导图社区 脂质代谢
人卫第九版生物化学课本第八章脂质代谢思维导图,构成、功能、分析;消化、吸收;磷脂代谢:甘油磷脂、鞘磷脂;甘油三酯代谢;血浆脂蛋白及其代谢。
编辑于2021-12-14 21:33:47脂质代谢
甘油三酯代谢
甘油三酯分解
脂肪动员
定义:储存在白色细胞里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它组织细胞氧化利用的过程
酶:脂肪组织甘油三酯脂肪酶(ATGL)、激素敏感性甘油三酯脂肪酶(HSL)
影响因素
脂解激素:肾上腺素、去甲肾上腺素、胰高血糖素
抗脂解激素:胰岛素、前列腺素E2
甘油代谢
场所:肝、肾、肠等
酶:甘油激酶等
物质变化:甘油-->3-磷酸甘油-->磷酸二羟丙酮(脱氢)-->糖酵解
能量(物质)变化:消耗一分子ATP,生成一分子NADH+H+
脂肪酸β-氧化
场所:除脑外的其它组织,其中以肝、心肌、骨骼肌能力最强
代谢过程
1.脂肪酸活化
场所:内质网、线粒体外膜
酶:脂酰CoA合成酶
物质变化:脂肪酸-->脂酰CoA
能量(物质)变化:消耗两分子高能磷酸键,ATP-->AMP
2.脂酰CoA进入线粒体
起因:长链脂酰CoA不能直接穿线粒体内膜,需要转运
转运载体:肉碱
酶:肉碱脂酰转移酶I(关键酶)、肉碱脂酰转移酶II、肉碱-脂酰肉碱转位酶
过程
①脂酰CoA+肉碱-->脂酰肉碱+CoA(肉碱脂酰转移酶I)
②脂酰肉碱穿线粒体内膜(肉碱-脂酰肉碱转位酶)
③脂酰肉碱+CoA-->脂酰CoA+肉碱(肉碱脂酰转移酶II)
3.脂酰CoA分解
①脱氢
酶:脂酰CoA脱氢酶
物质变化:脂酰CoA-->烯脂酰CoA
能量(物质)变化:生成1*FADH2
②加水
酶:烯酰CoA水化酶
物质变化:烯脂酰CoA-->β-羟脂酰CoA
③再脱氢
酶:L-β-羟脂酰CoA脱氢酶
物质变化:β-羟脂酰CoA-->β-酮脂酰CoA
能量(物质)变化:生成1*NADH+H+
④硫解
酶:β-酮硫解酶
物质变化:β-酮脂酰CoA-->乙酰CoA+少2个C原子的脂酰CoA
4.乙酰CoA进入三羧酸循环彻底氧化
奇数碳原子脂肪酸代谢
生成丙酰CoA
转变为琥珀酰CoA
脂肪酸产生酮体
酮体
乙酰乙酸(30%)
β-羟丁酸(70%)
丙酮(微量)
场所:肝
原料:乙酰CoA
过程
1.缩合
酶:乙酰乙酰CoA硫解酶
物质变化:2*乙酰CoA-->乙酰乙酰CoA+HS-CoA
2.缩合
酶:HMG-CoA合酶
物质变化:乙酰乙酰CoA+乙酰CoA-->HMG-CoA+HS-CoA
3.裂解
酶:HMG-CoA裂解酶
物质变化:HMG-CoA-->乙酰乙酸+乙酰CoA
4.还原
酶:β-羟丁酸脱氢酶
物质变化:乙酰乙酸+NADH+H+-->β-羟丁酸+NAD+
少量乙酰乙酸转化为丙酮
酮体代谢
场所:肝外组织(肝内缺酶)
过程
1.β-羟丁酸氧化
酶:β-羟丁酸脱氢酶
物质变化:β-羟丁酸-->乙酰乙酸
2.乙酰乙酸活化为乙酰乙酰CoA
途径I
场所:心、肾、脑、骨骼肌的线粒体
酶:琥珀酰CoA转硫酶
物质变化:乙酰乙酸+琥珀酰CoA-->乙酰乙酰CoA+琥珀酸
途径II
场所:心、肾、脑的线粒体
酶:乙酰乙酸硫激酶
物质变化:乙酰乙酸-->乙酰乙酰CoA
3.乙酰乙酰CoA硫解
酶:乙酰乙酰CoA硫解酶
物质变化:乙酰乙酰CoA+HS-CoA-->2*乙酰CoA
意义:肝向肝外输出能量的重要形式,为心、肾、脑供能
甘油三酯合成
场所:肝(最强)、脂肪组织、小肠
原料
3-磷酸甘油(from葡萄糖)
