生物化学 药立波 b站视频配套 第七章:脂质代谢
第七章:脂质代谢
第一节:脂质的构成、功能及分析
一:脂质是种类繁多,结构复杂的一类大分子物质
(一)甘油三酯是甘油的脂肪酸酯
(二)脂肪酸是脂肪烃的羧酸
(三)磷脂可分为甘油磷脂和鞘磷脂两大类
磷脂:由甘油或鞘氨醇、脂肪酸、磷酸和含氮化合物组成。含甘油的磷脂称为甘油磷脂
甘油磷脂分类:磷脂酰胆碱,磷酯酰丝氨酸,磷脂酰乙醇胺,磷脂酰肌醇等
(四)胆固醇以环戊烷多氢菲为基本结构
二:脂质具有复杂的生物学功能
(一)甘油三酯是机体内重要的能源物质
(二)脂肪酸具有多种重要生理功能
1.提供必需脂肪酸
必需脂肪酸:人体自身不能合成、必需由食物提供的脂肪酸称为必需脂肪酸,主要包括亚油酸,亚麻酸,花生四烯酸
2.合成不饱和脂肪酸衍生物
(三)磷脂是重要的结构成分和信号分子
1.磷脂是构成生物膜的重要成分
2.磷脂酰肌醇是第二信使的前体
(四)胆固醇是生物膜的重要组成成分和具有重要生物学功能固醇类物质的前体
1.胆固醇是细胞膜的基本结构成分
2.胆固醇可转化为一些具有重要生物学功能的固醇化合物
三:脂质组分的复杂性决定了脂质分析技术的复杂性
(一)用有机溶剂提取脂质
(二)用层析分离脂质
(三)根据分析目的和脂质性质选择分析方法
(四)复杂的脂质分析还需特殊的处理
第二节:脂质的消化和吸收
一:胆汁酸盐协助脂质消化酶消化脂质
二:吸收的脂质经再合成进入血循环
三:脂质消化吸收在维持机体脂质平衡中具有重要作用
第三节:甘油三酯代谢
一:不同来源脂肪酸在不同器官以不完全相同的途径合成甘油三酯
(一)肝、脂肪组织及小肠是甘油三酯合成的主要场所
(二)甘油和脂肪酸是合成甘油三酯的基本原料
(三)甘油三酯合成有甘油一酯和甘油二酯两条途径
1.脂肪酸活化成脂酰辅酶A
2.小肠粘膜细胞以甘油一酯途径合成甘油三酯
3.肝和脂肪组织细胞以甘油二酯途径合成甘油三酯
二:内源性脂肪酸的合成需先合成软脂酸再加工延长
(一)软脂酸由乙酰辅酶A在脂肪酸合酶催化下合成
1.软脂酸在胞质中合成
2.乙酰辅酶A是软脂酸合成的基本原料
乙酰辅酶A的来源主要是葡萄糖分解产生,在线粒体内产生,不能自由通过线粒体内膜,需要通过柠檬酸-丙酮酸循环进入胞质。
柠檬酸-丙酮酸循环:乙酰辅酶a首先在线粒体内柠檬酸合酶催化下与草酰乙酸缩合生成柠檬酸;后者通过线粒体内膜载体转运进入细胞质,柠檬酸被裂解,重新生成草酰乙酸和乙酰辅酶A。进入胞质的草酰乙酸被还原成苹果酸,再经线粒体内膜载体转运至线粒体内。苹果酸经过一系列酶促反应生成草酰乙酸,然后继续与乙酰辅酶A缩合,将乙酰辅酶A转运至胞质,用于软脂酸合成
交际花
软脂酸的合成需要nadph
3.一分子软脂酸由一分子乙酰辅酶A与7分子丙二酸单酰辅酶a缩合而成
1)乙酰辅酶A转化为丙二酸单酰辅酶A:由乙酰辅酶A羧化酶催化
乙酰辅酶A受别构调节和化学修饰调节
别构调节:
化学修饰调节:磷酸化失活,去磷酸化恢复活性
2)软脂酸经七次缩合,还原,脱水,再还原基本反应循环合成
(二)软脂酸延长在内质网和线粒体内进行
1.内质网脂肪酸延长途径以丙二酸单酰辅酶A为二碳单位供体
2.线粒体脂肪酸延长途径以乙酰辅酶A为二碳单位供体
(三)不饱和脂肪酸的合成需要多种去饱和酶催化
(四)脂肪酸合成受代谢物和激素调节
1.代谢物通过改变原料供应量和乙酰辅酶A羧化酶活性调节脂肪酸的合成
2.胰岛素是调节脂肪酸合成的主要激素
3.脂肪酸合酶可作为药物治疗的靶点
三:甘油三酯氧化分解产生大量atp供机体需要
(一)甘油三酯分解代谢从脂肪动员开始
脂肪动员:指把储存在脂肪细胞内的脂肪在脂肪酶的作用下,逐步水解,释放游离脂肪酸和甘油供其他组织细胞氧化利用的过程。关键酶是激素敏感性甘油三酯脂肪酶。
(二)甘油转变为3-磷酸甘油后被利用
