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脂代谢

脂代谢
脂代谢

第八章脂代谢

8.1Metabolism of triacylglyceroles(三酰甘油)

▲Breakdown of triacylglyceroles

▲Synthesis of triacylglyceroles

8.2 Metabolism of phospholipids(磷脂)

8.3 Metabolism of cholesterol(胆固醇)

脂类是脂肪和类脂的总称,是一大类不溶于水而易溶于

有机溶剂的化合物。

脂类代谢对于生命活动具有重要意义。

(1)脂肪氧化可比其他能源物质提供更多的能量:每

克脂肪氧化时可释放出38.9 kJ ,糖------为17.2 kJ

蛋白质------为23.4 kJ

(2)类脂及其衍生物具有重要生理作用。代谢的中间产物是合成激素、胆酸和维生素等的基本原料,维持正常活动有重要作用。(3)人类的某些疾病如动脉粥样硬化、脂肪肝和酮尿症等都与脂类代谢紊乱有关。

第一节脂类的消化、吸收和转运

一、脂类的消化(十二指肠)

乳化剂:胆汁盐、磷脂酰胆碱,都由肝脏产生

P231 磷脂酰胆碱结构

P232 图28-2几种胆汁盐的结构

胃脂肪酶:逐步消化胰腺分泌的脂类水解酶:

①胰脂肪酶(水解三酰甘油的C1、C3酯键,产物是2-单酰甘油、脂肪酸)

②胰酯酶:水解单酰甘油、胆固醇酯、维生素A酯

③磷脂酶A1、A2、C、D(水解磷脂,产生溶血磷酸和脂肪酸)P231 图28-1磷脂酶类的作用位点

④辅脂酶(Colipase)(它和胆汁共同激活胰脏分泌的胰脂肪酶原,并维持胰脂肪酶的活性)

二、脂类的吸收:单酰甘油、脂肪酸、胆固醇、溶血磷脂、脂溶性维生素可与胆汁盐乳化成混合微团(20nm),被肠粘膜的柱状表面细胞吸收。

三、脂类转运和脂蛋白的作用:被吸收的脂类,在柱状细胞中重新合成三酰甘油,结合上载脂蛋白、磷酯、胆固醇,形成乳糜微粒(CM),经胞吐排至细胞外,释放到血液。在脂肪组织和骨骼肌毛细血管中,在脂蛋白脂肪酶(lipoprotein lipase, LPL)作用下,乳糜微粒中的三酰甘油被水解为游离脂肪酸和甘油,游离脂肪酸被这些组织吸收,甘油被运送到肝脏和肾脏,经甘油激酶和甘油-3-磷酸脱氢酶作用,转化为磷酸二羟丙酮

脂蛋白:是由疏水脂类为核心、围绕着极性脂类及载脂蛋白组成的复合体,是脂类物质(甘油三脂和胆固醇脂)的转运形式。脂蛋白的分类及组成:参见P292表29-1各种脂蛋白的组成。

四、贮脂的动员(mobilization)

贮存于脂肪细胞中的甘油三酯在激素敏感性脂肪酶(hormone sensitive tri-glyceride lipase, HSL)的催化下水解并释放出脂肪酸,供给全身各组织细胞摄取利用的过程称为脂肪动员。

激素敏感脂肪酶(HSL)是脂肪动员

的关键酶。主要受共价修饰调节。

第二节脂肪的分解代谢(Breakdown of triacylglyceroles)

-

2-一、脂肪的水解 (Hydrolysis of triacylglyceroles )

二、甘油的分解 代谢(Catabolism of Glycerol )

脂肪酸的β-氧化作用是指脂肪酸在氧化分解时,碳链的氧化、水合、氧化、断裂均发生在脂肪酸的β-位,即脂肪酸碳链的断裂方式是每次切除2个碳原子。 脂肪酸的β-氧化是饱和脂肪酸的主要分解方式。 脂肪酸的β-氧化在线粒体中进行. (1)脂肪酸β氧化学说的发现

1904年,Franz 和Knoop P235 图28-6 苯基脂肪酸氧化试验

用苯基标记含奇数碳原子的脂肪酸,饲喂动物,尿中是苯甲酸衍生物马尿酸。

用苯基标记含隅数碳原子的脂肪酸,饲喂动物,尿中是苯乙酸衍生物苯乙尿酸(苯乙酰-N-甘氨酸)。 结论:脂肪酸的氧化是从羧基端β-碳原子开始,每次分解出一个二碳片断。 (2)脂肪酸β氧化过程:

线粒体中脂肪酸彻底氧化的三大步骤:1.长链脂肪酸氧化分解为乙酰-CoA---β氧化2.乙酰-CoA 进入柠檬酸循环

3.还原型辅酶的氧化磷酸化

1. (重点) 饱和脂肪酸的β氧化 ① 活化 (细胞质)

在线粒体外或胞浆中被活化,形成脂酰CoA ,然后进入线粒体进行氧化。 在脂酰CoA 合成酶催化下,由ATP 提供能量,将脂肪酸转变成脂酰CoA :

RCH 2CH 2CH 2COOH +AT P

RCH 2CH 2CH 2C O AMP +PPi

脂酰C oA 合成酶

RCH 2CH 2CH 2C

O

AMP +CoA SH

RCH 2CH 2CH 2C

O

SCoA + AMP

脂酰-CoA 合酶家族对脂肪酸的链长具有要求:

内质网膜型脂酰CoA 合酶:活化长链脂肪酸( 12C 以上) 线粒体外膜型脂酰CoA 合酶:活化中、短链脂肪酸( 4~10C ) 中、短链脂酰CoA 直接进入线粒体 ② 转运(脂酰-CoA 的肉碱穿梭机制)

在线粒体外生成的脂酰CoA 需进入线粒体基质才能被氧化分解,此过程必须要由肉碱(肉毒碱)携带,借助于两种肉碱脂酰移位酶(酶Ⅰ和酶Ⅱ)催化的移换反应才能完成。其中肉碱脂肪酰转移酶Ⅰ是脂肪酸β-氧化的关键酶。

HOOC-CH2-CH (OH )-CH2-N+-(CH3)3

肉毒碱(3-羟基-4-三甲氨基丁酸) 脂酰CoA 进入线粒体的过程

③脂肪酸β氧化途径:

氧化、水合、氧化、断裂

I、脂酰CoA脱氢生成β-反式烯脂酰CoA

三种脂酰CoA脱氢酶对脂肪酸的链长具有专一性

FADH2的电子经ETF(电子传递黄素蛋白,CoQ-氧化还原酶)直接进入电子传递链

P237 图28-9

脂肪酸β-氧化通过脂酰-CoA脱氢酶与电子传递链相连

II、△2反式烯脂酰CoA水化生成L-β-羟脂酰CoA

β-烯脂酰CoA水化酶

III、L-β-羟脂酰CoA脱氢生成β-酮脂酰CoA

L-β羟脂酸CoA脱氢酶

IV、β-酮脂酰CoA硫解生成乙酰CoA和(n-2)脂酰CoA

酮脂酰硫解酶

脂肪酸β-氧化的特点:

①β-氧化过程在线粒体基质内进行;

②β-氧化为一循环反应过程,由脂肪酸氧化酶系

催化,反应不可逆;

③需要FAD,NAD+,CoA为辅助因子;

④ 每循环一次,生成一分子FADH2,一分子NADH ,一分子乙酰CoA 一分子减少两个碳原子的脂酰CoA 。 肉碱脂肪酰转移酶Ⅰ是脂肪酸β-氧化的关键酶。 ④ 脂肪酸β-氧化产生的能量 以软脂酸为例:

7次循环:7 X (1.5+2.5+10)+10 = 108 ATP 活化消耗: -2个高能磷酸键 净生成: 108 - 2 = 106 ATP

软脂酸燃烧热值:–9790 kj

β-氧化释放:106ATP×(-30.54)=-3237kj

7次β-氧化分解产生5×7=35分子ATP ;

8分子乙酰CoA 可得12×8=96分子ATP ;

共可得131分子ATP ,减去活化时消耗的两分子ATP ,故软脂酸彻底氧化分解可净生成129分子ATP 。 ⑤ β-氧化的调节

⑴脂酰基进入线粒体的速度是限速步骤,

(2)长链脂酸生物合成的第一个前体丙二酸单酰CoA 的浓度增加,可抑制肉碱脂酰转移酶Ⅰ,限制脂肪酸氧化。 ⑵[NADH]/[NAD+]比率高时,β—羟脂酰CoA 脱氢酶便受抑制。 ⑶乙酰CoA 浓度高时,可抑制硫解酶,抑制氧化

2. 不饱和脂酸的β氧化

1、 单不饱和脂肪酸的氧化

P240 图28-12 油酸的β氧化

△3顺-△2反烯脂酰CoA 异构酶(改变双键位置和顺反构型) 少了一次脂酰-CoA 脱氢酶的作用,少了1个

FADH2

2、 多不饱和脂酸的氧化 P241图28-13 亚油酸的β氧化

△3顺—△2反烯脂酰CoA 异构酶(改变双键位置和顺反构型)

β-羟脂酰CoA 差向酶(改变β-羟基构型:D→L 型) (146—2—2)ATP

3.奇数碳脂肪酸的β氧化 奇数碳脂肪酸经过反复的β氧化可以产生丙酰CoA ,

%3397903237

丙酰CoA有两条代谢途径:

(1)丙酰CoA转化成琥珀酰CoA,进入TCA。P242图28-14

动物体内存在这条途径,因此,在动物肝脏中奇数碳脂肪酸最终能够异生为糖。

(2)丙酰CoA转化成乙酰CoA,进入TCA P159

这条途径在植物、微生物中较普遍。

4. 脂酸的其它氧化途径

(1) α—氧化(不需活化,直接氧化游离脂酸)

RCH2COOH→RCOOH+CO2

对于降解支链脂肪酸、奇数碳脂肪酸、过分长链脂肪酸(如脑中C22、C24)有重要作用

P243 图28-16

(2) ω—氧化(ω端的甲基羟基化,氧化成醛,再氧化成酸)

少数长链脂酸可通过ω—氧化途径,产生二羧酸。

4、酮体(ketone body)的代谢

肝脏线粒体中乙酰-CoA有4种去向:

P244图28-17 肝脏线粒体中乙酰-CoA的4种去向

(1)柠檬酸循环

(2)合成胆固醇

(3)合成脂肪酸

(4)酮体代谢

乙酰乙酸、D-β-羟丁酸、丙酮

肝脏线粒体中的乙酰CoA走哪一条途径,主要取决于草酰乙酸的可利用性。

饥饿状态下,草酰乙酸离开TCA,用于异生合成Glc。只有少量乙酰CoA可以进入TCA,大多数乙酰CoA用于合成酮体。

(1)酮体的生成(肝、肾细胞线粒体内)

(2)酮体的降解

(3)酮体生成的生理意义

酮体是肝输出能量的一种形式,形成酮体的目的是将肝中大量的乙酰CoA转移出去

酮体溶于水,分子小,能通过血脑屏障及肌肉毛细管壁。脑组织不能氧化脂肪酸,却能利用酮体。长期饥饿,糖供应不足时,酮体可以代替Glc,成为脑组织及肌肉的主要能源。

第六节脂肪酸及甘油三脂的合成代谢

脂类的合成代谢:

从头合成:主要在肝脏

脂肪积累:脂肪组织

★脂肪肝:(1)动员过度(2)运输问题

A. 从头合成(乙酰CoA)——在胞液中(16碳以下)

B. 延长途径——在线粒体或微粒体中

脂类合成在肝脏、脂肪细胞、乳腺中占优势。

一、饱和脂肪酸的从头合成

合成部位:细胞质

合成的原料:

乙酰CoA(主要来自Glc酵解)

NADPH (60%磷酸戊糖途径、

40%苹果酸酶反应)ATP

HCO3—

1、乙酰CoA的转运(线粒体→细

胞质)

转运方式:柠檬酸-丙酮酸循环

P259 图29-3

2、丙二酸单酰CoA的生成(供体活化)

乙酰CoA羧化酶:辅酶是生物素

乙酰CoA羧化酶是脂肪酸合成的限速酶:柠檬酸激活,脂肪酸抑制。

乙酰CoA是脂肪酸合成的起始引物,丙二酸单酰CoA是链的延长单位。

乙酰-CoA羧化酶的结构:(1)生物素羧基载体蛋白+生物素=生物胞素(biocytin),(2)生物素羧化酶(3)转羧基酶

P260图29-5 乙酰-CoA羧化酶催化丙二酸单酰CoA 的形成

3、脂肪酸合酶

脂酰基载体蛋白(ACP)

辅基:磷酸泛酰巯基乙胺P261图29-6

磷酸泛酰巯基乙胺通过-SH与脂酰基相连,犹如摇臂,把脂酰基从一个催化中心转移到另一个催化中心。

4-磷酸泛酰巯基乙胺是ACP和CoA的共同活性基

团。

ACP上的Ser羟基与4-磷酸泛酰巯基乙胺上的磷

酸基团相连

(1)E.coli 和植物中:脂肪酸合酶由6酶+ACP 构成

(2)酵母6种酶+ ACP

α:ACP、β-酮脂酰合成酶、β-酮脂酰还原酶

β:脂酰转移酶、丙二酸单酰转移酶、β-羟脂酰脱水酶、β-烯脂酰还原酶

(3)哺乳动物(多酶融合体) 7种酶+ ACP

结构域I:底物进入酶系进行缩合的单元,乙酰转移酶活性、丙二酸单酰转移酶、缩合酶

结构域II:还原反应物的单元,ACP、β-酮脂酰还原酶、β-羟脂酰脱水酶、β-烯脂酰还原酶

结构域III:释放软脂酸的单元,软脂酰-ACP硫酯酶。

多酶融合体:不同的酶以共价键连在一起,形成单一的肽链,称为多酶融合体。有利于酶的协同作用,提高催化

效率。

4、脂肪酸的生物合成步骤

P262 图29-8 C.coli中的脂肪酸合成

(1)原初反应:乙酰基(脂酰基)引物连到β-酮脂酰ACP合成酶上

(2)丙二酸单酰基转移:生成丙二酸单酰-S-ACP

丙二酸单酰基供体与ACP相连。

脂酰基(乙酰基)引物与β-酮脂酰-ACP合成酶相

连。

(3)缩合反应:生成β-酮脂酰-S-ACP

脂酰基引物的羰基C攻击丙二酸单酰基供体的甲基C

释放的CO2来自形成丙二酸单酰CoA时所羧化的HCO3—

(4)第一次还原反应:生成D-β-羟脂酰-S-ACP

形成的是D-β-羟脂酰-S-ACP,而脂肪分解氧化时形成的是L型。

β-酮脂酰-ACP还原酶/NADPH

(5)脱水反应:形成反式-β-烯脂酰-S-ACP

羟脂酰-ACP脱水酶

(6)第二次还原反应:形成(n+2)脂酰-S-ACP

烯脂酰-ACP还原酶/NADPH

第二次循环:丁酰-S-ACP的丁酰基由ACP转移至β-酮脂酰-ACP合成酶上。

多数生物(尤其动物)仅限于形成软脂酸(16C),因为β-酮脂酰ACP合成酶不能接受16C酰基。(7)释放(动物)

软脂酰-ACP硫酯酶

软脂酰-ACP + H2O → 软脂酸+ HS-ACP

5、脂肪酸合成的化学计量(从乙酰CoA开始)

以合成软脂酸为例:

由乙酰-S-CoA合成软脂酸的总反应:

8乙酰CoA + 14NADPH + 14H+ + 7ATP + H2O →软脂酸+ 8CoASH + 14NADP+ + 7ADP + 7Pi 14×2.5+7=42ATP

6、脂肪酸合成途径与β-氧化的比较

P173 表15-3 软脂酸分解与合成代谢的区别。

7、脂肪酸合成的调节

(1)酶浓度调节:

乙酰CoA羧化酶(产生丙二酸单酰CoA)

脂肪酸合成酶系

苹果酸酶(产生还原当量)

(2)酶活性的调节:

乙酰CoA羧化酶是限速酶。

别构调节:柠檬酸激活、软脂酰CoA反馈抑制。

共价调节:胰高血糖素、肾上腺素磷酸化抑制,胰岛素脱磷酸化激活。

二、线粒体和内质网中脂肪酸碳链的延长

1、线粒体脂肪酸延长酶系

能够延长中、短链(4-16C)饱和或不饱和脂肪酸。

延长过程是β-氧化过程的逆转,

乙酰CoA作为二碳片段的供体,

NADPH作为氢供体。

P266 图29-10线粒体中脂肪酸链的延长

2、内质网脂肪酸延长酶系

哺乳动物细胞的内质网膜能延

长饱和或不饱和长链脂肪酸

(16C及以上),延长过程与从头

合成相似,只是以CoA代替ACP

作为脂酰基载体

软脂酰-CoA以丙二酸单酰CoA

作为C2供体,NADPH作为氢供体,

缩合、还原、脱水、再还原,从羧基端延长。

三、不饱和脂肪酸的合成

在人类及多数动物体内,只能合成一个双键的单不饱和脂肪酸(△9),如硬脂酸脱氢生成油酸,软脂酸脱氢生成棕榈油酸。

植物和某些微生物可以合成(△12)二烯酸、三烯酸,甚至四烯酸。

某些微生物(E. coli)、酵母及霉菌能合成二烯、三烯和四烯酸。

1、去饱和途径

脂酰CoA去饱和酶,催化软脂酰CoA及硬脂酰CoA分别在C9-C10脱氢,生成棕榈油酸(△9 16:1)和油酸(△9 18:1) P266 图29-11哺乳动物体内的脂酰CoA去饱和酶反应

2、氧化脱氢(需氧)

一般在脂肪酸的第9、10位脱氢,生成不饱和脂肪酸。

如硬脂酸可在特殊脂肪酸氧化酶作用下,脱氢生成油酸。

四、三脂酰甘油的合成

动物肝脏、脂肪组织及小肠粘膜细胞中合成大量的三脂酰甘油,植物也能大量合成三脂酰甘油,微生物合成较少。脂酰甘油的合成过程:P 268 图29-14、29-15

合成原料:

(1)甘油-3-磷酸:甘油的活化形式

★磷酸二羟丙酮(糖酵解产物)还原

★甘油磷酸化(只有肝中才有甘油激酶)

