生物化学脂代谢

生物化学脂代谢第一页，共七十二页，编辑于2023年，星期日脂肪酸：Fattyacids第二页，共七十二页，编辑于2023年，星期日甘油三酯(triglycerideTG)第三页，共七十二页，编辑于2023年，星期日磷脂（Phospholipids）第四页，共七十二页，编辑于2023年，星期日胆固醇Cholesterol第五页，共七十二页，编辑于2023年，星期日主要内容第一节：脂类消化、吸收、运输和贮存第二节：脂肪的分解代谢★第三节：脂肪的合成代谢★第四节：类脂代谢第五节：脂类代谢调节第六页，共七十二页，编辑于2023年，星期日第十章

脂类代谢

第一节脂类的消化、吸收、运输和贮存

第七页，共七十二页，编辑于2023年，星期日一、脂肪的消化、吸收和转运第八页，共七十二页，编辑于2023年，星期日胆汁酸盐的乳化作用第九页，共七十二页，编辑于2023年，星期日脂肪酸、甘油一脂、甘油等乳化吸收肠粘膜细胞乳糜微粒(CM)

+重新酯化一、脂肪的消化、吸收和转运脂肪微团micelles胆汁酸盐乳化脂肪酶水解甘油三酯磷脂，胆固醇脂+载脂蛋白脂蛋白脂肪酶组织毛细血管脂肪酸+甘油转运淋巴血管第十页，共七十二页，编辑于2023年，星期日二、脂类的贮存和动员脂肪的动员：储存在脂肪细胞中的脂肪，被肪脂酶逐步水解为脂肪酸及甘油，脂肪酸与血浆清蛋白结合后，运至各组织中氧化利用的过程。关键酶：激素敏感性脂肪酶(hormone-sensitivelipase,HSL)第十一页，共七十二页，编辑于2023年，星期日受激素控制的内源性脂肪动员

第十二页，共七十二页，编辑于2023年，星期日三、磷脂的消化吸收第十三页，共七十二页，编辑于2023年，星期日四、脂蛋白和脂类的运输

脂蛋白（lipoprotein）：脂类在血液中存在和运输形式。结构：疏水核心+亲水表面第十四页，共七十二页，编辑于2023年，星期日乳麋微粒（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）脂蛋白的分类：按密度大小第十五页，共七十二页，编辑于2023年，星期日脂蛋白分类：电泳分离法第十六页，共七十二页，编辑于2023年，星期日脂蛋白种类1.CM(Chylomicron,

CM)2.β-lipoproteins(lowdensitylipoproteins,

LDL)3.Preβ-lipoproteins(Verylowdensitylipoproteins,VLDL)4.α–lipoprotein(highdensitylipoproteins,HDL)第十七页，共七十二页，编辑于2023年，星期日

脂蛋白的类别密度法电泳法CMVLDLLDLHDLα-Lpβ

-Lppreβ

-Lp

CM化学组成（%）PrTGPL生理功能

1~280~952~76~9

Ch5~10

50~70

10~15

10~1520~251045~502040~50

5

20~22

30转运外源性TG转运内源性TG

转运Ch

转运PL、Ch脂蛋白的分类、组成及功能第十八页，共七十二页，编辑于2023年，星期日第十章

脂类代谢

第二节脂肪的分解代谢

第十九页，共七十二页，编辑于2023年，星期日一、脂肪的水解脂肪酶+3H20+R1COOHR2COOHR3COOH甘油脂肪酸场所：细胞质内（主要是脂肪组织）关键酶：脂肪酶（限速酶）调控：激素功能：水解产物可进一步氧化分解第二十页，共七十二页，编辑于2023年，星期日二、甘油的氧化分解与转化乙酰CoACO2+H2O+ATP第二十一页，共七十二页，编辑于2023年，星期日三、脂肪酸的氧化分解（1）脂肪酸的活化：线粒体外（2）脂酰-CoA的转运：肉碱载体运至线粒体内（3）脂肪酸的β-氧化

