生物化学脂质代谢.ppt

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1、第七章第七章 脂质代谢脂质代谢 (Lipids Metabolism )内内 容容 提提 要要 脂肪酸及常见脂类的分子组成与结构脂肪酸及常见脂类的分子组成与结构 脂肪动员、脂肪酸的脂肪动员、脂肪酸的-氧化氧化 酮体的生成、利用及生理意义酮体的生成、利用及生理意义 脂肪酸合成的关键酶脂肪酸合成的关键酶及其调节及其调节 甘油磷脂的合成与分解甘油磷脂的合成与分解 胆固醇的生物合成、转化及胆固醇的代谢调节胆固醇的生物合成、转化及胆固醇的代谢调节 血浆脂蛋白的分类、组成及在脂类代谢中的作用血浆脂蛋白的分类、组成及在脂类代谢中的作用概概 述述脂质的定义：脂质（脂质的定义：脂质（lipids）是脂肪（）是脂

2、肪（fat）和类）和类脂（脂（lipoid）的总称。）的总称。脂质是一类结构和功能上不均一的有机化合物。脂质是一类结构和功能上不均一的有机化合物。脂质的共同特征是不溶于水而溶于有机溶剂脂质的共同特征是不溶于水而溶于有机溶剂（乙醚、氯仿、苯）（乙醚、氯仿、苯）脂质类别脂质类别脂质脂肪类脂磷脂糖脂胆固醇及胆固醇酯甘油糖脂 鞘糖脂磷脂酰胆碱磷脂酰乙醇胺磷脂酰丝氨酸磷脂酰甘油磷脂酰肌醇二磷脂酰甘油甘油磷脂鞘磷脂第一节第一节 脂质的组成与结构脂质的组成与结构一、脂肪酸一、脂肪酸脂肪酸（脂肪酸（fatty acidfatty acid）是构成脂质分子的重要成分之一）是构成脂质分子的重要成分之一（一）脂肪酸

3、的分类（一）脂肪酸的分类1.1.按碳链的按碳链的长短长短分：分：长链脂肪酸（长链脂肪酸（C20）；）；中链脂中链脂肪酸（肪酸（10C 20）；）；短链脂肪酸（短链脂肪酸（C 10）2.按碳链的按碳链的饱和度饱和度分：分： 饱和脂肪酸；饱和脂肪酸；不饱和脂肪酸不饱和脂肪酸（单不饱和脂肪酸和多不饱和脂肪酸）（单不饱和脂肪酸和多不饱和脂肪酸）（二）脂肪酸的命名（二）脂肪酸的命名1.1.脂肪酸系统命名和习惯命名脂肪酸系统命名和习惯命名习惯命名习惯命名系统命名系统命名棕榈酸棕榈酸（软脂酸）（软脂酸）十六烷酸十六烷酸CH3(CH2)12COOH硬脂酸硬脂酸十八烷酸十八烷酸CH3(CH2)16COOH亚油酸

4、亚油酸9，12-十八碳二烯酸十八碳二烯酸CH3(CH2)4CH=CHCH2CH=CHCH2(CH2)6COOH- -亚麻酸亚麻酸9 9，1212，15-15-十八碳三烯酸十八碳三烯酸CH3CH2CH=CHCH2CH=CHCH2CH=CHCH2(CH2)6COOH花生四烯酸花生四烯酸5 5，8 8，1111，14-14-二十碳四烯酸二十碳四烯酸CH3(CH2)4CH2=CH2CH2CH=CH2CH2CH=CH2CH2CH=CH(CH2)3COOHCH3CH2CH2CH2CH2CH=CHCH2CH=CHCH2CH2CH2CH2CH2CH2CH2COOH18171615141312111098765

5、43211234567891011121314151617189，12-十八碳二烯酸（亚油酸）2.2.脂肪酸的数字命名法脂肪酸的数字命名法体系体系体系体系（三）人体内脂肪酸的来源（三）人体内脂肪酸的来源自身合成：主要在肝合成。先合成软脂酸，在此基础上产生自身合成：主要在肝合成。先合成软脂酸，在此基础上产生其他饱和及不饱和脂肪酸其他饱和及不饱和脂肪酸食物脂类消化吸收的脂肪酸食物脂类消化吸收的脂肪酸营养必需脂肪酸：人体内不能合成，必须有食物提供的脂肪营养必需脂肪酸：人体内不能合成，必须有食物提供的脂肪酸，包括亚油酸、亚麻酸、（花生四烯酸）。酸，包括亚油酸、亚麻酸、（花生四烯酸）。营养必需脂肪酸缺乏

6、：可使人体皮肤鳞屑多、变薄、毛发稀营养必需脂肪酸缺乏：可使人体皮肤鳞屑多、变薄、毛发稀疏等皮炎症状。疏等皮炎症状。二、脂肪与类脂二、脂肪与类脂（一）脂肪（三酰甘油（一）脂肪（三酰甘油/ /甘油三酯）甘油三酯）简单脂肪：三分子的脂肪酸相同简单脂肪：三分子的脂肪酸相同混合脂肪：三分子的脂肪酸不同混合脂肪：三分子的脂肪酸不同脂肪的主要生理功用脂肪的主要生理功用1.储能与供能：储能与供能：38.9kJ/g脂肪；脂肪； 16.7kJ/g糖；糖；16.7kJ/g蛋白质蛋白质2.防止热量散失防止热量散失3.对机体有保护作用对机体有保护作用脂肪（可变脂、储存脂）脂肪（可变脂、储存脂）主要分布在脂肪组织。约占体

