脂质代谢课件

第八章脂类代谢本章的主要内容1.了解脂类的主要生理功能4.了解血浆脂蛋白的分类,掌握血浆脂蛋白组成和结构及其代谢2.掌握脂酸的β-氧化、酮体的生成与利用及其调节3.掌握胆固醇的生物合成及其调节第八章脂类代谢本章的主要内容1.了解脂类的主要生理功能41脂类的概念：脂类是脂肪和类脂的总称，不溶于水而溶于有机溶剂。脂类(Lipids)脂肪又称三酰甘油或甘油三酯(triglyceride,TG)类脂胆固醇(cholesterol,Ch)胆固醇酯(cholesterylester,CE)磷脂(phospholipid,PL)糖脂(glycolipid,GL)脂类的概念：脂类是脂肪和类脂的总称，不溶于水脂类2CH2OCOR1R2CO-O-CHCH2OHCH2OHR2CO-O-CHCH2OHDG:1,2-二酰甘油or甘油二酯

CH2OCOR1R2CO-O-CHCH2OCOR3TG:三酰甘油or甘油三酯MG:2-单酰甘油or

甘油一酯CH2OCOR1R2CO-O-CHCH2OHCH2OH3第一节脂类的主要生理功能一、储能和氧化供能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.脂肪组织储存脂肪,约占体重10～20%.合理饮食脂肪氧化供能占20~30%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，发胖第一节脂类的主要生理功能一、储能和氧化供能1g4三、参与代谢调控花生四烯酸前列腺素等生物活性物质磷脂酰肌醇三磷酸肌醇、甘油二酯（第二信使）二、生物膜的重要结构成分

甘油磷脂生物膜脂双层的基本骨架鞘脂生物膜的重要成分四、保护内脏与维持体温三、参与代谢调控花生四烯酸前列腺素等生物活性物质磷脂酰肌醇5

▲至今在体内尚未发现有Δ9以上的去饱和酶，即在第10C与ω碳原子之间不能形成双键。必需脂酸指人体不能合成，必需由食物提供的脂酸，

有3种：亚油酸(18C:2,Δ9,12)

亚麻酸(18C:3,Δ6,9,12)

花生四烯酸(18C:4,Δ5,8,11,14)

（半必需）五、转变成多种重要的生理活性物质▲胆固醇类固醇激素、VitD3▲至今在体内尚未发现有Δ9以上的去饱和酶，即在第106第二节脂类的消化吸收一、脂类的消化小肠上段是主要的消化场所脂类(TG、Ch、PL等)微团胆汁酸盐乳化胰脂肪酶、辅脂酶等水解甘油一酯、溶血磷脂、长链脂酸、胆固醇等混合微团乳化增加酶对脂类物质的接触面，利于酶的催化作用第二节脂类的消化吸收一、脂类的消化小肠上段是主要的消7二、脂类的吸收在十二指肠下段及空肠上段吸收消化产物乳化成混合微团扩散小肠粘膜细胞内重新酯化载脂蛋白结合乳糜微粒门静脉肝脏二、脂类的吸收在十二指肠下段及空肠上段吸收消化产物乳化成混8第七节血浆脂蛋白代谢一、血脂二、血浆脂蛋白的分类、组成及结构三、载脂蛋白四、血浆脂蛋白的代谢五、血浆脂蛋白代谢异常第七节血浆脂蛋白代谢一、血脂9一、血脂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。②由肝脏、脂肪细胞及其他组织合成后释放入血；2.血脂来源：①肠道中食物脂类的消化吸收；③储存脂肪动员释放入血。一、血脂1.血脂:血浆中所含脂类的总称，主要包括甘油三酯、103.血脂的去路：与脂的功能一致①进入脂肪组织储存；③构成生物膜；②氧化供能；④转变为其他物质。3.血脂的去路：与脂的功能一致①进入脂肪组织储存；③构成11

二、血浆脂蛋白的分类、组成及结构（一）血浆脂蛋白的分类1.电泳法按其移动的快慢，可将脂蛋白依次分为：α-脂蛋白、前β-脂蛋白、β-脂蛋白，乳糜微粒在原点不动+CMβ前βα血浆脂蛋白琼脂糖凝胶电泳图谱二、血浆脂蛋白的分类、组成及结构（一）血浆脂蛋白的分类12

γ-

CMCM--VLDL

2-前-LDL

1--HDLA-血清蛋白电泳血浆脂蛋白电泳超速离心（琼脂糖凝胶电泳）

血清蛋白电泳血浆脂蛋白电泳超速离心132.超速离心法按密度大小依次为：

HDL又可分为HDL1、HDL2、HDL3等亚类。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）密度尚有脂蛋白(a)（Lp(a)）。游离脂肪酸(FFA)与清蛋白结合而运输.颗粒2.超速离心法按密度大小依次为：HDL又可分为HDL1、14血浆脂蛋白分类示意图血浆脂蛋白分类示意图15(二)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。(二)血浆脂蛋白的组成主要由蛋白质、甘油三酯、磷脂、16血浆脂蛋白的组成、性质及功能CMVLDLLDLHDLLP(a)蛋白质0.5~25~1020~2545~5022~31TG80~95

50~708~123~63~10PL5~7152020~3019~23CE310~1240~4215~1726~40ApoACB48CB100EB100AⅠAⅡC

(a)

B100合成部位小肠粘膜肝细胞血浆、肝肝、小肠肝细胞功能转运外源转运内源转运内源逆向转运抑制纤溶甘油三脂甘油三脂胆固醇胆固醇酶原激活血浆脂蛋白的组成、性质及功能CMVLDL17

(三)血浆脂蛋白的结构(三)血浆脂蛋白的结构18三、载脂蛋白(apolipoprotein,Apo)血浆脂蛋白中的蛋白质部分。Apo作为脂蛋白的结构成分，具有以下主要功能：(1)结合和转运脂类；双性α-螺旋结构(2)调节酶活性；(3)作为脂蛋白受体的配体。Apo至少有20种，分为ApoA(AⅠ、AⅡ)、(B100、B48)、C(CⅠ、CⅡ、CⅢ

