slide1 n.
Download
Skip this Video
Loading SlideShow in 5 Seconds..
第五章 脂类代谢 PowerPoint Presentation
Download Presentation
第五章 脂类代谢

Loading in 2 Seconds...

play fullscreen
1 / 64

第五章 脂类代谢 - PowerPoint PPT Presentation


  • 126 Views
  • Uploaded on

第五章 脂类代谢. 脂类的基本特点 不溶于水 能溶解于一种或一种以上的有机溶剂 分子中常含有脂酸或能与脂酸起酯化反应 能被生物体所利用 分类 脂肪 类脂:固醇及其酯、磷脂和糖脂等 脂酸及其衍生物. 第一节 脂类的消化吸收及运输. 一、脂类消化吸收体系 胆汁酸盐:强乳化作用 脂类消化酶 胰脂酶( pancreatic lipase ):特异水解甘油三酯 1 位及 3 位酯键 辅脂酶( colipase ):胰脂酶发挥脂肪消化作用的蛋白质辅因子 磷脂酶 A2 ( phospholipase A2 )

loader
I am the owner, or an agent authorized to act on behalf of the owner, of the copyrighted work described.
capcha
Download Presentation

第五章 脂类代谢


An Image/Link below is provided (as is) to download presentation

Download Policy: Content on the Website is provided to you AS IS for your information and personal use and may not be sold / licensed / shared on other websites without getting consent from its author.While downloading, if for some reason you are not able to download a presentation, the publisher may have deleted the file from their server.


- - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - E N D - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - -
Presentation Transcript
slide2

脂类的基本特点

    • 不溶于水
    • 能溶解于一种或一种以上的有机溶剂
    • 分子中常含有脂酸或能与脂酸起酯化反应
    • 能被生物体所利用
  • 分类
    • 脂肪
    • 类脂:固醇及其酯、磷脂和糖脂等
    • 脂酸及其衍生物
slide3
第一节 脂类的消化吸收及运输

一、脂类消化吸收体系

  • 胆汁酸盐:强乳化作用
  • 脂类消化酶
    • 胰脂酶(pancreatic lipase):特异水解甘油三酯1位及3位酯键
    • 辅脂酶(colipase):胰脂酶发挥脂肪消化作用的蛋白质辅因子
    • 磷脂酶A2(phospholipase A2)
    • 胆固醇酯酶(cholesteryl esterase)
  • 肠粘膜细胞
slide4
二、脂类的消化吸收过程

乳化 :胆汁酸盐、甘油三酯、胆固醇酯等与脂类消化酶→细小的微团

酶解

胰脂酶+辅脂酶:甘油三酯→2-甘油一酯+脂酸

胆固醇酯酶:胆固醇酯→胆固醇+脂酸

胰磷脂酶A2:磷脂→脂酸+溶血磷脂

吸收:

中链脂酸(6~10C)及短链脂酸(2~4C)形成的甘油三酯 :直接吸收,经门静脉进入血液循环

长链脂酸(12~26C)、2-甘油一酯、胆固醇和溶血磷脂等:进入肠粘膜细胞

slide5

三、脂类消化吸收后的运输

  • 甘油三酯的再合成

脂酰CoA转移酶

2脂酰CoA+2-甘油一酯————→甘油三酯

  • CM的组装
    • 甘油三酯
    • Apo B48、C、AⅠ、AⅥ
    • 磷脂
    • 胆固醇
  • CM经小肠粘膜细胞分泌进入淋巴道→ 血循环→全身各组织器官
slide6
第二节甘油三酯的代谢
  • 一、脂肪的分解代谢

(一)脂肪的动员

  • 甘油三酯————→甘油+脂酸

(脂肪细胞) (供全身各组织细胞利用)

  • 激素敏感性脂肪酶(hormone sensitive lipase, HSL)
      • 催化的反应:甘油三酯→甘油二酯+脂酸
      • 脂肪动员的限速酶
      • 对多种激素敏感
slide7

