主页: http://mypage.zju.edu.cn/luoyan2012 骆严 Yan LUO 主页: http://mypage.zju.edu.cn/luoyan2012 电邮:luoyan2011@zju.edu.cn 手机: 18757136369 浙江大学基础医学院 浙江大学肿瘤研究所
Lipid Metabolism & Hyperlipidemic Syndrome 脂类代谢与高血脂症 Lipid Metabolism & Hyperlipidemic Syndrome
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脂类(lipids), 脂肪(fat)和类脂(Lipoid)的总称。是一类不溶于水而易溶于有机溶剂,并能为机体利用的有机化合物。 * 脂类(lipids), 脂肪(fat)和类脂(Lipoid)的总称。是一类不溶于水而易溶于有机溶剂,并能为机体利用的有机化合物。
脂类的消化和吸收
甘油三酯代谢
* 甘油三酯结构 饱和 单不饱和 多不饱和
常见的脂肪酸 * 必需脂肪酸:机体必需但自身又不能合成或合成量不足,必须从植物油中摄取的脂肪酸叫必需脂肪酸。包括亚油酸、亚麻酸和花生四烯酸。
* 一、甘油三酯的分解代谢 (一)脂肪动员 (二)脂肪酸的-氧化 (三)酮体的生成和利用
(一) 脂肪动员
脂肪动员产物的去向 * 甘油直接运至肝、肾、肠等组织。主要在肝、肾进行糖异生。 脂肪细胞及骨骼肌等组织因甘油激酶活性很低,故不能很好利用甘油。
脂肪酸在血中由清蛋白运输。主要由心、肝、骨骼肌等摄取利用产能。 * 脂肪酸在血中由清蛋白运输。主要由心、肝、骨骼肌等摄取利用产能。
(二)脂肪酸的-氧化 * 部位:肝及肌肉最活跃。 步骤: 脂酸的活化——脂酰CoA的生成 脂酰CoA进入线粒体 脂酸的-氧化 脂酸的-氧化 脂酸氧化的能量生成
* 1. 脂酸的活化——脂酰CoA的生成 在胞液中进行 反应不可逆 消耗2个~P 脂酰CoA合成酶
* 2. 脂酰CoA进入线粒体 脂肪酸活化在细胞液中进行,而催化脂肪酸氧化的酶系是在线粒体基质内。活化的脂酰CoA必须在肉碱(carnitine)的协助下进入线粒体内。 3. 脂酸的-氧化 长链脂酰CoA的β氧化是在线粒体脂肪酸氧化酶系作用下进行的,从β-碳原子开始,每次氧化断去二碳单位的乙酰CoA进行水解,这一过程叫β氧化。再经TCA循环完全氧化成二氧化碳和水,并释放大量能量。
* 脂肪酸β-氧化本身不产能。只能生成乙酰CoA和供氢体;它们必须分别进入三羧酸循环和氧化磷酸化才能生成ATP。1分子软脂酸氧化共生成106分子ATP
(三)酮体的生成和利用 * 1. 酮体的生成 酮体是脂酸在肝分解氧化时特有的中间代谢产物。是乙酰乙酸、-羟丁酸和丙酮三者的统称。 酮体是脂酸在肝分解氧化时特有的中间代谢产物。是乙酰乙酸、-羟丁酸和丙酮三者的统称。 1. 酮体的生成 部位:肝线粒体 原料:乙酰CoA,主要来自脂酸的-氧化。 关键酶:HMG CoA合成酶
酮体生成的生理意义 * 酮体是肝脏输出能源物质的一种形式。在长期饥饿时,是脑和肌肉的主要能源物质。 正常血酮体含量为0.03~0.5mmol/L。在长期饥饿、糖尿病或供糖不足情况下,肝内生成酮体超过肝外利用能力时,会导致血中酮体升高。
* 二、 甘油三酯的合成代谢 脂肪酸合成的碳源主要来自线粒体中的糖和氨基酸代谢产生的乙酰CoA。脂肪酸合成步骤与氧化降解步骤完全不同。脂肪酸的生物合成是在细胞液中进行,而脂肪酸氧化降解是在线粒体中进行的。 (一)脂酸的合成代谢 (二)甘油三酯的合成代谢
* (一)脂酸的合成代谢 软脂酸的合成 脂酸碳链的加长 不饱和脂酸的合成
软脂酸(16C饱和)的合成 * (1)合成部位 组 织:肝(主要) 、脂肪等组织 亚细胞: 胞液:主要合成16碳的软脂酸(棕榈酸) 组 织:肝(主要) 、脂肪等组织 亚细胞: 胞液:主要合成16碳的软脂酸(棕榈酸) 肝线粒体、内质网:碳链延长 (2)合成原料 乙酰CoA为主要原料,主要来自葡萄糖;NADPH主要来自磷酸戊糖途径;还需ATP 、CO2及Mn2+等。 (3)乙酰CoA需活化为丙二酰CoA
(7乙酰CoA + 7HCO3- + 7H+)【(7 ATP 7ADP + 7Pi )】 * 软脂酸合成的总反应式: (7乙酰CoA + 7HCO3- + 7H+)【(7 ATP 7ADP + 7Pi )】 1分子乙酰CoA先后与7分子丙二酰CoA在脂酸合成酶系的分子上依次重复进行缩合、还原、脱水和再还原的过程。每重复一次碳链延长2个碳原子。
2/3. 脂酸碳链加长和不饱和化 动物细胞内只能通过脱氢 反应产生单不饱和脂酸 内质网 线粒体 长链脂酸的前体 软脂酰CoA 二碳单位的供体 酰基载体 HSCoA 终产物 18C~24C 18C~26C 动物细胞内只能通过脱氢 反应产生单不饱和脂酸