乙酰CoA(from葡萄糖):合成脂肪酸
外源性甘油三酯的消化产物
途径
1.脂肪酸活化为脂酰CoA(同脂肪酸β-氧化)
2.甘油一酯途径
场所:小肠黏膜细胞
酶:脂酰CoA转移酶
物质变化:脂酰CoA+2-甘油一酯-->甘油三酯
3.甘油二酯途径
场所:肝、脂肪组织
原料:α-磷酸甘油(磷酸二羟丙酮还原得到-糖酵解)
过程
①α-磷酸甘油+脂酰CoA-->1-脂酰-3-磷酸甘油(脂酰CoA转移酶)
②1-脂酰-3-磷酸甘油+脂酰CoA-->磷脂酸‘1,2-二脂酰-3-磷酸甘油’(脂酰CoA转移酶)
③磷脂酸-->1,2-甘油二酯(磷脂酸磷酸酶)
④1,2-甘油二酯-->甘油三酯(脂酰CoA转移酶)
脂肪酸合成
软脂酸(16*C)合成
场所:细胞质——肝脏(主要)
酶:脂肪酸合酶复合体
原料:乙酰CoA、ATP、NADPH(from磷酸戊糖途径、柠檬酸-丙酮酸循环)
过程
①柠檬酸-丙酮酸循环
原因:乙酰CoA不可直接穿过线粒体内膜
步骤
I:乙酰CoA+草酰乙酸-->柠檬酸(柠檬酸合酶)
II:线粒体-->细胞质(柠檬酸)
III:柠檬酸-->乙酰CoA+草酰乙酸(ATP-柠檬酸裂解酶)
IV:草酰乙酸+NADH-->苹果酸(苹果酸脱氢酶)
V:苹果酸-->丙酮酸+CO2+NADPH
能量(物质)变化
消耗:NADH
生成:NADPH
②乙酰CoA-->丙二酸单酰CoA
酶:乙酰CoA羧化酶(关键酶)、生物素辅基
调节
别构调节
激活:柠檬酸、异柠檬酸
抑制:长链脂酰CoA
化学修饰调节
激活:胰岛素
抑制:胰高血糖素
③缩合-还原-脱水-再还原(与脂肪酸分解相反)
物质变化:1*乙酰CoA+7*丙二酸单酰CoA-->软脂酸
软脂酸(16*C)延长
场所:内质网、线粒体
酶:脂肪酸延长酶体系
氢供体:NADPH
过程:缩合-还原-脱水-再还原(与软脂酸的合成类似)
延长途径
内质网脂肪酸延长途径
二碳单位供体:丙二酸单酰CoA
产物:18C硬脂酸为主、可延长至24C
线粒体脂肪酸延长途径
二碳单位供体:乙酰CoA
产物:18C硬脂酸为主、可延长至24~26C
血浆脂蛋白及其代谢
血脂:血浆所含脂质的统称
甘油三酯
磷脂
胆固醇及其酯
游离脂肪酸
血浆脂蛋白:血脂的运输及代谢形式
分类
电泳法(按泳动速度依次排序)
α-脂蛋白——最快
β-脂蛋白
前β-脂蛋白
乳糜微粒(CM)——最慢
超速离心法(自上到下依序与电泳法对应)
高密度脂蛋白(HDL)
低密度脂蛋白(LDL)
极低密度脂蛋白(VLDL)
乳糜微粒(CM)
组成:脂质+蛋白质
脂蛋白功能
乳糜微粒(CM)
转运:外源性甘油三酯及胆固醇
极低密度脂蛋白(VLDL)
转运:内源性甘油三酯
低密度脂蛋白(LDL)
转运:内源性胆固醇
高密度脂蛋白(HDL)
转运:逆向转运胆固醇
逆向转运:将肝外组织的胆固醇转运到肝,转化胆汁酸排出
胆固醇代谢
胆固醇合成·
场所
主要器官:肝
结构:细胞质、滑面内质网膜
原料:乙酰CoA、NADPH
物质变化:合成1分子胆固醇,消耗18分子乙酰CoA、36分子ATP、16分子NADPH
过程
STAGE I: 乙酰CoA-->甲羟戊酸
①2*乙酰CoA-->乙酰乙酰CoA(乙酰乙酰CoA硫解酶)——同酮体合成①
②乙酰乙酰CoA+乙酰CoA-->HMG-CoA(HMG-CoA合酶)——同酮体合成②
③HMG-CoA+NADPH-->甲羟戊酸(HMG-CoA还原酶 关键酶)
STAGE II:甲羟戊酸-->30碳鲨烯
