_脂類代謝醫(yī)學ppt課件

1、第第5 5章章脂類代謝脂類代謝Metabolism of Lipid目的與要求目的與要求學時：學時：4掌握：脂肪酸的氧化分解掌握：脂肪酸的氧化分解掌握：酮體的生成概念、部位、原料、掌握：酮體的生成概念、部位、原料、限速酶、生理意義及利用限速酶、生理意義及利用了解：脂肪酸的合成了解：脂肪酸的合成掌握：膽固醇的合成及代謝轉變掌握：膽固醇的合成及代謝轉變掌握：血漿脂蛋白的代謝掌握：血漿脂蛋白的代謝高脂血癥高脂血癥冠心病冠心病脂肪肝脂肪肝肥肥胖胖動脈粥樣硬化動脈粥樣硬化減減 肥肥茶、纖維膳茶、纖維膳藥藥天使芯天使芯健瘦鞋、緊身衣健瘦鞋、緊身衣瀉藥、膏藥、減肥藥瀉藥、膏藥、減肥藥手術抽吸手術抽吸吃吃二十

2、一世紀二十一世紀?穿穿“ 享瘦享瘦 健健 康康“ 輕松輕松 生生 化化合理飲食合理飲食 脂肪氧化供能占脂肪氧化供能占20%30%空腹空腹 脂肪氧化供能占脂肪氧化供能占50%以上以上禁食禁食13天天 脂肪氧化供能占脂肪氧化供能占85%飽食、少動飽食、少動 脂肪堆積，發(fā)胖脂肪堆積，發(fā)胖脂肪和類脂總稱為脂類脂肪和類脂總稱為脂類(lipids) 。 三脂酰甘油三脂酰甘油 (triacylglycerol, TAG)，也，也稱為甘油三酯稱為甘油三酯 (triglyceride, TG) 膽固醇膽固醇 (cholesterol, CHOL)膽固醇酯膽固醇酯 (cholesterol ester, CE)

3、磷脂磷脂 (phospholipid, PL)糖脂糖脂 (glycolipid)鞘脂鞘脂 (sphingolipid) n定義定義:n分類分類:脂類概述脂類概述類脂類脂(lipoid)脂肪脂肪 (fat)CH2CHCH2OOOCO(CH2)mCH3CO(CH2)nCH3POOXOH甘油三脂甘油三脂X=膽堿、水、乙醇膽堿、水、乙醇胺、胺、 絲氨酸、絲氨酸、甘油、肌醇、磷甘油、肌醇、磷脂酰甘油等。脂酰甘油等。甘油磷脂甘油磷脂CH2CHCH2OOOCO(CH2)m CH3CO(CH2)kCH3CO(CH2)nCH3CH2CHCH2OHOHOH甘油甘油分分類類含量含量分布分布生生理功能理功能甘油三酯甘

4、油三酯 95 95脂肪組織、脂肪組織、血漿血漿1. 儲脂供能儲脂供能2. 提供必需脂酸提供必需脂酸3. 促脂溶性維生素吸收促脂溶性維生素吸收4. 熱墊作用熱墊作用5. 保護墊作用保護墊作用6. 構成血漿脂蛋白構成血漿脂蛋白糖酯、糖酯、膽膽固固醇及其酯、醇及其酯、磷脂磷脂5 5生物膜、神生物膜、神經、血漿經、血漿1. 維持生物膜的結構和功能維持生物膜的結構和功能2. 膽固醇可轉變成類固醇激素、膽固醇可轉變成類固醇激素、維生素、膽汁酸等維生素、膽汁酸等3. 構成血漿脂蛋白構成血漿脂蛋白脂類的分類、含量、分布及生理功能脂類的分類、含量、分布及生理功能甘油三酯的代謝甘油三酯的代謝Metabolism

5、of Metabolism of TriglycerideTriglyceride第一節(jié)第一節(jié)一、甘油三酯是甘油的脂酸酯一、甘油三酯是甘油的脂酸酯消化吸收和內源性合成的脂酸，以游離的方消化吸收和內源性合成的脂酸，以游離的方式存在較少，大多數以酯化的方式存在于甘油三式存在較少，大多數以酯化的方式存在于甘油三酯之中而存在于體內。酯之中而存在于體內。二甘油三酯的主要作用是為機體提供能量二甘油三酯的主要作用是為機體提供能量一甘油三酯是脂酸的主要儲存方式一甘油三酯是脂酸的主要儲存方式1. 甘油三酯是機體重要的能量來源甘油三酯是機體重要的能量來源2. 甘油三酯是機體的主要能量儲存方式甘油三酯是機體的主要能

6、量儲存方式男性：男性：21%，女性：，女性：26 1g TG = 38kJ 定義定義 脂肪發(fā)動脂肪發(fā)動(fat mobilization)是指儲存在脂肪是指儲存在脂肪細胞中的脂肪，被肪脂酶逐漸水解為細胞中的脂肪，被肪脂酶逐漸水解為FFA及甘及甘油，并釋放入血以供其他組織氧化利用的過程。油，并釋放入血以供其他組織氧化利用的過程。 二、甘油三酯的分解代謝主要是二、甘油三酯的分解代謝主要是脂酸的氧化脂酸的氧化一脂肪發(fā)動是甘油三酯分解的起始步驟一脂肪發(fā)動是甘油三酯分解的起始步驟G protein 脂解激素脂解激素 抗脂解激素抗脂解激素 關鍵酶關鍵酶 激素敏感性甘油三酯脂肪酶激素敏感性甘油三酯脂肪酶 (

7、hormone-sensitive triglyceride lipase , HSL)能促進脂肪發(fā)動的激素，如胰高血糖素、能促進脂肪發(fā)動的激素，如胰高血糖素、去甲腎上腺素、去甲腎上腺素、ACTH 、 TSH等。等。 抑制脂肪發(fā)動，如胰島素、前列腺素抑制脂肪發(fā)動，如胰島素、前列腺素E2、煙酸等。煙酸等。 CH2OH 肝、腎、腸甘油激酶肝、腎、腸甘油激酶 CH2OHHOCH HO CH CH2OH ATP ADP CH2O P 甘油甘油 -磷酸甘油磷酸甘油NAD+NADH+ + H+ CH2OH C O CH2O P 磷酸二羥丙酮磷酸二羥丙酮糖酵解糖酵解糖異生糖異生-磷酸甘油脫氫酶磷酸甘油脫氫酶

