脂质代谢医学知识宣讲.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,*,目录,目录,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,*,生物化学与分子生物学,脂质代谢医学知识宣讲,第1页,第七章,脂质代谢,Metabolism of Lipids,脂质代谢医学知识宣讲,第2页,脂质组成、功效及分析,The composition,function and analysis of lipids,第一节,脂质代谢医学知识宣讲,第3页,脂肪和类脂总称为脂质,(lipids,),。,三脂酰甘油,(triacylglycerol,TAG),，,也称为,甘油三酯,(triglyceride,TG),胆固醇,(cholesterol,CHOL),胆固醇酯,(cholesterol ester,CE),磷脂,(phospholipid,PL),糖脂,(glycolipid),鞘脂,(sphingolipid),定义,:,分类,:,一、脂质是种类繁多、结构复杂一类大分子物质,类脂,(lipoid),脂肪,(fat),脂质代谢医学知识宣讲,第4页,甘油三酯,(,triacylglycerol),是非极性、不溶于水甘油脂酸三酯，基本结构为甘油三个羟基分别被相同或不一样脂酸酯化。,其脂酰链组成复杂，长度和饱和度各种多样。,体内还存在少许,甘油一酯（,monoacylglycerol,）,和甘油二酯,（,diacylglycerol,，,DAG,）,。,（一）甘油三酯是甘油脂酸酯,脂质代谢医学知识宣讲,第5页,脂酸组成,种类,决定甘油三酯,熔点,，随饱和脂酸,链长和数目,增加而升高。,脂质代谢医学知识宣讲,第6页,编码体系,从脂酸羧基碳起计算碳原子次序。,或,n,编码体系,从脂酸甲基碳起计算其碳原子次序。,系统命名法,（一）脂肪酸是脂肪烃羧酸,标示脂酸碳原子数即碳链长度和双键位置。,脂肪酸（,fatty acids,）结构通式为,:,CH,3,（,CH,2,）,n,COOH,。,高等动植物脂肪酸碳链长度普通在,14,20,之间，为,偶数碳,。,脂质代谢医学知识宣讲,第7页,脂酸依据其碳链是否存在双键分为饱和脂酸和不饱和脂酸,饱和脂酸碳链不含双键,饱和脂酸以乙酸,(CH,3,-COOH),为基本结构，不一样饱和脂酸差异在于这两基团间亚甲基,(-CH,2,-),数目不一样。,2.,不饱和脂酸碳链含有一个或一个以上双键,单不饱和脂酸,(monounsaturated fatty acid),多不饱和脂酸,(polyunsaturated fatty acid),脂质代谢医学知识宣讲,第8页,表,7-1,常见脂肪酸,惯名,系统名,碳原子数和双键数,簇,分子式,饱和脂肪酸,月桂酸,(lauric acid),n-,十二烷酸,12:0,CH,3,(CH,2,),10,COOH,豆寇酸,(myristic acid),n-,十四烷酸,14:0,CH,3,(CH,2,),12,COOH,软脂肪酸,(palmitic acid),n-,十六烷酸,16:0,CH,3,(CH,2,),14,COOH,硬脂肪酸,(stearic acid),n-,十八烷酸,18:0,CH,3,(CH,2,),16,COOH,花生酸,(arachidic acid),n-,二十烷酸,20:0,CH,3,(CH,2,),18,COOH,山箭酸,(behenic acid),n-,二十二烷酸,22:0,CH,3,(CH,2,),18,COOH,掬焦油酸,(lignoceric acid),n-,二十四烷酸,24:0,CH,3,(CH,2,),18,COOH,脂质代谢医学知识宣讲,第9页,不饱和脂肪酸,棕榈,(,软,),油酸,(palmitoleic acid),9-,十六碳一烯酸,16:1,w-7,CH,3,(CH,2,),5,CHCH(CH,2,),7,COOH,油酸,(oleic acid),9-,十八碳一烯酸,18:1,w-9,CH,3,(CH,2,),7,CHCH(CH,2,),7,COOH,异油酸,(Vaccenic acid),反式,11-,十八碳一烯酸,18:1,w-7,CH,3,(CH,2,),5,CHCH(CH,2,),9,COOH,亚油酸,(linoleic