①脱氢②水化③再脱氢④硫解

第二十二页，共七十二页，编辑于2023年，星期日（1）脂肪酸的活化

脂肪酸首先在线粒体外或胞浆中被活化形成脂酰CoA，然后进入线粒体或在其它细胞器中进行氧化。在脂酰CoA合成酶(硫激酶)

催化下，由ATP提供能量，将脂肪酸转变成脂酰CoA：脂酰CoA合成酶R-COOH

AMP+PPiHSCoA+ATPR-CO～SCoA第二十三页，共七十二页，编辑于2023年，星期日（1）脂肪酸的活化反应机理第二十四页，共七十二页，编辑于2023年，星期日在线粒体外生成的脂酰CoA需进入线粒体基质才能被氧化分解，此过程必须要由肉碱（肉毒碱,carnitine）来携带脂酰基。（2）脂酰CoA转运入线粒体第二十五页，共七十二页，编辑于2023年，星期日（脂肪酸氧化的限速步骤）脂酰-CoA的跨线粒体内膜的转运第二十六页，共七十二页，编辑于2023年，星期日（3）脂肪酸的β-氧化1、定义要点：Knoop发现，脂肪酸是从羧基端每次除去1个二碳单位进行降解。F.Lynen和E.Reichart证明2-C单位是乙酰-CoA，不是游离的乙酸。AlbertLehninger证明氧化发生在线粒体由于β-C被氧化成羰基，故被称为β-氧化。第二十七页，共七十二页，编辑于2023年，星期日（3）一轮β-氧化循环的四步反应第二十八页，共七十二页，编辑于2023年，星期日C16

乙酰-CoA第二十九页，共七十二页，编辑于2023年，星期日第三十页，共七十二页，编辑于2023年，星期日3、偶数碳饱和脂肪酸β-氧化能量计算

1.1分子16C的软脂酸，7轮β-氧化循环：

CH3(CH2)14C0~CoA＋7FAD＋7NAD＋＋7H2O→8CH3C0-CoA＋7FADH2＋7NADH＋H＋

2.三羧酸循环：CH3CO~CoA+3NAD＋+FAD+GDP+Pi+2H2O→2CO2+3NADH+FADH2+GTP+3H＋+HSCoA3.FADH2氧化呼吸链：FADH2+1/2O2+2ADP+2PiFAD+2ATP+3H20电子传递氧化磷酸化NADH+H++1/2O2+3ADP+3PiNADH氧化呼吸链：电子传递氧化磷酸化NAD++3ATP+4H20第三十一页，共七十二页，编辑于2023年，星期日与ATP产生有关的酶NADH或FADH2产生的量最终产生ATP的数目脂酰-CoA合成酶－2脂酰-CoA脱氢酶7FADH27×2＝14羟脂酰-CoA脱氢酶7NADH7×3＝21异柠檬酸脱氢酶8NADH8×3＝24α-酮戊二酸脱氢酶8NADH8×3＝24琥珀酰-CoA合成酶8GTP＝8ATP琥珀酸脱氢酶8FADH28×2＝16苹果酸脱氢酶8NADH8×3＝24总量1293、偶数碳饱和脂肪酸β-氧化能量计算第三十二页，共七十二页，编辑于2023年，星期日1分子FADH2可生成2分子ATP，1分子NADH可生成3分子ATP，故一次-氧化循环可生成5分子ATP。1分子乙酰CoA经三羧酸循环彻底氧化分解可生成12分子ATP。1分子16C的软脂酸，彻底氧化共可得131分子ATP，减去活化时消耗的2分子ATP，故软脂酸彻底氧化分解可净生成129分子ATP。18C硬脂酸彻底氧化净生成多少分子ATP？第三十三页，共七十二页，编辑于2023年，星期日4、β-氧化的功能产生ATP，其产生ATP的效率要高于葡萄糖。产生大量的H2O。这对于某些生活在干燥缺水环境的生物十分重要，像骆驼已将β-氧化作为获取水的一种特殊手段。第三十四页，共七十二页，编辑于2023年，星期日5、β-氧化的挑战不饱和脂肪酸的氧化烯脂酰CoA异构酶2,4-二烯脂酰CoA还原酶奇数脂肪酸的氧化丙酰-CoA的氧化是将它转变为偶数的琥珀酰-CoA即可CH3CH2CO~CoAHOOC-CH2CH2CO~CoATCA第三十五页，共七十二页，编辑于2023年，星期日单不饱和脂肪酸（油酸）的β-氧化第三十六页，共七十二页，编辑于2023年，星期日第三十七页，共七十二页，编辑于2023年，星期日第三十八页，共七十二页，编辑于2023年，星期日L-甲基丙二酸单酰CoA异构酶

