许晨波第3章物质代谢.ppt

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1、人体机能学,基础医学院病理生理学教研室,Medical Physiology and Biochemistry,第三章 人体的物质代谢,主讲教师简介,第一节 糖代谢 第二节 脂类代谢 第三节 生物氧化 第四节 氨基酸代谢 第五节 肝脏代谢和肝功能衰竭 第六节 能量代谢与体温 第七节 发热,教学内容,教学要求,1.掌握糖类物质在体内的分解代谢过程；血脂及血浆蛋白、脂肪酸的氧化、酮体的生成和利用；肝功能衰竭。 2.熟悉糖异生的过程及糖代谢的调控；脂类的主要生理功能和胆固醇的代谢；生物氧化和氨基酸的代谢；肝脏代谢；体温与发热。,第一节 糖 代 谢,概 述 糖是一大类有机化合物,其化学本质为多羟醛或多

2、羟酮类及其衍生物或多聚物.人体所需能量60%来自于糖,食物糖类主要是淀粉,其基本单位是葡萄糖,它的多聚体糖原是体内的储存形式。 糖的生理功能 1.供能:2840kJ(679kcal )/1mol葡萄糖彻底氧化； 2.机体的重要碳源：可转变为氨基酸、脂肪酸、核苷等； 3.组织结构的重要成分：蛋白聚糖和糖蛋白（结缔组织、软骨和骨的基质），糖蛋白和糖脂（细胞膜）； 4.信息传递：膜糖蛋白（与细胞的免疫、识别作用有关）； 5.特殊功能物质：糖蛋白（激素、酶、免疫球蛋白、血型物质和血浆蛋白等）； 6.糖的磷酸衍生物：NAD+、FAD和ATP等。,糖代谢的概况：,在不同细胞中、不同条件下，代谢途径是不同的

3、,1.供氧充足时：有氧氧化(H2O、CO2和大量能量）,2.缺氧时：糖酵解（乳酸和少量能量）,3.磷酸戊糖途径（NADPH+H+、磷酸戊糖）,4.糖原合成（肝糖原、肌糖原）,5.糖原分解,6.糖异生,一、糖的分解代谢 途径：1.糖酵解 2.糖的有氧化 3.磷酸戊糖途径 （一）糖酵解,在缺氧情况下,葡萄糖生成乳酸的过程，称之为 糖酵解(glycolysis)。 1.反应过程： 可分为两个阶段 第一阶段 (葡萄糖分解生成丙酮酸阶段) 第二阶段 （丙酮酸转变成乳酸）,第一阶段：葡萄糖分解成丙酮酸,CH2OH,O,O,O,CH2OH,O,O,O,糖原,磷酸化酶 脱枝酶,G-1-P,G-6-P,磷酸葡萄

4、糖变位酶,己糖激酶,（Gs激酶）,葡萄糖,G-6-P 酶,CH2OH,O,CH2OH,O,O- P,P,CH2O,O,P,（肝、肾, 能障-1）,H2O,ATP,ADP,-1 ATP,Pi,糖原 合酶,O,CH2OH,OCH2,P,O,CH2O,OCH2,P,P,CHO CHOH CH2O- P,CH2-O- P,C,O,CH2OH,醛缩酶,磷酸己糖变构酶,F-6-P,磷酸果糖激酶（主要限速酶）,ATP,ADP,-1 ATP,F-1.6-2P,磷酸二羟丙酮,3-磷酸甘油醛,磷酸丙糖异构酶,果糖双磷酸酶 （肝、肾）,H2O,Pi,能障-2,C CO CH2,C O CHOH CH2O- P,O,

5、3-磷酸甘油醛脱氢酶 32 ATP （无氧时将氢传递给丙酮酸） （-磷酸甘油穿梭 22 ）,1,3-二磷酸甘油酸,磷酸甘油酸激酶 12,3-磷酸甘油酸,底物 水平 磷酸 化,磷酸甘油酸变位酶,2-磷酸甘油酸,烯醇化酶,磷酸烯醇 式丙酮酸,丙酮酸激酶,烯醇式丙酮酸,丙酮酸,P,NAD+,NADH,+H+,C CHOH CH2O- P,OOH,ADP,ATP,C CHO CH2O,OO,H,H,P,OO,H,P,H2O,C C OH CH2,OO,H,ADP,ATP,底物 水平 磷酸 化,C C O CH3,OO,H,12,能障-3,ATP,ATP,ATP,第二阶段：丙酮酸转变成乳酸,LDH,乳酸