)、D、E、F、J及Apo(a)。三、载脂蛋白(apolipoprotein,Apo)19卵磷脂∶胆固醇脂酰转移酶(lecithincholesterolacyltransferase,LCAT)特殊的脂质转运蛋白（Lipidtransferprotein,LTP）:胆固醇酯转运蛋白(CETP)脂蛋白脂肪酶(lipoproteinlipase,LPL)磷脂转运蛋白(PTP)甘油三酯转运蛋白(TTP)肝脂肪酶(hepaticlipaseHL)卵磷脂∶胆固醇脂酰转移酶(lecithincholest202OOHCH-O-C-RRCOOCHOCH2-O-P-O-胆碱

卵磷脂2CH-O-C-RHOCHOOCH2-O-P-O-OH胆碱溶血磷脂LCATHO胆固醇R-C-O

O胆固醇酯胆固醇的酯化（血液中）2OOHCH-O-C-RRCOOCHOCH2-O-P-O-胆21RCOSCoA脂酰CoAACAT脂酰CoA:胆固醇脂酰转移酶HO胆固醇R-C-O

O胆固醇酯胆固醇的酯化（细胞中）HSCoARCOSCoAACATHO胆固醇R-C-OO胆22酶激活剂抑制剂LPLApoC-Ⅱ、C-ⅠApoC-ⅢLCATApoA-Ⅰ、C-ⅡApoA-ⅡHLApoA-Ⅱ载脂蛋白对酶活性的影响酶激活剂23主要载脂蛋白Apo来源分布功能A1肠、肝HDL、CM激活LCAT、识别HDL受体AⅡ肠、肝HDL、CM激活HL、抑制LCATB100肝LDL、VLDL识别LDL受体CⅡ肝CMVLDLHDL激活LPL(a)

肝Lp(a)抑制纤溶CETP

肠HDL转运胆固醇PTP

肠HDL抑制磷脂E肝CMVLDLHDL识别LDL受体及肝LRP主要载脂蛋白Apo来源分24主要脂蛋白受体受体识别的Apo识别的LpLDL受体ApoB100,ELDLVLDL(ApoB100.E受体)ApoE受体ApoECM残粒,VLDL残粒LRP(脂蛋白受体相关蛋白）清道夫受体修饰的ApoB100修饰的LDL(修饰的LDL受体)主要脂蛋白受体受体25四、血浆脂蛋白的代谢（一）乳糜微粒（CM）1.合成部位及来源:

小肠粘膜细胞内合成。食物2.主要代谢变化:新生CM从HDL获得ApoC、E转变为成熟的CM，ApoCⅡ激活肝外毛细血管内皮细胞表面的LPL，从而使CM中的TG反复水解（90%以上），表面过多的ApoA、C及磷脂、Ch转移给HDL，并从HDL处接受CE（CETP协助）。成为富含胆固醇酯、apoB48、ApoE的CM残粒。四、血浆脂蛋白的代谢（一）乳糜微粒（CM）1.合成部位及来源26*代谢变化：新生CM（小肠）血成熟CM(血)CM残粒（肝摄取）TG、ChapoB48、ALPLTG、ChapoB48、A

apoC、ECEapoB48apoE*代谢变化：新生CM血成熟CMCM残粒TG、ChLPLTG27乳糜微粒(CM)代谢过程新生的CM经淋巴循环，进入血液循环CM部分ApoAHDLApoC、E成熟CMApoCⅡ+LPL将CM中的TG水解FFA、GlyCM表面过量的ApoA、C，PL，FchHDLCEPT促进Ch酯化CM残粒迅速被肝清除½被LRP清除ApoB100、E受体清除乳糜微粒(CM)代谢过程新生的CM经淋巴循环，进入血液循环C283.清除方式:

迅速被肝脏清除，一半通过LRP，另一半则通过ApoB100E受体。4.生理功能:

转运外源性TG。CM特点:CM颗粒大能使光散射，密度小。空腹血中不含CM!饭后血清，4℃过夜形成奶油层。3.清除方式:迅速被肝脏清除，一半通过LRP，另一半则通29（二）极低密度脂蛋白（VLDL）1.合成部位及来源:

主要是肝脏合成，禁食时小肠粘膜细胞少量。肝细胞内的PL、CE及ApoB100、E与新合成的TG形成新生的VLDL。2.主要代谢变化:与CM相似。从HDL获得apoC、E转变为成熟的VLDL，ApoCⅡ激活肝外毛细血管内皮细胞表面的LPL，从而使VLDL中的TG反复水解，表面过多的ApoC及PL、Ch转移给HDL，并接受HDL的CE（CETP协助）。成为富含ApoB100、E的VLDL残粒（旧称中间密度脂蛋白，IDL）。（二）极低密度脂蛋白（VLDL）1.合成部位及来源:主要30*代谢变化：

新生VLDL成熟VLDL残粒（IDL）（肝）（血）（部分肝摄取）

LPLTG、Ch、PL、apoB100、ETG、ChapoB100、E、CTG、CEapoB100、E

CEapoB100LDL

LPL*代谢变化：31新生VLDL进入血液VLDLHDLApoC、E成熟VLDLApoCⅡ+LPL水解其中的TGFA、GlyVLDL表面的过量的ApoC、PL及ChHDLCETP促进HDL的CE到VLDLVLDL颗粒逐渐变小，ApoB100、ApoE含量相对增多，密度逐渐增加VLDL残粒（IDL）小部分被肝细胞上的LRP摄取部分被ApoB100、E受体摄取代谢约50%被LPL、HL进一步水解去除TG，其表面的ApoE移至HDL，同时CEPT促进CE从HDL移至VLDL残粒富含CE和ApoB100的LDLVLDL的代谢过程新生VLDL进入血液VLDLHDLApoC、E成熟VLDLA323.清除方式:

