脂质代谢 Metabolism of Lipid

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1 脂质代谢 Metabolism of Lipid
第七章 脂质代谢 Metabolism of Lipid

2 （五）酮体的生成和利用 生成： 利用：肝外组织（心、肾、脑、骨骼肌等）线粒体
酮体(ketone bodies)：是脂酸在肝分解氧化时特有的中间代谢物—乙酰乙酸、β-羟丁酸及丙酮的总称。 生成： 部位：肝细胞线粒体 原料：脂酸氧化生成的大量乙酰CoA 关键酶 ：羟甲基戊二酸单酰CoA (HMGCoA)合成酶 利用：肝外组织（心、肾、脑、骨骼肌等）线粒体

3 1.酮体在肝细胞中生成 CH3CCH2CSCoA 乙酰乙酰CoA O HMGCoA合酶 HSCoA CH3CSCoA 乙酰CoA O
HOCCH2CCH2CSCoA OH 羟甲戊二酰CoA (HMGCoA) O CH3 HMGCoA 裂解酶 CH3CCH2COH 乙酰乙酸 O NAD+ NADH+H+ CH3CHCH2COOH β-羟丁酸 OH CO2 CH3CCH3 丙酮 O β-羟丁酸 脱氢酶

4 乙酰乙酰CoA硫解酶(心、肾、脑及骨骼肌线粒体)
2.酮体在肝外组织利用 CH3CHCH2COOH β-羟丁酸 OH 琥珀酰CoA转硫酶 (心、肾、脑及骨骼肌的线粒体) NAD+ NADH+H+ CH3CCH2COH 乙酰乙酸 O 琥珀酰CoA HSCoA+ATP CH3CCH2CSCoA 乙酰乙酰CoA O PPi+AMP 琥珀酸 HSCoA 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) CH3CSCoA 乙酰CoA O 2×

5 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 HMGCoA 乙酰乙酰CoA β-羟丁酸 乙酰乙酸 丙酮
随尿液排除；由肺呼出 琥珀酰CoA 琥珀酸 2乙酰CoA

6 3.酮体生成和利用的意义 酮体肝内生成，肝外利用。 酮体是肝脏输出能源的一种形式。
酮体可通过血脑屏障及肌肉毛细血管壁，是肌肉尤其是脑组织的重要能源；在饥饿状态或糖供应不足时可代替葡萄糖成为脑组织的重要能源。 在饥饿、高脂低糖膳食，特别糖尿病时，可导致酮症酸中毒。

7 酮体一家兄弟三，丙酮还有乙乙酸， 再加β-羟丁酸，生成部位是在肝， 肝脏生酮肝不用，体小易溶往外送， 容易摄入组织中，氧化分解把能供。

8 4. 酮体生成的调节 （1）饱食及饥饿的影响（主要通过激素的作用） 胰岛素 抑制脂解，脂肪动员 饱食 脂酸β氧化 进入肝的脂酸 酮体生成
通过对关键酶的调节实现 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

9 （2）肝细胞糖原含量及代谢的影响 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β氧化及酮体生成均加强。

10 （3）丙二酰CoA抑制脂酰CoA进入线粒体

11 磷脂代谢 Metabolism of Phospholipid
第四节 磷脂代谢 Metabolism of Phospholipid

12 一、甘油磷脂的合成 （一）甘油磷脂合成的原料 合成部位 合成原料及辅因子 全身各组织内质网，肝、肾、肠等组织最活跃。
脂酸、甘油、磷酸盐、胆碱、丝氨酸、肌醇、ATP、CTP

13 （二）甘油磷脂合成有两条途径 1.甘油二酯合成途径： 2.CDP-甘油二酯合成途径： 磷脂酰胆碱(卵磷脂)、磷脂酰乙醇胺(脑磷脂)；
磷脂酰肌醇、磷脂酰丝氨酸、心磷脂。

14 1. 甘油二酯合成途径 （1）胆碱和乙醇胺的活化 丝氨酸 乙醇胺 胆碱 P P 磷酸乙醇胺 磷酸胆碱 CDP-乙醇胺 CDP-胆碱
CH2CHCOOH OH NH2 丝氨酸 丝氨酸脱羧酶 CO2 3S-腺苷蛋氨酸 乙醇胺 HOCH2CH2NH2 HOCH2CH2N+(CH3)3 胆碱 ADP ATP 乙醇胺激酶 胆碱激酶 -O-CH2CH2NH2 磷酸乙醇胺 P -O-CH2CH2N+(CH3)3 磷酸胆碱 P PPi CTP CTP:磷酸乙醇胺胞苷转移酶 CTP:磷酸胆碱 胞苷转移酶 CDP-O-CH2CH2NH2 CDP-乙醇胺 CDP-O-CH2CH2N+(CH3)3 CDP-胆碱

