爱爱医资源脂代谢专家讲座

脂类代谢第五章MetabolismofLipids1科学出版社案例式教材《生物化学》课件爱爱医资源脂代谢专家讲座第1页脂肪(三酰甘油)脂类磷脂类脂糖脂胆固醇（及胆固醇酯）2科学出版社案例式教材《生物化学》课件爱爱医资源脂代谢专家讲座第2页单不饱和脂酸不饱和脂酸多不饱和脂酸3科学出版社案例式教材《生物化学》课件爱爱医资源脂代谢专家讲座第3页脂肪酸碳原子编码体系△编码体系

121110987654321ω编码体系123456789101112CH3CH2CH2CH2CH2CH2CH2CH2CH2CH2CH2COOH4科学出版社案例式教材《生物化学》课件爱爱医资源脂代谢专家讲座第4页不饱和脂酸ω（或n）编码体系及分类族母体脂酸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）5科学出版社案例式教材《生物化学》课件爱爱医资源脂代谢专家讲座第5页常见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6科学出版社案例式教材《生物化学》课件爱爱医资源脂代谢专家讲座第6页哺乳动物体内多不饱和脂酸均由对应母体脂酸衍生而来。ω3、ω6及ω9三族多不饱和脂酸在体内彼此不能相互转化。动物只能合成ω9及ω7系多不饱和脂酸，不能合成ω6及ω3系多不饱和脂酸。必需脂酸：人体不能本身合成，必须从食物中摄取脂肪酸。7科学出版社案例式教材《生物化学》课件爱爱医资源脂代谢专家讲座第7页第一节脂类在体内分布及主要生理功效功效：一、储能与供能二、维持生物膜结构完整与功效正常三、保护内脏与维持体温四、参加细胞信息传递五、转变成各种主要生理活性物质分布：皮下、脂肪组织8科学出版社案例式教材《生物化学》课件爱爱医资源脂代谢专家讲座第8页第二节

脂类消化和吸收9科学出版社案例式教材《生物化学》课件爱爱医资源脂代谢专家讲座第9页一、脂类消化1.部位：

小肠上段2.所需条件及酶：

胆汁酸盐胰脂酶、辅脂酶、磷脂酶、胆固醇酯酶10科学出版社案例式教材《生物化学》课件爱爱医资源脂代谢专家讲座第10页11科学出版社案例式教材《生物化学》课件爱爱医资源脂代谢专家讲座第11页二、脂类吸收1.部位：十二指肠下段及空肠上段2.路径：中短链脂酸组成TG肠粘膜细胞甘油＋脂酸门静脉血循环长链脂酸＋2-MG、胆固醇＋脂酸、溶血磷脂＋脂酸肠粘膜细胞CM淋巴管血循环Eapo12科学出版社案例式教材《生物化学》课件爱爱医资源脂代谢专家讲座第12页单酰甘油路径13科学出版社案例式教材《生物化学》课件爱爱医资源脂代谢专家讲座第13页第三节甘油三酯代谢一、三酰甘油分解代谢二、三酰甘油合成代谢三、脂酸合成代谢四、多不饱和脂酸主要衍生物14科学出版社案例式教材《生物化学》课件爱爱医资源脂代谢专家讲座第14页一、甘油三酯分解代谢

（一）脂肪动员

（二）脂酸β-氧化

（三）脂酸其它氧化方式（四）酮体生成及利用15科学出版社案例式教材《生物化学》课件爱爱医资源脂代谢专家讲座第15页（一）脂肪动员概念：脂肪细胞中脂肪，被脂肪酶水解为FFA和甘油并入血供其它组织利用过程。二、甘油三酯分解代谢16科学出版社案例式教材《生物化学》课件爱爱医资源脂代谢专家讲座第16页2.限速酶:TG脂肪酶，激素敏感性脂肪酶（hormone-sensitivetriglyceridelipase，HSL）