(2)脂酰CoA:脂肪酸的活化形式

甘油+ ATP → 磷酸甘油+ ADP

磷酸二羟丙酮+ NADH + H+ → 磷酸甘油+ NAD+

五、脂代谢与糖代谢的关系

(1)甘油→磷酸二羟丙酮→糖异生

(2)植物及微生物:脂肪酸→乙酰CoA→琥珀酸→糖异生

(3)动物:奇数碳脂肪酸→丙酰C oA→琥珀酰CoA→糖异生

(4)糖→磷酸二羟丙酮→甘油

糖→乙酰CoA→脂肪酸

第三节甘油磷脂的分解代谢(P245)

甘油磷脂的一般结构P 246 图28-19

各种甘油磷脂的结构P 246 表28-3

磷脂酸

脑磷脂:磷脂酰乙醇胺

卵磷脂:磷脂酰胆碱

(一)甘油磷脂的基本结构:

(二)甘油磷脂的分解代谢:

甘油磷脂的分解靠存在于体内的各种磷脂酶将其分解为脂肪酸、甘油、磷酸等,然后再进一步降解。水解甘油磷脂的磷脂酶(phosphalipase):

1、磷脂酶A1

作用于sn-1位置,存在于动物细胞中。

2、磷脂酶A2

作用于sn-2位

大量存在于蛇毒、蝎毒、蜂毒中,动物胰脏中有此酶原

磷脂经过酶促分解脱去一个脂肪酸分子形成溶血磷脂

(带一个游离脂肪酸和一个-P-X),催化溶血磷脂水解的酶称溶血磷脂酶(L1 L2)

3、磷脂酶C

存在于动物脑、蛇毒和细菌毒素中。

作用于sn-3位、磷酸前,生成二酰甘油和磷酸胆碱。

4、磷脂酶D

主要存在于高等植物中,作用于sn-3位、磷酸后边,水解产物是磷脂酸和胆碱。

5、磷脂酶B

可能是A1、A2的混合物,能同时水解①、②位

第四节甘油磷脂的生物合成

磷酯酰胆碱的合成(卵磷脂)(1)、从头合成(动物细胞)

(右图)

(2)、节约利用(主要是细菌)P183

由磷脂酰乙醇胺的氨基直接甲基化P272 图29-32

甲基的供体是S-腺苷甲硫氨酸。磷脂酰乙醇胺甲基转移酶

的辅基是四氢叶酸。

(下图)

以上三个合成途径的关系:

非甘油磷脂:鞘磷脂和鞘糖脂

第五节胆固醇的分解代谢

胆固醇一般不能氧化降解为CO2、H2O,只能氧化为各种衍

生物

P 251 图28-28 胆固醇及其重要衍生物

第六节胆固醇的生物合成(P284)原料:乙酰-CoA 、NADPH、ATP;部位:内质网

1、由乙酰-CoA合成甲羟戊酸

HMG-CoA还原酶是胆固醇合成的关键调控酶:(1)胆固醇的含量影响基因的表达(mRNA转录)(2)胆固醇的含量影响酶蛋白的半衰期(3)磷酸化失活HMG-CoA还原酶是降胆固醇药物lovastatin的靶酶(竞争性抑制)

P287 图29-43 lovastatin的结构

脂代谢

脂代谢 目录第一节脂类的概述OverviewofLipid目录一、脂类概述脂肪和类脂总称为脂类(lipid)脂肪(fat):三脂酰甘油(triacylglycerols,TAG)也称为甘油三酯(triglyceride,TG)类脂(lipoid):磷脂(phospholipid,PL)鞘脂(sphingolipids)胆固醇(cholesterol,CHOL)胆固醇酯(cholesterolester,CE)分类定义脂肪和类脂总称为脂类(lipid)定义脂肪(fat):三脂酰甘油(triacylglycerols,TAG)也称为甘油三酯(triglyceride,TG)分类定义目录甘油三酯甘油磷脂(phosphoglycerides)胆固醇酯脂类物质的基本构成X=胆碱、水、乙醇胺、丝氨酸、甘油、肌醇、磷脂酰甘油等目录甘油三脂X=胆碱、水、乙醇胺、丝氨酸、甘油、肌醇、磷脂酰甘油等甘油磷脂甘油目录鞘脂鞘磷脂鞘糖脂目录脂类的脂肪酸(FA)分类按碳链长度短链脂肪酸(碳链长度≤)中链脂肪酸(<碳链长度<)长链脂肪酸(碳链长度≥)目录按碳链饱和度饱和脂肪酸(碳链不含双键)不饱和脂肪酸单不饱和脂肪酸(碳链含一个双键)多不饱和脂肪酸(碳链含两个或两个以上双键)目录系统命名法标示脂肪酸的碳原子数(碳链长度)和双键的位置。 不饱和脂酸命名目录△编码体系从脂酸的羧基碳起计算碳原子的顺序油酸(:,△)、亚油酸(:,△,)和花生四烯酸(:,△,,,)ω或n编码体系从脂酸的甲基碳起计算其碳原子顺序目录常见的不饱和脂酸习惯名系统名碳原子及双键数双键位置族分布△系n系软油酸十六碳一烯酸:ω广泛油酸十八碳一烯酸:ω广泛亚油酸十八碳二烯酸:,,ω植物油α亚麻酸十八碳三烯酸:,,,,ω植物油γ亚麻酸十八碳三烯酸:,,,,

耐力运动对脂代谢的影响研究

2005-04-01 王昕,女,吉林长春人,广州体育学院硕士研究生,研究方向运动生物化学。 ●综述与研究 耐力运动对脂代谢的影响研究 王昕1,李丹2 (1.广州体育学院研究生部,广东广州510075;2.广东商学院体育部,广东广州510320 )主要采用文献资料法先从整体上论述了脂代谢的影响因素,进而从耐力运动对脂肪 氧化、血脂和脂蛋白的影响这两个方面的研究现状入手,深入系统地阐述了耐力运动对脂代谢 的影响及相关的限速因素。 耐力运动;脂代谢;脂肪氧化; 限速因素 G804. 07 A1671-5950(2005)02-0021-04 TheResearchSummarizationofadiposeMetabolism inEnduranceExercise WANGXin1,LIDan2 (1.GuangzhouInstituteofPhysicalEducation,Guangzhou,510075,Guangdong,,China;2. GuangdongCommercialCollege,Guangzhou,510320,Guangdong, China)Thisarticleclarifiedhowenduranceexerciseaffectadiposemetabolismbyusingliterature methodstartingwiththeaffectingfactorsofadiposemetabolismandthenfrom2sidesashowen-duranceexerciseaffectfatoxidationandhowenduranceexerciseaffectbloodlipidandlipoproteinandalsotherelatingrestricting factors. nduranceexercise;adiposemetabolism;fatoxidation;restrictingfactors 1影响脂代谢的相关因素 运动不仅可以增加能量消耗,而且可以减少脂肪,耐力运动可以很好地调节脂代谢,很多研究都证实了这一点。在研究有氧运动对脂代谢的影响时,运动强度、运动持续时间、饮食、运动方式、激素调节等都是不可忽视的影响因素,因此,在这些方面的研究也比较 多。 以往的大量研究表明,有氧运动强度是决定运动时脂肪氧化程度的主要因素。目前研究又发现,不同强度和不同持续时间的有氧运动,可以使骨骼肌中控制代谢的基因转录发生改变,但是,迄今为止,骨骼肌中控制脂代谢的酶的基因表达是如何被调控的尚没有完善的机制被阐明。 研究发现中低强度运动时,主要以脂肪氧化供能为主。研究发现以25%VO2max的运动强度运动时,几乎所有的能量都来于脂肪氧化;而以65%VO2max的运动强度运动时只有50%的能量来源于脂肪氧化。但是有人研究发现,以25%VO2max运动2h与运动30min,总脂肪氧化变化不大,而以65%VO2max运动时,游离脂肪酸进入血浆的速度随着时间的延长逐渐加快。后来人们研究发现,以65%VO2max运动时脂肪氧化的绝对速率仍然比以25%VO2max要快些。另外,以25%VO2max运动强度运动时,肌内甘油三酯(IMTG)在能量供应中贡献很小,而中等强度(65%VO2max)运动时,肌肉中的甘油三酯变得比较重要。有研究发现:在进行60-120min的亚极量运动过程中,血浆FFA的贡献率仅占总脂肪酸氧化的50%,而其余

第9章 脂代谢及脂代谢紊乱检验习题

1.能代表HDL水平的载脂蛋白是A.ApoAⅠ B.ApoAⅡ C.ApoB D.ApoCⅠ E.ApoCⅢ 正确答案:A 2.乳糜微粒中含最多的成分是 A.三酯甘油 B.蛋白质 C.胆固醇 D.磷脂 E.糖脂 正确答案:A 3.酶法测定血清胆固醇中用到的酶有A.甘油激酶.过氧化物酶 B.胆固醇酯酶.胆固醇氧化酶.过氧化物酶C.胆固醇氧化酶.甘油激酶 D.胆固醇氧化酶.甘油氧化酶 E.胆固醇氧化酶.过氧化物酶.甘油氧化酶正确答案:B 4.合成VLDL的场所主要是在 A.肾脏 B.血浆 C.脂肪组织 D.小肠黏膜

