脂质结构、合成代谢、分解代谢、消化吸收、储存运输及功能【生物化学】

脂质分子组成、结构、合成代谢、分解代谢、消化吸收、储存运输及功能知识梳理，需要的可以收藏下。

脂类

• 脂肪及类脂的总成，一类低溶于水高溶于有机溶剂并能为机体利用的有机化合物。本质为脂肪酸和醇等所组成的酯类及其衍生物。
• 分类：按分子组成
  • 按分子组成分
    • 单脂（脂肪酸+甘油）
      • 甘油三酯（分子结构）
        • 一分子甘油加三分子脂肪酸又叫三脂酰甘油
        • 脂肪酸
          • 由一条长的烃链和一个末端羧基组成的羧酸
          • 饱和脂肪酸
            • 书写：10:0 10为碳数目 0为双键个数，有双键还需标明双键位置
            • 硬脂酸
            • 软脂酸
          • 不饱和脂肪酸
            • 必需脂肪酸
              • 人体不可以向自身制造的脂肪酸引入超过▲9 的双键，因而不能合成亚油酸和亚麻酸 这类脂肪酸对人体功能是必不可少的，但人体不能合成必须由膳食提供，故为必需脂肪酸
              • 亚油酸：属于：ω-6家族成员，
                • 进入人体后转化为γ亚油酸，进而转变为花生四烯酸，其是维持细胞膜结构和功能必须
              • 亚麻酸：属于ω-3家族成员
                • EPA：二十碳五烯酸 DHA：二十二碳六烯酸：在眼的视网膜和大脑皮层中活跃
              • ω-6和ω-3多不饱和脂肪酸（PUFA）家族不可以相互转变
                • -6可以明显降低血清中胆固醇的水平，但降低甘油三酯的效果一般。缺乏可导致皮肤病变 -3可以显著降低甘油三酯的水平。缺乏可导致神经、视觉疑难症和心脏疾病
      • 蜡
    • 复合脂
      • 除脂肪酸和醇之外按含非脂成分分类
      • 磷脂
        • 非脂成分磷酸和含氮碱，根据含醇不同分类 结构脂，构成细胞膜。亲水性极性头部和非极性亲脂性尾部
        • 甘油磷脂
          • 非极性尾部和极性头部，为两性脂类 一般含有一分子饱和脂肪酸，一分子不饱和脂肪酸
          • 卵磷脂：磷脂酰胆碱
            • 白色油状物质，极易吸水，含较多不饱和脂肪酸，表面易被氧化。 具有抗脂肪肝作用，可用作乳化剂
          • 脑磷脂：磷脂酰乙醇胺
            • 与血液凝固有关
          • 磷脂酰丝氨酸
            • 血小板中带负电荷的酸性磷脂 当血小板因组织受损而被激活时，膜中的该类磷脂转向外侧，作为表面催化剂与其他凝血因子与其致凝血酶原活化
          • 磷脂酰肌醇
          • 心磷脂：二磷脂酰甘油
            • 存在于心肌，有利于线粒体膜结构蛋白同色素C连接，唯一具有抗原性的脂质
        • 鞘氨醇磷脂
          • 不含甘油，脂肪酸借酰胺键与氨基结合
      • 糖脂
        • 通过半缩醛羟基以糖苷键和脂质连接的化合物
        • 鞘糖脂
          • 脑苷脂类：脑细胞膜的重要组分
          • 神经节苷脂类：酸性糖脂，头部含有唾液酸，存在于神经节细胞、脾、红细胞中，不溶于乙醚丙酮，微溶于乙醇
        • 甘油糖脂
    • 衍生脂
      • 取代烃：脂肪酸及其碱性盐和高级醇
      • 固醇类（甾类）
        • 胆固醇
          • 细胞膜的重要成分，固醇类激素和胆汁酸的前体 大多数以zhifahgsuanzhi
          • 固醇、胆酸、强心苷、性激素、肾上腺皮质激素
        • 胆酸与胆汁酸
          • 胆酸胆固醇衍生物，由动物胆囊合成分泌 熊去氧胆酸：胆石溶解药 胆汁酸是机体内胆固醇的主要代谢产物。水溶性物质，在肝合成 在胆汁中大部分胆汁酸形成钠盐或者钾盐，为乳化剂，促使脂肪消化和降解