大部分通过ApoB100、E受体清除；一部分则通过LRP清除；少于50%的VLDL残粒被LPL和肝HL进一步水解，转移表面ApoE给HDL并接受CE，最后转变成为LDL。4.生理功能:

转运内源性TG。亦具逆向转运Ch功能。

VLDL亦为较大颗粒，当血中水平升高时，血清外观呈乳浊，但4℃过夜不形成奶油层。3.清除方式:大部分通过ApoB100、E受体清除；一部33（三）低密度脂蛋白（LDL）1.合成部位及来源:

一部分（约50%）由VLDL转变而来，一部分是肝脏合成。3.清除方式:LDL的降解主要通过LDL受体途径，其中65％～70％血浆LDL是依赖肝脏的LDL受体途径降解。4.生理功能:

转运肝脏合成的Ch到周围组织。亦具逆向转运Ch功能。2.主要代谢变化:接受HDL的CE。（三）低密度脂蛋白（LDL）1.合成部位及来源:一部分（34LDL受体途径LDL受体亚油酰胆固醇酯LDL蛋白质LDL与受体结合内吞氨基酸胆固醇溶酶体水解作用内质网1.HMG-CoA还原酶2.ACAT胆固醇酯3.LDL受体调节作用4.构成细胞膜LDL受体途径LDL受体亚油酰胆固醇酯LDL蛋白质LDL与受35

LDL受体途径的生理意义在于：①该途径能反馈抑制内源性胆固醇的合成(抑制内质网Ch合成的限速酶HMG-CoA还原酶活性)，并反馈抑制LDL受体合成（抑制其基因表达，称负调节或降调节），使细胞避免胆固醇酯的过量堆积；②受体对LDL具有高度亲和性，使细胞在血浆低浓度胆固醇条件下能得到所需的胆固醇。脂酰CoA:胆固醇脂酰转移酶(acylCoA:cholesterolacyltransferase,ACAT)--催化Ch酯化.LDL受体途径的生理意义在于：①该途径能反馈抑制内源性胆固36（四）高密度脂蛋白（HDL）1.合成部位及来源:肝脏（主）；小肠（少）；血中CM、VLDL的GT被LPL降解后脱落的表面成分亦形成HDL。表面消耗的PL、Ch从细胞膜、CM和VLDL处补充,随CE内移HDL变为球状;表面ApoC、E转移至CM、VLDL后成为成熟的HDL3

。HDL3接受Ch并酯化内移，还接受CM、VLDL脂解后的表面成分成为HDL2。2.主要代谢变化:新生HDL为圆盘状双脂层结构。其表面ApoA1激活LCAT水解卵磷脂，产物溶血磷脂(释放入血)和CE(转入HDL核心)；（四）高密度脂蛋白（HDL）1.合成部位及来源:肝脏（主）37HDL代谢过程CM、VLDLCM、VLDL残粒新生HDLLCATHDL3肝外细胞ChCM、VLDL（细胞膜）PLChApoACCELCATCh不断得到HDL2LCATHDL1ChApoEHDLRCEVLDLLDLRCETPCELDLLRP肝外LDLR饱和降调节无饱和现象HL选择作用HDL2水解TG、PL肝HDL循环小肠HDL代谢过程CM、VLDLCM、VLDL残粒新生HDLLC38HDL2与CM、VLDL的脂解（LPL活性）密切相关。如缺乏ApoCⅡ，则LPL活性降低，CM、VLDL脂解减弱，HDL2含量降低。如冠心病、糖尿病时，血浆HDL2/HDL3比值(临床评价AS和冠心病的危险性)下降。HDL2再增加CE并从肝外组织获得ApoE，成为HDL1，另HL选择性作用于HDL2,水解TG和PL(兼),使HDL2转变成为HDL3。故正常人血浆HDL1中极少，仅摄入高Ch时增加，HDL1又称HDLc。3.清除方式:HDL主要被肝脏的HDL受体清除。4.生理功能:胆固醇的逆向转运(reversecholesteroltransport,RCT)。被认为是抗AS性脂蛋白。HDL2与CM、VLDL的脂解（LPL活性）密切39(五)脂蛋白(a)[Lp(a)]合成部位：肝脏代谢：独立的脂蛋白参考值：高度偏态分布大多数血浆Lp(a)≤0.2g/L临床意义：血浆Lp(a)＞0.3g/L与As呈正相关致As的独立危险因素与传统的危险因素无关与传统的抗危险因素无相关性(五)脂蛋白(a)[Lp(a)]合成部位：肝脏40各型血浆脂蛋白的比较CMVLDLLDLHDLLp(a)

来源小肠粘膜细胞关键酶LPL主要功能肝细胞合成LPL血VLDL肝合成ACAT（内质网）转运内源性Ch肝及小肠

LCAT逆向转运胆固醇转运外源性TG转运内源性TG肝细胞抑制纤溶酶原激活各型血浆脂蛋白的比较CMVLDL41（六）高脂血症与高脂蛋白血症

空腹血浆中的脂类水平高于参考值上限者称为高脂血症。临床常见的有高胆固醇血症、高甘油三酯血症等。分原发性和继发性二大类。临床上通常将空腹血浆中一种或几种LP含量明显升高称高脂蛋白血症。诊断标准：成人

TG>2.26mmol/L胆固醇>6.21mmol/L世界卫生组织将高脂蛋白血症分为6型。（六）高脂血症与高脂蛋白血症空腹血浆中的脂类水平高于42高脂蛋白血症分型类型LP变化血脂变化病因

