

7、磷脂、胆固醇 肝内合成,LCAT,血浆中,20,电泳法 密度法 英文缩写 合成部位 主要含脂类 主要功能乳糜微粒 乳糜微粒 CM 肠黏膜细胞 甘油三酯 转运外源性 甘油三酯 前-极低密度 VLDL 肝细胞 甘油三酯 转运内源性脂蛋白 脂蛋白 甘油三酯-脂蛋白 低密度 LDL 在血浆中 胆固醇 转运胆固醇 脂蛋白 由VLDL转变而来-脂蛋白 高密度 HDL 肝细胞 磷脂 转运磷脂和 脂蛋白 胆固醇 胆固醇,血浆脂蛋白代谢与功能(小结),21,第四节 甘油三酯的中间代谢甘油三酯 甘油+脂肪酸 进一步代谢,22,甘油三酯 甘油二酯,一.甘油三酯的分解代谢(catabolism of triacylg

8、lycerols)（一）脂肪动员,甘油一酯,甘油(glycerol),FA,FA,FA,H2O,（激素敏感性脂肪酶）,肾上腺素胰高血糖素雌激素等,胰岛素等,（+）,（）,（脂解激素）,（抗脂解激素）,甘油三酯脂肪酶,（脂库）,23,脂肪动员的激素调节,24,CH2OH（肝、肾、肠）CH2OH 甘油激酶HOCH HO CH CH2OH ATP ADP CH2O P 甘油 3-磷酸甘油,NAD+,NADH+H+,CH2OH C O CH2O P,经糖代谢途径进一步代谢,磷酸二羟丙酮,（二）甘油的氧化,25,（三）脂肪酸的氧化 1.脂肪酸的-氧化(-oxidation of the fatty ac

9、ids)（全过程包括下列4个阶段）脂肪酸的 活化（胞液）脂酰辅酶A进入线粒体 脂肪酸的-氧化过程 乙酰辅酶A的彻底氧化,26,（1）脂肪酸的活化：,R-COOH+HSCoA R-COSCoA,脂酰辅酶A合成酶,ATP AMP+PPi,胞液,27,肉碱转运,肉碱脂酰转移酶I,肉碱脂酰转移酶II,内膜外侧,内膜内侧,（2）脂酰CoA进入线粒体（载体分子肉碱）,28,（3）脂肪酸的氧化,29,(4)乙酰CoA 彻底氧化乙酰CoA CO2+H2O+12ATP,三羧酸循环,30,2.能量计算（16C软脂酸）软脂酸(脱氢、加水、再脱氢、硫解)软脂酰CoA 8分子乙酰CoA 7x（FADH2+NADH+H+

10、）,活化-2分子ATP,12 x 8=96分子ATP,（7次-氧化）,7 x（2+3）=35 分子ATP,净产生ATP数:8 x 12+7 x(2+3)2=129分子,31,肝脏氧化脂肪酸的特殊代谢规律（肝内生酮肝外用）,TCAC,CO2+H2O+能,生酮酶系,酮体,(一小部分),(大部分),-氧化,(肝),酮体：包括 乙酰乙酸、-羟丁酸、丙酮 3 种物质。只能被肝外组织利用,乙酰CoA,脂酰CoA,32,（四）、酮体的生成及利用 1.酮体的生成（肝）2乙酰CoA 乙酰乙酰CoA乙酰乙酰CoA+乙酰CoA HMG CoAHMG CoA 乙酰乙酸,-羟丁酸,丙酮,(1),(2),(3),（酮体）

11、,33,*,HMGCoA,胆固醇,亮氨酸,34,2.酮体的利用(心、肾和脑等),35,严重糖尿病 并发酮症酸中毒机理 长期饥饿、糖尿病患者 糖的氧化供能不足 或障碍 动员脂肪氧化产能；大量FA在肝内生成酮体 超过肝外利用速度,血中酮体 酮血症；过多酮体随尿排出 酮尿症；乙酰乙酸和-羟丁酸 在血中积聚过多,血液pH 酮症酸中毒；部分丙酮 呼出体外 呼气有烂苹果味。,36,3.酮体代谢意义(1)是肝脏向肝外组织输出脂肪酸类能源物 质的一种方式(2)为脑和肌肉等组织提供持续性能源,37,二、甘油三酯的合成代谢（一）脂肪酸的合成1.合成原料及部位1）部位：胞液（肝、肾、乳腺、脂肪组织等）2）原料：乙酰

