14 脂类代谢.pptx

第1页：脂类的概念与分类

指脂肪和类脂的总称为脂类。

• 脂肪(fat)
• 类脂(lipoid)胆固醇(cholesterol, Ch)胆固醇酯(cholesterol ester, CE)磷脂(phospholipid, PL)鞘脂(sphingolipids)甘油一酯甘油二酯甘油三酯(占总量95％)(占总量5％)一、什么是脂类？二、分类脂类代谢(Metabolism of Lipid)

第2页：脂类的主要功能

一、脂类的主要功能储脂供能：1克甘油三酯氧化释放38.9KJ能量。提供必需脂肪酸。促脂溶性维生素吸收。保护内脏和防止体温散失。构成血浆脂蛋白成分。维持生物膜的结构和功能。转变成多种活性物质，如类固醇激素、胆汁酸等。磷脂可作为第二信使参与代谢调节。第一节概述(Outline)功能

第3页：脂类在体内的分布

• 类脂主要存在于细胞的各种膜性结构中，不同的组织中类脂的含量不同，以神经组织中较多，而一般组织中则较少。二、脂类在体内的分布
• 脂肪主要储存于脂肪组织中，脂肪组织含脂肪细胞，多分布于腹腔、皮下及肌纤维间，这一部分脂肪称为储存脂(stored fat)。

第4页：血脂的种类

三、血脂的种类和含量

• 什么是血脂血浆中所含脂类统称为血脂，包括：甘油三酯、磷脂、胆固醇及其酯以及游离脂肪酸。外源性——从食物中摄取的脂类。内源性——肝、脂肪细胞及其他组织合成后释放入血的脂类。
• 来源

第5页：血脂的组成与含量

血脂的组成与含量：血脂含量受膳食、年龄、性别、职业及代谢等影响，波动范围很大。下表列出空腹血脂的参考范围。

第6页：游离脂肪酸与必需脂肪酸

• 来源
• 体内合成，脂肪动员，多为饱和脂肪酸和单不饱和脂肪酸。
• 食物供给含多种脂肪酸，植物油中含多不饱和脂肪酸。
• 必需脂肪酸——亚油酸、亚麻酸、花生四烯酸等多不饱和脂肪酸是人体不可缺乏的营养素，不能自身合成，需从食物摄取，故称必需脂肪酸。
• 游离脂肪酸

第7页：常见的不饱和脂肪酸

常见的不饱和脂肪酸：下表列出各不饱和脂肪酸的分布、所属ω族、双键位置与系统名称。

第8页：脂肪动员

第二节甘油三酯的代谢(Metabolism of Triglyceride)一、甘油三酯的分解代谢

• 脂肪动员
• 定义储存的脂肪，被脂肪酶逐步水解为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)
• 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等。
• 抗脂解激素可抑制脂肪动员，如胰岛素、前列腺素E2等。

第9页：脂肪动员的过程

5.脂肪动员过程脂解激素-受体ACATPcAMPPKA+HSLa(无活性)HSLb(有活性)甘油二酯(DAG)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+胰岛素-受体CH-OHCH2-OHCH2O-C-R1O甘油三酯(TG)CHO-C-R2OCH2O-C-R3OCH2O-C-R1OCH2-OHCH2O-C-R1OCHO-C-R2O

第10页：脂肪酸氧化的反应过程

• 脂肪酸氧化的反应过程
• 脂肪酸氧化的反应部位除脑组织外,大多数组织均可进行，其中肝、肌肉最活跃。第一阶段：脂肪酸的活化第二阶段：脂酰CoA进入线粒体第三阶段：β-氧化过程第四阶段：乙酰CoA的彻底氧化
• 脂肪酸的氧化
• 亚细胞定位胞液、线粒体。

第11页：脂肪酸的活化

• 脂肪酸的活化——脂酰CoA的生成(胞液)
• 脂酰CoA合成酶(acyl-CoA synthetase)存在于内质网及线粒体外膜上。
• 消耗2个高能磷酸键能量。
• 此反应为不可逆反应。脂肪酸脂酰CoA脂酰CoA合成酶ATP AMP PPiOHRCH2CH2CO+HSCoARCH2CH2CO～SCoA

第12页：脂酰CoA进入线粒体

5.脂酰CoA进入线粒体胞浆基质线粒体内膜转位酶肉碱N+(CH3)3CH2CHCH2COOHRCO-O-脂酰肉碱RCOSCoAHSCoACAT-IICAT-IN+(CH3)3CH2CHCH2COOHHO-脂酰肉碱RCOSCoAHSCoA肉碱CAT-I:脂酰肉碱转移酶-I为限速酶。

