脂类代谢——生物化学

目录第七章脂类代谢MetabolismofLipid目录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,CHOL)胆固醇酯(cholesterolester,CE)磷脂(phospholipid,PL)鞘脂(sphingolipids)分类定义*前言目录甘油三酯甘油磷脂(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、水、乙醇胺、丝氨酸、甘油、肌醇、磷脂酰甘油等目录CH2CHCH2OOOCO(CH2)mCH3CO(CH2)nCH3POOXOH甘油三脂X=胆碱、水、乙醇胺、丝氨酸、甘油、肌醇、磷脂酰甘油等甘油磷脂CH2CHCH2OOOCO(CH2)mCH3CO(CH2)kCH3CO(CH2)nCH3CH2CHCH2OHOHOH甘油目录鞘脂鞘磷脂鞘糖脂FA鞘氨醇FAPiX鞘氨醇FA糖鞘氨醇目录游离脂肪酸（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，多为饱和脂酸和单不饱和脂酸。食物供给包括各种脂酸，其中一些不饱和脂酸，动物不能自身合成，需从植物中摄取。*必需脂酸——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，故称必需脂酸。目录常见的不饱和脂酸习惯名系统名碳原子及双键数双键位置族分布△系n系软油酸十六碳一烯酸16：197ω-7广泛油酸十八碳一烯酸18：199ω-9广泛亚油酸十八碳二烯酸18：29,126,9ω-6植物油α-亚麻酸十八碳三烯酸18：39,12,153,6,9ω-3植物油γ-亚麻酸十八碳三烯酸18：36,9,126,9,12ω-6植物油花生四烯酸廿碳四烯酸20：45,8,11,146,9,12,15ω-6植物油timnodonic廿碳五烯酸（EPA）20：55,8,11,14,173,6,9,12,15ω-3鱼油clupanodonic廿二碳五烯酸（DPA）22：57,10,13,16,193,6,9,12,15ω-3鱼油，脑cervonic廿二碳六烯酸（DHA）22：64,7,10,13,16,193,6,9,12,15,18ω-3鱼油目录脂类的消化条件乳化剂（胆汁酸盐和酶的催化作用部位主要在小肠上段目录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)目录辅脂酶是胰脂酶对脂肪消化不可缺少的蛋白质辅因子，分子量约10,000。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N端切下一个五肽而被激活。辅脂酶本身不具脂肪酶的活性，但它具有与脂肪及胰脂酶结合的结构域。它与胰脂酶结合是通过氢键进行的；它与脂肪通过疏水键进行结合。辅脂酶目录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。目录脂类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目录长链脂酸及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）目录甘油一酯途径CoA+RCOOHRCOCoA脂酰CoA合成酶ATPAMPPPi酯酰CoA转移酶CoAR2COCoAR3COCoACoA酯酰CoA转移酶CHCH22OHOHCHCH22OHOHCHOCHO--CC--RR11O=CHCH22OHOHCHCH22OHOHCHOCHO--CC--RR11O=CHCH22OHOHCHCH22OO--CC--RR22CHOCHO--CC--RR11O=O=CHCH22OHOHCHCH22OO--CC--RR22CHOCHO--CC--RR11O=O=CHCH22OO--CC--RR33CHCH22OO--CC--RR22CHOCHO--CC--RR11O=O=O=目录甘油三酯的消化与吸收目录第一节概述目录一、脂类的主要生理功能1.储能与供能2.维持生物膜正常的结构和功能3.热垫和保护垫作用4.转变成重要的生理活性物质(如激素等）5.提供必需脂酸6.合成第二信使(如磷脂)参与代谢调节其它如构成血浆脂蛋白、促脂溶性维生素吸收等。目录二、脂类在体内的分布.甘油三脂(脂肪,可变脂)-存在于脂肪组织等.类脂(糖酯、胆固醇及其酯、磷脂等,为恒定脂)—存在于生物膜、神经组织、血浆等.目录第二节血脂与血浆脂蛋白BloodLipidsandLipoprotein目录血脂血浆脂蛋白的分类、组成载脂蛋白血浆脂蛋白的代谢血浆脂蛋白代谢异常本节主要内容目录血脂血浆所含脂类统称血脂，种类:包括甘油三酯、磷脂、胆固醇及其酯以及游离脂酸。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、血脂的种类与含量目录*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。含量总脂400~700mg/dl(5mmol/L)甘油三酯10~150mg/dl(0.11~1.69mmol/L)总磷脂150~250mg/dl(48.44~80.73mmol/L)总胆固醇100~250mg/dl(2.59~6.47mmol/L)游离脂酸5~20mg/dl(0.195~0.805mmol/L)目录二、血浆脂蛋白的分类、组成1.电泳法2.