8、二甘油經糖代謝途徑代謝二甘油經糖代謝途徑代謝組組 織：除腦組織外織：除腦組織外, ,大多數組織均可進大多數組織均可進 行，行， 其中肝、肌肉最活潑。其中肝、肌肉最活潑。亞細胞：胞液、線粒體亞細胞：胞液、線粒體 部位部位三脂酸經三脂酸經-氧化分解供能氧化分解供能1. 脂酸的活化方式為脂酰脂酸的活化方式為脂酰CoA胞液胞液脂酰脂酰CoA合成酶合成酶ATP AMP PPi 脂酰脂酰CoA合成酶合成酶(acyl-CoA synthetase)存存在于內質網及線粒體外膜上。在于內質網及線粒體外膜上。脂脂 肪肪 酸酸RCHRCH2 2CHCH2 2C C- -OH OH OO=OO=脂脂 酰酰SCoARC

9、HRCH2 2CHCH2 2C CSCoA SCoA OO=OO= 主要過程主要過程限速酶限速酶 饑餓、高脂低糖饑餓、高脂低糖膳食或糖尿病時，膳食或糖尿病時，該酶活性加強。該酶活性加強。2.脂酰脂酰CoA經肉堿轉運進入線粒體，經肉堿轉運進入線粒體，是脂酸是脂酸-氧化的主要限速步驟氧化的主要限速步驟 -氧化的部位：氧化的部位：-氧化的步驟：氧化的步驟：線粒體基質線粒體基質脫氫、加水、再脫氫、硫解脫氫、加水、再脫氫、硫解3. 脂酸的脂酸的氧化氧化CH2CH2CH2COOHCH2COOHCH2CH2CH2CH2CH2COOHCH2CH2CH2CH2COOHCH2CH2COOHCOOHCH2CONHC

10、H2COOHCONHCH2COOH偶碳苯脂酸奇碳苯脂酸 苯乙尿酸(苯乙酸衍生物) 馬尿酸(苯甲酸衍生物)脂酸的脂酸的氧化的實驗證明氧化的實驗證明1904 Knoop OH脫氫脫氫FADH2水合水合H2OO 脫氫脫氫 NADHH硫解硫解 烯脂酰烯脂酰CoA RCHCoA RCH CHCO-SCoA CHCO-SCoA - -羥脂酰羥脂酰CoA RCH CH2CO-SCoACoA RCH CH2CO-SCoA - -酮脂酰酮脂酰CoA RC- CH2CO-SCoA CoA RC- CH2CO-SCoA RCO-SCoACH3CO-SCoA乙酰乙酰CoA脂酰脂酰CoA 少少2C脂酰脂酰CoA RCH

11、2CH2CO-SCoACoA RCH2CH2CO-SCoA NADH + H+ FADH2 H2O 呼吸鏈呼吸鏈 1.5ATP H2O 呼吸鏈呼吸鏈 2.5ATP 乙酰乙酰CoA徹底氧化徹底氧化 三羧酸循環(huán)三羧酸循環(huán) 生成酮體生成酮體 肝外組織氧化利用肝外組織氧化利用 活化：耗費活化：耗費2個高能磷酸鍵個高能磷酸鍵 -氧化：氧化： 每輪循環(huán)每輪循環(huán) 四個反復步驟：脫氫、水化、再脫氫、硫解四個反復步驟：脫氫、水化、再脫氫、硫解產物：產物：1分子乙酰分子乙酰CoA1分子少兩個碳原子的脂酰分子少兩個碳原子的脂酰CoA1分子分子NADH+H+1分子分子FADH24. 脂酸氧化是體內能量的重要來源脂酸氧

12、化是體內能量的重要來源 以以16碳軟脂酸的氧化為例碳軟脂酸的氧化為例7 輪循環(huán)產物：輪循環(huán)產物：8分子乙酰分子乙酰CoA7分子分子NADH+H+7分子分子FADH2能量計算：能量計算： 生成生成ATP 810 + 72.5 + 71.5 = 108 凈生成凈生成ATP 108 2 = 106脂酸的脂酸的-氧化小結氧化小結部位：肝臟、肌肉等組織線粒體部位：肝臟、肌肉等組織線粒體限速酶：肉堿脂酰轉移酶限速酶：肉堿脂酰轉移酶I I步驟：脫氫、水合、再脫氫、硫解步驟：脫氫、水合、再脫氫、硫解特點：一次特點：一次-氧化，兩次脫氫氧化，兩次脫氫(FADH2, NADH)(FADH2, NADH)，產生，產

13、生1 1分子乙酰輔酶分子乙酰輔酶A A和少兩個碳原子的脂酰輔酶和少兩個碳原子的脂酰輔酶A A。能量計算：生成的能量計算：生成的ATP:8.5n-5ATP:8.5n-5；凈生成的；凈生成的ATP:8.5n-7ATP:8.5n-7n血漿程度：血漿程度：0.030.5mmol/L(0.35mg/dl)n代謝定位：代謝定位：n生成：肝細胞線粒體生成：肝細胞線粒體n利用：肝外組織心、腎、腦、骨骼肌等線粒體利用：肝外組織心、腎、腦、骨骼肌等線粒體四酮體的生成和利用四酮體的生成和利用定義：酮體是脂肪酸肝細胞線粒體中不完全氧化產生定義：酮體是脂肪酸肝細胞線粒體中不完全氧化產生的特有產物，包括：乙酰乙酸、的特有

