脂类代谢自考课件

脂类代谢自考课件脂类（lipids）是脂肪和类脂的总称，是一大类不溶于水而易溶于有机溶剂的化合物。第2页,共197页，2024年2月25日，星期天脂肪（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：第3页,共197页，2024年2月25日，星期天甘油三酯

甘油磷脂胆固醇酯FA胆固醇脂类物质基本构成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

第4页,共197页，2024年2月25日，星期天甘油三脂X=胆碱、水、乙醇胺、丝氨酸、甘油、肌醇、磷脂酰甘油等

甘油磷脂第5页,共197页，2024年2月25日，星期天甘油三酯的分子结构第6页,共197页，2024年2月25日，星期天重要的甘油磷脂

磷脂酰胆碱（卵磷脂）第7页,共197页，2024年2月25日，星期天磷脂酰肌醇

第8页,共197页，2024年2月25日，星期天

磷脂酰胆碱第9页,共197页，2024年2月25日，星期天第10页,共197页，2024年2月25日，星期天鞘脂鞘磷脂鞘糖脂FA鞘氨醇FAPiX鞘氨醇FA糖鞘氨醇鞘磷脂类第11页,共197页，2024年2月25日，星期天

胆固醇

胆固醇酯第12页,共197页，2024年2月25日，星期天

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

第13页,共197页，2024年2月25日，星期天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。第14页,共197页，2024年2月25日，星期天脂肪酸（FA）饱和脂肪酸不饱和脂肪酸单不饱和脂肪酸

多不饱和脂肪酸第15页,共197页，2024年2月25日，星期天

脂肪酸第16页,共197页，2024年2月25日，星期天△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第17页,共197页，2024年2月25日，星期天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）第18页,共197页，2024年2月25日，星期天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鱼油第19页,共197页，2024年2月25日，星期天动物只能合成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20页,共197页，2024年2月25日，星期天第一节脂类的消化与吸收

第21页,共197页，2024年2月25日，星期天脂类的消化条件

①

乳化剂---胆汁酸盐；②酶的催化作用

部位

主要在小肠上段第22页,共197页，2024年2月25日，星期天

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、溶血磷脂第23页,共197页，2024年2月25日，星期天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

微团第24页,共197页，2024年2月25日，星期天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。辅脂酶第25页,共197页，2024年2月25日，星期天胆汁酸盐作用：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。第26页,共197页，2024年2月25日，星期天胆汁酸盐的作用第27页,共197页，2024年2月25日，星期天胰酯酶辅脂酶：能与胰脂酶及脂肪结合，增加胰脂酶活性，促进脂肪水解。第28页,共197页，2024年2月25日，星期天胰磷脂酶A2胆固醇酯酶第29页,共197页，2024年2月25日，星期天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，被肠粘膜细胞吸收。第30页,共197页，2024年2月25日，星期天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

血循环肠粘膜细胞第31页,共197页，2024年2月25日，星期天长链脂酸及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（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）第32页,共197页，2024年2月25日，星期天吸收第33页,共197页，2024年2月25日，星期天第二节脂肪的分解代谢

第34页,共197页，2024年2月25日，星期天一、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(HSL)第35页,共197页，2024年2月25日，星期天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。第36页,共197页，2024年2月25日，星期天激素敏感脂肪酶（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第37页,共197页，2024年2月25日，星期天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第38页,共197页，2024年2月25日，星期天脂肪动员的结果：生成三分子的自由脂肪酸（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。

第39页,共197页，2024年2月25日，星期天

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。

第40页,共197页，2024年2月25日，星期天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+ADP第41页,共197页，2024年2月25日，星期天2．3-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+第42页,共197页，2024年2月25日，星期天第43页,共197页，2024年2月25日，星期天三、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

第44页,共197页，2024年2月25日，星期天脂肪酸的活化

——脂酰CoA的生成（胞液）脂酰CoA合成酶

ATPAMPPPi*脂酰CoA合成酶存在于内质网及线粒体外膜上

+CoA-SH第45页,共197页，2024年2月25日，星期天

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。

第46页,共197页，2024年2月25日，星期天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是脂肪酸

-氧化的关键酶。2.脂酰CoA进入线粒体第47页,共197页，2024年2月25日，星期天脂酰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

第48页,共197页，2024年2月25日，星期天关键酶第49页,共197页，2024年2月25日，星期天肉碱的结构第50页,共197页，2024年2月25日，星期天3.脂肪酸的β-氧化亚细胞部位：线粒体基质