6、 (lactate),NADH+H+,NAD+,(由3-磷酸甘油醛脱下的 一对氢无氧时转移到此),丙酮酸 (pyruvate),C C O CH3,OO,H,C C H OH CH3,OO,H,COOH C O CH3,COOH CHOH CH3,乳酸脱氢酶 （LDH）,乳酸,丙酮酸,3-磷酸甘 油醛,1,3-二磷酸 甘油酸,NADH+H+ NAD+,3-磷酸甘油醛脱氢酶,葡萄糖,6-磷酸葡萄糖,6-磷酸果糖,1,6-双磷酸果糖,3-磷酸甘油醛,磷酸二羟丙酮,1,3-二磷酸甘油酸,3-磷酸甘油酸,NAD+ NADH+H+,2-磷酸甘油酸,磷酸烯醇式丙酮酸,丙酮酸,乳酸,糖酵解的代谢途径小结,-

7、ATP,-ATP,+2ATP,+2ATP,小 结： 1.1分子葡萄糖，产生2分子乳酸。 2.三步不可逆酶（关键酶）： 6磷酸果糖1 激酶（主要） 己糖激酶（ 葡萄糖激酶） 丙酮酸激酶 3.消耗2分子ATP，产生4分子ATP ，净生成2分子ATP（糖原净生成3分子ATP）； 4.底物水平磷酸化作用：底物的高能磷酸基直接转移给ADP生成ATP，这种ADP或其它核苷二磷酸的磷酸化作用与底物的脱氢作用直接相偶联的反应过程，被称做底物水平磷酸化作用。,5.反应在胞浆中进行,糖酵解的生理意义,1.是机体缺氧、剧烈运动肌肉局部缺血迅速获得能量的方式。 2.某些细胞在氧供应正常情况下的重要供能途径。 无线粒体

8、的细胞，如：红细胞； 代谢活跃的细胞，如：白细胞、骨髓细胞。,（二）糖的有氧氧化(aerobic oxidation) 糖的有氧氧化概念：葡萄糖在有氧的条件下氧化成H2O、CO2和产 生大量能量的过程。 反应过程：,葡萄糖,糖酵解途径,乙酰辅酶,三羧酸循环,CO2,16C 23C 22C,A,H2O,ATP,第一阶段：糖酵解途径； 第二阶段：丙酮酸由胞液进入线粒体， 氧化脱羧成乙酰CoA； 第三阶段：三羧酸循环(氧化磷酸化， 底物水平磷酸化)。,糖的有氧氧化分三个阶段,C C O CH3,1.丙酮酸氧化脱羧为乙酰CoA,+ HSCoA + CO2,NAD+ NADH + H+,丙酮酸脱氢 酶复

9、合体,+6 ATP,丙酮酸,OO,H,乙酰SCoA,CH3,CO SCoA,丙酮酸脱氢酶复合体 (pyruvate dehydrogenase complex),2.含辅因子: 硫胺素焦磷酸酯(TPP) 硫辛酸 FAD NAD+ HSCoA Mg2+,1.三种酶: 丙酮酸脱氢酶 二氢硫辛酰胺转乙酰酶 二氢硫辛酰胺脱氢酶,组成,2.三羧酸循环(tricarboxylic acid cycle) 亦称柠檬酸循环或 krebs循环。 反应过程： 1.缩合反应 2.第一次氧化脱羧反应 3.第二次氧化脱羧反应 4.底物水平磷酸化反应 5.琥珀酸脱氢 6.苹果酸脱氢,O COOH,C CH2 COOH,O

10、 CH2 - C,CH2 COOH HO-C-COOH CH2 COOH,缩合反应（1）,草酰乙酸 （氟乙酸中毒）,乙酰CoA,柠檬酸,辅酶A,SCoA,高能硫酯键,HSCoA,+ H+,G为-31.4kJ/mol (-7.5kcal/mol),柠檬酸合成酶 (citrate synthase),CH2COOH HO-C-COOH CH2 COOH,柠檬酸,酶-顺乌头酸复合物,H2O,H2O,顺乌头酸酶,异构反应(2),CHOHCOOH CHCOOH CH2COOH,异柠檬酸,CH2COOH C-COOH CHCOOH,NAD+ NADH+H+,Mg2+,异柠檬酸脱氢酶 (isocitrate