14、產物，包括：乙酰乙酸、-羥丁酸、丙酮。羥丁酸、丙酮。酮體一家兄弟三，丙酮還有乙酰乙酸酮體一家兄弟三，丙酮還有乙酰乙酸再加再加-羥丁酸，生成部位是在肝；羥丁酸，生成部位是在肝；肝生酮體肝不用，體小易溶往外送；肝生酮體肝不用，體小易溶往外送；糖供缺乏缺能量，氧化分解把能供。糖供缺乏缺能量，氧化分解把能供。CO2 CoASH CoASH NAD+ NADH+H+ -羥丁酸羥丁酸脫氫酶脫氫酶HMGCoA 合酶限速酶合酶限速酶乙酰乙酰乙酰乙酰CoA硫解酶硫解酶HMGCoA 裂解酶裂解酶1.酮體在肝細胞中生成酮體在肝細胞中生成CHCH3 3CSCoA CSCoA = =OOCHCH3 3CSCoA CSC

15、oA = =OO= =OOCHCH3 3CSCoA CSCoA = =OOCHCH3 3CSCoA CSCoA = =OO= =OOCHCH3 3CCHCCH2 2CSCoA CSCoA ( (乙乙酰酰乙乙酰酰乙乙酰酰乙乙酰酰CoACoA) )= =OO= =OOCHCH3 3CCHCCH2 2CSCoA CSCoA ( (乙乙酰酰乙乙酰酰乙乙酰酰乙乙酰酰CoACoA) )= =OO= =OO= =OO= =OOHOCCHHOCCH2 2CCHCCH2 2CSCoACSCoA( (HMGCoAHMGCoA) ) CHCH3 3OHOH羥羥甲甲基基戊戊二二酸酸單單酰酰羥羥甲甲基基戊戊二二酸酸單單

16、酰酰CoACoA= =OO= =OOHOCCHHOCCH2 2CCHCCH2 2CSCoACSCoA( (HMGCoAHMGCoA) ) CHCH3 3OHOH羥羥甲甲基基戊戊二二酸酸單單酰酰羥羥甲甲基基戊戊二二酸酸單單酰酰CoACoA= =OO= =OO= =OO= =OOCHCH3 3CHCHCHCH2 2COOH COOH D(D(- -) )- - - -羥羥丁丁酸酸羥羥丁丁酸酸OHOHCHCH3 3CHCHCHCH2 2COOH COOH D(D(- -) )- - - -羥羥丁丁酸酸羥羥丁丁酸酸CHCH3 3CHCHCHCH2 2COOH COOH D(D(- -) )- - -

17、-羥羥丁丁酸酸羥羥丁丁酸酸OHOHCHCH3 3CCHCCH3 3 丙丙酮酮丙丙酮酮= =OOCHCH3 3CCHCCH3 3 丙丙酮酮丙丙酮酮CHCH3 3CCHCCH3 3 丙丙酮酮丙丙酮酮= =OO= =OOCHCH3 3CCHCCH2 2COH COH 乙乙酰酰乙乙酸酸乙乙酰酰乙乙酸酸= =OO= =OOCHCH3 3CCHCCH2 2COH COH 乙乙酰酰乙乙酸酸乙乙酰酰乙乙酸酸= =OOCHCH3 3CCHCCH2 2COH COH 乙乙酰酰乙乙酸酸乙乙酰酰乙乙酸酸CHCH3 3CCHCCH2 2COH COH 乙乙酰酰乙乙酸酸乙乙酰酰乙乙酸酸= =OO= =OO= =OO= =

18、OO NAD+ NADH+H+ 琥珀酰琥珀酰CoA 琥珀酸琥珀酸 CoASH+ATP PPi+AMP CoASH 2.酮體在肝外酮體在肝外組織利用組織利用 琥珀酰琥珀酰CoA轉硫酶轉硫酶心、腎、腦及骨心、腎、腦及骨骼肌的線粒體骼肌的線粒體乙酰乙酰乙酰乙酰CoA硫激酶硫激酶腎、心和腦腎、心和腦的線粒體的線粒體CHCH3 3CHCHCHCH2 2COOH COOH D(D(- -) )- - - -羥羥丁丁酸酸羥羥丁丁酸酸OHOHCHCH3 3CHCHCHCH2 2COOH COOH D(D(- -) )- - - -羥羥丁丁酸酸羥羥丁丁酸酸CHCH3 3CHCHCHCH2 2COOH COOH

19、D(D(- -) )- - - -羥羥丁丁酸酸羥羥丁丁酸酸OHOHCHCH3 3CCHCCH2 2COH COH 乙乙酰酰乙乙酸酸乙乙酰酰乙乙酸酸= =OO= =OOCHCH3 3CCHCCH2 2COH COH 乙乙酰酰乙乙酸酸乙乙酰酰乙乙酸酸= =OOCHCH3 3CCHCCH2 2COH COH 乙乙酰酰乙乙酸酸乙乙酰酰乙乙酸酸CHCH3 3CCHCCH2 2COH COH 乙乙酰酰乙乙酸酸乙乙酰酰乙乙酸酸= =OO= =OO= =OO= =OOCHCH3 3CCHCCH2 2CSCoA CSCoA ( (乙乙酰酰乙乙酰酰乙乙酰酰乙乙酰酰CoACoA) )= =OO= =OOCHCH3

20、3CCHCCH2 2CSCoA CSCoA ( (乙乙酰酰乙乙酰酰乙乙酰酰乙乙酰酰CoACoA) )= =OO= =OO= =OO= =OOCHCH3 3CSCoA CSCoA = =OO2CHCH3 3CSCoA CSCoA = =OOCHCH3 3CSCoA CSCoA = =OO= =OO2乙酰乙酰乙酰乙酰CoA硫解硫解酶心、腎、腦及酶心、腎、腦及骨骼肌線粒體骨骼肌線粒體肝內生成，肝外利用肝內生成，肝外利用3.3.酮體生成的生理意義酮體生成的生理意義酮體是肝臟輸出能源的一種方式。并且酮體酮體是肝臟輸出能源的一種方式。并且酮體可經過血腦屏障，是肌肉尤其是腦組織的重可經過血腦屏障，是肌肉尤其