Ⅰ

CM

TGCh

LPL或ApoCⅡ遗传缺陷

Ⅱb

LDLVLDL

ChTG

VLDL及ApoB100E合成VLDL、LDL降解Ⅱa

LDL

Ch

ApoB100E受体功能缺陷Ⅲß-VLDLChTGApoE异常,干扰CM及VLDL残粒摄取Ⅳ

VLDL

TGVLDL合成或降解Ⅴ

CMVLDL

TGChLPL或ApoCⅡ缺陷

VLDL、CM分解高脂蛋白血症分型类型LP变化血脂变化病43LDL受体基因(已发现200多种突变型）受体阴性突变；受体前体加工缺陷型突变；受体结合缺陷型突变；受体内吞缺陷型突变；再循环缺陷型。LDL受体基因(已发现200多种突变型）受体阴性突变；44第四节三酰甘油代谢一、三酰甘油的合成代谢二、三酰甘油的分解代谢三、脂酸的合成代谢四、多不饱和脂酸的重要衍生物第四节三酰甘油代谢一、三酰甘油的合成代谢45

三酰甘油(triacylglycerol,TG)或甘油三酯(triglyceride,TG)（一）部位肝、脂肪组织和小肠（二）合成原料及酶类原料：甘油、单酰甘油（MG)及脂酸酶类：脂酰CoA合成酶脂酰CoA转移酶（三）合成过程单酰甘油（MG）途径：小肠二酰甘油（DG）途径：肝、肾一、三酰甘油的合成代谢三酰甘油(triacylglycerol,TG)一、三46合成部位：以肝、脂肪组织及小肠为主。脂肪细胞合成、储存、动员脂肪小肠脂肪

CM肌肉肾心动员FFA

肝糖

脂肪

VLDL食物脂肪（外源）CMCMVLDLFFA脂肪代谢概况合成脂肪（内源）合成部位：以肝、脂肪组织及小肠为主。脂471.甘油一酯途径CH2OCOR1R2CO-O-CHCH2OH脂酰CoA转移酶CoA~SH脂酰CoA转移酶CoA~SHCH2OHR2CO-O-CHCH2OHMGDGCH2OCOR1R2CO-O-CHCH2OCOR3TGRCO~SCoARCOOH脂酰CoA合成酶ATPAMP+PPi1.甘油一酯途径CH2OCOR1R2CO-O-CHCH2O48

2.甘油二酯途径葡萄糖NADH+H+NAD+磷酸甘油脱氢酶CH2OHCHCH2O-HO—PCH2OCOR1CHCH2O-R2CO-O—PCH2OCOR1CHCH2OH

R2CO-O-H2OPi磷脂酸磷酸酶CH2OCOR1CHCH2OCOR3R2CO-O—CoA-SHR3CO~SC0A脂酰CoA转移酶R1CO~SCoAR2CO~SC0A脂酰CoA转移酶2CoA-SH磷脂酸TGCH2OHC=OCH2O—P2.甘油二酯途径葡萄糖NADH+H+NAD+磷酸甘油49二、甘油三酯的分解代谢（一）脂肪的动员概念：储存于脂肪细胞中的脂肪，在3种脂肪酶作用下逐步水解为游离脂酸和甘油，释放入血供其他组织利用的过程，称脂肪的动员。激素敏感脂肪酶(HSL):

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，故称激素敏感脂肪酶。脂解激素：促进脂肪动员的激素。肾上腺素、胰高血糖素、促肾上腺皮质激素、生长素。抗脂解激素：抑制脂肪动员的激素。胰岛素、前列腺素E1。二、甘油三酯的分解代谢（一）脂肪的动员概念：储存于脂肪细胞中50脂肪动员的激素调节作用()ATPcAMP5`-AMP磷酸二酯酶TG脂肪酶TG脂肪酶PATPADP甘油三酯甘油脂肪酸甘油一酯

脂肪酸甘油二酯脂肪酸胰高血糖素生长素肾上腺素脂解激素+胰岛素抗脂解激素腺苷酸环化酶无活性蛋白激酶有活性蛋白激酶+无活性有活性++脂肪动员的激素调节作用()ATPcAMP5`-AMP磷酸51甘油代谢ATPADP甘油激酶（肝、肾、肠）甘油二酯磷脂CO2+H2OCH2OHCHCH2OHHO甘油CH2OHCHCH2OHO3-磷酸甘油PNAD+NADH+H+磷酸甘油脱氢酶CH2OHCCH2OO磷酸二羟丙酮P3-磷酸甘油醛CHOCHCH2OHOP糖氧化糖糖异生甘油代谢ATPADP甘油激酶（肝、肾、肠）甘油二酯磷脂CO252（二）脂酸的氧化脂酸β-氧化是在脂酰基β-碳原子上进行脱氢、加水、再脱氢和α与β-碳原子之间断裂的过程。饱和脂酸的β-氧化

此过程是在一系列酶的催化下完成的。脂酸必须先在胞液中活化为脂酰CoA，然后进入线粒体β-氧化。（二）脂酸的氧化脂酸β-氧化是在脂酰基β-碳原子上进53FranzKnoop与脂肪酸的β-氧化FranzKnoop（1875—1946）德国生物化学家。在1904年他29岁时，用不能被机体分解的苯基标记脂肪酸的ω甲基，以此喂犬或兔后发现，如喂苯标记的偶数碳原子脂肪酸[例如C6H5--CH2（CH2）2nCOOH]，则主要代谢产物是苯乙酸（C6H5--CH2COOH）。苯乙酸以其甘氨酸结合物—苯乙尿酸（C6H5-CH2CO-NHCH2COOH）从尿中排出。如喂苯标记的奇数碳原子脂肪酸[例如C6H5-CH2（CH2）nCOOH]，则主要代谢产物是苯甲酸（C6H5COOH），苯甲酸以其甘氨酸结合物—马尿酸（C6H5CO-NH-CH2COOH）从尿中排出。FranzKnoop与脂肪酸的β-氧化54

位于内质网和线粒体外膜的脂酰CoA合成酶催化脂酸与CoA-SH生成活化的脂酰CoA。RCOOH+CoA—SHRCO~SCoA脂酰CoA合成酶ATPAMP+PPiMg2+