12、CoA，NADPH+H+供氢，ATP供能 糖 脂 乙酰CoA 蛋白质 胞液：乙酰CoA（作为FA合成的原料）,柠檬酸丙酮酸循环,线粒体,【O】,38,FA,合成,糖、脂、蛋白质,线粒体,胞液,39,2、乙酰CoA的羧化 O CH3-CSCoA HOOC-CH2-CSCoA 乙酰CoA 丙二酰CoA,O,乙酰CoA羧化酶,CO2 ATP,Pi ADP,Mn2+生物素,(-)（关键酶）(+),胰高血糖素 胰岛素,40,3、软脂酸的合成：乙酰CoA+7 丙二酰CoA+14 NADPH+H+1分子 软脂酸（+7CO2+6H2O+8CoASH+14NADP+）,脂肪酸合成酶系,*碳链加工:延长或缩短、改

13、变饱和度等,41,(三)磷酸甘油的生成：,1由糖代谢转变而来,CH2OH HOCH CH2OH,磷酸二羟丙酮,NADH+H+,NAD+,3-磷酸甘油,CH2OH HOCH CH2O P,CH2OH C O CH2O P,ADP,ADPATP,甘油,磷酸甘油脱氢酶,甘油激酶,2.由脂肪动员而来,42,CH2OH 转酰酶 CH2OC R1 转酰酶 HOCH HOCH CH2 O P R1COCoA CoA CH2O P R2COCoA CoA,3-磷酸甘油 溶血磷脂酸,O,O CH2OCR1 O CH2OCR1 转酰酶 R2COCH R2COCH CH2 O P CH2OH,Pi,磷脂酸 1,2-

14、甘油二酯,O CH2OC-R1R2-COCH O CH2OC-R3 甘油三酯 O,O,O,CoA,R3COCoA,磷脂酸磷酸酶,（四）甘油三酯的合成,43,第五节 类脂的代谢 一.甘油磷脂的代谢 二.胆固醇代谢,44,CH2 OO C H CH2 O,-C-R1,R2-C-,O,O,3,OO P O OH,X,（一）甘油磷脂的分解(catabolism of glycerol phosphatide),45,（二）甘油磷脂的合成(synthesis of glycerol phosphatide)1.部位 全身各组织细胞内质网，尤以肝、肾、小肠等；2.原料 胆碱、胆胺、甘油、脂肪酸、磷酸等；（

15、或由丝氨酸和蛋氨酸提供原料合成胆碱和胆胺）3.合成过程 1）甘油二酯合成途径 2）CDP甘油二酯合成途径,46,1 甘油二酯合成途径,（卵磷脂）（脑磷脂）,胆碱,乙醇胺,47,2.CDP-甘油二酯合成途径,磷脂酰肌醇,48,磷脂合成与脂肪肝肝内合成的磷脂 作为细胞膜成分;参与合成VLDL 转运内源性甘油三酯。原料 磷脂合成 VLDL合成 肝内脂肪不能 及时输出 过多脂肪积聚于肝（10%）脂肪肝。引起脂肪肝的可能原因：合成原料不足；2.营养过剩、活动量过少；3.大量酗酒等。,49,三、胆固醇代谢(The metabolism of cholesterol),（一）胆固醇合成 1.部位及原料合成

16、部位：胞液、内质网 原料：乙酰CoA、NADPH+H+供氢、ATP供能。2.合成过程 1）甲基二羟戊酸（MVA）的合成 2）MVA转变为鲨烯 3）鲨烯转变为胆固醇,50,2CH3COCoA,2CH3COCH2COCoA,硫解酶,HMG CoA合成酶,CH3CoCoA,HSCoA,HMG CoA还原酶,2NADPH+H+,2NADP+,CoA,羟甲基戊二酸单酰CoA,甲羟戊酸(MVA),(HMG-CoA),(关键酶),51,头,头,鲨烯,羊毛固醇,胆固醇,HMG-CoA,NADPH+H+,CoA-SH,甲羟戊酸(MVA),2ATP,2ADP,P,P,P,P,ATP,ADP+Pi,P,P,P,P,