21、是腦組織的重要能源。要能源。酮體利用的添加可減少糖的利用，有利于維酮體利用的添加可減少糖的利用，有利于維持血糖程度恒定，節(jié)省蛋白質的耗費。持血糖程度恒定，節(jié)省蛋白質的耗費。4. 酮體生成的調理酮體生成的調理 1飽食及饑餓的影響主要經過激素的作用飽食及饑餓的影響主要經過激素的作用抑制脂解，脂肪發(fā)動抑制脂解，脂肪發(fā)動 飽飽 食食 胰島素胰島素 進入肝的脂酸進入肝的脂酸 脂酸脂酸氧化氧化 酮體生成酮體生成 饑饑 餓餓 脂肪發(fā)動脂肪發(fā)動 FFA 胰高血糖素等胰高血糖素等 脂解激素脂解激素 酮體生成酮體生成 脂酸脂酸氧化氧化 2肝細胞糖原含量及代謝的影響肝細胞糖原含量及代謝的影響糖代謝糖代謝 旺盛旺盛

22、FFA主要生成主要生成TG及磷脂及磷脂 乙酰乙酰CoA +乙酰乙酰CoA羧化酶羧化酶 丙二酰丙二酰CoA 反之，糖代謝減弱，脂酸反之，糖代謝減弱，脂酸-氧化及酮體生成均加強。氧化及酮體生成均加強。丙二酰丙二酰CoA競爭性抑制肉堿脂酰轉移競爭性抑制肉堿脂酰轉移酶酶，抑制脂酰，抑制脂酰CoA進入線粒體，脂酸進入線粒體，脂酸氧氧化減弱，酮體消費減少?；瘻p弱，酮體消費減少。3丙二酰丙二酰CoA抑制脂酰抑制脂酰CoA進入線粒體進入線粒體酮體代謝紊亂酮體代謝紊亂l嚴重饑餓嚴重饑餓 l 酮體生成酮體生成酮體利用酮體利用l嚴重糖尿病嚴重糖尿病l 血液中酮體濃度增高血液中酮體濃度增高 l 酮血癥酮血癥 酸中毒酸

23、中毒l 酮尿酮尿 未加控制的糖尿病患者尿液及血液中酮體的含量未加控制的糖尿病患者尿液及血液中酮體的含量三、脂酸在脂酸合成酶系的催化下合成三、脂酸在脂酸合成酶系的催化下合成組組 織：肝主要、腎、腦、肺、乳腺及脂肪織：肝主要、腎、腦、肺、乳腺及脂肪等組織等組織亞細胞：亞細胞：胞液：主要合成胞液：主要合成1616碳的軟脂酸棕櫚酸碳的軟脂酸棕櫚酸肝線粒體、內質網：碳鏈延伸肝線粒體、內質網：碳鏈延伸1. 合成部位合成部位一軟脂酸的合成一軟脂酸的合成nNADPHNADPH的來源的來源: : 磷酸戊糖途徑主要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響胞液中異檸檬酸脫氫酶及蘋果酸酶催化

24、的反響乙酰乙酰CoA、ATP、HCO3-、NADPH、Mn2+ 2. 合成原料合成原料n乙酰乙酰CoACoA的主要來源的主要來源: :乙酰乙酰CoA全部在線粒體內產生，經過全部在線粒體內產生，經過 檸檬酸檸檬酸-丙酮酸循環(huán)丙酮酸循環(huán)(citrate pyruvate cycle)出線粒體。出線粒體。乙酰乙酰CoA 氨基酸氨基酸 Glc主要主要線線粒粒體體膜膜胞液胞液線粒體基質線粒體基質丙酮酸丙酮酸 丙酮酸丙酮酸 蘋果酸蘋果酸 草酰乙酸草酰乙酸 檸檬酸檸檬酸 檸檬酸檸檬酸 乙酰乙酰CoA NADPH+H+ NADP+ 蘋果酸酶蘋果酸酶 CoA ATP AMP PPi ATP檸檬酸裂解酶檸檬酸裂解

25、酶 CoA 草酰乙酸草酰乙酸 H2O 檸檬酸合酶檸檬酸合酶 蘋果酸蘋果酸 CO2CO21. 丙二酰丙二酰CoA的合成的合成酶酶-生物素生物素-CO2 + 乙酰乙酰CoA 酶酶-生物素生物素 + 丙二酰丙二酰CoA 二軟脂酸生物合成過程二軟脂酸生物合成過程酶酶-生物素生物素 + HCO3 酶酶-生物素生物素-CO2 ADP+Pi ATP HCO3-+ATPADP+Pi酶酶-生物素生物素酶酶-生物素生物素-CO2丙二酰單酰丙二酰單酰CoA乙酰乙酰CoA乙酰乙酰CoA羧化酶羧化酶乙酰乙酰CoA羧化酶羧化酶 (acetyl CoA carboxylase)是是脂酸合成的限速酶，存在于胞液中，其輔基是生

26、脂酸合成的限速酶，存在于胞液中，其輔基是生物素，物素，Mn2+是其激活劑。其活性受別構調理和是其激活劑。其活性受別構調理和化學修飾調理化學修飾調理 。H2O 活性活性 羧化酶羧化酶檸檬酸檸檬酸乙酰乙酰CoA羧化酶活性的調理羧化酶活性的調理部分活性部分活性 羧化酶羧化酶檸檬酸檸檬酸P無活性無活性羧化酶羧化酶PATPADPAMP活化的活化的 蛋白激酶蛋白激酶Pi蛋白磷酸酶蛋白磷酸酶2A單體單體(無活性無活性)多聚體多聚體(有活性有活性)檸檬酸檸檬酸長鏈脂酰長鏈脂酰CoA2脂酸合成脂酸合成從乙酰從乙酰CoA及丙二酰及丙二酰CoA合生長鏈脂酸，合生長鏈脂酸，是一個反復加成過程，每次延伸是一個反復加成過

27、程，每次延伸2個碳原子。個碳原子。各種生物合成脂酸的過程根本類似。各種生物合成脂酸的過程根本類似。有有7種酶蛋白脂肪酰基轉移酶、丙種酶蛋白脂肪?；D移酶、丙二酰二酰CoA?；D移酶、酰基轉移酶、-酮脂肪酰合成酶、酮脂肪酰合成酶、-酮脂肪酰復原酶、酮脂肪酰復原酶、-羥脂?；撍?、羥脂?；撍?、脂烯酰復原酶和硫酯酶，聚合在一同構脂烯酰復原酶和硫酯酶，聚合在一同構成多酶體系。成多酶體系。軟脂酸合成酶軟脂酸合成酶n大腸桿菌大腸桿菌364563ACP77521ACP421SHSHSHSH1.1.乙酰轉移酶乙酰轉移酶,2.,2.丙二酸單酰丙二酸單酰CoACoA轉移酶轉移酶,3.,3.酮脂酰合酶酮脂酰合