变位酶5-脱氧腺苷钴胺素琥珀酰CoA

奇数碳脂肪酸CH3CH2CO~CoAβ-氧化

丙酰CoA羧化酶（生物素）ADP+PiD-甲基丙二酸单酰CoAATP+CO2经三羧酸循环途径彻底氧化分解生成CO2+H2O三、奇数碳脂肪酸的氧化第三十九页，共七十二页，编辑于2023年，星期日四、脂肪酸其他氧化方式α-氧化:脑组织和神经细胞的微粒体ω-氧化：肝微粒体RCOOH+CO2RCH2COOH单加氧酶脱氢酶CH3(CH2)nCOOH单加氧酶HO-CH2-(CH2)nCOOHHOOC-(CH2)nCOOH脱氢酶第四十页，共七十二页，编辑于2023年，星期日五、酮体酮体：脂肪酸在肝脏中，不完全氧化，分解生成丙酮、乙酰乙酸和D-β-羟丁酸在肝细胞的线粒体基质，以乙酰CoA为原料合成酮体是肝脏输出能源的一种形式在饥饿或疾病情况下，酮体可为心、脑等重要器官提供必要的能源。CHCH3CHCOOHOH2D(-)-β-羟丁酸酮体第四十一页，共七十二页，编辑于2023年，星期日酮体的形成第四十二页，共七十二页，编辑于2023年，星期日酮体的利用第四十三页，共七十二页，编辑于2023年，星期日第十章

脂类代谢

第三节脂肪的合成代谢

第四十四页，共七十二页，编辑于2023年，星期日一、脂肪酸的合成代谢

1.合成部位：组织：肝（主要）、脂肪等组织

亚细胞：胞液：合成16碳的软脂酸肝线粒体、内质网：碳链延长2.合成原料：乙酰CoA、ATP、HCO3﹣、NADPH、Mn2+（1）乙酰CoA的来源糖酵解、脂肪酸的β-氧化、氨基酸的氧化

第四十五页，共七十二页，编辑于2023年，星期日柠檬酸-丙酮酸跨膜穿梭系统（2）乙酰CoA转运：柠檬酸-丙酮酸穿梭第四十六页，共七十二页，编辑于2023年，星期日（3）乙酰-CoA的活化：丙二酸单酰CoA的合成乙酰CoA羧化酶(acetylCoAcarboxylase)是脂酸合成的限速酶，存在于胞液中，其辅基是生物素，Mn2+是其激活剂。第四十七页，共七十二页，编辑于2023年，星期日乙酰-CoA羧化酶的活性调节第四十八页，共七十二页，编辑于2023年，星期日3.合成历程活化的“二碳单位”的装载引发反应缩合还原-脱水-再还原循环③-④软脂酸的硫解释放脂肪酸合酶：7种酶和1分子脂酰基载体蛋白（acylcarrierprotein,ACP）第四十九页，共七十二页，编辑于2023年，星期日①活化的“二碳单位”的装载HOOC-CH2-C～SCOA+ACP-SH

HOOC-CH2-C～SACPO=+COA-SH丙二酸单酰CoA-ACP转移酶第五十页，共七十二页，编辑于2023年，星期日=OCOA-SHACP-SH乙酰CoA-ACP转移酶CH3-C～SCOA=OCH3-C～S-ACP+=O

