脂质代谢课件

第11章脂质代谢教学目的：1.掌握脂肪酸β-氧化途径的生化过程。2.掌握脂肪酸的生物合成过程。3.了解甘油磷酸脂的生物合成过程。教学重点：脂肪酸β-氧化和脂肪酸生物合成的过程。1第11章脂质代谢教学目的：1一脂肪酸的分解代谢1脂类的消化

胰腺分泌入十二指肠中消化脂类的酶有：胰脂酶、磷脂酶、胆固醇酯酶和辅脂酶等。胰脂酶可水解三酰甘油的C1和C3位酯键。胰脂酶依赖于胆汁酸盐的存在，在肠腔中受胆汁酸盐的抑制，辅脂酶可解除这种抑制作用。磷脂酶有多种，其产物为：甘油、脂肪酸、磷酸、胆碱、胆胺等。2一脂肪酸的分解代谢1脂类的消化胰2脂质的吸收被消化的脂质类产物，在胆汁酸盐的帮助下，在十二指肠的下部和小肠的上部被吸收。短链(C1~4)和中长链(C6~10)脂肪酸构成的三酰甘油，经胆汁酸盐乳化后即可吸收。在肠粘膜细胞内被脂酶水解形成脂肪酸和甘油，经门静脉进入血液循环。长链脂肪酸(C12以上)和2-甘油一酯进入肠粘膜细胞后，在滑面内质网经脂酰CoA转移酶作用再合成三酰甘油，再在粗面内质网与载脂蛋白、磷脂、胆固醇等结合成乳糜微粒经淋巴进入血液循环。被肠粘膜细胞吸收的胆固醇与脂肪酸形成胆固醇脂，经淋巴进入血液。32脂质的吸收被消化的脂质类产物，在胆汁酸3血脂1)血脂的含量及组成血浆中所含的脂质统称为血脂，主要包括：三酰甘油及少量二酰甘油和单酰甘油、磷脂、胆固醇和胆固醇酯、游离脂肪酸等。总胆固醇(TC)：是血脂的主要成分之一，主要用于合成细胞膜、部分激素和胆汁。正常值3.36~5.18mmol/L。增高对人体有害。

甘油三酯(TG)：是血脂的主要成分之一，主要参与人体内能量代谢，产生热能。正常值0.23~1.70mmol/L，增高对人体有害。43血脂1)血脂的含量及组成血浆中所含的脂

低密度脂蛋白(LDL-C)：是胆固醇含量最多的一种脂蛋白，其主要的功能是将胆固醇转运到肝外组织细胞，是首要的致动脉粥样硬化性即冠心病、脑中风等疾病的脂蛋白。正常值<3.12mmol/L。增高对人体有害。

高密度脂蛋白(HDL-C):主要功能是将胆固醇从周围组织细胞转运到肝脏，将过多的胆固醇代谢及排泄，以维持血浆正常胆固醇水平。被誉为抗动脉粥样硬化的血浆脂蛋白，是冠心病的保护因子。正常值0.91~2.19mmol/L，增高对人体有益。5低密度脂蛋白(LDL-C)：是胆固醇含量最多2)血脂的来源和去路血脂主要来源于食物中的脂肪及储存脂肪，部分由糖类或某些氨基酸转变而来。血脂的去路是一部分储存于体内，以备必要时使用；一部分作为构成非肝组织的组织脂；一部分进入肝脏为肝脂；还有一部分分泌入肠管或由皮肤排出体外。62)血脂的来源和去路血脂主要来源于食物中的脂4甘油三酯(脂肪)的酶促水解生物体动用体内的贮脂，或高等动物从食物中摄取脂肪时，都要将其进行酶促水解，生成甘油和脂肪酸，才能被细胞吸收利用。催化脂肪水解的酶称脂肪酶。根据对底物的专一性，分为三酯酰甘油脂肪酶、二酯酰甘油脂肪酶和一酯酰甘油脂肪酶。分别对甘油三酯依次进行水解，最终生成甘油和三分子脂肪酸。74甘油三酯(脂肪)的酶促水解生物体动用体885甘油的代谢在甘油激酶的作用下，甘油被ATP磷酸化成α-磷酸甘油，再脱氢成磷酸二羟丙酮，可进入糖酵解途经进一步分解，也可逆糖酵解途经合成葡萄糖。甘油α-磷酸甘油磷酸二羟丙酮甘油激酶磷酸甘油脱氢酶95甘油的代谢在甘油激酶的作用下，甘油被6脂肪酸的氧化分解1)饱和脂肪酸的β氧化降解β-氧化是脂肪酸分解的主要代谢途径，该途径的酶系在线粒体基质中。每次β-氧化降解由脱氢、加水、脱氢、硫解四步反应组成。在细胞汁中，脂肪酸需要先经酶促活化成为脂酰CoA，然后转运至线粒体基质，进入β-氧化降解途径。106脂肪酸的氧化分解1)饱和脂肪酸的β氧化降解(1)脂肪酸的活化在细胞汁中，脂肪酸由脂酰CoA合成酶催化，由ATP供能，与CoA反应生成代谢活泼的脂酰CoA。脂酰CoA合成酶多存在于内质网和线粒体外膜上，主要有：①乙酰CoA合成酶，②辛酰CoA合成酶，③十二脂酰CoA合成酶。脂酰CoA合成酶脂酰CoA脂肪酸11(1)脂肪酸的活化在细胞汁中，脂肪酸由脂酰C肉碱脂酰肉碱脂酰肉碱肉碱脂酰CoACoACoA脂酰CoAE1E2E3E1：肉毒碱酰基转移酶Ⅰ。E2：转位酶。E3：肉毒碱酰基转移酶Ⅱ。细胞质一侧线粒体基质一侧(2)脂酰CoA的穿膜运送

