第六章脂代谢

第六章

脂类代谢MetabolismofLipid概述脂类(lipids)一类非均一、物理化学性质相近,且能为机体利用的有机化合物,其共同特征是不溶于水而易溶于有机溶剂.分类与功能结构分类与功能脂肪(甘油三酯,TG):供能和储能类脂胆固醇(酯)磷脂糖脂结构脂肪酸+醇(甘油、鞘氨醇、胆固醇)FAFAFA甘油甘油三酯

FA鞘氨醇鞘脂

FA胆固醇胆固醇酯

FAFAPiX甘油X=胆碱、水、乙醇胺、丝氨酸、甘油、肌醇、磷脂酰甘油等

甘油磷脂FAPiX鞘氨醇鞘磷脂

第一节脂肪酸(FFA)来源自身合成食物供给必需脂酸:某些多不饱和脂酸，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，包括亚油酸、亚麻酸和花生四烯酸.分类依碳链长度短链脂酸:2～4中链脂酸:6～10长链脂酸:12～26依双键含量饱和脂酸

不饱和脂酸单不饱和脂酸多不饱和脂酸脂酸的命名⊿编码体系:从羧基端

ω或n编码体系:从甲基端

依双键位置将不饱和脂酸分为四族:

ω–3、ω–6、

ω–7、ω–9哺乳动物不饱和脂酸按ω（或n）编码体系分类族母体脂酸ω-7（n-7）软油酸（16：1，ω-7）ω-9（n-9）油酸（18：1，ω-9）ω-6（n-6）亚油酸（18：2，ω-6，9）ω-3（n-3）α-亚麻酸（18：3，ω-3，6，9）哺乳类体内多不饱和脂酸均由相应母体脂酸衍生而来动物只能合成油酸（ω-9）和软油酸（ω–7）

ω3、ω6、ω9三族在体内彼此不能相互转化亚油酸花生四烯酸(前列腺素)α-亚麻酸二十二碳六烯酸(DHA)思考题:大鼠自出生后饲以去脂膳食,会造成下列哪种脂缺乏?A.胆固醇B.TGC.鞘磷脂

D.前列腺素答案:D第二节脂类的消化与吸收脂类的消化对象:TG(主);磷脂、胆固醇(少)部位:小肠上段条件:形成脂-水界面乳化剂(胆汁酸盐)乳化成微团酶作用:吸附于脂-水界面各酶及过程酶包括:胰脂酶、辅脂酶、磷脂酶A2

、胆固醇酯酶作用甘油三酯

胰脂酶

辅脂酶

2-甘油一酯+2FFA

磷脂

磷脂酶A2

溶血磷脂+FFA

胆固醇酯

胆固醇酯酶

胆固醇+FFA

辅酯酶胰泡中合成酶原,在十二指肠中激活,不具脂酶活性作用解除胆汁酸盐对胰脂酶的抑制防止胰脂酶在脂-水界面变性同时结合胰脂酶和脂肪,增加胰脂酶活性,促进TG水解消化的终产物形式混合微团（mixedmicelles）甘油一酯、脂酸、胆固醇、溶血磷脂中链脂酸（6～10C）和短链脂酸（2～4C）构成的甘油三酯胆汁酸盐脂类吸收部位：十二指肠下段和空肠上段吸收方式

极少量TG（短、中）乳化吸收肠黏膜细胞脂酶甘油+FFA门静脉血循环短、中链脂酸直接吸收门静脉肝甘油一酯和长链（12～26C）脂酸肠黏膜细胞甘油一酯途径TG胆固醇肠黏膜细胞胆固醇酯溶血磷脂磷脂肠黏膜细胞CoA+RCOOH甘油一酯途径酯酰CoA合成酶ATPAMPPPiRCOCoA甘油一酯酯酰CoA转移酶甘油二酯RCOCoACoA酯酰CoA转移酶RCOCoACoATG消化后的去路淋巴管

血循环乳糜微粒(chylomicron,CM)

