MindMap Gallery 脂质代谢
脂质代谢的思维导图,脂质种类多,结构复杂,决定了其在生命体内功能的多样性和复杂性。脂质是种类繁多,结构复杂的一类大分子物质。
Edited at 2023-10-26 21:56:19Einhundert Jahre Einsamkeit ist das Meisterwerk von Gabriel Garcia Marquez. Die Lektüre dieses Buches beginnt mit der Klärung der Beziehungen zwischen den Figuren. Im Mittelpunkt steht die Familie Buendía, deren Wohlstand und Niedergang, interne Beziehungen und politische Kämpfe, Selbstvermischung und Wiedergeburt im Laufe von hundert Jahren erzählt werden.
Einhundert Jahre Einsamkeit ist das Meisterwerk von Gabriel Garcia Marquez. Die Lektüre dieses Buches beginnt mit der Klärung der Beziehungen zwischen den Figuren. Im Mittelpunkt steht die Familie Buendía, deren Wohlstand und Niedergang, interne Beziehungen und politische Kämpfe, Selbstvermischung und Wiedergeburt im Laufe von hundert Jahren erzählt werden.
Projektmanagement ist der Prozess der Anwendung von Fachwissen, Fähigkeiten, Werkzeugen und Methoden auf die Projektaktivitäten, so dass das Projekt die festgelegten Anforderungen und Erwartungen im Rahmen der begrenzten Ressourcen erreichen oder übertreffen kann. Dieses Diagramm bietet einen umfassenden Überblick über die 8 Komponenten des Projektmanagementprozesses und kann als generische Vorlage verwendet werden.
Einhundert Jahre Einsamkeit ist das Meisterwerk von Gabriel Garcia Marquez. Die Lektüre dieses Buches beginnt mit der Klärung der Beziehungen zwischen den Figuren. Im Mittelpunkt steht die Familie Buendía, deren Wohlstand und Niedergang, interne Beziehungen und politische Kämpfe, Selbstvermischung und Wiedergeburt im Laufe von hundert Jahren erzählt werden.
