第08章：脂类代谢

第八章脂类代谢

（LipidMetabolism）脂类概述脂肪的分解代谢脂肪的合成代谢磷脂代谢√√第一节脂类概述一、定义性质：不溶于水，高溶于有机溶剂；本质：脂（脂肪酸+醇）及其衍生物；脂肪酸：多为≥C4一元羧酸；醇：甘油、高级一元醇、固醇；元素组成：主要为C、H、O（N、S、P）分布：植物（果实、种子）；动物（脂肪组织）二、分类1）简单脂：脂肪酸+醇类；2）复合脂：单纯脂类+非脂成分；磷脂：磷酸和含氮碱；糖脂：糖；硫脂：硫酸；3）衍生脂：由1）2）衍生。萜类：如天然色素、香精油、天然橡胶；类固醇：如胆固醇、性激素；其他：如维生素A、D、E、K等。按化学组成分三、生物体内的重要脂类三酰甘油R1、R2、R3可以相同、不全相同、完全不同；R2多是不饱和的甘油磷脂X=乙醇胺

磷脂酰乙醇胺（脑磷脂）（PE）X=胆碱磷脂酰胆碱（卵磷脂）（PC）X=Ser磷脂酰丝氨酸（PS）X=磷脂酰甘油二磷脂酰甘油（心磷脂）X=H磷脂酸（PA）X=甘油磷脂酰甘油（PG）X=肌醇磷脂酰肌醇（PI）四、生物学功能贮能供能物质；生物膜结构组分；生理活性物质的前体：萜类、固醇类；与信息识别和传递有关：糖脂；与人类的某些疾病有关：动脉粥样硬化、脂肪肝一、脂肪的吸收和转运胆汁酸+外源性脂肪→混合微团（增加脂-水界面）→脂肪分解（脂肪酸+2-单酰甘油）→小肠吸收→重新形成三酰甘油→乳糜微粒（三酰甘油、胆固醇、载脂蛋白）→血液运输→TG在毛细血管中被分解，后被储存或分解，胆固醇被肝脏吸收第二节脂肪的分解代谢脂类的运输—血浆脂蛋白VLDLLDLHDL密度小密度大脂蛋白的分类VLDL：将肝脏合成的内源性三酰甘油和胆固醇运输到脂肪、肌肉、心肌等组织。LDL（坏胆固醇）：富含胆固醇，将胆固醇运输到身体的各个组织器官中。HDL（好胆固醇）：含有大量的蛋白质，将外周组织的胆固醇运回肝脏进行代谢，合成胆汁酸或排出体外。第一步为限速步骤，磷酸化的脂肪酶有活性；酶：脂肪细胞（动物）；脂体、油体、乙醛酸循环体（植物）二、三酰甘油的降解三、甘油的去路磷酸二羟丙酮沟通甘油代谢与糖代谢甘油真核细胞甘油彻底氧化分解的能量计算甘油↓-ATPα-磷酸甘油↓+NADH磷酸二羟丙酮↓EMP+NADH+2ATP丙酮酸↓+NADH

乙酰CoA↓TCA+3NADH+FADH2+GTPCO2+H2O

合计：16.5或18.5ATP四、脂肪酸的氧化分解饱和脂肪酸的氧化分解

β-氧化

α-氧化ω-氧化单不饱和脂肪酸的氧化分解多不饱和脂肪酸的氧化分解不饱和脂肪酸的氧化分解奇数碳原子脂肪酸的氧化分解转运水化脱氢硫解脱氢细胞质线粒体基质乙酰CoA产物β-氧化线粒体内膜活化（一）饱和脂肪酸的氧化分解+HSCoA+

ATP脂酰CoA+AMP+PPi消耗2个高能键1、脂肪酸的活化----脂酰CoA的形成细胞定位：细胞质脂酰CoA合成酶2、脂酰CoA转运入线粒体<C10脂肪酸：直接穿越内膜，在线粒体内活化>C10脂肪酸：细胞质中活化后，再转运入线粒体（肉碱转运系统）脂肪酸分解代谢的关键酶在一系列酶的作用下，脂肪酸的α、β碳原子间脱氢氧化并断裂，生成乙酰CoA和比原来少2个碳原子的脂酰CoA的过程。

H2O+CoAFADNAD+βαFADH2NADH+H+3、β-氧化（β-Oxidation）反应历程：能量计算：1分子软脂酸可进行7轮β-氧化，产生8个乙酰CoA、7个

FADH2、7个NADH+H+彻底氧化分解得到：10×8+1.5×7+2.5×7=108ATP脂肪酸活化：消耗2个高能磷酸键净生成：108–2=106ATP软脂酸彻底氧化分解的能量计算αO2O2+

CO2降解带支链、奇数C原子、过长的脂肪酸机理不清哺乳动物：叶绿醇（绿色植物）→植烷酸→α-氧化→降植烷酸→β-氧化4、α-氧化αωO2ω-氧化+β-氧化快速双向β-氧化海洋浮游微生物降解原油5、ω-氧化>C12脂肪酸β-氧化<C12脂肪酸ω-氧化动物（二）奇数碳原子脂肪酸的氧化分解奇数碳原子脂肪酸→β-氧化→丙酰CoA丙酰CoA→琥珀酰CoA→TCA循环酶：烯脂酰CoA异构酶（单不饱和、多不饱和）、2,4-二烯脂酰CoA还原酶（多不饱和）（三）不饱和脂肪酸的氧化分解

