基礎(chǔ)醫(yī)學(xué)脂代謝

基礎(chǔ)醫(yī)學(xué)脂代謝脂類是脂肪和類脂的總稱，不溶于水而溶于有機(jī)溶劑。脂類脂肪又稱三脂酰甘油或甘油三酯(TG)類脂膽固醇(cholesterol,Ch)磷脂(phospholipid,PL)糖脂(glycolipid,GL)脂類概述膽固醇酯(cholesterylester,ChE)分類含量分布生理功能脂肪

甘油三酯95﹪脂肪組織血漿1.儲脂供能2.提供必需脂酸3.促脂溶性維生素吸收4.熱墊作用5.保護(hù)墊作用6.構(gòu)成血漿脂蛋白類脂糖酯、膽固醇及其酯、磷脂5﹪生物膜神經(jīng)血漿1.維持生物膜的結(jié)構(gòu)和功能2.膽固醇可轉(zhuǎn)變成類固醇激素、維生素、膽汁酸等3.構(gòu)成血漿脂蛋白脂類的分類、含量、分布及生理功能甘油三脂X=膽堿、水、乙醇胺、絲氨酸、甘油、肌醇、磷脂酰甘油等甘油磷脂甘油FA糖鞘氨醇FAX鞘氨醇PiH2C-OH

|HO-CH

|H2C-OH

O‖

OH2C—O—C-(CH2)m-CH3

‖

|H3C-(CH2)n-C—O—CHO|‖H2C—O—C-(CH2)k-CH3

O‖

OH2C—O—C-(CH2)m-CH3

‖

|H3C-(CH2)n-C—O—CHO|‖H2C—O—P-O-X

|OH鞘糖脂鞘磷脂脂肪酸(fattyacids)不飽和脂酸(unsaturatedfattyacid)機(jī)體自身不能合成，必須由食物提供，是動物不可缺少的營養(yǎng)素，故稱為營養(yǎng)必需脂酸(essentialfattyacid)，包括亞油酸、亞麻酸和花生四烯酸。它們是前列腺素、血栓烷及白三烯等生理活性物質(zhì)的前體。飽和脂酸(saturatedfattyacid)單不飽和脂酸多不飽和脂酸自身合成DigestionandAbsorptionofLipid第二節(jié)脂類的消化與吸收脂類的消化脂類的消化發(fā)生在脂-水界面，且需膽汁酸鹽參與部位：主要在小腸上段條件：①乳化劑（膽汁酸鹽、甘油一酯……）的乳化作用②酶的催化作用小腸上段食物脂類膽汁酸鹽使脂類乳化膽汁酸鹽層甘油三酯微滴乳膠粒胰脂酶水解產(chǎn)物混合微團(tuán)膽汁酸鹽層吸收十二指腸下段及空腸上段膽汁酸鹽脂肪酸（12C以下）門靜脈肝脂肪酸（12C以上）脂酰輔酶A甘油一酯溶血性磷脂膽固醇膽固醇酯血流淋巴CM小腸粘膜細(xì)胞甘油三酯水解載脂蛋白輔脂酶第三節(jié)甘油三酯的代謝MetabolismofTriglyceride2、體內(nèi)存在形式運(yùn)輸形式：血漿脂蛋白貯存形式：脂肪3、生物學(xué)功能（1）儲存能量并氧化供能（2）機(jī)械性保護(hù)、保溫作用（脂代棉衣）甘油三酯FAFAFA

甘油1、甘油三酯是甘油的脂酸酯二、甘油三酯的分解代謝甘油三酯的分解代謝主要是脂酸的氧化氧化甘油三酯糖代謝酮體的生成和利用脂肪動員甘油游離脂酸乙酰CoA定義（一）脂肪動員-起始步驟脂肪動員(fatmobilization)是指儲存在脂肪細(xì)胞中的脂肪，被脂肪酶逐步水解為游離脂肪酸(freefattyacid,FFA)及甘油，并釋放入血以供其他組織氧化利用的過程。脂肪動員過程HSLTG甘油二酯(DG)FFA甘油一酯甘油二酯脂肪酶甘油FFA甘油一酯脂肪酶關(guān)鍵酶：HSL（激素敏感性甘油三酯脂肪酶）能促進(jìn)脂肪動員的激素，如胰高血糖素、去甲腎上腺素、ACTH、TSH等。抑制脂肪動員，如胰島素、前列腺素E2、煙酸等。脂解激素對抗脂解激素因子FFA（二）甘油經(jīng)糖代謝途徑代謝肝、腎、腸等組織CH2OH︳HO—CH︳CH2OHCH2OH︳HO—CH︳CH2O—PCH2OH︳C=O︳CH2O—PATPADPNAD+NADH+H+甘油激酶磷酸甘油脫氫酶甘油3-磷酸甘油磷酸二羥丙酮糖酵解途徑組織：除腦組織外，大多數(shù)組織均可進(jìn)行，其中肝、肌肉最活躍。細(xì)胞：胞液、線粒體（三）脂酸經(jīng)-氧化分解供能脂肪酸活化→脂酰CoA脂酰基進(jìn)入線粒體脂酰CoA的β-氧化三羧酸循環(huán)和氧化磷酸化

