甘油三酯的代谢（课堂PPT）

1、1第六章第六章 脂脂 类类 代代 谢谢2 脂类脂类（lipidslipids）是一类不溶于水而）是一类不溶于水而易溶于有机溶剂，并能为机体利用的有机易溶于有机溶剂，并能为机体利用的有机化合物。化合物。脂类脂肪：甘油三酯类脂胆固醇胆固醇酯磷脂糖脂储能和供能细胞的膜结构组分3甘甘 油油CH2 OHCH OHCH2 OH甘油三酯是甘油的脂肪酸甘油三酯是甘油的脂肪酸4甘油三酯结构甘油三酯结构CH2CCH2CR2OHOOOCOR1COR31235常见的脂肪酸常见的脂肪酸 必需脂肪酸必需脂肪酸：机体必需但自身又不能合成或合成量不：机体必需但自身又不能合成或合成量不足，必须从植物油中摄取的脂肪酸叫必需脂肪酸

2、。包足，必须从植物油中摄取的脂肪酸叫必需脂肪酸。包括括亚油酸亚油酸、亚麻酸亚麻酸和和花生四烯酸花生四烯酸。 脂肪酸饱和脂肪酸软脂酸（16C）硬脂酸（18C）油酸（18:1）亚油酸（18:2）亚麻酸（18:3）花生四烯酸（20:4）不饱和脂肪酸必需脂肪酸非必需脂肪酸6 单不饱和脂酸单不饱和脂酸 多不饱和脂酸多不饱和脂酸 含含2 2个或个或2 2个以上双键的不饱和脂酸个以上双键的不饱和脂酸 不饱和脂酸的分类不饱和脂酸的分类78甘油三酯功能甘油三酯功能（3 3）协助食物中脂溶性维生素的吸收）协助食物中脂溶性维生素的吸收（4 4）供给必需脂肪酸）供给必需脂肪酸（1 1）贮能贮能 和和 供能供能（2 2

3、）保护、保温作用）保护、保温作用9第一节第一节 甘油三酯代谢甘油三酯代谢Metabolism of Triglycerides10CH2CCH2CR2OHOOOCOR1COR3123甘油三酯是甘油的脂肪酸甘油三酯是甘油的脂肪酸11Triglyceride (TG) or triacylglycerol (TAG) Glycerol12甘甘 油油脂肪酸脂肪酸脂肪酸脂肪酸脂肪酸脂肪酸-磷酸磷酸甘油甘油脂酰脂酰辅酶辅酶A原原 料料一、一、甘油三脂甘油三脂的合成代谢的合成代谢13CH2OHC HCH2OHO-磷酸甘油P磷酸二羟丙酮G（肝、脂肪组织）甘油（肝、肾、肠）甘油激酶ATPADP（一）（一）-磷

4、酸甘油的来源磷酸甘油的来源141 、原料及条件原料及条件乙酰乙酰CoACoANADPH + HNADPH + H+ + ATPATP（二）脂肪酸的合成（即脂酰（二）脂肪酸的合成（即脂酰CoACoA的来源）的来源）2 、合成部位合成部位 肝脏、脂肪组织肝脏、脂肪组织 胞液胞液？15柠檬酸丙酮酸循环乙酰CoA草酰乙酸柠檬酸乙酰CoA草酰乙酸NADH + H+NAD+苹果酸脱氢酶苹果酸NADP+NADPH + H+丙酮酸苹果酸酶CO2苹果酸柠檬酸ATP柠檬酸裂解酶丙酮酸内膜胞液线粒体16173、脂肪酸的合成过程（1）丙二酰）丙二酰CoA的合成：的合成： 乙酰乙酰CoA羧化酶羧化酶是脂酸合成的是脂酸合

5、成的限速酶限速酶。乙酰CoA + HCO3-+ H+ATP ADP + PiMn2+乙酰CoA羧化酶 （生物素）丙二酰CoA柠檬酸、异柠檬酸长链脂酰CoA胰高血糖素胰岛素18（2 2）软脂酸的合成）软脂酸的合成 1分子乙酰分子乙酰CoA先后与先后与7分子丙二酰分子丙二酰CoA在脂酸在脂酸合成酶系的分子上依次重复进行合成酶系的分子上依次重复进行缩合、还原、脱水缩合、还原、脱水和再还原和再还原的过程。每重复一次碳链延长的过程。每重复一次碳链延长2个碳原子。个碳原子。 19 软脂酸合成的总反应式：乙酰CoA + 7丙二酰CoA + H+14NADPH + 14软脂酸 + 7 CO2+ 14 NADP