acid),9,12-,十八碳二烯酸,18:2,w-6,CH,3,(CH,2,),4,(CHCHCH,2,),2,(CH,2,),6,COOH,a-,亚麻酸,(a-linolenic acid),9,12,15-,十八碳三烯酸,18:3,w-3,CH,3,CH,2,(CHCHCH,2,),3,(CH,2,),6,COOH,g-,亚麻酸,(g-linolenic acid),6,9,12-,十八碳三烯酸,18:3,w-6,CH,3,(CH,2,),4,(CHCHCH,2,),3,(CH,2,),3,COOH,花生四烯酸,(arachidonic acid),5,8,11,14-,二十碳四烯酸,20:4,w-6,CH,3,(CH,2,),4,(CHCHCH,2,),4,(CH,2,),2,COOH,timnodonic acid(EPA),5,8,11,14,17-,二十碳五烯酸,20:5,w-3,CH,3,CH,2,(CHCHCH,2,),5,(CH,2,),2,COOH,clupanodonic acid(DPA),7,10,13,16,19-,二十二碳五烯酸,22:5,w-3,CH,3,CH,2,(CHCHCH,2,),5,(CH,2,),4,COOH,cervonic acid(DHA),4,7,10,13,16,19-,二十二碳六烯酸,22:6,w-3,CH,3,CH,2,(CHCHCH,2,),6,CH,2,COOH,脂质代谢医学知识宣讲,第10页,表,7-2,不饱和脂肪酸,簇,母体不饱和脂肪酸,结构,-7,软油酸,9-16:1,-9,油酸,9-18:1,-6,亚油酸,9,12-18:2,-3,亚麻酸,9,12,15-18:3,同簇不饱和脂酸可由其母体代谢产生，如,花生四烯酸,可由,-6,簇母体亚油酸,产生。但,-3,、,-6,和,-9,簇多不饱和脂酸在体内彼此不能相互转化。动物只能合成,-,9,及,-,7,系多不饱和脂酸，不能合成,-,6,及,-,3,系多不饱和脂酸。,脂质代谢医学知识宣讲,第11页,磷脂,（,phospholipids,）,由甘油或鞘氨醇、脂肪酸、磷酸和含氮化合物组成。,甘油磷脂,：,由甘油组成磷脂（体内含量最多）,鞘磷脂：,由鞘氨醇组成磷脂,X,指与磷酸羟基相连取代基，包含胆碱、水、乙醇胺、丝氨酸、甘油、肌醇、磷脂酰甘油等。,FA,FA,Pi,X,甘油,FA,Pi,X,鞘氨醇,（三）磷脂可分为甘油磷脂和鞘磷脂两类,分类：,脂质代谢医学知识宣讲,第12页,由甘油组成磷脂称为甘油磷脂,组成：,甘油、脂酸、磷脂、含氮化合物,结构：,功效：,含一个极性头、两条疏水尾，组成生物膜磷脂双分子层。,X,=,胆碱、水、乙醇胺、丝氨酸、甘油、肌醇、磷脂酰甘油等,脂质代谢医学知识宣讲,第13页,机体内几类主要甘油磷脂,脂质代谢医学知识宣讲,第14页,(cephalin),(lecithin),磷脂酰肌醇,(phosphatidyl inositol),磷脂酰丝氨酸,(phosphatidyl serine),脂质代谢医学知识宣讲,第15页,心磷脂,(c,ardiolipin),脂质代谢医学知识宣讲,第16页,由鞘氨醇或二氢鞘氨醇组成磷脂称为鞘磷酯,鞘氨醇氨基经过酰胺键与,1,分子长链脂酸相连形成,神经酰胺,(ceramide),，为鞘脂母体结构。,脂质代谢医学知识宣讲,第17页,鞘脂,(sphingolipids),含鞘氨醇,(sphingosine),或二氢鞘氨醇脂类。,脂质代谢医学知识宣讲,第18页,X,磷脂胆碱、磷脂乙醇胺、单糖或寡糖,按取代基,X,不一样，鞘脂分为：鞘糖酯、鞘磷脂,脂质代谢医学知识宣讲,第19页,胆固醇,(cholesterol),结构：,固醇共同结构：,环戊烷多氢菲,（四）胆固醇以环戊烷多氢菲为基本结构,脂质代谢医学知识宣讲,第20页,动物胆固醇,(27,碳,),脂质代谢医学知识宣讲,第21页,植物,(29,碳,),酵母,(28,碳,),脂质代谢医学知识宣讲,第22页,二、脂质含有各种复杂生物学功效,（一）甘油三酯是机体主要能源物质,1g TG=38KJ,1g,蛋白质,=17KJ,1g,葡萄糖,=17KJ,首先，甘油三酯氧化分解,产能多,。,第二，甘油三酯疏水，储存时不带水分子，占,体积小,。,第三，机体有,专门储存组织,脂肪组织。,甘油三酯是,脂肪酸主要储存库,。,甘油二酯还是主要,细胞信号分子,。