HOOC-CH2-C～SACPO=β-酮脂酰合酶

CH3-C-CH2-C～SACP

O=O=CH3-C～SACP②引发反应：③缩合反应：第五十一页，共七十二页，编辑于2023年，星期日还原-脱水-再还原β-酮脂酰-ACP还原酶(D-β-羟丁酰-ACP)

CH3-C-CH2-C～SACPO=O=

CH3-CH-CH2-C～SACP

O-OH=β-羟脂酰-ACP脱水酶

CH3-C=CH-C～SACP（△2反式丁烯酰-ACP）烯脂酰-ACP还原酶

CH3-CH2-CH-C～SACP

O=（丁酰-ACP）NADPH+H+NADPH+H+NADP+

CH3-CH-CH2-C～SACP

O-OH=H--H

CH3-C=CH-C～SACP-HH-NADP+丁酰-ACP与丙二酸单酰-ACP重复缩合、还原、脱水、再还原的过程，直至生成软脂酰-ACP，最后通过硫酯酶作用，脱去ACP生成软脂酸。第五十二页，共七十二页，编辑于2023年，星期日合成一分子软脂酸的总反应式

第五十三页，共七十二页，编辑于2023年，星期日4、脂肪酸的延伸反应NADPH第五十四页，共七十二页，编辑于2023年，星期日5、脂肪酸的去饱和反应

第五十五页，共七十二页，编辑于2023年，星期日4.饱和脂肪酸的从头合成与β-氧化的比较区别要点从头合成β-氧化细胞内进行部位胞液线粒体酰基载体ACP-SHCOA-SH二碳单位参与或断裂形式丙二酸单酰ACP

乙酰COA电子供体或受体NADPH+H+FAD,NAD-羟酰基中间物的立体构型不同

D型L型对HCO3-和柠檬酸的需求需要不需要所需酶7种4种能量需求或放出消耗7ATP及14NADPH+H+产生129第五十六页，共七十二页，编辑于2023年，星期日

1．由糖代谢生成（脂肪细胞、肝）：3-磷酸甘油脱氢酶NADH+H+磷酸二羟丙酮3-磷酸甘油NAD+二、甘油的活化-3-磷酸甘油的生成2．由脂肪分解形成的甘油甘油磷酸激酶甘油ATP3-磷酸甘油ADP第五十七页，共七十二页，编辑于2023年，星期日磷酸甘油转酰基酶

CoAR1COCoA溶血磷脂酸转酰基酶

CoAR2COCoA磷脂酸磷酸酶Pi脂酰CoA

转移酶

CoAR3COCoA三、脂肪的生物合成第五十八页，共七十二页，编辑于2023年，星期日第十章

脂类代谢

第四节类脂代谢

第五十九页，共七十二页，编辑于2023年，星期日合成过程所需甘油二酯以CDP-甘油二酯的活性形式提供。磷脂酰肌醇、磷脂酰丝氨酸和心磷脂通过此途径合成。

1．CDP-甘油二酯合成途径：一、甘油磷脂的合成代谢第六十页，共七十二页，编辑于2023年，星期日第六十一页，共七十二页，编辑于2023年，星期日磷脂酸转胞苷酸酶CTPPPiCDP-甘油二酯肌醇磷脂酰肌醇合成酶CMP磷脂酰肌醇磷脂酰丝氨酸CMP丝氨酸磷脂酰丝氨酸合成酶心磷脂CMP心磷脂合成酶磷脂酰甘油CDP-甘油二酯合成途径第六十二页，共七十二页，编辑于2023年，星期日2．甘油二酯合成途径：合成过程中所需胆碱及乙醇胺以CDP-胆碱或CDP-乙醇胺的形式提供。磷脂酰胆碱(PC)和磷脂酰乙醇胺（PE）通过此代谢途径合成。一、甘油磷脂的合成代谢第六十三页，共七十二页，编辑于2023年，星期日第六十四页，共七十二页，编辑于2023年，星期日↓A2↓

A1CH2－O－P－O－XCH2－O－CO－RR”－CO－O－CHOHO甘油磷脂的分解靠存在于体内的各种磷脂酶将其分解为脂肪酸、甘油、磷酸等，