生物化学课程10脂肪代谢

脂类(lipid)：是一类不溶于水而易溶于有机溶剂的生物分子，包括脂肪、类脂及其衍生物。脂肪(fat):三脂酰甘油或称甘油三酯（

triglycerideTG）

生理功能--储能，氧化供能类脂(lipoid)：胆固醇（CL)胆固醇酯(CE)磷脂(PL)

糖脂(GL)生理功能--细胞的膜结构重要组分，参与细胞识别和信息传递.第五章

脂类代谢

metabolism

of

lipidR-COOHCH2OHHO- C-

HCH2OH甘油（丙三醇）脂肪酸(FA)甘油三酯甘油FAFAFA甘油磷脂甘油FAFAPiX胆固醇酯胆固醇FAX=胆碱、乙醇胺、丝氨酸、肌醇、甘油、磷脂酰甘油脂肪酸(fatty

acids,脂酸)来源：机体自身合成以脂肪形式储存在脂肪组织。主要为 饱和脂肪酸单不饱和脂肪酸食物脂肪供给*必需脂酸：动物机体自身不能合成，需从植物油摄取，主要为多不饱和脂肪酸。如亚油酸、亚麻酸、花生四烯酸。1消化:主要部位：小肠上段膳食脂类：脂肪、少量磷脂、胆固醇酯。胆固醇酯

胆汁酸盐胆固醇+FFA

更小的细小微团甘油一酯+FFA

混合微团脂肪磷脂

乳化

micells

消化酶

溶血磷脂+FFA＋胆汁酸盐 吸收胆汁酸盐：是较强的乳化剂使脂肪及胆固醇酯等疏水脂质乳化成细小微团增加消化酶对脂质的接触，利于脂类的消化及吸收。（2）消化酶作用：胰脂酶

磷脂酶A2

胆固醇酯酶脂类的消化吸收

Metabolism

of

TG2吸收部位：十二指肠下段、空肠上段胆汁酸盐脂肪酸中短脂酸

构成的TG

被吸收乳化甘油

门静脉血循环长链脂酸及甘油一酯

需经“甘油一酯合成途径”合成TG后，经淋巴进入血循环。脂肪酶（肠粘膜细胞内）第一节

脂肪动员（一）脂肪的动员*

定义：储存在脂肪细胞中的脂肪被脂肪酶逐步水解为游离脂酸（freefattyacid，FFA）及甘油并释放入血以供其它组织氧化利用的过程。一、脂肪动员的基本过程脂肪酶：三脂酰甘油脂肪酶*分解限速酶：激素敏感性甘油三酯脂肪酶(hormone-sensitive

triglyceride

lipase

HSL)脂解激素—促进脂肪动员的激素肾上腺素、去甲肾上腺素、胰高血糖素

ACTH和TSH抗脂解激素--抑制脂肪动员的激素胰岛素、前列腺素Ｅ2及烟酸三、脂肪酸在血液中的运输：不溶于水，与清蛋白结合成水溶性复合物。主要由心、肝、骨骼肌等利用二、脂肪动员产生的甘油去向：第二节

脂肪酸的氧化（重点）：脂酸是人及哺乳动物的主要能源物质

O2脂酸 CO2+

H20+ATP部位-脑组织、成熟红细胞除外，肝肌肉最活跃一、脂酸活化－脂酰CoA生成（部位：线粒体外）脂酰CoA合成酶脂酸＋HSCoAＡＴＰ

Mg2+脂酰～SCoA

＋PPiＡＭＰPi线二、脂酰CoA进入粒体载体转运--肉碱肉碱脂酰转移酶Ｉ和II脂肪酸氧化的限速酶三.脂酸的β-氧化*β-氧化:脂酸在体内氧化分解是从羧基端β-碳原子开始，每次断裂２个碳原子的连续反应.部位--线粒体基质.过程-脂酰CoA进入线粒体基质后，在脂酸β-氧化多酶复合体催化下，从脂酰基的β-碳原子开始，进行脱氢(生成FADH2)、加水、再脱氢(生成

NADH+H+）及硫解四步连续反应，脂酰基断裂生成１分子比原来少２个碳原子的脂酰CoA和１分子乙酰

CoA。产物---生成大量的乙酰CoA＊两个去路：一部分乙酰CoA在线粒体中通过三羧酸循环彻底氧化；一部分乙酰CoA在线粒体缩合生成酮体，通过血运至肝外组织氧化利用。4.脂酸氧化的能量生成软脂酸（C16），进行７次β-氧化，生成：７分子FADH２

