第5章-脂代谢-2013

1、1李淑艳2第第 五五 章章脂 类 代 谢Metabolism of Lipid3 脂类的组成脂类的组成 脂肪脂肪 fat 脂类脂类lipid 类脂类脂 lipoid(不溶于水、易溶不溶于水、易溶于有机溶剂于有机溶剂) （甘油三酯或三酰甘油）（甘油三酯或三酰甘油） triacylglycerol, TG磷脂，糖脂，磷脂，糖脂，胆固醇，胆固醇酯胆固醇，胆固醇酯 第一节第一节 概述概述4三酰甘油三酰甘油CH2CHCH2OHOHOH甘油甘油CH2CHCH2OOOCO(CH2)m CH3CO(CH2)kCH3CO(CH2)nCH3glyceroltriacylglycerol5三酰甘油三酰甘油 甘油磷脂

2、甘油磷脂(phosphoglycerides)胆固醇酯胆固醇酯 FA胆固醇胆固醇 脂类物质的基本构成脂类物质的基本构成FAFAFA 甘油甘油 FAFAPiX 甘油甘油 X = 胆碱、水、乙胆碱、水、乙醇胺、丝氨酸、甘醇胺、丝氨酸、甘油、油、 肌醇、磷脂肌醇、磷脂酰甘油等酰甘油等 6 脂类的生理功用脂类的生理功用一、供能、储能（脂肪）一、供能、储能（脂肪） 38kJ/g（9kcal/g）（糖：）（糖：17kJ/g；蛋白质：；蛋白质： 17kJ/g）二、机体的重要结构成分二、机体的重要结构成分 生物膜的重要成分：磷脂、胆固醇生物膜的重要成分：磷脂、胆固醇四、活性物质的前体：四、活性物质的前体： 肾

3、上腺皮质激素、性激素、胆汁酸和维生素肾上腺皮质激素、性激素、胆汁酸和维生素D （胆固醇）（胆固醇） 前列腺素、血栓素、白三烯前列腺素、血栓素、白三烯（花生四烯酸）（花生四烯酸）三、脂肪组织是内分泌器官：三、脂肪组织是内分泌器官：廋蛋白、脂联素、抵抗素廋蛋白、脂联素、抵抗素 五、其它五、其它：构成血浆脂蛋白；促进脂溶性维生素吸收；构成血浆脂蛋白；促进脂溶性维生素吸收；7 脂类的消化和吸收脂类的消化和吸收一、消化（小肠上段）一、消化（小肠上段）胆汁酸盐胆汁酸盐将脂类乳化成细小的微团，有利于将脂类乳化成细小的微团，有利于脂肪酶脂肪酶消化消化三酰甘油三酰甘油2H2O 胰脂酶胰脂酶2单酰甘油单酰甘油 2

4、脂肪酸脂肪酸磷脂磷脂磷脂酶磷脂酶溶血磷脂脂肪酸溶血磷脂脂肪酸胆固醇酯胆固醇酯 H2O胆固醇酯酶胆固醇酯酶胆固醇脂肪酸胆固醇脂肪酸胆汁酸盐胆汁酸盐8二、吸收（小肠上段）二、吸收（小肠上段）含中链（含中链（610C）、短链（）、短链（24C）脂肪酸的三酰甘油）脂肪酸的三酰甘油胆汁酸盐乳化胆汁酸盐乳化吸收入肠粘膜细胞吸收入肠粘膜细胞脂肪酶（粘膜细胞内）脂肪酶（粘膜细胞内）脂肪酸、甘油脂肪酸、甘油通过通过门静脉门静脉进入进入血循环血循环9 含长链脂肪酸（含长链脂肪酸（12C26C）的三酰甘油）的三酰甘油2一酰甘油一酰甘油 脂酰脂酰CoA转移酶转移酶（肠粘膜细胞）（肠粘膜细胞）三酰甘油三酰甘油磷脂、胆固

5、醇、载脂蛋白磷脂、胆固醇、载脂蛋白乳糜微粒（乳糜微粒（chylomicron，CM)经淋巴管入血循环经淋巴管入血循环长链脂肪酸长链脂肪酸消化道脂肪酶消化道脂肪酶甘甘油油一一酯酯合合成成途途径径10第二节第二节 血浆脂蛋白血浆脂蛋白 血脂（血脂（ 血浆所含脂类）血浆所含脂类）包括：三酰甘油，磷脂，游离脂肪酸，胆固醇及酯包括：三酰甘油，磷脂，游离脂肪酸，胆固醇及酯血浆脂蛋白血浆脂蛋白 plasma lipoprotein 含量不很稳定含量不很稳定外源性：食物消化吸收外源性：食物消化吸收内源性：肝、脂肪组织等自身合成内源性：肝、脂肪组织等自身合成血浆脂质和载脂蛋白质组成的可溶性大分子血浆脂质和载脂蛋

6、白质组成的可溶性大分子空腹时血脂含量相对恒定空腹时血脂含量相对恒定plasma lipidPlasma Lipoprotein 111、超速离心法（密度法）、超速离心法（密度法） 乳糜微粒乳糜微粒 0.95 chylomicron, CM 极低密度脂蛋白极低密度脂蛋白 0.95 1.006 very low-density lipoprotein, VLDL 低密度脂蛋白低密度脂蛋白 1.006 1.063 low-density lipoprotein, LDL 高密度脂蛋白高密度脂蛋白 1.063 1.21 high-density lipoprotein, HDL（一）血浆脂蛋白的分类（