-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。第51页,共197页，2024年2月25日，星期天

-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+第52页,共197页，2024年2月25日，星期天

脂酸的β氧化脱氢加水再脱氢硫解脂酰CoAL(+)-β羟脂酰CoAβ酮脂酰CoA脂酰CoA+乙酰CoA

脂酰CoA

脱氢酶反⊿2-烯酰CoAL(+)-β羟脂酰CoA脱氢酶NAD+NADH+H+⊿2--烯脂酰CoA

水化酶H2OFADFADH2β酮脂酰CoA

硫解酶CoA-SH第53页,共197页，2024年2月25日，星期天

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第54页,共197页，2024年2月25日，星期天

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第55页,共197页，2024年2月25日，星期天脂酰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第56页,共197页，2024年2月25日，星期天

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第57页,共197页，2024年2月25日，星期天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第58页,共197页，2024年2月25日，星期天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%第59页,共197页，2024年2月25日，星期天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：第60页,共197页，2024年2月25日，星期天

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－氧化奇数碳原子脂肪酸的氧化第61页,共197页，2024年2月25日，星期天

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。

第62页,共197页，2024年2月25日，星期天

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第63页,共197页，2024年2月25日，星期天亚油酰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氧化第64页,共197页，2024年2月25日，星期天八碳烯脂酰CoA（⊿2顺）D(+)-β-羟八碳脂酰CoA

L(-)-β-羟八碳脂酰CoA4乙酰CoA

4次β氧化

β-羟脂酰CoA

表构酶烯脂酰CoA

水化酶12CH3cOHOSCoA3第65页,共197页，2024年2月25日，星期天2、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。

第66页,共197页，2024年2月25日，星期天

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+过氧化羟化第67页,共197页，2024年2月25日，星期天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。第68页,共197页，2024年2月25日，星期天

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第69页,共197页，2024年2月25日，星期天

4、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第70页,共197页，2024年2月25日，星期天四、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第71页,共197页，2024年2月25日，星期天血浆水平：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合成酶第72页,共197页，2024年2月25日，星期天酮体（KB）第73页,共197页，2024年2月25日，星期天(1)两分子乙酰CoA在乙酰乙酰CoA硫解酶的催化下，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：第74页,共197页，2024年2月25日，星期天

(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第75页,共197页，2024年2月25日，星期天

(3)HMG-CoA裂解生成1分子乙酰乙酸和1分子乙酰CoA。HMG-CoA裂解酶第76页,共197页，2024年2月25日，星期天

(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+第77页,共197页，2024年2月25日，星期天(5)乙酰乙酸自发脱羧或由酶催化脱羧生成丙酮。CO2第78页,共197页，2024年2月25日，星期天第79页,共197页，2024年2月25日，星期天

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”第80页,共197页，2024年2月25日，星期天

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）。

利用酮体的酶第81页,共197页，2024年2月25日，星期天

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

第82页,共197页，2024年2月25日，星期天当由琥珀酰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

。第83页,共197页，2024年2月25日，星期天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++第84页,共197页，2024年2月25日，星期天

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。第85页,共197页，2024年2月25日，星期天

酮体生成的调节（1）饱食及饥饿的影响（主要通过激素的作用）

抑制脂解，脂肪动员

饱食

胰岛素

进入肝的脂酸

脂酸β氧化

酮体生成

饥饿

脂肪动员

FFA

胰高血糖素等脂解激素

酮体生成

脂酸β氧化第86页,共197页，2024年2月25日，星期天（2）肝细胞糖原含量及代谢的影响糖代谢旺盛

FFA主要生成TG及磷脂

乙酰CoA

+乙酰CoA羧化酶

丙二酰CoA

反之，糖代谢减弱，脂酸β氧化及酮体生成均加强。第87页,共197页，2024年2月25日，星期天丙二酰CoA竞争性抑制肉碱脂酰转移酶，抑制脂酰CoA进入线粒体，脂酸β氧化减弱，酮体生产减少。（3）丙二酰CoA抑制脂酰CoA进入线粒体第88页,共197页，2024年2月25日，星期天

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。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89页,共197页，2024年2月25日，星期天第三节脂肪的合成代谢第90页,共197页，2024年2月25日，星期天肝、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。