甘油--3-磷酸甘油--磷酸二羟丙酮-糖异生或糖酵解
(三)b-氧化是脂肪酸分解的核心过程
b-氧化:脂肪酸在体内氧化分解从羧基端b-碳原子开始,每次断裂两个碳原子,故称为b-氧化
1.脂肪酸活化为脂酰辅酶A
2.脂酰辅酶A进入线粒体
3. 脂酰辅酶a分解产生乙酰辅酶A,fadh2和nadh
脱氢,加水,再脱氢,硫解
4.脂肪酸氧化是机体atp的重要来源
脂肪酸彻底氧化生成大量atp
(四)不同的脂肪酸还有不同的氧化方式
1.不饱和脂肪酸b-氧化需要转变构型
2.超长碳链脂肪酸需先在过氧化物酶体氧化成较短碳链脂肪酸
3.丙酰辅酶A转变为琥珀酰辅酶A进行氧化
4.脂肪酸氧化还可从远侧甲基端进行
(五)脂肪酸在肝分解可产生大量酮体
乙酰乙酸,b-羟丁酸,丙酮
1.酮体在肝生成
2.酮体在肝外组织氧化利用
3.酮体是肝向肝外组织输出能量的重要形式
4.酮体生成受多种因素调节
1)餐食状态影响酮体的生成:饱食后胰岛素分泌增加,脂解作用受抑制,脂肪动员减少,酮体生成减少。饥饿时,胰高血糖素等脂解激素增多,脂肪动员加强,脂肪酸b-氧化及酮体生成增多
2)糖代谢影响酮体生成:餐后或糖供给充分时,糖代谢旺盛,脂肪氧化分解减少,酮体生成被抑制。饥饿时,脂肪酸氧化分解加强,酮体生成增多
3)丙二酸单酰辅酶A抑制酮体生成
第四节:磷脂代谢
一:磷脂酸是甘油磷脂合成的重要中间产物
(一)甘油磷脂合成的原料来自糖、脂质和氨基酸代谢
(二)甘油磷脂合成有两条基本途径
1.磷脂酰胆碱和磷脂酰乙醇胺通过甘油二酯途径合成
2.磷脂酰肌醇,磷酯酰丝氨酸及心磷脂通过cdp-甘油二酯途径合成
二:甘油磷脂由磷脂酶催化降解
A1,a2,a3,b1,b2,c,d
三:鞘氨醇是神经鞘磷脂合成的重要中间产物
神经鞘磷脂:是人体含量最多的鞘磷脂,由脂肪酸、鞘氨醇及磷脂胆碱构成。
需要:Nadph,fad参加
四:神经鞘磷脂在神经鞘磷脂酶催化下降解
第五节:胆固醇代谢
(一)体内胆固醇合成的主要场所是肝
(二)乙酰辅酶A和ndaph是胆固醇合成的基本原料
(三)胆固醇合成由以hmg-COA还原酶为关键酶的一系列酶促反应完成
1.由乙酰辅酶A合成甲羟戊酸
2.甲羟戊酸经15碳化合物转变成30碳鲨烯
3.鲨烯环化为羊毛固醇后转变为胆固醇
(四)胆固醇合成通过hmg-COA还原酶调节
1.hmg-coa还原酶活性具有与胆固醇合成相同的昼夜节律性
2.Hmg-coa还原酶活性受别构调节、化学修饰调节和酶含量的调节
别构调节:
化学修饰:磷酸化失活,去磷酸化恢复活性
3.细胞内胆固醇含量是影响胆固醇合成的主要因素之一
胆固醇含量升高可抑制胆固醇合成
4.餐食状态影响胆固醇合成
饥饿或者禁食可抑制肝合成胆固醇
5.胆固醇合成受激素调节
胰岛素及甲状腺素能诱导干细胞hmg-coa还原酶合成,增加胆固醇合成
二:转化为胆汁酸是胆固醇的主要去路
第六节:血浆脂蛋白代谢
一:血脂是血浆所有脂质的统称
二:血浆脂蛋白是血脂的运输及代谢形式
(一)血浆脂蛋白可用电泳法和超速离心法分类
1.电泳法按电场中的迁移率对血浆脂蛋白分类
a-脂蛋白,b-脂蛋白,前b-脂蛋白,cm
2.超速离心法按密度对血浆脂蛋白分类
高密度脂蛋白,低密度脂蛋白,极低密度脂蛋白,乳糜微粒=cm
(二)血浆脂蛋白是脂质与蛋白质的复合体
1.血浆脂蛋白中的蛋白质称为载脂蛋白
2.不同脂蛋白具有相似的基本结构
三:不同来源的脂蛋白具有不同功能和不同代谢途径
(一)乳糜微粒主要转运外源性甘油三酯和胆固醇
(二)极低密度脂蛋白主要转运内源性的甘油三酯
(三)低密度脂蛋白主要转运内源性的胆固醇
(四)高密度脂蛋白主要逆向转运胆固醇
四:血浆脂蛋白代谢紊乱导致脂蛋白异常血症
(一)不同脂蛋白的异常改变引起不同类型高脂血症
(二)血浆脂蛋白代谢相关基因遗传性缺陷引起脂蛋白异常血症