基础医学脂代谢

基础医学脂代谢脂类是脂肪和类脂的总称，不溶于水而溶于有机溶剂。脂类脂肪又称三脂酰甘油或甘油三酯(TG)类脂胆固醇(cholesterol,Ch)磷脂(phospholipid,PL)糖脂(glycolipid,GL)脂类概述胆固醇酯(cholesterylester,ChE)分类含量分布生理功能脂肪

甘油三酯95﹪脂肪组织血浆1.储脂供能2.提供必需脂酸3.促脂溶性维生素吸收4.热垫作用5.保护垫作用6.构成血浆脂蛋白类脂糖酯、胆固醇及其酯、磷脂5﹪生物膜神经血浆1.维持生物膜的结构和功能2.胆固醇可转变成类固醇激素、维生素、胆汁酸等3.构成血浆脂蛋白脂类的分类、含量、分布及生理功能甘油三脂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FA糖鞘氨醇FAX鞘氨醇PiH2C-OH

|HO-CH

|H2C-OH

O‖

OH2C—O—C-(CH2)m-CH3

‖

|H3C-(CH2)n-C—O—CHO|‖H2C—O—C-(CH2)k-CH3

O‖

OH2C—O—C-(CH2)m-CH3

‖

|H3C-(CH2)n-C—O—CHO|‖H2C—O—P-O-X

|OH鞘糖脂鞘磷脂脂肪酸(fattyacids)不饱和脂酸(unsaturatedfattyacid)机体自身不能合成，必须由食物提供，是动物不可缺少的营养素，故称为营养必需脂酸(essentialfattyacid)，包括亚油酸、亚麻酸和花生四烯酸。它们是前列腺素、血栓烷及白三烯等生理活性物质的前体。饱和脂酸(saturatedfattyacid)单不饱和脂酸多不饱和脂酸自身合成DigestionandAbsorptionofLipid第二节脂类的消化与吸收脂类的消化脂类的消化发生在脂-水界面，且需胆汁酸盐参与部位：主要在小肠上段条件：①乳化剂（胆汁酸盐、甘油一酯……）的乳化作用②酶的催化作用小肠上段食物脂类胆汁酸盐使脂类乳化胆汁酸盐层甘油三酯微滴乳胶粒胰脂酶水解产物混合微团胆汁酸盐层吸收十二指肠下段及空肠上段胆汁酸盐脂肪酸（12C以下）门静脉肝脂肪酸（12C以上）脂酰辅酶A甘油一酯溶血性磷脂胆固醇胆固醇酯血流淋巴CM小肠粘膜细胞甘油三酯水解载脂蛋白辅脂酶第三节甘油三酯的代谢MetabolismofTriglyceride2、体内存在形式运输形式：血浆脂蛋白贮存形式：脂肪3、生物学功能（1）储存能量并氧化供能（2）机械性保护、保温作用（脂代棉衣）甘油三酯FAFAFA

甘油1、甘油三酯是甘油的脂酸酯二、甘油三酯的分解代谢甘油三酯的分解代谢主要是脂酸的氧化氧化甘油三酯糖代谢酮体的生成和利用脂肪动员甘油游离脂酸乙酰CoA定义（一）脂肪动员-起始步骤脂肪动员(fatmobilization)是指储存在脂肪细胞中的脂肪，被脂肪酶逐步水解为游离脂肪酸(freefattyacid,FFA)及甘油，并释放入血以供其他组织氧化利用的过程。脂肪动员过程HSLTG甘油二酯(DG)FFA甘油一酯甘油二酯脂肪酶甘油FFA甘油一酯脂肪酶关键酶：HSL（激素敏感性甘油三酯脂肪酶）能促进脂肪动员的激素，如胰高血糖素、去甲肾上腺素、ACTH、TSH等。抑制脂肪动员，如胰岛素、前列腺素E2、烟酸等。脂解激素对抗脂解激素因子FFA（二）甘油经糖代谢途径代谢肝、肾、肠等组织CH2OH︳HO—CH︳CH2OHCH2OH︳HO—CH︳CH2O—PCH2OH︳C=O︳CH2O—PATPADPNAD+NADH+H+甘油激酶磷酸甘油脱氢酶甘油3-磷酸甘油磷酸二羟丙酮糖酵解途径组织：除脑组织外，大多数组织均可进行，其中肝、肌肉最活跃。细胞：胞液、线粒体（三）脂酸经-氧化分解供能脂肪酸活化→脂酰CoA脂酰基进入线粒体脂酰CoA的β-氧化三羧酸循环和氧化磷酸化