28、酶, ,4.4.酮脂酰復原酶酮脂酰復原酶,5.,5.烯酰復原酶烯酰復原酶, ,6.6.水化酶水化酶,7.,7.硫酯酶硫酯酶, ACP, ACP：?；d體蛋白：?；d體蛋白其輔基是其輔基是4-磷酸泛酰磷酸泛酰氨基乙硫醇氨基乙硫醇,是脂?；d體。是脂?；d體。?；d體蛋白?；d體蛋白(ACP)丙二酸單酰丙二酸單酰CoA轉變?yōu)檐浿徂D變?yōu)檐浿徂D移轉移CESHACPSHECH3COSCoACoASH乙酰轉移酶乙酰轉移酶( AT)CESHACPSCOCH3ECESCOCH3ACPSHECESCOCH3ACPSCOCH2*COOHE*COOH CH2COSCoACoASH 丙二酰轉丙二酰轉移酶移酶(MT

29、)縮合脫羧縮合脫羧 CESCOCH3ACPSCOCH2*COOHE*CO2縮合酶縮合酶(CE)CESHACPSCOCH2COCH3E復原、脫水、再復原復原、脫水、再復原CESHACPSCOCH2COCH3ECESHACPSCOCH2CHCH3EOHNADPH+H+NADP+-酮脂酰酮脂酰 復原酶復原酶(KR)(KR)脫水酶脫水酶CESHACPSCOC=C-CH3EHHNADPH+H+NADP+烯酰復原酶烯酰復原酶(ER)CESHACPSCOCH2CH2CH3ECESHACPSCO(CH2)13CH2CH3ECH3CH2(CH2)13COOH+CESHACPSHEH2O硫酯酶硫酯酶 (TE)再經

30、再經6次循環(huán)次循環(huán)軟脂酸軟脂酸CESCOCH2CH2CH3ACPSHE丁酰基轉移丁?；D移n軟脂酸合成的總反響軟脂酸合成的總反響: : CH3COSCoA +7 HOOCH2COSCoA + 14NADPH+H+CH3(CH2)14COOH+ 7 CO2 + 6H2O+8HSCoA+ 14NADP+ 脂酸合成途徑與脂酸的脂酸合成途徑與脂酸的-氧化比較氧化比較代謝途徑代謝途徑脂肪酸合成途徑脂肪酸合成途徑脂酸的脂酸的-氧化氧化進行的部位進行的部位細胞漿細胞漿線粒體線粒體酰基載體?；d體ACPCoASH反應步驟反應步驟縮合、還原、脫水、再還原縮合、還原、脫水、再還原脫氫、加水、再脫氫、硫解脫氫、加水

31、、再脫氫、硫解原料來源原料來源檸檬酸轉運機制將乙酰輔檸檬酸轉運機制將乙酰輔A從線粒從線粒體運至細胞漿，體運至細胞漿，NADPH來自糖代來自糖代謝謝肉毒堿載體系統將脂酰輔酶肉毒堿載體系統將脂酰輔酶A從細從細胞漿運至線粒體胞漿運至線粒體碳鏈的變化碳鏈的變化脂酸鏈獲取脂酸鏈獲取2個碳單元個碳單元 （來自乙酰輔酶（來自乙酰輔酶A，直接供體是丙，直接供體是丙二酰輔酶二酰輔酶A ）脂酸鏈脫去脂酸鏈脫去2個碳單元個碳單元（生成乙酰輔酶（生成乙酰輔酶A）方向方向從甲基端到羧基端從甲基端到羧基端從羧基端到甲基端從羧基端到甲基端能量的變化及參與的能量的變化及參與的輔酶輔酶消耗消耗ATP和和NADPHH+產生產生F

32、ADH2、NADH+H+關鍵酶關鍵酶乙酰乙酰CoA羧化酶（生物素、羧化酶（生物素、Mn2）肉堿脂酰轉移酶肉堿脂酰轉移酶I脂肪組織：主要以葡萄糖為原料合成脂肪，也利用脂肪組織：主要以葡萄糖為原料合成脂肪，也利用CM或或VLDL中的中的FA合成脂肪，儲存。合成脂肪，儲存。四、甘油三酯的合成代謝四、甘油三酯的合成代謝肝臟：肝內質網合成的肝臟：肝內質網合成的TG，組成，組成VLDL入血。入血。小腸粘膜：利用脂肪消化產物再合成脂肪，小腸粘膜：利用脂肪消化產物再合成脂肪，以以CM的方式入血。的方式入血。一合成部位一合成部位 甘油和脂酸主要來自于葡萄糖代謝甘油和脂酸主要來自于葡萄糖代謝 CM中的中的FFA來

33、自食物脂肪來自食物脂肪甘油一酯途徑小腸粘膜細胞甘油一酯途徑小腸粘膜細胞甘油二酯途徑肝、脂肪細胞甘油二酯途徑肝、脂肪細胞二合成原料二合成原料三合成根本過程三合成根本過程 CH2OH 肝、腎、腸甘油激酶肝、腎、腸甘油激酶 CH2OHHOCH HO CH CH2OH ATP ADP CH2O P 甘油甘油 -磷酸甘油磷酸甘油NAD+NADH+ + H+ CH2OH C O CH2O P 磷酸二羥丙酮磷酸二羥丙酮糖酵解糖酵解糖異生糖異生-磷酸甘油脫氫酶磷酸甘油脫氫酶甘油一酯途徑 脂酰脂酰CoA合成酶合成酶 酯酰酯酰CoA 轉移酶轉移酶 CoA R2COCoA R3COCoA CoA 酯酰酯酰CoA 轉