7、一）血浆脂蛋白的分类122、电泳法、电泳法：LDLVLDLHDLCM13(二）血浆脂蛋白的组成二）血浆脂蛋白的组成VLDLLDLHDLCM载脂蛋白载脂蛋白三酰甘油三酰甘油磷脂磷脂总胆固醇总胆固醇2% 10% 20% 45% 88 55 10 8 6 20 24 23 4 15 47 20 各类脂蛋白组分相同，但组成含量、比例不同各类脂蛋白组分相同，但组成含量、比例不同14 血浆脂蛋白中的蛋白质部分血浆脂蛋白中的蛋白质部分 基本功能：基本功能：结合并运载脂类结合并运载脂类 种类：种类： 20种，种，5大类（大类（A、B、C、D、E） 如：如：ApoA、 ApoB48、ApoB100 其它功能：其

8、它功能：调节脂蛋白代谢关键酶活性调节脂蛋白代谢关键酶活性 参与脂蛋白受体的识别和结合参与脂蛋白受体的识别和结合l 载脂蛋白载脂蛋白（apolipoprotein, Apo)15（三）血浆脂蛋白的结构（三）血浆脂蛋白的结构磷脂磷脂胆固醇胆固醇载脂蛋白载脂蛋白胆固醇酯胆固醇酯三酰甘油三酰甘油 球状颗粒球状颗粒内核：内核：三酰甘油三酰甘油 胆固醇酯胆固醇酯外层：外层：磷脂磷脂 游离胆固游离胆固醇醇 载脂蛋白载脂蛋白16（四）血浆脂蛋白代谢（四）血浆脂蛋白代谢1 1、 乳糜微粒乳糜微粒（CM）淋巴，血液淋巴，血液全身组织全身组织三酰甘油三酰甘油作用：运输外源性三酰甘油到全身组织作用：运输外源性三酰甘油

9、到全身组织小肠粘膜细胞合成小肠粘膜细胞合成饱食脂肪餐后饱食脂肪餐后血血CM半衰期半衰期 ： 515分钟分钟 （空腹血不含（空腹血不含CM）脂蛋白脂肪酶（脂蛋白脂肪酶（LPL）脂肪酸、甘油脂肪酸、甘油（组织摄取利用）（组织摄取利用）172、 极低密度脂蛋白极低密度脂蛋白 （VLDL）内源性三酰甘油、磷脂，内源性三酰甘油、磷脂，胆固醇，载脂蛋白胆固醇，载脂蛋白VLDL毛细血管壁脂蛋白脂肪酶毛细血管壁脂蛋白脂肪酶三酰甘油水解三酰甘油水解肝外组织摄取肝外组织摄取作用：运输内源性三酰甘油到全身组织作用：运输内源性三酰甘油到全身组织运输到肝外组织运输到肝外组织半衰期：半衰期：612小时小时（肝脏合成）（肝

10、脏合成）肝脏肝脏183、 低密度脂蛋白低密度脂蛋白 （LDL）胆固醇占胆固醇占48 %仅含仅含 ApoB100合成场所：合成场所：血液血液作用：运输肝脏合成的胆固醇到全身组织作用：运输肝脏合成的胆固醇到全身组织4、 高密度脂蛋白高密度脂蛋白 （HDL）合成场所：合成场所：肝脏肝脏 作用：将胆固醇由肝外组织运回肝脏作用：将胆固醇由肝外组织运回肝脏 （逆向转运胆固醇回肝）（逆向转运胆固醇回肝）半衰期：半衰期：24天天半衰期：半衰期：35天天结合结合LDL受体被降解受体被降解19低密度脂蛋白受体代谢途径：低密度脂蛋白受体代谢途径：20正常人每天降解正常人每天降解45%的的LDL，其中，其中2/3经经

11、LDL受体途径降解，受体途径降解，1/3由清除细胞清除。由清除细胞清除。清除细胞清除细胞LDLLDL受体途径受体途径2122（五）（五） 高脂血症高脂血症 hyperlipidemia诊断标准：诊断标准： 血三酰甘油血三酰甘油2.26 mmol/L (200 mg/dL) 总胆固醇总胆固醇6.22 mmol/L (240 mg/dL)高脂蛋白血症高脂蛋白血症 hyperlipoproteinemia血中脂蛋白合成与清除紊乱所致血中脂蛋白合成与清除紊乱所致23第三节第三节 三酰甘油代谢三酰甘油代谢分解代谢分解代谢合成代谢合成代谢Metabolism of Triacylglycerols CH2

12、CHCH2OOOCO(CH2)m CH3CO(CH2)kCH3CO(CH2)nCH324u 脂肪酸脂肪酸Fatty acid 含偶数碳原子、且仅含一个羧基含偶数碳原子、且仅含一个羧基 14 24 碳碳 16碳和碳和18碳脂肪酸含量最多碳脂肪酸含量最多CH3-(CH2)n-COOH25C原子计数：原子计数： 阿拉伯数字；希腊字母阿拉伯数字；希腊字母书写：书写：18：0 或者或者 18：1（15）或者）或者 18：1 15 如果是顺式双键，写成如果是顺式双键，写成 15顺：在碳原子顺：在碳原子15和和16之间之间CH3-(CH2)n-CH2-CH2-COO-312 双键位置：双键位置： 标注双键标