７分子NADH＋Ｈ＋７×２ATP７×３ATP８分子乙酰CoA

８×１２ATP共生成

131ATP－活化消耗２ATP净生成129

ATP四、脂肪酸的其它氧化途径（一）不饱和脂肪酸的氧化烯脂酰CoA正、反构型顺反异构酶（二）奇数碳原子脂肪酸的氧化丙酰CoA的产生及去向（三）极长链脂肪酸的氧化主要在过氧化酶体（peroxisome)中进行β－氧化。第一步反应：脂肪酸氧化酶（FAD为辅基）催化H2O2H2O作用：使不能进入线粒体的长链脂肪酸氧化成较短链脂肪酸，然后进入线粒体继续进行氧化。五、脂质过氧化作用与自由基生成（一）非酶促自氧化反应不饱和脂肪酸、含有不饱和脂肪酸的脂类，易受自由基攻击而生成脂质过氧化物：过氧化脂质自由基（ROO.）、脂质过氧化物（ROOR)、脂质氢过氧化物（ROOH)等。（二）脂质自由基的生成及危害自由基：能独立存在，含有未配对电子的原子或化学基团。特征：性质活跃。易氧化或还原靶分子。链式反应。自由基进攻靶分子，生成新的自由基，后者再进攻另一靶分子，如此每一步都生成一个新的自由基，反应不断进行，直至系统中靶分子的浓度趋于零。危害：攻击生物分子，造成广泛而严重的损伤。第三节

酮体生成与利用（重点）：*酮体：乙酰乙酸（acetoacetate）β-羟丁酸（β-hydroxybutyrate）丙酮（acetone）是脂酸在肝分解氧化时特有的中间代谢物1.*酮体生成部位：肝细胞的线粒体具有活性较强的合成酮体的酶系，但缺乏利用酮体的酶系原料：*乙酰CoA2.酮体的利用:肝外组织具有活性很强的利用酮体的酶β－羟丁酸CoA-SH+ATP

乙酰乙酸

琥珀酰辅酶A乙酰乙酰硫激酶

琥珀酰辅酶A转硫酶PPi+AMP

乙酰乙酰辅酶A

琥珀酸乙酰乙酰辅酶A硫解酶2×CH3CO~SCoA丙酮

丙酮酸乳酸

糖TAC3.*酮体生成的生理意义：①是脂酸在肝中正常的中间代谢产物,是肝输出能源的一种方式。即肝内产生，肝外利用。②生理意义：是肝脏为肝外组织（心、肾、脑、肌肉等）提供了另一种能源物质；同时也能减少作为糖异生原料的肌肉蛋白质的分解。③病理意义：饥饿、低糖高脂和糖尿病时，酮体生成增加，超过了肝外组织利用的能力，可造成酮血症、酮尿症和酮症酸中毒。第四节

脂酸的合成代谢（重点）：（一）软脂酸的合成（Ｃ１６）合成部位:线粒体外胞液,主要在肝组织。合成原料:乙酰CoA、ATP、

HCO3-、NADPH、Mn2+。原料在线粒体内生成，合成脂酸在胞液，需要将乙酰CoA运至胞液：柠檬酸-丙酮酸循环（citrate

pyruvatecycle）3.脂酸合成反应过程（1）丙二酰CoA合成：*乙酰CoA羧化酶(脂酸合成的限速酶）-乙酰CoA

＋ATP

+

HCO3

丙二酰CoA

+ADP

+Pi（2）脂酸合成:从乙酰CoA和丙二酰CoA开始合成长链脂酸，是一个重复的加成反应，每次延长2个C原子.脂酸合成酶系丙二酰CoA

长链脂酸脂酸合成酶系由7种酶活性（哺乳动物）的多功能酶完成（二聚体），ACP（酰基载体蛋白）辅基为合成中脂酰基的载体。总的过程以软脂酸为例：由1分子乙酰CoA和7分子丙二酰CoA缩合而成。每次延长两个碳原子，连续7次重复加成。ACP结构经过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。SO=CCH3C

