第六章脂类代谢2010

第六章脂类代谢

(LipidMetabolism)脂类（lipids）是脂肪（fat）和类脂（lipoid）的总称，是一大类不溶于水而易溶于有机溶剂的化合物。脂肪（甘油三酯，TG）脂类类脂磷酸甘油酯（PL）鞘磷脂脑苷脂神经节苷脂磷脂糖脂胆固醇（Ch）及其酯（ChE）分类甘油三酯甘油磷脂(phosphoglycerides)胆固醇酯FA胆固醇脂类物质的基本构成FAFAFA甘油FAFAPiX甘油X=胆碱、水、乙醇胺、丝氨酸、甘油、肌醇、磷脂酰甘油等

甘油三脂X=胆碱、水、乙醇胺、丝氨酸、甘油、肌醇、磷脂酰甘油等

甘油磷脂甘油三酯的分子结构重要的甘油磷脂

磷脂酰胆碱（卵磷脂）磷脂酰肌醇

磷脂酰胆碱

磷脂酸磷脂酰乙醇胺磷脂酰肌醇磷脂酰丝氨酸磷脂酰甘油

磷脂酰胆碱(Phosphatidylcholine)鞘脂鞘磷脂鞘糖脂FA鞘氨醇FAPiX鞘氨醇FA糖鞘氨醇鞘磷脂类鞘氨醇磷脂类

胆固醇

胆固醇酯

分类含量

分布

生理功能脂肪

甘油三酯

95﹪脂肪组织、血浆1.储脂供能2.提供必需脂酸3.促脂溶性维生素吸收4.热垫作用5.保护垫作用6.构成血浆脂蛋白类脂糖酯、胆固醇及其酯、磷脂5﹪生物膜、神经、血浆1.维持生物膜的结构和功能2.胆固醇可转变成类固醇激素、维生素、胆汁酸等3.构成血浆脂蛋白脂类的分类、含量、分布及生理功能

游离脂酸的来源自身合成

以脂肪形式储存，需要时从脂肪动员产生，多为饱和脂肪酸和单不饱和脂肪酸。

食物供给

包括各种脂肪酸，其中一些不饱和脂肪酸，动物不能自身合成，需从植物中摄取。

必需脂肪酸——亚油酸、亚麻酸、花生四烯酸等多不饱和脂肪酸是人体不可缺乏的营养素，不能自身合成，需从食物摄取。脂肪酸(FA)饱和脂肪酸不饱和脂肪酸单不饱和脂肪酸

多不饱和脂肪酸（polyunsaturatedfattyacid.PUFA)

脂肪酸△编码体系从脂肪酸的羧基碳起计算碳原子的顺序ω或n编码体系从脂肪酸的甲基碳起计算其碳原子顺序系统命名法标示脂肪酸的碳原子数即碳链长度和双键的位置。不饱和脂肪酸的命名

哺乳动物不饱和脂酸按ω（或n）编码体系分类族母体脂酸ω-7（n-7）软油酸（16：1，ω-7）ω-9（n-9）油酸（18：1，ω-9）ω-6（n-6）亚油酸（18：2，ω-6，9）ω-3（n-3）α-亚麻酸（18：3，ω-3，6，9）常见的不饱和脂酸习惯名系统名碳原子及双键数双键位置族分布△系n系软油酸十六碳一烯酸16：197ω-7广泛油酸十八碳一烯酸18：199ω-9广泛亚油酸十八碳二烯酸18：29,126,9ω-6植物油α-亚麻酸十八碳三烯酸18：39,12,153,6,9ω-3植物油γ-亚麻酸十八碳三烯酸18：36,9,126,9,12ω-6植物油花生四烯酸廿碳四烯酸20：45,8,11,146,9,12,15ω-6植物油timnodonic廿碳五烯酸（EPA）20：55,8,11,14,173,6,9,12,15ω-3鱼油clupanodonic廿二碳五烯酸（DPA）22：57,10,13,16,193,6,9,12,15ω-3鱼油，脑cervonic廿二碳六烯酸（DHA）22：64,7,10,13,16,193,6,9,12,15,18ω-3鱼油动物只能合成ω9及ω7系的多不饱和脂肪酸，不能合成ω6及ω3系多不饱和脂肪酸。第一节脂类的消化与吸收DigestionandAbsorptionofLipid

脂类的消化条件

①

乳化剂---胆汁酸盐；②酶的催化作用

部位

主要在小肠上段

消化酶

胰脂酶(pancreaticlipase)辅酯酶(colipase)胰磷脂酶A2(phospholipaseA2)胆固醇酯酶(cholesterylesterase)消化产物

