脂类代谢（动物生物化学）

一、概念：脂类是生物体内不溶于水而溶于有机溶剂的一大类物质的总称，包括脂肪和类脂。脂类类脂固醇类：如胆固醇磷脂糖脂脂肪：又称三酯酰甘油或甘油三酯动物生物化学脂类概述二、脂类的主要生理功能（1）储能和供能的主要物质脂肪组织储存脂肪,约占体重10～20%.1g脂肪在体内彻底氧化供能约38KJ，而1g糖彻底氧化仅供销能16.7KJ。合理饮食

脂肪氧化供能占15～25%空腹脂肪氧化供能占50%以上禁食1～3天脂肪氧化供能占85%饱食、少动脂肪堆积，发胖脂类概述动物生物化学（2）促脂溶性的维生素的吸收（3）保护机体组织内脏周围的脂肪组织有固定内脏器官、减少摩擦和缓冲外部冲击的作用。（4）类脂是构成组织细胞的必要成分磷脂是生物膜的重要组成成分。（5）供给不饱和脂肪酸不饱和脂肪酸，如亚油酸、亚麻酸、花生四烯酸等。脂类概述动物生物化学三、血浆脂蛋白（1）血脂与血浆脂蛋白(脂蛋白,LP)1.血脂：血浆中所含脂类的总称，主要包括甘油三酯、磷脂、胆固醇、胆固醇酯及游离脂肪酸等。血脂与血浆中的蛋白质结合形成血浆脂蛋白形式存在和运输。脂类概述动物生物化学血脂来源：①肠道中食物脂类的消化吸收；②由肝脏、脂肪细胞及其他组织合成后释放入血；③储存的脂肪动员释放入血。血脂的去路①进入脂肪组织储存；②氧化供能；③构成生物膜；

④转变为其他物质脂类概述动物生物化学（2）血浆脂蛋白的组成主要由蛋白质、甘油三酯、磷脂、胆固醇及其酯组成，但不同的脂蛋白的蛋白质和脂类的组成比例及含量各不相同。各种脂蛋白的功能亦不相同。脂类概述动物生物化学乳麋微粒（CM）极低密度脂蛋白VLDL低密度脂蛋白LDL高密度脂蛋白HDL脂蛋白的种类（按密度大小分）脂类概述动物生物化学(1)乳糜微粒（CM）小肠粘膜细胞中生成主要功能:

外源性甘油三酯转运至脂肪、心和肌肉等肝外组织而利用，同时将食物中外源性胆固醇转运至肝脏；脂类概述动物生物化学（2）极低密度脂蛋白(VLDL)

肝脏内生成，体内转运内源性甘油三酯的主要方式；（3）低密度脂蛋白(LDL)

由VLDL转变功能：将肝脏合成的内源性胆固醇运到肝外组织，保证组织细胞对胆固醇的需求脂类概述动物生物化学（4）高密度脂蛋白(HDL)

肝脏和小肠中生成主要功能：

将肝外细胞释放的胆固醇转运到肝脏防止胆固醇在血中聚积、防止动脉粥样硬化脂类概述动物生物化学脂类概述动物生物化学

四、脂肪动员概念：储存于脂肪细胞中的脂肪，在脂肪酶作用下逐步水解为游离脂肪酸和甘油，释放入血供其它组织利用的过程，称脂肪动员。激素敏感脂肪酶：甘油三酯脂肪酶是脂肪动员的限速酶，其活性受多种激素调节，故名。脂类概述动物生物化学动物生物化学谢谢观赏！脂类概述反刍动物瘤胃中的发酵产物主要是低级脂肪酸，其中乙酸占70%，丙酸占20%，丁酸占10%。反刍动物体内的葡萄糖约有50%是以丙酸为原料经异生作用产生的，其余大部分来自氨基酸。长链的奇数碳原子脂肪酸在氧化时，首先进行β-氧化，在只剩下末端三个碳原子的丙酰CoA之后，进入丙酸代谢途径继续转化。丙酸的代谢动物生物化学动物生物化学丙酸的代谢动物生物化学谢谢观赏！丙酸的代谢