第13页：β-氧化的定义

• 脂酰CoA的-氧化过程
• -氧化定义：脂酰CoA进入线粒体后逐步氧化分解，经过脱氢、加水、再脱氢、硫解生成少两个碳原子的脂酰CoA和一分子乙酰CoA的过程，由于此氧化过程主要发生在脂酰基的-碳原子上，故称-氧化。

第14页：β-氧化第一步脱氢

• -氧化过程
• 脱氢HRCCC～SCoAHHαHFAD FADH2脂酰CoA脱氢酶脂酰CoAα,β-烯脂酰CoAO呼吸链1.5 ATP

第15页：β-氧化第二步加水

H2OHOH②加水RCCC～SCoAHαHHOHβ-羟脂酰CoAH2O水化酶α,β-烯脂酰CoAO(2)-氧化过程

第16页：β-氧化第三步再脱氢

③再脱氢RCCC～SCoAHαHOHHOβ-羟脂酰CoA脱氢酶β-酮脂酰CoAβ-羟脂酰CoANAD+NADH+H+呼吸链2.5 ATP(2)-氧化过程

第17页：β-氧化第四步硫解

• 硫解ORCαHHOCC～SCoASCoAHHSCoASCoAH~β-酮脂酰CoA乙酰CoA辅酶A硫解酶脂酰CoA++少2个碳原子
• -氧化过程

第18页：β-氧化的循环过程

5CH3COSCoACH3(CH2)7CH2COSCoACH3(CH2)7CH2CH2CH2COCoACH3(CH2)7CH2CH2CH2CH2CH3(CH2)7CH2CH2CH2CH2CH2CH2CH2COSCoACH3COSCoACH2COSCoACH3COSCoACH3COCoA1分子十六碳的软脂酸分解为8分子乙酰CoA

第19页：乙酰CoA的彻底氧化

• 乙酰CoA的彻底氧化
• 乙酰CoA彻底氧化三羧酸循环生成酮体肝外组织氧化利用FADH2H2O呼吸链1.5 ATPH2ONADH + H+呼吸链2.5 ATP(2)β-氧化产生的乙酰CoA绝大部分进入TAC彻底氧化，生成的FADH2和NADH+H+氧化磷酸化产生ATP。

第20页：脂肪酸氧化全过程

肉碱转运载体线粒体膜βα=βα脂肪酸O=RCH2CH2C-OH脂酰CoA合成酶ATPHSCoAAMPPPiORCH2CH2C~SCoA脂酰CoA脂酰CoA脱氢酶FADH2H2O呼吸链1.5 ATP脱氢O=RCH=CHC~SCoAβαα,β-烯脂酰CoAH2O水化酶再脱氢加水NADH+H+H2O呼吸链2.5 ATPβ-羟脂酰CoA脱氢酶NAD+HSCoA硫解O=R-C~SCoAO=CH3C~SCoA脂酰CoA乙酰CoA+TCA循环O=RCH2CH2C~SCoAβα脂酰CoAFAD关键酶肉碱脂酰转移酶Ⅰ线粒体胞液O=RCHCH2C~SCoAβαβ-羟脂酰CoAHO硫解酶O=RC-CH2C~SCoAβαβ-酮脂酰CoAO

第21页：软脂酸氧化的能量生成

• 活化：消耗2个高能磷酸键的能量。
• 脂酸氧化的能量生成——以16碳软脂酸的氧化为例
• β氧化7轮循环产物：8分子乙酰CoA7分子NADH+H+7分子FADH2(3)能量计算：生成ATP8×10 + 7×2.5 + 7×1.5 =108净生成ATP108–2 =106

第22页：脂肪酸的其他氧化方式

• 不饱和脂肪酸的氧化
• 脂肪酸的其他氧化方式
• 脂肪酸的α-氧化
• 脂肪酸的ω-氧化脂肪酸氧化成α-羟脂肪酸后，再经氧化脱羧，生成比原来少一个碳原子的脂肪酸的过程。脂肪酸末端甲基氧化生成ω-羟脂肪酸，再氧化生成ω，α–二羧酸进行β-氧化的过程。不饱和脂肪酸的Δ3顺式结构需异构酶使其变为Δ2反式结构，再继续β-氧化。此外，不饱和脂肪酸产生的ATP少于饱和脂肪酸。奇数脂肪酸氧化生成的丙酰CoA，可转变为琥珀酰CoA。

第23页：酮体的生成与利用

血浆水平：0.03~0.5mmol/L(0.3~5mg/dl)。代谢定位：生成：肝细胞线粒体。原料：乙酰CoA。利用：肝外组织（心、肾、脑、骨骼肌等）线粒体。(四)酮体的生成和利用酮体是乙酰乙酸(acetoacetate)、β-羟丁酸(β-hydroxybutyrate)、丙酮(acetone)三者的总称。酮体生成的关键酶：HMGCoA合酶