正确答案:E 5.对LDL描述正确的是 A.运输内源性胆固醇 B.运输外源性胆固醇 C.运输内源性三酯甘油 D.运输外源性三酯甘油 E.既有内源性胆固醇,又有外源性胆固醇 正确答案:A 6.目前测定血清总胆固醇最常用的方法为 A.比色法 B.气相色谱法 C.核索稀释质谱法 D.高效液相色谱法 E.酶法 正确答案:E 7.ⅡA型高脂蛋白血症的血清检查特点是 A.血清透明,胆固醇明显增加,三酯甘油正常 B.血清透明,胆固醇明显增加,甘油稍高 C.血清浑浊,胆固醇稍高,三酯甘油增高 D.血清浑浊,胆固醇正常,三酯甘油稍高 E.血清乳白色,胆固醇正常或稍高,三酯甘油明显增加正确答案:A 8.载脂蛋白B主要存在于 A.HDL B.LDL

D.CM E.FFAg 正确答案:B 9.血清总胆固醇含量升高见于下列哪种疾病A.重度贫血 B.肺结核 C.严重肝病 D.甲状腺功能亢进 E.肾病综合征 正确答案:E 10.高脂蛋白血症血浆中升高的是 A.CM B.VLDL C.LDL D.HDL E.以上均升高 正确答案:E 11.与血清呈乳糜样关系最大的脂蛋白是A.VLDL B.HDL C.CM D.LDL E.IDLB 正确答案:C 12.含有总胆固醇最多的脂蛋白是

生物化学真题之脂类代谢与合成

脂代谢 2014简述细胞质内脂肪酸氧化降解的三个步骤及其相关活性载体 (未) 第一个步骤是脂肪酸的 -氧化。 -氧化又包括活化、氧化、水合、氧化、断裂这五个步骤。每一轮氧化切下两个碳原子即乙酰辅酶A 第二个步骤是 氧化形成的乙酰辅酶A进入柠檬酸循环,继续被氧化最后脱出二氧化碳。 第三个大步骤中脂肪酸氧化过程中产出还原型的电子传递分子一一NADH和FADH2它们在第三步骤中把电子送到线粒体呼吸链,经过呼吸链,电子被运送给氧原子,伴随这个电子的流动,ADP经磷酸化作用转化为ATP。 所涉及的相关活性载体包括 -氧化中将脂肪酸的形式乙酰辅酶A转送到线粒体的载体肉碱。第三个步骤电子传递的载体包括:NADH-Q还原酶、琥珀酸一Q还原酶、细胞色素还原酶、细胞色素氧化酶等 2011脂肪酸 氧化和载体 脂肪酸 氧化共包括五个步骤 1?活化:脂肪酸在硫激酶的作用下形成脂酰辅酶A 2?氧化:脂酰辅酶A的羧基邻位被脂酰辅酶A脱氢酶作用,脱下两个氢原子转化为反式-2-烯酰辅酶A,同时产生FADH2

3?水合:反式-2-烯酰辅酶A水合成3-羟脂酰辅酶A,这部反应是在烯酰辅酶A 水合酶的作用下完成的 4?氧化:3-羟脂酰辅酶A在3-羟脂酰辅酶A脱氢酶的作用下转化为3-酮脂酰辅酶A,并产生NADH 5?硫解:3-同脂酰辅酶A受第二个辅酶A的作用发生硫解,断裂为乙酰辅酶A和一个缩短了两个碳原子的脂酰辅酶A,这部反应是在-酮硫解酶的催化下。 其总结果是脂肪酸链以乙酰辅酶A形式自羧基端脱下两个碳原子单元,缩短了的脂肪酸以脂酰辅酶A形式残留,又进入下一轮-氧化。 2010磷脂合成的共性 脂质合成所包括的绝大多数反应发生在膜结构的表面,与之相关的各种酶具有两亲性。 甘油磷脂合成的第一阶段是甘油-3-磷酸形成磷脂酸的反应途径,甘油酸和脂酰辅酶A在脂酰转移酶的作用下生成磷脂酸。磷脂酸一旦形成就很快转移为二脂酰甘油和CDP-二脂酰甘油。 常见的磷脂如磷脂酰乙醇胺、磷脂酰甘油、二磷脂酰甘油,这三种甘油磷脂的生物合成途径从开始到CDP-二脂酰甘油的生物合成途径是共通的,自CDP-二脂酰甘油一下就分别有各自的途径。这里说的CDP是5—胞苷二磷 酸。 2009某细胞内草酰乙酸的浓度对脂肪酸的合成有何影响? 草酰乙酸是柠檬酸循环的中间产物,其浓度在柠檬酸循环中有重要作用,是循环中最关键的底物之一。在肝脏中,决定乙酰辅酶A去向的是草酰乙酸,它带动乙酰辅酶A进入柠檬酸循环。进而影响到脂肪酸合成。 当草酰乙酸浓度低时,则不能充分带动乙酰辅酶 A 进入柠檬酸循环,换言之就是无法合成足够的柠檬酸。而柠檬酸又是脂肪酸合成中将乙酰辅酶 A 从线粒体转运到细胞溶胶中的三羧酸转运体系的基础,柠檬酸是乙酰基的载体。所以脂肪酸必然受到抑制。当草酰乙酸浓度高时,即能合成充分的柠檬酸,也意味着细胞溶胶中将会有

脂代谢思维导图

脂代谢思维导图 甘油三酯代谢过程合成代谢 1、合成部位及原料 肝、脂肪组织、小肠是合成的重要场所,以肝的合成能力最强,注意:肝细胞能合成脂肪,但不能储存脂肪。合成后要与载脂蛋白、胆固醇等结合成极低密度脂蛋白,入血运到肝外组织储存或加以利用。若肝合成的甘油三酯不能及时转运,会形成脂肪肝。脂肪细胞是机体合成及储存脂肪的仓库。合成甘油三酯所需的甘油及脂肪酸主要由葡萄糖代谢提供。其中甘油由糖酵解生成的磷酸二羟丙酮转化而成,脂肪酸由糖氧化分解生成的乙酰CoA合成。 2、合成基本过程 ①甘油一酯途径:这是小肠粘膜细胞合成脂肪的途径,由甘油一酯和脂肪酸合成甘油三酯。②甘油二酯途径:肝细胞和脂肪细胞的合成途径。脂肪细胞缺乏甘油激酶因而不能利用游离甘油,只能利用葡萄糖代谢提供的3-磷酸甘油。 分解代谢

即为脂肪动员,在脂肪细胞内激素敏感性甘油三酯脂的酶作用下,将脂肪分解为脂肪酸及甘油并释放入血供其他组织氧化。甘油甘油激酶-->3-磷酸甘油-->磷酸二羟丙酮-->糖酵解或有氧氧化供能,也可转变成糖脂肪酸与清蛋白结合转运入各组织经β-氧化供能。 脂肪酸的分解代谢-β-氧化 在氧供充足条件下,脂肪酸可分解为乙酰CoA,彻底氧化成CO2和H2O并释放出大量能量,大多数组织均能氧化脂肪酸,但脑组织例外,因为脂肪酸不能通过血脑屏障。其氧化具体步骤如下: 1.脂肪酸活化,生成脂酰CoA。 2.脂酰CoA进入线粒体,因为脂肪酸的β-氧化在线粒体中进行。这一步需要肉碱的转运。肉碱脂酰转移酶是脂酸β氧化的限速酶,脂酰CoA进入线粒体是脂酸β-氧化的主要限速步骤,如饥饿时,糖供不足,此酶活性增强,脂肪酸氧化增强,机体靠脂肪酸来供能。 3.脂肪酸的β-氧化。丁酰CoA经最后一次β氧化:生成2分子乙酰CoA,故每次β氧化1分子脂酰CoA生成1分子FADH2,1分子NADH+H+,1分子乙酰CoA,通过呼吸链氧化前者生成2分子ATP,

第五章 血浆脂蛋白代谢紊乱的生物化学检验

第五章血浆脂蛋白代谢紊乱的生物化学检验 一、A型题 1.血清脂蛋白甘油三酯含量由多到少排列的顺序是 A.CM、LDL、VLDL、HDL B.CM、VLDL、LDL、HDL C.HDL、LDL、VLDL、CM D.LDL、IDL、HDL、CM E.VLDL、LDL、CM、HDL 2.转运内源性胆固醇的脂蛋白是 A.HDL B.CM C.VLDL D.LDL E.以上皆不是 3.LDL受体的配体是 A.含ApoB48的脂蛋白 B.含ApoD的脂蛋白 C.含ApoB100的脂蛋白 D.含Lp(a)的脂蛋白 E.以上皆不是 4.LCAT的辅因子,识别HDL受体的载脂蛋白是 A.ApoAI B.ApoB C.ApoC

E.Apo(a) 5.LDL叙述正确的是 A.运输外源性胆固醇 B.运输内源性甘油三酯 C.主要的载脂蛋白是B48和E D.电泳位置为β带 E.既有内源性胆固醇,又有外源性胆固醇 6.能够抑制纤溶酶原的脂蛋白是 A.HDL B.Lp(a) C.VLDL D.LDL E.以上皆不是 7.脂蛋白各组份中密度最低的是 A.LDL B.CM C.VLDL D.HDL E.IDL 8.HDL中的载脂蛋白主要是 A.ApoCⅢ B.ApoB C.ApoAⅡ D.ApoAⅠ

9.分布于血浆脂蛋白的疏水核心的是 A.胆固醇酯 B.胆固醇 C.磷脂 D.游离脂肪酸 E.以上皆不是 10.乳糜微粒残粒是指 A.LDL B.CM C.VLDL D.HDL E.IDL 11.运输内源性甘油三脂的脂蛋白是 A.CM B.LDL C.HDL D.VLDL E.Lp(a) 12.脂蛋白中密度最高的是 A.LDL B.CM C.VLDL D.HDL E.IDL