17、P,P,(,),头,(3),(2),5-焦磷酸甲羟戊酸,异戊烯焦磷酸,二甲丙烯焦磷酸,焦磷酸,52,乙酰CoA 胆固醇,HMG-CoA还原酶,饥饿禁食 甲状腺激素皮质醇 胰岛素 胰高血糖素 胆盐,（）,（）,（）,胆固醇合成的调节,53,（二）胆固醇的酯化1.脂酰CoA胆固醇脂酰转移酶(ACAT)胆固醇 脂酰CoA 胆固醇酯2.卵磷脂胆固醇脂酰转移酶（LCAT）胆固醇 卵磷脂 胆固醇酯 溶血卵磷脂,ACAT,LCAT,(血浆中),*LCAT:肝细胞合成 进入血浆起 作用 肝病时，LCAT活性 血浆胆固醇酯含量,54,饱和脂酸,不饱和脂酸,磷酸,胆碱,apoAI,LCAT,饱和脂酸,磷酸,胆碱,

18、脂酸,卵磷脂,胆固醇,溶血卵磷脂,胆固醇酯,卵磷脂胆固醇脂酰转移酶（LCAT）的作用,55,类固醇激素,胆汁酸,胆固醇,Vit D3,食物 体内合成（乙酰CoA）,(三)胆固醇转化,胆固醇酯,56,1.转变为胆盐胆固醇 胆酸 结合型胆汁酸 胆盐 促进脂类消化、吸收；2.转变为Vit.D3 胆固醇 7-脱氢胆固醇 Vit.D3 1，25-(OH)2 Vit.D3,调节钙、磷代谢,肝,甘氨酸 牛磺酸,Na+、K+,肝、小肠,皮下,日光,57,醛固酮（盐皮质激素）（21C）调节水盐代谢 皮质醇/酮（糖皮质激素）（21C）调节糖、脂、蛋白质代谢 性激素（雌激素:*雌二醇,E2)(雄激素:*睾酮,T）,

19、3.转变为类固醇激素,性腺,促进生长、发育,网状带,束状带,球状带,58,(四)胆固醇排泄极大部分胆固醇 胆盐 随粪便排出 极大部分被重吸收入肝 一部分胆固醇 直接排入肠道 粪固醇 极大部分被重吸收入肝3.类固醇激素发挥作用后 转变为水溶性形式 经肾随 尿排出4.少量胆固醇及鲨烯 经皮脂腺分泌 排出体外,随胆汁分泌,少量被肠 菌还原,极少量,肝内灭活,皮肤,59,第六节 脂类代谢紊乱,一.高脂血症 空腹血脂浓度持续高于正常，称为高脂血症。主要指血中胆固醇或甘油三酯或两者均超过正常上限。由于血脂均以某种脂蛋白颗粒形式存在于血浆而被运输，因此高脂血症实质上即为高脂蛋白血症。,60,高 脂 蛋 白

20、血 症 分 型,分型 脂蛋白变化 血脂变化,乳糜微粒增高 甘油三酯 胆固醇,a 低密度脂蛋白增加 胆固醇,b 低密度及极低密度 胆固醇 甘油三酯 脂蛋白同时增加,中间密度脂蛋白增 胆固醇 甘油三酯 加(电泳出现宽带),极低密度脂蛋白增加 甘油三酯,极低密度脂蛋白及 甘油三酯 胆固醇 乳糜微粒同时增加,61,引起高脂血症的可能原因（一）原发性高脂血症1.遗传性缺乏脂蛋白脂酶（LPL）血中LPL 血浆CM和VLDL清除率 高甘油三酯血症（血浆浑浊）2.遗传性缺乏低密度脂蛋白受体（LDL-R)LDL-R 各组织对LDL摄取率 高胆固醇血症（严重：导致冠心病）,62,（二）继发性高脂血症1.糖尿病 胰