甘油一酯（MG)、FFA、胆固醇、溶血磷脂消化过程及相应的酶

乳化消化酶甘油三酯产物食物中的脂类2-甘油一酯+2FFA磷脂溶血磷脂+FFA磷脂酶A2胆固醇酯胆固醇酯酶胆固醇+FFA

胰脂酶辅脂酶

微团(micelles)辅脂酶是胰脂酶对脂肪消化不可缺少的蛋白质辅因子，辅脂酶本身不具脂肪酶的活性，但它具有与脂肪及胰脂酶结合的结构域。它与胰脂酶结合是通过氢键进行的，与脂肪通过疏水键进行结合。辅脂酶胆汁酸盐(bile)作用：是较强的乳化剂，可增加消化酶对脂类的接触面积，有利于脂类的消化和吸收。胆汁酸盐的作用胰酯酶辅脂酶（colipase）：能与胰脂酶及脂肪结合，增加胰脂酶活性，促进脂肪水解。胰磷脂酶A2胆固醇酯酶(lysophospholipid)脂肪与类脂的消化产物，包括甘油一酯、脂肪酸、胆固醇及溶血磷脂等以及中链脂肪酸（6～10C）及短链脂肪酸（2～4C）构成的甘油三酯与胆汁酸盐，形成混合微团(mixedmicelles)，被肠粘膜细胞吸收。脂类的吸收部位十二指肠下段及空肠上段方式中链及短链脂酸构成的TG

乳化吸收脂肪酶甘油+FFA门静脉

血循环肠粘膜细胞长链脂酸及2-甘油一酯

肠粘膜细胞（酯化成TG）胆固醇及游离脂酸

肠粘膜细胞（酯化成CE）淋巴管

血循环乳糜微粒(chylomicron,CM)

TG、CE、PL

+载脂蛋白(apo)

B48、C、AⅠ、AⅣ

溶血磷脂及游离脂酸

肠粘膜细胞（酯化成PL）吸收甘油三酯的消化与吸收脂类的消化、吸收、转运和储存第二节脂肪的分解代谢

一、脂肪的动员

定义

贮存于脂肪细胞中的甘油三酯在激素敏感脂肪酶（HSL）的催化下水解并释放出脂肪酸，供给全身各组织细胞摄取利用的过程称为脂肪动员。关键酶

激素敏感脂肪酶

(hormone-sensitivetriglyceridelipase,HSL)脂解激素能促进脂肪动员的激素，如胰高血糖素、去甲肾上腺素、ACTH、TSH等。

抗脂解激素因子抑制脂肪动员，如胰岛素、前列腺素E2、烟酸等。激素敏感脂肪酶（HSL）是脂肪动员的关键酶。主要受共价修饰调节。激素敏感脂肪酶-胰岛素前列腺素E2烟酸+肾上腺素去甲肾上腺素胰高血糖素脂肪动员过程脂解激素-受体G蛋白ACATPcAMPPKA+++HSLa(无活性)HSLb(有活性)TG甘油二酯（DG）甘油一酯甘油FFAFFAFFA甘油二酯脂肪酶甘油一酯脂肪酶

HSL-----激素敏感性甘油三酯脂肪酶脂肪动员的结果：生成三分子的自由脂肪酸（freefattyacid,FFA）和一分子的甘油。甘油可在血液循环中自由转运，而脂肪酸进入血液循环后须与清蛋白结合成为复合体再转运。脂肪动员生成的甘油主要转运至肝脏再磷酸化为3-磷酸甘油后进行代谢。

二、甘油的氧化分解

肝、肾、肠等含甘油激酶可以利用甘油；

脂肪细胞及骨骼肌细胞缺乏甘油激酶不能利用甘油。

脂肪动员生成的甘油，主要经血循环转运至肝进行代谢。1．甘油在甘油磷酸激酶的催化下，磷酸化为3-磷酸甘油：甘油磷酸激酶甘油+ATP3-磷酸甘油+ADP2．3-磷酸甘油在3-磷酸甘油脱氢酶的催化下，脱氢氧化为磷酸二羟丙酮：3-磷酸甘油脱氢酶3-磷酸甘油NAD+磷酸二羟丙酮NADH+H+合成TG三、脂肪酸的β-氧化

组织：除脑组织外,大多数组织均可进行，其中肝、肌肉最活跃。

亚细胞：胞液、线粒体

部位

脂肪酸的活化

——脂酰CoA

的生成（胞液）脂酰CoA合成酶

ATPAMPPPi*脂酰CoA合成酶(acyl-CoAsynthetase)存在于内质网及线粒体外膜上

+CoA-SH

在脂肪酸的活化过程中消耗了两个高能磷酸键，反应平衡常数几乎等于1。但是在体内焦磷酸（PPi）很快被焦磷酸酶水解成无机磷酸，可以保证反应的进行。

借助于两种肉碱脂酰转移酶同工酶（酶Ⅰ和酶Ⅱ）催化的移换反应以及肉碱-脂酰肉碱转位酶催化的转运反应才能将胞液中产生的脂酰CoA转运进入线粒体。其中，肉碱脂肪酰转移酶Ⅰ(carnitineacyltransferaseⅠ)是脂肪酸