超速离心法CM、VLDL、LDL、HDL血脂与血浆中的蛋白质结合，以脂蛋白(lipoprotein)形式而运输。♁CM前（一）分类目录乳糜微粒(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)超速离心法分类目录CMVLDLLDLHDL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，40~50%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、EAⅠ、AⅡAⅣ、CⅠCⅡ、CⅢapoB100、CⅠ、CⅡCⅢ、EapoB100apoAⅠ、AⅡ血浆脂蛋白的组成特点目录血浆脂蛋白的结构疏水性较强的TG及胆固醇酯位于内核。具极性及非极性基团的载脂蛋白、磷脂、游离胆固醇，以单分子层借其非极性疏水基团与内部疏水链相联系，极性基团朝外。目录三、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（18种）apoA:AⅠ、AⅡ、AⅣapoB:B100、B48apoC:CⅠ、CⅡ、CⅢapoDapoE目录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目录四、血浆脂蛋白的代谢（一）乳糜微粒来源小肠合成的TG和合成及吸收的磷脂、胆固醇+apoB48、AⅠ、AⅡ、AⅣ目录代谢新生CM成熟CMCM残粒LPL肝细胞摄取（apoE受体）FFA外周组织血液目录CM的生理功能运输外源性TG及胆固醇酯。•存在于组织毛细血管内皮细胞表面•使CM中的TG、磷脂逐步水解，产生甘油、FA及溶血磷脂等。LPL（脂蛋白脂肪酶）目录（二）极低密度脂蛋白来源+apoB100、E代谢VLDLVLDL残粒LDLLPLLPL、HLLPL——脂蛋白脂肪酶HL——肝脂肪酶FFA外周组织FFA肝细胞合成的TG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。目录VLDL的生理功能：运输内源性TG内源性VLDL的代谢目录（三）低密度脂蛋白来源：由VLDL转变而来代谢1.LDL受体代谢途径LDL受体广泛分布于肝动脉壁细胞等全身各组织的细胞膜表面,特异识别、结合含apoE或apoB100的脂蛋白，故又称apoB,E受体。目录低密度脂蛋白受体代谢途径：目录ACAT——脂酰CoA胆固醇脂酰转移酶目录2.LDL的非受体代谢途径血浆中的LDL还可被修饰，修饰的LDL如氧化修饰LDL(ox-LDL)可被清除细胞即单核吞噬细胞系统中的巨噬细胞及血管内皮细胞清除。这两类细胞膜表面具有清道夫受体(scavengerreceptor,SR)，摄取清除血浆中的修饰LDL。目录LDL的生理功能转运肝合成的内源性胆固醇*正常人每天降解45%的LDL，其中2/3经LDL受体途径降解，1/3由清除细胞清除。目录LDL的代谢目录LDL的生理功能功能:转运肝合成的胆固醇到肝外利用目录（四）高密度脂蛋白主要在肝合成；小肠亦可合成。CM、VLDL代谢时，其表面apoAⅠ、AⅡ、AⅣ、apoC及磷脂、胆固醇等离开亦可形成新生HDL。分类（按密度）HDL1HDL2HDL3来源目录代谢新生HDL外周血及细胞膜上的CE，CMVLDL脱落降解产生的卵磷脂CE等HDL3LCATHDL2CMVLDL脱落的磷脂apoAⅠAⅡ等VLDLLDLCECETPLCAT：卵磷脂胆固醇酯酰转移酶CETP：胆固醇酯转运蛋白目录目录①使HDL表面卵磷脂2位脂酰基转移到胆固醇3位羟基生成溶血卵磷脂及胆固醇酯②使胆固醇酯进入HDL内核逐渐增多③使新生HDL成熟LCAT的作用（由apoAⅠ激活）目录目录成熟HDL可与肝细胞膜受体结合而被摄取。胆固醇酯部分由HDL转移到VLDL少量由HDL转移到肝胆固醇在肝内转变成胆汁酸或直接通过胆汁排出体外。目录HDL的生理功能主要是参与胆固醇的逆向转运(reversecholesteroltransport,RCT)，即将肝外组织细胞内的胆固醇，通过血循环转运到肝—清除周围组织中的CE---降胆古醇的作用。HDL也是apoCⅡ的储存库。目录五、血浆脂蛋白代谢异常（一）高脂蛋白血症成人TG2.26mmol/l或200mg/dl（空腹14~16h）胆固醇6.21mmol/l或240mg/dl儿童胆固醇4.14mmol/l或160mg/dl也是高脂血症；其血浆中的脂类高于正常人的上限。目录分类①按脂蛋白及血脂改变分六型②按病因分：原发性(病因不明)继发性(继发于其他疾病)目录（二）高脂血症与动脉粥样硬化如家族性apoB100受体缺乏（LDL受体缺乏）可表现为高CE血症，出现动脉粥样硬化现已发现脂蛋白代谢关键酶如LPL及LCAT，载脂蛋白如apoCⅡ、B、E、AⅠ、CⅢ，脂蛋白受体如LDL受体等的遗传缺陷所导致的疾病。目录第三节甘油三酯的代谢MetabolismofTriglyceride目录（一）脂肪的动员定义储存在脂肪细胞中的脂肪，被肪脂酶逐步水解为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、甘油三酯的分解代谢目录脂解激素能促进脂肪动员的激素，如胰高血糖素、去甲肾上腺素、促肾上腺皮质激素（ACTH）、促甲状腺激素（TSH）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。目录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HSL-----激素敏感性甘油三酯脂肪酶目录（