脂代谢可塑性调控的分子与细胞机制重大项目指引

“脂代谢可塑性调控的分子与细胞机制”重大项目指南 机体通过多组织器官的协同作用,调控脂质的摄取、合成、转运、分解与输出等多个过程,以维持脂代谢稳态。脂代谢研究领域的一个重要问题是生物体在细胞、组织和整体水平如何感受营养、信号、应激以及活性代谢中间产物和衍生物的动态变化,进而对脂质代谢网络实施选择性地开启或关闭、对脂质代谢的关键节点和限速酶进行前馈或反馈调控的脂质代谢可塑性调控(Lipid metabolic plasticity)。脂质代谢可塑性是机体维持脂代谢平衡的关键环节,其失衡可导致肥胖、脂肪肝、高脂血症、动脉粥样硬化等多种代谢性疾病。脂代谢可塑性的调控错综复杂,包含了细胞对营养、信号分子和应激的感应通路、脂质代谢网络的动态变化;重要细胞器如脂滴、内质网、线粒体、溶酶体和细胞核等对脂质代谢可塑性的感应、修复和重塑;重要代谢器官如脂肪组织、肝脏与肌肉间的对话和相互作用等多个方面。随着最新动物模型、细胞成像与谱系追踪等技术的发展和应用,在分子、细胞与生理学水平上对脂代谢可塑性的调控机制展开深入的研究,更高层次上地取得开拓性发现和新突破。 一、科学目标 本课题的总体目标是揭示脂代谢可塑性调控的分子与细胞基础,主要包括阐明重要代谢组织在脂代谢可塑性重构中的内在规律及其与环境的相互作用,解析不同生理条件、应激状态和病理条件下,不同器官和器官脂代谢可塑性改变的分子和细胞机制,深入探讨脂代谢可塑性调控在维持机体脂代谢稳态中的生理学意义,为脂代谢紊乱疾病的预防和治疗提供理论基础。 二、研究内容 (一)脂代谢可塑性感应的分子机制及其功能。 (二)介导脂代谢可塑性的重要细胞器及其调控机制。 (三)新型内分泌因子对脂代谢可塑性的影响及作用机制。 三、申请注意事项 (一)申请书的附注说明选择“脂代谢可塑性调控的分子与细胞机制”(以上选择不准确或未选择的项目申请不予受理)。 (二)本项目要求项目申请人围绕核心科学问题,按三个研究内容设置3个课题,3个课题要紧紧围绕“脂代谢可塑性调控的分子与细胞机制”这一主题开展深入、系统研究,课题间要有紧密和有机联系,研究内容互补,充分体现合作与材料、数据的共享。

脂质代谢

第八章脂质代谢 一、知识要点 (一)脂肪的生物功能: 脂类是一类在化学组成和结构上有很大差异,但都有一个共同特性,即不溶于水而易溶于乙醚、氯仿等非极性溶剂的物质。通常按不同的组成将脂类分为五类,即(1)单纯脂、(2)复合脂、(3)萜类、类固醇及其衍生物、(4)衍生脂类以及(5)结合脂类。 脂类物质具有重要的生物功能。脂肪是生物体的能量提供者。 脂肪也是组成生物体的重要成分,如磷脂是构成生物膜的重要组分,油脂是机体代谢所需燃料的贮存和运输形式。脂类物质也可为动物机体提供必需脂肪酸和脂溶性维生素。某些萜类及类固醇类物质,如维生素A、D、E、K、胆酸及固醇类激素,都具有营养、代谢及调节的功能。有机体表面的脂类物质有防止机械损伤与防止热量散发等保护作用。脂类作为细胞的表面物质,与细胞识别、种特异性和组织免疫等生理过程关系密切。 (二)脂肪的降解 在脂肪酶的作用下,脂肪水解成甘油和脂肪酸。甘油经过磷酸化及脱氢反应,转变成磷酸二羟丙酮,进入糖代谢途径。脂肪酸与ATP和CoA在脂酰CoA合成酶的作用下,生成脂酰CoA。脂酰CoA在线粒体内膜上的肉毒碱-脂酰CoA转移酶系统的帮助下进入线粒体基质,经β-氧化降解成乙酰CoA,再通过三羧酸循环彻底氧化。β-氧化过程包括脱氢、水合、再脱氢和硫解这四个步骤,每进行一次β-氧化,可以生成1分子FADH2、1分子NADH+H+、1分子乙酰CoA以及1分子比原先少两个碳原子的脂酰CoA。此外,某些组织细胞中还存在α-氧化生成α?羟脂肪酸或CO2和少一个碳原子的脂肪酸;经ω-氧化生成相应的二羧酸。萌发的油料种子和某些微生物拥有乙醛酸循环途径。可利用脂肪酸β-氧化生成的乙酰CoA 合成苹果酸,作为糖异生和其它生物合成代谢的碳源。乙醛酸循环的两个关键酶是异柠檬酸裂解酶和苹果酸合成酶,前者催化异柠檬酸裂解成琥珀酸和乙醛酸,后者则催化乙醛酸与乙酰CoA缩合生成苹果酸。 (三)脂肪的生物合成 脂肪的生物合成包括三个方面:饱和脂肪酸的从头合成,脂肪酸碳链的延长和不饱和脂肪酸的生成。脂肪酸从头合成的场所是细胞液,需要CO2和柠檬酸的参与,C2供体是糖代谢产生的乙酰CoA。反应有二个酶系参与,分别是乙酰CoA羧化酶系和脂肪酸合成酶系。首先,乙酰CoA在乙酰CoA羧化酶催化下生成,然后在脂肪酸合成酶系的催化下,以ACP作酰基载体,乙酰CoA为C2受体,丙二酸单酰CoA为C2供体,经过缩合、还原、脱水、再还原几个反应步骤,先生成含4个碳原子的丁酰ACP,每次延伸循环消耗一分子丙二酸单酰CoA、 两分子NADPH,直至生成软脂酰ACP。产物再活化成软脂酰CoA,参与脂肪合成或在微粒体系统或线粒体系统延长成C18、C20和少量碳链更长的脂肪酸。在真核细胞内,饱和脂肪酸在O2的参与和专一的去饱和酶系统催化下,进一步生成各种不饱和脂肪酸。高等动物不能合成亚油酸、亚麻酸、花生四烯酸,必须依赖食物供给。 3-磷酸甘油与两分子脂酰CoA在磷酸甘油转酰酶作用下生成磷脂酸,在经磷酸酶催化变成二酰甘油,最后经二酰甘油转酰酶催化生成脂肪。 (四)磷脂的生成 磷脂酸是最简单的磷脂,也是其他甘油磷脂的前体。磷脂酸与CTP反应生成CDP-二酰甘油,在分别与肌醇、丝氨酸、磷酸甘油反应,生成相应的磷脂。磷脂酸水解成二酰甘油,再与CDP-胆碱或CDP-乙醇胺反应,分别生成磷脂酰胆碱和磷脂酰乙醇胺。