13、注双键: 15 或或 命名标注双键命名标注双键: -3, -6CH3-CH2-CH2=CH2-（CH2）n-CH2-CH2-COO-312 1817161526分分 类类1、根据、根据C链长度：链长度：10 10 短链短链 1020 中链中链 20 20 长链长链2、是否存在双键、是否存在双键饱和脂肪酸：硬脂酸（饱和脂肪酸：硬脂酸（18C） 软脂酸（软脂酸（16C）不饱和脂肪酸：不饱和脂肪酸： 如如 油酸油酸 （18:1） 亚油酸（亚油酸（18:2） 单不饱和脂酸：含单不饱和脂酸：含1个双键个双键 多不饱和脂酸：含多不饱和脂酸：含2个以上双键个以上双键27硬脂酸（硬脂酸（18C） 软脂酸（软脂

14、酸（16C）油酸油酸 （18:1） 亚油酸（亚油酸（18:2）必需脂肪酸（必需脂肪酸（essential fatty acid）： 人体必需但自身不能合成或合成不足，必须人体必需但自身不能合成或合成不足，必须依赖食物供给的脂肪酸。依赖食物供给的脂肪酸。亚油酸亚油酸 CH3(CH2) 4(CH=CHCH2)2(CH2)6COOH (18:2)亚麻酸亚麻酸 CH3CH2 (CH=CHCH2)3(CH2)6COOH (18:3)花生四烯酸花生四烯酸 CH3(CH2) 4(CH=CHCH2)4(CH2)2COOH (20:4)28脂肪组织中的脂肪，在各种脂肪酶作用下被水解为脂肪组织中的脂肪，在各种脂肪

15、酶作用下被水解为游离脂肪游离脂肪酸酸及及甘油甘油并释放入血并被机体组织利用的过程。并释放入血并被机体组织利用的过程。三酰三酰甘油甘油二酰二酰甘油甘油一酰一酰甘油甘油甘油甘油三酰甘油三酰甘油 脂肪酶脂肪酶二酰甘油二酰甘油 脂肪酶脂肪酶一酰甘油一酰甘油 脂肪酶脂肪酶游离脂肪酸游离脂肪酸游离脂肪酸游离脂肪酸游离脂肪酸游离脂肪酸一、三酰甘油的动员一、三酰甘油的动员 fat mobilization29限速酶：限速酶：三酰甘油脂肪酶三酰甘油脂肪酶又叫又叫激素敏感性脂肪酶激素敏感性脂肪酶 脂解激素：促进其活性脂解激素：促进其活性 （胰高血糖素、促肾上腺皮质激素、肾上腺素、甲状腺激素）（胰高血糖素、促肾上腺

16、皮质激素、肾上腺素、甲状腺激素） 抗脂解激素：抑制其活性抗脂解激素：抑制其活性 （胰岛素、前列腺素胰岛素、前列腺素E2）三酰三酰甘油甘油二酰二酰甘油甘油一酰一酰甘油甘油甘油甘油三酰甘油三酰甘油 脂肪酶脂肪酶二酰甘油二酰甘油 脂肪酶脂肪酶一酰甘油一酰甘油 脂肪酶脂肪酶游离脂肪酸游离脂肪酸游离脂肪酸游离脂肪酸游离脂肪酸游离脂肪酸30二、脂肪酸的分解代谢二、脂肪酸的分解代谢脂肪酸脂肪酸是人及哺乳动物的主要能源物质，能充分是人及哺乳动物的主要能源物质，能充分氧化分解成氧化分解成CO2及及H2O，并释放能量。大多数组，并释放能量。大多数组织（脑除外）均能氧化脂肪酸，织（脑除外）均能氧化脂肪酸，肝、肌肉肝

17、、肌肉最活跃最活跃脂肪酸的氧化方式脂肪酸的氧化方式氧化氧化31 脂肪酸活化为脂酰脂肪酸活化为脂酰-CoA（活化活化） 脂酰脂酰-CoA转移至线粒体内（转移至线粒体内（转移转移） 脂肪酸的脂肪酸的氧化氧化 （ 氧化氧化 ） 乙酰乙酰CoA彻底氧化，生成彻底氧化，生成CO2 、H2O和能量（和能量（ATP生成生成） 脂肪酸的脂肪酸的分解分解（一）脂肪酸活化为脂酰（一）脂肪酸活化为脂酰CoA （内质网、线粒体外膜）（内质网、线粒体外膜）RCOOH + HSRCOOH + HSCoA + CoA + ATPATPRCORCO SCoA + AMP + PPiSCoA + AMP + PPiMgMg2+