在细胞液中合成的脂酰CoA不能自由穿过线粒体内膜进入线粒体。肉毒碱可作为载体将脂酰基转运至线粒体内。12肉碱脂酰肉碱脂酰肉碱肉碱脂酰CoACoACoA脂酰CoAE1

①脂酰CoA的α,β-脱氢作用：此反应由脂酰CoA脱氢酶催化，生成Δ2-反式烯脂酰CoA。脂酰CoAΔ2-反式烯脂酰CoA脂酰CoA脱氢酶(3)脂酰CoA的β-氧化降解脂酰CoAβ-氧化降解发生在线粒体内室基质中。每次由4种酶接连催化的4步反应组成。13①脂酰CoA的α,β-脱氢作用：此反应由脂酰线粒体基质中至少有三种脂酰CoA脱氢酶：

丁酰CoA脱氢酶催化C4~C6脂酰CoA的脱氢反应

辛酰CoA脱氢酶催化C6~C14脂酰CoA的脱氢反应

十六酰CoA脱氢酶催化C6~C18脂酰CoA的脱氢反应。14线粒体基质中至少有三种脂酰CoA脱氢酶：14

②Δ2-反-烯脂酰CoA水合反应：Δ2-反-烯脂酰CoA由烯脂酰水合酶催化加水，生成L(+)-β-羟脂酰CoA。该酶只能催化Δ2不饱和脂酰CoA水化，但无立体异构专一性。也能催化Δ2-顺-烯脂酰CoA水合反应。烯脂酰CoA水合酶Δ2-反-烯脂酰CoAL(+)-β-羟脂酰CoA15②Δ2-反-烯脂酰CoA水合反应：Δ2-反-

③β-羟脂酰CoA脱氢反应:L(+)-β-羟脂酰CoA由β-羟脂酰CoA脱氢酶催化脱氢生成β-酮脂酰CoA。该酶需NAD+作辅酶，专一性强，不能催化D-型底物反应，但可作用于碳链长短不同的L-型底物。L(+)-β-羟脂酰CoAβ-酮脂酰CoAL(+)-β-羟脂酰CoA脱氢酶16③β-羟脂酰CoA脱氢反应:L(+)-β-④β-酮脂酰CoA的硫解作用:

β-酮脂酰CoA由硫解酶催化，与CoASH发生硫醇解反应，生成和原来少2个碳原子的脂酰CoA。硫解酶β-酮脂酰CoA脂酰CoA乙酰CoA17④β-酮脂酰CoA的硫解作用:β-酮脂酰

经过上述脱氢(FADH2)、水合、脱氢(NAD•2H)、硫解四步反应，完成一次β-氧化降解，生成一个乙酰CoA、1个FADH2和1个NAD•2H。1个软脂酸(C16)分子经7次β-氧化，可完全降解生成8个乙酰CoA、7个FADH2和7个NAD•2H。18经过上述脱氢(FADH2)、水合、脱脂肪酸活化(在细胞质中)脂肪酸脂酰CoA(1)脱氢脂酰CoAα,β-烯脂酰CoA(2)水合α，β-烯脂酰CoAL-β-羟脂酰CoAL-β-羟脂酰CoA(3)脱氢β-酮脂酰CoAβ-酮脂酰CoA(4)硫解脂酰CoAβ-氧化(在线粒体中)19脂肪酸活化(在细胞质中)脂肪酸脂酰CoA(1)脱氢脂酰Co(4)脂肪酸经β-氧化完全降解的能量贮存

β-氧化产生的乙酰CoA经TCA循环和呼吸链完全降解可产生12个ATP，FADH2和NAD•2H经呼吸链氧化磷酸化分别生成2个和3个ATP。1次β-氧化可产生17个ATP。20(4)脂肪酸经β-氧化完全降解的能量贮存一个软脂酸分子，经β-氧化完全降解产生的ATP数量为：17×7+12=131个ATP或12×8+5×7=131个ATP补偿脂肪酸活化消耗的1个ATP，相当于2个高能磷酸键，净生成131–2=129个ATP。1mol软脂酸完全降解成CO2和H2O的ΔGº'为9781.2kJ，而生成的ATP的能量仅占其40%，其余能量以热能形式散发了。21一个软脂酸分子，经β-氧化完全降解产生的A2)不饱和脂肪酸的氧化不饱和脂肪酸的氧化途径与饱和脂肪酸的氧化途径相似。对单不饱和脂肪酸，由顺-反-烯脂酰CoA异构酶将其顺式结构变为反式结构。对含两个以上不饱和键的脂肪酸，除需要顺-反-烯脂酰CoA异构酶外，还需β-羟脂酰CoA差向异构酶将D-β-羟脂酰CoA转变为L-β-羟脂酰CoA。222)不饱和脂肪酸的氧化不饱和脂肪酸的氧化途径7酮体代谢脂肪酸在肝中经β-氧化生成的乙酰CoA可转变成丙酮、乙酰乙酸、β-羟丁酸等中间产物，这些中单产物统称为酮体。酮体是脂肪酸在肝内正常的中单产物，是肝输出能源的一种形式，是肌肉、脑组织的重要能源。人体正常血液中酮体含量低。

