导图社区 生理学-脂质代谢
甘油三酯的消化代谢合成,酮体的生成和利用,内源性脂肪酸的合成
编辑于2020-05-17 10:41:07脂质代谢
一、脂质的消化吸收及运输
(一)脂质定义:脂肪和类脂总称为脂质(lipids)
(二)脂质分类
脂肪
三脂酰甘油,也称为甘油三酯
类脂
胆固醇、胆固醇酯、磷脂、糖脂、鞘脂
(三)脂类物质的基本构成
甘油三酯即丙三醇
甘油磷脂,丙三醇其中一个羟基被Pi-X取代
胆固醇酯,即一分子胆固醇带着一分子脂肪酸(FA)
(四)脂类的消化
发生在脂-水界面,且需脂类的消化胆汁酸盐参与
条件
① 乳化剂(胆汁酸盐、甘油一酯、甘油二酯等)的乳化作用
② 酶的催化作用
部位:主要在小肠上段
消化脂类的酶
甘油三酯在胰脂酶或辅酯酶的作用下生成2-甘油一酯 + 2 FFA
磷脂在磷脂酶A2作用下生成溶血磷脂 + FFA
胆固醇酯在胆固醇酯酶作用下生成胆固醇 + FFA
消化的产物
脂肪与类脂的消化产物,包括甘油一酯、脂酸、胆固醇及溶血磷脂等以及中链脂酸(6C~10C)及短链脂酸(2C~4C)构成的甘油三酯与胆汁酸盐,形成混合微团(mixed micelles),被肠粘膜细胞吸收。
二、甘油三酯的代谢
(一)甘油三酯的分解代谢主要是脂酸的氧化
1.脂肪动员是甘油三酯分解的起始步骤
脂肪动员是指储存在脂肪细胞中的脂肪,被脂肪酶逐步水解为FFA及甘油,并释放入血以供其他组织氧化利用的过程。
2.甘油经糖代谢途径代谢
甘油(甘油激酶,消耗1ATP)→3-磷酸甘油(磷酸甘油脱氢酶)磷酸二羟丙酮↔糖酵解途径。甘油激酶存在于肝、肾、肠等组织.
3.脂酸经β-氧化分解供能
部位
组织:除脑组织外,大多数组织均可进行, 其中肝、肌肉最活跃
亚细胞:胞液、线粒体
主要过程
(1)脂酸的活化形式为脂酰CoA(胞液)
需要脂酰CoA合成酶(存在于内质网及线粒体外膜上),ATP→AMP,相当于消耗两分子ATP。
(2)脂酰CoA经肉碱转运进入线粒体,是脂酸β-氧化的主要限速步骤
肉碱脂酰转移酶Ⅰ是脂酸β-氧化的限速酶
(3)脂酸的β-氧化的最终产物主要是乙酰CoA
(4)脂酸氧化是体内能量的重要来源 (以16碳软脂酸的氧化为例)
活化:消耗2个高能磷酸键
β-氧化,每轮循环四个重复步骤:脱氢、水化、再脱氢、硫解
产物
1分子乙酰CoA,1分子少两个碳原子的脂酰CoA1分子NADH+H+,1分子FADH2
7 轮循环产物:8分子乙酰CoA,7分子NADH+H+,7分子FADH2
三、酮体的生成和利用
概念
酮体是脂酸在肝分解氧化时特有的中间代谢物
乙酰乙酸、β-羟丁酸、丙酮三者总称为酮体;血浆中很少,生成:肝细胞线粒体,利用:肝外组织(心、肾、脑、骨骼肌等)线粒体。
酮体的生成和利用的总示意图
酮体生成的生理意义
酮体是肝脏输出能源的一种形式。并且酮体可通过血脑屏障,是肌肉尤其是脑组织的重要能源。
酮体利用的增加可减少糖的利用,有利于维持血糖水平恒定,节省蛋白质的消耗。
正常情况:酮体的来源<去路,即利用>生成;饥饿、糖尿病、高脂低糖膳食会使酮体的生成大于利用,导致酮症酸中毒。
四、甘油三酯的合成代谢
(一)合成部位
肝脏:肝细胞质合成的TG,组成VLDL入血。
脂肪组织:主要以葡萄糖为原料合成脂肪,也利用CM或VLDL中的FA合成脂肪。
小肠粘膜:利用脂肪消化产物再合成脂肪。
(二)合成原料
甘油和脂酸主要来自于葡萄糖代谢;CM中的FFA(来自食物脂肪)
(三)合成基本过程
1.甘油一酯途径(小肠粘膜细胞)
2.甘油二酯途径(肝、脂肪细胞)
脂质代谢2
一、内源性脂肪酸的合成
内源性脂肪酸的合成需先合成软脂酸再加工延长
(一)软脂酸的合成
1. 合成部位
组 织:肝(主要)、肾、脑、肺、乳腺及脂肪等组织
亚细胞:胞液:主要合成16碳的软脂酸(棕榈酸)肝线粒体、内质网:碳链延长
2. 合成原料