1.脂酸活化为脂酰CoA（胞液）脂酰CoA合成酶ATPAMP+PPi脂酰CoA合成酶存在于内质网及线粒体外膜上。+CoA-SH

主要过程脂肪酸脂酰CoA一次反应消耗2个高能磷酸键

O‖RCH2CH2C-OH

O‖RCH2CH2C~SCoAMg2+2.脂酰CoA经肉碱转运进入线粒体肉碱脂酰转移酶I是脂酸-氧化的限速酶是脂酸-氧化的主要限速步骤3.最终产物主要是乙酰CoA脱氢加水再脱氢硫解脂酰CoAL(+)-羟脂酰CoA酮脂酰CoA脂酰CoA+乙酰CoA脂酰CoA脱氢酶反⊿2-烯酰CoAL(+)-羟脂酰CoA脱氢酶NAD+NADH+H+⊿2-烯脂酰CoA水化酶H2OFADFADH2酮脂酰CoA硫解酶CoA-SH

+

O‖RCH2CH2C~SCoAO

‖RCH=CHC~SCoA

O‖RCHOHCH2C~SCoA

O‖RCOCH2C~SCoA

O

‖RC~SCoACH3CO~SCoA脂酰CoA的β-氧化脂酰CoA在线粒体基质中β-氧化酶系的催化下，由脂酰基的β碳原子开始氧化，经脱氢、加水、再脱氢、硫解四步连续的反应，产生:1分子乙酰CoA1分子比原来少2个碳原子的脂酰CoA1分子NADH+H+1分子FADH2

5O

‖H3C-(CH2)7-CH2-CH2-CH2-CH2-CH2-CH2-CH2-C-S-CoA

O

‖H3C-(CH2)7-CH2-CH2-CH2-CH2-CH2-C-S-CoA

O

‖H3C-(CH2)7-CH2-CH2-CH2-C-S-CoAO

‖H3C-(CH2)7-CH2-C-S-CoAO

‖H3C-C-S-CoA

O

‖H3C-C-S-CoAO

‖H3C-C-S-CoAO

‖H3C-C-S-CoA软脂酸（16C）NADH+H+FADH2

H2O呼吸链

1.5ATPH2O呼吸链

2.5ATP乙酰CoA彻底氧化

三羧酸循环生成酮体肝外组织氧化利用

活化：消耗2个高能磷酸键-氧化：每轮循环重复步骤：脱氢、水化、再脱氢、硫解4.脂酸氧化是体内能量的重要来源以软脂酸[C16H32O2,CH3(CH2)14COOH]的氧化为例能量计算：

生成ATP

8×10+7×2.5+7×1.5=108净生成ATP

108–2=1061分子乙酰CoA1分子少两个碳原子的脂酰CoA1分子NADH+H+1分子FADH28分子乙酰CoA7分子NADH+H+7分子FADH2硬脂酸（18C）？乙酰乙酸、-羟丁酸、丙酮三者总称为酮体(ketonebodies)。血浆水平：0.03~0.5mmol/L(0.3~5mg/dl)代谢定位：生成：肝细胞线粒体利用：肝外组织（心、肾、脑、骨骼肌等）线粒体（四）酮体的生成和利用CO2CoASHCoASHNAD+NADH+H+1.酮体在肝细胞中生成乙酰乙酸丙酮D(-)--羟丁酸羟甲基戊二酸单酰CoA(HMGCoA)乙酰乙酰CoA