34、移酶轉移酶CHCH2 2OH OH CHCH2 2OH OH CHOCHO- -C C- -R R1 1 O =CHCH2 2OH OH CHCH2 2OH OH CHOCHO- -C C- -R R1 1 O =CHCH2 2OH OH CHCH2 2OO- -C C- -R R2 2CHOCHO- -C C- -R R1 1 O=O =CHCH2 2OH OH CHCH2 2OO- -C C- -R R2 2CHOCHO- -C C- -R R1 1 O=O =CHCH2 2OO- -C C- -R R3 3 CHCH2 2OO- -C C- -R R2 2 CHOCHO- -C C- -

35、R R1 1 O=O=O=甘甘油油二二酯酯途途徑徑 酯酰酯酰CoA轉移酶轉移酶 CoA R1COCoA 酯酰酯酰CoA 轉移酶轉移酶 CoA R2COCoA 磷脂酸磷脂酸磷酸酶磷酸酶Pi 酯酰酯酰CoA 轉移酶轉移酶 CoA R3COCoA PiPiCHCH2 2OO- -CHCH2 2OH OH CHOH CHOH 3 - 磷磷酸酸甘甘油油PiPiCHCH2 2OO- -CHCH2 2OH OH CHOH CHOH 3 - 磷磷酸酸甘甘油油O=PiCHCH2 2OO- -CHCH2 2OO- -C C- -R R1 1 CHOH CHOH 1-酯酯酰酰-3 - 磷磷酸酸甘甘油油O=PiCHC

36、H2 2OO- -CHCH2 2OO- -C C- -R R1 1 CHOH CHOH 1-酯酯酰酰-3 - 磷磷酸酸甘甘油油PiCHCH2 2OO- -CHCH2 2OO- -C C- -R R1 1 CHOH CHOH PiCHCH2 2OO- -CHCH2 2OO- -C C- -R R1 1 CHOH CHOH 1-酯酯酰酰-3 - 磷磷酸酸甘甘油油O=PiCHCH2 2OO- -CHCH2 2OO- -C C- -R R1 1 CHOCHO- -C C- -R R2 2 O=磷磷脂脂酸酸O=PiCHCH2 2OO- -CHCH2 2OO- -C C- -R R1 1 CHOCHO-

37、-C C- -R R2 2 O=磷磷脂脂酸酸CHCH2 2OH OH CHCH2 2OO- -C C- -R R1 1 CHOCHO- -C C- -R R2 2 O=O=1 1，2 2- -甘甘油油二二酯酯CHCH2 2OO- -C C- -R R3 3 CHCH2 2OO- -C C- -R R1 1 CHOCHO- -C C- -R R2 2 O=O=O=甘甘油油三三酯酯CHCH2 2OO- -C C- -R R3 3 CHCH2 2OO- -C C- -R R1 1 CHOCHO- -C C- -R R2 2 O=O=O=甘甘油油三三酯酯 3-磷酸甘油主要來自糖代謝。磷酸甘油主要來自糖

38、代謝。 肝、腎等組織含有甘油激酶，可利用游離甘油。肝、腎等組織含有甘油激酶，可利用游離甘油。甘油激酶肝、腎甘油激酶肝、腎ATPADPCHCH2 2OH OH CHCH2 2OH OH CHOH CHOH 游游離離甘甘油油PiPiCHCH2 2OO- -CHCH2 2OH OH CHOH CHOH 3 - 磷磷酸酸甘甘油油第二節(jié)第二節(jié)膽固醇代謝膽固醇代謝Metabolism of Metabolism of CholesterolCholesteroln 膽固醇膽固醇(cholesterol)構造：構造：固醇共同構造：固醇共同構造：環(huán)戊烷多氫菲環(huán)戊烷多氫菲HHHHHABCD12345678910

39、11121314151617動物膽固醇動物膽固醇(27(27碳碳) )植物植物(29碳碳)酵母酵母(28碳碳)n 膽固醇在體內含量及分布：膽固醇在體內含量及分布：含量：含量： 約約140140克克分布：分布：廣泛分布于全身各組織中廣泛分布于全身各組織中, , 大約大約 分布在腦、分布在腦、神經組織；肝、腎、腸等內臟、皮膚、脂肪組神經組織；肝、腎、腸等內臟、皮膚、脂肪組織中也較多；肌肉組織含量較低；腎上腺、卵織中也較多；肌肉組織含量較低；腎上腺、卵巢等合成類固醇激素的腺體含量較高。巢等合成類固醇激素的腺體含量較高。存在方式：游離膽固醇、膽固醇酯存在方式：游離膽固醇、膽固醇酯一、膽固醇的合成原料為

40、乙酰一、膽固醇的合成原料為乙酰CoA和和NADPH組織定位：除成年動物腦組織及成熟紅細胞外，幾乎全身組織定位：除成年動物腦組織及成熟紅細胞外，幾乎全身各組織均可合成，以肝、小腸為主。各組織均可合成，以肝、小腸為主。細胞定位：胞液、光面內質網細胞定位：胞液、光面內質網一合成部位一合成部位1分子膽固醇分子膽固醇18乙酰乙酰CoA + 36ATP + 16(NADPH+H+)葡萄糖有氧氧化葡萄糖有氧氧化磷酸戊糖途徑磷酸戊糖途徑乙酰乙酰CoA經過檸檬酸經過檸檬酸-丙酮酸循環(huán)出線粒體丙酮酸循環(huán)出線粒體二合成原料二合成原料三合成根本過程三合成根本過程合成膽固醇合成膽固醇的限速酶的限速酶甲羥戊酸甲羥戊酸的合

41、成的合成鯊烯的合成鯊烯的合成膽固醇的合成膽固醇的合成限速酶限速酶HMG-CoA復原酶復原酶 酶的活性具有晝夜節(jié)律性酶的活性具有晝夜節(jié)律性 (午夜最高，中午最低午夜最高，中午最低 可被磷酸化而失活，脫磷酸可恢復活性可被磷酸化而失活，脫磷酸可恢復活性 受膽固醇的反響抑制造用受膽固醇的反響抑制造用 胰島素、甲狀腺素能誘導肝胰島素、甲狀腺素能誘導肝HMG-COA復原酶的復原酶的合成合成四膽固醇合成受多種要素調理四膽固醇合成受多種要素調理 饑餓與禁食可抑制肝合成膽固醇。饑餓與禁食可抑制肝合成膽固醇。 攝取高糖、高飽和脂肪膳食后，膽固醇的合攝取高糖、高飽和脂肪膳食后，膽固醇的合成添加。成添加。 膽固醇可反