15 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。
葡萄糖 3-磷酸甘油 2×脂酰CoA 2× CoA 磷酯酸 转酰酶 （2）磷脂酰胆碱和磷脂酰乙醇胺的生成 CH 2 OH R -C-O-CH O -O-C-R 1 甘油二酯 Pi 磷酸酶 转移酶 脂酰CoA CoA 甘油三酯 CDP-乙醇胺 CDP-胆碱 CMP 转移酶 磷脂酰乙醇胺 (脑磷脂) R2-C-O-CH O CH2-O-C-R1 CH2-O-P-O OH -CH2CH2NH2 R2-C-O-CH O CH2-O-C-R1 CH2-O-P-O OH -CH2CH2N+(CH3)3 磷脂酰胆碱 (卵磷脂) 3S-腺苷蛋氨酸 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。

16 脂肪肝： 如果肝内脂肪的含量超过2.5%，脂类总量超过肝重的10%，即称为脂肪肝。 造成脂肪肝的原因： 肝中脂肪来源过多； 肝功能障碍； 合成磷脂的原料不足，尤其是胆碱不足或参加合成胆碱的甲硫氨酸缺乏等。

17 2. CDP-甘油二酯合成途径 磷脂酰肌醇 磷脂酰丝氨酸 二磷脂酰甘油(心磷脂) 葡萄糖 3-磷酸甘油 磷酯酸 转酰酶 胞苷酰转移酶
2×脂酰CoA 2× CoA 磷酯酸 转酰酶 CTP PPi 胞苷酰转移酶 CDP-甘油二酯 合成酶 CMP 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)

18 磷脂交换蛋白(phospholipid exchange proteins)：在胞液中存在一类促进磷脂在细胞内膜之间进行交换的蛋白质。
二软脂酰胆碱 R1、R2为软脂酸 X为胆碱 由Ⅱ型肺泡上皮细胞合成，可降低肺泡表面张力。

19 二、甘油磷脂的降解 在磷脂酶(phospholipase)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。 O-CH OH
CH2-O-P-O-X R2-C 溶血磷脂Ⅱ PLA1 PLB2 O-CH CH2-O O C-R1 R2-C OH X P-O 1 PLA2 PLD 2 溶血磷脂Ⅰ HO-CH OH CH2-O O CH2-O-P-O-X C-R1 PLC 3 PLB1 甘油磷脂

20 三、神经鞘磷脂的合成 （一）鞘氨醇的合成 1. 合成部位 2. 合成原料 全身各细胞内质网，脑组织最活跃。
软脂酰CoA、丝氨酸、磷酸吡哆醛NADPH+H+及FADH2

21 （二）神经鞘磷脂的合成

22 脑、肝、肾、脾等细胞溶酶体中的神经鞘磷脂酶(属于PLC类)
四、神经鞘磷脂的分解 磷脂胆碱 神经鞘磷脂 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) 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。

23 胆固醇代谢 Metabolism of Cholesterol
第五节 胆固醇代谢 Metabolism of Cholesterol

24 一、体内胆固醇来自食物和内源性合成 含量：约140克 分布： 存在形式：游离胆固醇、胆固醇酯 广泛分布于全身各组织中
大约 ¼ 分布在脑、神经组织 肝、肾、肠等内脏、皮肤、脂肪组织中也较多 肌肉组织含量较低 肾上腺、卵巢等合成类固醇激素的腺体含量较高 存在形式：游离胆固醇、胆固醇酯

25 (一)合成部位 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。 细胞定位：胞液、光面内质网

26 (二)合成原料 (三)合成基本过程 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 乙酰CoA通过柠檬酸-丙酮酸循环出线粒体。 (三)合成基本过程 1.甲羟戊酸的合成； 2.鲨烯的生成（30C）；3.胆固醇的生成（27C）。