7、重主要分布在脂肪组织。约占体重14%14%19%19%（二）类脂（二）类脂类脂的主要生理功用类脂的主要生理功用维持生物膜的结构与功能维持生物膜的结构与功能促进脂肪及脂溶性维生素的吸收与转运促进脂肪及脂溶性维生素的吸收与转运胆固醇可转变为多种类固醇激素、活性维生素胆固醇可转变为多种类固醇激素、活性维生素D D3 3、胆汁酸胆汁酸等。等。类脂（基本脂、固定脂）类脂（基本脂、固定脂）分布全身各组织。约占体重分布全身各组织。约占体重5%1.磷脂（磷脂（phospholipids, PL）（1）甘油磷脂）甘油磷脂机体重要的甘油磷脂磷脂酸磷脂酰胆碱酸（卵磷脂）磷脂酰乙醇胺（脑磷脂）磷脂酰丝氨酸磷脂酰甘油二

8、磷脂酰甘油（心磷脂）磷脂酰肌醇HCH2CH2N+（CH3）3CH2CH2N+3CH2CHNH2COOHCH2CHOHCH2OHCH2CHOHCH2OPOCH3OHHCOCOR2CH2OCOR1HHHHHOHOHOHOHHHO（2 2）鞘磷脂）鞘磷脂CH3（CH2）12CHCHCHOHCHNHC（CH2）nCH3CH2OHN-脂酰鞘氨醇（神经酰胺）OCH3（CH2）12CHCHCHOHCHNH2CH2OH鞘氨醇CH3（CH2）12CHCHCHOHCHNHC（CH2）nCH3CH2OCH2CH2N(CH3)3 鞘磷脂（神经鞘磷脂）O2.2.糖脂糖脂（1 1）鞘糖脂）鞘糖脂（2 2）甘油糖脂）甘油糖

9、脂CH3（CH2）12CHCHCHOHCHNHC（CH2）nCH3CH2O糖基或寡糖链鞘糖脂OCH3（CH2）12CHCHCHOHCHNHC（CH2）nCH3CH2O葡糖基葡萄糖脑苷脂OCH3（CH2）12CHCHCHOHCHNHC（CH2）nCH3CH2O半乳糖基半乳糖脑苷脂OCH3（CH2）12CHCHCHOHCHNHC（CH2）nCH3CH2O唾液酸或所连寡糖链神经节苷脂O鞘糖脂CHCHOHCHNHC（CH2）nCH3CH2O磷酸胆碱鞘磷脂CH3（CH2）12CHO机体重要的鞘脂3.3.胆固醇及其酯胆固醇及其酯三、多不饱和脂肪酸衍生物三、多不饱和脂肪酸衍生物多不饱和脂肪酸衍生物（类二十碳

10、化合物）：不同组织细胞合多不饱和脂肪酸衍生物（类二十碳化合物）：不同组织细胞合成的二十碳多烯脂肪酸衍生物。成的二十碳多烯脂肪酸衍生物。主要包括前列腺素、血栓噁烷及白三烯。它们由花生四烯酸转主要包括前列腺素、血栓噁烷及白三烯。它们由花生四烯酸转变而来。变而来。（一）前列腺素（一）前列腺素（prostaglandin,PG）结构：以前列腺酸）结构：以前列腺酸（prostanoic acid）为基本骨架）为基本骨架（二）血栓噁烷（二）血栓噁烷(thromboxane,TX)的结构的结构血栓噁烷也有前列腺酸样骨架，但分子中的五碳环被含血栓噁烷也有前列腺酸样骨架，但分子中的五碳环被含氧的噁烷取代，如氧的

11、噁烷取代，如TXA2(三三)白三烯（白三烯（leukotrienes, LTs）的结构）的结构白三烯也是白三烯也是20碳多不饱和脂肪酸衍生物碳多不饱和脂肪酸衍生物前列腺素和血栓噁烷前列腺素和血栓噁烷的合成的合成白三烯的合成白三烯的合成（四）前列腺素、血栓噁烷及白三烯的基本生理功能（四）前列腺素、血栓噁烷及白三烯的基本生理功能多不饱和脂肪酸衍生物多不饱和脂肪酸衍生物生理功能生理功能前列腺素（前列腺素（PG）PGE2：促进血管扩张、增加血管通透性、引起炎：促进血管扩张、增加血管通透性、引起炎症症PGE2和和PGA2：舒张动脉平滑肌、降血压：舒张动脉平滑肌、降血压PGE2和和PGI2：抑制胃酸分泌：