第24页：酮体的生成

1.酮体的生成CO2HSCoAHSCoANAD+NADH+H+β-羟丁酸脱氢酶HMGCoA合酶乙酰乙酰CoA硫解酶HMGCoA裂解酶CH3CSCoA乙酰CoAOCH3CSCoA乙酰CoAOCH3CCH2CSCoA乙酰乙酰CoAOOHOCCH2CCH2CSCoAOH羟甲戊二酰CoA(HMGCoA)OOCH3CH3CCH2COH乙酰乙酸OOCH3CHCH2COOHD(-)-β-羟丁酸OHCH3CCH3丙酮O

第25页：酮体的利用

琥珀酰CoA转硫酶(心、肾、脑及骨骼肌的线粒体)CH3CHCH2COOHD(-)-β-羟丁酸OH2.酮体的利用NAD+NADH+H+琥珀酰CoA琥珀酸HSCoA+ATPPPi+AMPHSCoA乙酰乙酰CoA硫激酶(肾、心和脑的线粒体)乙酰乙酰CoA硫解酶(心、肾、脑及骨骼肌线粒体)CH3CCH2COH乙酰乙酸OOCH3CCH2CSCoA乙酰乙酰CoAOOCH3CSCoA乙酰CoAO2×

第26页：酮体生成和利用总图

酮体的生成和利用的总示意图2×乙酰CoA乙酰乙酰CoA乙酰CoA乙酰乙酸HMGCoAD(-)-β-羟丁酸丙酮乙酰乙酰CoA琥珀酰CoA琥珀酸2×乙酰CoA

第27页：酮体生成和利用的意义

• 酮体生成和利用的意义
• 酮体是肝输出能源的一种形式，酮体可通过血脑屏障，是脑组织的重要能源。
• 酮体的利用可减少糖的消耗，有利于维持血糖水平恒定，节省蛋白质的消耗。
• 酮体产生过多可导致代谢性酸中毒，丙酮为挥发性物质，可经呼吸排出体外。
• 胰岛素分泌不足时，糖代谢障碍，脂肪动员增加，β-氧化增强，酮体生成增多，可导致酮血症、酸中毒。

第28页：酮体生成的调节

• 酮体生成的调节（主要通过激素的调节）抑制脂解，脂肪动员饱食胰岛素进入肝的脂肪酸脂酸β氧化酮体生成
• 饥饿脂肪动员FFA胰高血糖素等脂解激素酮体生成脂酸β氧化

第29页：甘油的代谢

(五)甘油的代谢CH2-OHCH2-O-CH-OHPiα-磷酸甘油CH2OHCH2-O-C=OPi磷酸二羟丙酮甘油激酶ADPATPCH2-OHCH2-OHCH-OH甘油脱氢酶NAD+NADH+H+脂肪分解产生的甘油，随血液循环运往肝、肾等组织被摄取利用。主要生成α-磷酸甘油，再转变为磷酸二羟丙酮，可循糖分解代谢途径氧化分解。也可作为合成脂肪原料再利用。

第30页：甘油三酯的合成代谢

二、甘油三酯的合成代谢原料由葡萄糖转化而来的甘油和脂肪酸。食物脂肪消化吸收的甘油和脂肪酸。脂肪组织：主要以葡萄糖为原料合成脂肪，也利用CM或VLDL中的FFA合成脂肪。肝：肝内质网合成的TG，组成VLDL入血。小肠粘膜：利用脂肪消化产物再合成脂肪。部位

第31页：脂肪酸的合成部位与原料

• 脂肪酸的合成
• 合成部位肝(主要)、脂肪等组织的胞液中。
• NADPH的来源主要来源是磷酸戊糖途径，胞液中异柠檬酸脱氢酶及苹果酸酶催化的反应亦可提供。乙酰CoA、ATP、HCO3﹣、NADPH、Mn2+
• 合成原料
• 乙酰CoA的主要来源乙酰CoA全部在线粒体内产生，通过柠檬酸-丙酮酸循环(citrate pyruvate cycle)出线粒体。乙酰CoA氨基酸Glc（主要）

第32页：柠檬酸-丙酮酸循环

乙酰CoAHSCoA草酰乙酸H2O柠檬酸合酶线粒体膜胞液线粒体基质丙酮酸丙酮酸苹果酸草酰乙酸柠檬酸柠檬酸NADPH+H+NADP+苹果酸酶HSCoA乙酰CoAATPAMP PPiATP柠檬酸裂解酶苹果酸CO2CO2(3)柠檬酸-丙酮酸循环