27 甲羟戊酸的合成 线粒体中，裂解为酮体 合成胆固醇 的限速酶 胞液中

28 鲨烯的合成 胆固醇的合成

29 (四)胆固醇合成的调节 限速酶——HMG-CoA还原酶 酶的活性具有昼夜节律性 (午夜最高，中午最低） 可被磷酸化而失活，脱磷酸可恢复活性
受胆固醇的反馈抑制作用 饥饿与禁食可抑制肝合成胆固醇 摄取高糖、高饱和脂肪膳食后，胆固醇的合成增加 胰岛素、甲状腺素能诱导肝HMG-CoA还原酶合成

30 二、胆固醇的转化 胆固醇可转变为胆汁酸 胆固醇的母核——环戊烷多氢菲在体内不能被降解，但侧链可被氧化、还原或降解，实现胆固醇的转化。
胆固醇在在肝细胞中转化成胆汁酸(bile acid)，随胆汁经胆管排入十二指肠，是体内代谢的主要去路。

31 2. 转化为类固醇激素 3. 转化为7-脱氢胆固醇 4. 胆固醇的排泄 肾上腺皮质、睾丸、卵巢等均是以胆固醇为原料合成类固醇激素；
皮肤内，胆固醇可被氧化为7-脱氢胆固醇，后者经紫外光照射转变为维生素D3。 4. 胆固醇的排泄 母核转变为粪固醇，排出体外。

32 外源性胆固醇 内源性胆固醇 胆固醇(140g) 胆汁酸盐 类固醇激素 粪固醇 排出体外 7-脱氢胆固醇 （皮肤） 皮质醇 醛固酮 睾丸酮
消化吸收 体内合成 7-脱氢胆固醇 （皮肤） 胆固醇(140g) 皮质醇 醛固酮 睾丸酮 雌二醇 孕酮 紫外光 胆汁酸盐 类固醇激素 VitD3 粪固醇 排出体外 1,25-(OH)2-D3

33 血浆脂蛋白代谢 Metabolism of Lipoprotein
第六节 血浆脂蛋白代谢 Metabolism of Lipoprotein

34 一、血脂 血浆所含脂类，包括甘油三酯、磷脂、胆固醇及其酯以及游离脂酸。 来源 内源性——肝、脂肪细胞及其他组织合成后释放入血
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

35 血脂含量受膳食、年龄、性别、职业及代谢等的影响，波动范围很大。
正常成人空腹血脂的组成及含量 组成 血浆含量 空腹时主要来源 mg/mL mmol/L 总脂 400～700(500) 甘油三酯 10～150(100) 0.11～1.69(1.13) 肝 总胆固醇 100～250(200) 2.59～6.47(5.17) 胆固醇酯 70～250(200) 1.81～5.17(3.75) 游离胆固醇 40～70(55) 1.03～1.81(1.42) 总磷脂 150～250(200) 48.44～80.73(64.58) 磷脂酰胆碱 50～200(100) 16.1～64.6(32.3) 神经磷脂 50～130(70) 16.1～42.0(22.6) 脑磷脂 15～35(20) 4.8～13.0(6.4) 游离脂酸 5～20(15) 脂肪组织 血脂含量受膳食、年龄、性别、职业及代谢等的影响，波动范围很大。

36 二、血浆脂蛋白 （一）血浆脂蛋白的分类  ♁ 血浆中的脂类与蛋白质结合，以脂蛋白(lipoprotein)形式存在和转运。 电泳法
CM  前  CM：乳糜微粒； -脂蛋白；前-脂蛋白；-脂蛋白

37 超速离心法：CM、VLDL、LDL、HDL
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) 中间密度脂蛋白（IDL）

38 血浆脂蛋白的分类、性质、组成及功能 CM VLDL LDL HDL 密度 组 成 脂类 蛋白质 载脂蛋白组成 合成部位 小肠黏膜细胞 肝细胞
＜0.95 0.95~1.006 1.006~1.063 1.063~1.210 组 成 脂类 含TG最多， 80~90% 含TG 50~70% 含胆固醇及其酯最多，40~50% 含脂类50% 蛋白质 最少, 1% 5~10% 20~25% 最多，约50% 载脂蛋白组成 apoB48、E AⅠ、AⅡ AⅣ、CⅠ CⅡ、CⅢ apoB100、CⅠ、CⅡ CⅢ、 E apoB100 apo AⅠ、 AⅡ 合成部位 小肠黏膜细胞 肝细胞 血浆 肝、肠、血浆 功能 转运外源性甘油三酯及胆固醇 转运内源性甘油三酯 转运内源性胆固醇 逆向转运胆固醇