21、岛素不足 LPL合成量 血浆CM和VLDL清除率 高甘油三酯血症2.甲状腺机能减退（甲减）T3、T4合成和分泌障碍 胆固醇转化和排泄发生障碍 高胆固醇血症3.肾病综合症 大量清蛋白丢失 刺激肝脏合成VLDL 高甘油三酯血症4.其他,63,动脉粥样硬化（As）大量胆固醇 沉积于大、中动脉内膜上，形成粥样斑块。肥胖症 全身性脂肪堆积过多，而导致体内发生一系列病理生理变化。衡量肥胖度的标准体重指数（BMI）：BMI=体重（kg）/身高2（M2）BMI=24 26 轻度肥胖；BMI=26 28 中度肥胖；BMI 28 重度肥胖；,64,引起肥胖的可能原因1）遗传因素2）内分泌因素3）长期营养过剩、活动

22、量过少4）其他肥胖症和动脉硬化的预防,65,脂类代谢课堂练习下列关于脂类消化与吸收的叙述，错误的是 脂类消化需要胆盐和脂酶的共同作用B.脂肪被胰脂酶消化为甘油一酯和脂肪酸C.磷脂被磷脂酶A2水解为溶血磷脂和脂肪酸D.以上各种消化产物可被肠黏膜细胞直接吸收入血E.各种消化产物均以乳糜微粒形式被吸收入血2.血浆中甘油三酯的运输与下列脂蛋白颗粒有关 LDL B.HDL C.CMD.VLDL E.FA-清蛋白,66,胆固醇含量最高的血浆脂蛋白颗粒是乳糜微粒 B.极低密度脂蛋白C.低密度脂蛋白 D.高密度脂蛋白载脂蛋白能对抗动脉粥样硬化形成的脂蛋白是 VLDL B.LDL C.HDL CM E.FFA5

23、.脂肪酸的氧化过程需要下列递氢体NAD+B.FMN C.NADP+D.FAD E.HSCOA,67,下列是关于酮体生成与利用的叙述，错误的是 酮体是在肝细胞内以乙酰CoA为原料合成的 酮体生成过程的关键酶是HMG-CoA裂解酶乙酰乙酸、羟丁酸和丙酮均可被肝外组织利用酮体生成过程的关键酶是HMG-CoA合成酶E.乙酰乙酸彻底氧化可以产生22或24分子ATP7.脂肪肝可能与下列因素有关合成磷脂的原料缺乏 B.糖类物质摄入过多 活动量过少 D.大量酗酒E.肝中VLDL合成障碍,68,合成胆固醇的限速酶是 HMG-CoA合成酶 B.HMG-CoA裂解酶 C.HMG-CoA还原酶 D.MVA合成酶胆固醇

24、合成酶乙酰CoA可以代谢转变为 胆固醇 B.酮体 丙酮酸 D.脂肪酸 葡萄糖,69,1分子甘油彻底氧化可以产生几分子ATP?请列 出主要代谢过程。甘油 3磷酸甘油 磷酸二羟丙酮 3磷酸甘油醛 1，3二磷酸甘油酸 2磷酸甘油酸 磷酸烯醇式丙酮酸 丙酮酸 乙酰CoA 草酰乙酸 柠檬酸 酮戊二酸,HSCoA,12分子ATP,ATP 2 或 3 ATP,ATP,ATP 3 ATP,12+3+1+1+2/3+2/3 1=20/21/22 分子ATP,2 或3 ATP,70,1分子羟丁酸彻底氧化可以产生几分子ATP?请列出简要反应过程。羟丁酸 乙酰乙酸 乙酰乙酰CoA,琥珀酰CoA转移酶,乙酰乙酸硫激酶,2分子乙酰CoA 2 x 12=2424+3+(-2)=25或27 分子ATP,3 ATP,-2ATP,TCAC,71,长期饱食，为什么易导致肥胖？请写出代谢过程。（1）饱食可使血糖 胰岛素分泌（）（2）糖 乙酰CoA FA 脂酰CoA（原料）(3)糖 磷酸二羟丙酮 磷酸甘油（原料）(4)磷酸甘油 脂酰CoA,甘油二酯 CoA+Pi,甘油三酯,