第33页：脂肪酸合成的酶系

• 脂肪酸合成过程
• 乙酰CoA羧化酶(acetyl CoA carboxylase)是脂肪酸合成的限速酶，存在于胞液中，其辅基是生物素，Mn2+是其激活剂。催化丙二酰CoA的合成。
• 脂肪酸合酶复合体，该酶是由两个亚基组成的二聚体，每个亚基都含有多个功能结构域和一个酰基载体蛋白(acyl carrier protein，ACP)。脂肪酸合成的各步反应均在ACP辅基上进行。
• 脂肪酸合成酶系

第34页：软脂酸的合成过程

(2)软脂酸合成过程β-酮丁酰ACPβ-羟丁酰ACPβ-烯丁酰ACP丁酰ACP软脂酰ACP软脂酸乙酰CoA丙二酰CoA乙酰ACP丙二酰ACP乙酰CoA羧化酶CO2ATPADP合酶复合体HSCoA转酰酶合酶复合体HSCoA转酰酶ACP+ CO2NADP+NADPH+H+H2ONADP+NADPH+H+H2OACPβ-酮脂酰合成酶β-酮脂酰还原酶β-羟脂酰水化酶β-烯脂酰还原酶硫酯酶再经6轮循环1×CH3COSCoA7×HOOCCH2COSCoA14×NADPH+H+1×CH3(CH2)14COOH7×CO26×H2O8×HSCoA14×NADP+总反应

第35页：脂肪酸合成的调节

• 代谢产物的调节乙酰CoA羧化酶的别构调节物抑制剂：软脂酰CoA及其他长链脂酰CoA激活剂：柠檬酸、异柠檬酸
• 脂肪酸合成的调节
• 激素调节+脂肪酸合成胰岛素胰高血糖素肾上腺素生长激素脂肪酸合成﹣TG合成

第36页：3-磷酸甘油的来源

• 3-磷酸甘油的来源
• 3-磷酸甘油主要由糖类代谢提供，故进食较多的淀粉类食物可导致肥胖。甘油激酶(肝、肾)ATPADPCH2-OHCH2-O-CH-OHPi3-磷酸甘油CH2-OHCH2-OHCH-OH游离甘油
• 肝、肾等组织含有甘油激酶，可利用游离甘油合成3-磷酸甘油。

第37页：甘油一酯途径

• 甘油一酯途径(小肠黏膜细胞)
• 脂肪合成过程脂肪酸脂酰CoA脂酰CoA合成酶ATP AMP PPiOHRCH2CH2CO+HSCoARCH2CH2CO～SCoA脂酰CoA转移酶R2COCoAR3COCoA HSCoA脂酰CoA转移酶甘油一酯甘油二酯甘油三酯CH2OCH2-OHCH-OH-C-R1OCH2OCH2-OHCHO-C-R1O-C-R2OCH2OCH2OCHO-C-R1O-C-R2O-C-R3OHSCoA

第38页：甘油二酯途径

(2)甘油二酯途径(肝、脂肪细胞)CH2-OHCH2-O-CH-OHPi3-磷酸甘油CH2OCH2-O-CH-OHPi1-脂酰-3-磷酸甘油-C-R1O脂酰CoA转移酶HSCoAR2COCoA脂酰CoA转移酶HSCoAR1COCoACH2OCH2-O-CHOPi磷脂酸-C-R1O-C-R2O磷脂酸磷酸酶PiCH2OCH2-OHCHO-C-R1O-C-R2O甘油二酯脂酰CoA转移酶甘油三酯CH2OCH2OCHO-C-R2O-C-R1O-C-R3OR3COCoA HSCoA

第39页：多不饱和脂肪酸的衍生物

三、多不饱和脂肪酸的重要衍生物前列腺素( Prostaglandin, PG)血栓噁烷( thromboxane, TX)白三烯( leukotrienes, LT)重要衍生物(一)PG、TX、LT是花生四烯酸的衍生物花生四烯酸（20:4△5，8，11，14）COOHCH31356891011121415171920

第40页：PG、TX与LT的合成

• 合成部位PG :除红细胞外的全身各组织TX :血小板LT:白细胞
• 合成过程
• PG、TX、LT的合成PGI2还原酶PGF2异构酶异构酶PGE2TXA2血栓素合成酶过氧化物酶O2环加氧酶花生四烯酸PGG2PGH2合成酶TXB2PGD2脂加氧酶LT

