第8章脂类代谢.ppt
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1、第8章 脂 类 代 谢,Metabolism of Lipid,脂 类 概 述,脂类(lipid)是脂肪和类脂总称,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。,定义,化学本质:脂肪酸和醇(甘油、鞘氨醇和固醇等)所形成的酯类及其衍生物。,三酰甘油,甘油磷脂 (phosphoglycerides),胆固醇酯,脂类物质的基本构成,X = 胆碱、水、乙醇胺、丝氨酸、甘油、 肌醇、磷脂酰甘油等,三酰甘油,X = 胆碱、水、乙醇胺、丝氨酸、甘油、肌醇、磷脂酰甘油等,甘油磷脂,甘油,HO,TG结构,CH2O OCH CH2O,OC(CH2)nCH3,H3C (CH2)nCO,OC(CH
2、2)nCH3,H,H,H,OH,HO,MG monoglyceride,DG diglyceride,TG Triglyceride,非必需脂酸,必需脂酸,第1节 脂类的生理功能,一、储能与供能,三酰甘油是体内能量最有效的贮存形式,单位质量释放能量高 贮存能量多,体积小,,二、维持生物膜的结构完整和功能正常,三、保护内脏与维持体温,四、参与细胞信息传递,第二信使,五、转变成多种重要的生理活性物质,第2节 脂类的消化和吸收,脂类消化和吸收的特点:,主要消化场所:小肠上段 主要吸收场所:十二指肠下段及空肠上段,消化吸收需胆汁酸盐帮助乳化与分散,需多种消化酶协同作用,消化吸收产物以被动扩散方式进入肠
3、黏膜细胞,被吸收的消化产物经单酰甘油途径在小肠黏膜细胞中重新合成三酰甘油,被吸收脂类在血液中运输需载脂蛋白的帮助,消化过程及相应的酶,三酰甘油,产 物,食物中的脂类,2- 单酯甘油+ 2 FFA,磷 脂,溶血磷脂 + FFA,磷脂酶A2,胆固醇酯,胆固醇酯酶,胆固醇 + FFA,胰脂酶,微团 (micelles),辅脂酶,胆 盐 在 脂 肪 消 化 中 的 作 用,脂肪与类脂的消化产物,包括甘油一酯、脂酸、胆固醇及溶血磷脂等以及中链脂酸(610C)及短链脂酸(24C)构成的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。,脂类的吸收,部 位 十二指肠下段及空
4、肠上段,方式,中链及短链脂酸构成的TG,乳化,吸收,脂肪酶,甘油 + FFA,门静脉,血循环,肠粘膜 细胞,长链脂酸及单酰甘油,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),溶血磷脂及游离脂酸,肠粘膜细胞 (酯化成PL),单酰甘油途径,第3节 不饱和脂酸的命名与分类,脂肪酸的分类,1)按照碳氢链的长度来分类 短链:24C,如丙酸、丁酸 中链:610C,如辛酸 长链:1226C ,如花生四烯酸、油酸,2)按照双键数目来分类,脂肪酸,饱和脂肪酸:软脂酸(C160)、硬脂酸(C18 0),不饱和脂肪酸,单不饱和脂肪酸:如油酸,多不饱和脂肪酸:DHA、EPA、AA,不饱和脂
5、酸按双键数目多少分为: 单不饱和脂酸 多不饱和脂酸,必需脂酸,第4节 三 酰 甘 油 代 谢,一、合成代谢,TG是机体储能的重要形式及含量最多的脂类物质,主要合成场所: 肝、脂肪组织、小肠,1、肝脏,合成能力最强,糖代谢中间物为原料,二酰甘油途径,不能贮存,TG,VDLD,载脂蛋白、磷脂、胆固醇,肝外,脂肪肝,2、脂肪组织,葡萄糖,VDLD、CM中脂酸,二酰甘油途径,单酰甘油途径,TG,TG,既能合成,又能贮存,3、小肠,主要以外源性脂类物质的部分降解产物为原料通过单酰甘油合成途径合成TG,除小部分贮存外,大部分以CM形式分泌入血,(二)合成原料及酶类,原料:甘油、MG、脂酸,G,磷酸二羟丙酮
6、,乙酰CoA,酶:脂酰CoA合成酶、脂酰CoA转移酶,(三) 合成过程,1. 单酰甘油途径,2. 二酰甘油途径-磷脂酸途径,磷脂酸,三酰甘油,二酰甘油途径,二、三酰甘油的分解代谢,(一)脂肪动员,定义 储存在脂肪组织中的三酰甘油被肪脂酶逐步水解为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),脂肪动员过程,脂解激素-受体,G蛋白,AC,ATP,cAMP,PKA,HSLa(无活性),甘油二酯 (DG),甘油一酯,甘 油,HSL-激素敏感性甘油三酯脂肪酶,脂解激素 能促