18、2+脂酰脂酰CoACoA合成酶合成酶脂肪酸脂肪酸脂酰脂酰CoAacyl-CoA synthetase32RCOOH + HSRCOOH + HSCoA + CoA + ATPATPRCORCO SCoA + AMP + PPiSCoA + AMP + PPiMgMg2+2+脂酰脂酰CoACoA合成酶合成酶脂肪酸脂肪酸脂酰脂酰CoAacyl-CoA synthetase2Pi 单向反应单向反应 消耗消耗2分子分子ATP 脂酰脂酰CoA为高能化合物为高能化合物33肉碱：肉碱：L-3-羟基羟基-4-三甲氨基丁三甲氨基丁酸酸carnitine CH3 |CH3-N+-CH2-CH-CH2-COOH |

19、 | CH3 OH（二）（二） 脂酰脂酰CoA转移进入线粒体转移进入线粒体（脂肪酸氧化的限速步骤（脂肪酸氧化的限速步骤） 脂酰脂酰CoA转运依赖：转运依赖： （1）肉碱）肉碱 （2） 肉碱脂酰转移酶肉碱脂酰转移酶I（线粒体内膜外侧）（线粒体内膜外侧） （3） 转位酶转位酶 （4）肉碱脂酰转移酶）肉碱脂酰转移酶II（线粒体内膜内侧）（线粒体内膜内侧） 34线粒体外线粒体外线粒体内膜线粒体内膜线粒体内线粒体内脂肪酸脂肪酸脂酰脂酰SCoACoASH肉碱肉碱脂酰脂酰肉碱肉碱脂酰脂酰SCoACoASH酶酶I酶酶II肉碱脂酰转移酶肉碱脂酰转移酶I(限速酶限速酶)肉碱脂酰转移酶肉碱脂酰转移酶II脂酰脂酰Co

20、A + 肉碱肉碱 CoASH + 脂酰肉碱脂酰肉碱酶酶 I活化活化转位转位酶酶酶酶 II35（三）饱和脂肪酸的（三）饱和脂肪酸的氧化氧化脂酰脂酰CoA进入线粒体基质后，从脂酰基的进入线粒体基质后，从脂酰基的碳原子开始，经过碳原子开始，经过脱氢、水化、再脱氢脱氢、水化、再脱氢及及硫解硫解 4步连续反应，脂酰基断裂产生步连续反应，脂酰基断裂产生1分子乙酰分子乙酰CoA和和1分子比原来少两个碳原子的脂酰分子比原来少两个碳原子的脂酰CoA。（碳碳被氧化为酰基被氧化为酰基)(1)脱氢脱氢 脂酰脂酰CoA脱氢酶脱氢酶(2)水化水化 烯脂酰烯脂酰CoA水合酶水合酶(3)再脱氢再脱氢 -羟脂酰羟脂酰CoA脱氢

21、酶脱氢酶(4)硫解硫解 -酮脂酰酮脂酰CoA硫解酶硫解酶脂酰脂酰CoA(少少2C）氧化氧化乙酰乙酰CoATAC 酮体酮体36RCH2-CH-CH2-CO SCoA | OH线粒体基质线粒体基质RCH2-CH2-CH2-CO SCoARCH2CH=CH-CO SCoA脂酰脂酰CoA脱氢酶脱氢酶 FADFADH2 RCH2-C-CH2-COSCoA | O 羟脂酰羟脂酰 CoA脱氢酶脱氢酶NAD+NADH + H+H2O烯酰烯酰CoA水合酶水合酶酮脂酰酮脂酰CoA 硫解酶硫解酶CoASHRCH2-CO SCoA + CH3-CO SCoA继续继续氧化氧化脂酰脂酰CoA ， -烯脂酰烯脂酰CoA-羟

22、脂酰羟脂酰 CoA-酮脂酰酮脂酰 CoA脂酰脂酰CoA(少少2C)乙酰乙酰CoA37长链偶数长链偶数C原子脂肪酸的原子脂肪酸的氧化氧化38(四四) ATP生成生成 以软脂酸（以软脂酸（16C）为例）为例活化：活化： -2 ATP8乙酰乙酰CoA： 10 8 = 80 ATP106 ATP7 7次次氧化氧化7分子分子FADH2 1.5 7 = 10.5 ATP7分子分子NADH+H+ 2.57 = 17.5 ATP硬脂酸（硬脂酸（18C）彻底氧化的能量计算？）彻底氧化的能量计算？39NADH+H+ （2.53ATP）FADH2 （1.5ATP）1GTP （1ATP）10ATPTAC40 脂肪酸的

23、脂肪酸的 -氧化作用是指脂肪酸在氧化分解时，脂氧化作用是指脂肪酸在氧化分解时，脂肪酸的肪酸的- 碳原子之间碳链碳原子之间碳链断裂，同时断裂，同时 -碳原子氧化，碳原子氧化，即脂肪酸碳链的断裂方式是每次切除即脂肪酸碳链的断裂方式是每次切除2个碳原子。个碳原子。 氧化全过程分氧化全过程分4个阶段（个阶段（活化活化、转移转移、 氧化氧化、乙酰乙酰CoA经三羧酸循环彻底氧化经三羧酸循环彻底氧化），终产物是），终产物是CO2、H2O、ATP 氧化反复进行，其产物是氧化反复进行，其产物是乙酰乙酰CoA和和还原当量还原当量 脂肪酸的脂肪酸的 -氧化在氧化在线粒体线粒体中进行，转移阶段为限速中进行，转移阶段为