第41页：PG、TX与LT的功能

• PG、TX及LT的功能
• PG的功能
• PGE2诱发炎症，促局部血管扩张。
• PGE2、PGA2使动脉平滑肌舒张而降血压。
• PGE2、PGI2抑制胃酸分泌，促进胃肠蠕动。
• PGF2α使卵巢平滑肌收缩引起排卵，使子宫体收缩加强促分娩。
• TX的功能TX强烈促进血小板聚集，使血栓形成。
• LT的功能LT是过敏反应的慢反应物质，可使毛细血管通透性增加。还可促进炎症及过敏反应的发展。

第42页：磷脂的功能

第三节磷脂的代谢(Metabolism of Phospholipid)含磷酸的脂类称磷脂。根据其组成可分为甘油磷脂和鞘磷脂。一、磷脂的功能构成生物膜参与脂蛋白的组成与转运磷脂衍生物是第二信使组成肺泡表面活性物质组成血小板活化因子组成神经髓鞘功能

第43页：甘油磷脂的组成及结构

二、甘油磷脂的代谢

• 组成甘油、脂肪酸、磷脂、含氮化合物
• 结构
• 功能含一个极性头、两条疏水尾，构成生物膜的磷脂双分子层。常为花生四烯酸X=胆碱、水、乙醇胺、丝氨酸、甘油、肌醇、二脂酰甘油等
• 甘油磷脂的组成及结构R2-C-O-CHOOOHCH2-O-C-R1OCH2-O-P-O-X

第44页：几类重要的甘油磷脂

机体内几类重要的甘油磷脂：下表按X取代基的不同列出各类甘油磷脂的名称。

第45页：磷脂酰肌醇与磷脂酰丝氨酸

R2-C-O-CHOCH2-O-C-R1OCH2-O-P-OOOHOHHHHHHOHOHOHOHHO磷脂酰肌醇(phosphatidyl inositol)R2-C-O-CHOCH2-O-C-R1OCH2-O-P-OOOH－CH2CHOHCH2OH磷脂酰丝氨酸(phosphatidyl serine)R2-C-O-CHOCH2-O-C-R1OCH2-O-P-OOOH脑磷脂(cephalin)－CH2CH2NH2卵磷脂(lecithin)R2-C-O-CHOCH2-O-C-R1OCH2-O-P-OOOH－CH2CH2N+(CH3)3R2-C-O-CHOCH2-O-C-R1OCH2-O-P-OOOH－CH2CHOHCH2O-P-OCH2OOHHCOCOR2CH2OCOR1心磷脂(cardiolipin)

第46页：甘油磷脂的合成

• 合成部位全身各组织内质网，肝、肾、肠等组织最活跃。
• 合成原料及辅助因子脂肪酸、甘油、磷酸盐、胆碱、丝氨酸、肌醇、ATP、CTP(二)甘油磷脂的合成
• 脑磷脂和卵磷脂的合成
• 合成过程

第47页：CDP-胆碱与CDP-乙醇胺的生成

CDP-O-CH2CH2N+(CH3)3CTP:磷酸胆碱胞苷转移酶-O-CH2CH2N+(CH3)3胆碱激酶HOCH2CH2N+(CH3)33S-腺苷蛋氨酸乙醇胺CDP-O-CH2CH2NH2CTP:磷酸乙醇胺胞苷转移酶-O-CH2CH2NH2乙醇胺激酶丝氨酸脱羧酶CO2HOCH2CH2NH2磷酸乙醇胺胆碱CH2CHCOOHOHNH2丝氨酸ADPATPADPATPP磷酸胆碱PPiCTPPPiCTPPCDP-胆碱CDP-乙醇胺①胆碱和乙醇胺的活化

第48页：脑磷脂与卵磷脂的生成

②磷脂酰胆碱和磷脂酰乙醇胺的生成CH2OHR2-C-O-CHOCH2-O-C-R1O甘油二酯CMPCDP-胆碱CDP-乙醇胺R2-C-O-CHOCH2-O-C-R1OCH2-O-P-OOOH脑磷脂－CH2CH2NH2R2-C-O-CHOCH2-O-C-R1OCH2-O-P-OOOH－CH2CH2N+(CH3)3卵磷脂3S-腺苷蛋氨酸葡萄糖3-磷酸甘油2×脂酰CoA2×CoA磷酯酸Pi磷酸酶转移酶转移酶转移酶脂酰CoACoA甘油三酯转酰酶卵磷脂和脑磷脂合成减少，甘油三酯合成增加，影响脂蛋白合成，可导致脂肪肝。