,脂质代谢医学知识宣讲,第23页,（二）脂肪酸含有各种主要生理功效,1.,提供必需脂肪酸,人体,本身不能合成，必须由食物提供脂肪酸，,称为,营养必需脂酸,(essential fatty acid),，包含,亚油酸,（,18:2,，,9,12,）,、亚麻酸,（,18:3,，,9,12,15,）,和花生四烯酸,（,20:4,，,5,8,11,14,）,。,脂质代谢医学知识宣讲,第24页,2.,合成不饱和脂肪酸衍生物,前列腺素（,prostaglandin,PG,）、血栓烷,(thromboxane,TX),、白三烯,(leukotrienes,LT),是廿碳多不饱和脂肪衍生物。,前列腺素以前列腺酸（,prostanoic acid,）为基本骨架，有一个五碳环和两条侧链（,R,1,及,R,2,）。,花生四烯酸,（,20:4,5,，,8,，,11,，,14,）,前列腺酸,脂质代谢医学知识宣讲,第25页,PG,依据,五碳环上取代基,和,双键位置,不一样，分,9,型：,脂质代谢医学知识宣讲,第26页,依据,R1,及,R2,两条侧链中双键数目标多少,，,PG,又分为,1,、,2,、,3,类，在字母右下角提醒。,脂质代谢医学知识宣讲,第27页,有,前列腺酸样骨架,，但五碳环为含氧,噁烷,代替。,血栓噁烷（,thromboxane A,2,TX A,2,）,脂质代谢医学知识宣讲,第28页,分子中不含前列腺酸骨架有四个双键，三个共轭双键。,(LTB,4,),白三烯（,leukotrienes,，,LT,）,脂质代谢医学知识宣讲,第29页,PGE,2,诱发炎症，促局部血管扩张。,PGE,2,、,PGA,2,使动脉平滑肌舒张而降血压。,PGE,2,、,PGI,2,抑制胃酸分泌，促胃肠平滑肌蠕动。,PGF,2,使卵巢平滑肌收缩引发排卵，使子宫体收缩加强促分娩。,1.PG,PG,、,TX,和,LT,含有很强生物活性,脂质代谢医学知识宣讲,第30页,2.TX,PGF,2,、,TXA,2,强烈促血小板聚集，并使血管收缩促血栓形成，,PGI,2,、,PGI,3,反抗它们作用。,TXA,3,促血小板聚集，较,TXA,2,弱得多。,3.LT,LTC,4,、LTD,4,及,LTE,4,被证实是过敏反应慢反应物质。,LTD,4,还使毛细血管通透性增加。,LTB,4,还可调整白细胞游走及趋化等功效，促进炎症及过敏反应发展。,脂质代谢医学知识宣讲,第31页,（二）磷脂是主要结组成份和信号分子,1.,磷脂是组成生物膜主要成份,磷脂分子含有亲水端和疏水端，在水溶液中可聚集成脂质双层，是,生物膜基础结构,。,细胞膜中能发觉,几乎全部磷脂,，甘油磷脂中以磷脂酰胆碱、磷脂酰乙醇胺、磷脂酰丝氨酸含量最高，而鞘磷酯中以神经鞘磷酯为主。,各种磷脂在不一样生物膜中所占百分比不一样。磷脂酰胆碱（也称,磷脂酰胆碱,）存在于细胞膜中，,心磷脂,是线粒体膜主要脂质。,脂质代谢医学知识宣讲,第32页,磷脂双分子层形成,脂质代谢医学知识宣讲,第33页,2.,磷脂酰肌醇是第二信使前体,磷脂酰肌醇,4,、,5,位被磷酸化生成磷脂酰肌醇,-4,5-,二磷酸（,phosphatidylinositol 4,5-bisphosphate,，,PIP,2,）是细胞膜磷脂主要组成，主要存在于细胞膜内层。在激素等刺激下可分解为甘油二酯（,DAG,）和三磷酸肌醇（,inositol triphosphate,，,IP,3,），均能在胞内传递细胞信号。,各种磷脂在不一样生物膜中所占百分比不一样。,脂质代谢医学知识宣讲,第34页,（四）胆固醇是生物膜主要成份和含有主要生物学功效固醇类物质前体,胆固醇是,细胞膜基本结组成份,胆固醇可转化为一些含有主要生物学功效固醇化合物,可转变为,胆汁酸、类固醇激素及维生素,D,3,脂质代谢医学知识宣讲,第35页,三、脂质组分复杂性决定了脂质分析技术复杂性,（一）用有机溶剂提取脂质,（二）用层析分离脂质,（三）依据分析目标和脂质性质选择分析方法,（四）复杂脂质分析还需特殊处理,脂质代谢医学知识宣讲,第36页,脂质消化与吸收,Digestion and Absorption of Lipids,第二节,脂质代谢医学知识宣讲,第37页,条件,乳化剂（胆汁酸盐、甘油一酯、甘油二酯等,）,乳化作用；,酶催化作用,部位,主要在小肠上段,一、胆汁酸盐帮助脂质消化酶消化脂质,脂质代谢医学知识宣讲,第38页,胆盐在脂肪消化中作用,脂质代谢医学知识宣讲,第39页,乳化,消化酶,甘油三酯,食物中脂类,2-,甘油一酯,+2 FFA,磷脂,溶血磷脂,+FFA,磷脂酶,A,2,胆固醇酯,胆固醇酯酶,胆固醇,+FFA,胰脂酶,辅脂酶,微团,(micelles),消化脂类酶,脂质代谢医学知识宣讲,第40页,辅脂酶（,M,r,，,10 kDa,）在胰腺泡以酶原形式存在，分泌入十二指肠腔后被胰蛋白酶从,N,端水解，移去五肽而激活。