24、限速步骤，步骤，肉碱脂酰转移酶肉碱脂酰转移酶I为限速酶。为限速酶。脂肪酸氧化小结脂肪酸氧化小结41（五）脂肪酸的其他氧化形式（五）脂肪酸的其他氧化形式 不饱和脂肪酸的氧化： 异构酶：顺式双键-反式双键 表构酶：右旋D- 左旋L 氧化、 氧化方式: 奇数碳原子脂酸的氧化; 丙酰CoA（3C） 琥珀酰CoA（4C） TAC42（六）脂肪酸氧化的调节（六）脂肪酸氧化的调节 饱食和饥饿饱食和饥饿 饱食饱食 ： 胰岛素胰岛素 脂解脂解 饥饿：脂解饥饿：脂解 肝细胞糖原含量及糖代谢的影响肝细胞糖原含量及糖代谢的影响 肝糖原含量丰富，脂解肝糖原含量丰富，脂解43三、酮体的生成和利用三、酮体的生成和利用酮体：

25、乙酰乙酸、酮体：乙酰乙酸、 羟丁酸和丙酮的总称，羟丁酸和丙酮的总称， 是脂肪酸在肝内分解氧化时的特有的中间产物是脂肪酸在肝内分解氧化时的特有的中间产物 肝内合成，肝外利用肝内合成，肝外利用乙酰乙酸乙酰乙酸CH3-C-CH2-COOH 30 % | O羟丁酸羟丁酸 CH3-CH-CH2-COOH 70 % | OH丙酮丙酮 CH3-C-CH3 少量少量 | OKetone bodyacetoacetate-hydroxybutyrateacetone44代谢定位：代谢定位：生成：生成：肝细胞线粒体肝细胞线粒体利用：利用：肝外组织（心、肾、脑、骨骼肌肝外组织（心、肾、脑、骨骼肌等）线粒体等）线粒体

26、原料：原料：乙酰乙酰CoACoA（一）酮体的生成（一）酮体的生成（肝线粒体）（肝线粒体）452 2分子分子乙酰乙酰乙酰乙酰CoACoA硫解酶硫解酶HS-CoAHS-CoA乙酰乙酰CoACoAHMG-CoAHMG-CoA合酶合酶HMG-CoAHMG-CoAHMG-CoAHMG-CoA裂解酶裂解酶乙酰乙酸乙酰乙酸乙酰乙酰CoACoA丙酮丙酮 羟丁酸羟丁酸COCO2 2 羟丁酸脱氢酶羟丁酸脱氢酶NADNAD+ +NADH+HNADH+H+ +3 3羟羟3 3甲基戊二酸单酰甲基戊二酸单酰CoACoA酮体生成酮体生成46乙酰乙酰乙酰乙酰CoA乙酰乙酰乙酰乙酰CoA硫解酶硫解酶CoASH2乙酰乙酰CoAT

27、AC乙酰乙酰硫激酶乙酰乙酰硫激酶乙酰乙酸乙酰乙酸乙酰乙酰乙酰乙酰CoA2乙酰乙酰CoA硫解酶硫解酶（二）酮体的利用（二）酮体的利用 肝外组织：心肌、骨骼肌、大脑等肝外组织：心肌、骨骼肌、大脑等 乙酰乙酸乙酰乙酸 琥珀酰琥珀酰CoA转硫酶转硫酶琥珀酰琥珀酰CoA+乙酰乙酰乙酰乙酰CoA琥珀酸琥珀酸47-羟丁酸羟丁酸-羟丁酸脱氢酶羟丁酸脱氢酶乙酰乙酸乙酰乙酸乙酰乙酰乙酰乙酰CoA丙酮丙酮丙酮酸或乳酸丙酮酸或乳酸糖异生糖异生（脂酸的碳原子转变成糖的一个途径）（脂酸的碳原子转变成糖的一个途径）葡萄糖葡萄糖乙酰乙酰CoA经尿排出经尿排出48-羟丁酸羟丁酸-羟丁酸脱氢酶羟丁酸脱氢酶乙酰乙酸琥珀酰CoA转硫

28、酶乙酰乙酰硫激酶乙酰乙酰CoA乙酰乙酰CoA硫解酶乙酰CoA49（三）酮体生成的意义（三）酮体生成的意义 肝输出能源的一种形式：肝内生成，肝输出能源的一种形式：肝内生成，肝外组织利用肝外组织利用，尤，尤其是其是脑、肌肉等利用。脑、肌肉等利用。 长期饥饿，糖供应不足时，酮体是长期饥饿，糖供应不足时，酮体是脑脑和和肌肉肌肉的主要能源的主要能源物质物质正常血酮：正常血酮：利用（饥饿、高脂低糖膳食、糖尿病）利用（饥饿、高脂低糖膳食、糖尿病）血酮升高血酮升高酮症酸中毒、酮尿酮症酸中毒、酮尿50脂肪脂肪动员动员FFA甘油甘油清蛋白清蛋白运至全身运至全身甘油激酶（肝、肾、肠）甘油激酶（肝、肾、肠）3磷酸甘油