1.脂酸活化為脂酰CoA（胞液）脂酰CoA合成酶ATPAMP+PPi脂酰CoA合成酶存在于內(nèi)質(zhì)網(wǎng)及線粒體外膜上。+CoA-SH

主要過程脂肪酸脂酰CoA一次反應(yīng)消耗2個高能磷酸鍵

O‖RCH2CH2C-OH

O‖RCH2CH2C~SCoAMg2+2.脂酰CoA經(jīng)肉堿轉(zhuǎn)運(yùn)進(jìn)入線粒體肉堿脂酰轉(zhuǎn)移酶I是脂酸-氧化的限速酶是脂酸-氧化的主要限速步驟3.最終產(chǎn)物主要是乙酰CoA脫氫加水再脫氫硫解脂酰CoAL(+)-羥脂酰CoA酮脂酰CoA脂酰CoA+乙酰CoA脂酰CoA脫氫酶反⊿2-烯酰CoAL(+)-羥脂酰CoA脫氫酶NAD+NADH+H+⊿2-烯脂酰CoA水化酶H2OFADFADH2酮脂酰CoA硫解酶CoA-SH

+

O‖RCH2CH2C~SCoAO

‖RCH=CHC~SCoA

O‖RCHOHCH2C~SCoA

O‖RCOCH2C~SCoA

O

‖RC~SCoACH3CO~SCoA脂酰CoA的β-氧化脂酰CoA在線粒體基質(zhì)中β-氧化酶系的催化下，由脂酰基的β碳原子開始氧化，經(jīng)脫氫、加水、再脫氫、硫解四步連續(xù)的反應(yīng)，產(chǎn)生:1分子乙酰CoA1分子比原來少2個碳原子的脂酰CoA1分子NADH+H+1分子FADH2

5O

‖H3C-(CH2)7-CH2-CH2-CH2-CH2-CH2-CH2-CH2-C-S-CoA

O

‖H3C-(CH2)7-CH2-CH2-CH2-CH2-CH2-C-S-CoA

O

‖H3C-(CH2)7-CH2-CH2-CH2-C-S-CoAO

‖H3C-(CH2)7-CH2-C-S-CoAO

‖H3C-C-S-CoA

O

‖H3C-C-S-CoAO

‖H3C-C-S-CoAO

‖H3C-C-S-CoA軟脂酸（16C）NADH+H+FADH2

H2O呼吸鏈

1.5ATPH2O呼吸鏈

2.5ATP乙酰CoA徹底氧化

三羧酸循環(huán)生成酮體肝外組織氧化利用

活化：消耗2個高能磷酸鍵-氧化：每輪循環(huán)重復(fù)步驟：脫氫、水化、再脫氫、硫解4.脂酸氧化是體內(nèi)能量的重要來源以軟脂酸[C16H32O2,CH3(CH2)14COOH]的氧化為例能量計算：

生成ATP

8×10+7×2.5+7×1.5=108凈生成ATP

108–2=1061分子乙酰CoA1分子少兩個碳原子的脂酰CoA1分子NADH+H+1分子FADH28分子乙酰CoA7分子NADH+H+7分子FADH2硬脂酸（18C）？乙酰乙酸、-羥丁酸、丙酮三者總稱為酮體(ketonebodies)。血漿水平：0.03~0.5mmol/L(0.3~5mg/dl)代謝定位：生成：肝細(xì)胞線粒體利用：肝外組織（心、腎、腦、骨骼肌等）線粒體（四）酮體的生成和利用CO2CoASHCoASHNAD+NADH+H+1.酮體在肝細(xì)胞中生成乙酰乙酸丙酮D(-)--羥丁酸羥甲基戊二酸單酰CoA(HMGCoA)乙酰乙酰CoA