TG、CE、PL

+载脂蛋白(apo)B48、C、AⅠ、AⅣ

第三节甘油三酯的代谢甘油三酯的分解代谢（一）脂肪动员（fatmobilization）定义：指储存在脂肪细胞中的甘油三酯，被脂酶逐步水解为游离脂酸和甘油并释放入血，通过血液运输至其它组织氧化利用的过程。酶：甘油三酯脂酶甘油二酯脂酶甘油一酯脂酶

关键步骤：TG甘油二酯+FFA关键酶：甘油三酯脂酶激素敏感性甘油三酯脂酶(HSL)（hormonesensitivetriglyceridelipase）脂解激素：肾上腺素、胰高血糖素、促肾上腺皮质激素、促甲状腺激素等抗脂解激素：胰岛素、前列腺素E2产物：

FFA（清蛋白）

心、肝、骨骼肌

甘油

肝、肾、肠脂解激素-受体G蛋白ACATPcAMPPKA+++HSLa(无活性)HSLb(有活性)TG

甘油二酯（DG）FFA甘油一酯FFA甘油二酯脂肪酶甘油FFA甘油一酯脂肪酶

HSL-----激素敏感性甘油三酯脂肪酶脂肪动员过程：（二）甘油的代谢肝、肾、肠等组织

糖异生甘油二酯途径TG(三)脂酸的氧化场所：除脑外，肝、肌最活跃胞液、线粒体方式：β-氧化过程：三个阶段脂酸活化（胞液）

脂酸+CoASH脂酰

CoA脂酰CoA合成酶ATPAMPPPiRCHRCH22CHCH22CC--OHOHOO=OO=RCHRCH22CHCH22CC~SCoA

~SCoA

OO=OO=Mg2+脂酰CoA进入线粒体

—限速步骤关键酶

脂酸的β-氧化β-氧化学说:脂酸在体内的氧化分解是从羧基端的β-碳原子开始,每次裂解2个C原子.部位:肝、线粒体酶:脂酸β-氧化多酶复合体脂酰CoA脱氢酶⊿2烯酰水化酶β-羟脂酰CoA脱氢酶β-酮脂酰CoA硫解酶脱氢加水再脱氢硫解脂酰CoA

L(+)-β羟脂酰CoAβ酮脂酰CoA脂酰CoA+乙酰CoA脂酰CoA

脱氢酶反⊿2-烯酰CoAL(+)-β羟脂酰CoA脱氢酶

NAD+NADH+H+⊿2--烯脂酰CoA

水化酶H2OFADFADH2β酮脂酰CoA

硫解酶CoA-SH5乙酰CoATAC彻底氧化分解酮体(肝)肝外组织利用FADH2呼吸链H2O1.5ATPNADH+H+呼吸链H2O2.5ATP脂酰CoA合成酶ATPCoASHAMPPPi肉碱转运载体线粒体膜脂酰CoA脱氢酶FADFADH2⊿--烯酰CoA

水化酶2H2OL(+)-β羟脂酰CoA脱氢酶

NAD+NADH+H+

β酮脂酰CoA

硫解酶CoA-SHH2O呼吸链

1.5ATPH2O呼吸链

2.5ATPTAC小结脂酸氧化发生在胞液和线粒体中整个过程包括脂酸活化、进入线粒体和β-氧化三个阶段,其中脂酰CoA进入线粒体是整个过程的限速步骤关键酶是肉碱脂酰转移酶Ⅰβ-氧化每轮循环包括脱氢、加水、再脱氢和硫解四步每次循环的产物为FADH2、NADH+H+、乙酰CoA和少2C的脂酰CoA以软脂酸为例经过7轮循环,最终产物为7分子FADH2、7分子NADH+H+、8分子乙酰CoA能量计算:

生成ATP8×10+7×2.5+7×1.5=108

净生成ATP108–2=106（四）酮体的生成和利用酮体：乙酰乙酸、β-羟丁酸、丙酮三者合称为酮体。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、肌肉）线粒体CO2CoASH

CoASH

NAD+NADH+H+β-羟丁酸脱氢酶HMGCoA

合酶乙酰乙酰CoA硫解酶HMGCoA

裂解酶1.