第91页,共197页，2024年2月25日，星期天一、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：软脂酸第92页,共197页，2024年2月25日，星期天软脂酸的合成（1）脂肪酸合成酶系和脂酰基载体蛋白（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第93页,共197页，2024年2月25日，星期天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-丙酮酸循环出线粒体。乙酰CoA氨基酸G（主要）第94页,共197页，2024年2月25日，星期天1.乙酰CoA转运出线粒体柠檬酸-丙酮酸循环第95页,共197页，2024年2月25日，星期天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+第96页,共197页，2024年2月25日，星期天乙酰CoA羧化酶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97页,共197页，2024年2月25日，星期天酶-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+PiATP第98页,共197页，2024年2月25日，星期天第99页,共197页，2024年2月25日，星期天3．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（ACP）和7种酶单体所构成的多酶复合体。第100页,共197页，2024年2月25日，星期天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边缘巯基中心巯基第101页,共197页，2024年2月25日，星期天但在高等动物中，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。

第102页,共197页，2024年2月25日，星期天三个结构域：底物进入缩合单位、还原单位、软脂酰释放单位第103页,共197页，2024年2月25日，星期天

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。第104页,共197页，2024年2月25日，星期天脂

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酰基转移第105页,共197页，2024年2月25日，星期天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。第106页,共197页，2024年2月25日，星期天丁酰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缩合酶第107页,共197页，2024年2月25日，星期天

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硫解第108页,共197页，2024年2月25日，星期天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；脂肪酸合成的特点第109页,共197页，2024年2月25日，星期天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。第110页,共197页，2024年2月25日，星期天

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第111页,共197页，2024年2月25日，星期天软脂酸的合成总图第112页,共197页，2024年2月25日，星期天1.

代谢物的调节作用乙酰CoA羧化酶的别构调节物抑制剂：软脂酰CoA及其他长链脂酰CoA激活剂：柠檬酸、异柠檬酸进食糖类而糖代谢加强，NADPH及乙酰CoA供应增多，有利于脂酸的合成。大量进食糖类也能增强各种合成脂肪有关的酶活性从而使脂肪合成增加。

脂酸合成的调节第113页,共197页，2024年2月25日，星期天2.

激素调节+

脂酸合成

胰岛素

胰高血糖素肾上腺素生长素脂酸合成﹣﹣TG合成乙酰CoA羧化酶的共价调节

胰高血糖素：激活PKA，使之磷酸化而失活胰岛素：通过磷蛋白磷酸酶，使之去磷酸化而复活

第114页,共197页，2024年2月25日，星期天

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。

第115页,共197页，2024年2月25日，星期天

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。第116页,共197页，2024年2月25日，星期天

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。第117页,共197页，2024年2月25日，星期天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

不明确第118页,共197页，2024年2月25日，星期天

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第119页,共197页，2024年2月25日，星期天

必需脂肪酸

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。第120页,共197页，2024年2月25日，星期天

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第121页,共197页，2024年2月25日，星期天

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+第122页,共197页，2024年2月25日，星期天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第123页,共197页，2024年2月25日，星期天三、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。第124页,共197页，2024年2月25日，星期天甘油一酯合成途径：第125页,共197页，2024年2月25日，星期天

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，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。第126页,共197页，2024年2月25日，星期天甘

油

二

酯

途

径第127页,共197页，2024年2月25日，星期天

第四节磷脂的代谢

第128页,共197页，2024年2月25日，星期天一、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||第129页,共197页，2024年2月25日，星期天机体内几类重要的甘油磷脂第130页,共197页，2024年2月25日，星期天(cephalin)(lecithin)磷脂酰肌醇

(phosphatidylinositol)

磷脂酰丝氨酸(phosphatidylserine)第131页,共197页，2024年2月25日，星期天心磷脂(cardiolipin)第132页,共197页，2024年2月25日，星期天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第133页,共197页，2024年2月25日，星期天第134页,共197页，2024年2月25日，星期天合成基本过程（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。第135页,共197页，2024年2月25日，星期天第136页,共197页，2024年2月25日，星期天

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。第137页,共197页，2024年2月25日，星期天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第138页,共197页，2024年2月25日，星期天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

第139页,共197页，2024年2月25日，星期天PLA1PLA2PLCPLDPLB2PLB1磷脂酶第140页,共197页，2024年2月25日，星期天

第五节胆固醇代谢

第141页,共197页，2024年2月25日，星期天

胆固醇的结构

ABC1234567891011121315161718192021222324252627D环戊烷多氢菲14第142页,共197页，2024年2月25日，星期天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的前体第143页,共197页，2024年2月25日，星期天一、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）合成部位第144页,共197页，2024年2月25日，星期天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）合成基本过程第145页,共197页，2024年2月25日，星期天合成胆固醇的限速酶1.甲羟戊酸的合成第146页,共197页，2024年2月25日，星期天2.