42、響抑制肝膽固醇的合成。它主要膽固醇可反響抑制肝膽固醇的合成。它主要抑制抑制HMG-CoA復原酶的合成。復原酶的合成。饑餓與飽食饑餓與飽食膽固醇膽固醇 胰島素及甲狀腺素能誘導肝胰島素及甲狀腺素能誘導肝HMG-CoA復原復原酶的合成，從而添加膽固醇的合成。酶的合成，從而添加膽固醇的合成。 胰高血糖素及皮質醇那么能抑制胰高血糖素及皮質醇那么能抑制HMG-CoA復原酶的活性，因此減少膽固醇的合成。復原酶的活性，因此減少膽固醇的合成。 甲狀腺素還促進膽固醇在肝轉變?yōu)槟懼帷＜谞钕偎剡€促進膽固醇在肝轉變?yōu)槟懼帷?激素激素l新型降膽固醇藥物新型降膽固醇藥物 根據根據HMG-CoA復原酶是膽固醇合成的限速酶

43、，在新復原酶是膽固醇合成的限速酶，在新的藥物開發(fā)上發(fā)現了的藥物開發(fā)上發(fā)現了HMG-CoA復原酶的競爭性抑制復原酶的競爭性抑制劑劑-他汀類藥物，可有效抑制肝膽固醇的合成，降他汀類藥物，可有效抑制肝膽固醇的合成，降低血膽固醇。低血膽固醇。 他汀類藥物：洛伐他汀他汀類藥物：洛伐他汀lovastatin) 普伐他汀普伐他汀pravastatin) 塞伐他汀塞伐他汀simvastatin)二、轉化成膽汁酸及類固醇激素是二、轉化成膽汁酸及類固醇激素是體內膽固醇的主要去路體內膽固醇的主要去路 膽固醇的母核膽固醇的母核環(huán)戊烷多氫菲在體內不環(huán)戊烷多氫菲在體內不能被降解，但側鏈可被氧化、復原或降解，實能被降解，但

44、側鏈可被氧化、復原或降解，實現膽固醇的轉化。現膽固醇的轉化。一膽固醇可轉變?yōu)槟懼嵋荒懝檀伎赊D變?yōu)槟懼崮懝檀荚谠诟渭毎修D化成膽汁酸膽固醇在在肝細胞中轉化成膽汁酸(bile acid)，隨膽汁經膽管排入十二指腸，是體內，隨膽汁經膽管排入十二指腸，是體內代謝的主要去路。代謝的主要去路。 二膽固醇可轉化為類固醇激素二膽固醇可轉化為類固醇激素 器官器官合成的類固醇激素合成的類固醇激素腎上腺腎上腺皮質球狀帶皮質球狀帶醛固酮醛固酮皮質束狀帶皮質束狀帶皮質醇皮質醇皮質網狀帶皮質網狀帶雄激素雄激素睪丸睪丸間質細胞間質細胞睪丸酮睪丸酮卵巢卵巢卵泡內膜細胞卵泡內膜細胞雌二醇、孕酮雌二醇、孕酮黃體黃體三膽固醇可

45、轉化為維生素三膽固醇可轉化為維生素D3D3的前體的前體7-脫氫膽固醇脫氫膽固醇第三節(jié)第三節(jié)Metabolism of Lipoprotein血漿脂蛋白代謝血漿脂蛋白代謝一、血脂是血漿所含脂類的統稱一、血脂是血漿所含脂類的統稱血漿所含脂類統稱血脂，包括：甘油三血漿所含脂類統稱血脂，包括：甘油三酯、磷脂、膽固醇及其酯以及游離脂酸。酯、磷脂、膽固醇及其酯以及游離脂酸。外源性外源性從食物中攝取從食物中攝取 內源性內源性肝、脂肪細胞及其他組織合成后肝、脂肪細胞及其他組織合成后釋放入血釋放入血n定義：定義：n來源：來源：血脂含量受膳食、年齡、性別、職業(yè)及代謝血脂含量受膳食、年齡、性別、職業(yè)及代謝等的影響，

46、動搖范圍很大。等的影響，動搖范圍很大。組成組成血漿含量血漿含量空腹時主空腹時主要來源要來源mg/mLmmol/L總脂總脂400700(500)甘油三酯甘油三酯10150(100)0.111.69(1.13)肝肝總膽固醇總膽固醇100250(200)2.596.47(5.17)肝肝膽固醇酯膽固醇酯70250(200)1.815.17(3.75)游離膽固醇游離膽固醇4070(55)1.031.81(1.42)總磷脂總磷脂150250(200)48.4480.73(64.58)肝肝卵磷脂卵磷脂50200(100)16.164.6(32.3)肝肝神經磷脂神經磷脂50130(70)16.142.0(22

47、.6)肝肝腦磷脂腦磷脂1535(20)4.813.0(6.4)肝肝游離脂酸游離脂酸520(15)脂肪組織脂肪組織正常成人空腹血脂的組成及含量正常成人空腹血脂的組成及含量電泳法電泳法血脂與血漿中的蛋白質結合，以脂蛋白血脂與血漿中的蛋白質結合，以脂蛋白(lipoprotein)(lipoprotein)方式而運輸。方式而運輸。 CM 前前 二、不同血漿脂蛋白其組成、構造均不同二、不同血漿脂蛋白其組成、構造均不同一血漿脂蛋白的分類一血漿脂蛋白的分類超速離心法：超速離心法：CM、VLDL、LDL、HDL乳糜微粒乳糜微粒chylomicron ( CM)極低密度脂蛋白極低密度脂蛋白very low de

48、nsity lipoprotein (VLDL)低密度脂蛋白低密度脂蛋白low density lipoprotein (LDL)高密度脂蛋白高密度脂蛋白high density lipoprotein (HDL)Four classes of lipoproteins, visualized in the electronmicroscope after negative staining. Clockwise from top left: chylomicrons, 50 to 200 nm in diameter; VLDL, 28 to 70 nm; HDL, 8 to 11 nm;