OO‖‖CH3CCH2CSCoA

O‖CH3CSCoA

O‖CH3CSCoA

OO‖‖CH3CCH2COH

O‖CH3CCH3OH|CH3CHCH2COOH

O

OHO‖|‖HOCCH2CCH2CSCoA|CH3乙酰乙酰CoA硫解酶HMGCoA裂解酶-羥丁酸脫氫酶HMGCoA合酶NAD+NADH+H+琥珀酰CoA琥珀酸CoASH+ATPPPi+AMPCoASH琥珀酰CoA轉(zhuǎn)硫酶（心、腎、腦及骨骼肌的線粒體）乙酰乙酰CoA硫激酶（腎、心和腦的線粒體）乙酰乙酰CoA硫解酶（心、腎、腦及骨骼肌線粒體）酮體的氧化：肝外組織2.酮體在肝外組織利用2乙酰CoA乙酰乙酰CoA乙酰CoA乙酰乙酸HMGCoAD(-)--羥丁酸丙酮乙酰乙酰CoA琥珀酰CoA琥珀酸2乙酰CoA酮體的生成和利用的總示意圖3.酮體生成的生理意義酮體是肝臟輸出能源的一種形式。并且酮體可通過血腦屏障，是肌肉尤其是腦組織的重要能源。酮體利用的增加可減少糖的利用，有利于維持血糖水平恒定，節(jié)省蛋白質(zhì)的消耗。饑餓、高脂低糖膳食、糖尿病時，脂肪動員加強(qiáng)，酮體生成增加，超出了肝外組織利用酮體的能力，血中酮體含量升高，造成酮癥酸中毒，稱為酮血癥，若尿中酮體增多則稱為酮尿癥。

脂肪(甘油三脂)甘油

糖代謝中間物進(jìn)入酵解途徑磷酸二羥丙酮3-磷酸甘油醛脂肪酸乙酰CoA進(jìn)入三羧酸循環(huán)氧化分解合成CO2+NADH/FADH2+能量酮體肝肝外糖異生★脂肪分解代謝小結(jié)三、脂酸的合成組織：肝、腎、腦、肺、乳腺及脂肪等組織亞細(xì)胞：胞液：主要合成16碳的軟脂酸（棕櫚酸）肝線粒體、內(nèi)質(zhì)網(wǎng)：碳鏈延長1.合成部位（一）軟脂酸的合成NADPH的來源:磷酸戊糖途徑（主要來源）胞液中異檸檬酸脫氫酶及蘋果酸酶催化的反應(yīng)乙酰CoA、ATP、HCO3-、NADPH、Mn2+2.合成原料乙酰CoA的主要來源:乙酰CoA全部在線粒體內(nèi)產(chǎn)生，通過檸檬酸-丙酮酸循環(huán)(citratepyruvatecycle)出線粒體。乙酰CoA氨基酸

Glu（主要）線粒體膜胞液線粒體丙酮酸丙酮酸蘋果酸檸檬酸檸檬酸蘋果酸脫氫酶ATP檸檬酸裂解酶草酰乙酸乙酰CoA?O2

檸檬酸合酶丙酮酸脫氫酶CO2Pi蘋果酸酶軟脂酸CO23~P乙酰CoA草酰乙酸CO2NADPH葡萄糖(1)丙二酸單酰CoA的合成CH3CO~SCoA+HCO3-+ATP

乙酰CoA羧化酶Mn2+、生物素HOOC-CH2CO~SCoA+ADP+Pi丙二酸單酰CoA在胞液中進(jìn)行HCO3-+ATPADP+Pi酶-生物素酶-生物素-CO2丙二酸單酰CoA乙酰CoA3.脂肪酸合成過程機(jī)理：關(guān)鍵酶生物素在反應(yīng)過程中起轉(zhuǎn)移羧基的作用。

乙酰CoA＋7丙二酸單酰CoA＋14NADPH＋14H+＋H2O軟脂酸＋14NADP+＋7CO2＋7H2O＋8CoA～SH

脂酸合成酶系（7次循環(huán)）（2）脂肪酸合成過程縮合加氫脫水再加氫從乙酰CoA及丙二酰CoA合成長鏈脂酸，是一個重復(fù)加成過程，每次延長2個碳原子。軟脂酸的合成總圖目錄

脂肪酸生物合成的原料是乙酰輔酶A，但丙二酸單酰輔酶A才是二碳單位直接供體，除末端二個碳原子來源于乙酰輔酶A，其他均來自丙二酸單酰輔酶A，合成為偶數(shù)碳脂肪酸，終止于16碳。（二）脂酸碳鏈的延長◆脂肪酸合成酶系催化的合成產(chǎn)物是軟脂酸?！籼兼湹目s短是通過β-氧化作用?！粞娱L是在線粒體和內(nèi)質(zhì)網(wǎng)中的兩個不同的酶系催化下進(jìn)行的。①線粒體:

乙酰CoA提供碳源，NADPH提供還原當(dāng)量，反應(yīng)過程類似β-氧化的逆過程。②內(nèi)質(zhì)網(wǎng)：

丙二酸單酰CoA提供碳源，NADPH供氫，反應(yīng)過程與軟脂酸的合成相似，不同的是CoASH代替ACP作為酰基載體。(三)多不飽和脂肪酸的合成◆軟油酸（16C:1,Δ9）◆油酸（18C:1,Δ9）亞油酸（18C:2,Δ9,12）亞麻酸（18C:3,Δ9,12,15）花生四烯酸（20C:4,Δ5,8,11,14）1、種類2、合成酶——去飽和酶動物：Δ4,5,8,9去飽和酶植物：Δ9,12,15去飽和酶*花生四烯酸還是合成前列腺素、血栓素和白三烯等重要生理活性物質(zhì)的前體。*高度不飽和脂肪酸也是磷脂的重要組成成分。前列腺素、血栓素、白三烯與炎癥、免疫、過敏、心血管病等重要病理生理過程有關(guān)。（四）甘油三酯的合成代謝小腸——利用吸收、消化產(chǎn)物，再合成脂肪，形成CM，入血。肝——利用糖代謝物合成脂肪，形成VLDL。脂肪組織——利用內(nèi)、外源性脂酸來合成脂肪，并貯存脂肪。（一）合成部位1.

甘油和脂酸主要來自于葡萄糖代謝2.CM中的FFA（來自食物脂肪）（二）合成原料1.甘油一酯途徑（小腸粘膜細(xì)胞）2.甘油二酯途徑（肝、脂肪細(xì)胞）（三）合成基本過程第四節(jié)磷脂的代謝MetabolismofPhospholipid定義：含磷酸的脂類稱磷酯。分類：甘油磷脂：由甘油構(gòu)成的磷酯（體內(nèi)含量最多）鞘磷脂：由鞘氨醇構(gòu)成的磷脂X指與磷酸羥基相連的取代基，包括膽堿、水、乙醇胺、絲氨酸、甘油、肌醇、磷脂酰甘油等。FAFAPiX

甘油FAPiX

鞘氨醇一、磷脂的概念（一）甘油磷脂組成：甘油、脂酸、磷脂、含氮化合物結(jié)構(gòu)：功能：含一個極性頭、兩條疏水尾，構(gòu)成生物膜的磷脂雙分子層。常為花生四烯酸X=膽堿、水、乙醇胺、絲氨酸、甘油、肌醇、磷脂酰甘油等

O‖

OCH2O-C-R1‖︳R2C-O-CH

O︳‖CH2O-P-OX

︳

OH磷脂雙分子層的形成機(jī)體內(nèi)幾類重要的甘油磷脂（四）神經(jīng)鞘磷脂和卵磷脂在神經(jīng)髓鞘中含量較高二、磷脂的生理功能（一）磷脂是構(gòu)成生物膜的重要成分卵磷脂存在于細(xì)胞膜中心磷脂是線粒體膜的主要脂質(zhì)（二）磷脂酰肌醇是第二信使的前體（三）縮醛磷脂存在于腦和心肌組織中三、甘油磷脂的合成與降解1.合成部位：內(nèi)質(zhì)網(wǎng)(以肝、腎、腸等組織最為活躍)2.合成原料：甘油脂肪酸磷酸鹽糖代謝乙醇胺CO2絲氨酸膽堿+3（CH3）SAM（S-腺苷甲硫氨酸）肌醇,

（能量）(CDP-乙醇胺、CDP-膽堿、CDP-甘油二酯)ATP

CTP合成的基本過程甘油二酯合成途徑CDP-甘油二酯合成途徑甘油磷脂的降解磷脂酶A：甘油磷脂1位或2位的酯鍵溶血磷脂+脂肪酸磷脂酶C：甘油磷脂3位的磷酸酯鍵甘油二酯+磷酸膽堿等磷脂酶D：磷酸取代基團(tuán)間的酯鍵磷脂酸+膽堿等磷脂酶B：溶血磷脂1位或2位的酯鍵甘油磷酸膽堿等11234磷脂酶作用于酯鍵MetabolismofCholesterol膽固醇代謝第五節(jié)膽固醇(cholesterol)結(jié)構(gòu)：固醇共同結(jié)構(gòu)：環(huán)戊烷多氫菲膽固醇概述HHHHHABCD1234567891011121314151617