11、 dehydrogenase),第一次氧化脱羧反应（3）,CH2COOH CHCOOH CHCOOH,异柠檬酸,HO,CH2COOH CHCOOH COCOOH,草酰琥珀酸,+6 ATP,CH2COOH CHCOOH COCOOH,草酰琥珀酸,CO2,CH2COOH CH2 COCOOH,-酮戊二酸,琥珀酰CoA,NAD+ NADH+H+,HSCoA CO2,-酮戊二酸脱氢酶复合体 (-ketoglutarate dehydrogenase complex),第二次氧化脱羧反应（4）,（TPP、硫辛酸、FAD 、 COA 、 NAD + 、 Mg 2 + ）,CH2COOH CH2 COCOO

12、H,-酮戊二酸,+6 ATP,CH2COOH CH2 CO SCoA,CH2COOH CH2COOH,琥珀酰CoA,琥珀酸,+ HSCoA,GDP GTP,琥珀酸 硫激酶,底物水平磷酸化反应（5）,Pi +,CH2COOH CH2 CO SCoA,+2 GTP,CHCOOH CHCOOH,琥珀酸,延胡索酸,苹果酸,FAD FADH2,琥珀酸脱氢酶,H2O,延胡索酸酶,琥珀酸氧化成草酰乙酸的反应（6）,CH2COOH CH2COOH,+4 ATP,CHCOOH CH2COOH,HO,草酰乙酸,NADH+H+,苹果酸脱氢酶,NAD+,苹果酸,CHCOOH CH2COOH,HO,COCOOH CH2

13、COOH,+6 ATP,柠檬酸,异柠檬酸,(顺乌头酸),-酮戊二酸,琥珀酰CoA,琥珀酸,延胡索酸,苹果酸,草酰乙酸,乙酰CoA,三羧酸循环,HSCoA,H2O,H2O,H2O,H2O,2H CO2,CO2,HSCoA,2H(FAD+),2H,HSCoA,GTP GDP+Pi,2H(NAD+),2H(NAD+),H2O,2H(NAD+),CHCOOH CH2COOH,COCOOH CH2COOH,NADPH+H+,COOH C=O CH3,丙酮酸,苹果酸,H+ + NAD+ NADH,CO2,ATP,ADP+Pi,CO2,三羧酸循环中草酰乙酸的主要来源,苹果酸酶,苹果酸脱氢酶,丙酮 酸羧化酶,

14、草酰乙酸,HO,H2O+,COCOOH CH2COOH,草酰乙酸,三羧酸循环的基本特点：,1.四次脱氢，三个不可逆反应，二次脱羧，一次底物水平磷酸化。 2.每分子乙酰CoA经TAC生成：1分子FADH2，3分子NADH+H+，2分子CO2， 1分子GTP。共产生10ATP 。 3.限速酶：柠檬酸合酶 -酮戊二酸脱氢酶复合体 异柠檬酸脱氢酶 4.整个循环反应为不可逆反应 5.三羧酸循环的中间产物起催化剂作用，本身无量的变化。 中间产物不能直接在三羧酸循环中被氧化为CO2及H2O。,三羧酸循环的生理意义： 1.能量来自于糖的有氧氧化； 2.三大营养物质氧化分解的共同途径； 3.三大营养物质代谢联系

15、的枢纽； 4.为其它物质代谢提供小分子前体；,每mol葡萄糖经有氧氧化生成的ATP,第一阶段：1.5（2.5）2+4-2=5（7） 第二阶段：2.52=5 第三阶段：102=20 =30（32） mol 注：胞液中生成的NADH+H+在不同的组织细胞中其进入线粒体的方式不同，若经苹果酸-天冬氨酸穿梭，其生成2.5ATP，若经a-磷酸甘油穿梭,其生成1.5ATP。,三、磷酸戊糖途径 (pentose phosphatepathway) 基本反应过程： 第一阶段：氧化反应，生成磷酸戊糖、NADPH 及CO2。 特点： 1.两次脱氢均由NADP+接受，一次脱羧； 2.生成5-磷酸核糖，是合成核酸的原

16、料。 第二阶段：非氧化反应，包括一系列基团转移,H-C-OH H-C-OH HO-C-H O H-C-OH H-C CH2O- P,C=O H-C-OH HO-C-H O H-C-OH H-C CH2O- P,NADP+ NADPH+H+,6-磷酸葡萄糖 脱氢酶,6-磷酸葡萄糖,6-磷酸葡萄糖酸内酯,脱氢反应-1,C=O H-C-OH HO-C-H O H-C-OH H-C CH2O- P,COOH H-C-OH HO-C-H H-C-OH H-C-OH CH2O- P,H2O,内酯酶,6-磷酸葡萄糖酸内酯,6-磷酸葡萄糖酸,COOH H-C-OH HO-C-H H-C-OH H-C-OH C

