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第 九 章 .

第 九 章. 脂 类 代 谢. Metabolism of Lipid. ﹛. 脂 类 概 述. 脂肪 (fat) ： 三脂酰甘油 ( triacylglycerols,TAG ) 也称为甘油三酯 ( triglyceride, TG ). ﹛. 脂类 (lipid). 类脂 (lipoid) ：. 胆固醇 ( cholesterol, CHOL ) 胆固醇酯 ( cholesterol ester, CE )

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第 九 章 .

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Presentation Transcript

  1. 第 九 章. 脂 类 代 谢 Metabolism of Lipid

  2. ﹛ 脂 类 概 述 脂肪(fat)： 三脂酰甘油 (triacylglycerols,TAG)也称为甘油三酯 (triglyceride, TG) ﹛ 脂类(lipid) 类脂(lipoid)： 胆固醇 (cholesterol, CHOL) 胆固醇酯 (cholesterol ester, CE) 磷脂 (phospholipid, PL) 鞘脂 (sphingolipids) 脂肪和类脂总称为脂类

  3. FA 甘油 FA 甘油 FA FA FA Pi X 胆固醇 FA 脂类物质的基本构成 甘油三酯 甘油磷脂 (phosphoglycerides) X = 胆碱、水、乙醇胺、丝氨酸、甘油、 肌醇、磷脂酰甘油等 胆固醇酯

  4. 鞘氨醇 鞘氨醇 FA FA Pi X 鞘氨醇 FA 糖 鞘 脂 鞘磷脂 鞘糖脂

  5. 第一节 脂类的消化与吸收 Digestion and absorbtion

  6. 一、脂类的消化 • 条件： • ①乳化剂（胆汁酸盐、甘油一酯、甘油二酯等）的乳化作用； • ② 酶的催化作用 • 部 位: • 主要在小肠上段

  7. 乳化 消化酶 胰脂酶 辅脂酶 磷脂酶A2 胆固醇酯酶 消化过程及相应的酶 ？ 微团 (micelles) 产 物 食物中的脂类 ﹛ 甘油三酯 2-甘油一酯 + 2 FFA 磷 脂 溶血磷脂 + FFA 胆固醇酯 胆固醇 + FFA 特点:首先乳化成微团,然后在酶的作用下消化!!!

  8. 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(mixed micelles)，被肠粘膜细胞吸收。

  9. 乳化 吸收 肠粘膜 细胞 中链及短链脂酸构成的TG 脂肪酶 甘油 + FFA 门静脉 血循环 二、脂类的吸收 部 位：十二指肠下段及空肠上段 方式：

  10. 第 二 节脂类在体内贮存和运输

  11. 一、血 脂 1.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酸。 2.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.

  12. + - 二、血浆脂蛋白的分类、组成及结构 血脂与血浆中的蛋白质结合，以脂蛋白(lipoprotein)形式而运输。 1.分 类 CM  前  电泳法

  13. 超速离心法分类: 乳糜微粒 (chylomicron, CM) 极低密度脂蛋白(very low density lipoprotein, VLDL) 低密度脂蛋白(low density lipoprotein, LDL) 高密度脂蛋白(high density lipoprotein, HDL) 即CM、VLDL、LDL、HDL四种!!!

  14. 2.血浆脂蛋白的组成特点

  15. 3.血浆脂蛋白的结构 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。 特点:疏水性较强的TG及胆固醇酯位于内核。

  16. 三、载脂蛋白 1.定义 载脂蛋白(apolipoprotein, apo) 指血浆脂蛋白中的蛋白质部分。 • 2.种类（18种） • apo A: AⅠ、AⅡ、AⅣ • apo B: B100、B48 • apo C: CⅠ、CⅡ、CⅢ • apo D • apo E

  17. 3.功 能 ①结合和转运脂质，稳定脂蛋白的结构 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 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LPL CⅢ抑制LPL AⅡ激活HL (肝脂肪酶)

  18. 小肠合成的TG和合成及吸收的磷脂、胆固醇 apo B48、AⅠ、 AⅡ、 AⅣ + 四、血浆脂蛋白的代谢 1. 乳糜微粒(CM) ① 来 源

  19. FFA 外周组织 血 液 新生CM 成熟CM CM残粒 LPL 肝细胞摄取（apoE受体） ② 代谢过程

  20. LPL（脂蛋白脂肪酶） • 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。 • ③ CM的生理功能 • 运输外源性TG及胆固醇酯。

  21. 2. 极低密度脂蛋白(VLDL) ① 来 源 VLDL的合成以肝脏为主，小肠亦可合成少量。 肝细胞合成的TG 磷脂、胆固醇及其酯 + apo B100、E ② 代谢过程 LPL、HL LPL VLDL 残粒 LDL VLDL FFA FFA 外周组织 LPL——脂蛋白脂肪酶 HL——肝脂肪酶

  22. 内 源 性 VLDL 的 代 谢 ③生理功能：运输内源性TG

  23. 3. 低密度脂蛋白(LDL) ① 来 源: 由VLDL转变而来 ② 代谢过程 • 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apo E或apo B100的脂蛋白，故又称apo B,E受体。