OO‖‖CH3CCH2CSCoA

O‖CH3CSCoA

O‖CH3CSCoA

OO‖‖CH3CCH2COH

O‖CH3CCH3OH|CH3CHCH2COOH

O

OHO‖|‖HOCCH2CCH2CSCoA|CH3乙酰乙酰CoA硫解酶HMGCoA裂解酶-羟丁酸脱氢酶HMGCoA合酶NAD+NADH+H+琥珀酰CoA琥珀酸CoASH+ATPPPi+AMPCoASH琥珀酰CoA转硫酶（心、肾、脑及骨骼肌的线粒体）乙酰乙酰CoA硫激酶（肾、心和脑的线粒体）乙酰乙酰CoA硫解酶（心、肾、脑及骨骼肌线粒体）酮体的氧化：肝外组织2.酮体在肝外组织利用2乙酰CoA乙酰乙酰CoA乙酰CoA乙酰乙酸HMGCoAD(-)--羟丁酸丙酮乙酰乙酰CoA琥珀酰CoA琥珀酸2乙酰CoA酮体的生成和利用的总示意图3.酮体生成的生理意义酮体是肝脏输出能源的一种形式。并且酮体可通过血脑屏障，是肌肉尤其是脑组织的重要能源。酮体利用的增加可减少糖的利用，有利于维持血糖水平恒定，节省蛋白质的消耗。饥饿、高脂低糖膳食、糖尿病时，脂肪动员加强，酮体生成增加，超出了肝外组织利用酮体的能力，血中酮体含量升高，造成酮症酸中毒，称为酮血症，若尿中酮体增多则称为酮尿症。

脂肪(甘油三脂)甘油

糖代谢中间物进入酵解途径磷酸二羟丙酮3-磷酸甘油醛脂肪酸乙酰CoA进入三羧酸循环氧化分解合成CO2+NADH/FADH2+能量酮体肝肝外糖异生★脂肪分解代谢小结三、脂酸的合成组织：肝、肾、脑、肺、乳腺及脂肪等组织亚细胞：胞液：主要合成16碳的软脂酸（棕榈酸）肝线粒体、内质网：碳链延长1.合成部位（一）软脂酸的合成NADPH的来源:磷酸戊糖途径（主要来源）胞液中异柠檬酸脱氢酶及苹果酸酶催化的反应乙酰CoA、ATP、HCO3-、NADPH、Mn2+2.合成原料乙酰CoA的主要来源:乙酰CoA全部在线粒体内产生，通过柠檬酸-丙酮酸循环(citratepyruvatecycle)出线粒体。乙酰CoA氨基酸

Glu（主要）线粒体膜胞液线粒体丙酮酸丙酮酸苹果酸柠檬酸柠檬酸苹果酸脱氢酶ATP柠檬酸裂解酶草酰乙酸乙酰CoA½O2

柠檬酸合酶丙酮酸脱氢酶CO2Pi苹果酸酶软脂酸CO23~P乙酰CoA草酰乙酸CO2NADPH葡萄糖(1)丙二酸单酰CoA的合成CH3CO~SCoA+HCO3-+ATP

乙酰CoA羧化酶Mn2+、生物素HOOC-CH2CO~SCoA+ADP+Pi丙二酸单酰CoA在胞液中进行HCO3-+ATPADP+Pi酶-生物素酶-生物素-CO2丙二酸单酰CoA乙酰CoA3.脂肪酸合成过程机理：关键酶生物素在反应过程中起转移羧基的作用。

乙酰CoA＋7丙二酸单酰CoA＋14NADPH＋14H+＋H2O软脂酸＋14NADP+＋7CO2＋7H2O＋8CoA～SH

脂酸合成酶系（7次循环）（2）脂肪酸合成过程缩合加氢脱水再加氢从乙酰CoA及丙二酰CoA合成长链脂酸，是一个重复加成过程，每次延长2个碳原子。软脂酸的合成总图目录