-氧化的关键酶。2.脂酰CoA进入线粒体脂酰CoA进入线粒体的过程胞液外膜内膜基质

*酶ⅠRCO~SCoA

HSCoA

肉碱RCO-肉碱

转位酶RCO-肉碱

酶ⅡRCO~SCoA

肉碱HSCoA

关键酶肉碱的结构（carnitine）(Acylcarnitine)(Acyl-CoA)(Carnitine)3.脂肪酸的β-氧化亚细胞部位：线粒体基质(mitochondrialmatrix)

-氧化过程由四个连续的酶促反应组成：

①脱氢；②水化；③再脱氢；④硫解。

-氧化循环的反应过程①脱氢脂酰CoA脱氢酶

R-CH2-CH2-CH2-CO~SCoAFAD

FADH2R-CH2-CH=CH-CO~SCoA④硫解硫解酶

-2CCH3-CO~SCoAHSCoA②水化水化酶

H2OR-CH2-CH(OH)-CH2-CO~SCoA③再脱氢L-β-羟脂酰CoA脱氢酶R-CH2-CO-CH2-CO~SCoANADH+H+

NAD+

氧

化

的

生

化

历

程

乙酰CoAFADFADH2

NAD+NADHRCH2CH2CO-SCoA脂酰CoA脱氢酶脂酰CoA

β-烯脂酰CoA水化酶

β-羟脂酰CoA脱氢酶

β-酮酯酰CoA硫解酶RCHOHCH2CO~ScoARCOCH2CO-SCoARCH=CH-CO-SCoA+CH3CO~SCoAR-CO~ScoAH2O

CoASHTCA

乙酰CoA

乙酰CoA

乙酰CoAATPH20呼吸链H20呼吸链

乙酰CoA

乙酰CoA

乙酰CoA

乙酰CoA

NADH+H+

FADH2

H2O呼吸链

2ATPH2O呼吸链

3ATP乙酰CoA彻底氧化三羧酸循环生成酮体肝外组织氧化利用脂酰CoA脱氢酶L(+)-β羟脂酰CoA脱氢酶

NAD+NADH+H+⊿--烯酰CoA水化酶2H2OFADFADH2β酮脂酰CoA硫解酶CoA-SH脂酰CoA合成酶肉碱转运载体ATPCoASHAMPPPiH2O呼吸链2ATPH2O呼吸链3ATP线粒体膜TAC活化：消耗2个高能磷酸键

β氧化：

每轮循环

四个重复步骤：脱氢、水化、再脱氢、硫解产物：1分子乙酰CoA1分子少两个碳原子的脂酰CoA1分子NADH+H+1分子FADH2

4.脂肪酸氧化的能量生成

——以16碳软脂酸的氧化为例7轮循环产物：8分子乙酰CoA7分子NADH+H+7分子FADH2能量计算：

生成ATP

8×12+7×3+7×2=131

净生成ATP

131–2=129对于任一偶数碳原子的长链脂肪酸，其净生成的ATP数目可按下式计算：软脂酸与葡萄糖在体内氧化产生ATP的比较软脂酸葡萄糖以1mol计129ATP38ATP以100g计50.4ATP21.1ATP能量利用效率68%68%在线粒体基质内进行；由脂肪酸氧化酶系催化，反应不可逆；脂肪酸仅需活化一次，消耗一个ATP的两个高能键；乙酰CoA由肉毒碱运入线粒体;限速酶：肉毒碱酯酰基转移酶-Ⅰ；包括脱氢、加水、再脱氢、硫解四个重复步骤;每循环一次，生成一分子FADH2，一分子NADH，一分子乙酰CoA和一分子减少两个碳原子的脂酰CoA。脂肪酸

-氧化循环的特点：脂肪酸的其他氧化方式不饱和脂肪酸的氧化脂肪酸的α－氧化脂肪酸的ω－氧化过氧化酶体脂酸氧化奇数碳原子脂肪酸（丙酸）的氧化脂肪酸的其他氧化方式

1.不饱和脂肪酸的氧化含有双键的不饱和脂肪酸也可以在线粒体中进行β-氧化。但还需要有两个异构酶参与：

烯脂酰CoA异构酶:把可能出现在β和γ位碳原子之间的双键(3顺式)转变成α和β位之间的双键（2反式）。羟脂酰CoA表构酶:把可能出现在β位碳原子上的D型羟基转变为L型。