7、进脂肪动员的激素,如胰高血糖素、去甲肾上腺素、ACTH 、 TSH等。,对抗脂解激素因子 抑制脂肪动员,如胰岛素、前列腺素E2、烟酸等。,FA-清蛋白,全身各组织利用,甘油,甘油激酶,3-磷酸甘油,糖酵解,糖异生,(肝、肾、肠),脂肪、骨骼肌缺乏甘油激酶,(二)脂酸的-氧化过程,脂酸的活化 脂酰 CoA 的生成,关键酶,2. 脂酰CoA 进入线粒体,同工酶,3. 脂酰CoA的氧化,3. 脂酰CoA的-氧化,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,肉碱转运载体,线粒体膜,4.脂酸氧化的能量生成及生理意义,活 化:消耗2个高能磷酸键,氧
8、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分子少两个碳原子的脂酰CoA 1分子NADH+H+ 1分子FADH2,脂酸氧化的能量生成 以18碳硬脂酸的氧化为例,8 轮循环产物:9分子乙酰CoA 8分子NADH+H+ 8分子FADH2,能量计算: 生成ATP 912 + 83 + 82 = 148 净生成ATP 148 2 = 146,1.奇数碳脂酸的氧化,Ile Met Thr 奇数碳脂酸 胆固醇侧链,CH3CH2COCoA,D-甲基丙二酰CoA,L-甲基丙二酰CoA,琥珀酰CoA,TAC,(三)脂酸的特殊氧化方式,2. 不饱和脂酸的氧化,代谢定位: 生成
9、:肝细胞线粒体 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,脂肪酸在肝脏中氧化分解产生的中间代谢产物,包括乙酰乙酸(acetoacetate)、-羟丁酸(-hydroxybutyrate)和丙酮(acetone).,合成原料:乙酰CoA,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.酮体的生成,2.酮体的利用,NAD+,NADH+H+,琥珀酰CoA,琥珀酸,CoASH+ATP,PPi+AMP,CoASH,琥珀酰CoA转硫酶 (心、肾、脑及骨骼肌的线粒体),乙酰乙酸硫激酶 (肾、心
10、和脑的线粒体),乙酰乙酰CoA硫解酶(心、肾、脑及骨骼肌线粒体),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,酮体的生成和利用的总示意图,2乙酰CoA,3. 酮体生成的生理意义,酮体是脂肪酸在肝内正常的中间代谢产物,是肝输出能源的一种形式。酮体溶于水,分子小,能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。,长期饥饿、糖供应不足时酮体可以替代 葡萄糖,成为脑组织及肌肉的主要能源;酮 体利用的增加可减少糖的利用,有利于维持 血糖水平恒定,节省蛋白质的消耗。,酮体症,定义:人体中酮体的产生和酮体的利
11、用保持相对平衡,肝脏产生过多的酮体,超过肝外组织氧化利用酮体的能力,血液中酮体浓度增高,并由尿液中排出,这种情况总称为酮体症。,酮血症,酮尿症,酮症酸中毒,饥饿、糖尿病、过多摄入高脂低糖膳食,饱 食,胰岛素,进入肝的脂酸,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,4、酮体生成的调节 (1) 饱食及饥饿的影响,抑制脂解,脂肪动员,(2)丙二酰CoA对生酮作用的调节 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,酮体生成减少。,三、脂酸合成代谢,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(
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