29、磷酸甘油3-磷酸甘油脱氢酶磷酸甘油脱氢酶磷酸二羟丙酮磷酸二羟丙酮 糖酵解糖酵解 糖异生糖异生CHCH2 2-OH-OH | |CH-OHCH-OH | |CHCH2 2-O- -O- P PCHCH2 2-OH-OH | | C =O C =O | |CHCH2 2-O- -O- P P 四、甘油代谢四、甘油代谢 Glycerol MetabolismNADH+H+51糖酵解糖酵解糖异生糖异生52五、脂肪酸的合成五、脂肪酸的合成 Fatty Acid Synthesis问题：问题：脂肪酸的分解脂肪酸的分解脂肪酸的合成脂肪酸的合成？ 不同的亚细胞定位不同的亚细胞定位 不同的酶催化不同的酶催化53

30、（一）（一） 合成部位及原料合成部位及原料部位：部位：胞液胞液（肝肝, 脑脑, 肺肺, 乳腺乳腺, 脂肪组织）脂肪组织） 原料原料: CH3CO SCoA（主要来自糖氧化分解）（主要来自糖氧化分解） NADPH （来自磷酸戊糖途径及（来自磷酸戊糖途径及 柠檬酸柠檬酸- 丙酮酸循环）丙酮酸循环）柠檬酸柠檬酸-丙酮酸循环丙酮酸循环 乙酰乙酰CoA运出线粒体运出线粒体Citrate pyruvate cycle54 NAD+NADH + H+CH3COSCoACoASH柠檬酸柠檬酸草酰乙酸草酰乙酸丙酮酸丙酮酸丙酮酸丙酮酸草酰乙酸草酰乙酸柠檬酸柠檬酸苹果酸苹果酸苹果酸苹果酸线粒体线粒体 胞液胞液载体载

31、体CoASH CH3COSCoAATPADP + PiNADH + H+NAD+苹果酸脱氢酶苹果酸脱氢酶丙酮酸羧化酶丙酮酸羧化酶ATPADP + Pi CO2NADP+NADPH + H+苹果酸酶苹果酸酶CO2载体载体载体载体551、 丙二酸单酰丙二酸单酰CoA的合成（脂肪酸合成第一步）的合成（脂肪酸合成第一步）乙酰乙酰CoA羧化酶羧化酶生物素生物素HOOC-CH2-COSCoA + ADP + PiCH3-COSCoA + HCO3- + ATP乙酰乙酰CoA羧化酶羧化酶: 限速酶限速酶 柠檬酸，异柠檬酸柠檬酸，异柠檬酸: 变构激活变构激活长链脂肪酰长链脂肪酰CoA: 变构抑制变构抑制辅酶：

32、辅酶：生物素生物素激活剂：激活剂：Mn 2+（二）合成反应及催化酶系（二）合成反应及催化酶系562 2、软脂酸（饱和棕榈酸）的生物合成、软脂酸（饱和棕榈酸）的生物合成由由脂肪酸合成酶系脂肪酸合成酶系催化催化大肠杆菌：大肠杆菌：7种酶蛋白，种酶蛋白，酰基载体蛋白（酰基载体蛋白（ACP)哺乳类：一条多肽链（多功能酶），二聚体形哺乳类：一条多肽链（多功能酶），二聚体形 式有活性式有活性CH3CO SCoA + 7 HOOC-CH2-CO SCoA 脂酸合成酶系脂酸合成酶系14NADPH + H+14NADP+CH3-(CH2)14-COOH + 7CO2 + 8CoASH + 6H2O57脂肪酸合成

33、酶复合体组成脂肪酸合成酶复合体组成合成过程合成过程 乙酰转移酶乙酰转移酶 丙二酰转移酶丙二酰转移酶 酮脂酰合成酶酮脂酰合成酶 酮脂酰还原酶酮脂酰还原酶 脱水酶脱水酶 烯脂酰还原酶烯脂酰还原酶 硫酯酶硫酯酶硫解硫解酰基转移酰基转移缩合缩合加氢加氢需要需要ATP 、NADPH+H+脱水脱水加氢加氢循环循环脂酰基载体蛋白（脂酰基载体蛋白（ACP）58脂肪酸合成特点：脂肪酸合成特点： 合成部位为胞液合成部位为胞液 乙酰乙酰CoA为原料为原料 柠檬酸柠檬酸-丙酮酸循环将乙酰丙酮酸循环将乙酰CoA从线粒体运至胞液从线粒体运至胞液 多数乙酰多数乙酰CoA需羧化为丙二酰需羧化为丙二酰CoA，乙酰乙酰CoA羧化

34、酶羧化酶是是脂肪脂肪酸合成的酸合成的限速酶限速酶 转移、缩合及还原（加氢、脱水、再加氢）循环往复，转移、缩合及还原（加氢、脱水、再加氢）循环往复， 每次延长每次延长2个碳个碳 合成过程中消耗合成过程中消耗NADPH+H+及及ATP593 3、脂酸碳链的加长、脂酸碳链的加长（肝细胞内质网或线粒体）（肝细胞内质网或线粒体）（1 1）内质网（丙二酰）内质网（丙二酰CoA供给二碳单位）供给二碳单位） | | | |R-CHR-CH2 2-C-CSCoA SCoA + + HOOC-CH HOOC-CH2 2-C-CSCoASCoA O O O O | | | |R-CHR-CH2 2-C-CH-C-C