Einhundert Jahre Einsamkeit ist das Meisterwerk von Gabriel Garcia Marquez. Die Lektüre dieses Buches beginnt mit der Klärung der Beziehungen zwischen den Figuren. Im Mittelpunkt steht die Familie Buendía, deren Wohlstand und Niedergang, interne Beziehungen und politische Kämpfe, Selbstvermischung und Wiedergeburt im Laufe von hundert Jahren erzählt werden.
Projektmanagement ist der Prozess der Anwendung von Fachwissen, Fähigkeiten, Werkzeugen und Methoden auf die Projektaktivitäten, so dass das Projekt die festgelegten Anforderungen und Erwartungen im Rahmen der begrenzten Ressourcen erreichen oder übertreffen kann. Dieses Diagramm bietet einen umfassenden Überblick über die 8 Komponenten des Projektmanagementprozesses und kann als generische Vorlage verwendet werden.
脂质代谢
脂质的构成,功能及分析
脂质种类多,结构复杂,决定了其在生命体内功能的多样性和复杂性。
脂质分子不由基因编码,独立于从基因到蛋白质的遗传信息系统之外。不易溶于水是其最基本的特性, 决定了脂质在已经到蛋白质为遗传信息系统,以水为基础环境的生命体内的特殊性,也决定了其在生命活动或疾病发生发展中的特别重要性
脂质是种类繁多,结构复杂的一类大分子物质
脂质是脂肪和类脂的总称
脂肪及即甘油三脂
类酯包括固醇及其脂,磷脂和糖脂等
甘油三酯是甘油的脂肪酸脂
甘油三酯为甘油的三个羟基分别被相同或不同的脂肪酸脂化形成的脂
结构:其脂肪险酰链组成复杂,长度和饱和度多种多样
脂酸组成的种类决定甘油三酯的熔点,随饱和脂酸的链长和数目的增加而升高
脂肪酸是脂肪烃的羧酸
脂肪酸的结构通式为CH3(CH2)nCOOH
含一个双键的脂肪酸,称为单不饱和脂肪酸
还有两个及以上双键的脂肪酸称为多不饱和脂肪酸
磷脂分子含磷酸
含甘油的磷脂称为甘油磷脂(体内含量最多)
结构:含一个极性头,两条疏水尾,构成生物膜的磷脂双分子层
胆固醇以环戊烷多氢菲为基本结构
环戊烷多氢菲是固醇的共同结构
动物体内最丰富的类固醇化合物是胆固醇,植物不含胆固醇而含植物固醇
脂质具有多种复杂的生物学功能
甘油三酯是机体重要的能源物质
脂肪酸具有多种重要生理功能
提供必需脂肪酸
人体自身不能合成必须由植物提供的脂肪酸,称为必需脂肪酸
合成不饱和脂肪酸衍生物
前列腺素,TX和白三烯具有很强生物活性
PGE2能诱发炎症,促进局部血管扩张,使毛细血管通透性增加,引起红肿。痛,热等症状
磷脂是重要的结构成分和信号分子
磷脂是构成生物膜的重要成分
心磷脂是建立体膜的主要脂质
磷脂酰肌醇是第二信使的前体
胆固醇是生物膜的重要成分和具有重要生物学功能固醇类物质的前体
胆固醇是细胞膜的基本结构成分
胆固醇可转化为一些具有重要生物学功能的固醇化合物
胆固醇在肝可转变为胆汁酸, 在皮肤可转变为维生素D 3
脂质组分的复杂性决定了脂质分析技术的复杂性
用有机溶剂提取脂质
中性脂用乙醚,氯仿,苯等极性较小的有机溶剂
膜脂用乙醇,甲醇等极性较大的有机溶剂
用层析分离脂质
层析也称色谱,是脂质分离最常用和最基本的方法。有柱层析和薄层层析两种形式
通常采用硅胶为固定相,氯仿等有机溶剂为流动相
根据分析目的和脂质性质选择分析方法
层析后用碱性蕊香红,罗丹明或碘等染料显色
复杂的纸质分析还需特殊的处理
脂质的消化与吸收
胆汁酸盐协助消化酶消化脂质
脂质不溶于水,不能与消化酶充分接触。 (小肠上段是脂质消化的主要场所)