ACE

PSC=O2CH

—COO-SCH2CH2CH2CH2CH3C

ACE

PSC=O2CH

—COO-SCH2CH2CH2CH2CH2CH2CH3C

ACE

PSC=O2CH

—COO-O-O=CCH2CH2CH2CH2CH2CH2CH2CH2CH2CH2CH2CH2CH2CH3+

CH2C

ACE

PHS

HS4H++4e-COS2

O=CCH2CH2CH3C

ACE

PSC=O2CH

—COO-4H++4e-CO2

O=C4H++4e-CO2O=C每轮反应经酰基转移,缩合、加氢、脱水、再加氢，碳原子由２个增加至４个。经过７次循环后生成16个碳原子的软脂酰-Ｅ２:硫酯酶软脂酰-Ｅ２ 游离软脂酸。总反应式：（重点）：CH3COSCoA+7HOOCCH2COSCoA+14NADPH+14H+CH3(CH2)14COOH+7CO2+6H2O+8HSCoA+14NADP+（二）脂酸碳链的加长（重点）：更长碳链的脂酸则是对软脂酸的加工，使其碳链延长。部位：(肝细胞)内质网或线粒体中内质网脂酸碳链延长酶系：丙二酰CoA为2碳单位线粒体(延长)酶体系：乙酰CoA为2碳单位(三)不饱和脂酸的合成人体不饱和脂酸：软油酸（16:1,Δ9）油酸（18:1,Δ9）亚油酸（18:2,Δ9,12）必需脂肪酸亚麻酸（18:3,Δ9、12、15）花生四烯酸(20:4,Δ5、8、11、14)前两种单不饱和脂酸可由人体自身合成后三种多不饱和脂酸必需从食物摄取动物含Δ４，Δ５，Δ８，Δ９去饱和酶，缺乏Δ９以上的去饱和酶；植物含有Δ９，Δ１２，Δ１５去饱和酶。(四)脂酸合成的调节

1.代谢物的调节作用乙酰CoA羧化酶进食高脂肪(或饥饿脂肪动员)抑制活性进食糖类激活2.激素的调节作用胰岛素促进脂肪合成乙酰CoA羧化酶、脂酸合成酶系合成增加，促脂酸进入脂肪组织（加强脂蛋白脂肪酶活性）胰高血糖素抑制脂酸合成磷酸化乙酰CoA羧化酶使其活性降低抑制脂肪酸及TG合成（肾上腺素、生长激素亦抑制乙酰CoA羧化酶）二、脂肪的合成：部位：(肝脏、脂肪组织；小肠粘膜上皮细胞）等原料：脂酰CoA和3-磷酸甘油糖分解磷酸二羟丙酮生糖氨基酸脂肪进入血液的形式：肝脏：VLDL(极低密度脂蛋白）肠粘膜：VM（乳糜微粒）三、多不饱和脂酸的重要衍生物―前列腺素(PG)、血栓噁烷(TX)及白三烯(LT)(20C)含量低（10-11mol/L）

，但生理活性强。参与、调节细胞代谢活动。*生理功能:PG活性多样，不同组织作用各异。与炎症、血压调节肠胃蠕动、分泌有关，还与排卵、分娩等有关。TX有促进血管收缩，血液凝固的作用。LT与炎症及过敏反应有关。一、甘油磷脂和鞘磷脂：磷脂－含磷酸的脂类。

(一）甘油磷脂：甘油骨架构成的磷脂。甘油FAPiXX=胆碱、乙醇胺、丝氨酸、肌醇、水、甘油、磷脂酰甘油FA第五节

磷脂的代谢取代基不同分为:花生四烯酸含氮化合物（二）鞘磷脂鞘脂：含鞘氨醇及二氢鞘氨醇的脂类一分子脂酸以酰胺键与鞘氨醇或二氢鞘氨醇的氨基相连生成，不含甘油.鞘磷脂：含磷酸 鞘糖脂：含糖基人体含量最多的是：*神经鞘磷脂其作用：构成生物膜二、甘油磷脂的合成1.合成部位：各组织内质网，以肝、肾、肠等组织最活跃

2.合成原料及辅因子原料—脂酸、甘油:可由葡萄糖转化而来。

２位多不饱和脂酸：由植物油提供乙醇胺:丝氨酸脱羧胆碱：由丝氨酸和甲硫氨酸合成，亦可由食物提供.丝氨酸、磷酸、ＡＴＰ、ＣＴＰ３．合成基本过程(１)甘油二酯合成途径：磷脂酰胆碱、磷脂酰乙醇胺主要通过此途径合成ａ.CDP-胆碱及CDP-乙醇胺生成ｂ.卵磷脂、脑磷脂、甘油三酯合成总过程(２)CDP-甘油二酯合成途径磷脂酰肌醇、磷脂酰丝氨酸、心磷脂由此途径合成甘油二酯被活化生成