17、H2O- P,6-磷酸葡萄糖酸,CH2OH C=O H-C-OH + CO2 H-C-OH CH2O- P,5-磷酸核酮糖,NADP+ NADPH+H+,6-磷酸葡萄糖 酸脱氢酶,脱氢反应-2,6-磷酸 葡萄糖,6-磷酸葡萄糖酸内酯,6-磷酸葡萄糖酸,3,5-磷酸核酮糖3,5-磷酸核糖,7-磷酸景天糖,4-磷酸赤藓糖,6-磷酸果糖,5-磷酸木酮糖,3,3NADP+ 3NADPH+3H+,3NADP+ 3NADPH+3H+,3CO2,3-磷酸甘油醛,5-磷酸木酮糖,3-磷酸甘油醛,6-磷酸果糖,磷酸戊糖途径,3,6-磷酸葡萄糖脱氢酶,生理意义： 1.为核酸的生物合成提供核糖； 2.提供NADPH

18、作为供氢体参与多种代谢反应； 1）是体内许多合成代谢的供氢体 2）参与体内的羟化反应 3）维持GSH的还原状态,还原型谷胱甘肽的重要作用： （1）保护含巯基的蛋白质或酶免受氧化剂、尤其 （2）保护红细胞膜结构的完整性； （3）保持Hb内的Fe处于二价态； （4）促进抗体（IgG）的成熟即二硫键的形成， 6-磷酸葡萄糖脱氢酶缺乏 NADPH、G-SH减少 蚕豆病 溶血性贫血。,NADP+ NADPH + H+,A AH2,2G-SH,G-S-S-G,是过氧化物的损害；,二、糖原的合成与分解 （一）肝糖原合成 1.合成过程： 活化、链延伸和链分枝 2.能量消耗: 3个高能磷酸键,糖原 （n+1）,

19、UDP,UDPG,G-1-P,PPi,UTP,G-6-P,G,ADP ATP,Pi,糖原的合成与分解示意图,(a),(b),(c),(d),(a) 磷酸葡萄糖变 位酶 (b) UDPG焦磷酸 化酶 (c) 糖原合成酶 （分支酶） (d) 磷酸化酶 （脱支酶）,Pi,O,O,O,O,O,O,O,O,O,O,O,O,O,O,O,O,O,O,O,O,O,O,O,O,O,O,O,O,O,O,O,O,O,O,O,O,O,O,O,O,O,O,O,O,O,O,分支酶,分支酶的作用,（1，41，6转 葡萄糖基酶）,（12-18）,（6-7）,分解过程：磷酸解和链脱支,糖原（n+1） + Pi 糖原n + 1-

20、磷酸葡萄糖,磷酸化酶,磷酸解,（二）肝糖原分解,(-1,4糖苷键),1 2 3,1 2 3,O,O,O,O,O,O,O,O,O,O,O,O,O,O,O,磷酸化酶,脱支酶（葡聚糖转移酶、,-1,6-糖苷酶）,O,O,O,O,O,链脱支,三、糖 异 生(gluconeogenesis) 糖异生概念： 从非糖化合物（丙酮酸、生糖氨基酸、乳酸和甘油等）转变成糖的过程，称糖异生。 糖异生途径： 1.丙酮酸羧化支路 2.1,6-双磷酸果糖转变成6-磷酸果糖 3.6-磷酸葡萄糖转变成葡萄糖,葡萄糖,6-磷酸葡萄糖,6-磷酸果糖,1,6-二磷 酸果糖,磷酸二羟丙酮,3-磷酸甘油醛,磷酸烯醇式丙酮酸,丙酮酸,三

21、羧酸循环,乙酰CoA,苹果酸,苹果酸,草酰乙酸,草酰乙酸,线 粒 体,丙酮酸,(1),(2),(3),(4),糖 异 生 途 径,NAD NADH+H+,COOH C O CH2COOH,CH3 C O COOH,丙酮酸,COOH C-O P CH2,CO2 ATP ADP + Pi,草酰乙酸,磷酸烯醇 式丙酮酸,丙酮酸羧化酶 （肝、肾）,磷酸烯醇式丙酮酸羧激酶(肝、肾),GTP GDP CO2,(1),(2),生物素,糖异生途径（反应1、2）,6-磷酸果糖,1,6-双磷酸果糖,ATP,ADP,6-磷酸果糖激酶-1,果糖双磷 酸酶-1 （肝、肾）,Pi,(3),糖异生途径（反应3）,葡萄糖,6