胆汁酸盐有较强的乳化作用:能够降低界面张力将大的物质转变成细小的微团,增加了消化酶与脂质的接触面积,促进脂质消化。 坏处:它会使消化酶易失活
条件:1乳化剂的乳化作用
2酶的催化作用
辅脂酶可以防止胰酯酶在脂-水界面上变性失活
吸收的脂质经再合成进入血液循环
脂质及其消化产物主要在十二指肠下段及空肠上段
1甘油三酯经胆汁酸盐乳化后被肠黏膜细胞摄取。在细胞内脂肪酶作用下水解成脂肪酸及甘油,通过门静脉进入血液循环
2长链脂肪酸在小肠粘膜细胞首先被转化成脂酰CoA,再在滑面内质网CoA转移酶催化下,由ATP供能,重新合成甘油三酯,与粗面内质网上合成的载脂蛋白,及磷脂,胆固醇共同组装成乳糜微粒,被肠黏膜细胞分泌,经淋巴系统进入血液循环。
脂质消化吸收在维持机体脂质平衡中具有重要作用
小肠均有选择性屏障,它的脂质消化吸收能力具有很大的可塑性
作用:1促进摄入增多时脂质的消化吸收,保障体内能量,必须脂肪酸,脂溶性维生素供应
2增强机体对食物缺乏环境的适应能力
甘油三酯代谢
甘油三酯氧化分解产生大量ATP
甘油三酯分解代谢从脂肪动员开始
脂肪动员定义:储存在白色脂肪细胞内的脂肪在脂肪酶(激素敏感性甘油三酯脂肪酶)作用下逐步水解释放游离脂肪酸和甘油供其他组织细胞氧化利用的过程
脂解激素:(能够启动脂肪动员,促进脂肪水解为游离脂肪酸和甘油)肾上腺素,去甲肾上腺素,胰高血糖素等
抗脂解激素:胰岛素,前列腺素E2,烟酸
甘油转变为3-磷酸甘油后被利用
甘油可直接经血液运输至肝,肾,肠等组织利用,由甘油激酶催化,脂肪动员产生的甘油主要被肝摄取利用
β-氧化是脂肪酸分解的核心过程
脂肪酸可经脂肪酸活化,转移至线粒体,β-氧化生成乙酰CoA及乙酰CoA进入三羧酸循环
脂肪酸活化为脂酰CoA
由内质网,线粒体外膜上的脂酰CoA合成酶催化
脂酰CoA含高能硫脂键,不仅可提高反应活性,还可增加脂肪酸的水溶性。一分子脂肪酸活化实际上消耗两个高能磷酸键
脂酰CoA进入线粒体
关键酶是肉碱脂酰转移酶I
脂酰CoA进入线粒体是脂肪酸β-氧化的限速步骤
脂酰CoA分解产生乙酰CoA,FADH2和NADH
经历脱氢,加水,再脱氢,硫解等四个过程
脂肪酸氧化是机体ATP的重要来源
以软脂肪酸为例,一分子软脂肪酸彻底氧化需进行7次β-氧化,生成7分子FADH2,7分子NADH,8分子乙酰CoA。共生成108分子ATP,净生成106分子ATP
不同的脂肪酸含有不同的氧化方式
不饱和脂肪酸β-氧化需转变构型
不饱和脂肪酸也在线粒体进行β-氧化
超长碳链脂肪酸需先在过氧化酶体氧化成较短碳链脂肪酸
丙酰CoA转变为琥珀酰CoA进行氧化
脂肪酸氧化还可从远侧甲基端进行
脂肪酸在肝分解可产生酮体
酮体包括乙酰乙酸,β-羟丁酸和丙酮
特点:肝内生成,肝外用
原因:酶的组织分布特异性
关键酶是羟基甲基戊二酸单酰CoA合酶
乙酰乙酸的利用途径有1在心,肾脑及骨骼肌线粒体,由琥珀酰CoA转硫酶催化生成 2在心,肾和脑线粒体由乙酰乙酸硫激酶催化
同酮体分子小,溶于水,能在血液中运输,还能通过血脑屏障,肌组织的毛细血管壁被运输到肝外组织利用
有利于维持血糖水平恒定,节省蛋白质的消耗
正常情况下,血中仅含少量酮体,为0.03~0.5mmol/L
生成调节因素:餐食状态影响酮体生成 糖代谢影响酮体生成 丙二酸单酰CoA抑制酮体生成
不同来源脂肪酸在不同器官以不同的途径合成甘油三酯
肝,脂肪组织及小肠是甘油三酯合成的主要场所
脂肪细胞可大量储存甘油三酯,是机体储存甘油三酯的"脂库"
甘油和脂肪酸是合成甘油三酯的基本原料
小肠粘膜细胞主要利用摄取的甘油三酯消化产物重新合成甘油三酯,以乳糜微粒的形式
甘油三酯合成有甘油一酯和甘油二酯两条途径
脂肪酸活化成脂酰COA
小肠粘膜细胞以甘油一酯途径合成甘油三酯
肝和脂肪组织细胞以甘油二酯途径合成甘油三酯
内源性脂肪酸的合成需先合成软脂酸
软脂酸由乙酰CoA在脂肪酸和酶复合体催化下合成
软脂酸在细胞质中合成
脂肪酸合酶复合体存在于肝,肾,脑,肺,乳腺及脂肪等多种组织的细胞质
肝的脂肪酸合酶复合体活性最高,是人体合成脂肪酸的主要场所