脂解激素:肾上腺素、胰高血糖素等

脂抑激素:胰岛素17科学出版社案例式教材《生物化学》课件爱爱医资源脂代谢专家讲座第17页（二）脂酸β-氧化

肝、肌肉组织最活跃（脑组织除外）

1.脂酸活化---脂酰CoA生成

部位：内质网及线粒体外膜反应：脂肪酸+CoASH+ATP脂酰CoA+AMP+PPi耗能：2个高能磷酸键18科学出版社案例式教材《生物化学》课件爱爱医资源脂代谢专家讲座第18页

2.脂酰CoA进入线粒体（1）载体:肉碱（carnitine）

L-(CH2)3N+CH2CH(OH)CH2COO-L-羟--三甲氨基丁酸

19科学出版社案例式教材《生物化学》课件爱爱医资源脂代谢专家讲座第19页(2)限速酶：肉碱脂酰转移酶I20科学出版社案例式教材《生物化学》课件爱爱医资源脂代谢专家讲座第20页3.-氧化

脂酰CoA在线粒体基质中进行氧化分解。每进行一次-氧化，需要经过脱氢、水化、再脱氢和硫解四步反应，同时释放出1分子乙酰CoA。反应产物是比原来脂酰CoA降低了2个碳新脂酰CoA。如此重复进行，直至脂酰CoA全部变成乙酰CoA。21科学出版社案例式教材《生物化学》课件爱爱医资源脂代谢专家讲座第21页FranzKnoop与脂肪酸β-氧化FranzKnoop（1875—1946）德国生物化学家。在1904年他29岁时，用不能被机体分解苯基标识脂肪酸ω甲基，以此喂犬或兔后发觉，如喂苯标识偶数碳原子脂肪酸[比如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。如喂苯标识奇数碳原子脂肪酸[比如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。22科学出版社案例式教材《生物化学》课件爱爱医资源脂代谢专家讲座第22页（1）脱氢

脂酰CoA在脂酰CoA脱氢酶催化下，在-和-碳原子上各脱去一个氢原子，生成反式,-烯脂酰CoA，氢受体是FAD。RCH=CHC~SCoAO=FADH2FAD

脂酰CoA脱氢酶RCH-HCH-HC~SCoAO=脂酰CoA烯脂酰CoA23科学出版社案例式教材《生物化学》课件爱爱医资源脂代谢专家讲座第23页（2）水化

在烯脂酰CoA水合酶催化下，,-烯脂酰CoA水化，生成-羟脂酰CoA。RCH=CHC~SCoAO=OHRCHCHC~SCoA2βαO=OH-H⊿2--烯脂酰CoA水化酶

羟脂酰CoA烯脂酰CoAOH-H24科学出版社案例式教材《生物化学》课件爱爱医资源脂代谢专家讲座第24页（3）再脱氢

-羟脂酰CoA在脱氢酶催化下，脱氢生成-酮脂酰CoA。辅酶为NAD+。β羟脂酰CoA脱氢酶HRCHCC~SCoA2βαO=HONADH＋H+NADORCHCHC~SCoA2βαO==β-酮脂酰CoA羟脂酰CoA25科学出版社案例式教材《生物化学》课件爱爱医资源脂代谢专家讲座第25页（4）硫解

在-酮脂酰CoA硫解酶催化下，-酮脂酰CoA与CoASH作用，生成1分子乙酰CoA和1分子比原来少两个碳原子脂酰CoA。少了两个碳原子脂酰CoA，能够重复上述反应过程，一直到完全分解成乙酰CoA。+CH3CO~SCoA

RC~SCoAO=β酮脂酰CoA硫解酶αOCHC~SCoA2=ORβ=CHCoA-SH26科学出版社案例式教材《生物化学》课件爱爱医资源脂代谢专家讲座第26页脂酰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TAC27科学出版社案例式教材《生物化学》课件爱爱医资源脂代谢专家讲座第27页脂肪酸β-氧化特点：①β-氧化过程在线粒体基质内进行；②β-氧化为一循环反应过程，由脂肪酸氧化酶系催化，反应不可逆；③需要FAD，NAD，CoA为辅助因子；④每循环一次，生成一分子FADH2，一分子NADH，一分子乙酰CoA和一分子降低两个碳原子脂酰CoA。28科学出版社案例式教材《生物化学》课件爱爱医资源脂代谢专家讲座第28页净生成ATP消耗FA活化产生8FADH2

8NADH+H+9乙酰CoA

146

-22×8=163×8=2412×9=1084.脂酸氧化能量生成(18:0)29科学出版社案例式教材《生物化学》课件爱爱医资源脂代谢专家讲座第29页

（三）脂酸其它氧化方式

1.奇数碳脂酸氧化2.ω－氧化3.α－氧化4.不饱脂酸氧化30科学出版社案例式教材《生物化学》课件爱爱医资源脂代谢专家讲座第30页1.