6、+ 8 HSCoA + 6 H2O（三）脂肪的合成（三）脂肪的合成 DG H2O PiTG 脂酰转移酶脂酰转移酶RCOCoA HSCoA a-a-磷酸甘油磷酸甘油 脂酰转移酶脂酰转移酶 2 RCOCoA 2HSCoA 磷脂酸磷脂酸（a-a-磷酸甘油二脂）磷酸甘油二脂）PiPiCHCH2 2OO- -CHCH2 2OH OH CHOH CHOH 3 - 磷磷酸酸甘甘油油PiPiCHCH2 2OO- -CHCH2 2OH OH CHOH CHOH 3 - 磷磷酸酸甘甘油油O=PiCHCH2 2OO- -CHCH2 2OO- -C C- -R R1 1 CHOCHO- -C C- -R R2 2 O

7、=磷磷脂脂酸酸O=PiCHCH2 2OO- -CHCH2 2OO- -C C- -R R1 1 CHOCHO- -C C- -R R2 2 O=磷磷脂脂酸酸O=PiCHCH2 2OO- -CHCH2 2OO- -C C- -R R1 1 CHOH CHOH 1-酯酯酰酰-3 - 磷磷酸酸甘甘油油O=PiCHCH2 2OO- -CHCH2 2OO- -C C- -R R1 1 CHOH CHOH 1-酯酯酰酰-3 - 磷磷酸酸甘甘油油PiCHCH2 2OO- -CHCH2 2OO- -C C- -R R1 1 CHOH CHOH PiCHCH2 2OO- -CHCH2 2OO- -C C- -R

8、 R1 1 CHOH CHOH 1-酯酯酰酰-3 - 磷磷酸酸甘甘油油CHCH2 2OH OH CHCH2 2OO- -C C- -R R1 1 CHOCHO- -C C- -R R2 2 O=O=1 1，2 2- -甘甘油油二二酯酯CHCH2 2OO- -C C- -R R3 3 CHCH2 2OO- -C C- -R R1 1 CHOCHO- -C C- -R R2 2 O=O=O=甘甘油油三三酯酯CHCH2 2OO- -C C- -R R3 3 CHCH2 2OO- -C C- -R R1 1 CHOCHO- -C C- -R R2 2 O=O=O=甘甘油油三三酯酯R1COCoAR2CO

9、CoAR3COCoA甘甘油油三三酯酯合合成成22提问提问1 1：为什么糖吃多了会发胖呢？：为什么糖吃多了会发胖呢？提问提问2 2：糖和脂肪的互变：糖和脂肪的互变健康是健康是吃吃出来的出来的23二、甘油三酯的分解代谢（一）脂肪动员（一）脂肪动员 储存于脂肪组织中的三脂酰甘油，被储存于脂肪组织中的三脂酰甘油，被 脂脂肪酶肪酶 逐步水解为逐步水解为游离脂肪酸游离脂肪酸及及 甘油甘油 并释放并释放入血供给全身组织入血供给全身组织氧化利用氧化利用的过程，称为三的过程，称为三脂酰甘油的动员。脂酰甘油的动员。24脂肪组织脂肪组织 脂肪脂肪 甘油甘油 脂肪酸脂肪酸 甘油甘油脂肪酸脂肪酸ATP+ H2O+CO2

10、 全身各组织全身各组织 为机体供能为机体供能 血循血循 FA-A复合体复合体 25 u脂解激素：胰高血糖素、肾上腺素、去甲脂解激素：胰高血糖素、肾上腺素、去甲肾上腺素、肾上腺皮质激素和甲状腺素。肾上腺素、肾上腺皮质激素和甲状腺素。u抗脂解激素：胰岛素。抗脂解激素：胰岛素。u当当饥饿、禁食饥饿、禁食时，血液中时，血液中激素激素（肾上腺素、（肾上腺素、胰高糖素）浓度升高，胰高糖素）浓度升高，激活脂肪细胞内激活脂肪细胞内TG脂肪酶脂肪酶，脂肪水解。，脂肪水解。u 糖尿病糖尿病 胰岛素胰岛素 抗脂解作用抗脂解作用 脂肪水解脂肪水解 糖尿病人以脂代谢维生糖尿病人以脂代谢维生26（二）甘油的氧化分解（二）