      • 萜：天然色素、香精油、天然橡胶等
      • 其他脂质：维生素ADEK，脂酰辅酶A等
  • 按是否形成皂盐
    • 可皂化脂质
      • 可以被 碱水解生成皂（脂肪酸盐）
    • 不可皂化主要为类固醇和萜
• 功能
  • 机体能量最有效的储存方式
  • 提供必须脂肪酸如亚油酸、亚麻酸、花生四烯酸等
  • 协助脂溶性维生素和胡萝卜素的吸收
  • 存在于器官之间，使器官之间减少摩擦，对器官起保护作用
  • 脂肪不导热，皮下脂肪可以防止过多热量散失而保持体温
  • 脂类是代谢水的重要来源
  • 类脂是构成生物膜的重要物质
  • 糖脂在细胞膜传递信息的活动中起载体和受体作用
  • 参与某些代谢物质的合成
  • 作为药物
• 贮存运输
  • 贮存
    • 脂库
      • 脂肪组织是储存脂肪的主要场所，以皮下、肾周围、肠系膜等处存储最多，为脂库
    • 脂肪动员
      • 脂库中储存的脂肪有一部分会经过脂肪酶的水解作用，生成脂肪酸和甘油并释放入血以供其他组织氧化分解利用 限速酶：甘油三酯脂肪酶 胰岛素降低cAMP浓度，可以抑制脂肪酶的活性（环磷酸腺苷激活脂肪酶） 胰高血糖素等激活腺苷酸环化酶，增加胞内cAMP的浓度，增强脂肪动员
  • 运输（脂蛋白形式）
    • 血脂
      • 血浆中所含脂类的统称 来源：食物中消化的、脂库动员释放的、体内糖或者氨基酸转化的来的 去路：氧化分解功能、进入脂库贮存、构成生物膜、转变为其他物质
    • 血浆脂蛋白
      • 脂类物质与蛋白质以非共价键结合形成脂蛋白，具有亲水性。 蛋白质是决定血浆脂蛋白生理性功能的成分，载脂蛋白决定脂蛋白的结构功能代谢的核心部分 脂蛋白是脂类再血浆中的存在形式和运输形式 疏水分子和疏水基团构成脂蛋白的核心部分，eg胆固醇酯，甘油三脂等，脂蛋白的表面覆盖极性分子或亲水基团，eg载脂蛋白磷脂~…
      • 类型
        • 乳糜微粒CM
          • 小肠上皮细胞合成 含有大量脂肪，蛋白质含量较少。 外源性脂肪的主要运输方式
        • 极低密度脂蛋白VLDL
          • 肝实质细胞合成 主要成分为脂肪，磷脂和胆固醇含量多于乳糜微粒 内源性脂肪的主要运输方式
        • 低密度脂蛋白LDL
          • 肝细胞中合成 脂肪含量相对减少，磷脂和胆固醇含量相对增多 胆固醇的主要载体
        • 高密度脂蛋白HDL
          • 肝中生成和分泌 主要将胆固醇从肝外组织转运到肝内代谢，清除
        • 分离方法
          • 电泳分离法
            • 迁移速率不同源于组成中载脂蛋白不同引起的颗粒表面电荷程度不同。半径也存在差异 位置：HDL VLDL LDL
          • 密度梯度超速离心法
      • 结构
        • 疏水分子或疏水基团构成脂蛋白的核心
• 消化吸收
  • 脂肪
    • 消化
      • 再口腔中不被消化，再成人胃中不被消化 从胃中来的酸性残渣到十二指肠，刺激肠分泌促胰液肽，胰腺分泌碳酸氢根离子到小肠，脂肪和氨基酸刺激十二指肠分泌促胰酶素（促使胰腺分泌多种水解酶原颗粒）和胆囊收缩素（促使胆囊收缩），引起胆汁分泌 十二指肠少量胃酸呗碳酸氢根离子中和，小肠的中性环境有利于脂肪酶发挥作用 碳酸分解产生气泡帮助食糜和消化液混合，，与胆盐（乳化剂）共同作用形成分散的细小微滴，增大接触，有利于水解 胆盐：作为乳化剂使肽类化合物乳化成微粒，其次激活舣脂肪酶，促进脂肪的水解
    • 吸收（小肠）
      • 部分水解产物
        • 水解后合成甘油三酯与蛋白质形成乳糜微粒，通过淋巴系统进入血液循环
      • 完全水解产物
        • 甘油和脂肪酸 可以透过肠粘膜
      • 完全不水解产物（肝肠循环）