  24. 低密度脂蛋白受体代谢途径： ③ 生理功能:转运肝合成的内源性胆固醇

  25. LDL 的 代 谢

  26. 4. 高密度脂蛋白 ① 来 源 主要在肝合成；小肠亦可合成。 CM、VLDL代谢时，其表面apo AⅠ、AⅡ、AⅣ、apo C及磷脂、胆固醇等离开亦可形成新生HDL。 • 分 类（按密度） • HDL1 • HDL2 • HDL3

  27. VLDL LDL CE CETP LCAT CM VLDL apoC apoE 细胞膜 CM VLDL 卵磷脂、 胆固醇 CM VLDL 磷脂 apoAⅠ AⅡ ② 代谢过程 新生HDL HDL3 HDL2 LCAT：卵磷脂胆固醇酯酰转移酶 CETP：胆固醇酯转运蛋白

  28. LCAT的作用（由apo AⅠ激活） 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

  29. HDL 的 代 谢

  30. ③ CM的生理功能: 参与胆固醇的逆向转运.即将肝外组织细胞内的胆固醇，通过血循环转运到肝，在肝转化为肝汁酸后排出体外。

  31. 血 浆 脂 蛋 白 代 谢 总 图

  32. 五、血浆脂蛋白代谢异常 1. 高脂蛋白血症——血脂高于参考值上限。 诊断标准 成人: TG > 2.26mmol/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

  33. 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)

  34. 2. 遗传性缺陷 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，并阐明了某些高脂蛋白血症及发病的分子机制。

  35. 第 三 节 脂肪的分解代谢 Metabolism of Triglyceride

  36. 一、脂肪的分解 1. 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-sensitive triglyceride lipase , HSL)

  37. 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、ACTH 、 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。

  38. + + + 甘油二酯脂肪酶 FFA FFA 甘油一酯脂肪酶 FFA 脂肪动员过程 ATP 脂解激素-受体 G蛋白 AC HSLa(无活性) cAMP PKA HSLb(有活性) 甘油二酯 （DG） TG 甘油一酯 甘 油 • HSL-----激素敏感性甘油三酯脂肪酶

  39. 甘油 α-磷酸甘油 磷酸二羟丙酮 3-磷酸甘油醛 丙酮酸 糖酵解 二. 甘油的氧化分解

  40. 三. 脂酸的氧化分解：β-氧化 组 织：除脑组织外,大多数组织均可进行， 其中肝、肌肉最活跃。 亚细胞：胞液、线粒体

  41. 基本过程 1. 脂酸的活化（胞液） 脂酰CoA合成酶 + CoA-SH ATP AMP PPi * 脂酰CoA合成酶(acyl-CoA synthetase)存在于内质网及线粒体外膜上

  42. 2. 脂酰CoA的转运——进入线粒体 关键酶

  43. FAD FADH2 脂酰CoA 脱氢酶 反⊿2-烯酰CoA H2O ⊿2--烯脂酰CoA 水化酶 NAD+ L(+)-β羟脂酰 CoA脱氢酶 NADH+H+ β酮脂酰CoA 硫解酶 CoA-SH 3. 脂酸的β氧化 脂酰CoA ① 脱氢 ② 加水 电子传递链 L(+)-β羟脂酰CoA ③ 再脱氢 β酮脂酰CoA ④ 硫解 脂酰CoA+乙酰CoA

  44. 4. 脂酸氧化的能量生成 ——以16碳软脂酸的氧化为例 活 化：消耗2个高能磷酸键 β氧 化： • 每轮循环 • 四个重复步骤：脱氢、水化、再脱氢、硫解 • 产物：1分子乙酰CoA • 1分子少两个碳原子的脂酰CoA • 1分子NADH+H+ • 1分子FADH2

  45. 7 轮循环产物：8分子乙酰CoA • 7分子NADH+H+ • 7分子FADH2 • 能量计算： • 生成ATP8×12 + 7×3 + 7×2 = 131 • 净生成ATP131 –2 = 129

  46. 软脂酸与葡萄糖在体内氧化产生ATP的比较

  47. ②过氧化酶体脂酸氧化 长链脂酸(C20、C22) （过氧化酶体） （线粒体） 较短链 脂酸 脂肪酸氧化酶 （FAD为辅酶） β氧化

  48. 羧化酶 （ATP、生物素） CO2 消旋酶 变位酶 5-脱氧腺苷钴胺素 3. 丙酸的氧化 Ile Met Thr Val 奇数碳脂酸 胆固醇侧链 CH3CH2CO~CoA L-甲基丙二酰CoA D-甲基丙二酰CoA 琥珀酰CoA TAC

  49. 四、酮体的生成和利用 synthesis and utilization of ketonebodies 1. 酮体(ketonebodied)概念: 脂肪酸在肝细胞线粒中氧化的中间产物,包括乙酰乙酸(acetoacetate) 、β-羟丁酸(β-hydroxybutyrate)、丙酮(acetone)三者总称为酮体。

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