11、甘油的氧化分解甘油甘油 -磷酸甘油磷酸甘油 ATP ADP 磷酸二磷酸二羟丙酮羟丙酮NAD+ NADH+H+ 糖异生糖异生 乳酸或乳酸或COCO2 2和和H H2 2O O肝肾甘油磷酸激酶肝肾甘油磷酸激酶-磷酸甘油脱氢酶磷酸甘油脱氢酶27（三）脂肪酸的氧化分解（三）脂肪酸的氧化分解部位：部位：线粒体线粒体步骤：步骤：脂肪酸的活化、转运与脂肪酸脂肪酸的活化、转运与脂肪酸 的的-氧化氧化 1 1、脂肪酸的活化脂肪酸的活化 脂酰脂酰COA的生成的生成 过过 程程部位部位 胞液胞液消耗消耗 2 ATP2 ATP脂酰脂酰C CO OA A合成酶合成酶ATPAMP + PPiRCOOH + HSCOA（脂

12、肪酸）（脂肪酸）RCOSCOA（脂酰（脂酰COA）* 脂酰脂酰CoA合成酶合成酶(acyl-CoA synthetase)存存在于内质网及线粒体外膜上。在于内质网及线粒体外膜上。29在肉碱（在肉碱（carnitine）的协助下。）的协助下。2 2、脂酰基进入线粒体、脂酰基进入线粒体酶酶 ：肉毒碱脂酰转移酶：肉毒碱脂酰转移酶酶酶 ：肉毒碱脂酰转移酶：肉毒碱脂酰转移酶（限速酶限速酶）肉碱脂酰肉碱转位酶肉碱脂酰肉碱转位酶31（3 3）脂酰基的）脂酰基的- -氧化氧化 脂酰基进入线粒体基质后脂酰基进入线粒体基质后逐步逐步氧化降解，此氧化过程发生在氧化降解，此氧化过程发生在脂酰脂酰基的基的- -碳原子碳

13、原子上，称为脂酰基的上，称为脂酰基的- -氧化。氧化。概概 念念 步步 骤：脱氢、加水、再脱氢、硫解骤：脱氢、加水、再脱氢、硫解32脂酸经过多次脂酸经过多次-氧化转变为乙酰氧化转变为乙酰CoA脱氢脱氢 加水加水 再脱氢再脱氢 硫解硫解 羟脂酰羟脂酰CoA脱氢酶脱氢酶 NAD+NADH+H+2-烯脂酰烯脂酰CoA 水化酶水化酶H2O 脂酰脂酰CoA 脱氢酶脱氢酶FADFADH2酮脂酰酮脂酰CoA 硫解酶硫解酶CoA-SH 脂酰脂酰CoA RCH2CH2CSCoA O =.-烯脂酰烯脂酰CoARCH=CHCSCoARCH=CHCSCoAO =-羟脂酰羟脂酰CoARCHOHCH2CSCoA O =-

14、酮脂酰酮脂酰CoARCOCH2CSCoA O =脂酰脂酰CoA+乙酰乙酰CoARCSCoA+ CH3COSCoA O =33脂肪酰CoA脱氢脱氢加水加水再脱氢再脱氢硫解硫解脂肪酰CoA + 乙酰CoACO2+H2O+ATP一次一次- -氧化反应氧化反应34 NADH + H+ FADH2 H2O 呼吸链呼吸链 ATP H2O 呼吸链呼吸链 ATP 乙酰乙酰CoA彻底氧化彻底氧化 三羧酸循环三羧酸循环 生成酮体生成酮体 肝外组织氧化利用肝外组织氧化利用 经过一次经过一次-氧化脂酰氧化脂酰CoA生成生成1分子比原来少分子比原来少2个碳原子的脂酰个碳原子的脂酰CoA及及1分子乙酰分子乙酰CoA，1分

15、子的分子的FADH2，1分子的分子的NADH 。35脂肪酸的脂肪酸的- -氧氧化化总总 结结36脂酸氧化产生大量脂酸氧化产生大量ATP 以以16碳软脂酸的氧化为例碳软脂酸的氧化为例活活 化：化：消耗消耗2个高能磷酸键个高能磷酸键 氧氧 化：化： 每轮循环每轮循环 四个重复步骤：四个重复步骤：脱氢、水化、再脱氢、硫解脱氢、水化、再脱氢、硫解 产物：产物：1分子乙酰分子乙酰CoA1分子少两个碳原子的脂酰分子少两个碳原子的脂酰CoA1分子分子NADH+H+1分子分子FADH2 377 轮循环产物：轮循环产物：8分子乙酰分子乙酰CoA7分子分子NADH+H+7分子分子FADH2能量计算：能量计算： 生

