1、磷脂磷脂酶A2溶血磷脂,脂肪酸胆固醇酯胆固醇酯酶胆固醇,脂肪酸甘油三脂(90%)磷脂、胆固醇及其酯,一些游离脂肪酸胆汁酸盐(小肠)乳化甘油三脂胰脂肪酶甘油一酯,脂肪酸胆汁混合微团(mixed micelles)甘油三酯、磷脂、胆固醇酯少量胆固醇(小肠粘膜细胞)载脂蛋白(apolipoprotein)乳糜微粒(chylomicrons)血液其它细胞一、脂类在体内的贮存和动员脂类贮存场所:皮下,肾周围,肠系膜脂肪动员:脂肪脂肪酶脂肪酸甘油磷脂胆固醇载脂蛋白血液组织细胞血浆脂蛋白血浆脂蛋白磷脂胆固醇甘油三酯胆固醇酯载脂蛋白血浆脂蛋白的分离方法电泳法超速离心法化学沉淀法CM原点VLDL LDLHDL-
2、+血浆脂蛋白电泳图CM电泳 密度 颗粒直径(nm)蛋白质 甘油三酯 胆固醇 磷脂原点VLDL前 LDLHDL 0.960.96-1.0061.0631.063-1.2180-50025-8020-255-300.8-2.55-102545-5080-9550-701052-710-1545206-910-152036主要生理功能CMVLDLLDLHDL转运外源性甘油三酯转运内源性甘油三酯转运内源性胆固醇转运磷脂,胆固醇 CH2OH HOC-H CH2OH+R1COOHR2COOHR3COOH甘油三脂甘油脂肪酸甘油三酯脂肪酶关键酶脂肪动员的概念脂肪动员的概念:贮存于脂肪细胞中的三脂酰甘油在激素敏
3、感脂肪酶激素敏感脂肪酶 (hormone sensitive triglyceride lipase,HSL)的催化下水解并释放出脂肪酸,供给全身各组织细胞摄取利用的过程称为脂肪动员。即即三脂酰甘油脂肪酶三脂酰甘油脂肪酶甘油磷酸激酶+ADPCH2OHCH OHCH2OH甘油CHOHCH2OH OCH2O P OH OH-磷酸甘油+ATPCHOHCH2OHO-磷酸甘油磷酸二羟丙酮酵解过程三羧酸循环氧化+NAD+OCH2O P OH OHC=OCH2OH甘油磷酸脱氢酶丙酮酸糖CO2+H2O-磷酸甘油代谢脂酰辅酶A合成酶脂酰辅酶A-2ATPCoASH脂肪酸脂酰CoA合成酶脂酰SCoAHSCoA酶I肉
4、毒碱脂酰肉毒碱脂酰CoAHSCoA酶II线粒体基质线粒体细胞质线粒体内膜外侧内侧肉毒碱脂酰辅酶转移酶(carnitine acyltransferase)和脂肪酸脂肪酸氧化学说的发现:氧化学说的发现:苯基脂肪酸氧化试验1904年,Franz.Knoop苯基标记含奇数碳原子的脂肪酸喂动物苯基标记含偶数碳原子的脂肪酸喂动物苯甲酸衍生物(马尿酸)测尿中代谢产物测尿中代谢产物苯乙酸衍生物(苯乙尿酸)CONHCH2COOHCH2CONHCH2COOH狗结论:脂肪酸的氧化是从羧基端-碳原子开始,每次分解出一个二碳片断。线粒体酶-脂肪酸-氧化多酶复合体1.脱氢反应RCH2CH2CH2COSCoA RCH2C
5、 CCOSCoAHHFADFADH2脂酰CoA脱氢酶 2.水合反应RCH2C CCOSCoAHHH2O2反烯脂酰CoA水合酶RCH2C CH2COSCoAHOH 3.脱氢反应 RCH2C CH2COSCoAOHHNAD+NADH+H+RCH2CCH2COSCoAO 4.硫解反应 RCH2C CH2COSCoAOHSCoACH3COSCoARCH2COSCoA+(1)脱氢)脱氢(2)水化水化(3)再脱氢)再脱氢(4)硫解)硫解 -氧化氧化-酮脂酰CoA 硫解酶-羟脂酰CoA 脱氢酶2-烯脂酰水化酶脂酰CoA脱氢酶+2ATP+3ATP计算1分子脂肪酸生成ATP数1分子软脂酸(C16)生成ATP数:
6、R(CH2CH2-)12CH2 CH2-CH2-COOHCH2COSCoAR(CH2)12-CH2COSCoA+CH2COSCoA?1234567-氧化氧化 氧化(微粒体氧化酶系)RCH2COOH单加氧酶RCHCOOHOHO脱氢酶NAD+NADH+H+RCCOOHO脱羧酶NAD+NADH+H+-ATPRCOOH+CO2脑,肝氧化(微粒体氧化酶系)短链脂肪酸(C12)CH3(CH2)nCOOH 单加氧酶ONADPHOH-CH2(CH2)nCOOH HOOC(CH2)nCOOH 奇数碳原子脂肪酸的氧化产物:乙酰CoA丙二酰CoA琥珀酰CoATCA+CO2+H2O偶数碳饱和脂肪酸的氧化分解偶数碳饱和