        • 高度乳化成脂肪微滴，，被吸收进入肠粘膜细胞，通过淋巴系统进入血液循环 肝肠循环：脂肪的水解后的游离脂肪酸和甘油一酯可以与胆盐形成乳化微滴，再小肠绒毛膜上乳化微滴中的甘油一酯和脂肪酸被吸收，胆汁酸盐不被吸收，再小肠重吸收经门静脉入肝，与单脂重新分泌
        • 毛细血管吸收
          • 大部分甘油，短，中长度的脂肪酸
        • 淋巴管吸收
          • 乳化的脂肪微粒，高级脂肪酸和相应的水解产物
  • 类脂
    • 磷脂（小肠中）
    • 胆固醇（胆盐的乳化作用）
• 分解代谢
  • 除成熟的红细胞外机体各组织细胞均具有水解脂肪并氧化分解其水解产物的能力
  • 脂肪水解
    • 甘油
      • 脂肪酸+
• 合成代谢
  • 脂肪
    • 位置：细胞质中
    • 原料
      • α-磷酸甘油
      • 脂肪酸
        • 合成原料
          • 乙酰辅酶A
            • 凡能分解生成乙酰CoA的物质均可以用于合成脂肪酸
            • 柠檬酸丙酮酸循环
              • 线粒体中乙酰CoA经脂肪酸β氧化和丙酮酸脱羧所得，本身不易透过线粒体膜经过柠檬酸-丙酮酸循环转运出线粒体，进入胞液
        • 合成部位
          • 胞液
            • 非线粒体酶合成饱和脂肪酸
            • 线粒体微粒体中饱和脂肪酸的延长
        • 饱和脂肪酸合成途径
          • 丙二酸单酰CoA的合成
            • 调节
              • 乙酰CoA羧化酶 变构调节：单体无活性，多聚体有活性 抑制剂：脂酰CoA 激活剂（异）柠檬酸 共价修饰调节：磷酸化失活
          • 脂肪酸的合成
            • 乙酰CoA羧化酶调节：
          • 脂肪酸碳链的延长
            • 线粒体脂肪酸碳链延长酶系
              • 延长是所加碳源非丙二酸单酰ACP，而是乙酰ACP
            • 内质网脂肪酸碳链延长酶系
              • 二碳单位工体丙二酸单酰ACP，NADPH为氢供体，从羧基末端延长，辅酶A为脂酰基的载体
        • 不饱和脂肪酸
          • 必须从食物获取
        • 载体：脂酰基载体蛋白ACP
  • 甘油磷脂
    • 合成部位：各组织内质网，肝肾肠最活跃
    • 合成原料
      • 磷酸、甘油、脂肪酸、胆碱、胆胺、丝氨酸、肌醇
      • 过程
        • 胆碱以胆胺的活化
          • 火化后的分别为CDP-胆胺和CDP胆碱
        • 甘油二脂合成甘油磷脂
        • 第二条途径
          • 磷酸甘油二脂与CTP作用生成胞苷二磷酸甘油二脂，再与丝氨酸作用生成丝氨酸磷脂，在脱羧基生成脑磷脂。脑磷脂胆胺甲基化，转变为卵磷脂
    • 脂肪肝
      • 磷脂在肝脏中合成减少，肝脏中脂肪不能被顺利运出，引起脂肪在肝脏堆积
  • 胆固醇
    • 部位：肝脏
    • 原料：乙酰CoA,ATP，NADPH
    • 过程
      • 甲羟戊酸MVA合成：
        • 2乙酰CoA缩合为乙酰乙酰CoA，再加一分子乙酰CoA生成HMG-CoA羟甲基戊二酸单酰CoA 线粒体中HMG-CoA羟甲基戊二酸单酰CoA裂解生成酮体，胞质中在HMG-CoA还原酶（限速酶）的作用下生成甲羟戊酸
      • 鲨烯的合成
      • 胆固醇的合成
        • 需要固醇载体蛋白
    • 调节
      • HMG-CoA还原酶为限速酶
        • 胆固醇含量过高抑制， 胰高血糖素抑制， 低密度脂蛋白抑制 被磷酸化失活、 具有昼夜节律性 胰岛素甲状腺素诱导其合成、
    • 转化
      • 可转变为胆汁酸、7-脱氢胆固醇、类固醇激素
• 浮动主题
• 脂酰CoA
• 甘油二脂
• 磷酸甘油二脂