乙酰CoA、ATP、HCO3-、NADPH、Mn2+
乙酰CoA的主要来源
Glc(主要),氨基酸
乙酰CoA全部在线粒体内产生,通过柠檬酸-丙酮酸循环出线粒体。
线粒体内CoA与 草酰乙酸结合生成柠檬酸,柠檬酸出膜又分解成草酰乙酸和CoA,草酰乙酸又可以反应生成苹果酸,苹果酸又变成丙酮酸回到线粒体内。
NADPH的来源
磷酸戊糖途径(主要来源)
胞液中异柠檬酸脱氢酶及苹果酸酶催化的反应
3. 脂肪酸合酶及反应过程
(1)丙二酸单酰CoA的合成
ATP + HCO3- + 乙酰CoA→丙二酰CoA +ADP + Pi
乙酰CoA羧化酶是脂酸合成的限速酶,存在于胞液中,其辅基是生物素,Mn2+是其激活剂。其活性受别构调节和磷酸化、去磷酸化修饰调节 。
(2)脂酸合成
从乙酰CoA及丙二酰CoA合成长链脂酸,是重复加成的过程,每次延长2个碳原子。
酰基载体蛋白(ACP),尾端有巯基,是脂酰基载体
经过7轮循环反应,每次加上一个丙二酰基,增加两个碳原子,ACP上有16个碳原子的时候脱落,最终释出软酯酸。1乙酰CoA+7丙二酰CoA→软脂酸
(二)不饱和脂酸
生理功能
1. 提供必需脂肪酸
人体自身不能合成,必须由食物提供的脂肪酸,称为营养必需脂酸(essential fatty acid),包括亚油酸(18:2,Δ9,12) 、亚麻酸(18:3,Δ9,12,15)和花生四烯酸(20:4,Δ5,8,11,14) 。
2. 合成不饱和脂肪酸衍生物
前列腺素(prostaglandin, PG) 、血栓噁烷(thromboxane, TX) 、白三烯(leukotrienes, LT)是廿碳多不饱和脂肪衍生物。
二、磷脂的代谢
磷脂定义
含磷酸的脂类称磷酯,由甘油或鞘氨醇、脂肪酸、磷酸和含氮化合物组成
分类
甘油磷脂:由甘油构成的磷脂(体内含量最多),甘油:脂肪酸=1:2
含一个极性头、两条疏水尾,构成生物膜的磷脂双分子层。
鞘磷脂:由鞘氨醇构成的磷脂,甘油:脂肪酸=1:1
脂肪酸连接在2碳的氨基上,按取代基X的不同,鞘脂分为:鞘糖脂、鞘磷脂
甘油磷脂的合成
1.合成部位
全身各组织内质网,肝、肾、肠等组织最活跃。
2.合成原料及辅因子
脂酸、甘油、磷酸盐、胆碱、丝氨酸、肌醇、ATP、CTP
3.基本过程
(1)甘油二酯合成途径
主要合成磷脂酰胆碱和磷脂酰乙醇胺
①生成乙醇胺与胆碱② 生成CDP乙醇胺与CDP胆碱③ 磷脂酰乙醇胺与磷脂酰胆碱
(2)CDP-甘油二酯合成途径
主要合成磷脂酰肌醇、磷脂酰丝氨酸及心磷脂
三、胆固醇代谢
胆固醇的母核——环戊烷多氢菲在体内不能被降解,但侧链可被氧化、还原或降解,实现胆固醇的转化。
去路
(一)胆固醇可转变为胆汁酸
(二)胆固醇可转化为类固醇激素
(三)胆固醇可转化为维生素D3的前体
四、血浆脂蛋白代谢
概念
血浆所含脂类统称血脂,包括:甘油三酯、磷脂、胆固醇及其酯以及游离脂酸。
来源
外源性——从食物中摄取
肝、脂肪细胞及其他组织合成后释放入血
运输
血脂与血浆中的蛋白质结合,以脂蛋白(lipoprotein)形式而运输。
血浆脂蛋白的分类
电泳法
超速离心法(密度分离法)
乳糜微粒chylomicron ( CM);极低密度脂蛋白very low density lipoprotein (VLDL);低密度脂蛋白low density lipoprotein (LDL);高密度脂蛋白high density lipoprotein (HDL)
载脂蛋白
定义:载脂蛋白(apolipoprotein, apo) 指血浆脂蛋白中的蛋白质部分。
功能
① 结合和转运脂类,稳定脂蛋白的结构
② 载脂蛋白可参与脂蛋白受体的识别
③ 载脂蛋白可调节脂蛋白代谢关键酶活性
结构
具极性及非极性基团的载脂蛋白、磷脂、游离胆固醇位于外侧;疏水性较强的TG及胆固醇酯位于内核,呈一个球形。