,辅脂酶本身不具脂酶活性，但可经过疏水键与甘油三酯结合（,K,d,，,110,-7,mol/L,）、经过氢键与胰脂酶结合（分子比为,1:1,；,K,d,值为,510,-7,mol/L,），将胰脂酶锚定在乳化微团脂,-,水界面，使胰脂酶与脂肪充分接触，发挥水解脂肪功效。,辅脂酶还可预防胰脂酶在脂,-,水界面上变性、失活。,辅脂酶是胰脂酶发挥脂肪消化作用必不可少辅助因子。,辅脂酶,脂质代谢医学知识宣讲,第41页,脂肪与类脂消化产物，包含甘油一酯、脂酸、胆固醇及溶血磷脂等以及中链脂酸,(6C,10C),及短链脂酸,(2C,4C),组成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。,消化产物,脂质代谢医学知识宣讲,第42页,十二指肠下段及空肠上段。,中链及短链脂酸组成,TG,乳化,吸收,脂肪酶,甘油,+,FFA,门静脉,血循环,肠粘膜,细胞,二、吸收脂质经再合成进入血循环,吸收部位,吸收方式,脂质代谢医学知识宣讲,第43页,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,、,A,、,A,溶血磷脂及游离脂酸,肠粘膜细胞,（酯化成,PL,）,脂质代谢医学知识宣讲,第44页,CoA+,RCOOH,RCO,CoA,脂酰,CoA,合成酶,ATP,AMP PPi,酯酰,CoA,转移酶,CoA,R,2,CO,CoA,R,3,CO,CoA CoA,酯酰,CoA,转移酶,甘油一酯路径,脂质代谢医学知识宣讲,第45页,甘油三酯消化与吸收,脂质代谢医学知识宣讲,第46页,三、脂质消化吸收在维持机体脂质平衡中含有主要作用,体内脂质过多，尤其是,饱和脂肪酸、胆固醇过多,，在肥胖、高脂血症（,hyperlipidemia,）、动脉粥样硬化（,atherosclerosis,）、,2,型糖尿病（,type 2 diabetes mellitus,T2DM,）、高血压和癌症等发生中含有主要作用。,小肠被认为是介于机体内、外脂质间,选择性屏障,。脂质经过该屏障过多会造成其在体内堆积，促进上述疾病发生。,小肠脂质消化、吸收能力含有很大,可塑性,。脂质本身可刺激小肠、增强脂质消化吸收能力。这不但能促进摄入增多时脂质消化吸收，保障体内能量、必需脂肪酸、脂溶性维生素供给，也能增强机体对食物缺乏环境适应能力。,小肠脂质消化吸收能力,调整分子机制,可能包括小肠特殊分泌物质或特异基因表示产物，可能是预防体脂过多、治疗相关疾病、开发新药品、采取膳食干预办法新靶标。,脂质代谢医学知识宣讲,第47页,甘油三酯代谢,Metabolism of Triglyceride,第三节,脂质代谢医学知识宣讲,第48页,甘油三酯合成代谢,脂肪酸合成代谢,甘油三酯分解代谢,脂肪动员,甘油进入糖代谢,脂酸,氧化,脂酸其它氧化方式,酮体生成和利用,本节主要内容,脂质代谢医学知识宣讲,第49页,脂肪组织：,主要以,葡萄糖,为原料合成脂肪，也利用,CM,或,VLDL,中,FA,合成脂肪。,一、不一样起源脂肪酸在不一样器官以不完全相同路径合成甘油三酯,肝脏：,肝内质网合成,TG,，组成,VLDL,入血。,小肠粘膜：,利用脂肪消化产物再合成脂肪。,（一）合成主要场所,脂质代谢医学知识宣讲,第50页,甘油和脂酸主要来自于葡萄糖代谢,CM,中,FFA,（来自食物脂肪）,甘油一酯路径（小肠粘膜细胞）,甘油二酯路径（肝、脂肪细胞）,（二）合成原料,（三）合成基本过程,脂质代谢医学知识宣讲,第51页,CoA+,RCOOH,RCO,CoA,脂酰,CoA,合成酶,ATP,AMP PPi,酯酰,CoA,转移酶,CoA,R,2,CO,CoA,R,3,CO,CoA CoA,酯酰,CoA,转移酶,甘油一酯路径,脂质代谢医学知识宣讲,第52页,甘油二酯路径,酯酰,CoA,转移酶,CoA,R,1,CO,CoA,酯酰,CoA,转移酶,CoA,R,2,CO,CoA,磷脂酸,磷酸酶,Pi,酯酰,CoA,转移酶,CoA,R,3,CO,CoA,脂质代谢医学知识宣讲,第53页,3-,磷酸甘油,主要来自,糖代谢,。,肝、肾,等组织含有,甘油激酶,，可利用游离甘油。