1.脂酸的活化脂酰CoA的生成（胞液）H2O2Pi反应不可逆！脂肪酸脂酰CoA（二）脂酸的β-氧化位于内质网和线粒体外膜的脂酰CoA合成酶催化脂酸与55脂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(carnitine，L-β-羟-γ-三甲氨基丁酸)结合成脂酰肉碱才能进入线粒体基质内。RCO-SCoACoA-SH肉碱脂酰转移酶Ⅰ(CH3)3N+CH2CHCH2COOHOH肉碱(CH3)3N+CH2CHCH2COOHRCO-O

脂酰肉碱2.脂酰CoA进入线粒体反应由肉碱脂酰转移酶(CAT-1和CAT-ll)催化：脂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C56脂酰～SCoA合成酶肉碱脂酰转移酶-Ⅰ肉碱-脂酰肉碱转位酶肉碱脂酰转移酶-Ⅱ线粒体外膜线粒体内膜外侧内侧FFA+CoA～SH+ATPAMP+PPi脂酰～

SCoA肉碱脂酰肉碱CoA～SH脂酰肉碱CoA～SH脂酰～

SCoA肉碱脂酰～SCoA合成酶肉碱脂酰转移酶-Ⅰ肉碱-脂酰肉碱转位酶57

此过程为脂酸β-氧化的限速步骤，CAT-l是限速酶，丙二酸单酰CoA是强烈的竞争性抑制剂。饥饿、高脂低糖膳食或糖尿病时，CAT-1活性增强。此过程为脂酸β-氧化的限速步骤，CAT-l是限速酶58

脂酰CoA进入线粒体基质后，经脂酸β-氧化酶系的催化作用，在脂酰基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，3.脂酸的β-氧化具体步骤如下:脂酰CoA进入线粒体基质后，经脂酸β-氧化酶系的59(1)脱氢RCH2CH2CH2CO~SCoA脂酰CoA(16C)脂酰CoA脱氢酶FADFADH2H2O2~P呼吸链(2)加水RCH2CCCO~CoAHH

反

2-烯酰CoA

反

2-烯酰CoA水化酶

H2O

OHRCH2CHCH2CO~SCoAL-β-羟脂酰CoA(1)脱氢RCH2CH2CH2CO~SCoA脂酰CoA(160OHRCH2CHCH2CO~SCoAL-β-羟脂酰CoA(3)再脱氢NAD+NADH+H+L-β-羟脂酰CoA脱氢酶(4)硫解CH3CO~SCoA乙酰CoARCH2CO~SCoA脂酰CoA(14C)(1)脱氢β-酮脂酰CoARCH2C~SCoAOCH2CO3~H2OPCoA-SHβ-酮脂酰CoA硫解酶OHRCH2CHCH2CO~SCoAL-β-羟脂酰CoA(3611分子软脂酸(16C)活化生成的软脂酰CoA经7次β-氧化.总反应式如下:软脂酰CoA+7FAD+7NAD++7CoA～SH+7H2O8乙酰CoA+7FADH2+7(NADH+H+)

1分子软脂酸彻底氧化共生成:(2×7)+(3×7)+(12×8)=131分子ATP4.脂酸氧化的能量生成减去脂酸活化时消耗的2分子ATP，净生成129分子ATP。1分子软脂酸(16C)活化生成的软脂酰CoA经7次β-62

(三)脂酸的其他氧化方式

1.不饱和脂酸的氧化体内不饱和脂酸约占脂肪酸总量的一半以上。也在线粒体中进行β－氧化。在未遇双键前的反应过程与饱和脂酸的β－氧化完全相同。但天然脂酸的顺式双键需经线粒体特异Δ3-顺Δ2-反烯酰CoA异构酶催化：(如油酸=18:1,Δ9)多不饱和脂酸如亚油酸(18:2,Δ9,12)的另双键还需2,4-二烯酰CoA还原酶.(三)脂酸的其他氧化方式体内不饱和脂酸约占脂肪酸总量63

HH

H|||H3C-(CH2)7-C=C-CH2CO～SCoAH3C-(CH2)7-CH2-C=C-CO～SCoA4321|

H4321

异构酶顺Δ3-烯酰CoA反Δ2-烯酰CoA异构酶顺Δ3-烯酰CoA反Δ2-烯酰CoA642.过氧化酶体脂酸氧化C20,C22长链脂酸较短链脂酸过氧化酶体FADFADH2

H2O23.丙酸的氧化奇数碳原子脂酸β－氧化后还生成1分子丙酰CoA。丙酰CoA瑚珀酰CoA三羧酸循环2.过氧化酶体脂酸氧化C20,C22长链脂酸较短链脂酸过氧化65（四）酮体的生成及利用脂酸在心肌、骨骼肌等组织中β-氧化生成的大量乙酰CoA，通过TAC彻底氧化成CO2和H2O。然而在肝脏中脂酸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(ketonebodies)。β-羟丁酸约70％，乙酰乙酸约30％，丙酮含量极微。１．酮体的生成

肝细胞线粒体中含有活性较强的酮体合成的酶系。脂酸在线粒体β－氧化生成的乙酰CoA是合成酮体的原料。（四）酮体的生成及利用脂酸在心肌、骨骼肌等组织中β-氧66CH3COCH2CO~SCoA乙酰乙酰CoACH3CO~SCoA

乙酰CoACH3—C—CH2CO~SCoAOHCH2COOH

β-羟β-甲基戊二酸单酰CoACH3—CH—CH2COOHOHβ-羟丁酸CH3COCH2COOH乙酰乙酸CH3COCH3丙酮酮体的生成途径CH3CO~SCoA

乙酰CoACoA～SH乙酰乙酰CoA硫解酶CoA～SHHMG-CoA合酶HMG-CoA裂解酶NADH+H+NAD+β-羟丁酸脱氢酶CO2乙酰乙酸脱羧酶关键酶CH3COCH2CO~SCoA乙酰乙酰CoACH3CO~SC672.