不饱和脂酸

β氧化

顺

3-烯酰CoA顺

2-烯酰CoA反

2-烯酰CoA

3顺-

2反烯酰CoA异构酶β氧化L(+)-β羟脂酰CoAD(-)-β羟脂酰CoAD(-)-β羟脂酰CoA表构酶H2O亚油酰CoA（⊿9顺，⊿12顺）3次β氧化十二碳二烯脂酰CoA（⊿3顺，⊿6顺）十二碳二烯脂酰CoA（⊿2反，⊿6顺）⊿3顺,⊿2反-烯脂酰CoA异构酶2次β氧化八碳烯脂酰CoA（⊿2顺）D(+)-β-羟八碳脂酰CoAL(-)-β-羟八碳脂酰CoA4乙酰CoA4次β氧化β-羟脂酰CoA表构酶烯脂酰CoA水化酶12CH3cOHOSCoA32、α-氧化

在哺乳动物的脑和肝细胞中发现，由微粒体氧化酶系催化。当脂肪酸进行α-氧化时，每一次氧化从脂肪酸的羧基端只失去一个碳原子，产生缩短一个碳原子的脂肪酸和CoA。脂肪酸的α-氧化作用

由加单氧酶催化α-碳原子羟化，然后经脱羧酶作用，从脂肪酸的羧基末端失去一个C原子，生成比原来少一个碳原子的脂肪酸，RCH2COO-RCH(OH)COO-RCOCOO-RCOO-CO2O2NAD+NADH+H+NAD+NADH+H+RCH(OOH)COO-CO2RCHOO2NAD+NADH+H+过氧化羟化3、ω-氧化

一些中长链（8－12C）脂肪酸，在肝微粒体氧化酶系催化下，通过ω-氧化途径进行氧化分解。ω-氧化首先使远离羧基的末端碳原子，即ω碳原子氧化，生成α，ω二羧酸，然后再在脂肪酸两端同时进行β-氧化降解，最后生成琥珀酰CoA。脂肪酸的ω氧化作用脂肪酸的ω-氧化指脂肪酸的末端甲基（ω-端）经氧化转变成羟基，继而再氧化成羧基，从而形成α，ω-二羧酸的过程。CH3(CH2)nCOO-HOCH2(CH2)nCOO-OHC(CH2)nCOO--OOC(CH2)nCOO-O2NAD(P)+NAD(P)H+H+NAPD+NADPH+H+NAD(P)+NAD(P)H+H+混合功能氧化酶醇酸脱氢酶醛酸脱氢酶长链脂酸(C20、C22)

（过氧化酶体）脂肪酸氧化酶（FAD为辅酶）较短链脂酸（线粒体）β氧化4、过氧化酶体脂酸氧化

5、奇数碳脂肪酸的氧化：L-甲基丙二酸单酰CoA消旋酶

变位酶5

-脱氧腺苷钴胺素琥珀酰CoA

奇数碳脂肪酸CH3CH2CO~CoA

-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→丙酮酸羧化支路→糖有氧氧化途径彻底氧化分解四、酮体的代谢酮体的定义

脂肪酸在肝脏中不完全氧化的中间产物，是β－羟丁酸（约占总量70％、乙酰乙酸（约占30％）和丙酮（含量极微）的统称。原料：乙酰CoA血浆水平：0.03~0.5mmol/L(0.3~5mg/dl)代谢定位：生成：肝细胞线粒体利用：肝外组织（心、肾、脑、骨骼肌等）线粒体

限速酶:

HMGCoA合成酶酮体(KB)(acetoacetate)(β-hydroxybutyrate)(acetone)αβγ(1)两分子乙酰CoA在乙酰乙酰CoA硫解酶(thiolase)的催化下，缩合生成一分子乙酰乙酰CoA。乙酰乙酰CoA硫解酶2×(乙酰CoA)酮体生成的反应过程：

(2)乙酰乙酰CoA再与1分子乙酰CoA缩合，生成HMG-CoA。HMG-CoA合酶是酮体生成的关键酶。HMG-CoA合酶*CoASH

(3)HMG-CoA裂解生成1分子乙酰乙酸和1分子乙酰CoA。HMG-CoA裂解酶

(4)乙酰乙酸在

-羟丁酸脱氢酶的催化下，加氢还原为

-羟丁酸。β-羟丁酸脱氢酶NAD+NADH+H+(5)乙酰乙酸自发脱羧或由酶催化脱羧生成丙酮。CO2羟甲基戊二酸单酰CoA（HMGCoA）硫解酶2CH3COSCoACH3COCH2COSCoA乙酰乙酰CoAHOOCCH2-C-CH2COSCoA|CH3OH|HMGCoA裂解酶HMGCoA合成酶CH3COSCoACoASHCH3COCH2COOHCH3CHOHCH2COOH乙酰乙酸丙酮--羟丁酸脱氢酶CO2NADH+H+NAD+CH3COCH3脱羧酶CoASH酮体的利用部位:肝外组织（心肌、骨骼肌、大脑）特点:“肝内生酮肝外用”