第49页：心磷脂等的合成

(2)心磷脂、磷脂酰丝氨酸和磷脂酰肌醇的合成葡萄糖3-磷酸甘油2×脂酰CoA2×CoA磷酯酸CTPPPi转酰酶胞苷酰转移酶CDP-甘油二酯合成酶CMPCMPCMP磷脂酰甘油丝氨酸肌醇磷脂酰肌醇磷脂酰丝氨酸二磷脂酰甘油(心磷脂)

第50页：甘油磷脂的降解

(三)甘油磷脂的降解在磷脂酶(phospholipase , PLA)的作用下逐步水解生成甘油、脂肪酸、胆碱、乙醇胺等再进行代谢。PLA1O-CHCH2-OCH2-OOC-R1OR2-COHOXP-OPLA2PLCPLDHO-CHOHCH2-OOCH2-O-P-O-XOC-R1PLB1O-CHOHCH2-OHOCH2-O-P-O-XOR2-CPLB2

第51页：鞘脂的组成及结构

• 鞘脂(sphingolipids)三、鞘磷脂的代谢
• 鞘脂化学组成及结构
• 鞘脂的结构通式m多为12；n多在12～22之间。CH3(CH2)m-CH=CH-CHOHCHNHCO(CH2)nCH3CH2－O－X脂肪酸取代基鞘氨醇X－－磷脂胆碱、磷脂乙醇胺单糖或寡糖鞘脂按取代基X的不同可分为：鞘糖脂、鞘磷脂。

第52页：鞘氨醇的合成

• 鞘磷脂的代谢
• 鞘氨醇的合成部位：全身各细胞内质网，脑组织最活跃。原料：软脂酰CoA、丝氨酸、磷酸吡哆醛NADPH+H+及FAD。NADPH+H+FADH2FADOHNH2NADP+CH3(CH2)14CH-CHCH.2OH二氢鞘氨醇CH3(CH2)14CO~SCoA3-酮二氢鞘氨醇CO2HSCoA软脂酰CoAOHNH2CH2CHCOOH丝氨酸NH2CH3(CH2)14CCHCH2OHOCH3(CH2)12CH=CHCH-CHCH2OHOHNH2鞘氨醇
• 神经鞘磷脂的合成代谢

第53页：N-脂酰鞘氨醇与鞘磷脂的合成

• N-脂酰鞘氨醇的合成CH3(CH2)12CH=CHCH-CHCH2OHOHNH2鞘氨醇RCOCoAHSCoACH3(CH2)12-CH=CH-CHOHCHCH2OH-NH-ORCN-脂酰鞘氨醇脂酰基转移酶
• 神经鞘磷脂的合成CH3(CH2)12-CH=CH-CHOHCHCH2OH-NH-ORCN-脂酰鞘氨醇CDP-胆碱CMP转移酶神经鞘磷脂CH3(CH2)12-CH=CH-CHOHCHCH2O-NH-ORC-P-O-CH2CH2N+(CH3)3OOH

第54页：神经鞘磷脂的分解

磷脂胆碱N-脂酰鞘氨醇脑、肝、肾、脾等细胞溶酶体中的神经鞘磷脂酶(属于PLC类)神经鞘磷脂2.神经鞘磷脂的分解代谢先天性缺乏神经鞘磷脂酶的病人，由于神经鞘磷脂不能降解而在细胞内积存，可引起肝、脾肿大及痴呆等，严重时危及生命。

第55页：胆固醇的概念与分布

第四节胆固醇代谢(Metabolism of Cholesterol)最早由胆石中分离出的具有羟基的固醇类化合物，故称为胆固醇。存在形式为游离胆固醇和胆固醇酯。人体内胆固醇总量为140克，1/4分布于脑及神经组织，肝、肾、肠等内脏中含量也较高。肌肉组织中含量较低，肾上腺、卵巢等合成类固醇激素的腺体含量较高。

第56页：胆固醇的结构

一、胆固醇的结构胆固醇的基本结构为环戊烷多氢菲，不同固醇的区别在于碳原子数及取代基不同。HHHHHABCD1234567891011121314151617环戊烷多氢菲胆固醇的基本结构HO

第57页：胆固醇的合成部位与原料

二、胆固醇的合成

• 细胞定位：胞液、光面内质网
• 合成部位乙酰CoA通过柠檬酸-丙酮酸循环出线粒体。
• 合成原料
• 组织定位：除成年动物脑组织及成熟红细胞外，几乎全身各组织均可合成，以肝、小肠为主。1分子胆固醇18×乙酰CoA+ 36×ATP+ 16×(NADPH+H+)葡萄糖有氧氧化磷酸戊糖途径