鲨烯的合成3.

胆固醇的合成第147页,共197页，2024年2月25日，星期天

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。

第148页,共197页，2024年2月25日，星期天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。第149页,共197页，2024年2月25日，星期天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。第150页,共197页，2024年2月25日，星期天

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。第151页,共197页，2024年2月25日，星期天二、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：第152页,共197页，2024年2月25日，星期天（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。

第153页,共197页，2024年2月25日，星期天（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154页,共197页，2024年2月25日，星期天第六节血浆脂蛋白代谢

第155页,共197页，2024年2月25日，星期天一、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第156页,共197页，2024年2月25日，星期天正常成人空腹血脂的组成及含量第157页,共197页，2024年2月25日，星期天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。第158页,共197页，2024年2月25日，星期天二、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：第159页,共197页，2024年2月25日，星期天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

-脂蛋白第160页,共197页，2024年2月25日，星期天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：第161页,共197页，2024年2月25日，星期天血浆脂蛋白的分类、性质及组成第162页,共197页，2024年2月25日，星期天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第163页,共197页，2024年2月25日，星期天乳糜微粒中，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。第164页,共197页，2024年2月25日，星期天血浆脂蛋白的结构

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。第165页,共197页，2024年2月25日，星期天血浆脂蛋白第166页,共197页，2024年2月25日，星期天

载脂蛋白定义

载脂蛋白(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

第167页,共197页，2024年2月25日，星期天⑴apoA：目前发现有四种亚型，即apoAⅠ，apoAⅡ，apoAⅣ，apoAⅤ。apoAⅠ和apoAⅡ主要存在于HDL中。第168页,共197页，2024年2月25日，星期天⑵apoB：有两种亚型，即在肝细胞内合成的apoB100；小肠粘膜细胞内合成的apoB48。apoB100主要存在于LDL中，而apoB48主要存在于CM中。第169页,共197页，2024年2月25日，星期天⑶apoC：有四种亚型，即apoCⅠ，apoCⅡ，apoCⅢ，apoCⅣ。VLDL主要存在的载脂蛋白是apoB100和apoCⅢ。⑷apoD：只有一种。⑸apoE：有三种亚型，即apoE2，apoE3，apoE4。第170页,共197页，2024年2月25日，星期天③

载脂蛋白可调节脂蛋白代谢关键酶活性：AⅠ激活LCAT(卵磷酯胆固醇脂转移酶)CⅡ激活LPL(脂蛋白脂肪酶)AⅣ辅助激活LPLCⅢ抑制LPLAⅡ激活HL(肝脂肪酶)②

载脂蛋白可参与脂蛋白受体的识别：AⅠ识别HDL受体B100，E识别LDL受体①

结合和转运脂质，稳定脂蛋白的结构

功能：第171页,共197页，2024年2月25日，星期天人血浆载脂蛋白的结构、功能及含量载脂蛋白分子量氨基酸数分布功能血浆含量(mg/dl)AⅠ28300243HDL激活LCAT，识别HDL受体123.8±4.7AⅡ1750077×2HDL稳定HDL结构，激活HL33±5AⅣ46000371HDL,CM辅助激活LPL17±2B1005127234536VLDL,LDL识别LDL受体87.3±14.3B482640002152CM促进CM合成?CⅠ650057CM,VLDL,LDL激活LCAT？7.8±2.4CⅡ880079CM,VLDL,LDL激活LPL5.0±1.8CⅢ890079CM,VLDL,LDL抑制LPL，抑制肝apoE受体11.8±3.6D22000169HDL转运胆固醇酯10±4E34000299CM,VLDL,LDL识别LDL受体3.5±1.2J70000427HDL结合转运脂质，补体激活10(

)5000004529LP(

)抑制纤溶酶活性0~120CETP64000493HDL转运胆固醇酯0.19±0.05PTP69000？HDL转运磷脂?第172页,共197页，2024年2月25日，星期天三、血浆脂蛋白的代谢（一）乳糜微粒来源小肠合成的TG和合成及吸收的磷脂、胆固醇+apoB48

、

AⅠ、

AⅡ、AⅣ第173页,共197页，2024年2月25日，星期天乳糜微粒的代谢（小肠合成）食物脂类消化吸收入小肠粘膜细胞合成TG，与apoB48等组装形成新生CM经胸导管入血成熟CM