琥珀酰CoA转硫酶（主要存在于心、肾、脑和骨骼肌细胞的线粒体中）乙酰乙酸硫激酶（主要存在于心、肾、脑细胞线粒体中）。利用酮体的酶NAD+NADH+H+琥珀酰CoA琥珀酸CoASH+ATPPPi+AMPCoASH琥珀酰CoA转硫酶（心、肾、脑及骨骼肌的线粒体）乙酰乙酰CoA硫激酶（肾、心和脑的线粒体）乙酰乙酰CoA硫解酶（心、肾、脑及骨骼肌线粒体）

心、肾、脑、骨骼肌细胞心、肾、脑细胞β羟丁酸-NAD+NADH+H

HSCoA+ATP乙酰乙酸琥珀酰CoA乙酰乙酸硫激酶琥珀酰CoA转硫酶AMP+PPi乙酰乙酰CoA琥珀酸硫解酶2×乙酰CoA三羧酸循环+

β-羟丁酸脱氢酶

当由琥珀酰CoA转硫酶催化进行氧化利用时，乙酰乙酸可净生成24分子ATP，

-羟丁酸可净生成27分子ATP；而由乙酰乙酸硫激酶催化进行氧化利用时，乙酰乙酸则可净生成22分子ATP，

-羟丁酸可净生成25分子ATP。各组织依赖的主要能源物质葡萄糖脂肪酸酮体红细胞+大脑++肌肉+(剧烈运动)+(休息时)+肝脏++

酮体生成的生理意义酮体是肝脏输出能源的一种形式。并且酮体可通过血脑屏障，是脑组织的重要能源。酮体利用的增加可减少糖的利用，有利于维持血糖水平恒定，节省蛋白质的消耗。

酮症酸中毒在正常情况下，肝脏中产生酮体的速度和肝外组织分解酮体的速度处于动态平衡中。血液中酮体含量很少。但在有些情况下，肝中产生的酮体多于肝外组织的消耗量，因而在体内积存,引起酮病（ketosis）。血中酮体含量升高,酮体还可随乳、尿排出体外。由于酮体主要成分是酸性的物质，其大量积存的结果常导致动物酸碱平衡失调，引起酸中毒。

第三节脂肪的合成代谢肝、小肠和脂肪组织是主要的合成脂肪的组织器官，其合成的亚细胞部位主要在胞液。

一、脂肪酸的合成：原料：乙酰CoA（葡萄糖氧化分解后产生的）；

NADPH（主要来自磷酸戊糖途径）

部位：胞液。酶：脂肪酸合成酶系。直接产物：软脂酸(palmitate)。软脂酸的合成（1）脂肪酸合成酶系和脂酰基载体蛋白(acylcarrierprotein，ACP)（2）乙酰CoA运转：柠檬酸－丙酮酸循环（3）乙酰CoA活化：

丙二酸单酰ACP的形成（4）脂肪酸生物合成的反应历程NADPH的来源

磷酸戊糖途径（主要来源）

合成原料来源乙酰CoA的主要来源乙酰CoA全部在线粒体内产生，通过柠檬酸-丙酮酸循环

(citratepyruvatecycle)出线粒体。乙酰CoA氨基酸G（主要）线粒体基质内膜胞液HSCoA柠檬酸草酰乙酸柠檬酸合酶H2O+乙酰CoAHSCoA+ATP柠檬酸裂解酶草酰乙酸乙酰CoA+ADP+Pi丙酮酸NADH+H+苹果酸脱氢酶苹果酸NAD+ADP+Pi丙酮酸羧化酶

ATP+CO2柠檬酸苹果酸酶NADP+NADPH+H++CO2丙酮酸苹果酸NAD+NADH+H+苹果酸脱氢酶

1.乙酰CoA转运出线粒体：2．丙二酸单酰CoA的合成：在关键酶乙酰CoA羧化酶的催化下，将乙酰CoA羧化为丙二酸单酰CoA。乙酰CoA羧化酶（生物素）*CH3CO~SCoAADP+PiHCO3-

+H++ATPHOOC-CH2-CO~SCoA

长链脂酰CoA-柠檬酸异柠檬酸+丙二酸单酰ACP的形成：||

OHOOC-CH2-C-S-CoA丙二酸单酰CoA

OCH3C-S~CoA

乙酰CoA

||+ATPHCO3-ADP+Pi||

OHOOC-CH2-C-S-ACP丙二酸单酰ACPACPCoA乙酰CoA

羧化酶生物素限速酶乙酰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。酶-生物素-CO2

+乙酰CoA

酶-生物素+丙二酰CoA

总反应式

丙二酰CoA

+ADP+PiATP+HCO3-

+乙酰CoA酶-生物素+HCO3¯

酶-生物素-CO2ADP+PiATP3．脂肪酸合成循环：脂肪酸合成过程是一循环反应过程。每次循环反应，延长两个碳原子。合成反应由脂肪酸合成酶系催化。在低等生物中，脂肪酸合成酶系是一种由1分子脂酰基载体蛋白（acylcarrierprotein,ACP）和7种酶单体所构成的多酶复合体。原核生物的脂肪酸合成酶系HS-ACP