酮体的生成

NAD+NADH+H+琥珀酰CoA

琥珀酸CoASH+ATP

PPi+AMP

CoASH

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）2.

酮体的利用2乙酰CoA

乙酰乙酰CoA

乙酰CoA

乙酰乙酸HMGCoA

D(-)-β-羟丁酸丙酮乙酰乙酰CoA

琥珀酰CoA

琥珀酸2乙酰CoA

小结酮体生成的生理意义肝向外输出能量的一种方式，可被脑组织利用。癫痫治疗中的“生酮饮食法”为何糖尿病患者病房中散发烂苹果味？二、脂肪的合成代谢（一）脂肪酸的合成（软脂酸）部位：组织定位：肝（主）肾、脑、肺、乳腺、脂肪亚细胞定位：胞液中

喜食糖为何易发胖？生食鸡蛋是否有益健康？原料：乙酰CoA（主要来自葡萄糖）乙酰CoA（线粒体）脂酸合成（胞液）柠檬酸-丙酮酸循环（消耗1分子ATP）NADPH(主要来自磷酸戊糖途径；胞液

中异柠檬酸脱氢酶和苹果酸酶)ATP、HCO3(CO2)、Mn2+线粒体基质

胞液

线粒体膜柠檬酸

柠檬酸

CoA

乙酰CoA

ATP

AMPPPi

ATP柠檬酸裂解酶

草酰乙酸

苹果酸苹果酸

NADPH+H+

NADP+苹果酸酶

丙酮酸CO2丙酮酸乙酰CoA

CO2CoA

草酰乙酸

H2O柠檬酸合酶

3.过程丙二酰CoA的合成

丙二酰CoA

+

ADP+Pi

ATP

+

HCO3-

+乙酰CoA

酶：乙酰CoA羧化酶（限速酶）变构酶柠檬酸、异柠檬酸+—软脂酰CoA、其他长链脂酰CoA辅基：生物素激活剂：Mn2+共价修饰调节：依赖AMP的蛋白激酶脂酸合成从乙酰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。各种生物合成脂酸的过程基本相似。*软脂酸合成酶

大肠杆菌：有7种酶蛋白（乙酰基转移酶、转酰基酶、β酮脂酰合成酶、β酮脂酰还原酶、脱水酶、脂烯酰还原酶和硫酯酶），聚合在一起构成多酶体系。

高等动物7种酶活性都在一条多肽链上，属多功能酶，由一个基因编码；有活性的酶为两相同亚基首尾相连组成的二聚体。三个结构域：底物进入缩合单位还原单位软脂酰释放单位酰基载体蛋白(ACP)其辅基是4´-磷酸泛酰氨基乙硫醇,是脂酰基载体。软脂酸的合成过程底物进入

乙酰CoA

CE-S-乙酰基

(缩合酶)