,甘油激酶（肝、肾）,ATP,ADP,脂质代谢医学知识宣讲,第54页,二、内源性脂肪酸合成需先合成软脂酸再加工延长,组 织：,肝（主要）,、肾、脑、肺、乳腺及,脂肪等组织,亚细胞：,胞液：,主要合成,16,碳软脂酸（棕榈酸）,肝线粒体、内质网：,碳链延长,1.,合成部位,（一）软脂酸合成,脂质代谢医学知识宣讲,第55页,NADPH,起源,:,磷酸戊糖路径（主要起源）,胞液中,异柠檬酸脱氢酶,及,苹果酸酶,催化反应,乙酰,CoA,、,ATP,、,HCO,3,-,、,NADPH,、,Mn,2+,2.,合成原料,乙酰,CoA,主要起源,:,乙酰,CoA,全部在线粒体内产生，经过,柠檬酸,-,丙酮酸循环,(citrate pyruvate cycle),出线粒体。,乙酰,CoA,氨基酸,Glc,（主要）,脂质代谢医学知识宣讲,第56页,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,乙酰,CoA,NADPH+H,+,NADP,+,苹果酸酶,CoA,乙酰,CoA,ATP,AMP PPi,ATP,柠檬酸裂解酶,CoA,草酰乙酸,H,2,O,柠檬酸合酶,苹果酸,CO,2,CO,2,脂质代谢医学知识宣讲,第57页,（,1,）丙二酸单酰,CoA,合成,酶,-,生物素,-,CO,2,+,乙酰,CoA,酶,-,生物素,+,丙二酰,CoA,总反应式,:,丙二酰,CoA,+,ADP+Pi,ATP,+,HCO,3,-,+,乙酰,CoA,3.,脂肪酸合酶及反应过程,酶,-,生物素,+,HCO,3,酶,-,生物素,-,CO,2,ADP+Pi,ATP,脂质代谢医学知识宣讲,第58页,乙酰,CoA,羧化酶,(acetyl CoA carboxylase),是脂肪酸合成,关键酶,，其辅基是,生物素,，,Mn,2+,是其激活剂。其活性受别构调整和磷酸化、去磷酸化修饰调整。,该酶有两种存在形式。,无活性单体,分子质量约,4,万；,有活性多聚体,通常由,1020,个单体线状排列组成，分子质量,60,万,80,万，活性为单体,1020,倍。,柠檬酸、异柠檬酸可使此酶发生,别构激活,由单体聚合成多聚体；软脂酰,CoA,及其它长链脂酰,CoA,可使多聚体解聚成单体，,别构抑制,该酶活性。乙酰,CoA,羧化酶还可在一个,AMP,激活蛋白激酶（,AMP-activated protein kinase,AMPK,）催化下发生酶蛋白（,79,、,1200,及,1215,位丝氨酸残基）,磷酸化而失活,。,胰高血糖素,能激活,AMPK,，抑制乙酰,CoA,羧化酶活性；,胰岛素,能经过蛋白磷酸酶去磷酸化作用，使磷酸化乙酰,CoA,羧化酶脱磷酸恢复活性。,高糖膳食,可促进乙酰,CoA,羧化酶蛋白合成，增加酶活性。,脂质代谢医学知识宣讲,第59页,（,2,）脂酸合成,从乙酰,CoA,及丙二酸单酰,CoA,合成长链脂肪酸，是一个重复加成过程，每次延长,2,个碳原子。,各种生物合成脂肪酸过程基本相同。,脂质代谢医学知识宣讲,第60页,有,7,种酶蛋白,（酰基载体蛋白、乙酰基转移酶、,-,酮脂酰合酶、丙二酸单酰转移酶、,-,酮脂酰还原酶、脱水酶和烯脂酰还原酶）,，聚合在一起组成,多酶体系,。,大肠杆菌,脂肪酸合酶复合体,脂质代谢医学知识宣讲,第61页,其辅基是,4-,磷酸泛酰氨基乙硫醇,是脂酰基载体。,酰基载体蛋白,(ACP),脂质代谢医学知识宣讲,第62页,三个结构域：,7,种酶活性都在一条多肽链上，属多功效酶，由一个基因编码；有活性酶为两相同亚基首尾相连组成二聚体。,哺乳类动物,脂肪酸合酶,底物进入缩合单位,还原单位,软脂酰释放单位,脂质代谢医学知识宣讲,第63页,底物进入,乙酰,CoA,CE-S-,乙酰基,(,缩合酶,),丙二酸单酰,CoA,ACP-S-,丙二酸单酰基,脂肪酸合酶,乙酰基,（第一个）,丙二酸单酰基,软脂酸合成过程,脂质代谢医学知识宣讲,第64页,缩合,CO,2,还 原,NADPH+H,+,NADP,+,脱水,H,2,O,再还原,NADPH+H,+,NADP,+,脂质代谢医学知识宣讲,第65页,转位,丁酰基由,E,2,-,泛,-SH,（,ACP,上,),转移至,E,1,-,半胱,-SH,（,CE,上）。,A,C,P,S,C=O,CH,2,CH,2,CH,3,C,E,HS,S,O=C,CH,2,CH,2,CH,3,C,E,A,C,P,HS,转 位,脂质代谢医学知识宣讲,第66页,经过,7,轮循环反应，每次加上一个丙二酸单酰基，增加两个碳原子，最终释出软脂肪酸。