脂肪酸生物合成的原料是乙酰辅酶A，但丙二酸单酰辅酶A才是二碳单位直接供体，除末端二个碳原子来源于乙酰辅酶A，其他均来自丙二酸单酰辅酶A，合成为偶数碳脂肪酸，终止于16碳。（二）脂酸碳链的延长◆脂肪酸合成酶系催化的合成产物是软脂酸。◆碳链的缩短是通过β-氧化作用。◆延长是在线粒体和内质网中的两个不同的酶系催化下进行的。①线粒体:

乙酰CoA提供碳源，NADPH提供还原当量，反应过程类似β-氧化的逆过程。②内质网：

丙二酸单酰CoA提供碳源，NADPH供氢，反应过程与软脂酸的合成相似，不同的是CoASH代替ACP作为酰基载体。(三)多不饱和脂肪酸的合成◆软油酸（16C:1,Δ9）◆油酸（18C:1,Δ9）亚油酸（18C:2,Δ9,12）亚麻酸（18C:3,Δ9,12,15）花生四烯酸（20C:4,Δ5,8,11,14）1、种类2、合成酶——去饱和酶动物：Δ4,5,8,9去饱和酶植物：Δ9,12,15去饱和酶*花生四烯酸还是合成前列腺素、血栓素和白三烯等重要生理活性物质的前体。*高度不饱和脂肪酸也是磷脂的重要组成成分。前列腺素、血栓素、白三烯与炎症、免疫、过敏、心血管病等重要病理生理过程有关。（四）甘油三酯的合成代谢小肠——利用吸收、消化产物，再合成脂肪，形成CM，入血。肝——利用糖代谢物合成脂肪，形成VLDL。脂肪组织——利用内、外源性脂酸来合成脂肪，并贮存脂肪。（一）合成部位1.

甘油和脂酸主要来自于葡萄糖代谢2.CM中的FFA（来自食物脂肪）（二）合成原料1.甘油一酯途径（小肠粘膜细胞）2.甘油二酯途径（肝、脂肪细胞）（三）合成基本过程第四节磷脂的代谢MetabolismofPhospholipid定义：含磷酸的脂类称磷酯。分类：甘油磷脂：由甘油构成的磷酯（体内含量最多）鞘磷脂：由鞘氨醇构成的磷脂X指与磷酸羟基相连的取代基，包括胆碱、水、乙醇胺、丝氨酸、甘油、肌醇、磷脂酰甘油等。FAFAPiX

甘油FAPiX

鞘氨醇一、磷脂的概念（一）甘油磷脂组成：甘油、脂酸、磷脂、含氮化合物结构：功能：含一个极性头、两条疏水尾，构成生物膜的磷脂双分子层。常为花生四烯酸X=胆碱、水、乙醇胺、丝氨酸、甘油、肌醇、磷脂酰甘油等

O‖

OCH2O-C-R1‖︳R2C-O-CH

O︳‖CH2O-P-OX

︳

OH磷脂双分子层的形成机体内几类重要的甘油磷脂（四）神经鞘磷脂和卵磷脂在神经髓鞘中含量较高二、磷脂的生理功能（一）磷脂是构成生物膜的重要成分卵磷脂存在于细胞膜中心磷脂是线粒体膜的主要脂质（二）磷脂酰肌醇是第二信使的前体（三）缩醛磷脂存在于脑和心肌组织中三、甘油磷脂的合成与降解1.合成部位：内质网(以肝、肾、肠等组织最为活跃)2.合成原料：甘油脂肪酸磷酸盐糖代谢乙醇胺CO2丝氨酸胆碱+3（CH3）SAM（S-腺苷甲硫氨酸）肌醇,

（能量）(CDP-乙醇胺、CDP-胆碱、CDP-甘油二酯)ATP

CTP合成的基本过程甘油二酯合成途径CDP-甘油二酯合成途径甘油磷脂的降解磷脂酶A：甘油磷脂1位或2位的酯键溶血磷脂+脂肪酸磷脂酶C：甘油磷脂3位的磷酸酯键甘油二酯+磷酸胆碱等磷脂酶D：磷酸取代基团间的酯键磷脂酸+胆碱等磷脂酶B：溶血磷脂1位或2位的酯键甘油磷酸胆碱等11234磷脂酶作用于酯键MetabolismofCholesterol胆固醇代谢第五节胆固醇(cholesterol)结构：固醇共同结构：环戊烷多氢菲胆固醇概述HHHHHABCD1234567891011121314151617