22、-磷酸葡 萄糖,ATP,ADP,葡萄糖-6-磷酸酶 （肝、肾）,Pi,(4),糖异生途径（反应4）,己糖激酶 （葡萄糖激酶）,1.维持血糖浓度的恒定 （脑组织、红细胞、骨髓及神经等） 2.补充肝糖原（饥饿时） 3.调节酸碱平衡 （肾糖异生 -酮戊二酸 谷氨酰氨脱氨和谷氨酸脱氨 尿中,糖异生的生理意义,NH3+H+ 随尿排出 ）,NH4+,NH4+,乳酸循环(Cori. cycle),概念：肌肉收缩（尤其是氧不足时）通过糖酵解生成乳酸，且糖异生能力弱，故乳酸通过细胞膜弥散入血，再入肝，在肝内异生为葡萄糖。葡萄糖入血，又可被肌肉摄取，构成一个循环，此循环称为乳酸循环(Cori循环)。,葡萄糖,葡萄

23、糖,葡萄糖,乳酸,乳酸,乳酸,丙酮酸,丙酮酸,NADH+H+ NAD+,NADH+H+ NAD+,糖异生途径,糖酵解途径,乳酸循环,肝 血液 肌肉,食物中糖,肝糖原,其他物质,（糖异生）,CO2+H2O+ATP,(氧化分解),糖原（肝、肌）,脂肪、氨基酸等,(大于肾糖阈，,3.89 6.11 mmol / L,血 糖,糖 尿,四、血糖 （一）血糖的来源与去路,160mg/dl或 8.8 mmol/L),胰岛素降血糖的机理,1.促进肌肉、脂肪组织等细胞膜上葡萄糖载体将葡萄糖转运入细胞。 2.通过激活丙酮酸脱氢酶，加速丙酮酸氧化为乙酰CoA，从而加快糖的有氧氧化。 3.通过增强磷酸二酯酶活性，降低

24、cAMP水平，使 糖原合酶活性增强、磷酸化酶活性降低，加速糖 原合成，抑制糖原分解。,（二）激素对血糖的调节作用,4.抑制糖异生。通过抑制磷酸烯醇式丙酮酸羧激酶的合成和促进氨基酸进入肌组织合成蛋白质，减少糖异生的原料。 5.抑制脂肪组织内的激素敏感性脂肪酶，减缓脂肪动员。抑制脂酸在肝、肌肉、心肌组织内氧化。,胰高血糖素升高血糖机理,1.经肝细胞膜受体激活依赖cAMP的蛋白激酶，抑制糖原合酶 和激活磷酸化酶，使肝糖原分解，血糖升高。 2.通过抑制6-磷酸果糖激酶-2，激活果糖二磷酸酶-2从而减少2,6-二磷酸果糖的合成，后者是6-磷酸果糖激酶-1最强的变构激活剂，又是果糖双磷酸酶-1的抑制剂，从

25、而增强糖异生。 3.促进磷酸烯醇式丙酮酸羧激酶的合成；抑制肝丙酮酸激酶；加速肝摄取血中氨基酸，从而增强糖异生。 4.加速脂肪动员，抑制组织摄取葡萄糖。,糖皮质激素升血糖机理,1.促进肌组织蛋白质的分解，增强糖异生。 2.抑制肝外组织摄取和利用葡萄糖。 肾上腺素升高血糖机理 1.通过肝和肌肉的细胞膜受体、cAMP和 蛋白激酶级联激活磷酸化 酶，加速糖原分解。 2.在肌组织，糖原分解为乳酸，运至肝糖异生转变为葡萄糖。,低血糖、高血糖及糖尿 1.低血糖 空腹血糖浓度3.333.89mmol/L 2.高血糖 空腹血糖浓度7.227.88mmol/L 3.糖尿 空腹血糖浓度8.8910.00mmol/L

26、,复习思考题标准答案,A型题 1.下列代谢途径不在线粒体内进行的是 A三羧酸循环 B.脂肪酸氧化 C.氧化磷酸化 D.糖酵解作用 E.酮体的合成 2. 不是主要由糖酵解提供能量的组织是 A.成熟红细胞 B.皮肤 C.睾丸 D.上皮细胞 E.视网膜 3.关于糖的有氧氧化叙述哪项是错误的 A.是机体获得能量的最有效途径 B.在组织的细胞液和线粒体中进行 C.只在组织的线粒体中进行 D.葡萄糖或糖原在有氧条件下的分解代谢 E.终产物是二氧化碳，水和大量能量,4.在有氧条件下, 是机体获得能量的最有效途径是 A.糖酵解 B.糖的有氧氧化 C.磷酸戊糖途径 D.糖异生 E.糖元分解 5.5-磷酸核糖由哪