①甲羟戊酸-->异戊烯焦磷酸+二甲基丙烯焦磷酸(脱羧、磷酸化)
②3*五碳焦磷酸化合物-->十五碳焦磷酸法尼酯
③2*十五碳焦磷酸法尼酯-->鲨烯(内质网鲨烯合酶)
STAGE III:鲨烯-->羊毛固醇-->胆固醇
①鲨烯-->羊毛固醇(内质网单加氧酶、环化酶)
②羊毛固醇-->胆固醇(氧化、脱羧、还原)
胆固醇转化
胆汁酸(主要)
原因:胆固醇的母核——环戊烷多氢菲在体内不能被降解,经转化参与代谢调节或排出体外
场所:肝
类固醇激素
醛固酮(肾上腺皮质细胞球状带)
皮质醇(肾上腺皮质细胞束状带)
雄激素(肾上腺皮质细胞网状带)
睾酮(睾丸间质细胞)
雌二醇+孕酮(卵泡内膜细胞+黄体)
维生素D3(皮肤、紫外线照射)
磷脂代谢
甘油磷脂
合成
原料
甘油、脂肪酸、磷酸盐
胆碱、丝氨酸(脱羧生成乙醇胺)、肌醇
ATP:供能
CTP:活化,形成CDP-乙醇胺、CDP-胆碱、CDP-甘油二酯等活化中间物
途径
甘油二酯途径
CDP活化:胆碱、乙醇胺
产物:磷脂酰胆碱、磷脂酰乙醇胺
过程
①3-磷酸甘油生成1,2-甘油二酯(同甘油三酯合成的甘油二酯途径)
②1,2-甘油二酯+CDP-胆碱/CDP-乙醇胺-->磷脂酰胆碱(卵磷脂)/磷脂酰乙醇胺(脑磷脂)+CMP
CDP-甘油二酯途径
CDP活化:甘油二酯
产物:磷脂酰丝氨酸、磷脂酰肌醇、心磷脂
过程
①3-磷酸甘油-->磷脂酸
②磷脂酸-->CDP-甘油二酯
③CDP-甘油二酯+肌醇/丝氨酸/磷脂酰甘油-->磷脂酰肌醇/磷脂酰丝氨酸/二磷脂酰甘油
分解
酶:磷脂酶A1、A2、B1、B2、C、D
鞘磷脂
构成:鞘氨醇、脂肪酸、磷酸胆碱
鞘氨醇合成
场所:各组织细胞内质网,脑组织活性最高
原料:软脂酰CoA、丝氨酸、胆碱
辅酶:磷酸吡哆醛、NADPH、FAD
步骤
①软脂酰CoA+丝氨酸-->3-酮基二氢鞘氨醇(3-酮基二氢鞘氨醇合成酶)
②3-酮基二氢鞘氨醇-->二氢鞘氨醇(NADPH、还原酶)
③二氢鞘氨醇-->鞘氨醇(脱氢酶)
神经鞘磷脂合成
鞘氨醇+脂酰CoA-->N-脂酰鞘氨醇(脂酰转移酶)
N-脂酰鞘氨醇+CDP-胆碱-->神经鞘磷脂
神经鞘磷脂降解
酶:神经鞘磷脂酶
场所:脑、肝、脾、肾等组织的溶酶体
产物:磷酸胆碱、N-脂酰鞘氨醇
消化、吸收
消化
场所:小肠上段(含胆汁、胰液)
消化挂件——胆汁酸盐
原因:脂质不溶于水,不能与消化酶充分接触
作用:乳化,极大增加消化酶与脂质的接触面积
消化酶
胰脂酶
辅脂酶
磷脂酶A2
胆固醇酯酶
吸收
吸收场所:十二指肠下段、空肠上段
再合成
场所:小肠黏膜细胞滑面内质网
产物:甘油三酯(甘油一酯途径)
分泌:与磷脂、胆固醇和载脂蛋白共同组装成乳糜微粒,经小肠黏膜细胞分泌,进入淋巴系统
构成、功能、分析
种类
脂肪(甘油三酯)
甘油
脂肪酸
类脂
磷脂
组成:甘油或鞘氨醇、脂肪酸、磷酸和含氮化合物
分类
甘油磷脂
鞘磷脂
固醇及其酯
胆固醇
动物体内最丰富
基本结构:环戊烷多氢菲
植物固醇
麦角固醇
糖脂
功能
能源物质:甘油三酯
生理功能
提供必需脂肪酸(一些不饱和脂肪酸)
亚油酸
亚麻酸
花生四烯酸
合成不饱和脂肪酸衍生物
前列腺素
白三烯
花生四烯酸
结构成分
磷脂——生物膜
胆固醇——动物细胞膜
信号分子
磷脂酰肌醇:第二信使前体
物质前体
胆固醇
固醇类激素——肾上腺皮质、睾丸、卵巢
胆汁酸——肝脏
维生素D3——皮肤
分析技术
提取:有机溶剂
分离:层析法
分析方法
染色
滴定、比色
质谱法
红外分光光度法
荧光法
核磁共振法
气-液色谱法
特殊处理
稀酸
碱
强酸
磷脂酶