胆固醇的生理功能是生物膜的重要成分，对控制生物膜的流动性有重要作用；是合成胆汁酸、类固醇激素及维生素D等生理活性物质的前体。血浆胆固醇增高是形成动脉粥样硬化的危险因素，可引起脑血管、冠状动脉病变。一、胆固醇的合成组织定位：除成年动物脑组织及成熟红细胞外，几乎全身各组织均可合成，以肝、小肠为主。细胞定位：胞液、光面内质网（一）合成部位1分子胆固醇18乙酰CoA+36ATP+16(NADPH+H+)葡萄糖有氧氧化磷酸戊糖途径乙酰CoA通过柠檬酸-丙酮酸循环出线粒体（二）合成原料（三）合成基本过程2.鲨烯的合成3.胆固醇的合成1.甲羟戊酸的合成胆固醇合成的限速酶1.甲羟戊酸的合成2.鲨烯的合成3.胆固醇的合成二、胆固醇的去路胆固醇的母核——环戊烷多氢菲在体内不能被降解，但侧链可被氧化、还原或降解，实现胆固醇的转化。转化成胆汁酸及类固醇激素是体内胆固醇的主要去路（一）胆固醇可转变为胆汁酸这是胆固醇在体内代谢的主要去路。0.4～0.6g肝胆汁酸胆汁肠腔重吸收（胆汁酸的肠肝循环）肠道菌还原后排出体外大部分小部分2.转变为类固醇激素：肾上腺皮质细胞胆固醇束状带皮质醇（调节糖、脂、蛋白的代谢，又称为糖皮质激素）醛固酮（调节水盐代谢，又称为盐皮质激素）球状带雄激素网状带3.转化为维生素D3胆固醇脱氢7-脱氢胆固醇紫外光前维生素D3异构化维生素D3肝、肾1,25-(OH)2-D3参与钙磷代谢维生素D缺乏：成年人：软骨病儿童：佝偻病第六节MetabolismofLipoprotein血浆脂蛋白代谢一、血脂的概念来源种类：甘油三酯、磷脂、胆固醇及其酯以及游离脂酸。外源性——从食物中摄取内源性——肝、脂肪细胞及其他组织合成后释放入血定义：血浆所含脂类统称血脂20%神经鞘磷脂70%卵磷脂10%脑磷脂特点：受膳食、年龄、性别、职业及代谢等因素影响，波动范围大。1、电泳法－CM前二、血浆脂蛋白的组成和结构（一）血浆脂蛋白的分类血脂与血浆中的载脂蛋白结合，以脂蛋白(lipoprotein)形式而运输。＋2、超速离心法乳糜微粒chylomicron(CM)极低密度脂蛋白verylowdensitylipoprotein(VLDL)低密度脂蛋白lowdensitylipoprotein(LDL)高密度脂蛋白highdensitylipoprotein(HDL)CM、VLDL、LDL、HDLCMVLDLLDLHDL密度＜0.950.95~1.0061.006~1.0631.063~1.210组成脂类含TG最多，80~90%含TG50~70%含胆固醇及其酯最多，40~50%含脂类50%蛋白质最少，1%5~10%20~25%最多，约50%载脂蛋白组成apoB48、E

AI、AIIAIV、CICII、CIIIapoB100、CI、CII、CIII、EapoB100apoAI、AII（二）血浆脂蛋白的组成载脂蛋白(apolipoprotein,apo)指血浆脂蛋白中的蛋白质部分。（三）载脂蛋白定义：③载脂蛋白可调节脂蛋白代谢关键酶活性②载脂蛋白可参与脂蛋白受体的识别①

结合和转运脂质，稳定脂蛋白的结构载脂蛋白的功能：CM

：小肠粘膜细胞利用外源脂类加上载脂蛋白形成

CM，经淋巴管入血液，5~15min。

功能：

转运外源性甘油三酯及胆固醇的主要形式。VLDL：