脂肪组织的脂肪酸来源主要是小肠消化吸收的外源性脂肪酸和肝合成的内源性脂肪
乙酰CoA是软脂酸合成的基本原料
需要通过柠檬酸-丙酮酸循环
软脂酸合成还需ATP,NADPH,HCO3-及锰离子等原料
NADPH来源:1磷酸戊糖途径,2苹果酸酶催化苹果酸氧化脱缩
1分子软脂酸由一分子乙酰CoA和7分子丙二酸单酰COA缩合而成
乙酰COA转化成丙二酸单酰CoA是软脂酸合成的第一步反应,由乙酰CoA缩化酶(是脂肪酸合成的关键酶)催化
以锰离子为激活剂,含生物辅基
乙酰CoA羧化酶活性受别构调节剂 化学修饰调节
别构调节:柠檬酸,异柠檬酸可别构激活。软脂酰CoA及其他长链脂酰COA别构抑制
化学修饰:失活AMP激酶 胰高血糖素能抑制酶活性,胰岛素能够使酶恢复活性,高糖膳食可增加酶活性
软脂酸经七次缩合,还原,脱水,再还原基本反应循环合成
大肠杆菌脂肪酸合酶复合体的核心由7种独立的酶组成
软脂酸延长在内质网和线粒体内进行
内质网脂肪酸延长途径以丙二酸单酰COA为二碳单位共体
该途径由脂肪酸延长酶体系催化,NADPH共氢
线粒体脂肪酸延长途径以乙酰CoA为二碳单位供体
由脂肪酸延长酶体系催化
不饱和脂肪酸的合成需多种去饱和酶催化
脂肪酸合成受代谢物和激素调节
代谢物通过改变原料供应量和乙酰CoA羧化酶活性调节脂肪酸合成
ATP,NADPH及乙酰COA是脂肪酸合成原料
脂酰COA是乙酰COA羧化酶的别构抑制剂
胰岛素是调节脂肪酸合成的主要激素
胰高血糖素能增加蛋白激酶活性,抑制乙酰COA羧化酶活性
肾上腺素,生长素能抑制乙酰CoA羧化酶,调节脂肪酸合成
脂肪酸合酶可作为药物治疗的靶点
脂肪酸合酶抑制剂可明显减缓肿瘤生长,减轻体重,是极有潜力的抗肿瘤和抗肥胖的候选药物
血浆脂蛋白及其代谢
血脂是血浆所含脂质的统称
血浆脂质包括甘油三酯,磷脂,胆固醇及其脂以及游离脂肪酸等
磷脂主要有卵磷脂,神经鞘磷脂及脑磷脂
外源性脂质从食物摄取入血,内源性脂质,由肝细胞,脂肪细胞及其他组织细胞合成后释放入血
血脂不如血糖恒定,受膳食年龄,性别,职业以及代谢等影响
血浆脂蛋白是血脂的运输形式及代谢形式
血浆脂蛋白可用电泳法和超速离心法分类
不同脂蛋白所含脂质和蛋白质不一样及理化性质,如密度,颗粒大小,表面电荷,电泳行为,免疫学性质及生理功能均有不同
电泳法按电场中的迁移率对血浆脂蛋白分类:CM,前β-脂蛋白,β-脂蛋白及α-脂蛋白
超速离心法按密度对血浆脂蛋白分类:乳糜微粒,极低密度脂蛋白,低密度脂蛋白,高密度脂蛋白
与动脉粥样硬化有关的是极低密度脂蛋白,低密度脂蛋白,高密度脂蛋白
血浆脂蛋白是脂质与蛋白质的复合体
血浆脂蛋白中的蛋白质称为载脂蛋白
有20多种载脂蛋白主要有:apoA,B,C,D及E
功能:1结合和转运脂质,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
不同脂蛋白具有相似基本结构
不同来源脂蛋白具有不同功能和不同代谢途径
乳糜微粒主要转运外源性甘油三酯及胆固醇
乳糜微粒代谢途径又称外源性脂质转运途径或外源性脂质代谢途径
CM生理功能:运输外源性TG及胆固醇酯
来源:小肠合成的TG和合成及吸收的磷脂,胆固醇
极低密度脂蛋白主要转运内源性甘油三酯
来源:以肝脏为主,小肠和可合成少量
极低密度脂蛋白是运输内源性TG的主要形式,其血浆代谢产物低密度脂蛋白是运输内源性胆固醇的主要形式
VLDL生理功能:运输内源性TG
低密度脂蛋白主要转运内源性胆固醇
LDL生理功能:转运肝合成的内源性胆固醇
LDL受体广泛分布于全身,特别是肝,肾上腺皮质,卵巢,睾丸,动脉壁等组织的细胞膜表面
高密度脂蛋白主要逆向转运胆固醇
新生高密度脂蛋白主要由肝合成,小肠可合成部分
机体不能将胆固醇彻底分解,只能在肝转化成胆汁酸排出或直接以FC形式通过胆汁排除
血浆脂蛋白代谢紊乱导致脂蛋白异常血症
不同脂蛋白的异常改变引起不同类型高脂血症
血浆脂质水平异常升高,超过正常范围上限,称为高脂血症
在高脂血症血浆中,一些脂蛋白脂质含量升高,而另外脂蛋白脂质含量可能降低