7、脂肪酸的氧化分解1.在线粒体进行在线粒体进行-氧化氧化2.在微粒体进行在微粒体进行-氧化和氧化和-氧化氧化3.-氧化发生在哺乳动物的肝脏和脑组织微粒体,长氧化发生在哺乳动物的肝脏和脑组织微粒体,长链脂肪酸链脂肪酸-碳羟基化碳羟基化,生成生成-羟脂酸。羟脂酸。长链长链-羟脂酸羟脂酸是脑苷脂的主要成分。是脑苷脂的主要成分。4.-氧化发生在动物体内肝脏微粒体氧化发生在动物体内肝脏微粒体,十二碳以下的短十二碳以下的短链脂肪酸链脂肪酸-碳连续进行羟化、羧化,生成二羧酸。碳连续进行羟化、羧化,生成二羧酸。5.-氧化和氧化和-氧化的产物都可以继续进行彻底氧化。氧化的产物都可以继续进行彻底氧化。奇数碳饱和脂肪
8、酸的氧化分解奇数碳饱和脂肪酸的氧化分解1.人体内有极少量的奇数碳脂肪酸人体内有极少量的奇数碳脂肪酸2.奇数碳脂肪酸经过奇数碳脂肪酸经过(n-1)2-1次次-氧化后除了生成氧化后除了生成(n-1)2-1分子的乙酰分子的乙酰CoA之外,还又之外,还又1分子的丙酰分子的丙酰CoA。3.丙酰丙酰CoA经丙酰经丙酰CoA羧化酶、异构酶和甲基丙二酸单羧化酶、异构酶和甲基丙二酸单酰酰CoA变位酶催化,最终可以转变为琥珀酰变位酶催化,最终可以转变为琥珀酰CoA,进,进入入TCA彻底氧化。彻底氧化。不饱和脂肪酸的氧化分解不饱和脂肪酸的氧化分解1.不饱和脂肪酸的氧化途径基本上是饱和脂肪酸的不饱和脂肪酸的氧化途径基
9、本上是饱和脂肪酸的-氧化氧化2.当当-氧化进行到不饱和脂肪酸的顺式双键时,即氧化进行到不饱和脂肪酸的顺式双键时,即3顺式烯脂酰顺式烯脂酰CoA时,在异构酶的作用下转变为时,在异构酶的作用下转变为3反式烯脂酰反式烯脂酰CoA,就可以继续进行,就可以继续进行-氧化氧化3.多部饱和脂肪酸氧化分解还需要差向异构酶的作多部饱和脂肪酸氧化分解还需要差向异构酶的作用,才能够顺利地彻底氧化分解。用,才能够顺利地彻底氧化分解。四、酮体(Ketone bodies)的生成和利用乙酰乙酸(acetoacetic acid)约占30%-羟丁酸(-hydroxybutyric acid)约占70%丙酮(acetone)
10、极少量的脂肪酸氧化分解的中间产物,包括乙酰乙酸,-羟丁酸,丙酮酮体1.酮体的生成n场所:肝细胞线粒体n原料:乙酰CoA1)2CH3COSCoA乙酰乙酰CoA硫解酶2)CH3COCH2COSCoA+CH3COSCoA羟甲基戊二酸单酰CoA合成酶HMGCoAHMGCoA裂解酶CH3COCH2COSCoA HOOCCH2-C-CH2COSCoAOHCH3 3)HOOCCH2-C-CH2COSCoAOHCH3CH3COCH2COOH+CH3COSCoA乙酰乙酰CoA乙酰乙酸(HMGCoA合成酶)乙酰乙酸脱羧酶4)CH3COCH2COOHCH3CHOHCH2COOH5)CH3COCH2COOHCH3CO
11、CH3NAD+NADH+H+2CH3COSCoACH3COCH2COOHNADH+H+NAD+CH3COSCoAHMGCoAHMGCoA合成酶酮体肝脏线粒体脂肪酸乙酰乙酰CoA乙酰乙酰CoAG,GnFFA生酮氨基酸FFA酮体胆固醇CO2+H2O有氧氧化氧化2.酮体的利用心,肾,脑,骨骼肌CH3COCH2COOH+乙酰乙酸HOOCCH2CH2COSCoA琥珀酰CoACH3COCH2COSCoA乙酰乙酰CoA+HOOCCH2CH2COOH琥珀酸琥珀酰转硫酶CH3COCH2COSCoA乙酰乙酰CoA硫解酶2CH3COSCoACH3COCH2COOH乙酰乙酸硫激酶(心,肾,脑)HSCoACH3CHOH