膽固醇的生理功能是生物膜的重要成分，對控制生物膜的流動性有重要作用；是合成膽汁酸、類固醇激素及維生素D等生理活性物質(zhì)的前體。血漿膽固醇增高是形成動脈粥樣硬化的危險因素，可引起腦血管、冠狀動脈病變。一、膽固醇的合成組織定位：除成年動物腦組織及成熟紅細(xì)胞外，幾乎全身各組織均可合成，以肝、小腸為主。細(xì)胞定位：胞液、光面內(nèi)質(zhì)網(wǎng)（一）合成部位1分子膽固醇18乙酰CoA+36ATP+16(NADPH+H+)葡萄糖有氧氧化磷酸戊糖途徑乙酰CoA通過檸檬酸-丙酮酸循環(huán)出線粒體（二）合成原料（三）合成基本過程2.鯊烯的合成3.膽固醇的合成1.甲羥戊酸的合成膽固醇合成的限速酶1.甲羥戊酸的合成2.鯊烯的合成3.膽固醇的合成二、膽固醇的去路膽固醇的母核——環(huán)戊烷多氫菲在體內(nèi)不能被降解，但側(cè)鏈可被氧化、還原或降解，實(shí)現(xiàn)膽固醇的轉(zhuǎn)化。轉(zhuǎn)化成膽汁酸及類固醇激素是體內(nèi)膽固醇的主要去路（一）膽固醇可轉(zhuǎn)變?yōu)槟懼徇@是膽固醇在體內(nèi)代謝的主要去路。0.4～0.6g肝膽汁酸膽汁腸腔重吸收（膽汁酸的腸肝循環(huán)）腸道菌還原后排出體外大部分小部分2.轉(zhuǎn)變?yōu)轭惞檀技に兀耗I上腺皮質(zhì)細(xì)胞膽固醇束狀帶皮質(zhì)醇（調(diào)節(jié)糖、脂、蛋白的代謝，又稱為糖皮質(zhì)激素）醛固酮（調(diào)節(jié)水鹽代謝，又稱為鹽皮質(zhì)激素）球狀帶雄激素網(wǎng)狀帶3.轉(zhuǎn)化為維生素D3膽固醇脫氫7-脫氫膽固醇紫外光前維生素D3異構(gòu)化維生素D3肝、腎1,25-(OH)2-D3參與鈣磷代謝維生素D缺乏：成年人：軟骨病兒童：佝僂病第六節(jié)MetabolismofLipoprotein血漿脂蛋白代謝一、血脂的概念來源種類：甘油三酯、磷脂、膽固醇及其酯以及游離脂酸。外源性——從食物中攝取內(nèi)源性——肝、脂肪細(xì)胞及其他組織合成后釋放入血定義：血漿所含脂類統(tǒng)稱血脂20%神經(jīng)鞘磷脂70%卵磷脂10%腦磷脂特點(diǎn)：受膳食、年齡、性別、職業(yè)及代謝等因素影響，波動范圍大。1、電泳法－CM前二、血漿脂蛋白的組成和結(jié)構(gòu)（一）血漿脂蛋白的分類血脂與血漿中的載脂蛋白結(jié)合，以脂蛋白(lipoprotein)形式而運(yùn)輸。＋2、超速離心法乳糜微粒chylomicron(CM)極低密度脂蛋白verylowdensitylipoprotein(VLDL)低密度脂蛋白lowdensitylipoprotein(LDL)高密度脂蛋白highdensitylipoprotein(HDL)CM、VLDL、LDL、HDLCMVLDLLDLHDL密度＜0.950.95~1.0061.006~1.0631.063~1.210組成脂類含TG最多，80~90%含TG50~70%含膽固醇及其酯最多，40~50%含脂類50%蛋白質(zhì)最少，1%5~10%20~25%最多，約50%載脂蛋白組成apoB48、E

AI、AIIAIV、CICII、CIIIapoB100、CI、CII、CIII、EapoB100apoAI、AII（二）血漿脂蛋白的組成載脂蛋白(apolipoprotein,apo)指血漿脂蛋白中的蛋白質(zhì)部分。（三）載脂蛋白定義：③載脂蛋白可調(diào)節(jié)脂蛋白代謝關(guān)鍵酶活性②載脂蛋白可參與脂蛋白受體的識別①

結(jié)合和轉(zhuǎn)運(yùn)脂質(zhì)，穩(wěn)定脂蛋白的結(jié)構(gòu)載脂蛋白的功能：CM

：小腸粘膜細(xì)胞利用外源脂類加上載脂蛋白形成

CM，經(jīng)淋巴管入血液，5~15min。

功能：

轉(zhuǎn)運(yùn)外源性甘油三酯及膽固醇的主要形式。VLDL：