正常值：0.2mg~0.9mg/100mL血酮症：300mg~400mg/100mL高血酮可引起酸中毒，将扰乱人体pH平衡，破坏机体内的水分和无机盐代谢。237酮体代谢脂肪酸在肝中经β-氧化生成的乙二脂肪酸的生物合成生物体内所需要的脂肪酸一靠外源，动物和微生物可直接利用油脂分解产生的脂肪酸作为生物合成所需要的原料。二靠自身合成，动物、植物和微生物都可利用糖、氨基酸碳链分解产生的乙酰CoA，合成自身所需要的脂肪酸。脂肪酸合成主要在细胞质中进行，终产物是软脂酸，再由软脂酸进一步转化为其他长链或不饱和脂肪酸。24二脂肪酸的生物合成生物体内所需要的脂肪酸1软脂酸合成酶系软脂酸合成途径是由7个酶组成的多酶反应体系。不同生物的软脂酸合成酶系的结构有所不同，在大肠杆菌和植物中，软脂酸合成酶是一个多酶复合体。多酶复合体的核心成员是酰基载体蛋白(ACP)，其余6个酶分子按顺序列于ACP的周围。酵母、鸟类和哺乳类动物的肝脏及乳腺中的软脂酸合成酶系的结构与大肠杆菌的不同，不是多酶复合体结构，而是由α和β两种亚基组成的多功能酶。251软脂酸合成酶系软脂酸合成途径是由7个酶2合成原料的准备1)乙酰CoA的穿膜运送

软脂酸合成途径是在细胞液中，可是真核细胞大多数乙酰CoA是在线粒体中产生的，乙酰CoA不能自由穿过线粒体膜，需要有相应的运送机制将乙酰CoA运送到细胞液中。262合成原料的准备1)乙酰CoA的穿膜运送2727脂肪酸合成多酶复合体，催化合成软脂酸需要以乙酰CoA或其他短链脂酰CoA作引物，在引物羧基上每次加长一个C2单位。引物则成为所合成脂肪酸的甲基端。C2的直接供体不是乙酰CoA，而是丙二酸单酰CoA。所以，乙酰CoA作为原料参加脂肪酸合成之前必须先羧化成丙二酸单酰CoA。2)乙酰CoA的羧化282012-11-13星期五脂肪酸合成多酶复合体，催化合成软脂酸需要以丙二酸单酰CoA只用于合成软脂酸，在代谢上没有其他用途。所以，通过调控羧化酶活性可调节脂肪酸合成，而且不会干扰其他代谢途径。羧化反应由乙酰CoA羧化酶催化，ATP供能，碳酸氢盐(HCO3-)提供羧基，生物素作辅基。+

HCO3生物素乙酰CoA羧化酶丙二酸单酰CoA29丙二酸单酰CoA只用于合成软脂酸，在代谢上没3软脂酸生物合成的反应过程1)β-酮脂酰-ACP合成反应该反应由β-酮脂酰CoA合酶(E3)催化，还需要酰基载体蛋白(ACP)、ACP转酰基酶(E1)和丙二酸单酰CoA-ACP转酰基酶(E2)参加。由酰基载体蛋白将乙酰CoA的脂酰基和丙二酸单酰基转运到β-酮脂酰-ACP合酶上。303软脂酸生物合成的反应过程1)β-酮脂酰-ACP合成反应ACP转酰基酶(E1)乙酰CoA(引物)乙酰ACP①β-酮脂酰-ACP合酶乙酰ACP中间复合物②31ACP转酰基酶(E1)乙酰CoA(引物)乙酰ACP①β-酮脂③丙二酸单酰CoA丙二酸单酰ACP丙二酸单酰CoA-ACP转酰基酶(E2)④β-酮脂酰ACP丙二酸单酰ACP中间复合物β-酮脂酰-ACP合酶32③丙二酸单酰CoA丙二酸单酰ACP丙二酸单酰CoA-④β-2)β-酮脂酰-ACP还原反应酰基载体蛋白将β-酮脂酰基摆动到β-酮脂酰-ACP还原酶上(E4)，由NADPH2供氢，催化还原生成β-羟脂酰-ACP。β-羟脂酰ACPβ-酮脂酰ACPb-酮脂酰-ACP还原酶332)β-酮脂酰-ACP还原反应酰基载体蛋白将3)β-羟脂酰-ACP脱水反应ACP的柔性臂携带β-羟脂酰基摆动到β-羟脂酰-ACP脱水酶(E5)上，E5催化β-OH和α-H脱水，生成α,β-烯脂酰-ACP。β-烯脂酰ACPβ-羟脂酰ACPβ-羟脂酰-ACP脱水酶343)β-羟脂酰-ACP脱水反应ACP的柔性4)β-烯脂酰-ACP还原反应该反应由β-烯脂酰-ACP还原酶(E6)催化。ACP的辅基携带烯脂酰基摆动到该酶分子上，由NADPH2供氢，还原生成饱和脂酰基-ACP。脂酰ACPβ-烯脂酰ACPb-烯脂酰-ACP还原酶354)β-烯脂酰-ACP还原反应该反应由β-烯经以上4步反应，在饱和脂酰基的羧基端加长了一个C2单位。ACP携带加长的饱和脂酰基摆动到E3上，交给E3的–SH，然后再到E2上接受一个丙二酰基，回到E3进行第二次合成，再经E4,E5,E6完成第二次加长。照此重复，经7次循环可合成十六碳饱和脂肪酰-ACP。由硫酯酶催化释放出软脂酸，或从ACP上转移给CoASH成脂酰CoA，直接参与磷脂酸的生物合成。动物体内脂肪酸生物合成步骤见P410图25-11.36经以上4步反应，在饱和脂酰基的羧基端加长了4脂肪酸碳链在线粒体内加长