(二)甘油的分解代谢

  • 甘油在甘油激酶的摧毁下转变成3’-磷酸甘油

甘油激酶

甘油一酯————→ 3’-磷酸甘油

  • 3’-磷酸甘油脱氢生成磷酸二羟丙酮

磷酸甘油脱氢酶

3’-磷酸甘油+NAD+————→磷酸二羟丙酮+NADH+H+

  • 磷酸二羟丙酮进入糖代谢途径测定氧化分解
slide8
(三)脂酸的β氧化

● 脂酸的活化

部位:线粒体外

脂肪酸+CoA-SH 脂酰CoA

ATPAMP

脂酰CoA合成酶

Mg2+

slide11
●脂酸氧化的能量生成
  • 以软脂酸为例:

1分子软脂酸彻底氧化共生成:(7×2)+(7×3)+ 8×12)=131分子ATP

软脂酸在体内氧化的能量利用效率为:

6656/9791×100% =68%

软脂酸与葡萄糖在体内氧化产生ATP的比较

slide12
(四)脂酸的其他氧化方式
  • 不饱和脂酸的氧化
  • 过氧化酶体脂酸氧化
  • 丙酰CoA的氧化
  • 脂酸的ω-氧化
slide13

脂肪

-氧化

2CH3COSCoA

乙酰乙酰CoA硫解酶

CoASH

CH3COCH2COSCoA

乙酰乙酰CoA

CH3COSCoA

HMGCoA

合成酶

CoASH

OH

C

HOOCCH2CH2COSCoA

羟基甲基戊二酸单酰CoA

(HMGCoA)

HMGCoA

裂解酶

CH3COSCoA

CH3COCH2COOH

乙酰乙酸

CO2

-羟丁酸脱氢酶

NADH+H+

NAD+

CH3COCH3

丙酮

CH3CHOHCH2COOH

D(-)-羟丁酸

酮体

(五)酮体的生成及利用
  • 酮体的生成
slide14
酮体的利用

(1)乙酰乙酸的活化:(两条途径)

● 乙酰乙酸+琥珀酰CoA 乙酰乙酰CoA+琥珀酸

● 乙酰乙酸 乙酰乙酰CoA

(2)乙酰乙酰CoA硫解生成乙酰CoA:

CH3COCH2CO~SCoA 2CH3CO~SCoA

琥珀酰CoA转硫酶

乙酰乙酰硫激酶

乙酰乙酰CoA硫解酶

CoASH

slide15
酮体生成的生理意义
  • 酮体生成的调节

(1)饱食及饥饿的影响

(2)肝细胞糖原含量及糖代谢的影响

(3)丙二酸单酰CoA的影响

slide16
二、必需脂酸及其生理功能

必需脂酸是指维持机体正常的生命活动必不可少、但机体自身又不能合成、必须靠食物提供的脂酸,为多不饱和脂 酸,如亚油酸、亚麻酸。

slide18

1

5

3

9

7

8

9

5

3

6

1

R

C

O

O

H

C

O

O

H

1

10

10

CH3R2

C

H

3

14

1

1

1

2

1

9

2

0

1

3

1

5

1

5

1

1

1

7

1

9

1

7

2

0

(二)不饱和脂酸的生理功能

(三)多不饱和脂酸衍生物及其生理功能

1.前列腺素、血栓噁烷、白三烯的化学结构及命名

前列腺酸

花生四烯酸

slide19

●根据五碳环上取代基团和双键位置不同,PG分为9型,分别命名为PGA、B、C、D、E、F、G、H及I,体内PGA、E及F较多。PGI2是带双环的PG,除五碳环外,还有一个含氧的五碳环,因此又称为前列腺环素(prostacyclin)。●根据五碳环上取代基团和双键位置不同,PG分为9型,分别命名为PGA、B、C、D、E、F、G、H及I,体内PGA、E及F较多。PGI2是带双环的PG,除五碳环外,还有一个含氧的五碳环,因此又称为前列腺环素(prostacyclin)。

r1 r2 pg 1 2 3
●根据其R1及R2两条侧链中双键数目的多少,PG又分为1, 2,3类,在字母的右下角标示。

1类 2类 3类

slide21
●血栓噁烷也是廿碳不饱和脂酸的衍生物,它有前列腺酸样骨架但又不相同,分子中的五碳环为含氧的噁烷所取代。●血栓噁烷也是廿碳不饱和脂酸的衍生物,它有前列腺酸样骨架但又不相同,分子中的五碳环为含氧的噁烷所取代。