酮体的利用酮体在肝脏合成，但肝脏缺乏利用酮体的酶，因此不能利用酮体。酮体生成后进入血液，输送到肝外组织利用。肝内生酮肝外用2.酮体的利用酮体在肝脏合成，但肝脏缺68CH3COCH2COOH

乙酰乙酸CH3COCH2CO~SCoA

乙酰乙酰CoAATP+CoA~SHPPi+AMP2PiCH2COOHCH2CO~SCoACH2COOHCH2COOH

TCA乙酰CoACH3CO~SCoA酮体的氧化途径

β-羟丁酸CH3CH(OH)CH2COOHβ-羟丁酸脱氢酶NADH+NADH+H+琥珀酰CoA琥珀酸琥珀酰CoA-3酮酸CoA转移酶乙酰乙酰CoA合成酶H2OHSCoA乙酰乙酰CoA硫解酶心、肾、脑和骨胳肌此酶活性高(10倍)CH3COCH2COOHCH3COCH2CO~SCoAAT693.酮体生成的生理意义（1）酮体具水溶性，能透过血脑屏障及毛细血管壁。是输出脂肪能源的一种形式。（2）长期饥饿时，酮体供脑组织50~70%的能量。（3）禁食、应激及糖尿病时，心、肾、骨骼肌摄取酮体代替葡萄糖供能，节省葡萄糖以供脑和红细胞所需。并可防止肌肉蛋白的过多消耗。（4）长期饥饿和糖尿病时，脂肪动员加强，酮体生成增多。当肝内产生酮体超过肝外组织氧化酮体的能力时，血中酮体蓄积，称为酮血症。尿中有酮体排出，称酮尿症。二者统称为酮体症(酮症).可导致代谢性酸中毒，称酮症酸中毒。3.酮体生成的生理意义（1）酮体具水溶性，能透过血脑屏障及704.酮体生成的调节1.饱食及饥饿的影响饥饿或糖尿病时胰岛素/胰高血糖素肝内乙酰CoA酮体生成饱食及糖供应充足时，则相反。脂肪动员肝内脂酸β-氧化入肝脂酸4.酮体生成的调节1.饱食及饥饿的影响饥饿或糖尿病时胰岛712.柠檬酸合酶的调节饥饿或糖尿病时胰岛素/胰高血糖素肝内乙酰CoA酮体生成饱食及糖供应充足时，则相反。脂肪动员肝柠檬酸合酶肝长链脂酸CoA(-)2.柠檬酸合酶的调节饥饿或糖尿病时胰岛素/胰高血糖素肝内723.肉碱脂酰转移酶活性饱食及糖供应充足胰岛素/胰高血糖素乙酰CoA、柠檬酸乙酰CoA羧化酶乙酰CoA生成丙二酸单酰CoA长链脂酰CoA入线粒体β-氧化酮体生成饥饿or糖尿病时，则相反。糖有氧氧化变构激活CAT-1(-)3.肉碱脂酰转移酶活性饱食及糖供应充足胰岛素/胰高血糖素乙73饱食及糖供应充足时，则相反。4.草酰乙酸的影响丙酮酸丙酮酸羧化酶糖代谢草酰乙酸脂酸β-氧化NADH/NAD+比值苹果酸脱氢酶草酰乙酸苹果酸移出线粒体成为糖异生的原料脂酸β－氧化产生的乙酰CoA不易进入TAC酮体饱食及糖供应充足时，则相反。4.草酰乙酸的影响丙酮酸丙酮酸74三、脂酸的合成代谢(一)、软脂酸的合成1.合成部位在肝、肾、脑、肺、乳腺及脂肪等多种组织的胞液中均含有从乙酰CoA合成脂酸的酶系，称为脂酸合成酶系。肝脏是人体合成脂酸的主要部位，其合成能力最强，约比脂肪组织大8～9倍。三、脂酸的合成代谢(一)、软脂酸的合成1.合成部位752.合成原料

▲脂酸合成的碳源主要来自糖氧化产生的乙酰CoA。▲ATP、NADPH、HCO3-(CO2)及Mn2+等。脂酸的合成线粒体产生的乙酰CoA，需通过柠檬酸-丙酮酸循环运到胞液中，才能成为脂酸合成的原料。其中NADPH主要来自胞液中的磷酸戊糖途径，其次是柠檬酸─丙酮酸循环。2.合成原料▲脂酸合成的碳源主要来自糖氧化产生的乙76柠檬酸柠檬酸草酰乙酸草酰乙酸丙酮酸丙酮酸乙酰CoACoASH线粒体内膜线粒体外膜ATP、CoASHADP+Pi乙酰CoA合成脂酸NADH+H+NAD+苹果酸NADP+NADPH+H+CO2苹果酸酶丙酮酸载体苹果酸NAD+NADH+H+ADP+PiATPCO2柠檬酸─丙酮酸循环胞液Gaa柠檬酸裂解酶柠檬酸载体苹果酸α-酮戊二酸载体柠檬酸柠檬酸草酰乙酸草酰乙酸丙酮酸丙酮酸乙酰CoACoASH77(1)丙二酸单酰CoA的合成CH3CO~SCoA+HCO3-+ATP乙酰CoA羧化酶Mn2+、生物素HOOC-CH2CO~SCoA+ADP+Pi丙二酸单酰CoA在胞液中进行HCO3-+ATPADP+Pi酶-生物素酶-生物素-CO2丙二酰单酰CoA乙酰CoA3.脂酸合成酶系及反应过程机理：关键酶(1)丙二酸单酰CoA的合成CH3CO~SCoA乙酰C78H2O

