第5章 脂类代谢
H3C
CoA
S
O
CoA
O H3C (CH 2)7 CH2 CH2 CH2 C
C S
CoA
O
O C
H3C
S CoA
C
CoA
H3C (CH2)7 CH2
5 H3C
O C
S
CoA
脂肪酸-氧化循环的特点
① -氧化循环过程在线粒体基质内进行;
② -氧化循环由脂肪酸氧化酶系催化,反应不可
逆;
③ 需要FAD,NAD+,CoA为辅助因子;
FADH2
R-CH2-CH=CH-CO~SCoA
R-CH2-CH(OH)-CH2-CO~SCoA
NAD+
③再脱氢
O H3C (CH2)7 CH2 CH2 CH2 CH2 CH2 CH2 CH2 C S CoA O
H 3C
C S CoA
O H3C (CH2)7 CH2 CH2 CH2 CH2 CH2 C
0.11~1.69(1.13)
2.59~6.47(5.17) 1.81~5.17(3.75) 1.03~1.81(1.42) 48.44~80.73(64.58) 16.1~64.6(32.3) 16.1~42.0(22.6) 4.8~13.0(6.4)
肝 肝
肝 肝 肝 肝 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。
第五节 血浆脂蛋白代谢
Section 5 Metabolism of Lipoproteins
一、血脂
定义: 血浆所含脂类统称血脂,包括:甘油三 酯(TG)、磷脂(PL)、胆固醇(Ch)及胆 固醇酯(ChE)以及游离脂酸(FFA)。 来源: 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
第二节 甘油三酯的代谢
Section 2 Metabolism of Triglyceride
甘油三酯的分子结构
一、甘油三酯的分解代谢
脂肪动员 磷酸二羟丙酮 (进入酵解途径) 脂肪酸的-氧化 H O + CO + ATP 脂肪酸 2 2 甘油
TG
(一)脂肪动员 贮存于脂肪细胞中的甘油三酯 (TG)在脂肪酶 的催化下水解并释放出游离脂肪酸和甘油,并 释放入血供给全身各组织细胞摄取利用的过程 称为脂肪动员。
O CHO-C-R2 CH2OH 1,2-甘油二酯
= =
脂酰CoA 转移酶
CoA
O CH2O-C-R1 O CHO-C-R2 O CH2O-C-R3
= = =
R3COCoA
甘油三酯
第三节
Section 3
磷脂的代谢
Metabolism of Phospholipids
磷脂是一类含有磷酸的类脂,可 分为甘油磷脂(以甘油为基本骨架) 和鞘磷脂(鞘氨醇为基本骨架)。
三、脂类的消化和吸收
食物中的脂类 胆汁酸盐 微团 相应消化酶 产物
乳化
胰脂酶 辅脂酶
甘油三酯 磷
甘油一酯 + 2 FFA
脂 磷脂酶A2 溶血磷脂 + FFA 胆固醇酯酶 胆固醇 + FFA
胆固醇酯
胆汁酸盐的作用
食物脂类的吸收 脂肪与类脂的消化产物,包括甘油一酯、脂 肪酸、胆固醇及溶血磷脂等,与胆汁酸盐一 起形成混合微团,在十二指肠下段及空肠上 段被肠粘膜细胞吸收。
乙酰乙酸
乙酰乙酰CoA
琥珀酸
琥珀酰CoA
2乙酰CoA
2.酮体的利用: 只能在肝外组织利用,利用酮体的酶有两种, 即琥珀酰 CoA转硫酶(主要存在于心、肾、脑 和骨骼肌细胞的线粒体中)和乙酰乙酸硫激酶 (主要存在于心、肾、脑细胞线粒体中)。
3.酮体生成及利用的生理意义: (1) 在正常情况下,酮体是肝输出能源的一种重 要的形式;
内膜
基质
RCO-肉碱 HSCoA
酶Ⅰ
HSCoA
*
酶Ⅱ
RCO-肉碱
RCO~SCoA
肉碱
转位酶
(3)脂酰CoA的 -氧化循环:
-氧化过程由四个连续的酶促反应组成: ① 脱氢; ② 水化; ③ 再脱氢;
④ 硫解。
-氧化循环的反应过程
FAD R-CH2-CH2-CH2-CO~SCoA -2C CH3-CO~SCoA ④硫解 HSCoA L-β-羟脂酰 CoA脱氢酶 R-CH2-CO-CH2-CO~SCoA NADH + H+ 硫 解 酶 水 化 酶 脂酰CoA脱氢酶 H2O ②水化 ①脱氢
ATP CoASH
O RCH2CH2C-OH 脂肪酸
肉 碱 转 运 载 体
脂酰CoA 脱氢酶
FAD FADH2
2ATP
呼吸链
H 2O
O RCH=CHC~SCoA
β α
反2-烯酰CoA 水化酶 β α
L(+)-β羟脂酰 CoA脱氢酶