血栓噁烷A2

●白三烯是不含前列腺酸骨架的廿碳多不饱和脂酸衍生物,

有4个双键,所以在LT字母的右下方标以4。

白三烯A4­(LTA­4)

slide22
第三节 磷脂的代谢
  • 磷脂是含有磷酸基团的脂类物质的总称
  • 根据其化学组成特征,磷脂可分为甘油磷脂和鞘磷脂两大类
  • 甘油磷脂又可分为磷脂酰胆碱(卵磷脂)、磷脂酰乙醇胺(脑磷脂)、磷脂酰丝氨酸、磷脂酰甘油、二磷脂酰甘油(心磷脂)及磷脂酰肌醇等。
slide23
一、甘油磷脂的代谢

(一)甘油磷脂的组成、分类及结构

甘油磷脂由甘油、脂酸、磷酸及含氮化合物等组成,其基本结构为:

slide24
机体几类重要的甘油磷脂

CH2OCOR1

HCOCOR2

O

CH2CHOHCH2O P OCH2

OH

OH

OH

H

O-

2 3

H H

1

4

OH

H

H HO

6 5

H

OH

slide25

(二)甘油磷脂的合成

1.合成部位

●人体全身各组织细胞内质网均含有甘油磷脂合成酶系

以肝、肾及肠等组织细胞合成甘油磷脂最活跃

2.合成的原料

●基本原料包括甘油、脂酸、磷酸盐、胆碱(choline)、

丝氨酸、肌醇(inositol)等。

slide26

HOCH2CHCOOH

HOCH2CH2NH2

HOCH2CH2N+(CH3)3

3S-腺苷甲硫氨酸

CO2

NH2

胆碱

丝氨酸

乙醇胺

ATP

ATP

乙醇胺

胆碱

激酶

激酶

ADP

ADP

-OCH2CH2NH2

-OCH2CH2N+(CH3)3

磷酸乙醇胺

磷酸胆碱

CTP:磷酸

CTP:磷酸

CTP

CTP

胆碱胞苷酰

乙醇胺胞苷酰

PPi

PPi

转移酶

转移酶

OCH2CH2N+(CH3)3

CDP

OCH2CH2NH2

CDP

P

P

CDP-胆碱

CDP-乙醇胺

O

N+

(CH3)3

R1

CH2OC

O

(CH2)2

CH

R2CO

O

CH2

O

O

P

NH2

O

O

N

O

O

P

O

O

P

NH2

N

O

CH2

O

O

O

N

O

O

P

N

O

CH2

O

O

OH

OH

CDP-胆碱

OH

OH

CDP-甘油二酯

slide27

葡萄糖

3-磷酸甘油

2RCOCoA

转酰酶

2CoA

磷脂酸

磷酸酶

Pi

1,2甘油二酯

转移酶

CDP-乙醇胺

脂酰-CoA

CDP-胆碱

CMP

CMP

CoA

甘油三酯

磷脂酰乙醇胺

(脑磷脂)

磷脂酰胆碱

(卵磷脂)

O

CH2OCR1

O

R2CO

CH

O

CH2CH2NH2

O

P

CH2O

OH

脑磷脂

O

CH2OCR1

O

R2CO

CH

O

CH2CH2N+(CH3)3

O

P

CH2O

OH

卵磷脂

3.合成基本过程
  • 甘油磷脂的合成有两条途径,即甘油二酯途径和CDP-甘油二酯

(1)甘油二酯途径:磷脂酰胆碱及磷脂酯乙醇胺主要通过 此途径合成。这两类磷脂在体内含量最多,占组织及血液中磷脂的75%以上。

slide28

3-磷酸甘油

2RCOCoA

转酰酶

2CoA

磷肪酸

CTP

胞苷酰转移酶

PPi

CDP-甘油二酯

合成酶

肌醇

磷脂酰甘油

丝氨酸

CMP

CMP

CMP

二磷脂酰甘油

(心磷脂)