-酮脂肪酰合酶-SH

-酮脂肪酰还原酶,-烯脂肪酰水化酶,-烯脂肪酰还原酶丙二酰单酰转移酶长链脂肪酰硫解酶脂肪酰转移酶E3E4E5E6E2E1E7边缘巯基中心巯基

酰基载体蛋白(ACP)，其辅基是4´-磷酸泛酰氨基乙硫醇，是脂酰基载体。但在高等动物中，脂肪酸合成酶系则是由一条多肽链构成的多功能酶，通常以二聚体形式存在，每个亚基都含有一ACP结构域。

三个结构域：底物进入缩合单位、还原单位、软脂酰释放单位脂肪酸合成循环①乙酰基转移②丙二酸单酰基转移③缩合④加氢⑤脱水⑥再加氢⑦酰基转移脂肪酸的合成从乙酰CoA及丙二酰CoA合成长链脂酸，是一个重复加成过程，每次延长2个碳原子。各种生物合成脂酸的过程基本相似。缩合CO2还原NADH+H+NAD+脱水H2O再还原NADH+H+NAD+脂肪酸从头合成的生化历程a、缩合b、加氢c、脱水

OCH3C~SACP+||d、加氢

OOCH3-C-CH2-

C~SACP

ＯCH3-CH=CH-C-SACP

||

ＯCH3-CH2

-

CH2-

C-SACP||||

OHOOC-CH2-C-S-ACP丙二酸单酰ACP

OHOCH3-C-CH2-

C~SACPCO2H丁酰CoA

ＯCH3CH2CH2C-SACPOCH3COCH2C-SACPβ-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+NADPHCoASHOOHO-C-CH2C-S-ACP

丙二酸单酰-ACP||||OHOCH3-CH-CH2-C-S-ACPβ-羟丁酰-ACP||||OCH3CHCH-C-S-ACP=α,β-烯丁酰ACP||H2Oβ-烯丁酰ACP还原酶NADP+NADPH缩合酶脂肪酸生物合成的反应历程β-烯丁酰ACPCH3COCH2C0-SACP

丁酰ACPCH3CH(OH)CH2C0-SACP

CH3CH=CH2C0-SACPCH3CH2CH2C0-SACP

β-酮丁酰ACPβ-羟丁酰ACPCH3COCoACH3COACPHOOCCH3COACPHOOCCH3COCoACH3COCoACO2+ACPC2C2C2C2C2C2NADPHNADP+NADP+NADPHH2OCH3(CH2)14C0-SACP+CO2ACP①②缩合③还原④脱水⑤⑥再还原软脂肪酸⑦硫解①合成所需原料为乙酰CoA，直接生成的产物是软脂酸，合成一分子软脂酸，需七分子丙二酸单酰CoA和一分子乙酰CoA；②在胞液中进行，关键酶是乙酰CoA羧化酶；脂肪酸合成的特点：③合成为一耗能过程，每合成一分子软脂酸，需消耗15分子ATP（8分子用于转运，7分子用于活化）；④需NADPH作为供氢体，对糖的磷酸戊糖旁路有依赖性。软脂酸合成的总反应CH3COSCoA

+7HOOCH2COSCoA

+

14NADPH+H+CH3(CH2)14COOH+7CO2

+6H2O+8HSCoA

+14NADP+

乙酰CoA＋7丙二酸单酰CoA＋14NADPH＋14H+＋H2O软脂酸＋14NADP+＋7CO2＋7H2O＋8CoA-SH脂肪酸合成酶系（7次循环）软脂酸合成的总反应软脂酸的合成总图脂肪酸碳链的延长和脱饱和（一）脂肪酸碳链的延长

脂肪酸合成酶系的主要产物是16碳的饱和脂肪酸软脂酸。由软脂酸延长可以得到更长碳链的脂肪酸。碳链延长的酶系存在于肝细胞的微粒体系统（内质网系）和线粒体内。

微粒体系统

以丙二酸单酰CoA作为二碳单位的供体,由NADPH供氢,经过缩合、还原、脱水、再还原等反应,循环往复,每次循环延长二个碳原子，但脂酰基不是与ACP的巯基,而是与CoA的巯基相连。延长物以十八碳的硬脂酸为主。