活性羧化酶柠檬酸乙酰CoA羧化酶活性的调节部分活性羧化酶柠檬酸P无活性羧化酶PATPADPAMP活化的蛋白激酶Pi蛋白磷酸酶2A单体(无活性)多聚体(有活性)柠檬酸长链脂酰CoAH2O活性柠檬酸乙酰CoA羧化酶活性的调节部分活性79(2)脂酸合成由脂酸合成酶系催化。包括7种不同功能的酶，都在一条肽链上，由一个基因编码。活性酶是由2个相同亚基首尾相联组成的二聚体。亚基均有酰基载体蛋白(acylcarrierprotein,ACP)，其辅基为4’-磷酸泛酰巯基乙胺连接在Ser残基上，称中心巯基(ACP-SH)，起结合并转运脂酰基的作用。此为整个合成体系的中心。HHHOCH3OHS-CH2-CH2-N-C-CH2-CH2-N-C-C-C-CH2-O-P-O-CH2-Ser-ACPOOHCH3O-

4’-磷酸泛酰巯基乙胺(2)脂酸合成由脂酸合成酶系催化。包括7种不同807种不同功能的酶

乙酰基转移酶(AT)丙二酰基转移酶(MT)β-酮脂酰合成酶:又称缩合酶（condensingenzyme,CE）含半胱氨酸残基β-酮脂酰还原酶(KR)β-羟脂酰脱水酶(DH)Δ2-烯脂酰还原酶(ER)长链脂酰硫酯酶(TE)7种不同功能的酶乙酰基转移酶(AT)81丙二酸单酰CoA转变为软脂酸①转移CE—SHACP—SHECH3CO~SCoACoASH乙酰转移酶(AT)CE—SHACP—S—CO—CH3ECE—S—CO—CH3ACP—SHECE—S—CO—CH3ACP—S—CO—CH2*COOHE*COOH—

CH2CO~SCoACoASH

丙二酰转移酶(MT)丙二酸单酰CoA转变为软脂酸①转移CE—SHACP—SHEC82②缩合脱羧

CE—S—CO—CH3ACP—S—COCH2*COOHE*CO2缩合酶(CE)CE—SHACP—S—COCH2COCH3E③还原、脱水、再还原CE—SHACP—S—COCH2COCH3ECE—SHACP—S—COCH2CHCH3EOHNADPH+H+NADP+β-酮脂酰还原酶(KR)脱水酶②缩合脱羧CE—S—CO—CH3ACP—S—COCH2*83CE—SHACP—S—CO—C=C-CH3EH——HNADPH+H+NADP+烯酰还原酶(ER)CE—SHACP—S—COCH2CH2CH3ECE—SHACP—S—CO(CH2)13CH2CH3ECH3CH2(CH2)13COOH+CE—SHACP—SHEH2O硫酯酶(TE)再经6次循环软脂酸CE—SHACP—S—CO—C=C-CH3EH——HNADP84

软脂酸（16C）合成的总反应式：

乙酰CoA＋7丙二酸单酰CoA＋14NADPH＋14H+软脂酸＋14NADP+＋7CO2＋6H2O＋8CoA～SH脂酸合成酶系（7次循环）软脂酸（16C）合成的总反应式：乙酰CoA＋7丙二酸单酰85(二)脂酸碳链的延长★软脂酰CoA或软脂酸生成后，可在滑面内质网及线粒体经脂酸碳链延长酶系的催化作用下，形成更长碳链的饱和脂酸。(二)脂酸碳链的延长★软脂酰CoA或软脂酸生成后，可在滑86(三)不饱和脂酸的合成

▲人体内有Δ4，Δ5，Δ8及Δ9去饱和酶，催化饱和脂酸引入双键，使之转变为不饱和脂酸。

▲至今在体内尚未发现有Δ9以上的去饱和酶，即在第10C与ω碳原子之间不能形成双键。必需脂酸

指人体不能合成，必需由食物提供的脂酸，有3种：亚油酸(18C:2,Δ9,12)

亚麻酸(18C:3,Δ6,9,12)

花生四烯酸(18C:4,Δ5,8,11,14)

（半必需）(三)不饱和脂酸的合成▲人体内有Δ4，Δ5，Δ8及Δ87(四)脂肪合成的调节1.代谢物的影响进食糖糖代谢NADPH+乙酰CoA+ATP合成脂肪有关的酶的活性异柠檬酸脱氢酶(—)柠檬酸、异柠檬酸(+)乙酰CoA羧化酶柠檬酸裂解脂酸合成透出线粒体柠檬酸乙酰CoA(四)脂肪合成的调节1.代谢物的影响进食糖糖代谢NADPH88饥饿、糖供应不足脂肪动员（一）脂酰CoA乙酰CoA羧化酶活性（胞液）（一）柠檬酸合酶（线粒体）透出线粒的柠檬酸乙酰CoA羧化酶激活作用生成乙酰CoA脂酸的合成饥饿、糖供应不足脂肪动员（一）脂酰CoA乙酰CoA羧化酶活性89

2.激素的调节胰岛素是调节脂肪合成的主要激素。乙酰CoA柠檬酸丙二酸单酰CoA软脂酰CoA胰岛素（+）（+）（+）丙酮酸丙酮酸脱氢酶（一）（一）AMP（一）胰高血糖素（一）肾上腺素柠檬酸裂解酶乙酰CoA羧化酶（+）胰岛素2.激素的调节胰岛素是调节脂肪合成的主要激素。乙酰CoA90四、多不饱和脂酸的重要衍生物是指由廿碳多不饱和脂肪酸（主要是花生四烯酸）衍生的一类活性物质，重要的有前列腺素(PG)、凝血口恶烷A2(TXA2)及白鲨烯(LTs).1.化学结构及命名（略）2.生物合成（略）3.生物功能PG:是一类局部生物作用多样性且复杂的激素样活性物质。对平滑肌的收缩和舒张的明显影响，广泛参与心血管疾病、肿瘤、炎症及免疫等病理过程。四、多不饱和脂酸的重要衍生物是指由廿碳多不饱和脂91TXA2：是最强的缩血管物质和血小板聚集剂，可影起凝血和血栓形成。