12、CH2COOHCH3COCH2COOH乙酰乙酸硫激酶CH3COCH2COSCoA乙酰乙酰CoA硫解酶2CH3COSCoA2.酮体的利用+琥珀酰CoA琥珀酰CoA转硫酶乙酰乙酰SCoA+琥珀酸乙酰乙酰SCoA硫解酶2乙酰SCoATCA乙酰乙酸乙酰乙酸SCoASCoA硫激酶硫激酶丙酮酸羟丁酸乙酰乙酸丙酮肝外组织血液中酮体的浓度过量导致体内酸碱平衡紊乱,出现酸中毒,即酮症酸中毒。第四节 脂肪的合成代谢+脂肪酸脂肪 磷酸甘油HOCOR1 CH2OHCHOH CH2OHHOCOR2HOCOR3 CH2OCOR1CHOCOR2 CH2OCOR3一、磷酸甘油的合成GNAD+Gly-PGly-磷酸甘油脱氢酶N
13、ADH+H+DHAP甘油激酶(肝)ATPADP二、脂肪酸的生物合成合成部位:胞浆原料:乙酰CoA合成过程1.乙酰CoA:线粒体胞浆柠檬酸-丙酮酸循环柠檬酸-丙酮酸循环PA乙酰CoA苹果酸柠檬酸CO2CoA柠檬酸草酰乙酸草酰乙酸PA乙酰CoACO2G基质胞液线粒体内膜-ATP2.丙二酰CoA的合成乙酰CoA+CO2乙酰CoA羧化酶丙二酸单酰CoA+ADP+Pi(Acetyl CoA carbosylase)辅酶:生物素+ATP(胞液)3.脂肪酸合成乙酰CoA+丙二酸单酰CoA脂肪酸合成酶+ACP脂肪酸ACP:酰基载体蛋白 acyl carrier protein 脂肪酸合成酶六个酶,一个酰基载体
14、蛋白乙酰CoA+7丙二酰CoA+14NADPH+14H+7ATP脂肪酸合成酶复合体软脂酸+8CoASH+14NADP+7ADP+7Pi+7H2O+7CO2 CH2OHCHOH CH2-O-P-磷酸甘油溶血磷脂酸-磷酸甘油二酯甘油二酯脂肪 CH2OCOR1 CHOCOR2CH2-OH CH2OCOR1CHOH CH2-O-P CH2OCOR1 CHOCOR2 CH2-O-P+R1COCoA+R2COCoA+H2O+R3COCoA CH2OCOR1CHOCOR2 CH2OCOR3脂肪酸合成脂肪酸分解部位原料能量产物氢载体胞浆线粒体乙酰CoA脂酰CoA脂肪酸乙酰CoANADPHNADH+H+,FAD
15、H2-ATP+ATP乙酰CoA:线粒体胞浆柠檬酸-丙酮酸循环1)2CH3COSCoA乙酰乙酰CoA硫解酶2)CH3COCH2COSCoA+CH3COSCoA羟甲基戊二酸单酰CoA合成酶HMGCoAHMGCoA还原酶CH3COCH2COSCoA HOOCCH2-C-CH2COSCoAOHCH3 3)HOOCCH2-C-CH2COSCoAOHCH3甲羟戊酸(MVA)乙酰乙酰CoA(HMGCoA合成酶)NADPH+H+关键酶MVA 胆固醇高脂血症与降脂药物血浆脂蛋白的代谢和功能LPLApoB48ApoEApoB48ApoCIIApoETG成熟CM游离脂肪酸(肝外组织利用)CMR肝细胞摄取ApoB10
16、0ApoCIIApoETG,CE成熟VLDLLPLApoB100CE外周组织细胞摄取游离脂肪酸(肝外组织利用)ApoA-IApoA-IIApoE新生HDLLCATChApoA-IApoA-IIApoECE成熟HDL外周组织细胞CEApoA-I 受体LDLLPL-脂蛋白脂肪酶 LCAT-卵磷脂胆固醇 酰基转移酶LDL受体降血脂药降低血总胆固醇和低密度脂蛋白 他汀类:如辛伐他汀、普伐他汀和氟伐他汀等 降低甘油三酯为主 贝特类:非诺贝特和诺衡 HMG-COA还原酶抑制剂还原酶抑制剂增强脂蛋白脂肪酶增强脂蛋白脂肪酶烟酸烟酸胆酸鳌合剂胆酸鳌合剂竞争性抑制他汀类药物 辛伐他汀、普伐他汀、洛伐他汀、氟伐他汀和阿托伐他汀 他汀类药物的侧链结构有与羟甲基戊二酰辅酶A(HMG-CoA)相似的部分,竞争性地抑制抑制胆固醇合成 TGHSLGlyFAGly-ATPDHAPPACH3COSCoATCAF SCoACAT F SCoA HSLHormone stimulating lipaseHMGCoAHMGCoA Syn柠CH3COSCoAHMGCoAHMGCoA RAcetyl CoA C丙SCoAChCO2+H2OKetone bodiesG