27、个代谢途径提供： A.糖酵解 B.糖的有氧氧化 C.磷酸戊糖途径 D.糖异生 E.糖原分解 6.下列那一个是糖酵解代谢的关键酶 A.异柠檬酸脱氢酶 B.乳酸脱氢酶 C.6-磷酸葡萄糖脱氢酶 D.转氨酶 E.丙酮酸激酶 7.由乳酸生成糖的过程称为 A.糖原分解作用 B.糖原生成作用 C.糖酵解 D.糖异生作用 E.糖的有氧氧化,回答问题 1.试论述三羧酸循环的特点及意义 。 2.简述血糖的来源和去路。 3.磷酸戊糖途径的生理意义。,A型题 1.D 2.D 3.D 4.B 5.C 6.E 7.D 回答问题 1.答：三羧酸循环每循环1周，就有1分子乙酰辅酶A被氧化。 反应过程中有4次脱氢（其中3次以

28、NAD+为受氢体，1次以FAD为受氢体）和2次脱羧反应。循环1周共产生12分子ATP。 中间产物必需不断得到更新和补充，才能保证三羧酸循环的正常进行。 三羧酸循环不可逆。由柠檬酸合成酶、异柠檬酸脱氢酶、a-酮戊二酸脱氢酶复合体所催化的反应在生理条件下是不可逆反应 三羧酸循环是糖、脂肪和氨基酸互相转变的“枢纽”,也是体内糖、脂肪、氨基酸代谢的共同通路。,2.答: 血糖的来源:食物经消化吸收的葡萄糖,肝糖原分解, 糖异生； 血糖的去路:氧化供能,合成糖原,转变为脂肪及某些 非必须氨基酸,转变为其他糖类物质。 3.答：磷酸戊糖途径的主要生理意义是产生5-磷酸核糖和 NADPH+H+； （1）5-磷酸

29、核糖是体内合成核酸的必需原料。核酸是蛋白质生物合成不可缺少的物质； （2）NADPH+H+作为供氢体起重要生理作用。参与脂肪酸、胆固醇和类固醇等化合物的合成；参与体内某些激素、药物和毒物等的生物转化过程；是谷胱甘肽还原酶的辅酶，维持细胞谷胱甘肽还原型。,第二节 脂类代谢,脂类是脂肪和类脂的总称。 类脂包括固醇及其酯、磷脂和糖脂。它们都是脂酸的酯或能与脂酸成酯的物质。不溶于水而溶于有机溶剂。,一、血 脂,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。 内源性肝、脂肪细胞及其他组织合成后释放入血。 组成与含量： 总 脂 400700mg/

30、dl (5 mmol/L) 甘油三酯 10150mg/dl (0.11 1.69 mmol/L) 总磷脂 150250mg/dl (48.44 80.73 mmol/L) 总胆固醇 100250mg/dl (2.59 6.47 mmol/L) 游离脂酸 520mg/dl (0.195 0.805 mmol/L) * 血脂含量受膳食、年龄、性别、职业及代谢等的影响，波动范围很大。,二、血浆脂蛋白的分类、组成及结构,分 类,电泳法,超速离心法 CM、VLDL、LDL、HDL,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 组 成 特 点,血浆脂蛋

31、白的分类、性质、组成及功能,分类 密度法 乳糜微粒 极低密度脂蛋白 低密度脂蛋白 高密度脂蛋白 电泳法 乳糜微粒 前-脂蛋白 -脂蛋白 -脂蛋白,性质 密度 400 20400 020 沉降 电泳位置 原点 2-球蛋白 -球蛋白 1 -球蛋白 颗粒直径(mm) 80500 2580 2025 7.510,组成 蛋白质 0.52 510 2025 50 (%) 脂类 9899 9095 7580 50 甘油三酯 8095 5070 10 5 磷脂 57 15 20 25 胆固醇 14 15 4550 20 游离 12 57 8 5 酯化 3 1012 4042 1517,载脂 apoA 7 1