,C,E,S,O=C,CH,3,A,C,P,S,C=O,CH,2,COO,-,C,E,S,O=C,CH,2,CH,2,CH,2,CH,2,CH,3,A,C,P,S,C=O,CH,2,COO,-,C,E,S,O=C,CH,2,CH,2,CH,2,CH,2,CH,2,CH,2,CH,3,A,C,P,S,C=O,CH,2,COO,-,O,-,O=C,CH,2,CH,2,CH,2,CH,2,CH,2,CH,2,CH,3,CH,2,CH,2,CH,2,CH,2,CH,2,CH,2,CH,2,CH,2,C,E,A,C,P,HS,HS,+,4H,+,+4e,-,CO,2,C,E,S,O=C,CH,2,CH,2,CH,3,A,C,P,S,C=O,CH,2,COO,-,4H,+,+4e,-,CO,2,4H,+,+4e,-,CO,2,脂质代谢医学知识宣讲,第67页,软脂酸合成总图,脂质代谢医学知识宣讲,第68页,软脂酸合成总反应,:,CH,3,CO,SCoA,+,7,HOO,CH,2,CO,SCoA,+,14NADPH+H,+,CH,3,(CH,2,),14,COOH,+,7,CO,2,+,6H,2,O,+,8HSCoA,+,14NADP,+,脂质代谢医学知识宣讲,第69页,以,丙二酸单酰,CoA,为二碳单位供体，由,NADPH+H,+,供氢经缩合、加氢、脱水、再加氢等一轮反应增加,2,个碳原子，合成过程,类似软脂酸合成,，但脂酰基连在,CoASH,上进行反应，可延长至,24,碳，以,18,碳硬脂酸为最多。,1.,脂肪酸碳链在内质网中延长,（二）软脂酸延长在内质网和线粒体内进行,脂质代谢医学知识宣讲,第70页,以,乙酰,CoA,为二碳单位供体，由,NADPH+H,+,供氢，过程与,-,氧化逆反应,基本相同，需,-,烯酰还原酶，一轮反应增加,2,个碳原子，可延长至,24,碳或,26,碳，以硬脂酸最多。,2.,脂肪酸碳链在线粒体中延长,脂质代谢医学知识宣讲,第71页,动物：,有,4,、,5,、,8,、,9,去饱和酶，镶嵌在内质网上，脱氢过程有线粒体外电子传递系统参加。,植物：,有,9,、,12,、,15,去饱和酶,（三）不饱和脂酸合成需各种去饱和酶催化,脂质代谢医学知识宣讲,第72页,亚油酸合成,脂质代谢医学知识宣讲,第73页,1.,代谢物改变原料供给量和乙酰,CoA,羧化酶活性调整脂肪酸合成,乙酰,CoA,羧化酶别构调整物,抑制剂：软脂酰,CoA,及其它长链脂酰,CoA,激活剂：柠檬酸、异柠檬酸,进食糖类而糖代谢加强，,NADPH,及乙酰,CoA,供给增多，异柠檬酸及柠檬酸堆积，有利于脂酸合成。,大量进食糖类也能增强各种合成脂肪相关酶活性从而使脂肪合成增加。,（四）脂肪酸合成受代谢物和激素调整,脂质代谢医学知识宣讲,第74页,2.,胰岛素是调整脂肪酸合成主要激素,胰高血糖素,肾上腺素,生长素,脂肪酸合成,TG,合成,胰高血糖素：,激活,AMPK,，使之,磷酸化而失活,胰岛素：,经过磷蛋白磷酸酶，使之,去磷酸化而复活,+,脂肪酸合成,胰岛素,乙酰,CoA,羧化酶、脂肪酸合酶、,ATP-,柠檬酸裂解酶、脂蛋白脂酶,+,TG,合成,乙酰,CoA,羧化酶共价调整：,脂质代谢医学知识宣讲,第75页,3.,脂肪酸合酶可作为药品治疗靶点,脂肪酸合酶（复合体组分）在很多肿瘤高表示。动物研究证实，脂肪酸合酶抑制剂可显著减缓肿瘤生长，减轻体重，是极有潜力抗肿瘤和抗肥胖候选药品。,脂质代谢医学知识宣讲,第76页,定义,脂肪动员,(fat mobilization),是指,储存在脂肪细胞中脂肪，在肪脂酶作用下逐步水解释放,FFA,及,甘油,供其它组织氧化利用过程。,三、甘油三酯氧化分解产生大量,ATP,供机体需要,（一）甘油三酯分解代谢从脂肪动员开始,脂质代谢医学知识宣讲,第77页,脂解激素,反抗脂解激素因子,关键酶,激素敏感性甘油三酯脂肪酶,(hormone-sensitive triglyceride lipase,HSL),能促进脂肪动员激素，如胰高血糖素、去甲肾上腺素、,ACTH,、,TSH,等。,抑制脂肪动员，如胰岛素、前列腺素,E2,、烟酸等。