多酶复合体合成的脂肪酸碳链最长只能到软脂酸。C16以上的脂肪酸，靠线粒体或微粒体中的酶催化软脂酸延伸而成。如线粒体中有一种酶复合体催化软脂酸加长，与软脂酸合成酶有几点不同：

(1)以乙酰CoA为单位，不是用丙二酸单酰-ACP。(2)β-酮脂酰CoA还原反应以NADH2提供还原力。(3)反应过程中各种酰基都以CoA为载体。

这一反应体系即可催化饱和脂肪酸和不饱和脂肪酸的加长。374脂肪酸碳链在线粒体内加长多酶复合体合成硫解酶①②β-羟脂酰CoA脱氢酶38硫解酶①②β-羟脂酰CoA脱氢酶38③β-羟脂酰CoA水合酶④烯脂酰CoA还原酶39③β-羟脂酰CoA水合酶④烯脂酰CoA还原酶395不饱和脂肪酸的生成Δ9-单烯不饱和脂肪酸是通过脱饱和酶复合物催化饱和脂肪酸脱饱和作用而成的。如植物和微生物的脱饱和酶复合物，能催化硬脂酰CoA脱饱和生成油酰CoA，软脂酰CoA脱饱和生成棕榈油酰CoA。405不饱和脂肪酸的生成Δ9-单烯不饱和脂肪NADPH黄素蛋白铁硫蛋白铁硫蛋白O2+2H酶酶·O2H2O饱和脂酰CoA不饱和脂酰CoA