• 2脂酰CoA
• 软脂酸
• 十六碳脂酰ACP
• 重复
  • 丁酰基转移到另一个ACP携带的丙二酸单酰基的第二个碳原子上，缩合生成丁酰乙酰ACP并释放CO2，重复7次合成软脂酰ACP，左后经硫酯酶作用脱去ACP
• 丁酰ACP
• α，β-丁烯酰ACP
• D-β-羟丁酰ACP
• 乙酰乙酰ACP
• 乙酰ACP
• 丙二酸单酰ACP
• 丙二酸单酰CoA
• 柠檬酸-丙酮酸循环
• 丙酮酸
• 葡萄糖
• 丙酮酸
• 苹果酸
• 乙酰CoA（胞液）
• 草酰乙酸
• 柠檬酸
• 柠檬酸
• 草酰乙酸
• 附
  • 奇数碳原子脂肪酸的氧化
    • β-氧化，最后生成丙酰CoA，其经过丙酰辅酶a羧化酶以及异构酶和变位酶绣花转化生成琥珀酰CoA
  • 不饱和脂肪酸的氧化
    • 需要异构酶和差向异构酶，将顺势变为反式
  • 欧米伽氧化
  • α-氧化 微粒体
    • 再哺乳动物的脑组织和神经细胞的微粒体中进行，由微粒体氧化酶催化，生成α- 脂酸
  • 饱和偶数碳原子脂肪酸的氧化 β氧化（线粒体基质） 紫色
• 丙酮酸
• 丙酮
• 乙酰乙酰CoA
• 琥珀酸
• 乙酰乙酰CoA
• D-β-羟丁酸
• 乙酰CoA
• 乙酰乙酸
• 羟甲基戊二酸单酰CoA HMG CoA
• 乙酰乙酰CoA
• 2 乙酰CoA
• 琥珀酰CoA
• 若为奇数碳，最后还生成 丙酰CoA
• eg：软脂酸为16碳酸，完全氧化经过7次β-氧化循环 产生8乙酰辅酶A，每一次活化消耗2高能磷酸键
• TCA
• 乙酰CoA
• 少2c的脂酰辅酶A
• β-酮脂酰CoA
• L-β-羟脂酰CoA
• 反烯脂酰CoA
• 1脂肪酸的活化
• 2脂酰CoA转运至线粒体
• β-氧化
• 脂酰CoA
  • 每一次氧化释放出一分子乙酰辅酶A，原脂酰辅酶A变为少两个碳原子的脂酰辅酶A 偶数碳原子的脂肪酸最终全部生成乙酰辅酶A
• 脂酰肉碱
• 脂酰肉碱
• 肉碱
• 脂酰CoA
  • 增加脂酰基的水溶性，提高脂肪酸的代谢活性 分两步进行，1 个ATP 消耗2 个高能磷酸键
• 脂肪酸
• 氧化分解代谢
  • 脂肪酸是人类和哺乳动物主要的能源物质 主要利用部位：除脑组织外，大多数组织均可以，肝和肌肉最活跃 脑部主要利用酮体
  • 脂肪酸
    • 彻底氧化产生CO2和H2O
    • 产生酮体 （肝脏）
      • 再肝脏线粒体中，脂肪酸的氧化不完全，再体内出现脂肪酸的氧化分解的中间产物，中间产物即为酮体
      • 丙酮
      • β-羟丁酸
      • 草酰乙酸
      • 生成意义
        • 是脂肪再肝内正常的代谢中间产物，肝脏输出能量的一种形式
        • 溶于水，分子小，易通过血脑屏障和肌肉毛细血管壁，是肌肉和脑组织的重要能源 脑组织不可利用脂肪酸
        • 长期饥饿和糖供给不足时，酮体可以作为肌肉和脑组织的主要能源，减少糖的利用，维持血糖水平恒定，减少蛋白质的利用
        • 酮体的利用
        • 代谢紊乱
          • 引起酸中毒
          • 酮血
          • 酮尿
• 丙酮酸
• 1.3-二磷酸甘油酸
• 3-磷酸甘油醛
• 磷酸二羟丙酮
• α-磷酸甘油
• 脂肪酸
  • • 奇数碳原子脂肪酸的氧化
      • β-氧化，最后生成丙酰CoA，其经过丙酰辅酶a羧化酶以及异构酶和变位酶绣花转化生成琥珀酰CoA
    • 不饱和脂肪酸的氧化
      • 需要异构酶和差向异构酶
    • 欧米伽氧化
    • α-氧化 微粒体
      • 再哺乳动物的脑组织和神经细胞的微粒体中进行，由微粒体氧化酶催化，生成α-脂酸
    • 饱和偶数碳原子脂肪酸的氧化 β氧化（线粒体基质） 紫色
  • 生成酮体 （绿色）
    • 原料：乙酰CoA
    • 利用（蓝色）
• 抗脂解激素
• 脂解激素
• 甘油
  • 脂肪细胞中无甘油激酶，荣国血液循环至肝脏，甘油被磷酸化
• 脂肪
• 甘油+脂肪酸
• α-甘油一酯
• 2脂肪酸
• 甘油三酯