16、成生成ATP： 812 + 73 + 72 = 131 净生成净生成ATP： 131 2 = 12938脂肪酸的在肝脏的特殊脂肪酸的在肝脏的特殊代谢代谢- 酮体的生成酮体的生成39酮体酮体（肝内）（肝内）CO2+H2O（肝外）（肝外）甘油单酯甘油单酯甘油甘油脂肪酸脂肪酸（脂肪组织内）（脂肪组织内）CO2+H2O糖异生糖异生CO2+H2O （各组织内）（各组织内）脂肪动员脂肪动员酮体的生成和利用酮体的生成和利用酮体：酮体：乙酰乙酸乙酰乙酸、-羟丁酸羟丁酸、丙酮丙酮三种物三种物质的合称。质的合称。COCO2 2+H+H2 2O O乙酰乙酸乙酰乙酸-羟丁酸羟丁酸丙酮丙酮氧化利用氧化利用 FA FA

17、CHCH3 3COCOSCoASCoA -氧化氧化肝肝酮体血浆水平：酮体血浆水平：0.03 0.03 0.5mmol/L(0.3 0.5mmol/L(0.3 5mg/dl)5mg/dl)41酮体的生成酮体的生成 部位：部位：肝线粒体肝线粒体 原料：原料：乙酰乙酰CoA，主要来自，主要来自脂酸的脂酸的 -氧化。氧化。 关键酶：关键酶：HMG CoA合成酶合成酶42 2CH3COSCoA硫解酶HSCoAHMG-CoA合酶 HSCoAHMG-CoA乙酰CoA裂解酶乙酰乙酸NAD+NADH+H+-羟丁酸脱氢酶-羟丁酸CO2丙酮CH3COCH2COSCoACH3COSCoAHOOCCH2-C-CH2CO

18、SCoAOHCH3CH3COCH2COOHCH3COCH3CH3CHOHCH2COOH酮体乙酰乙酰CoA乙酰CoA43CHCH3 3CSCoA CSCoA = =OOCHCH3 3CSCoA CSCoA = =OO= =OOCHCH3 3CSCoA CSCoA = =OOCHCH3 3CSCoA CSCoA = =OO= =OOCoASH HMGCoA 合酶合酶HOCCHHOCCH2 2CCHCCH2 2CSCoACSCoA( (HMGCoAHMGCoA) ) CHCH3 3OHOH羟甲基戊二酸单酰羟甲基戊二酸单酰CoACoA= =OO= =OOHOCCHHOCCH2 2CCHCCH2 2CS

19、CoACSCoA( (HMGCoAHMGCoA) ) CHCH3 3OHOH羟甲基戊二酸单酰羟甲基戊二酸单酰CoACoA= =OO= =OO= =OO= =OO NAD+ NADH+H+ -羟丁酸羟丁酸脱氢酶脱氢酶CHCH3 3CHCHCHCH2 2COOH COOH D(D(- -) )- - - -羟丁酸羟丁酸OHOHCHCH3 3CHCHCHCH2 2COOH COOH D(D(- -) )- - - -羟丁酸羟丁酸CHCH3 3CHCHCHCH2 2COOH COOH D(D(- -) )- - - -羟丁酸羟丁酸OHOHCO2 CHCH3 3CCHCCH3 3 丙酮丙酮= =OOCH

20、CH3 3CCHCCH3 3 丙酮丙酮CHCH3 3CCHCCH3 3 丙酮丙酮= =OO= =OOHMGCoA 裂解酶裂解酶CHCH3 3CCHCCH2 2COH COH 乙酰乙酸乙酰乙酸= =OO= =OOCHCH3 3CCHCCH2 2COH COH 乙酰乙酸乙酰乙酸= =OOCHCH3 3CCHCCH2 2COH COH 乙酰乙酸乙酰乙酸CHCH3 3CCHCCH2 2COH COH 乙酰乙酸乙酰乙酸= =OO= =OO= =OO= =OOCoASH CHCH3 3CCHCCH2 2CSCoA CSCoA ( (乙酰乙酰乙酰乙酰CoACoA) )= =OO= =OOCHCH3 3CCH