脂肪酸在心肌、骨骼肌等组织中β-氧化生成的大量乙酰CoA，通过TCA循环彻底氧化成二氧化碳和H2O。而在肝脏中脂肪酸β-氧化生成的乙酰CoA，有一部分转变成乙酰乙酸、β-羟丁酸及丙酮。这三种中间产物统称为酮体：β-羟丁酸约70％乙酰乙酸约30％丙酮含量极微酮体的生成和利用动物生物化学酮体的生成场所：肝脏酮体的生成原料：乙酰辅酶A酮体的生成和利用动物生物化学羟甲基戊二酸单酰CoA（HMGCoA）脂肪酸硫解酶2CH3COSCoACH3COCH2COSCoA乙酰乙酰CoAHOOCCH2-C-CH2COSCoA|CH3OH|HMG-CoA裂解酶HMG-CoA合成酶CH3COSCoACoASH--氧化CH3COCH2COOHCH3CHOHCH2COOH乙酰乙酸丙酮--羟丁酸脱氢酶CO2NADH+H+NAD+CH3COCH3脱羧酶CoASH酮体的生成和利用动物生物化学肝脏缺乏利用酮体的酶，进入血液，输送到肝外组织利用;酮体的生成和利用动物生物化学酮体的生理意义：（1）正常情况下肝脏输出能源的一种形式；（2）饥饿或疾病时，为心、脑等重要器官提供必要的能源。酮体代谢的特点：肝内生成，肝外利用动物生物化学酮体的生成和利用酮血症正常生理条件，血中酮体的含量极低，0.078～0.49mmol/L;饥饿、高脂低糖膳食、糖尿病：脂肪动员加强，肝中酮体生成过多，超过肝外组织利用能力血中酮体升高。酮体的生成和利用动物生物化学临床意义：正常成人24小时尿内含量分别为25mg,9mg和3mg，因含量少，用一般方法无法检出。当糖类代谢发生障碍时，脂肪的分解代谢增加，所产生的酮体（严重者可使血浆酮体高达3～4g/L）超过肝外组织所能利用，即积聚在体内，可引起酸中毒。酮体的生成和利用动物生物化学尿内出现酮体，是代谢性酸中毒的表现。阳性见于糖尿病酮症酸中毒、严重的妊娠中毒性休克。另外，分娩后以及摄入多量脂肪和蛋白质、重症不能进食（如食道癌等）或进食而不摄入糖类时，均可因体内缺乏，大量分解脂肪而致尿中酮体阳性。正常值：阴性酮体的生成和利用动物生物化学动物生物化学谢谢观赏！酮体的生成和利用一、脂肪的水解动物生物化学脂肪分解代谢ATPADP甘油激酶(肝、肾、肠)NAD+NADH+H磷酸甘油脱氢酶酵解途径CH2OHCHHOCH2OH甘油CH2OHCHHOCH2OPα-磷酸甘油CH2OHCCH2O=OP磷酸二羟丙酮二、甘油的代谢动物生物化学脂肪分解代谢脂肪酸活化

—脂酰CoA（胞液）三、脂肪酸的分解代谢脂酰CoA合成酶ATPAMPPPi脂肪酸RCHRCH22CHCH22CC--OHOHOO=OO=脂酰~SCoARCHRCH22CHCH22CC~SCoA~SCoAOO=OO=CoA-SH脂肪分解代谢动物生物化学2.脂酰CoA进入线粒体脂肪酸氧化的酶系存在线粒体基质内，但胞液中活化的长链脂酰CoA（12C以上）却不能直接透过线粒体内膜，必须与肉碱(或肉毒碱)结合成脂酰肉碱才能进入线粒体基质内。脂肪分解代谢动物生物化学3.脂酰CoA的β-氧化过程脂酰CoA进入线粒体基质后，经脂肪酸β-氧化酶系的催化作用，在脂酰基α,β-碳原子上依次进行脱氢、加水、再脱氢及硫解4步连续反应，使脂酰基在α与β-碳原子间断裂，生成1分子乙酰CoA和少2个碳原子的脂酰CoA，具体步骤如下:脂肪分解代谢动物生物化学脂肪分解代谢动物生物化学氧化的生化历程乙酰CoAFADFADH2

NAD+NADHRCH2CH2CO-SCoA脂酰CoA

RCHOHCH2CO~ScoARCOCH2CO-SCoARCH=CH-CO-SCoA+CH3CO~SCoAR-CO~ScoAH2O

CoASHTCA

乙酰CoAATPH20呼吸链H20呼吸链

乙酰CoA

乙酰CoA

乙酰CoA

乙酰CoA

乙酰CoA脂肪分解代谢

脂肪酸氧化的能量生成(16C)

消耗脂肪酸活化产生7FADH2

7NADH+H+8乙酰CoA

129-227=1437=21128=96净生成ATP脂肪分解代谢动物生物化学脂肪分解代谢动物生物化学动物生物化学谢谢观赏！脂肪分解代谢动物生物化学脂酰CoA的β氧化一、脂酰CoA的-氧化过程

(1)-氧化定义：脂酰CoA进入线粒体后逐步氧化分解，经过脱氢、加水、再脱氢、硫解

生成少两个碳原子的脂酰CoA和一分子乙酰CoA的过程，由于此氧化过程主要发生在脂酰基的-碳原子上，故称-氧化。动物生物化学脂酰CoA的β氧化①脱氢HRC

CC～SCoAHHαHFADFADH2

脂酰CoA脱氢酶脂酰CoAα,β-烯脂酰CoAO2ATP动物生物化学脂酰CoA的β氧化H2OHOH②加水RC

CC～SCoAHαHHOHβ-羟脂酰CoAH2O水化酶α,β-烯脂酰CoAO动物生物化学脂酰CoA的β氧化③再脱氢RC

CC～SCoAHαHOHHOβ-羟脂酰CoA脱氢酶β-酮脂酰CoAβ-羟脂酰CoANAD+NADH+H+呼吸链3ATP脂酰CoA的β氧化④硫解ORCαHHOCC～SCoASCoAHHSCoASCoA~β-酮脂酰CoA