35、H2 2-C-CSCoASCoA加氢加氢NADPH + HNADPH + H+ +NADPNADP+ + | | | |R-CHR-CH2 2-C-CH H-CH-CH2 2-C-CSCoASCoA缩合缩合 O O | |R-CHR-CH2 2-CH-CH= =CH-CCH-CSCoASCoA脱水脱水H H2 2O O加氢加氢NADPH + HNADPH + H+ +NADPNADP+ + O O | |R-CHR-CH2 2-CH-CH2 2-CH-CH2 2-C-CSCoASCoAO OO OO OH H O O60（2） 线粒体线粒体（乙酰（乙酰CoA供给二碳单位）供给二碳单位）软脂酰软

36、脂酰CoA乙酰乙酰CoA缩合、加氢、缩合、加氢、脱水、再加氢脱水、再加氢硬脂酰硬脂酰CoA（与（与氧化逆向）氧化逆向）4、 不饱和脂肪酸的合成不饱和脂肪酸的合成内质网内质网: 去饱和酶去饱和酶硬脂酸硬脂酸 油酸油酸( 18:1, 9 ) 软脂酸软脂酸 软油酸软油酸 (16:1, 9 )亚油酸亚油酸(18:2, 9,12) -6族-亚麻酸亚麻酸(18:3, 9,12,15) -3族花生四烯酸花生四烯酸(20:4,5,8,11,14) -6族营养必需脂营养必需脂肪酸肪酸61EPA: eicosapentaenoic acid二十碳五烯酸（二十碳五烯酸（20:5, 5,8,11,14,17） -3族

37、DHA: docosahexaenoic acid二十二碳六烯酸（二十二碳六烯酸（22:6, 4,7,10,13,16,19） -3族 亚麻酸亚麻酸（18:3, 9, 12,15） -3族625、脂肪酸合成的调节、脂肪酸合成的调节乙酰乙酰CoA羧化酶羧化酶 脂肪酸合酶脂肪酸合酶1、别构调节：代谢物的调节、别构调节：代谢物的调节软脂酰软脂酰CoA（）（） 高脂膳食、饥饿高脂膳食、饥饿柠檬酸（柠檬酸（）2、化学修饰：激素的调节、化学修饰：激素的调节胰高血糖素、肾上腺素、生长素（）胰高血糖素、肾上腺素、生长素（） 胰岛素（胰岛素（ ） 脱磷酸化脱磷酸化63 六、三酰甘油的合成六、三酰甘油的合成（一）

38、合成部位：（一）合成部位： 肝：肝：能合成，不能储存能合成，不能储存（脂肪肝）（脂肪肝） 脂肪组织：脂肪组织：合成，储存合成，储存 小肠：小肠：利用脂肪消化产物再合成脂肪利用脂肪消化产物再合成脂肪（二）合成原料（二）合成原料 甘油、脂肪酸甘油、脂肪酸（主要由葡萄糖代谢提供）（主要由葡萄糖代谢提供）Biosynthesis of Triacylglycerol 64（三）合成基本过程（三）合成基本过程 2. 二酰甘油途径（肝、脂肪细胞）二酰甘油途径（肝、脂肪细胞）3 3磷酸甘油（糖酵解）磷酸甘油（糖酵解） 1 1，2-2-二酰甘油二酰甘油 脂酰脂酰CoACoA转移酶转移酶 脂酰脂酰CoACoA转

39、移酶转移酶1 1脂酰脂酰3 3磷酸甘油磷酸甘油 三酰甘油三酰甘油 脂酰脂酰CoACoA转移酶转移酶 磷脂酸磷脂酸 1. 单酰甘油途径（单酰甘油途径（ 小肠粘膜细胞）小肠粘膜细胞） 磷酸二羟丙酮（糖酵解）磷酸二羟丙酮（糖酵解）3-磷酸甘油脱氢酶磷酸甘油脱氢酶磷脂酸磷酸酶磷脂酸磷酸酶65第四节第四节 磷脂的代谢磷脂的代谢 l 甘油磷脂（含甘油骨架）甘油磷脂（含甘油骨架） phosphoglyceridel 鞘磷脂鞘磷脂 （含鞘氨醇骨架）（含鞘氨醇骨架） sphingomyelin 磷脂磷脂: 含磷酸的脂类含磷酸的脂类Metabolism of Phospholipidsphospholipid66

40、一、甘油磷脂的组成及分类一、甘油磷脂的组成及分类CH2O-C-R1 R2C-O-CH CH2O-P-OX O OOH O OO O组成：组成：甘油、脂酸、磷酸、含氮化合物（取代基团）甘油、脂酸、磷酸、含氮化合物（取代基团）结构：结构： 常为花生四烯酸常为花生四烯酸 = 胆碱、乙醇胺、胆碱、乙醇胺、 丝氨酸、甘油、肌醇、丝氨酸、甘油、肌醇、磷脂酰甘油等磷脂酰甘油等 -67机体内几类重要的甘油磷脂机体内几类重要的甘油磷脂68 （一）合成部位：（一）合成部位： 全身各组织内质网（肝、肾、肠最活跃）全身各组织内质网（肝、肾、肠最活跃） （二）合成原料：（二）合成原料： 脂肪酸、甘油：脂肪酸、甘油：葡萄

