第十一章 脂类代谢
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第十一章非营养物质代谢一、内容提要肝是人体多种物质代谢的重要器官,它不仅在蛋白质、氨基酸、糖类、脂类、维生素、激素等代谢中起着重要作用,同时还参与体内的分泌、排泄、生物转化等重要过程。
(一)肝的物质代谢特点1.肝的糖、脂类、蛋白质代谢特点(1)糖代谢肝通过肝糖原的合成、分解与糖异生作用来维持血糖浓度的相对恒定。
确保全身各组织,特别是脑和红细胞的能量供应。
(2)脂类代谢肝在脂类的消化、吸收、分解、合成及运输等过程中均起着重要的作用。
肝将胆固醇转化为胆汁酸,以协助脂类物质及脂溶性维生素的消化、吸收;肝是进行脂肪酸β–氧化、脂肪合成、改造及合成酮体的主要场所;肝是合成磷脂、胆固醇、脂肪酸的重要器官,并以脂蛋白的形式转运到脂肪组织储存或其它组织利用。
(3)蛋白质代谢肝在人体蛋白质合成、分解和氨基酸代谢中起着重要作用。
除γ-球蛋白外,几乎所有的血浆蛋白质均来自肝,包括全部的清蛋白、部分球蛋白、大部分凝血因子、纤维蛋白原、多种结合蛋白质和某些激素的前体等;肝含有丰富的氨基酸代谢酶类,氨基酸在肝内进行转氨基作用、脱氨基作用和脱羧基作用;氨基酸代谢产生的氨主要在肝生成尿素。
2.肝在维生素、激素代谢的特点(1)维生素代谢肝在维生素的吸收、储存、运输及代谢中起重要作用,肝是人体内含维生素A、K、B1、B2、B6、B12、泛酸与叶酸最多的器官;肝可将很多B族维生素转化为相应辅酶或辅基。
(2)激素代谢许多激素在发挥其作用后,主要在肝内被分解转化、降低或失去其生物活性,此过程称为激素的灭活。
(二)肝的生物转化1.生物转化的概念非营养物质经过氧化、还原、水解和结合反应,使其毒性降低、水溶性和极性增强或活性改变,易于排出体外的这一过程称为生物转化作用。
2.生物转化的物质①内源性:系体内物质代谢产物,如氨、胺、胆红素等,以及发挥作用后有待灭活的激素、神经递质等;②外源性:系有外界进入体内的各种异物,如药物、毒物、色素、食品添加剂、环境污染物等。
第十一章脂类代谢Chapter 11 Metabolism of Lipids上个世纪初,努珀(Knoop F,1904年)通过动物实验首先提出了脂酸的β-氧化假说。
40年后,莱劳埃尔(LeLoir L,1944年)采用无细胞体系验证了脂酸β-氧化机制。
后来,莱宁格尔(Lehninger A,1953年)证明,β-氧化是在线粒体进行的。
“活泼乙酸”或乙酰辅酶A的发现(Lynen F,1951年)终于揭示了脂酸分解代谢的全过程。
因为动物体内脂酸多为偶数碳原子,所以在上个世纪初就有人提出,脂酸是由二碳化合物缩合而成,但直到同位素技术问世(1930s~1940s)才直接证明了乙酰辅酶A是脂酸生物合成的基本原料。
1950s,丙二酰辅酶A的发现导致对脂酸合成全过程的演绎。
血浆不同密度脂蛋白(1930~1970年间)、载脂蛋白受体(1960~197090年代中期,科学家们发现载脂蛋白)与阿尔茨海默病(Alzheimer’s disease)发病代谢研究迎来了它的黄金时代。
第一节脂质的消化吸收Section 1 Digestion and Absorption of Lipids一、胆汁酸盐协助脂质消化酶消化食入脂质脂质(或脂类)包括脂肪(fat)和类脂(lipoid),不溶于水(第五章),不能与消化酶充分接触。
胆汁酸盐具有较强的乳化作用,能降低脂-水相间的界面张力,将脂质乳化成细小微团(micelles),使脂质消化酶吸附在乳化微团的脂-水界面,极大地增加消化酶与脂质接触面积,促进消化道内脂质的消化。
因为含胆汁酸盐的胆汁、含脂质消化酶的胰液分泌后直接进入十二指肠,所以小肠上段是脂质消化的主要场所。
胰腺分泌的脂质消化酶包括胰脂酶(pancreatic lipase)、辅脂酶(colipase)、磷脂酶A2(phospholipase A2,PLA2)和胆固醇酯酶(cholesterol esterase)。
胰脂酶特异水解甘油三酯1、3位酯键,生成2-甘油一酯(2-monoglyceride)及2分子脂酸。
第十一章物质代谢的相互联系及其调节第一节物质代谢的相互联系一、糖、脂、蛋白质在能量代谢上的相互联系二、糖、脂、蛋白质及核酸代谢之间的相互联系第二节物质代谢的调节一、细胞水平的代谢调节二、激素水平的代谢调节三、整体水平的代谢调节第十一章物质代谢的相互联系及其调节物质代谢、能量代谢与代谢调节是生命存在的三大要素。
生命体都是由糖类、脂类、蛋白质、核酸四大类基本物质和一些小分子物质构成的。
虽然这些物质化学性质不同,功能各异,但它们在生物体内的代谢过程并不是彼此孤立、互不影响的,而是互相联系、互相制约、彼此交织在一起的。
机体代谢之所以能够顺利进行,生命之所以能够健康延续,并能适应千变万化的体内、外环境,除了具备完整的糖、脂类、蛋白质与氨基酸、核苷酸与核酸代谢和与之偶联的能量代谢以外,机体还存在着复杂完善的代谢调节网络,以保证各种代谢井然有序、有条不紊地进行。
第一节物质代谢的相互联系一、糖、脂、蛋白质在能量代谢上的相互联系糖类、脂类及蛋白质都是能源物质均可在体内氧化供能。
尽管三大营养物质在体内氧化分解的代谢途径各不相同,但乙酰CoA是它们代谢的中间产物,三羧酸循环和氧化磷酸化是它们代谢的共同途径,而且都能生成可利用的化学能ATP。
从能量供给的角度来看,三大营养物质的利用可相互替代。
一般情况下,机体利用能源物质的次序是糖(或糖原)、脂肪和蛋白质(主要为肌肉蛋白),糖是机体主要供能物质(占总热量50%~70%),脂肪是机体储能的主要形式(肥胖者可多达30%~40%)。
机体以糖、脂供能为主,能节约蛋白质的消耗,因为蛋白质是组织细胞的重要结构成分。
由于糖、脂、蛋白质分解代谢有共同的代谢途径限制了进入该代谢途径的代谢物的总量,因而各营养物质的氧化分解又相互制约,并根据机体的不同状态来调整各营养物质氧化分解的代谢速度以适应机体的需要。
若任一种供能物质的分解代谢增强,通常能代谢调节抑制和节约其它供能物质的降解,如在正常情况下,机体主要依赖葡萄糖氧化供能,而脂肪动员及蛋白质分解往往受到抑制;在饥饿状态时,由于糖供应不足,则需动员脂肪或动用蛋白质而获得能量。