昼夜节律在脂质代谢中的调控作用

昼夜节律在脂质代谢中的调控作用 发表时间:2018-07-16T16:07:44.677Z 来源:《心理医生》2018年16期作者:王虎廖一峰魏蕊候仲志[导读] 在大多数哺乳动物中,行为和生理节律与太阳周期同步。 (徐州医科大学江苏徐州 221004) 【摘要】昼夜节律(circadian rhythm)是指生命活动以24小时左右为周期的变动。肝脏代谢途径是由昼夜生物钟驱动的,并且肝脏的健康由代谢基因表达的昼夜节律模式的适当时间维持的。昼夜节律系统可确保脂质吸收、储存和运输中的日常节律与休息活动和摄食周期在时间上协调一致。因此,时钟基因功能的丧失或昼夜节律与饮食周期的紊乱将导致脂质体内平衡受损。 【关键词】昼夜节律;脂质代谢;时辰疗法 【中图分类号】R58 【文献标识码】A 【文章编号】1007-8231(2018)16-0315-02 在大多数哺乳动物中,行为和生理节律与太阳周期同步。这些节律由昼夜节律系统调节,该系统在一天中协调着能量的摄入和支出[1]。为了更好地理解生物钟在调节脂质代谢中的作用,在分子机制中我们将核心时钟与脂质代谢途径相耦合,以及在不同的代谢组织中我们举例说明生物钟如何调节脂质合成和脂肪酸氧化,胆固醇和胆汁酸稳态以及脂质的吸收和分泌。 1.与代谢相关节律基因的调控 分子昼夜节律可以通过节奏地激活或抑制参与代谢的时钟控制基因来调节代谢途径[2]。在小鼠肝脏中,除了葡萄糖转运蛋白和胰高血糖素受体以外,生物钟也控制葡糖异生酶和磷酸烯醇式丙酮酸羧化酶的表达。在脂肪酸转运蛋白-肉碱-棕榈酰转移酶1(CPT-1)的循环中,脂肪酸氧化的限速步骤也处于昼夜节律的控制下。类似地,在相关研究中也观察到参与胆固醇和胆汁酸稳态的途径包括生物合成速率限制酶,3-羟基-3-甲基-戊二酰基酶A还原酶(HMGCR)和胆固醇7α-羟化酶(CYP7A1)在基因表达中的昼夜节律振荡。核受体包括REV-ERBs和过氧化物酶体增殖物激活受体(PPAR),与分子钟结合参与碳水化合物和脂质代谢的转录网络。如前所述,REV-ERBs是分子钟本身的核心成分,因此通过代谢基因的循环转录抑制为脂质代谢的昼夜节律调节提供了基础。 2.肥胖与昼夜节律 昼夜节律的紊乱导致体重增加,但肥胖本身可能会导致昼夜节律振幅的降低。有研究发现,在具有导致瘦素功能缺失的突变的小鼠中(ob/ob),昼夜活动节律减弱并且在肝脏和脂肪组织中时钟基因的节律被抑制[3]。类似地,长型瘦素受体(db/db小鼠)具有与ob/ob小鼠相似代谢表型的突变小鼠在白色脂肪组织中表现出紊乱的时钟基因功能。肥胖的Zucker大鼠在长型瘦素受体中也有突变,表现出活动的改变和核心体温的昼夜节律以及肝脏中时钟基因节律的下调。肥胖与昼夜节律减少幅度之间的关系可以通过在通常的非活动期增加食物消耗来解释。当老鼠获得高脂肪食物时,他们在白天所消耗的热量比正常食物的老鼠消耗的比例更大。这与肝脏和脂肪组织中时钟基因表达的降低以及核受体和参与脂质代谢的基因包括SREBP-1c,乙酰辅酶A羧化酶,脂肪酸合酶和脂肪酸结合蛋白4(Fab4)的日变化有关。因此,在未来的工作中重要的是评估饮食,进餐时间和体重对时钟调控代谢途径的影响。3.非酒精性脂肪肝与昼夜节律 非酒精性脂肪肝(NAFLD)是在没有饮酒的情况下肝脂质异位沉积的一种形式。NAFLD是最常见的慢性肝病,与乙型肝炎或丙型肝炎病毒感染和酗酒造成的肝损伤相比,其发病率甚至更高,并且通常与代谢紊乱如肥胖、代谢综合征、2型糖尿病和心血管疾病相关。有研究表明REV-ERBα/HDAC3缺失能够导致肝脂肪变性的脂质代谢。肝特异性的Hdac3敲除的小鼠表现出严重的肝脂肪变性。尽管存在严重的肝脂肪变性,但与野生型小鼠相比,具有肝特异性Hdac3缺失的小鼠具有更高的胰岛素敏感性。另一方面,肥胖小鼠的动物实验证明合成的REV-ERBα/β配体影响肝脏、骨骼肌和脂肪组织中一系列代谢基因的表达,增加能量消耗,改善异常血脂和高血糖,减轻肥胖。BMAL1蛋白的上调增加脂肪细胞中的脂质合成的活性,而在Bmal1基因敲除小鼠中,脂肪组织中脂肪储存的能力降低,并且循环游离脂肪酸的水平增加导致肝脏中异位脂肪的形成[4]。 4.基于昼夜节律代谢疾病的治疗 许多临床症状和疾病过程显示出不同的日常情况,因此观察到疾病症状在昼夜节律周期中变化,可以提出有针对性的时间治疗。在轮班工人中,可能导致餐后脂血症,这与动脉粥样硬化有关,并被认为是心血管疾病的危险因素。作为一个例子,通常建议在晚上服用半衰期短的降胆固醇的他汀类药物,以抵消夜间胆固醇合成增加。正如可以预料的那样,当睡前给药后早晨进行评估时,他汀类药物的使用会诱导脂质体的显着变化。最近,已开发出合成的REV-ERB激动剂,其改变了小鼠中的昼夜节律行为模式和时钟基因表达节律。REV-ERB 激动剂的治疗诱导喂食高脂饮食的小鼠相对于给予赋形剂治疗的小鼠体重减轻,并且伴随着血浆甘油三酯、胆固醇、游离脂肪酸和葡萄糖减少。在用PC(18:0/18:1)治疗肥胖小鼠时,其激活PPARα介导的肌肉组织中的脂肪酸摄取,也减少空腹甘油三酯和游离脂肪酸并改善葡萄糖耐量。 总之,生物钟控制着脂质合成、运输、积累和分解所涉及的代谢过程,并因此调节肝脏、脂肪组织和血液中的脂质代谢物的昼夜循环。在未来临床药物的应用中也应该充分考虑到疾病和药物的节律性变化,以促进治疗的合理化。 【参考文献】 [1]朱春水,孙玲,王来友,郭娇.昼夜节律调控糖脂代谢的研究进展[J].广东药学院学报.2016,3:398-402. [2]邢陈,顾晔,宋伦.昼夜节律在代谢调控中的作用[J].军事医学.2017,7:618-622. [3] F.W.Turek,C.Joshu,A.Kohsaka,E.Lin,et al.Obesity and metabolic syndrome in circadian Clock mutant mice[J]. Science.2005,308:1043-1045. [4]江杭,金风.时钟基因的研究进展及临床应用[J].现代肿瘤医学.2017,25:641-644. 基金:江苏省大学生创新创业训练计划(201710313022Z)

运动与脂肪代谢

运动与脂肪代谢 安静、运动时骨骼肌的主要供能物质之一。 第一节运动时脂肪分解 一、概述 60%—65%最大摄氧量或以下强度运动,脂肪分解能够提供运动肌所需的大部分能量。 (一)长时间运动时骨骼肌细胞燃料的选择 每克脂肪完全氧化可产生ATP的克数就是糖的2.5倍;糖原以水化合物的形式储存在细胞内,而脂肪则以无水的形式储存,以脂肪分子形式储能具有体积小的特点。 (二)运动时脂肪的供能作用 运动肌对各种供能物质的利用比例主要取决于运动强度及运动持续时间。 1、在短时间激烈运动时,无论就是动力性运动还就是静力性运动,肌肉基本上不能利用脂肪酸。 2、当以70%—90%最大摄氧量强度运动时,在开始运动10—15分钟以后。 3、在低于60%—65%最大摄氧量强度的长时间运动中,尤其就是在60%最大摄氧量以下强度的超长时间运动中,脂肪成为运动肌的重要供能物质。 (三)运动时脂肪参与供能的形式与来源 1、运动时脂肪参与供能的形式 (1)在心肌、骨骼肌等组织中,脂肪酸可经氧化,生成二氧化碳与水。这就是脂肪供能的主要形式。 (2)在肝脏中,脂肪酸氧化不完全,生成中间产物乙酰乙酸、β-羟丁酸与丙酮,合称酮体。酮体参与脂肪组织脂解的调节。 (3)在肝、肾细胞中,甘油作为非糖物质经过糖异生途径转变成葡萄糖,对维持血糖水平起重要作用。

2.参与骨骼肌供能的脂肪酸来源 (1)脂肪组织(即脂库)储存的脂肪; (2)循环系统即血浆脂蛋白含有的脂肪; (3)肌细胞浆中的脂肪。运动时人体基本上不利用肝脏内储存的脂肪。 二、运动时脂肪(甘油三酯)分解代谢 (一)脂肪组织中脂肪分解 1.脂肪酸动员 2、脂肪分解:甘油二酯脂肪酶与甘油一酯脂肪酶的活性比甘油三酯脂肪酶大得多。 3、脂肪组织释放脂肪酸与甘油:甘油三酯—脂肪酸循环(甘油产生后基本上全部被释放入血,大部分脂肪酸在脂肪细胞内直接参与再酯化过程) (二)血浆甘油三酯分解 (三)肌细胞内甘油三酯分解 1、肌内甘油三酯含量:每千克骨骼肌内甘油三酯含量平均值为12毫摩尔 2.肌内甘油三酯分解:骨骼肌内LPL也就是甘油三酯水解的限速酶,它与脂肪组织内LPL相似,也受多种激素调节。它的活性受低浓度肾上腺素、胰高糖素抑制,受高浓度肾上腺素、胰高糖素激活。在超过1小时的长时间运动中,骨骼肌内LPL 活性提高近两倍,而脂肪组织内仅提高约20%。训练影响骨骼肌LPL活性,在耐力训练中这一作用更明显。 3.肌内甘油三酯的供能作用:在70%最大摄氧量强度的长时间运动时,脂肪酸供能的75%来自肌内脂肪。肌内甘油三酯水解速率平均值就是每100克肌肉2—5微摩尔/分,在有氧代谢能力强的慢收缩肌纤维中甘油三酯消耗最为明显。 第二节运动时脂肪酸的利用 运动时骨骼肌氧化的脂肪酸依靠肌内甘油三酯水解与摄取血浆FFA,随运动时间延长,血浆FFA供能起主要作用。 一、血浆游离脂肪酸浓度及其转运率