第58页：甲羟戊酸的合成

• 甲羟戊酸(MVA)的合成
• 合成过程合成过程复杂，约三十步酶促反应，可分为三个阶段:CH3CO~SCoAHSCoA2×NADPH+H+2×NADP+HMGCoA合酶CH3COCH2CO~SCoAHSCoA硫解酶2×CH3CO~SCoAHMGCoA还原酶HMGCoACH3OHHOOCCH2CCH2CO~SCoA乙酰CoA乙酰乙酰CoAMVAHOOCCH2CCH2CH2OHCH3OH合成胆固醇的限速酶:HMGCoA还原酶。HSCoA

第59页：鲨烯与胆固醇的合成

• 鲨烯的合成
• 胆固醇的合成MVAHOOCCH2CCH2CH2OHCH3OH3×CH3CO~SCoA乙酰CoA123CH2=C-CH2-CH2-O-P-O-P-OHCH3OOOHOH异戊烯异戊烯焦磷酸(活化的异戊烯)HO鲨烯胆固醇

第60页：胆固醇合成的调节

• 胆固醇合成的调节
• 饥饿与饱食的调节
• 饥饿与禁食可抑制肝合成胆固醇。
• 摄取高糖膳食后，胆固醇的合成增加。
• 胆固醇的反馈调节
• 胆固醇可反馈抑制HMG-CoA还原酶的合成。该酶的活性具有昼夜节律性，午夜最高，中午最低。
• 高胆固醇饮食可抑制体内胆固醇的合成。
• 激素的调节
• 胰岛素及甲状腺素能诱导肝HMG-CoA还原酶的合成，从而增加胆固醇的合成。
• 胰高血糖素及皮质醇则能抑制HMG-CoA还原酶的活性，减少胆固醇的合成。
• 甲状腺素还促进胆固醇在肝转变为胆汁酸。

第61页：细胞内胆固醇的酯化

三、胆固醇的酯化

• 胞内胆固醇的酯化
• 游离胆固醇被酯化生成胆固醇酯的过程，称胆固醇酯化。
• 细胞内存在脂酰CoA胆固醇脂酰转移酶(ACAT)。HO胆固醇R-C-OO胆固醇酯ACAT脂酰CoAHS-CoA

第62页：血浆内胆固醇的酯化

(二)血浆内胆固醇的酯化肝脏可合成卵磷脂胆固醇脂酰转移酶(LCAT)释放入血，在血浆中发挥催化作用。HOR2-C-O-CHOCH2-O-C-R1OCH2-O-P-OOOH－CH2CH2N+(CH3)3卵磷脂胆固醇LCATHO-CHCH2-O-C-R1OCH2-O-P-OOOH－CH2CH2N+(CH3)3溶血卵磷脂胆固醇酯R2-C-OO

第63页：胆固醇的转化

胆固醇（140g）外源性胆固醇体内合成胆汁酸盐7-脱氢胆固醇（皮肤）VitD3紫外光1,25-(OH)2-D3类固醇激素皮质醇醛固酮睾丸酮雌二醇孕酮粪固醇消化吸收内源性胆固醇排出体外四、胆固醇的转化

第64页：血浆脂蛋白的分类

第五节血浆脂蛋白代谢(Metabolism of Lipoprotein)一、血浆脂蛋白的分类及组成血浆中的脂类与蛋白质结合，以脂蛋白(lipoprotein)形式而运输。脂蛋白可分四类：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)

第65页：脂蛋白的分类及功能

• 超速离心法分类CM：主要转运外源性TG。VLDL：主要转运内源性TG。LDL：主要转运内源性胆固醇。HDL：主要转运肝外胆固醇入肝。
• 分类及功能
• 电泳法分类♁CM前α-脂蛋白前β-脂蛋白β-脂蛋白乳糜微粒(CM)

第66页：血浆脂蛋白的组成特点

血浆脂蛋白的组成特点：下表比较四类脂蛋白的密度、脂类与蛋白质组成及载脂蛋白。

第67页：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。(三)血浆脂蛋白的结构OHOHOH胆固醇酯及甘油三酯载脂蛋白磷脂胆固醇

第68页：载脂蛋白

二、载脂蛋白(apolipoprotein, apo)

• 定义：指血浆脂蛋白中的蛋白质部分。
• 种类apo A: AⅠ、AⅡ、AⅣapo B: B100、B48apo C: CⅠ、CⅡ、CⅢapo Dapo E目前已分离出20多种载脂蛋白，共分为apoA、B、C、D、E五大类。

第69页：载脂蛋白的功能

• 可调节脂蛋白代谢关键酶活性
• AⅠ激活LCAT (卵磷酯胆固醇脂酰转移酶)
• CⅡ激活LPL (脂蛋白脂肪酶)
• AⅣ辅助激活LPL(4)CⅢ抑制LPL(5)AⅡ激活HL (肝脂肪酶)
• 可参与脂蛋白受体的识别如AⅠ识别HDL受体；B100、E识别LDL受体。
• 结合和转运脂质，稳定脂蛋白的结构。
• 载脂蛋白的功能