许多细菌还有一种不需氧途径，即通过一个中等长度的β-羟脂酰-ACP的脱水作用形成双键后，不发生还原反应，在保留双键的基础上继续进行碳链加长，形成单不饱和脂肪酸。41NADPH黄素蛋白铁硫蛋白铁硫蛋白O2+2H酶酶·O2H2O三甘油三酯的生物合成1L-α-磷酸甘油的生成糖酵解中间产物磷酸二羟丙酮经α-磷酸甘油脱氧酶催化还原，则生成L-α-磷酸甘油。这是脂肪组织中L-α-磷酸甘油的主要来源。其他来源的甘油经激酶催化也可生成α-磷酸甘油。42三甘油三酯的生物合成1L-α-磷酸甘油的生成α-磷酸甘油脱氢酶磷酸二羟丙酮L-α-磷酸甘油①②甘油激酶43α-磷酸甘油脱氢酶磷酸二羟丙酮L-α-磷酸甘油①②甘油激酶42脂酰CoA的合成植物和微生物多酶复合体合成的脂肪酸是以脂酰CoA形式释放到细胞液中的，可直接用于脂肪的合成。其他来源的脂肪酸需要由脂酰CoA合成酶催化合成脂酰CoA。脂酰CoA合成酶442脂酰CoA的合成植物和微生物多酶复合体3脂肪合成脂酰CoA与L-α-甘油-3-磷酸由Sn-甘油-3-磷酸转酰酶催化，生成L-脂酰-甘油-3-磷酸，即溶血磷脂酸。Sn-甘油-3-磷酸转酰酶溶血磷脂酸1)L-脂酰基-甘油-3-磷酸的合成453脂肪合成脂酰CoA与L-α-甘油-3-2)磷脂酸的形成溶血磷脂酸转酰酶溶血磷脂酸磷脂酸由溶血磷脂酸转酰酶催化，再与第二个脂酰CoA作用，生成磷脂酸。462)磷脂酸的形成溶血磷脂酸转酰酶溶血磷脂酸磷脂酸3)磷脂酸水解磷酸脂酶L-1,2-甘油二脂磷脂酸473)磷脂酸水解磷酸脂酶L-1,2-甘油二脂磷脂酸474)甘油三酯的形成甘油二脂转酰基酶甘油三脂L-1,2-甘油二脂484)甘油三酯的形成甘油二脂转酰基酶甘油三脂L-1,2-甘油二四磷脂的分解代谢与合成1甘油磷脂的分解代谢磷脂在肠腔中大部分被水解成脂肪酸、甘油、磷酸及含N碱基，小部分包含在乳糜微粒中完整地吸收。水解磷脂的主要有磷脂酶A、B、C、D，分别作用于不同的化学键。49四磷脂的分解代谢与合成1甘油磷脂的分解代谢1)甘油磷酯的合成甘油磷脂的生物合成需要的甘油二酯与脂肪合成过程中的甘油二酯生成机理相同。2磷脂的生物合成501)甘油磷酯的合成甘油磷脂的生物合成需要的甘2)胆胺的生成胆胺是由丝氨酸脱羧而成的，丝氨酸由丝氨酸转羟甲基酶催化甘氨酸甲基化生成，由亚甲基四氢叶酸提供甲基。丝氨酸转羟甲基酶丝氨酸脱羧酶胆胺512)胆胺的生成胆胺是由丝氨酸脱羧而成的，丝氨3)胞二磷胆胺的生成先由胆胺激酶催化，ATP供能和磷酸基将胆胺磷酸化。胆胺激酶磷酰胆碱胆胺523)胞二磷胆胺的生成先由胆胺激酶催化，AT再与胞三磷反应，生成胞二磷胆胺。胞二磷胆胺(CDP-胆胺)磷酰胆碱磷酸胆胺胞嘧啶核苷转移酶53再与胞三磷反应，生成胞二磷胆胺。胞二磷胆胺(CDP-胆胺)磷甘油二脂胞二磷胆胺磷酰胆胺转移酶脑磷脂4)脑磷脂合成54甘油二脂胞二磷胆胺磷酰胆胺转移酶脑磷脂4)脑磷脂合成545)卵磷脂的合成由S-腺苷蛋氨酸提供甲基,使脑磷脂的胆胺氮连续甲基化,生成卵磷脂。3S-腺苷蛋氨酸+磷脂酰乙醇胺转甲基酶卵磷脂(磷脂酰胆碱)脑磷脂555)卵磷脂的合成由S-腺苷蛋氨酸提供甲基,b-氧化是脂肪酸分解的一条主要代谢途径，该途径的酶系在线粒体基质中。每次β-氧化降解由脱氢、加水、脱氢、硫解四步反应组成。在细胞汁中，脂肪酸需要先经酶促活化成为脂酰CoA，然后转运至线粒体基质，进入β-氧化降解途径。1mol软脂酸经β-氧化、TCA循环和呼吸链完全燃烧净生成129molATP。软脂酸的生物合成的基本反应有四步：①合成β-酮脂酰-ACP；②β-酮脂酰-ACP还原成β-羟脂酰-ACP；③β-羟脂酰-ACP脱水成β-烯脂酰-ACP；④β-烯脂酰-ACP还原成饱和脂酰-ACP。提要56b-氧化是脂肪酸分解的一条主要代谢途径，该途径的酶系在线粒体作业1.简述脂肪酸的β-氧化过程。2.简述软脂酸的生物合成过程。57作业1.简述脂肪酸的β-氧化过程。57第11章脂质代谢教学目的：1.掌握脂肪酸β-氧化途径的生化过程。2.掌握脂肪酸的生物合成过程。3.了解甘油磷酸脂的生物合成过程。教学重点：脂肪酸β-氧化和脂肪酸生物合成的过程。58第11章脂质代谢教学目的：1一脂肪酸的分解代谢1脂类的消化

胰腺分泌入十二指肠中消化脂类的酶有：胰脂酶、磷脂酶、胆固醇酯酶和辅脂酶等。胰脂酶可水解三酰甘油的C1和C3位酯键。胰脂酶依赖于胆汁酸盐的存在，在肠腔中受胆汁酸盐的抑制，辅脂酶可解除这种抑制作用。磷脂酶有多种，其产物为：甘油、脂肪酸、磷酸、胆碱、胆胺等。59一脂肪酸的分解代谢1脂类的消化胰2脂质的吸收被消化的脂质类产物，在胆汁酸盐的帮助下，在十二指肠的下部和小肠的上部被吸收。短链(C1~4)和中长链(C6~10)脂肪酸构成的三酰甘油，经胆汁酸盐乳化后即可吸收。在肠粘膜细胞内被脂酶水解形成脂肪酸和甘油，经门静脉进入血液循环。长链脂肪酸(C12以上)和2-甘油一酯进入肠粘膜细胞后，在滑面内质网经脂酰CoA转移酶作用再合成三酰甘油，再在粗面内质网与载脂蛋白、磷脂、胆固醇等结合成乳糜微粒经淋巴进入血液循环。被肠粘膜细胞吸收的胆固醇与脂肪酸形成胆固醇脂，经淋巴进入血液。602脂质的吸收被消化的脂质类产物，在胆汁酸3血脂1)血脂的含量及组成血浆中所含的脂质统称为血脂，主要包括：三酰甘油及少量二酰甘油和单酰甘油、磷脂、胆固醇和胆固醇酯、游离脂肪酸等。总胆固醇(TC)：是血脂的主要成分之一，主要用于合成细胞膜、部分激素和胆汁。正常值3.36~5.18mmol/L。增高对人体有害。

甘油三酯(TG)：是血脂的主要成分之一，主要参与人体内能量代谢，产生热能。正常值0.23~1.70mmol/L，增高对人体有害。613血脂1)血脂的含量及组成血浆中所含的脂

低密度脂蛋白(LDL-C)：是胆固醇含量最多的一种脂蛋白，其主要的功能是将胆固醇转运到肝外组织细胞，是首要的致动脉粥样硬化性即冠心病、脑中风等疾病的脂蛋白。正常值<3.12mmol/L。增高对人体有害。