磷脂酰肌醇

磷脂酰丝氨酸

O

O

O

C

CH2

R

磷脂酰肌醇

O

CH2

R1

O

C

O

O

CH

C

R3

O

R2C

CH

O

O

O

O

CH2

R1

C

O

P

O

O

CH2

CH2CHOHCH2

CH2

P

O

O

C

CH

R2

O

O

OCH2CH(NH2)COOH

P

O

CH2

二磷脂酰甘油(心磷脂)

O

磷脂酰丝氨酸

O

CH2

R1

C

O

OH

OH

R2C

CH

O

O

H

O

H

H

P

O

O

CH2

HO

H

OH

H

H

OH

(2)CDP-甘油二酯途径:肌醇磷脂(phosphatidyl inositol)、丝氨酸磷脂(phosphatidy serine)及心磷脂(cardiolipin)由此途径合成。

葡萄糖

slide29

O

O

C

O

CH2

R1

O

C

O

CH2

R1

O

R2

C

甘油二酯

磷脂酸

CH

O

O

R2

C

CH

O

CH2

P

O

OH

CH2OH

H2O

O

O

XOH

磷脂酶D

H2O

X

P

C

O

CH2

R2

O

甘油磷酯

R2

C

CH

O

O

OX

O

P

CH2

H2O

磷脂酶A1

O

磷脂酶A2

CH2OH

O

CH2

R1

C

O

R1

C

R2

C

O

R2

C

CH

O

HO

CH

O

O

O

P

O

O

X

CH2

CH2

P

O

O

X

溶血磷酯2

溶血磷酯1

H2O

H2O

溶血磷脂酶1

(磷脂酶B1)

溶血磷脂酶2

(磷脂酶B2)

C

R1

CH2OH

C

R2

O

HO

CH

O

O

P

X

O

O

CH2

(三)甘油磷脂的降解

生物体内存在能使甘油磷脂水解的多种磷脂酶(phospholipase),包括磷脂酶A1、A2、B1、B2、C及D,它们分别作用于甘油磷脂分子中不同的酯键,降解甘油磷脂。

磷脂酶对甘油磷脂的水解作用

X:含氮碱

slide30

CH3(CH2)12 CH CH CHOH

二、鞘磷脂的代谢

(一)鞘磷脂的化学组成及结构

   鞘磷脂是一类含鞘氨醇(sphingosine)或二氢鞘氨醇的脂类物质,简称鞘脂(sphingolipids),其分子结构中不含甘油,而是一分子脂酸通过其羧基以酰胺键与鞘氨醇的氨基相连。此外,鞘脂分子结构中还可以含有磷酸基团或糖基,所以鞘脂又可分为鞘磷脂和鞘糖脂,含磷酸基团的鞘脂称为鞘磷脂,含糖基的鞘脂称为鞘糖脂。