=
H2O
=
O RCHOHCH2C~SCoA
线 粒 体 膜
β α O RCOCH2C~SCoA
磷脂酶有六种:A1、A2、B1、B2、C、D。
磷脂酶 (phospholipase , PLA)
O
O O
CH2O-C-R1
PLD
PLA1
CH2OH
R2C-O-CH
PLB2
PLB1
O
OH
CH2O-P-O—X
R2C-O-CH
PLA2 PLC
O
OH
CH2O-P-O—X
O CH2O-C-R1
HO-CH
O
CH2O-P-O—X OH
的乙酰CoA。 乙酰 CoA 的来源:葡萄糖的有氧氧化、脂肪
酸氧化、氨基酸的分解代谢等。
(二)α-磷酸甘油的生成
合成甘油三酯所需的 α- 磷酸甘油主要由下列
两条途径生成:
1. 由糖代谢生成(脂肪细胞、肝): 2. 由脂肪动员生成(肝):脂肪动员生成的
甘油被转运至肝后进行处理。
(三)甘油三酯的合成
④ 每循环一次,生成一分子FADH2,一分子 NADH,一分子乙酰CoA和一分子减少两个 碳原子的脂酰CoA。
(4)乙酰CoA彻底氧化: 生成的乙酰CoA进入三羧酸循环彻底氧化分 解并释放出大量能量,并生成ATP。
O RCH2CH2C~SCoA
=
AMP PPi
O RCH2CH2C~SCoA
=
脂酰CoA 合成酶
二、血浆脂蛋白的分类、组成
血脂与血浆中的载脂蛋白(apo)结合, 以脂蛋白(lipoprotein)形式而运输。 (一)血浆脂蛋白的分类
电泳法
CM
前
♁
超速离心法:CM、VLDL、LDL、HDL
1、是生物膜的重要成分,对控制生物膜的流
动性有重要作用;
2、是合成胆汁酸、类固醇激素及维生素D等
生理活性物质的前体。
二、胆固醇的合成
(一)胆固醇合成的部位和原料 合成部位: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。 主要是在肝和小肠的胞液和内质网。
合成原料:为乙酰CoA。
CH2OH CHOH CH2O- Pi 3 - 磷酸甘油
脂酰CoA 转移酶
R1COCoA CoA
O CH2O-C-R1 CHOH CH2O- Pi
=
脂酰CoA 转移酶
R2COCoA CoA
O CH2O-C-R1 O CHO-C-R2 CH2O- Pi 磷脂酸
= =
磷脂酸 磷酸酶
Pi
1-酯酰-3 - 磷酸甘油 O CH2O-C-R1
正常成人空腹血脂的组成及含量
血浆含量
组成 总脂 mg/mL 400~700(500) mmol/L 空腹时主要 来源
甘油三酯
总胆固醇 胆固醇酯 游离胆固醇 总磷脂 卵磷脂 神经磷脂 脑磷脂 游离脂酸
10~150(100)
100~250(200) 70~250(200) 40~70(55) 150~250(200) 50~200(100) 50~130(70) 15~35(20) 5~20(15)
三、胆固醇的转化和排泄
胆固醇在体内不能氧化分解,只能转变成其他 生物活性物质,或随粪便排出体外。 大部分胆固醇转化为生物活性物质: 1、转化为胆汁酸,是胆固醇的主要代谢 去路。 2、转化为类固醇激素,如肾上腺皮质激 素、雄激素和雌激素。 3、转化为维生素D3。 部分胆固醇进入肠道,在肠道菌的作用下还原 成粪固醇,随粪便排出体外。
甘油三酯 甘油三酯 脂肪酶 甘油二酯 (DG) (TG)
甘油二酯 脂肪酶
甘油一酯 (MG)
FFA
FFA 甘油一酯脂肪酶
FFA
甘油
(二)甘油的代谢: 脂肪动员生成的甘油,主要在肝进行代谢。 甘油先磷酸化为-磷酸甘油,再氧化为磷酸二
羟丙酮:
甘油
ATP 甘油磷酸激酶
α-磷酸甘油
ADP
α-磷酸甘油
α -磷酸甘油脱氢酶
以16C的软脂酸为例来计算,则生成ATP的数 目为: 7次-氧化分解产生5×7=35分子ATP; 8分子乙酰CoA可得12×8=96分子ATP; 共可得131分子ATP,减去活化时消耗的两分 子ATP,故软脂酸彻底氧化分解可净生成129 分子ATP。
(四)酮体的生成及利用 脂肪酸在肝中氧化分解所生成的乙酰乙酸、
(二)甘油磷脂的合成代谢:
1. 合成部位:全身各组织细胞内质网,但肝、
肾、肠等组织最活跃。
2. 合成原料:脂肪酸、甘油、磷酸盐、胆碱、
丝氨酸、肌醇、ATP、CTP
3. 过程:
(三)甘油磷脂的分解代谢 甘油磷脂的分解靠存在于体内的各种磷脂酶将 其分解为脂肪酸、甘油、磷酸以及各种含氮化 合物如胆碱、乙醇胺和丝氨酸等。