第70页：乳糜微粒的代谢

三、血浆脂蛋白的代谢

• 乳糜微粒代谢
• 由小肠黏膜上皮细胞合成。
• 载脂蛋白主要由apo B48、AⅠ、AⅡ、AⅣ组成。
• 主要脂类由小肠合成的TG和合成及吸收的磷脂、胆固醇组成。
• 脂蛋白脂肪酶（LPL）存在于组织毛细血管内皮细胞表面，可使CM中的TG、磷脂逐步水解，产生甘油、FFA及溶血磷脂等。

第71页：CM的代谢过程

5. CM的代谢过程新生CM成熟CMCM残粒LPL肝细胞摄取(apoE受体)FFA外周组织血液小肠肝B-48E残骸TGCEA-ⅣA-ⅠCⅡB-48乳糜微粒TGCELPLHDLHDL外周组织FFA受体

第72页：极低密度脂蛋白代谢

• 极低密度脂蛋白代谢
• 载脂蛋白主要由apo B100、E组成。
• VLDL的代谢过程
• 主要的脂类由肝细胞合成的TG、磷脂、胆固醇及其酯组成。
• VLDL的合成以肝为主，小肠亦可合成少量。LPL——脂蛋白脂肪酶，HL——肝脂肪酶VLDLVLDL残粒LDLLPLLPL、HLFFA到外周组织

第73页：VLDL的代谢过程

B-100VLDL的代谢过程肝LDL受体ECⅡB-100VLDLTGCEEIDLTGCELPL外周组织FFALDLB-100CE外周组织HL

第74页：低密度脂蛋白代谢

• 低密度脂蛋白代谢
• LDL是由VLDL转变而来。
• LDL受体代谢
• 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。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apoB100的脂蛋白，故又称apo B、E受体。

第75页：LDL受体代谢途径

低密度脂蛋白受体代谢途径细胞核LDLLDL受体溶酶体氨基酸游离胆固醇胆固醇酯ACATHMGCoA还原酶游离胆固醇LDL结合内吞溶酶体水解游离胆固醇ACATHMGCoA还原酶出细胞膜LDL受体合成

第76页：LDL的细胞清除代谢

• 血浆中的LDL还可被修饰，如氧化修饰的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。
• LDL的细胞清除代谢肝LDL受体B-100CEB-100CELDL肾上腺皮质、卵巢、睾丸等组织修饰LDL清道夫受体巨噬细胞血管内皮细胞

第77页：高密度脂蛋白代谢

• 高密度脂蛋白代谢
• 分类(按密度)
• 主要在肝合成；小肠亦可合成。
• HDL是由CM、VLDL代谢时，其表面的apo AⅠ、AⅡ、AⅣ、C及磷脂、胆固醇等释放而形成。HDL1HDL2HDL3HDL按其密度可分为三类，合称为HDL亚组分。其中HDL2被成为抗动脉粥样硬化因子。

第78页：HDL亚组分代谢

4. HDL亚组分代谢新生HDL细胞膜CM VLDL卵磷脂、胆固醇CM VLDLapoC apoEHDL3LCATHDL2CM VLDL磷脂apoAⅠAⅡVLDL LDLCECETPLCAT:卵磷脂胆固醇酯酰转移酶CETP:胆固醇酯转运蛋白

第79页：胆固醇的逆向转运

• 成熟的HDL可与肝细胞膜受体结合而被摄取。
• 其中的胆固醇酯部分由HDL转移到VLDL，少量由HDL转移到肝。
• HDL的代谢
• HDL主要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，在肝转化为肝汁酸后排出体外。
• HDL是apo的储存库。

第80页：HDL的代谢途径

(5)HDL的代谢途径小肠肝受体A-ⅠCEHDLHLCETPVLDLIDLLDLA-Ⅰ新生HDL肝外细胞A-Ⅰ外周组织LCAT胆固醇

第81页：血浆脂蛋白代谢图

血浆脂蛋白代谢图，整体呈现CM、VLDL、LDL与HDL在血液中的代谢联系与转运方向

第82页：血浆脂蛋白代谢总图

血浆脂蛋白代谢总图，完整展示四类脂蛋白的转运途径与相互之间的转化关系

第83页：高脂血症的分型

高脂血症的分型及特征：血脂高于参考值上限即为高脂血症，是导致动脉粥样硬化的重要因素。下表按脂蛋白及血脂改变分为六型。