(二)甘油三酯的合成代谢 * 合成部位:肝、脂肪组织及小肠。 合成原料:甘油、脂酸主要由糖代谢提供。 合成基本过程: 甘油一酯开始 (类似于补救合成) (磷酸)甘油开始 (类似于从头合成)
* 甘油三酯结构 饱和 单不饱和 多不饱和
Metabolism of Phospholipids 磷脂的代谢 Metabolism of Phospholipids
含有磷酸的脂类称为磷脂,是脂类中极性最大的化合物。 * 含有磷酸的脂类称为磷脂,是脂类中极性最大的化合物。
一、甘油磷脂的组成、分类及结构 组成:甘油、脂酸、磷酸及含氮化合物 基本结构:
* 甘油磷脂第2位脂酸通常是花生四烯酸。 甘油磷脂是极性最强的脂类。是一种两性化合物。 甘油磷脂的功能: 构成生物膜脂质双分子层; 作为乳化剂,促进脂类的消化吸收与转运。
甘油磷脂的分类(功能多样) X-OH X取代基 甘油磷脂的名称 水 -H 磷脂酸 胆碱 -CH2CH2N+(CH3)3 磷脂酰胆碱 乙醇胺 -CH2CH2NH3+ 磷脂酰乙醇胺 丝氨酸 -CH2CHNH2COOH 磷脂酰丝氨酸 甘油 -CH2CHOHCH2OH 磷脂酰甘油 二磷脂酰甘油 肌醇 磷脂酰肌醇
Cholesterol Metabolism 胆固醇代谢 Cholesterol Metabolism
胆固醇 (cholesterol) The polar head provides esterification site
一、胆固醇的合成 * (一)合成部位:主要在肝的胞液及内质网中。每天合成量约1g。(一个蛋黄含200-300 mg 胆固醇) (二)合成原料: 乙酰CoA:主要来自Glucose NADPH:主要来自磷酸戊糖途径 ATP:主要来自Glucose有氧氧化
(三)合成基本过程:
二、胆固醇的转化 (一)转变为胆汁酸 初级胆汁酸:在肝脏由胆固醇直接转变生成的胆汁酸。包括游离型和结合型。胆汁酸合成的限速酶是7--羟化酶。 次级胆汁酸:初级胆汁酸经胆道系统排入肠道,在肠道细菌作用下的产物。 胆汁酸可以经过肠肝循环重新利用
(二)转化为类固醇激素 (三)转化为7-脱氢胆固醇 * 在性腺和肾上腺皮质转变为性激素(睾酮、雌二醇、孕酮)和肾上腺皮质激素(醛固酮、皮质醇、皮质酮) (三)转化为7-脱氢胆固醇
高血脂症: 脂类浓度的不正常提高 主要是指胆固醇或甘油三酯 单一型:胆固醇或甘油三酯偏高 混合型:胆固醇和甘油三酯都偏高
血浆脂蛋白 脂类本身不溶于水,它们必须与蛋白质结合形成脂蛋白才能以溶解的形式存在于血浆中,并随血流到达全身各处。在正常情况下,超速离心法可将血浆脂蛋白分为乳糜微粒(CM)、极低密度脂蛋白(VLDL)、低密度脂蛋白(LDL)及高密度脂蛋白(HDL)4种。区带电泳法也可相应地把血浆脂蛋白分为CM、前β、β及α脂蛋白4种。脂蛋白中蛋白组分称载脂蛋白。
对应关系: 乳糜微粒 (CM):乳糜微粒 (CM) 前β脂蛋白:极低密度脂蛋白 (VLDL) β脂蛋白:低密度脂蛋白 (LDL) α脂蛋白:高密度脂蛋白(HDL)
protein/ lipid ratio: HDL > LDL > VLDL> CM
胆固醇约占血浆总脂的1/3,有游离胆固醇和胆固醇酯两种形式,其中游离胆固醇约占1/3,其余的2/3与长链脂肪酸酯化为胆固醇酯。 (2) 甘油三酯,又称中性脂肪,约占血浆总脂的1/4。 (3) 磷脂 (简写为PL),约占血浆总脂的1/3。 (4) 游离脂肪酸 (简写FFA),又称非酯化脂肪酸,约占血浆总脂的5%~10%,它是机体能量的重要来源。
Positive correlation between serum cholesterol levels and heart disease (total levels) Level mg/dL Level mmol/L Interpretation < 200 < 5.2 Desirable level corresponding to lower risk for heart disease 200–240 5.2–6.2 Borderline high risk > 240 > 6.2 High risk
2/3血浆胆固醇通过LDL受体途径吸收/清除 其余1/3通过清道夫受体途径吸收/清除
LDL受体的发现 Mike Brown and Joe Goldstein: 1985 Nobel Laureates in Physiology or Medicine for their discovery of LDL receptor LDL受体的发现
复杂 的脂类 代谢调 控网络
Lavostatin (红曲霉素) 降胆固醇药物主要针对限速酶 红曲霉 平菇
谢谢 骆邦邦还 需要减点肥