PG2是体内已知最强的血小板聚集抑制剂和血管扩张剂。正常生理条件下，TXA2/PG2维持动态平衡。LT：主要与白细胞（或单核细胞）趋化（粘附）性、炎症及变态反应有关。阿斯匹林能使TXA2/PG2

，用作心脑血管疾病的防治。海鱼含丰富的多不饱和脂肪酸如廿碳五烯酸(EPA)、廿二碳六烯酸(DHA)对人体有益。TXA2：是最强的缩血管物质和血小板聚集剂，PG92第五节磷脂的代谢磷脂—甘油磷脂（磷脂酰甘油）—由甘油构成的磷脂。是生物膜的主要组分。鞘氨醇磷脂（鞘磷脂）—含鞘氨醇而不含甘油的磷脂。是神经组织各种膜（如神经髓鞘）的主要结构脂之一。分子中含磷酸的复合脂第五节磷脂的代谢磷脂—甘油磷脂（磷脂酰甘油）—由甘油鞘93一、甘油磷脂的代谢(一)甘油磷脂的组成、分类及结构CH2O—COR1R2CO—O—CHCH2O—P—O—X=OOH甘油磷脂的分子结构：磷脂酰胆碱(卵磷脂)(PC)磷脂酰乙醇胺(脑磷脂)(PE)磷脂酰丝氨酸(PS)X=-CH2CH2N+(CH3)3X=-CH2CH2NH3+X=-CH2CH2NH2COOHX=-肌醇磷脂酰肌醇（PI）一、甘油磷脂的代谢(一)甘油磷脂的组成、分类及结构CH2O94脂质代谢课件95

(二)甘油磷脂的合成1.合成部位2.合成原料**甘油、脂肪酸、磷酸盐、胆碱、乙醇胺丝氨酸、食物糖代谢食物**CTP、ATP、丝氨酸、肌醇等3.合成过程全身各组织，肝、肾、肠最活跃。(二)甘油磷脂的合成1.合成部位2.合成原料**96（1）甘油二酯合成途径1.CDP-胆碱、CDP-乙醇胺的生成HOCH2CHCOOHNH2CO2HOCH2CH2NH2HOCH2CH2N+(CH3)33S-腺苷蛋氨酸ATPADP乙醇胺激酶P—OCH2CH2NH2ATPADP胆碱激酶P—OCH2CH2N+(CH3)3CTPPPiCTP：磷酸乙醇胺胞苷转移酶CDP—OCH2CH2NH2CTPPPiCTP：磷酸胆碱胞苷转移酶CDP—OCH2CH2N+(CH3)3CDP-乙醇胺CDP-胆碱（1）甘油二酯合成途径1.CDP-胆碱、CDP-乙醇胺的972.甘油二酯途径磷脂酸1，2-甘油二酯CDP-胆碱磷脂酰胆碱磷脂酰乙醇胺磷脂酰丝氨酸CMP磷酸胆碱转移酶磷酸乙醇胺转移酶★：磷脂酰乙醇胺丝氨酸转移酶CDP-乙醇胺H2OPi磷脂酸磷酸酶3S-腺苷蛋氨酸磷脂酰乙醇胺甲基转移酶丝氨酸乙醇胺★H+CO2脱羧酶2.甘油二酯途径磷脂酸1，2-甘油二酯CDP-胆碱磷脂酰胆碱98（2）CDP-甘油二酯途径磷脂酸CDP-甘油二酯磷脂酰丝氨酸二磷脂酰甘油(心磷脂)磷脂酰肌醇合成酶丝氨酸CMP肌醇CMPCTPPPi胞苷转移酶CMP磷脂酰甘油（2）CDP-甘油二酯途径磷脂酸CDP-甘油二酯磷脂酰丝氨酸99(三)甘油磷脂的降解磷脂酶A1磷脂酶A2磷脂酶C存在于细胞溶酶体、蛇、蜂、蝎毒。产物为溶血磷脂2。存在于细胞膜及线粒体膜、蛇、蜂、蝎毒。产物为溶血磷脂1。急性胰腺炎时，组织中的溶血磷脂A2原被激活。存在于细胞膜、蛇毒及某些细菌磷脂酶D主要存在于高等植物，动物脑组织亦有。A1CDCH2—O——C—R1=OR2—C——O—CH=OCH2—O——p——O—X=OOHA2B2B1B磷脂酶B1水解溶血磷脂1磷脂酶B2水解溶血磷脂2(三)甘油磷脂的降解磷脂酶A1磷脂酶A2磷脂酶C存在于100二、鞘磷脂的代谢(一)鞘脂的化学组成及结构CH3(CH2)12—C=C—CHOHHHCHNH2CH2OHCH3(CH2)14—CHOHCHNH2CH2OH鞘氨醇二氢鞘氨醇二、鞘磷脂的代谢(一)鞘脂的化学组成及结构CH3(CH2)101CH3(CH2)m—C=C—CHOHHHCHNH2CH2OH—CO(CH2)n(CH2)3OX鞘脂的化学结构通式m多为12;n多在12~22之间CH3(CH2)m—C=C—CHOHHHCHNH2CH2OH102(二)鞘磷脂的代谢CH3(CH2)m—C=C—CHOHHHCHNH2CH2OH—CO(CH2)n(CH2)3—O—P—CH2CH2N+(CH3)3=OOH鞘氨醇鞘磷脂神经酰胺神经鞘磷脂(二)鞘磷脂的代谢CH3(CH2)m—C=C—CHOHHH1031.鞘氨醇的合成(1)合成部位:全身各组织（尤其脑）内质网。(2)合成原料:软脂酸CoA、丝氨酸、磷酸吡哆醛、NADPH+H+、FAD、VitB6、Mg2+。（3）合成过程1.鞘氨醇的合成(1)合成部位:全身各组织（尤其脑）内质网。104CH3(CH2)12—CH2—CH2