丙二酰CoA

ACP-S-丙二酰基

软脂酸合成酶

乙酰基（第一个）丙二酰基缩合

CO2还原

NADP+H+NADP+脱水

H2O再还原NADPH+H+NADP+转位ACPSC=OCH2CH2CH3CEHS转位

SO=CCH2CH2CH3CEACPHS丁酰基由E2-泛-SH（ACP上)转移至E1-半胱-SH（CE上）。CESO=CCH3ACPSC=OCH2—COO-4H++4e-CO2CESO=C

CH2

CH2

CH3

ACPSC=OCH2—COO-

4H++4e-CO2CESO=CCH2

CH2

CH2

CH2

CH3

ACPSC=OCH2—COO-

4H++4e-CO2CESO=CCH2

CH2

CH2

CH2

CH2

CH2

CH3

ACPSC=OCH2—COO-

O-O=C

CH2

CH2

CH2

CH2

CH2

CH2

CH3

CH2CH2

CH2

CH2

CH2

CH2CH2

CH2

CEACPHSHS+经过7轮循环反应，每次加上一个丙二酰基，增加两个碳原子，最终释出软酯酸。软脂酸合成的总反应

CH3COSCoA

+7

HOOCH2COSCoA

+

14NADPH+H+CH3(CH2)14COOH

+

7CO2

+6H2O

+8HSCoA

+14NADP+

软脂酸的合成总图小结：脂酸β-氧化与合成的异同点相同点都需要载体携带酰基都以硫酯键结合载体都是2C为单位的延长或分解不同点部位：氧化在线粒体中；合成在胞液中酰基载体：氧化是CoASH；合成是ACP不同点过程：氧化经过脱氢、加水、再脱氢和硫解四步；合成经过缩合、加氢、脱水和加氢四步反应部位：氧化在羧基端变化；合成在甲基端变化辅基：氧化是FAD+和NAD+；合成是NADP+酶系：氧化是氧化酶系；合成是合成酶系脂酸：β-氧化针对饱和偶数碳脂酸；合成是针对软脂酸不同点CO2：氧化不需要；合成需要2C单位：氧化是乙酰CoA；合成除一开始是乙酰CoA外，后续为丙二酰CoA能量：氧化产能；合成耗能能否说脂酸合成是β-氧化的逆过程？（二）软脂酸的加工碳链的延长和缩短脱饱和：软油酸和油酸碳链的延长和缩短缩短：β-氧化延长：肝内质网：丙二酰CoA（供C）

NADPH+H+(供H)

方式：类似软脂酸合成

载体：CoASH

产物：小于24C，以18C为多线粒体：乙酰CoA（供C）

NADPH+H+(供H)

方式：β-氧化逆过程（酶不同）产物：小于24或26C，以18C为多（二）脂肪的合成1.合成部位肝（强）；脂肪组织；小肠光面内质网

肝：合成但不储存，形成VLDL脂肪组织：葡萄糖（主）；CM,VLDL（少）小肠：利用消化产物脂肪肝形成原因及防治？原因TG合成增加FFA输入增多肝合成FFA增多糖转变为TG增多FFA氧化减少运输障碍：VLDL合成分泌减少防治：胆碱、SAM、蛋氨酸、烟酸、不饱和脂酸、磷脂等2.合成原料：甘油、脂酸[葡萄糖（主）；消化产物（少）]3.过程：

1）甘油一酯途径（略）：小肠

2）甘油二酯途径：肝、脂肪组织

3-P甘油+2脂酰CoA

磷脂酸1，2-甘油二酯TG3-P甘油：葡萄糖（主）；肝肾可利用甘油而

脂肪组织不能脂酰CoA转移酶磷脂酸磷酸酶第四节磷脂代谢定义：含磷酸的脂类分类甘油磷脂：甘油（含量最多的磷脂）鞘磷脂：鞘氨醇、二氢鞘氨醇磷脂的功能组成生物膜组成血浆脂蛋白与脂肪肝形成有关参与信号转导及凝血第五节胆固醇代谢固醇共同结构：环戊烷多氢菲胆固醇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一.胆固醇合成部位:全身(除脑、成熟红细胞外)、肝(主)

胞液、光面内质网合成原料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草酰乙酸-柠檬酸途径过程甲羟戊酸合成:(限速反应)合成胆固醇的限速酶鲨烯的合成胆固醇的合成二.胆固醇的去路转变为胆汁酸

胆固醇在在肝细胞中转化成胆汁酸(bileacid)，随胆汁经胆管排入十二指肠，是体内代谢的主要去路。转变为类固醇激素转变为维生素D3的前体:7-脱氢胆固醇第六节血浆脂蛋白代谢一.血脂定义:血浆所含脂类(TG、磷脂、胆固醇及其酯、FFA)来源与去路来源:脂消化吸收;脂合成去路:氧化分解;构成生物膜;脂库储存;转变为其他物质二.血浆脂蛋白分类、组成及结构

血脂与血浆中的蛋白质结合，以脂蛋白(lipoprotein)形式而运输。（一）血浆脂蛋白的分类电泳法♁

CM前超速离心法：CM、VLDL、LDL、HDL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

HDL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、CⅡCⅢ、EapoB100apoAⅠ、AⅡ（二）血浆脂蛋白的组成(三)载脂蛋白(apolipoprotein,ap