21、CCH2 2CSCoA CSCoA ( (乙酰乙酰乙酰乙酰CoACoA) )= =OO= =OO= =OO= =OO乙酰乙酰乙酰乙酰CoA硫解酶硫解酶 NAD+ NADH+H+ 琥珀酰琥珀酰CoA 琥珀酸琥珀酸 CoASH+ATP PPi+AMP CoASH 2.2.酮体的利用酮体的利用 琥珀酰琥珀酰CoA转硫酶转硫酶（心、肾、脑及骨（心、肾、脑及骨骼肌的线粒体）骼肌的线粒体）乙酰乙酰乙酰乙酰CoA硫激酶硫激酶（肾、心和脑（肾、心和脑的线粒体）的线粒体）CHCH3 3CHCHCHCH2 2COOH COOH D(D(- -) )- - - -羟羟丁丁酸酸羟羟丁丁酸酸OHOHCHCH3 3CHC

22、HCHCH2 2COOH COOH D(D(- -) )- - - -羟羟丁丁酸酸羟羟丁丁酸酸CHCH3 3CHCHCHCH2 2COOH COOH D(D(- -) )- - - -羟羟丁丁酸酸羟羟丁丁酸酸OHOHCHCH3 3CCHCCH2 2COH COH 乙乙酰酰乙乙酸酸乙乙酰酰乙乙酸酸= =OO= =OOCHCH3 3CCHCCH2 2COH COH 乙乙酰酰乙乙酸酸乙乙酰酰乙乙酸酸= =OOCHCH3 3CCHCCH2 2COH COH 乙乙酰酰乙乙酸酸乙乙酰酰乙乙酸酸CHCH3 3CCHCCH2 2COH COH 乙乙酰酰乙乙酸酸乙乙酰酰乙乙酸酸= =OO= =OO= =OO=

23、=OOCHCH3 3CCHCCH2 2CSCoA CSCoA ( (乙乙酰酰乙乙酰酰乙乙酰酰乙乙酰酰CoACoA) )= =OO= =OOCHCH3 3CCHCCH2 2CSCoA CSCoA ( (乙乙酰酰乙乙酰酰乙乙酰酰乙乙酰酰CoACoA) )= =OO= =OO= =OO= =OOCHCH3 3CSCoA CSCoA = =OO2CHCH3 3CSCoA CSCoA = =OOCHCH3 3CSCoA CSCoA = =OO= =OO2乙酰乙酰乙酰乙酰CoA硫解硫解酶酶（心、肾、脑及（心、肾、脑及骨骼肌线粒体）骨骼肌线粒体）452乙酰乙酰CoA 乙酰乙酰乙酰乙酰CoA 乙酰乙酰CoA

24、乙酰乙酸乙酰乙酸 HMGCoA D(-)-羟丁酸羟丁酸 丙酮丙酮 乙酰乙酰乙酰乙酰CoA 琥珀酰琥珀酰CoA 琥珀酸琥珀酸 酮体的生成和利用酮体的生成和利用 2乙酰乙酰CoA 4647酮体生成的生理意义酮体生成的生理意义 酮体是酮体是肝正常代谢脂肪酸的中间产物肝正常代谢脂肪酸的中间产物，是是肝为肝外组织提供的脂肪酸类能源物质肝为肝外组织提供的脂肪酸类能源物质。酮体具有分子小、溶于水、便于血液运输，酮体具有分子小、溶于水、便于血液运输，并易于通过血脑屏障等特点。并易于通过血脑屏障等特点。 由于脑组织不能氧化脂肪酸而能利用由于脑组织不能氧化脂肪酸而能利用酮体，故当酮体，故当长期饥饿、长期饥饿、糖代谢障碍糖代谢障碍及及高脂低高脂低糖糖饮食时，机体内酮体生成明显增加。饮食时，机体内酮体生成明显增加。是脑是脑组织的重要能源。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。持血糖水平恒定，节省蛋白质的消耗。 48酮症酸中毒：酮症酸中毒：在饥饿、高脂低糖膳食及糖尿病时，脂酸动员加强，酮体生在饥饿、高脂低糖膳食及糖尿病时，脂酸动员加强，酮体生成增加。尤其在未控制糖尿病患者，血液酮体的含量可高出正常情成增加。尤其在未控制糖尿病患者，血液酮体的含量可高出正常情况的数十倍，这