线粒体系统与脂肪酸的β-氧化的逆反应相似，软酯酰CoA首先与乙酰CoA缩合成β-酮硬脂酰CoA，然后经还原、脱水、再还原,生成多两个碳原子的硬脂酰CoA，但是还原氢是由NADPH供给的。通过这种方式,每一次循环延长两个碳原子，可以衍生出24至26个碳原子的脂肪酸，但以18碳的硬脂酸为多。线粒体和内质网中脂肪酸碳链的延长脂肪酸碳链延长的不同方式细胞内进行部位动物植物线粒体内质网叶绿体、前质体内质网加入的二碳单位酯酰基载体电子供体乙酰CoA丙二酸单酰CoA丙二酸单酰CoACoACoAACPNAD(P)HNADPHNADPH不明确

不饱和脂酸的合成动物：有Δ4、Δ5、Δ8、Δ9去饱和酶，镶嵌在内质网上，脱氢过程有线粒体外电子传递系统参与。植物：有Δ9、Δ12、Δ15去饱和酶H++NADHNAD+E-FADE-FADH2Fe2+Fe3+Fe2+Fe3+油酰CoA+2H2O硬脂酰CoA+O2NADH-cytb5

还原酶去饱和酶Cytb5

必需脂肪酸（essentialfattyacid）

机体缺乏△9以上的脱饱和酶,不能合成多不饱和脂肪酸,主要有亚油酸（18:2,△9,12）、亚麻酸（18:3,△9,12,15）和花生四烯酸（20:4，△5,8,11,14），而必须从食物中获得。称为必需脂肪酸。亚油酸的合成

软脂酸合成与分解的区别区别点合成分解亚细胞部位胞液线粒体酰基载体ACPCoA二碳片断丙二酰CoA乙酰CoA还原当量NADPHFAD、NAD+HCO3-和柠檬酸需要不需要能量变化消耗7ATP＋14NADPH产生129ATP

二、3-磷酸甘油的生成：合成甘油三酯所需的3-磷酸甘油主要由下列两条途径生成：

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+2．由脂肪动员生成（肝）：

脂肪动员生成的甘油被转运至肝后进行处理。甘油磷酸激酶甘油ATP3-磷酸甘油ADP三、脂肪的合成

1．甘油一酯途径

在小肠粘膜上皮内，消化吸收的甘油一酯可作为合成甘油三酯的前体，再与2分子的脂酰CoA经转酰基酶催化反应生成甘油三酯。甘油一酯合成途径：

2、甘油二酯途径

肝细胞和脂肪细胞在转酰基酶作用下，α-磷酸甘油加上2分子脂酰CoA转变成磷脂酸（phosphatidicacid），即二脂酰甘油磷酸，后者再在磷脂酸磷酸酶作用下，水解脱去磷酸生成1，2-甘油二酯，然后在转酰基酶催化下,再加1分子脂酰基即生成甘油三酯。甘油二酯途径：

第四节

磷脂的代谢

MetabolismofPhospholipid一、甘油磷脂的代谢（一）甘油磷脂的基本结构：CH2-O-CO-R'R"-CO-O-CHCH2-O-PO3H-X||甘油磷脂的代谢组成：甘油、脂酸、磷脂、含氮化合物结构：功能：含一个极性头、两条疏水尾，构成生物膜的磷脂双分子层。常为花生四烯酸X=胆碱、水、乙醇胺、丝氨酸、甘油、肌醇、磷脂酰甘油等（一）甘油磷脂的组成、分类及结构磷脂双分子层的形成机体内几类重要的甘油磷脂(cephalin)(lecithin)磷脂酰肌醇(phosphatidylinositol)

磷脂酰丝氨酸(phosphatidylserine)心磷脂(cardiolipin)1.合成部位全身各组织内质网，肝、肾、肠等组织最活跃。2.合成原料及辅因子脂酸、甘油、磷酸盐、胆碱、丝氨酸、肌醇、ATP、CTP（二）甘油磷脂的合成代谢3、含氮碱的直接供体：CDP-含氮碱4、活性甘油二脂的供体:CDP-甘油二脂合成基本过程（1）甘油二酯合成途径磷脂酰胆碱和磷脂酰乙醇胺通过此代谢途径合成。合成过程中所需胆碱及乙醇胺以CDP-胆碱和CDP-乙醇胺的形式提供。

2．CDP-甘油二酯合成途径：磷脂酰肌醇、磷脂酰丝氨酸和心磷脂通过此途径合成。合成过程所需甘油二酯以CDP-甘油二酯的活性形式提供。CDP-甘油二酯合成途径磷脂酸转胞苷酸酶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，然后再进一步降解。（三）甘油磷脂的降解

PLA1PLA2PLCPLDPLB2PLB1磷脂酶

第五节

胆固醇代谢

MetabolismofCholesterol

胆固醇的结构

ABC1234567891011121315161718192021222324252627D环戊烷多氢菲14胆固醇的分布及生理功能分布：广泛分布于全身各组织中形式：游离(Ch)；胆固醇酯(CE)。胆固醇的生理功能：生物膜的重要成分胆汁酸、类固醇激素及VD的前体一、胆固醇的合成组织定位：除成年动物脑组织及成熟红细胞外，几乎全身各组织均可合成。