脂代谢

脂蛋白代谢 一般说来, 人体内血浆脂蛋白代谢可分为外源性代谢途径和内源性代谢途径。外源性代谢途径是指饮食摄入的胆固醇和甘油三酯在小肠中合成CM及其代谢过程;而内源性代谢途径则是指由肝脏合成VLDL, 后者转变为IDL和LDL,LDL 被肝脏或其它器官代谢的过程。此外, 还有一个胆固醇逆转运途径, 即HDL的代谢。 一、外源性代谢途径 CM是在十二指肠和空肠的粘膜细胞内合成。小肠粘膜吸收部分水解的食物中所含甘油三酯、磷脂、脂肪酸和胆固醇后, 肠壁细胞能将这些脂质再酯化, 合成自身的甘油三酯和胆固醇酯; 此外, 肠壁细胞还能合成Apo B48和ApoAI; 在高尔基体内脂质和载脂蛋白组装成乳糜微粒, 然后分泌入肠淋巴液。原始的CM不含有Apo C, 由Apo B48、Apo AI和Apo AII与极性游离胆固醇、磷脂组成单分子层外壳, 包住非极性脂质核心。在淋巴液中原始CM接受来自于HDL 的Apo E 和Apo C后逐渐变为成熟, 然后经由胸导管进入血液循环。 因为Apo CII是LPL的辅酶, CM获得Apo C后, 则可使LPL激活。CM的分解代谢是发生在肝外组织的毛细血管床,在此LPL水解CM中的甘油三酯, 释放出游离脂肪酸。从CM中水解所产生的脂肪酸被细胞利用, 产生能量或以能量的形式贮存。在脂解的过程中, CM所含Apo AI和Apo C大量地转移到HDL, 其残余颗粒──CM残粒则存留在血液中, 其颗粒明显变小, 甘油三酯含量显著减少, 而胆固醇酯则相对丰富。CM残粒是由肝脏中的Apo E受体分解代谢。CM在血液循环中很快被清除, 半寿期小于1小时。由于Apo B48始终存在于CM 中, 所以Apo B48可视为CM及其残粒的标致, 以便与肝脏来源的VLDL(含Apo B100)相区别。图1-1-1. 外源性脂蛋白代谢示意图 由上可见, CM的生理功能是将食物来源的甘油三酯从小肠运输到肝外组织中被利用。在这个外源性的代谢途径中, CM表面有某些成份如载脂蛋白、磷脂等则转移到HDL。CM 残粒则运载食物中的胆固醇和脂溶性维生素到肝脏。一般认为, 食物来源的胆固醇不直接影响血浆中其它种类的脂蛋白中胆固醇含量。因此, 在食物脂肪的主动吸收过程中, 血浆甘油三酯浓度会暂时性升高,而血浆胆固醇含量则几乎无变化。 二、内源性代谢途径(彩图6和图1-1-2) (一)、VLDL代谢 VLDL是由肝脏合成, 其主要脂类为肝脏合成的甘油三酯。脂质原料来源于吸收的CM以及糖类物质在肝脏中的转化和脂肪组织动员出来的游离脂肪酸、甘油。VLDL中的胆固醇除来自CM残粒外, 肝脏自身亦合成一部分。VLDL的Apo B攬100攭全部在肝脏内合成。VLDL 刚分泌进入血液循环时, 含有极少量的胆固醇酯, 而大量的胆固醇酯则来源于HDL。这是由于血液中存在有胆固醇酯转移蛋白, 后者的生理功能是将HDL中胆固醇酯转移到其他类脂蛋白(主要是VLDL)。 内源性甘油三酯是在肝脏中合成的, 其最重要的底物是游离脂肪酸。流经肝脏的血液中游离脂肪酸含量增加或肝脏自身合成的游离脂肪酸增加, 都可加速肝脏合成和分泌VLDL。肝脏利用游离脂肪酸合成甘油三酯的速率受饮食的影响。高碳水化合物饮食可使肝脏每天合成分泌VLDL达100克, 而脂肪饮食则仅使肝脏每天合成分泌VLDL 25克。相反, 高碳水

脂代谢紊乱与糖尿病

脂代谢紊乱与糖尿病 血脂异常是糖尿病(DM)患者的伴随病患,糖尿病患者动脉硬化患病率明显高于非糖尿病患者,发生冠心病死亡及严重的非致死性冠心病事件的危险性明显高于非糖尿病患者,根本原因除了糖尿病状态本身如高血糖、肥胖、高血压、高胰岛素血症、胰岛素抵抗等因素外,糖尿病所致的脂代谢异常也是一个明确而重要的因素。因此,对糖尿病患者来说,单单控制血糖是不够的,纠正脂代谢异常对防治糖尿病慢性并发症尤其是大血管并发症有重要的意义。 1糖尿病患者脂代谢紊乱的特点 据不完全统计,正常人血脂异常的发病率约为20%~40%,糖尿病血脂异常的发病率约为60%,其发病情况主要与糖尿病类型、病情轻重、血糖控制水平、营养状态、年龄及高胰岛素血症有着密切关系,主要以血浆三酰甘油(TG)和极低密度脂蛋白(VLDL)水平显著升高,血浆总胆固醇(TC)、低密度脂蛋白(LDL)水平升高,高密度脂蛋白(HDL)降低为特征。临床上常将血TG和LDL增高,HDL降低称为血脂异常三联征,常伴随早发的冠心病,而且是一种动脉粥样硬化的脂蛋白表现型,常伴有胰岛素抵抗。 2脂代谢紊乱与Ⅱ型糖尿病 糖尿病病人LDL-C增高是致冠心病的主要危险因 素[1]。糖尿病患者血中LDL被糖化后,通过亲和机制使巨噬细胞摄取结构改变的LDL增多,造成这些细胞内的胆固醇堆积形成泡沫细胞,同时胶原组织被糖化的产物能捕捉更多的LDL,加速脂质沉积于动脉血管壁上,促使动脉粥样硬化的发生发展。另外,脂质和LDL的过氧化可直接影响血小板功能,使血小板易于黏附于受损的血管内皮细胞并释放出生长因子,刺激血管内平滑肌细胞增殖,还可影响前列腺环素和凝血因子活性,促使血栓形成。 三酰甘油增高是胰岛素抵抗的标志,常和血糖控制不满意密切相关。三酰甘油增高,影响LDL代谢,促进LDL从A型转变为B型;影响HDL代谢,影响HDL 成分,使HDL分解代谢增加,浓度下降;还影响凝血因子和促凝状态。 HDL对动脉粥样硬化最具有预示价值。糖尿病病人常有HDL降低和血三酰甘油增高,与脂蛋白酶活性降低、HDL分解代谢增强有关。HDL量的减少使动脉粥样硬化的危险性增加,此外,糖尿病患者HDL的质也有改变,其中,游离胆固醇对卵磷脂的比例增加,而这种变化已证实可致动脉硬化。 3糖尿病病人脂代谢紊乱的诊断标准 美国心脏病学会和美国糖尿病学会[2]对糖尿病病人血脂异常的诊断标准(表1)。

人体脂肪代谢的调控和调动

人体脂肪代谢的调控和调动 人体摄入的大部分)脂肪经胆汁乳化成小颗粒,胰腺和小肠内分泌的脂肪酶将脂肪里的脂肪酸水解成游离脂肪酸和甘油单酯(偶尔也有完全水解成甘油和脂肪酸). 水解后的小分子,如甘油、短链和中链脂肪酸,被小肠吸收进入血液。甘油单脂和长链脂肪酸被吸收后,先在小肠细胞中重新合成甘油三酯,并和磷脂、胆固醇和蛋白质形成乳糜微粒(chylomicron),由淋巴系统进入血液循环。 脂肪细胞在体内的代谢过程受到多种因素的调控,脂蛋白脂酶,以及脂肪细胞膜上的肾上腺素能受体、胰岛素受体及其他肽类激素和腺苷受体都参与这一过程的调节。 (1)脂蛋白脂酶(LPL):脂蛋白脂酶由体内脂肪细胞合成,然后释放到血液中附着在毛细血管的表面。其功能是将与其接触的乳糜微粒和极低密度脂蛋白中的三酰甘油(甘油三酯)水解成游离脂肪酸和α-磷酸甘油。前者进入脂肪细胞内,与磷酸甘油结合生成三酰甘油。由于人类脂肪细胞合成脂肪酸的能力很弱,因此在脂蛋白脂酶作用下所产生的游离脂肪酸就成为体内脂肪细胞合成三酰甘油所需要游离脂肪酸的主要来源。因此脂蛋白脂酶在调节人体局部脂肪沉积上发挥着一定的功能。脂蛋白脂酶的活性受机体营养状况及相关激素的调节,空腹及营养不良时其活性降低,进食后其活性增高。胰岛素可以增加脂蛋白脂酶的合成,而脂解激素则使脂蛋白脂酶活性受到抑制。 (2)胰岛素:胰岛素可以通过降低脂肪细胞内cAMP的浓度来抑制三酰甘油脂肪酶活性,减少三酰甘油的水解,促进水解后的游离脂肪酸再酯化。胰岛素是体内主要的抗脂解激素。当胰岛,素水平下降时,体内脂肪组织的脂解过程加快,血中游离脂肪酸和磷酸甘油浓度增高。 (3)儿茶酚胺:人类脂肪细胞上分布着许多α2和β1,受体,儿茶酚胺主要就是通过脂肪细胞膜上的肾上腺素能受体来调节脂解反应。 儿茶酚胺通过。α2受体抑制脂解,通过β1受体刺激脂解。人体不同部位脂肪细胞对儿茶酚胺的反应性是不相同的。无论男女,腹部脂肪细胞对儿茶酚胺促进脂解的反应性和敏感性均强于股部,绝经前女性股部脂肪细胞对儿茶酚胺的脂解反应性明显下降,而妊娠晚期和哺乳期女性股部脂肪细胞对儿茶酚胺的脂解反应性明显增强。造成上述差别的主要原因可能与分布在这些部位脂肪细胞上的。α2和β1受体的数目、比例及活性不同有关。 (4)性激素:性激素在促进脂肪细胞脂解反应区域性差异的发生上起着一定的作用。女性激素可以促进脂肪细胞α2受体的活性来达到拮抗儿茶酚胺的脂解作用。 (5)其他激素:生长激素、促肾上腺皮质激素、促甲状腺激素、泌乳素、胰高血糖素等均可促进脂肪细胞的脂解反应。 肪细胞的代谢过程是怎样进行的? 体内脂肪细胞的代谢过程是一个非常活跃、从不间断的循环过程。 正常情况下,机体内的脂肪细胞一方面不断地从血液中摄取食物分解后产生的游离脂肪酸,然后在细胞内将游离脂肪酸与由葡萄糖合成的。α-磷酸甘油结合生成磷酸三酰甘油。