反式

CH2(CH2)14 CHOH

CHNH2

CH2OH

CHNH2

CH2OH

鞘氨醇

二氢鞘氨醇

slide31

鞘氨醇

CH3(CH2)mCH CH CHOH

脂肪酸

CHNHCO(CH2)nCH3

CH2 O X

取代基

鞘脂的化学结构通式

m多为12;n多在12~22之间

●鞘脂分子中所含的脂酸主要为16C,18C,22C或24C 的饱和或单不饱和脂酸,有的还含α羟基。

鞘脂的末端基常被极性基团(X)如磷酸胆碱或糖基所取代,其结构与甘油脂颇为相似。

●鞘磷脂及鞘糖脂的取代基X各不相同,鞘磷脂含磷酸,其末

端羟基取代基团X为磷酸胆碱或磷酸乙醇胺。鞘糖脂含糖,

其X基团为单糖基或寡糖链所取代,通过β-糖苷键与其末端

羟基相连。

slide32
(二)鞘磷脂的代谢
  • 神经鞘磷脂(sphingomyelin)是人体含量最多的鞘磷脂,由鞘氨醇、脂酸及磷酸胆碱构成。

1.鞘氨醇的合成

(1)合成部位:全身各组织细胞均可合成,但以脑组织细胞最活跃。

(2)合成原料:合成鞘氨醇的基本原料是软脂酰CoA、丝氨酸和胆碱,还需磷酸吡哆醛、NADPH+H+及FAD等辅酶参加。

(3)合成过程:在磷酸吡哆醛的参与下,由内质网3-酮二氢鞘氨醇合成酶催化,软脂酰CoA与L-丝氨酸缩合并脱羧生成3-酮基二氢鞘氨醇(3-ketodihydrosphingosine),再由NADPH+H+供氢,由还原酶催化,加氢生成二氢鞘氨醇,然后在脱氢酶的催化下,脱氢生成鞘氨醇,脱下的氢由FAD接受,生成FADH+H+。

slide33
2.神经鞘磷脂的合成

在脂酰转移酶的催化作用下,鞘氨醇的氨基与脂酰CoA进行酰胺缩合,即生成N-脂酰鞘氨醇,最后由CDP-胆碱提供磷酸胆碱即生成神经鞘磷脂。

3.神经鞘磷脂的降解

需神经鞘磷脂酶(sphingomyelinase)的催化,才能完成神经鞘磷脂的降解 。

(三)鞘糖脂的代谢

N-脂酰鞘氨醇的末端羟基与单糖如葡萄糖或寡糖以β-糖苷键结合而生成的脂类物质即为鞘糖脂,

slide34
1.鞘糖脂的合成

  由CDP-葡萄糖、CDP-半乳糖、CMP-唾液酸等提供糖基,在糖基转移酶的催化下,将糖基转移至N-脂酰鞘氨醇的末端羟基,缩合成β-糖苷键,即生成鞘糖脂。

2.鞘糖脂的降解

  鞘糖脂的降解是在多种糖基水解酶的作用下,水解去除糖基。如鞘糖脂含有寡糖链,则需将糖基逐个去除。

slide35
第四节 胆固醇代谢

●胆固醇的得名源于它最先是从动物胆石中分离出的、具有羟基的固体醇类化合物,故称为胆固醇(cholesterol,chole胆,sterol固醇)。

●固醇的基本结构是环戊烷多氢菲,它由3个乙烷环和1个环戊烷稠合而成。所有固醇(包括胆固醇)都具有环戊烷多氢菲的共同结构,不同固醇间的区别在于碳原子数目及取代基不同。

β-谷固醇

麦角固醇

slide36

一、胆固醇的合成

(一)合成部位

●人体所需的胆固醇部分来自动物性食物,但主要由机体

自身合成。

●除成年动物脑组织及成熟红细胞外,几乎全身各组织均

可合成胆固醇,每天的合成量为1g 左右。

●肝是合成胆固醇的主要场所,机体自身合成胆固醇的

70%~80%由肝合成,其次是小肠,合成机体自身合成

胆固醇的10%。

coa nadph h

COOH

COOH

CH2

CH2

HMG CoA 还原酶

HO

C

CH3

HO

C

CH3

HSCOA

2NADPH+2H+

2NADP

CH2

CH2

COCoA

CH2OH

(二)合成原料 乙酰CoA及NADPH+H+是合成胆固醇的基本原料。

(三)合成基本过程

胆固醇合成过程复杂,有近30步酶促反应,大致可划分 为三个阶段。

1.甲羟戊酸的合成

硫解酶

2CH3COCoA 2CH3COCH2COCoA

HMG CoA合酶

CH3COCoA

HSCoA

HSCoA

羟基甲基戊二酸单酰COA

甲羟戊酸(MVA)

slide38
2.鲨烯的合成

●由ATP提供能量,在胞液中一系列酶的作用下,MVA经脱羧、磷酸化生成活泼的异戊烯焦磷酸(3-isopentenyl pyrophosphate, IPP, C5)和二甲基丙烯焦磷酸(3,3-dimethylallyl pyrophosphate, DPP)。