12、抑制胃酸分泌（卵泡）（卵泡）PGE2：收缩卵巢平滑肌引起排卵：收缩卵巢平滑肌引起排卵（子宫）（子宫）PGE2：溶解黄体、加强子宫收缩，促进：溶解黄体、加强子宫收缩，促进分娩分娩血栓噁烷（血栓噁烷（TX）（血小板）（血小板） TXA2：引起血管收缩、血小板聚集、：引起血管收缩、血小板聚集、促进凝血及血栓形成。促进凝血及血栓形成。白三烯（白三烯（LT）LTC4、LTD4和和LTE4：收缩支气管平滑肌：收缩支气管平滑肌LTB4：调节白细胞功能：调节白细胞功能第一节第一节 脂质的消化与吸收脂质的消化与吸收一、一、脂质的消化脂质的消化p 食物中的脂质包括有三食物中的脂质包括有三酰甘油（为主）、磷脂、酰甘

13、油（为主）、磷脂、胆固醇及其酯。胆固醇及其酯。p 脂质消化主要发生在小脂质消化主要发生在小肠上段。肠上段。p 脂质消化的产物：脂质消化的产物：二、脂质的吸收脂质的吸收主要在十二指肠下段和空主要在十二指肠下段和空肠上段。肠上段。脂质消化产物及中链脂酸脂质消化产物及中链脂酸(6C(6C10C)10C)和短链脂酸和短链脂酸(2C(2C4C)4C)构成的三酰甘构成的三酰甘油乳化后直接吸收，在油乳化后直接吸收，在肠黏膜细胞内脂肪酶作肠黏膜细胞内脂肪酶作用下产生脂肪酸和甘油，用下产生脂肪酸和甘油，经门静脉入血。经门静脉入血。长链脂酸长链脂酸(12C(12C26C)26C)和一和一酰甘油吸收后，在肠黏酰甘油

14、吸收后，在肠黏膜细胞内重新合成三酰膜细胞内重新合成三酰甘油（一酰甘油合成途甘油（一酰甘油合成途径），并与载脂蛋白形径），并与载脂蛋白形成乳糜微粒经淋巴入血。成乳糜微粒经淋巴入血。第三节第三节 三酰甘油代谢三酰甘油代谢一、一、三酰甘油分解代谢三酰甘油分解代谢（一）（一）脂肪动员脂肪动员R3COOHH2OCH2OHCHCH2OHR2COO一酰甘油CH2OOCR1CHCH2OHR2COO二酰甘油CH2OOCR1CHCH2OOCR3R2COO三酰甘油 三酰甘油脂肪酶（激素敏感脂肪酶）R1COOHH2O 二酰甘油脂肪酶H2OR2COOHCH2OHCH2OHCHOH 甘油 一酰甘油脂肪酶脂解激素：脂解激素

15、：肾上腺素肾上腺素去甲肾上腺素去甲肾上腺素胰高血糖素胰高血糖素促肾上腺皮质激素促肾上腺皮质激素促甲状腺素促甲状腺素抗脂解激素：抗脂解激素：胰岛素胰岛素前列腺素前列腺素E2（二）甘油代谢（二）甘油代谢脂肪动员产生的甘油进入糖代谢脂肪动员产生的甘油进入糖代谢（三）脂肪酸的分解代谢（三）脂肪酸的分解代谢彻底氧化分解产生彻底氧化分解产生COCO2 2、H H2 2O O和能量（心、肝、骨骼肌）和能量（心、肝、骨骼肌） 脂肪酸的活化（脂酰CoA生成） 脂酰CoA向线粒体内转移脂肪酸的 -氧化1.脂肪酸的活化脂肪酸的活化( (胞液胞液) )2.脂肪酰基向线粒体内转移脂肪酰基向线粒体内转移关键酶关键酶 肉碱

16、具有携带脂酰基肉碱具有携带脂酰基通过线粒体内膜的作用通过线粒体内膜的作用3.脂肪酸的脂肪酸的- -氧化氧化实验证据：实验证据：19041904年，年，Franz KnoopFranz KnoopCH2CH2CH2COOHCH2COOHCH2CH2CH2CH2CH2COOHCH2CH2CH2CH2COOHCH2CH2COOHCOOHCH2CONHCH2COOHCONHCH2COOH偶碳苯脂酸奇碳苯脂酸 苯乙尿酸(苯乙酸衍生物) 马尿酸(苯甲酸衍生物)脂肪酸的脂肪酸的- -氧化过程（氧化过程（线粒体基质线粒体基质） 脂酰脂酰CoA 脱氢酶脱氢酶FADH2脂酰脂酰CoACoA RCH2CH2CSCoA O =O =反反2-烯脂酰烯脂酰CoA水化酶水化酶H2O 反反2 2- -烯酰烯酰CoACoARCH=CHCSCoA O =RCH=CHCSCoA O =O =FADRCHOHCH2CSCoA O =O =L(+)-L(+)-羟脂酰羟脂酰CoACoAL(+)-羟脂羟脂酰酰CoA脱氢酶脱氢酶 NAD+NADH+H+RCOCH2CSCoA O =O =酮脂酰酮脂酰CoACoA-酮脂酰酮脂酰CoA