41、糖代谢葡萄糖代谢 多不饱和脂肪酸多不饱和脂肪酸（2位）位）：植物油摄取植物油摄取 磷酸盐、胆碱、丝氨酸、肌醇磷酸盐、胆碱、丝氨酸、肌醇 ATP、CTP 二、甘油磷脂的合成二、甘油磷脂的合成 O O CH2-O-C-R1 | R2-C-O-CH | CH2- P -X 69（三）（三） 合成基本过程：合成基本过程： 共同点：二酰甘油为重要前体；共同点：二酰甘油为重要前体； 需要需要CTP参与参与 1、二酰甘油合成途径、二酰甘油合成途径： （磷脂酰胆碱、磷脂酰乙醇胺）磷脂酰胆碱、磷脂酰乙醇胺） 胆碱、乙醇胺被胆碱、乙醇胺被CTP活化为活化为CDP胆碱胆碱和和CDP乙醇胺乙醇胺2、CDP二酰甘油合成

42、途径二酰甘油合成途径 （磷脂酰肌醇、磷脂酰丝氨酸、二磷脂酰甘油）（磷脂酰肌醇、磷脂酰丝氨酸、二磷脂酰甘油）二酰甘油被二酰甘油被CTP活化为活化为CDP二二酰酰甘油甘油70葡萄糖葡萄糖3磷酸甘油磷酸甘油脂酰转移酶脂酰转移酶磷脂酸磷脂酸 二酰甘油二酰甘油磷酸酶磷酸酶2RCOCoA转移酶转移酶 磷脂酰乙醇胺磷脂酰乙醇胺 磷脂酰胆碱磷脂酰胆碱 甘油三酯甘油三酯（脑磷脂）（脑磷脂） （卵磷脂）（卵磷脂）CDP乙醇胺乙醇胺CDP- -胆碱胆碱脂酰脂酰CoA O O CH2-O-C-R1 | R2-C-O-CH | CH2-OH71二酰甘油酯二酰甘油酯激酶激酶磷脂酸磷脂酸CDP甘油二酯甘油二酯胞苷转移酶胞苷

43、转移酶合成酶合成酶磷脂酰肌醇磷脂酰肌醇磷脂酰丝氨酸磷脂酰丝氨酸二磷脂酰甘油二磷脂酰甘油肌醇肌醇丝氨酸丝氨酸磷脂酰甘油磷脂酰甘油CTP（心磷脂）（心磷脂） O O CH2-O-C-R1 | R2-C-O-CH | CH2-CDPPPiATPADP72二、甘油磷脂的分解二、甘油磷脂的分解磷脂酶（磷脂酶（A1、A2、B、C、D）CH2OCR1OR2C O CH OCH2OPOXOOA1A2CDphospholipase73溶血磷脂溶血磷脂 lysophospholipid甘油磷脂水解脱去一个脂酰基的产物甘油磷脂水解脱去一个脂酰基的产物表面活性强（破坏细胞膜，导致溶血、细胞坏死）表面活性强（破坏细胞膜

44、，导致溶血、细胞坏死）CH2OCR1OHOCH CH2OPOXOOCH2OHR2C OCH OCH2OPOXOOBB74第五节第五节 胆固醇代谢胆固醇代谢游离胆固醇游离胆固醇 胆固醇酯胆固醇酯Metabolism of Cholesterol101327C75一、胆固醇的结构和生理功能一、胆固醇的结构和生理功能1、结构：、结构：环戊烷多氢菲为骨架的环戊烷多氢菲为骨架的27C化合物化合物762、胆固醇的功能、胆固醇的功能生物膜的结构成分生物膜的结构成分重要化合物的前体重要化合物的前体77二、胆固醇的来源二、胆固醇的来源内源：体内自身合成内源：体内自身合成外源：食物（肉类、动物内脏、蛋黄、奶油）外

45、源：食物（肉类、动物内脏、蛋黄、奶油）消化吸收主要在小肠消化吸收主要在小肠植物性食物不含胆固醇，所含植物性食物不含胆固醇，所含 -谷固醇、麦谷固醇、麦角固醇、角固醇、纤维素影响胆固醇吸收纤维素影响胆固醇吸收78三、胆固醇的内源性合成和调节三、胆固醇的内源性合成和调节（二）（二） 合成原料合成原料乙酰乙酰CoA（来自线粒体）（来自线粒体）需需ATP供能、供能、NADPHH供氢供氢（一）合成部位（胞液、微粒体）（一）合成部位（胞液、微粒体） 主要主要: 肝肝 70 80 % 其它其它: 小肠、肾上腺皮质、卵巢、睾丸等小肠、肾上腺皮质、卵巢、睾丸等 79合成合成1分子分子胆固醇胆固醇需要需要18分子乙酰分子乙酰CoA36分子分子ATP16分子分子NADPHH（糖有氧氧化）（糖有氧氧化） （磷酸戊糖途径）（磷酸戊糖途径）乙酰乙酰CoA通过通过柠檬酸丙酮酸循环柠檬酸丙酮酸循环运