肝、小肠为主。细胞定位：胞液、光面内质网（一）合成部位1分子胆固醇18乙酰CoA+36ATP+16(NADPH+H+)葡萄糖有氧氧化葡萄糖经磷酸戊糖途径乙酰CoA通过柠檬酸-丙酮酸循环出线粒体（二）合成原料（三）合成基本过程合成胆固醇的限速酶1.甲羟戊酸的合成2.鲨烯的合成3.胆固醇的合成

胆固醇生物合成的主要反应步骤胆固醇合成的调节：

1．膳食因素：饥饿或禁食可抑制HMG-CoA还原酶的活性，使胆固醇的合成减少；摄取高糖、高饱和脂肪膳食后，HMG-CoA活性增加而导致胆固醇合成增多。

2．胆固醇及其衍生物的变构调节：胆固醇及其氧化产物，如7

-羟胆固醇，25-羟胆固醇等可反馈抑制HMG-CoA还原酶的活性。3.共价修饰调节：HMG-CoA还原酶可被AMP依赖的蛋白激酶（AMPK）磷酸化修饰而转变为无活性型。

4．激素：

胰岛素和甲状腺激素可通过诱导HMG-CoA还原酶的合成而使酶活性增加；胰高血糖素和糖皮质激素则可抑制HMG-CoA还原酶的活性。胆固醇的转化

胆固醇在肝中转化为胆汁酸是胆固醇主要的代谢去路。初级胆汁酸是以胆固醇为原料在肝中合成的。主要的初级胆汁酸是胆酸和鹅脱氧胆酸。（一）转化为胆汁酸：胆固醇的转化（二）转化为类固醇激素合成器官：肾上腺皮质睾丸卵巢肾上腺皮质球状带、束状带及网状带可分别合成醛固酮、皮质醇及雄激素。

胆固醇的转化（三）转化为7-脱氢胆固醇胆固醇可以经修饰后转变为7-脱氢胆固醇,后者经紫外线照射下,在皮下转变为维生素D3。

第六节

血浆脂蛋白代谢

MetabolismofLipoprotein

一、血脂定义

血浆所含脂类统称血脂，包括：甘油三酯、磷脂、胆固醇及其酯以及游离脂酸。来源

外源性——从食物中摄取

内源性——肝、脂肪细胞及其他组织合成后释放入血正常成人空腹血脂的组成及含量正常血脂有以下特点：①血脂水平波动较大，受膳食因素影响大；②血脂成分复杂；③通常以脂蛋白的形式存在，但自由脂肪酸是与清蛋白构成复合体而存在。二、血浆脂蛋白的分类、组成与结构1．电泳分类法：根据电泳迁移率的不同进行分类，可分为四类：

乳糜微粒→

-脂蛋白→前

-脂蛋白→

-脂蛋白。

♁CM前（一）分类：2．超速离心法：按脂蛋白密度高低进行分类，也分为四类：

CM→VLDL→LDL→HDL。超速离心法CMVLDLLDLHDL电泳分类法

-脂蛋白乳糜微粒前

-脂蛋白

-脂蛋白血浆脂蛋白均由蛋白质（载脂蛋白，apo）、甘油三酯(TG)、磷脂(PL)、胆固醇(Ch)及其酯(ChE)所组成。不同的脂蛋白仅有含量上的差异而无本质上的不同。组成：血浆脂蛋白的分类、性质及组成CMVLDLLDLHDL密度＜0.950.95~1.0061.006~1.0631.063~1.210组成脂类含TG最多，80~90%含TG50~70%含胆固醇及其酯最多，40~50%含脂类50%蛋白质最少,1%5~10%20~25%最多，约50%载脂蛋白组成apoB48、E

AⅠ、AⅡAⅣ、CⅠCⅡ、CⅢapoB100、CⅠ、CⅡCⅢ、EapoB100apoAⅠ、AⅡ血浆脂蛋白的组成特点乳糜微粒中，含TG90%以上；VLDL中的TG也达50%以上；LDL主要含Ch及ChE，约占40%～50%；HDL中载脂蛋白（主要为apoAⅠ）的含量则占50%，此外，Ch、ChE及PL的含量也较高。血浆脂蛋白的结构

疏水性较强的TG及胆固醇酯位于内核。具极性及非极性基团的载脂蛋白、磷脂、游离胆固醇，以单分子层借其非极性疏水基团与内部疏水链相联系，极性基团朝外。【血浆脂蛋白】载脂蛋白定义载脂蛋白(apolipoprotein,apo)指血浆脂蛋白中的蛋白质部分。种类（18种）apoA:AⅠ、AⅡ、AⅣapoB:B100、B48

apoC:CⅠ、CⅡ、CⅢapoDapoE