高密度脂蛋白(HDL-C):主要功能是将胆固醇从周围组织细胞转运到肝脏，将过多的胆固醇代谢及排泄，以维持血浆正常胆固醇水平。被誉为抗动脉粥样硬化的血浆脂蛋白，是冠心病的保护因子。正常值0.91~2.19mmol/L，增高对人体有益。62低密度脂蛋白(LDL-C)：是胆固醇含量最多2)血脂的来源和去路血脂主要来源于食物中的脂肪及储存脂肪，部分由糖类或某些氨基酸转变而来。血脂的去路是一部分储存于体内，以备必要时使用；一部分作为构成非肝组织的组织脂；一部分进入肝脏为肝脂；还有一部分分泌入肠管或由皮肤排出体外。632)血脂的来源和去路血脂主要来源于食物中的脂4甘油三酯(脂肪)的酶促水解生物体动用体内的贮脂，或高等动物从食物中摄取脂肪时，都要将其进行酶促水解，生成甘油和脂肪酸，才能被细胞吸收利用。催化脂肪水解的酶称脂肪酶。根据对底物的专一性，分为三酯酰甘油脂肪酶、二酯酰甘油脂肪酶和一酯酰甘油脂肪酶。分别对甘油三酯依次进行水解，最终生成甘油和三分子脂肪酸。644甘油三酯(脂肪)的酶促水解生物体动用体6585甘油的代谢在甘油激酶的作用下，甘油被ATP磷酸化成α-磷酸甘油，再脱氢成磷酸二羟丙酮，可进入糖酵解途经进一步分解，也可逆糖酵解途经合成葡萄糖。甘油α-磷酸甘油磷酸二羟丙酮甘油激酶磷酸甘油脱氢酶665甘油的代谢在甘油激酶的作用下，甘油被6脂肪酸的氧化分解1)饱和脂肪酸的β氧化降解β-氧化是脂肪酸分解的主要代谢途径，该途径的酶系在线粒体基质中。每次β-氧化降解由脱氢、加水、脱氢、硫解四步反应组成。在细胞汁中，脂肪酸需要先经酶促活化成为脂酰CoA，然后转运至线粒体基质，进入β-氧化降解途径。676脂肪酸的氧化分解1)饱和脂肪酸的β氧化降解(1)脂肪酸的活化在细胞汁中，脂肪酸由脂酰CoA合成酶催化，由ATP供能，与CoA反应生成代谢活泼的脂酰CoA。脂酰CoA合成酶多存在于内质网和线粒体外膜上，主要有：①乙酰CoA合成酶，②辛酰CoA合成酶，③十二脂酰CoA合成酶。脂酰CoA合成酶脂酰CoA脂肪酸68(1)脂肪酸的活化在细胞汁中，脂肪酸由脂酰C肉碱脂酰肉碱脂酰肉碱肉碱脂酰CoACoACoA脂酰CoAE1E2E3E1：肉毒碱酰基转移酶Ⅰ。E2：转位酶。E3：肉毒碱酰基转移酶Ⅱ。细胞质一侧线粒体基质一侧(2)脂酰CoA的穿膜运送

在细胞液中合成的脂酰CoA不能自由穿过线粒体内膜进入线粒体。肉毒碱可作为载体将脂酰基转运至线粒体内。69肉碱脂酰肉碱脂酰肉碱肉碱脂酰CoACoACoA脂酰CoAE1

①脂酰CoA的α,β-脱氢作用：此反应由脂酰CoA脱氢酶催化，生成Δ2-反式烯脂酰CoA。脂酰CoAΔ2-反式烯脂酰CoA脂酰CoA脱氢酶(3)脂酰CoA的β-氧化降解脂酰CoAβ-氧化降解发生在线粒体内室基质中。每次由4种酶接连催化的4步反应组成。70①脂酰CoA的α,β-脱氢作用：此反应由脂酰线粒体基质中至少有三种脂酰CoA脱氢酶：

丁酰CoA脱氢酶催化C4~C6脂酰CoA的脱氢反应

辛酰CoA脱氢酶催化C6~C14脂酰CoA的脱氢反应

十六酰CoA脱氢酶催化C6~C18脂酰CoA的脱氢反应。71线粒体基质中至少有三种脂酰CoA脱氢酶：14

②Δ2-反-烯脂酰CoA水合反应：Δ2-反-烯脂酰CoA由烯脂酰水合酶催化加水，生成L(+)-β-羟脂酰CoA。该酶只能催化Δ2不饱和脂酰CoA水化，但无立体异构专一性。也能催化Δ2-顺-烯脂酰CoA水合反应。烯脂酰CoA水合酶Δ2-反-烯脂酰CoAL(+)-β-羟脂酰CoA72②Δ2-反-烯脂酰CoA水合反应：Δ2-反-

③β-羟脂酰CoA脱氢反应:L(+)-β-羟脂酰CoA由β-羟脂酰CoA脱氢酶催化脱氢生成β-酮脂酰CoA。该酶需NAD+作辅酶，专一性强，不能催化D-型底物反应，但可作用于碳链长短不同的L-型底物。L(+)-β-羟脂酰CoAβ-酮脂酰CoAL(+)-β-羟脂酰CoA脱氢酶73③β-羟脂酰CoA脱氢反应:L(+)-β-④β-酮脂酰CoA的硫解作用:

β-酮脂酰CoA由硫解酶催化，与CoASH发生硫醇解反应，生成和原来少2个碳原子的脂酰CoA。硫解酶β-酮脂酰CoA脂酰CoA乙酰CoA74④β-酮脂酰CoA的硫解作用:β-酮脂酰

经过上述脱氢(FADH2)、水合、脱氢(NAD•2H)、硫解四步反应，完成一次β-氧化降解，生成一个乙酰CoA、1个FADH2和1个NAD•2H。1个软脂酸(C16)分子经7次β-氧化，可完全降解生成8个乙酰CoA、7个FADH2和7个NAD•2H。75经过上述脱氢(FADH2)、水合、脱脂肪酸活化(在细胞质中)脂肪酸脂酰CoA(1)脱氢脂酰CoAα,β-烯脂酰CoA(2)水合α，β-烯脂酰CoAL-β-羟脂酰CoAL-β-羟脂酰CoA(3)脱氢β-酮脂酰CoAβ-酮脂酰CoA(4)硫解脂酰CoAβ-氧化(在线粒体中)76脂肪酸活化(在细胞质中)脂肪酸脂酰CoA(1)脱氢脂酰Co(4)脂肪酸经β-氧化完全降解的能量贮存

β-氧化产生的乙酰CoA经TCA循环和呼吸链完全降解可产生12个ATP，FADH2和NAD•2H经呼吸链氧化磷酸化分别生成2个和3个ATP。1次β-氧化可产生17个ATP。77(4)脂肪酸经β-氧化完全降解的能量贮存一个软脂酸分子，经β-氧化完全降解产生的ATP数量为：17×7+12=131个ATP或12×8+5×7=131个ATP补偿脂肪酸活化消耗的1个ATP，相当于2个高能磷酸键，净生成131–2=129个ATP。1mol软脂酸完全降解成CO2和H2O的ΔGº'为9781.2kJ，而生成的ATP的能量仅占其40%，其余能量以热能形式散发了。78一个软脂酸分子，经β-氧化完全降解产生的A2)不饱和脂肪酸的氧化不饱和脂肪酸的氧化途径与饱和脂肪酸的氧化途径相似。对单不饱和脂肪酸，由顺-反-烯脂酰CoA异构酶将其顺式结构变为反式结构。对含两个以上不饱和键的脂肪酸，除需要顺-反-烯脂酰CoA异构酶外，还需β-羟脂酰CoA差向异构酶将D-β-羟脂酰CoA转变为L-β-羟脂酰CoA。792)不饱和脂肪酸的氧化不饱和脂肪酸的氧化途径7酮体代谢脂肪酸在肝中经β-氧化生成的乙酰CoA可转变成丙酮、乙酰乙酸、β-羟丁酸等中间产物，这些中单产物统称为酮体。酮体是脂肪酸在肝内正常的中单产物，是肝输出能源的一种形式，是肌肉、脑组织的重要能源。人体正常血液中酮体含量低。

正常值：0.2mg~0.9mg/100mL血酮症：300mg~400mg/100mL高血酮可引起酸中毒，将扰乱人体pH平衡，破坏机体内的水分和无机盐代谢。807酮体代谢脂肪酸在肝中经β-氧化生成的乙二脂肪酸的生物合成生物体内所需要的脂肪酸一靠外源，动物和微生物可直接利用油脂分解产生的脂肪酸作为生物合成所需要的原料。二靠自身合成，动物、植物和微生物都可利用糖、氨基酸碳链分解产生的乙酰CoA，合成自身所需要的脂肪酸。脂肪酸合成主要在细胞质中进行，终产物是软脂酸，再由软脂酸进一步转化为其他长链或不饱和脂肪酸。81二脂肪酸的生物合成生物体内所需要的脂肪酸1软脂酸合成酶系软脂酸合成途径是由7个酶组成的多酶反应体系。不同生物的软脂酸合成酶系的结构有所不同，在大肠杆菌和植物中，软脂酸合成酶是一个多酶复合体。多酶复合体的核心成员是酰基载体蛋白(ACP)，其余6个酶分子按顺序列于ACP的周围。酵母、鸟类和哺乳类动物的肝脏及乳腺中的软脂酸合成酶系的结构与大肠杆菌的不同，不是多酶复合体结构，而是由α和β两种亚基组成的多功能酶。821软脂酸合成酶系软脂酸合成途径是由7个酶2合成原料的准备1)乙酰CoA的穿膜运送

软脂酸合成途径是在细胞液中，可是真核细胞大多数乙酰CoA是在线粒体中产生的，乙酰CoA不能自由穿过线粒体膜，需要有相应的运送机制将乙酰CoA运送到细胞液中。832合成原料的准备1)乙酰CoA的穿膜运送8427脂肪酸合成多酶复合体，催化合成软脂酸需要以乙酰CoA或其他短链脂酰CoA作引物，在引物羧基上每次加长一个C2单位。引物则成为所合成脂肪酸的甲基端。C2的直接供体不是乙酰CoA，而是丙二酸单酰CoA。所以，乙酰CoA作为原料参加脂肪酸合成之前必须先羧化成丙二酸单酰CoA。2)乙酰CoA的羧化852012-11-13星期五脂肪酸合成多酶复合体，催化合成软脂酸需要以丙二酸单酰CoA只用于合成软脂酸，在代谢上没有其他用途。所以，通过调控羧化酶活性可调节脂肪酸合成，而且不会干扰其他代谢途径。羧化反应由乙酰CoA羧化酶催化，ATP供能，碳酸氢盐(HCO3-)提供羧基，生物素作辅基。+