CDP-甘油二酯再与肌醇、丝氨酸或磷脂酰甘油缩合R2C-O-CH2CH

O-P-O—XOHOOCH2O-C-R1OPLA1PLA2PLCPLDPLB2PLB1CH2OH2R

C-O-CHCH2O-P-O—XOHOOOCH2O-C-R1HO-CH

OCH2O-P-O—XOH甘油磷脂的降解（

磷脂酶类作用：不同磷脂酶分别作用于分子中不同的酯键）第四节 胆固醇代谢(cholesterol,

ch)固醇的共同结构：环戊烷多氢菲的衍生物人体:含胆固醇140ｇ，广泛分布于各组织

1/4在脑、神经组织中；肝、肾、肠、皮肤、脂肪组织含较多胆固醇.植物:植物中以*β-谷固醇最多.酵母:含麦角固醇,为VitＤ的前体HHAD123456789HBH101112CH1314151617OOCROH胆固醇胆固醇酯—、胆固醇的合成（重点）：（一）合成部位:胞液及内质网全身均可合成(脑组织及成熟ＲＢＣ除外),肝肠为主要场所。（二）合成原料乙酰CoA―-唯一碳源,由G、AA、FA分解产生,通过柠檬酸循环运输至胞浆.

NADPH+H+由磷酸戊糖途径产生每合成1分子胆固醇需:36分子ATP,18分子乙酰CoA,16分子NADPH+H+***HMG

CoA还原酶2NADPH+H+

2NADP

CoA线粒体胞液(三)合成基本过程:3阶段1.甲羟戊酸的合成(C6）*限速酶：HMG

CoA还原酶（羟甲基戊二酸单酰CoA还原酶）(27C)2鲨烯合成3胆固醇的合成(四）胆固醇合成的调节关键酶：*HMGCoA还原酶主要是通过对HMGCoA还原酶活性的影响来实现的酶具有昼夜节律性合成分泌，午夜时高，中午最低饥饿与禁食

抑制肝合成胆固醇禁食

HMGCoA还原酶合成下降，活性降低。乙酰CoA、ATP、NADPH+H+不足使胆固醇合成减少；高糖、高饱和TG，肝HMGCoA还原酶活性增加，胆固醇合成增加。胆固醇可反馈抑制肝胆固醇的合成（-）HMGCoA还原酶合成及胆固醇合成激素胰岛素、甲状腺激素诱导HMGCoA还原酶的合成，使Ch合成增加胰高血糖素、皮质醇抑制HMGCoA还原酶的活性，使Ch合成较少二

*胆固醇的转化生成生理活性物质，参与调节代谢或排除体外1.转变为胆汁酸(bile

acid):为胆固醇代谢的主要去路转化为类固醇激素：胆固醇是合成类固醇激素的原料--肾上腺皮质：皮质醇，醛固酮睾丸间质细胞：睾丸酮卵巢（卵泡、黄体）：雌二醇、孕酮转化为VitＤ３VitＤ３（皮肤）氧化

紫外光照射胆固醇 ７-脱氢胆固醇4.直接由肠道排出。第六节 血浆脂蛋白代谢一、血脂：血浆所含脂类的统称组成：TG、PL、Ch及其酯、游离FA来源：外源性、内源性--肝（最主要）浓度受遗传、膳食、年龄、性别、职业及代谢等影响，波动大。二、血浆脂蛋白的分类、组成及结构血脂与血浆中蛋白质结合成的可溶性复合体，称脂蛋白（lipoprotein），是血脂存在和运输的方式.（一）血浆脂蛋白分类1.电泳法：根据脂蛋白表面电荷不同，在电场中泳动具不同迁移率，按其快慢分：

♁CM

b

前b

a2.超速离心法血浆在一定密度的盐溶液中进行超速离心时，其所含脂蛋白即因密度不同而漂浮或沉降，据此分为四类：乳糜微粒（CM）极低密度脂蛋白（VLDL）低密度脂蛋白（LDL）高密度脂蛋白（HDL）IDL（二）血浆脂蛋白的组成组成:

Pr、TG、PL、Ch及其酯(ChE)各类脂蛋白都有这四类成分，但比例及含量却大不同:TG含量--CM＞VLDL＞LDL＞HDLPr含量--HDL＞LDL

＞VLDL＞CM载脂蛋白（apolipoprotein,

apo）：--血浆脂蛋白中的蛋白质部分称载脂蛋白（

apolipoprotein, apo

）

。

主

要

有

apoAapoB

apoC

apoD

apoE等五类.功能：结合转运脂质，调节脂蛋白代谢关键酶，参与膜蛋白受体的识别等。*四、血浆脂蛋白的代谢（重点）：1.乳糜微粒(ＣＭ)（小肠粘膜细胞合成）功能：是运输外源性TG及胆固醇酯的主要形式。血液 成熟CMapoE

受体血液成熟CMLDL

receptor

related

protei