1糖代谢与脂类代谢的相互关系

1糖代谢与脂类代谢的相互关系 1.糖代谢与脂类代谢的相互关系解答:(1)糖转变为脂肪:糖酵解所产生的磷酸二羟丙同酮还原后形成甘油,丙酮酸氧化脱羧形成乙酰辅酶A是脂肪酸合成的原料,甘油和脂肪酸合成脂肪。(2)脂肪转变为糖:脂肪分解产生的甘油和脂肪酸,可沿不同的途径转变成糖。甘油经磷酸化作用转变成磷酸二羟丙酮,再异构化变成3-磷酸甘油醛,后者沿糖酵解逆反应生成糖;脂肪酸氧化产生乙酰辅酶A,在植物或微生物体内可经乙醛酸循环和糖异生作用生成糖,也可经糖代谢彻底氧化放出能量。(3)能量相互利用:磷酸戊糖途径产生的NADPH直接用于脂肪酸的合成,脂肪分解产生的能量也可用于糖的合成。2.糖代谢与蛋白质代谢的相互关系解答:(1)糖是蛋白质合成的碳源和能源:糖分解代谢产生的丙酮酸、α-酮戊二酸、草酰乙酸、磷酸烯醇式丙酮酸、4-磷酸赤藓糖等是合成氨基酸的碳架。糖分解产生的能量被用于蛋白质的合成。(2)蛋白质分解产物进入糖代谢:蛋白质降解产生的氨基酸经脱氨后生成α-酮酸,α-酮酸进入糖代谢可进一步氧化放出能量,或经糖异生作用生成糖。3.蛋白质代谢与脂类代谢的相互关系解答:(1)脂肪转变为蛋白质:脂肪分解产生的甘油可进一步转变成丙酮酸、α-酮戊二酸、草酰乙酸等,再经过转氨基作用生成氨基酸。脂肪酸氧化产生乙酰辅酶A与草酰乙酸缩合进入三羧酸循环,能产生谷氨酸族和天冬氨酸族氨基酸。(2)蛋白质转变为脂肪:在蛋白质氨基酸中,生糖氨基酸通过丙酮酸转变成甘油,也可以氧化脱羧后转变成乙酰辅酶A,用于脂肪酸合成。生酮氨基酸在代谢反应中能生成乙酰乙酸,由乙酰乙酸缩合成脂肪酸。丝氨酸脱羧后形成胆氨,胆氨甲基化后变成胆碱,后者是合成磷脂的组成成分。4.代谢的区域化有何意义?解答:代谢的区域化是生物代谢的空间特点,该原则普遍适用,而且,越高等的生物,该特点越明显,其意义主要有以下几个方面:(1)消除酶促反应之间的干扰。(2)使代谢途径中的酶和辅因子得到浓缩,有利于酶促反应进行。(3)使细胞更好地适应环境条件的变化。(4)有利于调节能量的分配和转换。

LXRs在脂质代谢中的调节机制

LXRs在脂质代谢中的调节机制 LXRs是在脂代谢中是核心调控基因,参与调节脂类代谢的多种基因表达和促进胆固醇的外流,與胆固醇的内稳态密切相关;LXRs还有抑制炎症的作用。因此,LXR有抗动脉粥样硬化的作用。 标签:LXRs;动脉粥样硬化 肝核受体(LXRs)是一种配体激活型转录因子,在脂代谢中是核心调控基因,作为氧化固醇激活的核受体,参与调节脂类代谢的多种基因的表达和促进胆固醇的外流,并通过抑制动脉壁许多炎症介质的产生,从而阻碍动脉粥样硬化(AS)的形成。 1 LXRs概述 LXR在胆固醇的代谢中起到重要的调节作用。胆固醇是机体内必不可少的营养成分,其代谢失衡会造成诸如高胆固醇血症、动脉粥样硬化等严重疾病。因此,胆固醇的代谢平衡受到多种因素的精密调节。胆固醇负荷也能诱导出LXR 的靶基因,但是无论是胆固醇酯还是游离胆固醇都不是LXR的配体,而必须转化为氧化型胆固醇才能发挥对LXR转录活性。非甾体类肝核受体(LXR)就是其重要调节因素之一。LXR是一种氧化固醇激活的核受体,也是多种细胞内胆固醇含量的感受器。LXR与靶基因上游的LXR应答元件(LXRE)结合,调节特定基因的表达。 1.1核受体结构和功能概述核受体是编码转录因子的一个超基因家族,包括48个成员,分为甾体类和非甾体类。前者有12种,包括雌激素和雄激素受体,以同源二聚体的形式与靶基因结合发挥作用。后者有36种,包括肝x受体(LXRs)、过氧化物酶体增殖物激活受体(PPARs)等,主要通过与类视黄醇X 受体(RXRs)形成异源二聚体调控靶基因的转录。核受体典型的核受体分子结构由A/B、C、D、E和F(从N末端到C末端)等5个区域组成:N末端结构域(A/B结构域)为转录激活区,包含至少一种本身有活性的配体非依赖性的激活功能区(AF-1),是整个蛋白可变性最高的部分,其长度从50个到500个氨基酸不等;C结构域为DNA结合区(DBD区),是最保守的区域,DBD区包含二个高度保守的锌指结构,锌指Ⅰ和锌指Ⅱ,锌指Ⅰ柄部三个不连续的氨基酸(p 盒)决定了受体作用的特异性;D结构域是铰链区,起连接DBD区和配体结合区(LBD区)的作用;核定位信号NLS位于C和D之间;E结构域,即配体结合区(LBD区),是最大的结构域,其保守性仅次于DBD区,其保守性可充分保证选择型配体的识别,E区也包含配体依赖型的转录激活域AF-2[1]。DBD和靶基因启动子上的激素反应元件(HRE)结合后发挥核受体对靶基因的转录调节作用。HRE通常由6个单核苷酸二次重复序列组成,中间由1~6个数目不等的单核苷酸间隔,有3种重复形式,分别为直接重复形式(DR)、内翻重复形式(IR)和外翻重复形式(ER)[2]。经典类甾体核受体的反应元件序列为ACAACA,而雌激素和非甾体类核受体反应元件序列为AGGTCA。当配体和LBD结合后核受

脂代谢及脂代谢紊乱检验习题

1.能代表HDL水平的载脂蛋白是 A.ApoAⅠ B.ApoAⅡ C.ApoB D.ApoCⅠ E.ApoCⅢ 正确答案:A 2.乳糜微粒中含最多的成分是 A.三酯甘油 B.蛋白质 C.胆固醇 D.磷脂 E.糖脂 正确答案:A 3.酶法测定血清胆固醇中用到的酶有 A.甘油激酶.过氧化物酶 B.胆固醇酯酶.胆固醇氧化酶.过氧化物酶C.胆固醇氧化酶.甘油激酶 D.胆固醇氧化酶.甘油氧化酶 E.胆固醇氧化酶.过氧化物酶.甘油氧化酶正确答案:B 4.合成VLDL的场所主要是在 A.肾脏 B.血浆 C.脂肪组织 D.小肠黏膜

正确答案:E 5.对LDL描述正确的是 A.运输内源性胆固醇 B.运输外源性胆固醇 C.运输内源性三酯甘油 D.运输外源性三酯甘油 E.既有内源性胆固醇,又有外源性胆固醇 正确答案:A 6.目前测定血清总胆固醇最常用的方法为 A.比色法 B.气相色谱法 C.核索稀释质谱法 D.高效液相色谱法 E.酶法 正确答案:E 7.ⅡA型高脂蛋白血症的血清检查特点是 A.血清透明,胆固醇明显增加,三酯甘油正常 B.血清透明,胆固醇明显增加,甘油稍高 C.血清浑浊,胆固醇稍高,三酯甘油增高 D.血清浑浊,胆固醇正常,三酯甘油稍高 E.血清乳白色,胆固醇正常或稍高,三酯甘油明显增加正确答案:A 8.载脂蛋白B主要存在于 A.HDL B.LDL

D.CM E.FFAg 正确答案:B 9.血清总胆固醇含量升高见于下列哪种疾病A.重度贫血 B.肺结核 C.严重肝病 D.甲状腺功能亢进 E.肾病综合征 正确答案:E 10.高脂蛋白血症血浆中升高的是 A.CM B.VLDL C.LDL D.HDL E.以上均升高 正确答案:E 11.与血清呈乳糜样关系最大的脂蛋白是A.VLDL B.HDL C.CM D.LDL E.IDLB 正确答案:C 12.含有总胆固醇最多的脂蛋白是

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