●3分子活泼的5碳焦磷酸化合物(IPP及DPP)缩合生成15碳的焦磷酸法尼酯(farnesyl pyrophosphate, FPP)。

●在内质网鲨烯合酶(squalene synthase)的催化下,2分子15碳的焦磷酸法尼酯经再缩合、还原即生成30碳的多烯烃——鲨烯(squalene)。

slide39

鲨烯

P

P

P

P

P

P

P

P

HO

胆固醇

3.胆固醇的合成

OH

CH3-CO-SCoA

SCOA

CH2

C

CH2

CO

-OOC

CH3COCH2CO-SCoA

CH3

β-羟-β-甲基戊二酸单酰辅酶A

NADPH+H+

CoA-SH

OH

HO CH2 CH2C CH2 COO-

CH3

甲羟戊酸(MVA)

2ATP

2Pi+2ADP

OH

O CH2 CH2C CH2 COO-

5-焦磷酸甲羟戊酸

CH3

ATP

羊毛固醇

Pi+ADP

CO2

O CH2 CH2C CH2 CH2

异戊烯焦磷酸

CH3

(

O CH2 CH2C CH2 CH3

)

CH3

二甲丙烯焦磷酸

(3X)

O

焦磷酸法尼酯

(2X)

胆固醇的合成过程

slide40
4.胆固醇酯的合成

●在脂酰-胆固醇脂酰转移酶(acyl-CoA:cholesterol acyltransferase, ACAT)的作用下,细胞内的游离胆固醇能与脂酰CoA缩合,生成胆固醇酯,并释放出乙酰CoA。

●胆固醇酯是细胞内胆固醇的主要储存形式。血浆中的游离胆固醇则在血浆卵磷脂-胆固醇脂酰转移酶(lecithin:cholesterol acyltransferase, LCAT)的作用下,将卵磷脂甘油2位碳原子上的脂酰基(多为不饱和脂酰基)转移至胆固醇的3位羟基上,生成胆固醇酯和溶血卵磷脂。

●胆固醇酯是血浆胆固醇的主要运输形式。

slide41
(四)胆固醇合成的调节

●HMG CoA还原酶是胆固醇合成的限速酶,胆固醇合成的调节主要通过调节HMG CoA还原酶活性来实现,HMG CoA还原酶也影响胆固醇合成的各种因素的主要作用靶点。

1.HMG CoA还原酶活性的调节方式

(1)变构调节

(2)化学修饰调节

(3)酶的含量调节

slide42
2.胆固醇合成的主要影响因素

(1)饥饿与饱食 :饥饿或禁食可抑制肝合成胆固醇。

(2)胆固醇含量:细胞胆固醇含量是影响胆固醇合成的主要因素之一,细胞胆固醇含量升高可反馈抑制肝胆醇的合成。

(3)激素:胰岛素及甲状腺素能诱导肝细胞HMG CoA 还原酶的合成,通过酶的含量调节增强HMG CoA还原酶活性,增加胆固醇的合成。胰高血糖素能快速抑制HMG CoA还原酶活性而抑制胆固醇的合成。

slide43
二、胆固醇的转化

●胆固醇的母核——环戊烷多氢菲在体内不能被降解,所以胆固醇不能像糖、脂肪那样在体内被彻底分解;但它的侧链可被氧化、还原或降解转变为其它具有环戊烷多氢菲母核的生理活性化合物,或参与代谢调节,或排出体外。