32、6570 蛋白 apoA 5 2025 组成 apoA 10 (%) apoB100 2060 95 apoB48 9 apoC 11 3 6 apoC 15 6 微量 1 apoC 0-2 41 40 4 apoE 微量 715 5 2 apoD 3,合成 小肠粘膜 肝细胞 血浆 肝、肠、 部位 细胞 血浆,功能 转运外源性 转运内源性 转运内源性 逆向转运胆 甘油三酯 甘油三酯 胆固醇 固醇,三、三酰甘油的中间代谢 Metabolism of Triglyceride （一）甘油三酯的分解代谢,1. 脂肪的动员 储存在脂肪细胞中的脂肪，被肪脂酶逐步水解为FFA及甘油，并释放入血以供其他组织

33、氧化利用的过程。 关键酶: 激素敏感性甘油三酯脂肪酶 (hormone-sensitive triglyceride lipase ， HSL),脂肪动员过程,脂解激素-受体,G蛋白,AC,ATP,cAMP,PKA,HSLa(无活性),HSLb(有活性),TG,甘油二酯 （DG）,甘油一酯,甘 油,2.甘油的代谢：,甘油激酶（肝、肾、肠）,磷酸甘油脱氢酶,3.脂酸的氧化 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 1）脂酸的活化 脂酰 CoA 的生成（胞液） 脂酰CoA合成酶(acyl-CoA synthetase)存在于内质网及线粒体外膜上

34、,Mg2+,2）脂酰CoA进入线粒体 转运载体：肉碱（L-羟-三甲氨基丁酸）。 参与的酶： 肉碱脂酰转移酶：线粒体内膜外侧面 肉碱脂酰转移酶：线粒体内膜内侧面 肉碱，脂酰肉碱转位酶：线粒体内膜内侧面，肉碱和脂酰肉碱转运载体。,肉碱,CoA,脂酰肉碱,脂酰CoA,脂酰肉碱,3）-氧化过程 分4个连续的反应步骤： 脱氢：脂酰CoA脱氢酶，FAD 加水：2烯酰CoA水化酶 再脱氢：-羟脂酰CoA脱氢酶，NAD+ 硫解（脱乙酰CoA）： -酮脂酰CoA硫解酶，HS-CoA,脂酸氧化的能量计算：以软脂酸为例：,7 轮循环产物：8分子乙酰CoA 7分子NADH+H+ 7分子FADH2,能量计算： 生成AT

35、P 812 + 73 + 72 = 131 净生成ATP 131 2 = 129,脂酰CoA 脱氢酶,L(+)-羟脂酰 CoA脱氢酶,H2O,FAD FADH2,酮脂酰CoA 硫解酶,CoA-SH,脂酰CoA 合成酶,肉碱转运载体,ATP CoASH,AMP PPi,H2O,呼吸链,2ATP,H2O,呼吸链,3ATP,线粒体膜,硬脂酰CoA,硬脂酰CoA,2反硬脂酰CoA,-羟硬脂酰CoA,-酮硬脂酰CoA,16C脂酰CoA （继续-氧化）,硬脂酸经8次-氧化产生9乙酰CoA,1）酮体的生成：乙酰乙酸(acetoacetate) 、-羟丁酸(-hydroxybutyrate)、丙酮(aceto

36、ne)三者总称为酮体。,血浆水平：0.030.5mmol/L(0.35mg/dl),代谢定位： 生成：肝细胞线粒体 利用：肝外组织（心、肾、脑、骨骼肌等）线粒体,4.酮体的生成和利用,酮 体 的 生 成,脂 酸,-氧化,2CH3COSCoA,CoASH,乙酰乙酰CoA硫解酶,CH3COCH2 COSCoA,CH3COSCoA,CoASH,羟甲基戊二酸单酰CoA,(HMGCoA),（接下页）,HMGCoA合成酶,羟甲基戊二酸单酰CoA,CH3COSCoA,HMGCoA裂解酶,CH3COCH2 CO OH 乙酰乙酸,CH3COCH3,CO2,NADH+H+,-羟丁酸脱氢酶,酮 体,NAD+,CH3

37、CHOHCH2COOH,-羟丁酸,丙 酮,NAD+,NADH+H+,琥珀酰CoA,琥珀酸,CoASH+ATP,PPi+AMP,CoASH,2） 酮体的利用,琥珀酰CoA转硫酶 （心、肾、脑及骨骼肌的线粒体）,乙酰乙酰CoA硫激酶 （肾、心和脑的线粒体）,乙酰乙酰CoA硫解酶（心、肾、脑及骨骼肌线粒体）,3）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。 酮体是酸性物质。在饥饿、未被控制的糖尿病等情况下，酮体大量生成，超过肝外组织氧化利用酮体的能力，血中酮体堆积可导致酮症酸中

