导图社区 脂质代谢
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编辑于2022-10-14 20:02:14 新疆脂质代谢
构成、功能、分析
定义
脂质是一类不溶于水而易溶于有机溶剂,并能为机体利用的有机化合物
种类
脂肪(甘油三酯)
储能和供能
类脂
磷脂
甘油磷脂
鞘磷脂
胆固醇酯
胆固醇
糖脂
细胞的膜结构组分
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)
自身不能合成,由食物提供
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
血栓噁烷
常见脂肪酸
饱和脂肪酸
软脂酸(16C)
硬脂酸(18C)
不饱和脂肪酸
油酸,亚油酸,亚麻酸,花生四烯酸
膜性结构成分
磷脂——生物膜
胆固醇
信号分子
磷脂酰肌醇:第二信使前体
物质前体
胆固醇
细胞膜的基本结构成分
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
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:促进脂肪动员,肾上腺素、去甲肾上腺素、胰高血糖素,肾上腺皮质激素和甲状腺素
抗脂解激素:抑制脂肪动员,胰岛素、前列腺素E2
甘油代谢
场所:肝、肾、肠等
主要在肝,肾进行糖异生
脂肪细胞和骨骼肌等组织,因甘油激酶活性很低,故不能很好的利用甘油
物质变化:甘油变成3-磷酸甘油后被利用
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:胞液中进行
酶:脂酰CoA合成酶
物质变化:脂肪酸→脂酰CoA
消耗两分子高能磷酸键,反应不可逆
产物 :乙酰CoA
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:由FAD接受,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:由NAD+接受,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,合成酮体
脂肪酸氧化是体内能量的重要来源
以软脂酸为例
1分子软脂酸氧化共生成106分子ATP
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
脂肪酸在肝氧化分解时特有的中间代谢产物
酮体
乙酰乙酸(30%)
β-羟丁酸(70%)
丙酮(微量)
场所:肝线粒体
原料:脂肪酸β-氧化的乙酰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)(不能储存)、脂肪组织(能储存)、小肠(不能储存)
原料
3-磷酸甘油(from葡萄糖)
乙酰CoA(from葡萄糖):合成脂肪酸
CM中的FFA(来自食物脂肪)
途径
1.脂肪酸活化为脂酰CoA(同脂肪酸β-氧化)
在胞液中进行
反应不可逆,消耗两个高能磷酸键
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
脂肪酸合成
软脂酸(16C)合成
场所:细胞质——肝脏(主要),肾,脑,肺,乳腺及脂肪等组织
酶:脂肪酸合酶复合体
原料:乙酰CoA、ATP、NADPH(from磷酸戊糖途径(主要)、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(16C)延长
场所:肝线粒体,内质网
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),每重复一次,碳链延长两个碳原子
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
不饱和脂肪酸
只能合成单不饱和脂肪酸
部位:内质网
酶:去饱和酶
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(主要from G)、NADPH(主要来自磷酸戊糖途径)
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
STAGE II:甲羟戊酸→30碳鲨烯
STAGE III:鲨烯→羊毛固醇→胆固醇
HMG CoA 还原酶是合成胆固醇的关键酶
受多种因素调节
胆固醇转化
胆汁酸(主要)
场所:肝
类固醇激素
维生素D3
胆固醇酯化
细胞内
血浆内
血浆脂蛋白及其代谢
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
密度法(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
血脂在血浆中与载脂蛋白等结合形成可溶的脂蛋白而运输的
血中游离脂肪酸与清蛋白结合运输,不列入血浆脂蛋白之内
不同的脂蛋白有相似的基本结构
载脂蛋白
磷脂
游离胆固醇
游离脂肪酸