39 1. 脂酸的氧化过程，计算10碳饱和脂酸彻底氧化时产生的ATP数。
2. 酮体是如何生成和利用的，在什么情况下酮体生成增多，有何危害？ 3. 什么是脂肪动员？激素是如何对脂肪动员进行调节的。 4. 胆固醇合成的基本过程及转化产物。 5. 何谓血浆脂蛋白，如何分类，简述各类血浆脂蛋白的主要生理功能。 解释：脂肪动员 必需脂酸 脂酸的β-氧化 酮体

40 （二）血浆脂蛋白的组成 1. 血浆脂蛋白中的蛋白质称为载脂蛋白
载脂蛋白(apolipoprotein, apo) 指血浆脂蛋白中的蛋白质部分。 种类（20多种） apo A: AⅠ、AⅡ、AⅣ 、AV apo B: B100、B48 apo C: CⅠ、CⅡ、CⅢ、CⅣ apo D apo E

41 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： ③ 载脂蛋白可调节脂蛋白代谢关键酶活性：
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)

42 2. 不同脂蛋白具有相似基本结构 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。 疏水性较强的TG及胆固醇酯位于内核。

43 三、血浆脂蛋白的功能 血浆脂蛋白是血脂的运输形式： 合成部位 1.乳糜微粒(CM) 运输外源性TG及胆固醇； 小肠黏膜细胞
2.极低密度脂蛋白(VLDL) 运输内源性TG的主要形式； 3.低密度脂蛋白(LDL) 转运内源性胆固醇的主要形式； 4.高密度脂蛋白(HDL) 将胆固醇从肝外组织向肝转运。 小肠黏膜细胞 肝细胞 血浆 肝、肠、血浆

44 四、血浆脂蛋白代谢异常 (一)高脂蛋白血症(hyperlipoproteinemia) 诊断标准： 即高脂血症——血脂高于参考值上限。
TG > 2.26mmol/l 或 200mg/dl； 胆固醇 > 6.21mmol/l 或 240mg/dl 儿童 胆固醇 > 4.14mmol/l 或 160mg/dl

45 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)

46 (二)血浆脂蛋白代谢相关基因遗传性缺陷引起脂蛋白异常血症
已发现脂蛋白代谢关键酶如LPL及LCAT，载脂蛋白如AⅠ、 B、 CⅡ 、 CⅢ 和E，脂蛋白受体如LDL受体等的遗传缺陷，都能导致血浆脂蛋白代谢异常，引起脂蛋白异常血症。

47 (二)动脉粥样硬化(stherosclerosis, AS)
动脉粥样硬化指一类动脉壁的退行性病理变化，是心脑血管疾病的病理基础，发病机理十分复杂。

48 1. LDL和VLDL具有致AS作用 AS的病理基础之一是大量脂质沉积于动脉内皮下基质，被平滑肌、巨噬细胞等吞噬形成泡沫细胞。
血浆中的胆固醇主要存在于LDL中，而VLDL是LDL的前体，因此VLDL与LDL增高，与AS关系密切。

49 2. HDL具有抗AS作用 血浆HDL浓度与AS的发生呈负相关。 （1）肝外组织的胆固醇转运至肝，降低了动脉壁胆固醇含量；
（2）抑制LDL氧化的作用

50 (三)肥胖症(obesity) 储脂过多导致体内发生一系列病理生理变化。目前国际上用体重（质）指数（BMI）作为肥胖度的衡量标准。
BMI = 体重(kg) / 身高2(m2) 偏 瘦：  BMI指数 < 18 正常体重：  BMI指数 = 18 ~ 25 超 重：  BMI指数 = 25 ~ 30 轻度肥胖：  BMI指数 > 30 中度肥胖：  BMI指数 > 35 重度肥胖：  BMI指数 > 40

51 关键酶(限速酶) 甘油三酯合成 脂酰CoA转移酶 β氧化 肉碱脂酰转移酶Ⅰ 酮体生成 羟甲基戊二酸单酰CoA (HMG CoA)合成酶
β氧化 肉碱脂酰转移酶Ⅰ 酮体生成 羟甲基戊二酸单酰CoA (HMG CoA)合成酶 脂肪动员 激素敏感性甘油三酯脂肪酶 脂酸合成 乙酰CoA羧化酶 胆固醇合成 HMG CoA还原酶