49、and LDL, 20 to 25 nm. CM 前前 超速離心超速離心 CM VLDL LDL HDL密度密度電泳法電泳法0.95原點原點0.951.006前前 1.0061.063 1.0631.210 組組成成脂類脂類含含TG最多最多， 8090%含含TG 5070%含含膽固醇及其酯膽固醇及其酯最多，最多，4050%含含脂類脂類50%蛋白質蛋白質最少最少, 1%510%2025%最多，約最多，約50%載脂蛋白載脂蛋白組成組成功能功能apoB48、E A、A A、C C、C轉運外源性轉運外源性脂肪脂肪apoB100、C、C C、 E轉運內源性轉運內源性脂肪脂肪apoB100轉運內源性膽固轉

50、運內源性膽固醇去肝外組織醇去肝外組織apo A、 A轉運磷脂和將轉運磷脂和將肝外的膽固醇肝外的膽固醇逆向轉運回肝逆向轉運回肝二血漿脂蛋白的組成二血漿脂蛋白的組成載脂蛋白載脂蛋白(apolipoprotein, apo) 指血指血漿脂蛋白中的蛋白質部分。漿脂蛋白中的蛋白質部分。apo A: A、A、A 、AVapo B: B100、B48apo C: C、C、C、Capo Dapo E三載脂蛋白三載脂蛋白n定義：定義：n種類種類20多種多種 載脂蛋白可調理脂蛋白代謝關鍵酶活性：載脂蛋白可調理脂蛋白代謝關鍵酶活性：A激活激活LCAT (卵磷酯膽固醇脂轉移酶卵磷酯膽固醇脂轉移酶)C激活激活LPL (

51、脂蛋白脂肪酶脂蛋白脂肪酶)A輔助激活輔助激活LPLC抑制抑制LPLA激活激活HL (肝脂肪酶肝脂肪酶) 載脂蛋白可參與脂蛋白受體的識別：載脂蛋白可參與脂蛋白受體的識別：A識別識別HDL受體受體B100，E 識別識別LDL受體受體 結合和轉運脂質，穩(wěn)定脂蛋白的構造結合和轉運脂質，穩(wěn)定脂蛋白的構造 n功能：功能：疏水性較強的疏水性較強的TG及膽固醇酯位于內核。及膽固醇酯位于內核。具極性及非極性具極性及非極性基團的載脂蛋白、磷基團的載脂蛋白、磷脂、游離膽固醇，以脂、游離膽固醇，以單分子層借其非極性單分子層借其非極性疏水基團與內部疏水疏水基團與內部疏水鏈相聯絡，極性基團鏈相聯絡，極性基團朝外。朝外。四

52、脂蛋白的構造四脂蛋白的構造n來源：來源：小腸合成的小腸合成的TG和合成及吸收的和合成及吸收的磷脂、膽固醇磷脂、膽固醇+apo B48 、 A、 A、 A 三、血漿脂蛋白是血脂的運輸方式，三、血漿脂蛋白是血脂的運輸方式， 但代謝和功能各異但代謝和功能各異一乳糜微粒一乳糜微粒Chylomicrons (CM)n代謝：代謝：新生新生CM 成熟成熟CM CM殘粒殘粒 LPL 肝細胞攝取肝細胞攝取LDL受體相關蛋白受體相關蛋白 FFA 外周組織外周組織 血液血液 CMCM顆粒較大，能使光散色，半衰期短。因此餐后顆粒較大，能使光散色，半衰期短。因此餐后易出現血清渾濁易出現血清渾濁乳糜血乳糜血n來源：來源：

53、+ apo B100、En代謝：代謝：VLDL VLDL殘粒殘粒LDL LPL LPL、HL LPL脂蛋白脂肪酶脂蛋白脂肪酶 HL 肝脂肪酶肝脂肪酶 外周組織外周組織 肝細胞合成的肝細胞合成的TG磷脂、膽固醇及其酯磷脂、膽固醇及其酯以肝臟為主，小腸可合成少量。以肝臟為主，小腸可合成少量。二極低密度脂蛋白二極低密度脂蛋白nVLDL的生理功能：運輸內源性的生理功能：運輸內源性TG。內內源源性性VLDL的的代代謝謝n來源：由來源：由VLDL轉變而來。轉變而來。n代謝：代謝：LDL受體代謝途徑受體代謝途徑LDL受體廣泛分布于肝動脈壁細胞等全受體廣泛分布于肝動脈壁細胞等全身各組織的細胞膜外表身各組織的細

54、胞膜外表,特異識別、結合含特異識別、結合含apo E或或apo B100的脂蛋白，故又稱的脂蛋白，故又稱apo B,E受體。受體。三低密度脂蛋白三低密度脂蛋白VLDL受體代謝途徑：受體代謝途徑：ACAT脂酰脂酰CoA膽固醇脂酰轉移酶膽固醇脂酰轉移酶 LDL的非受體代謝途徑的非受體代謝途徑血漿中的血漿中的LDL還可被修飾，修飾的還可被修飾，修飾的LDL如氧如氧化修飾化修飾LDL (ox-LDL)可被去除細胞即單核吞噬細可被去除細胞即單核吞噬細胞系統中的巨噬細胞及血管內皮細胞去除。這兩胞系統中的巨噬細胞及血管內皮細胞去除。這兩類細胞膜外表具有清道夫受體類細胞膜外表具有清道夫受體(scavenger receptor, SR)，攝取去除血漿中的修飾，攝取去除血漿中的修飾LDL。LDL 的的 代代 謝謝轉運肝合成的內源性膽固醇。轉運肝合成的內源性膽固醇。正常人每天降解正常人每天降解45%的的LDL，其中，其中2/3經經LDL受體途徑降解，受體途徑降解，1/3由去除細胞去除。由去除細胞去除。nLDL的生理功能：的生理功能：主要在肝合成；小腸亦可合成。主要在肝合成；小腸亦可合成。CM、VLDL代謝時，其外表代謝時，其外表apo A、A、A、apo C及磷脂、膽固醇等分開亦及磷脂、膽固醇等分開亦可構成新生可構成新生HDL。 HDL