3HSCoA3CH3COSCoA烯脂酰CoA异构酶

β-氧化β-氧化β-烯脂酰CoA

β~SCoA1、单不饱和脂肪酸将γ顺式双键转变成β反式双键以油酸为例γ-烯脂酰CoAγ~SCoA2、多不饱和脂肪酸烯脂酰CoA异构酶2,4-二烯脂酰CoA还原酶五、酮体代谢1、酮体的生成2、酮体的利用3、酮体的生理意义正常：缺糖时，肝为肝外组织（心、肾、骨骼肌）提供的能源物质—肝内合成肝外用；异常：在长期饥饿、糖尿病时，酮体生成过多，可引起血、尿中酮体含量过高或酸中毒。

脂肪降解甘油+ATP3-磷酸甘油+ADP

甘油激酶一、3-磷酸甘油的合成

EMP磷酸甘油脱氢酶

3-磷酸甘油磷酸二羟丙酮第三节脂肪的合成代谢二、脂肪酸的合成从头合成：乙酰CoA→软脂酸（16C饱和一元羧酸）延长合成：软脂酸→可达26C饱和一元羧酸去饱和：引入双键（一）饱和脂肪酸的从头合成1、定义：以乙酰CoA为原料，在乙酰CoA羧化酶和脂肪酸合成酶系的作用下，逐步延长碳链合成软脂酸的过程。2、反应体系原料：乙酰CoA酶系：乙酰CoA羧化酶、脂肪酸合成酶系体系：BCCP、ATP、CO2、ACP、NADPH+H+产物：软脂酸（16C饱和一元羧酸）细胞质（1）乙酰CoA的转运柠檬酸-丙酮酸穿梭系统3、反应历程（2）丙二酸单酰CoA的合成

+CO2乙酰CoA羧化酶ATP、Mn2+、生物素丙二酸单酰CoA

乙酰CoA羧化酶是脂肪酸合成的限速酶辅助蛋白：生物素羧基载体蛋白（BCCP）酶酰基载体蛋白（ACP）中间产物脂肪酸脂肪酸合成酶系：作用：吊运中间产物在各酶活性中心间传递酰基载体蛋白（ACP）A辅酶A（CoA）HS~ACP（3）酰基转移反应CH3COSCoA+HSACPCH3COSACP+HSCoACH2+HSACPCH2+HSCoA乙酰CoA-ACP转酰酶丙二酰CoA-ACP转酰酶COOHCOSCoACOOHCOSACP乙酰CoA乙酰ACP丙二酸单酰CoA丙二酸单酰ACP（4）缩合反应：CH3COSACPCOOH

CH2COSACP+β-酮脂酰ACP合成酶CH3CCH2COSACP乙酰乙酰ACP+CO2+HSACPO（5）第一次还原CH3CCH2COSACPCH3CHCH2COSACPNADPH+H+NADP+β-酮脂酰ACP还原酶乙酰乙酰ACPβ-羟丁酰ACPPPP途径OHO（6）脱水CH3CHCH2COSACPβ-羟丁酰ACPCH3CH=CHCOSACPα,β-烯丁酰ACPH2Oβ-羟脂酰ACP脱水酶OH（7）第二次还原CH3CH=CHCOSACPα,β－烯丁酰ACPCH3CH2CH2COSACP丁酰ACPNADPH+H+NADP+烯脂酰ACP还原酶PPP途径CH3COSACP乙酰ACP63合成酶245还原酶脱水酶还原酶转移酶4C4C6C6C6C4C→6C3CCO26C6C→8C

→16C硫酯酶软脂酸+ACP1从头合成与β-氧化的区别从头合成

β-氧化

反应场所细胞质线粒体转运系统柠檬酸-丙酮酸转运系统肉碱转运系统酰基载体HSACPHSCoA直接二碳单位丙二酸单酰基乙酰基辅助因子NADPH+H+NAD+、FAD酶7种4种反应缩合、还原、脱水、还原脱氢、水合、脱氢、硫解能量变化（以软脂酸为例）

消耗7个ATP及14个NADPH产生106个ATP脂肪酸的从头合成不是β-氧化的简单逆转（二）脂肪酸碳链的延长1、线粒体基本是β-氧化的逆过程；

过程：缩合、还原、脱水、再还原；二碳供体：乙酰CoA产物：软脂酸→18C、20C、26C2、内质网基本=从头合成过程：缩合、还原、脱水、再还原

ACP→CoA二碳供体：丙二酸单酰CoA（三）不饱和脂肪酸的合成饱和脂肪酸脂酰CoA去饱和酶引入双键动物易在△9引入单双键，植物、微生物则能引入多双键。常见：棕榈酸（16:1△9）、油酸（18:1△9）、亚油酸（18:2△9,12）、亚麻酸（18:3△9,12,15）、花生四烯酸（20:4△5,8,11,14）必需脂肪酸：维持哺乳动物正常生长所需而自身又不能合成的脂肪酸，包括亚油酸、亚麻酸。花生四烯酸为半必需脂肪酸。+ATP甘油激酶P+ADP脂肪酸+HSCoA脂肪酸硫激酶脂酰CoA三、脂肪的合成1、活化溶血磷脂酸2、合成一、磷脂的降解第四节磷脂代谢合成部位：全身，主要在肝，肾，小肠

细胞定位：内质网原