,脂质代谢医学知识宣讲,第78页,脂肪动员过程：,脂解激素,-,受体,G,蛋白,AC,ATP,cAMP,PKA,+,+,+,HSLa(,无活性,),HSL,b,(,有活性,),TG,甘油二酯,（,DG,）,FFA,甘油一酯,FFA,甘油二酯脂肪酶,甘油,FFA,甘油一酯脂肪酶,HSL-,激素敏感性甘油三酯脂肪酶,脂质代谢医学知识宣讲,第79页,（二）甘油转变为,3-,磷酸甘油后被利用,肝、肾、肠等组织,脂质代谢医学知识宣讲,第80页,1904,年，努珀（,F.Knoop,）采取不能被机体分解苯基标识脂肪酸,-,甲基，喂养犬，检测尿液中代谢产物。发觉不论碳链长短，假如标识脂肪酸碳原子是,偶数,，尿中排出,苯乙酸,；假如标识脂肪酸碳原子是,奇数,，尿中排出,苯甲酸,。据此，努珀提出脂肪酸在体内氧化分解从羧基端,-,碳原子开始，每次断裂,2,个碳原子，即“,-,氧化学说”。,（三）,-,氧化是脂肪酸分解关键过程,脂质代谢医学知识宣讲,第81页,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,部位,（三）,-,氧化是脂肪酸分解关键过程,脂质代谢医学知识宣讲,第82页,1.,脂肪酸活化形式为,脂酰,CoA,（,胞液,）,脂酰,CoA,合成酶,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。,+,CoA-SH,主要过程,脂质代谢医学知识宣讲,第83页,2.,脂酰,CoA,经肉碱,转运进入线粒体,肉碱脂酰转移酶,（,carnitine acyl transferase,）是脂酸,-,氧化关键酶。,脂质代谢医学知识宣讲,第84页,3.,脂酰,CoA,分解产生,乙酰,CoA,、,FADH,2,、,NADH,脱氢,加水,再脱氢,硫解,脂酰,CoA,L(+)-,羟脂酰,CoA,酮脂酰,CoA,脂酰,CoA+,乙酰,CoA,脂酰,CoA,脱氢酶,反,2,-,烯酰,CoA,L(+)-,羟脂酰,CoA,脱氢酶,NAD,+,NADH+H,+,2,-,烯脂酰,CoA,水化酶,H,2,O,FAD,FADH,2,酮脂酰,CoA,硫解酶,CoA-SH,脂质代谢医学知识宣讲,第85页,5,脂质代谢医学知识宣讲,第86页,NADH+H,+,FADH,2,H,2,O,呼吸链,2ATP,H,2,O,呼吸链,3ATP,乙酰,CoA,彻底氧化,三羧酸循环,生成酮体,肝外组织氧化利用,脂质代谢医学知识宣讲,第87页,脂酰,CoA,脱氢酶,L(+)-,羟脂酰,CoA,脱氢酶,NAD,+,NADH+H,+,-,烯酰,CoA,水化酶,2,H,2,O,FAD,FADH,2,酮脂酰,CoA,硫解酶,CoA-SH,脂酰,CoA,合成酶,肉碱转运载体,ATP,CoASH,AMP,PPi,H,2,O,呼吸链,2ATP,H,2,O,呼吸链,3ATP,线粒体膜,TAC,脂质代谢医学知识宣讲,第88页,活化：,消耗,2,个高能磷酸键,-,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,分子少两个碳原子脂酰,CoA,1,分子,NADH+H,+,1,分子,FADH,2,4.,脂肪酸氧化是机体,ATP,主要起源,以,16,碳软脂肪酸氧化为例,脂质代谢医学知识宣讲,第89页,7,轮循环产物：,8,分子,乙酰,CoA,7,分子,NADH+H,+,7,分子,FADH,2,能量计算：,生成,ATP,810+72.5+71.5=,108,净生成,ATP,108 2=,106,脂质代谢医学知识宣讲,第90页,1.,不饱和脂酸,-,氧化需转变构型,不饱和脂酸,氧化,顺,3,-,烯酰,CoA,顺,2,-,烯酰,CoA,反,2,-,烯酰,CoA,3,顺,-,2,反烯酰,CoA,异构酶,氧化,L(+),-,羟脂酰,CoA,D(-),-,羟脂酰,CoA,D(-)-,羟脂酰,CoA,表构酶,H,2,O,（四）不一样脂肪酸还有不一样氧化方式,脂质代谢医学知识宣讲,第91页,亚油酰,CoA,（,9,顺，,12,顺）,3,次,氧化,十二碳二烯脂酰,CoA,（,3,顺，,6,顺）,十二碳二烯脂酰,CoA,（,2,反，,6,顺）,3,顺,2,反,-,烯脂酰,CoA,异构酶,2,次,氧化,脂质代谢医学知识宣讲,第92页,八碳烯脂酰,CoA,（,2,顺）,D(+)-,羟八碳脂酰,CoA,L(-)-,羟八碳脂酰,CoA,4,乙酰,CoA,4,次,氧化,-,羟脂酰,CoA,表构酶,烯脂酰,CoA,水化酶,1,2,C,H,3,c,O,H,O,SCoA,3,脂质代谢医学知识宣讲,第93页,长链脂酸,(C,20,、,C,22,),（过氧化酶体）,脂肪酸氧化酶,（,FAD,为辅酶）,较短链,脂酸,（线粒体）,氧化,2.,超长碳链脂肪酸需先在过氧化酶体氧化成较短碳链脂肪酸,脂质代谢医学知识宣讲,第94页,3.,丙酰,CoA,转变为琥珀酰,CoA,进行氧化,Ile