38、毒，尿中出现酮体。,（二）三酰甘油的合成代谢： 1.脂酸的合成 胞液内合成软脂酸。 内质网和线粒体进行脂酸碳链加长。 非必需不饱和脂酸由饱和脂酸去饱和生成。 合成原料及部位 合成原料乙酰CoA（主要来自糖代谢），还需NADPH、ATP、HCO3-（CO2）、Mn2+。 合成部位：肝、肾、脑、肺、乳腺、脂肪组织。,脂酸合成的基本过程： 1）丙二酰CoA的合成： 乙酰CoA羧化酶：脂酸合成的限速酶,CH3COSCoA,COOH CH2 COSCoA,乙酰CoA羧化酶,生物素,Mn2+,ATP,HCO3-,ADP,Pi,2）软脂酸的合成： 总反应： CH3COSCoA+7HOOCCH2COSCOA

39、+14NADPH+14H+ CH3（CH2）14COOH +14NADP+7CO2+6H2O+8HSCoA 过程：由酰基转移、缩合、还原、脱水、再还原反应构成的重复加成过程。,葡萄糖,CH2OH CHOH CH2-O-,P,CH2OCOR CHOH CH2-O-,P,CH2OCOR CHOCOR CH2-O-,P,CH2OCOR CHOCOR CH2-OH,CH2OCOR CHOCOR CH2OCOR,脂酰CoA 转移酶,3脂酰CoA,脂酰CoA 转移酶,脂酰CoA 转移酶,CoA,CoA,磷脂酸 磷酸酶,H2O,Pi,磷脂酸,3.三酰甘油的合成,四、磷脂的代谢,组成：甘油、脂酸、磷脂、含氮化

40、合物,结构：,功能：含一个极性头、两条疏水尾，构成生物膜的磷脂双分子层。,X = 胆碱、水、乙醇胺、 丝氨酸、甘油、肌醇、磷脂酰甘油等,甘油磷脂的组成、分类及结构,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。,1.甘油磷脂的合成,3）合成基本过程,2.甘油磷脂的降解,磷脂酶 (phospholipase , PLA),五、胆固醇代谢 Metabolism of Cholesterol 胆固醇在体内含量及分布,含量： 约140克,分布：全身各组织中；大约 分布在脑、神经组织；肝、肾、肠等内脏、皮肤、脂肪组

41、织较多；肌肉组织含量较低；肾上腺、卵巢等合成类固醇激素的腺体含量较高。,胆固醇的外源性摄取和影响因素 机体胆固醇的来源： 外源性摄取 内源性合成 膳食中胆固醇的来源 动物性食物 脑髓和内脏，禽卵蛋黄，鱼子和软体动物含胆固醇丰富,（一） 胆固醇的合成,组织定位：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，以肝、小肠为主。 细胞定位：胞液、光面内质网,1.合成部位,1分子胆固醇,18乙酰CoA + 36ATP + 16(NADPH+H+),葡萄糖有氧氧化,葡萄糖经磷酸戊糖途径,乙酰CoA通过柠檬酸-丙酮酸循环出线粒体,合成原料,2.合成基本过程 （1）甲羟戊酸的合成,（2）鲨烯的合成,

42、（3）胆固醇的合成,（二）胆固醇的转化,1.转变为胆汁酸 (bile acid)（肝脏）,2.转化为类固醇激素,3.转化为7 - 脱氢胆固醇（皮肤） 胆固醇脱氢7-脱氢胆固醇 紫外线胆骨化醇(又称Vit D3 ) 肝、肾转化 1,25-(OH)2 3。,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。,（肾上腺皮质、睾丸、卵巢等内分泌腺）,复习思考题标准答案,A型题 1血脂不包括 A.三酰甘油 B.磷脂 C.胆固醇 D.胆固醇酯 E.脂蛋白 2.胆固醇是下述哪种物质的前体 A.辅酶A B.辅酶Q C.维生素A D.维生素D E.维生素E 3.最主要的胆固醇的转变与排泄途径是 A.转变成胆汁酸 B.转变成类固醇激素 C.转变成维生素D3 D.转变成胆固醇酯 E.排泄 4.逆向转运胆固醇的是 A.CM B.VLDL C.LDL D.HDL E.LDL和HDL,5.脂肪酰CoA的-氧化，其酶促反应的