(一)转化为胆汁酸

  胆固醇可以在肝脏被转化成胆汁酸(bile acid),这是胆固醇在体内代谢的主要去路。

slide44
(二)转化为类固醇激素

  胆固醇是肾上腺皮质、睾丸、卵巢等内分泌腺合成及分泌类固醇激素的原料。

(三)转化为7-脱氢胆固醇

  胆固醇可以在皮肤被氧化为7-脱氢胆固醇,后者可经紫外光照射转变为维生素D3。

slide45
第五节 血浆脂蛋白代谢

一 血 脂

●血浆所含的脂类物质统称血脂。它的组成复杂,包括:甘油三脂、磷脂、胆固醇及其酯、以及游离脂酸等。

●磷脂主要有卵磷脂(约70%)、神经鞘磷脂(约20%)及脑磷脂(约10%)。

●血脂有两种来源:即外源性和内源性。外源性脂质是指从食物摄取、并经消化吸收进入血液的脂质;内源性脂质则指由肝细胞、脂肪细胞以及其他组织细胞合成后释放入血的脂质。

slide47
二、血浆脂蛋白的分类、组成及结构
  • 研究发现,脂质在血液中是与一些蛋白质结合在一起,形成脂蛋白(lipoprotein),以脂蛋白的形式在血液中运输。

(一)脂蛋白的分类

1.电泳法 该方法根据不同脂蛋白的表面电荷不同,在电场中具有不同的迁移率进行分类。根据在电场中移动的快慢,可将脂蛋白分为α-脂蛋白、前β-脂蛋白、β-脂蛋白及乳糜微粒四类。α-脂蛋白泳动最快,相当于α1­-球蛋白的位置;β-脂蛋白相当于β-球蛋白的位置;当β位于β-脂蛋白之前,相当于α2-球蛋白的位置;乳糜微粒(chylomicron, CM)不泳动,留在原点(点样处)。

slide48

CM

β

前β

α

血浆脂蛋白的琼脂糖凝胶电泳图

2.超速离心法 各种脂蛋白所含脂质及蛋白质的量各不相同,

脂质与蛋白质的比例也不一样,因而不同脂蛋白的密度不相同,

可以根据密度大小对脂蛋白进行分类。

slide49
可将血浆脂蛋白分为四类:脂蛋白按密度大小依次为乳糜微粒含脂最多,密度最小,极低密度脂蛋白(very low density lipoprotein, VLDL)、低密度脂蛋白(low density lipoprotein, LDL)和高密度脂蛋白(high density lipoprotein, HDL);分别相当于电泳分类中的CM、前β-脂蛋白、β-脂蛋白及α-脂蛋白等四类。
  • 除上述四类脂蛋白外,人血浆有还有中密度脂蛋白(intermediate desity lipoprotein, IDL)和脂蛋白(a)(lipoprotein (a), Lp(a))。
slide52
(二)血浆脂蛋白的组成

●血浆脂蛋白主要由蛋白质、甘油三酯、磷脂、胆固醇及其酯组成。

(三)脂蛋白的结构

●血浆各种脂蛋白具有大致相似的基本结构。疏水性较强的甘油三酯及胆固醇酯位于脂蛋白的内核,而载脂蛋白、磷脂及游离胆固醇则以单分子层覆盖于脂蛋白表面。

slide53
三、载脂蛋白
  • 载脂蛋白(apolipoprotein, apo)指血浆脂蛋白中的蛋白质,迄今已从人血浆脂蛋白分离出20多种,主要有apo A、B、C、D及E等五类。
  • 其中apo A又分为AⅠ、AⅡ、AⅣ及AV;apo B又分为B100及B48 ;apo C又分为CⅠ、CⅡ、CⅢ及CⅣ(
slide55
四、血浆蛋白代谢

(一)乳糜微粒的代谢

  • CM是运输外源性甘油三酯及胆固醇的主要形式,因此CM代谢途径又被称为外源性脂质转运途径或外源性脂质代谢途径 (下页图A)

(二)极低密度脂蛋白的代谢

  • VLDL是运输内源性甘油三酯的主要形式,其在血浆中的代谢中间产物LDL是运输内源性胆固醇的主要形式,所以VLDL及LDL代谢途径又被称为内源性脂质转运途径或内源性脂质代谢途径(下页图B)。
slide56