正常值:成人空腹12~14小时甘油三酯超过2.26mmol/L,胆固醇超过6.21mmol/L 儿童:胆固醇超过4.14mmol/L
血浆脂蛋白代谢相关基因遗传性缺陷引起脂蛋白异常血症
胆固醇代谢
体内胆固醇来自食物和内源性合成
体内胆固醇的合成主要场所是肝
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。 肝是主要的合成器官,其次是小肠。
胆固醇合成酶系存在于细胞质及光面内质网膜
乙酰CoA和NADPH是胆固醇合成基本原料
每转运1分子乙CoA,由柠檬酸裂解成乙配CoA时消耗1分子ATP胆固醇合成还需NADPH供氢、ATP供能,合成1分子胆固醇需18分子乙酰CoA、36分子ATP及16分子NADPH
胆固醇合成由以HMG-CoA还原酶为关键酶的一系列酶促反应完成
由乙酰CoA合成甲羟戊酸
在线粒体中,HMC-CoA被裂解生成酮体, 而细胞质生成的HMG-CoA,则在内质网HMC.CoA还原酶(HMG-CoA reductase)作用下,由NADPH供氢,还原生成甲羟戊酸 HMG-CoA还原酶是合成胆固醇的关键酶
甲羟戊酸经15碳化合物转变成30碳鲨烯
鲨烯环化为羊毛固醇后转变为胆固醇
胆固醇合成受HMG-CoA还原酶调节
HMG-CoA还原酶活性具有与胆固醇合成相同的昼夜节律性
午夜最高中最低
HMG-CoA还原酶活性受别构调节,化学修饰调节和酶含量调节
细胞质cAMP可使该还原酶失活 磷蛋白磷酸酶可使该酶恢复活性
细胞胆固醇含量是影响胆固醇合成的主要因素之一
餐食状态影响胆固醇合成
胆固醇合成受激素调节
胰岛素及甲状腺素能诱导肝细胞HMG-CoA还原酶合成,增加胆固醇合成
甲状腺素还能促进胆固醇在肝转变为胆汁酸,所以甲状腺功能亢进病人血清胆固醇含量降低
胰高血糖素能通过化学修饰调节使HMG-CoA还原酶磷酸化失活,抑制胆固醇合成
皮质醇能抑制HMG-CoA还原酶活性,减少胆固醇合成
胆固醇有游离胆固醇和胆固醇脂两种形式广泛分布于各组织,约1/4分布在脑及神经组织,肾上腺,卵巢等类固醇激素分泌腺。
胆固醇的主要去路是转化为胆汁酸
胆固醇的母核——环戊烷多氢菲在体内不能被降解, 但其侧链可被氧化、还原或降解转变为其他具有环戊烷多氢菲母核的产物,或参与代谢调节或排出体外。实现胆固醇的转化。
在肝被转化成胆汁酸,是胆固醇在体内代谢的主要去路
胆固醇可在皮肤被氧化为7-脱氢胆固醇,经紫外线照射转变为维生素D 3
磷脂代谢
磷脂酸是甘油磷脂合成的重要中间产物
甘油磷脂合成的原料来自糖,脂和氨基酸代谢。
人体各组织细胞内质网均含有甘油磷脂合成酶系,以肝,肾及肠等活性最高
原料:甘油,脂肪酸,磷酸盐,胆碱,丝氨酸,肌醇,ATP,CTP
CTP参与乙醇胺,胆碱,甘油二酯活化,形成CDP-乙醇胺,CDP-胆碱,CDP-甘油二酯等活化中间物
甘油磷脂合成有两条途径。
磷脂酰胆碱和磷脂酰乙醇胺通过甘油二酯途径合成
生成物:磷脂酰胆碱(PC),磷脂酰乙醇胺(占组织及血液凝脂75%以上)
PC是真核生物细胞膜含量最丰富的磷脂,在细胞增殖和分化过程中具有重要作用,对维持正常细胞周期具有重要意义
一些疾病如癌,阿尔茨海默症。和脑卒中等的发生与PC代谢异常密切相关
PC含量是膜双分子呈弯曲弹性张力的主要决定因素之一
磷脂酰丝氨酸也可由磷脂酰乙醇胺羧化,或乙醇胺与丝氨酸交换生成
肌醇磷脂,丝氨酸磷脂及心磷脂通过CDP-甘油二酯途径合成
肌醇,丝氨酸无需活化
生成:肌醇磷脂,丝氨酸磷脂,心磷脂
磷脂交换蛋白:一类促进磷脂在细胞内膜之间交换的蛋白质
甘油磷脂合成在内质网膜外侧面进行
甘油磷脂由磷脂酶催化降解
溶血磷脂1具有较强表面活性,能使红细胞膜或其他细胞膜破坏,引起溶血或细胞坏死
鞘磷脂是神经鞘磷脂合成的重要中间产物
神经鞘磷脂是人体含量最多的磷脂,由鞘氨醇,脂肪酸及磷酸胆碱构成
合成鞘氨醇的基本原料是软酯酰CoA,丝氨酸和胆碱,还需磷酸吡哆醛,NADPH及FAD等辅酶参加
神经鞘磷脂由神经鞘磷脂酶催化降解
神经鞘磷脂酶存在于脑,肝,脾,肾等组织细胞溶酶体属磷脂酶c类,能使磷酸酯键水解,产生磷酸胆碱及N-酯酰鞘氨醇