Met Thr Val,奇数碳脂酸,胆固醇侧链,CH,3,CH,2,COCoA,羧化酶,（,ATP,、生物素）,CO,2,D-,甲基丙二酰,CoA,L-,甲基丙二酰,CoA,消旋酶,变位酶,5,-,脱氧腺苷钴胺素,琥珀酰,CoA,TAC,脂质代谢医学知识宣讲,第95页,4.,脂肪酸氧化还可从远侧甲基端进行,与内质网紧密结合脂肪酸,-,氧化酶系由羧化酶、脱氢酶、,NADP,、,NAD+,及细胞色素,P-450,（,cytochrome P,450,Cyt P,450,）等组成。,脂肪酸,-,甲基碳原子在脂肪酸,-,氧化酶系作用下，经,-,羟基脂肪酸、,-,醛基脂肪酸等中间产物，形成,-,二羧酸。这么，脂肪酸就能从任一端活化并进行,-,氧化。,-,氧化（,-oxidation,）,脂质代谢医学知识宣讲,第96页,乙酰乙酸,(acetoacetate),、,-,羟丁酸,(-hydroxybutyrate),、丙酮,(acetone),三者总称为,酮体,(ketone bodies),。,血浆水平：,0.030.5mmol/L(0.35mg/dl),代谢定位：,生成：,肝细胞线粒体,利用：,肝外组织（心、肾、脑、骨骼肌等）线粒体,（五）脂肪酸在肝分解可产生酮体,脂质代谢医学知识宣讲,第97页,CO,2,CoASH,CoASH,NAD,+,NADH+H,+,-,羟丁酸,脱氢酶,HMGCoA,合酶,乙酰乙酰,CoA,硫解酶,HMGCoA,裂解酶,1.,酮体在肝生成,脂质代谢医学知识宣讲,第98页,NAD,+,NADH+H,+,琥珀酰,CoA,琥珀酸,CoASH+ATP,PPi+AMP,CoASH,2.,酮体在肝外组织氧化利用,琥珀酰,CoA,转硫酶,（心、肾、脑及骨骼肌线粒体）,乙酰乙酰,CoA,硫激酶,（肾、心和脑线粒体）,乙酰乙酰,CoA,硫解酶,（心、肾、脑及骨骼肌线粒体）,脂质代谢医学知识宣讲,第99页,2,乙酰,CoA,乙酰乙酰,CoA,乙酰,CoA,乙酰乙酸,HMGCoA,D(-)-,羟丁酸,丙酮,乙酰乙酰,CoA,琥珀酰,CoA,琥珀酸,2,乙酰,CoA,酮体生成和利用总示意图,脂质代谢医学知识宣讲,第100页,3.,酮体是肝向肝外组织输出能量主要形式,酮体是,肝脏输出能源,一个形式。而且酮体可经过血脑屏障，,是,肌肉,尤其是,脑组织,主要能源,。,酮体利用增加可降低糖利用，有利于,维持血糖水平恒定，节约蛋白质消耗,。,脂质代谢医学知识宣讲,第101页,4.,酮体生成受各种原因调整,（,1,）餐食状态影响酮体生成（主要经过激素作用）,抑制脂解，脂肪动员,饱 食,胰岛素,进入肝脂酸,脂酸,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,氧化,脂质代谢医学知识宣讲,第102页,（,2,）糖代谢影响酮体生成,糖代谢,旺盛,FFA,主要生成,TG,及磷脂,乙酰,CoA,+,乙酰,CoA,羧化酶,丙二酰,CoA,反之，,糖代谢减弱,，脂酸,-,氧化及酮体生成均,加强。,脂质代谢医学知识宣讲,第103页,丙二酰,CoA,竞争性抑制肉碱脂酰转移酶,，,抑制脂酰,CoA,进入线粒体，,脂酸,氧化减弱，酮体生产降低,。,（,3,）丙二酸单酰,CoA,抑制酮体生成,脂质代谢医学知识宣讲,第104页,第四节 磷脂代谢,Metabolism of Phospholipid,脂质代谢医学知识宣讲,第105页,合成部位,合成原料及辅因子,一、磷脂酸是甘油磷脂合成主要中间产物,（一）甘油磷脂合成原料来自糖、脂质和氨基酸代谢,全身各组织内质网，肝、肾、肠等组织最活跃。,脂肪酸、甘油、磷酸盐、胆碱、丝氨酸、肌醇、,ATP,、,CTP,脂质代谢医学知识宣讲,第106页,脂质代谢医学知识宣讲,第107页,脂质代谢医学知识宣讲,第108页,（二）甘油磷脂合成有两条路径,（,1,）磷脂酰胆碱和磷脂酰乙醇胺经过甘油二酯路径合成,脂质代谢医学知识宣讲,第109页,甘油二酯是该路径主要中间物，胆碱和乙醇胺被活化成,CDP-,胆碱和,CDP-,乙醇胺后，分别与甘油二酯缩合，生成磷脂酰胆碱（,PC,）和磷脂酰乙醇胺（,PE