乙酰CoA辅酶A硫解酶脂酰CoA++少2个碳原子动物生物化学脂酰CoA的β氧化二、氧化反应脂酰CoA脱氢酶FADFADH2烯脂酰CoA水合酶H2ONAD+NADHβ-羟脂酰CoA脱氢酶HSCoA硫解酶动物生物化学动物生物化学谢谢观赏！脂酰CoA的β氧化脂肪的合成动物生物化学甘油磷酸二酯途径以α-磷酸甘油和3分子脂酰CoA为原料合成甘油三酯，是肝细胞和脂肪细胞合成甘油三酯的主要途径。甘油一酯途径主要存在于肠粘膜上皮细胞中，以消化吸收的甘油一酯为前体，与2分子脂酰CoA反应生成甘油三酯。脂肪的合成动物生物化学脂肪代谢的调节在脂肪组织中，脂肪在不断的合成与分解。合成大于分解时，脂肪在体内沉积；分解大于合成时，则体内脂肪减少。动物体内脂肪的增减受多种因素的影响，除遗传因素外，最主要的是供能物质的摄入量与机体能量消耗之间的平衡。这些内外环境的变化都是通过调控机能调控脂肪的合成与分解来实现的。脂肪的合成动物生物化学脂肪动员的程度就取决于酯解和酯化两个相反的过程。酯化和酯解作用并不是简单的可逆过程，而是用以调控脂肪动员或贮存的循环，称为甘油三酯/脂肪酸循环。脂酰CoA脂肪酸甘油三酯α-磷酸甘油甘油葡萄糖丙酮酸葡萄糖甘油FFA-清蛋白复合物血浆脂肪组织酯化酯解血糖浓度降低时，酯化作用减弱，脂肪动员加强；血糖水平升高，酯化作用加强，脂肪动员减少。利用糖的供应来调控脂肪动员，是一个既简单又不易出错的调控机制。脂肪的合成动物生物化学脂肪酸在肝脏中的代谢有三个分支点。肝脏的调控机制在于不断地探测着门静脉中的血糖含量、糖原的贮存量、以及酵解和异生之间的平衡，最终依据机体的需求决定脂肪酸代谢分支点上的中间产物的去向。脂肪酸甘油三酯脂酰CoA乙酰CoA柠檬酸VLDL进入血液酮体乙酰CoA脂肪酸胆固醇TCACO2+H2Oβ-氧化酯化脂肪的合成动物生物化学动物生物化学谢谢观赏！脂肪的合成软脂酸的合成

1.合成部位组织：肝（主要）、脂肪等组织亚细胞：胞液：主要合成16碳的软脂酸肝线粒体、内质网：碳链的延长。脂肪酸合成代谢动物生物化学乙酰CoA全部在线粒体内产生，而脂酸合成酶系在胞液中，乙酰CoA不能透过线粒体内膜,乙酰CoA的转运由柠檬酸-丙酮酸循环完成。脂肪酸合成代谢动物生物化学脂肪酸合成代谢(1)丙二酸单酰CoA的合成乙酰CoA+HCO3-+ATP

乙酰CoA羧化酶Mn2+、生物素在胞浆中进行关键酶

ADP+Pi+丙二酸单酰CoA脂肪酸合成代谢动物生物化学

由脂肪酸合成酶系催化完成脂肪酸合成酶系：

7种酶和1个酰基载体蛋白（ACP）有两个重要的-SH1个位于ACP，1个位于酶上酰基载体蛋白(ACP)，是一种含有-SH的低分子量蛋白质，其辅基为4’-磷酸泛酰巯基乙胺，它是脂酸合成酶系的核心，是脂肪酸合成过程中脂酰基的载体，脂酸合成的各步反应均在ACP上进行。动物生物化学脂肪酸合成代谢1、脂肪酰基转移酶2、转酰基酶3、b-酮脂酰合成酶(含-SH)4、b-酮脂酰还原酶5、水化酶6、a、b-烯脂酰还原酶7、硫酯酶动物生物化学脂肪酸合成代谢

大肠杆菌：是由7种酶蛋白，1个ACP聚合在一构成多酶体系。哺乳动物：7种酶活性都在一条多肽链上，属功能酶，由一个基因编码；有活性的酶两个相同亚基首尾相连组成的二聚体。动物生物化学脂肪酸合成代谢丁酰CoA

ＯCH3CH2CH2C-SACP

OCH3COCH2C-SACP

β-酮丁酰ACP||

OCH3C~SACP乙酰ACP||+β-羟丁酰ACP脱水酶

β-酮丁酰ACP还原酶

NADP+NADPHCoASH

OOHO-C-CH2C-S-ACP

丙二酸单酰-ACP||||β-羟丁酰-ACP|

OHOCH3-CH-CH2-C-S-ACP||

OCH3CHCH-C-S-ACP=α,β-