A

B

C

血脂转运及脂蛋白代谢

A:外源性脂质转运途径,B:内源性脂质转运途径,C:胆固醇逆向转运途径

slide57
(三)低密度脂蛋白的代谢
  • 人血浆LDL由VLDL转变而来的,是转运由肝脏合成的内源性胆固醇的主要形式。
  • 1974年,Brown及Goldstein首先在人成纤维细胞膜表面发现了能特异能结合LDL的LDL受体。后来发现,LDL受体广泛分布于全身各组织,特别是肝脏、肾上腺皮质、卵巢、睾丸、动脉壁细胞等组织的细胞膜表面,能特异识别与结合含apo E或apo B100的脂蛋白,故又称apo B/E受体。
  • 当血浆中的LDL与LDL受体结合后,形成的受体-配体复合物在细胞膜表面聚集成簇,然后内吞进入细胞,与溶酶体融合。在溶酶体中的蛋白水解酶作用下,LDL中的apo B100被水解成氨基酸,胆固醇酯则被胆固醇酯酶水解成游离胆固醇和脂酸
slide59
游离胆固醇在调节细胞胆固醇代谢上具有重要作用:游离胆固醇在调节细胞胆固醇代谢上具有重要作用:

①抑制内质网HMG CoA还原酶,从而抑制细胞自身的胆固醇合成;

②从转录水平上抑制LDL受体基因的转录,抑制LDL受体蛋白质的合成,进而减少细胞对LDL的进一步摄取;

③激活内质网脂酰CoA:胆固醇脂酰转移酶(ACAT)活性,使游离胆固醇酯化成胆固醇酯在胞液中贮存。

  • 游离胆固醇还有重要的生理功能:

①被细胞膜摄取,用以构成细胞膜的重要成分;

②在肾上腺、卵巢及睾丸等固醇激素合成细胞中,可以作为类固醇激素合成的原料,用于合成类固醇激素。

slide60
(四)高密度脂蛋白的代谢
  • HDL主要由肝脏合成,小肠亦可合成部分HDL。
  • 在CM及VLDL的代谢过程中,当其甘油三酯被水解释放后,CM及VLDL表面的apoAⅠ、AⅡ、AⅣ、C以及磷脂、胆固醇等脱离亦可形成新生HDL。
  • HDL可按密度大小分为HDL1、HDL2及HDL3。HDL1也被称作HDLc,仅存在于摄取高胆固醇膳食后的血浆中,正常人血浆中主要含HDL2及HDL3。
slide61
肝脏、小肠合成并分泌入血浆的HDL以及CM、VLDL代谢过程中形成的HDL均为新生HDL,其代谢过程实际上就是胆固醇逆向转运(reverse cholesterol transport, RCT)过程。

◆RCT的第一步是胆固醇自肝外细胞包括动脉平滑肌细胞及巨噬细胞等的移出至HDL。

◆ RCT的第二步是HDL载运胆固醇的酯化以及胆固醇酯(CE)的转运。

◆RCT的最后一步在肝脏进行。通过RCT的第一步和第二步,机体多余的胆固醇被转运至血浆中。机体不能将胆固醇彻底分解,只能通过肝脏清除,并在肝脏转化成胆汁酸排出或直接以FC的形式通过胆汁排出。

slide62
五、血浆脂蛋白代谢异常

(一)脂蛋白异常血症

血浆脂质水平异常升高,高于其正常范围的上限即为高脂血症(hyperlipidemia)。

1970年世界卫生组织(WHO)建议,将高脂蛋白血症分为六型,

其血浆脂蛋白及血脂的改变见表5-8。

slide63
高脂血症还可分为原发性和继发性两大类。原发性高脂血症是原因不明的高脂血症,已证明有些是遗传性缺陷。继发性高脂血症是继发于其他疾病如糖尿病、肾病和甲状腺功能减退等。高脂血症还可分为原发性和继发性两大类。原发性高脂血症是原因不明的高脂血症,已证明有些是遗传性缺陷。继发性高脂血症是继发于其他疾病如糖尿病、肾病和甲状腺功能减退等。

(二)血浆脂蛋白代谢相关基因的遗传性缺陷

  • 现已发现,参与脂蛋白代谢的关键酶如LPL及LCAT,载脂蛋白如AⅠ、B、apoCⅡ、CⅢ和E,以及脂蛋白受体如LDL受体等的遗传性缺陷,都能导致血浆脂蛋白代谢异常,引起脂蛋白异常血症。