HCO3生物素乙酰CoA羧化酶丙二酸单酰CoA86丙二酸单酰CoA只用于合成软脂酸，在代谢上没3软脂酸生物合成的反应过程1)β-酮脂酰-ACP合成反应该反应由β-酮脂酰CoA合酶(E3)催化，还需要酰基载体蛋白(ACP)、ACP转酰基酶(E1)和丙二酸单酰CoA-ACP转酰基酶(E2)参加。由酰基载体蛋白将乙酰CoA的脂酰基和丙二酸单酰基转运到β-酮脂酰-ACP合酶上。873软脂酸生物合成的反应过程1)β-酮脂酰-ACP合成反应ACP转酰基酶(E1)乙酰CoA(引物)乙酰ACP①β-酮脂酰-ACP合酶乙酰ACP中间复合物②88ACP转酰基酶(E1)乙酰CoA(引物)乙酰ACP①β-酮脂③丙二酸单酰CoA丙二酸单酰ACP丙二酸单酰CoA-ACP转酰基酶(E2)④β-酮脂酰ACP丙二酸单酰ACP中间复合物β-酮脂酰-ACP合酶89③丙二酸单酰CoA丙二酸单酰ACP丙二酸单酰CoA-④β-2)β-酮脂酰-ACP还原反应酰基载体蛋白将β-酮脂酰基摆动到β-酮脂酰-ACP还原酶上(E4)，由NADPH2供氢，催化还原生成β-羟脂酰-ACP。β-羟脂酰ACPβ-酮脂酰ACPb-酮脂酰-ACP还原酶902)β-酮脂酰-ACP还原反应酰基载体蛋白将3)β-羟脂酰-ACP脱水反应ACP的柔性臂携带β-羟脂酰基摆动到β-羟脂酰-ACP脱水酶(E5)上，E5催化β-OH和α-H脱水，生成α,β-烯脂酰-ACP。β-烯脂酰ACPβ-羟脂酰ACPβ-羟脂酰-ACP脱水酶913)β-羟脂酰-ACP脱水反应ACP的柔性4)β-烯脂酰-ACP还原反应该反应由β-烯脂酰-ACP还原酶(E6)催化。ACP的辅基携带烯脂酰基摆动到该酶分子上，由NADPH2供氢，还原生成饱和脂酰基-ACP。脂酰ACPβ-烯脂酰ACPb-烯脂酰-ACP还原酶924)β-烯脂酰-ACP还原反应该反应由β-烯经以上4步反应，在饱和脂酰基的羧基端加长了一个C2单位。ACP携带加长的饱和脂酰基摆动到E3上，交给E3的–SH，然后再到E2上接受一个丙二酰基，回到E3进行第二次合成，再经E4,E5,E6完成第二次加长。照此重复，经7次循环可合成十六碳饱和脂肪酰-ACP。由硫酯酶催化释放出软脂酸，或从ACP上转移给CoASH成脂酰CoA，直接参与磷脂酸的生物合成。动物体内脂肪酸生物合成步骤见P410图25-11.93经以上4步反应，在饱和脂酰基的羧基端加长了4脂肪酸碳链在线粒体内加长

多酶复合体合成的脂肪酸碳链最长只能到软脂酸。C16以上的脂肪酸，靠线粒体或微粒体中的酶催化软脂酸延伸而成。如线粒体中有一种酶复合体催化软脂酸加长，与软脂酸合成酶有几点不同：

(1)以乙酰CoA为单位，不是用丙二酸单酰-ACP。(2)β-酮脂酰CoA还原反应以NADH2提供还原力。(3)反应过程中各种酰基都以CoA为载体。

这一反应体系即可催化饱和脂肪酸和不饱和脂肪酸的加长。944脂肪酸碳链在线粒体内加长多酶复合体合成硫解酶①②β-羟脂酰CoA脱氢酶95硫解酶①②β-羟脂酰CoA脱氢酶38③β-羟脂酰CoA水合酶④烯脂酰CoA还原酶96③β-羟脂酰CoA水合酶④烯脂酰CoA还原酶395不饱和脂肪酸的生成Δ9-单烯不饱和脂肪酸是通过脱饱和酶复合物催化饱和脂肪酸脱饱和作用而成的。如植物和微生物的脱饱和酶复合物，能催化硬脂酰CoA脱饱和生成油酰CoA，软脂酰CoA脱饱和生成棕榈油酰CoA。975不饱和脂肪酸的生成Δ9-单烯不饱和脂肪NADPH黄素蛋白铁硫蛋白铁硫蛋白O2+2H酶酶·O2H2O饱和脂酰CoA不饱和脂酰CoA

许多细菌还有一种不需氧途径，即通过一个中等长度的β-羟脂酰-ACP的脱水作用形成双键后，不发生还原反应，在保留双键的基础上继续进行碳链加长，形成单不饱和脂肪酸。98NADPH黄素蛋白铁硫蛋白铁硫蛋白O2+2H酶酶·O2H2O三甘油三酯的生物合成1