奇数碳脂酸氧化甲基丙二酸血症甲基丙二酸尿症缺乏5’－dAB1231科学出版社案例式教材《生物化学》课件爱爱医资源脂代谢专家讲座第31页2.ω-氧化32科学出版社案例式教材《生物化学》课件爱爱医资源脂代谢专家讲座第32页3.α-氧化Refsum氏病:

α-氧化障碍者不能氧化植烷酸,牛奶和动物脂肪中均含有此成份，在人体内大量堆积

33科学出版社案例式教材《生物化学》课件爱爱医资源脂代谢专家讲座第33页4.

不

饱

和

脂

酸

氧

化34科学出版社案例式教材《生物化学》课件爱爱医资源脂代谢专家讲座第34页（四）酮体生成及利用

酮体：

乙酰乙酸

acetoacetate

-羟丁酸

-hydroxybutyrate

丙酮acetone

FA在肝脏经

-氧化生成乙酰CoA在酶催化下转变成三种中间代谢物总称。35科学出版社案例式教材《生物化学》课件爱爱医资源脂代谢专家讲座第35页

1.酮体生成（1）部位：肝线粒体（2）原料：乙酰CoA（3）反应：3分子乙酰CoA缩合、裂解

限速酶：HMG-CoA合成酶

36科学出版社案例式教材《生物化学》课件爱爱医资源脂代谢专家讲座第36页CO2CoASHCoASHNAD+NADH+H+β-羟丁酸脱氢酶HMGCoA合酶乙酰乙酰CoA硫解酶HMGCoA裂解酶酮体生成37科学出版社案例式教材《生物化学》课件爱爱医资源脂代谢专家讲座第37页2.酮体利用肝内生酮肝外用酮

部位：肝外组织，如心、肾、脑、骨骼肌等（线粒体）38科学出版社案例式教材《生物化学》课件爱爱医资源脂代谢专家讲座第38页39科学出版社案例式教材《生物化学》课件爱爱医资源脂代谢专家讲座第39页3．酮体生成及利用生理意义：(1)在正常情况下，酮体是肝脏输出能源一个形式；(2)在饥饿或疾病情况下，为心、脑等主要器官提供必要能源。

酮症酸中毒:酮体生成超出肝外组织利用，血中酮体含量升高，pH下降。40科学出版社案例式教材《生物化学》课件爱爱医资源脂代谢专家讲座第40页激素和丙二酰CｏA对生酮作用调整葡萄糖三酰甘油FFA脂酰CｏACPTO*脂酰CoA乙酰CoAHMGCoAHMGCoA合成酶酮体F-2,6-BP丙酮酸乙酰CoA丙二酰CoA乙酰CoA羧化酶HSL胰岛素胰高血糖素－＋＋－＋－＋－＋线粒体膜49线粒体基质胞液TCAβ-氧化41科学出版社案例式教材《生物化学》课件爱爱医资源脂代谢专家讲座第41页（一）部位

肝脂肪组织小肠粘膜二、三酰甘油合成代谢42科学出版社案例式教材《生物化学》课件爱爱医资源脂代谢专家讲座第42页

甘油3-P-甘油

脂酸脂酰CoA（二）合成原料

43科学出版社案例式教材《生物化学》课件爱爱医资源脂代谢专家讲座第43页（三）合成过程1.单酰甘油路径：小肠2.二酰甘油路径：肝、肾44科学出版社案例式教材《生物化学》课件爱爱医资源脂代谢专家讲座第44页RCOOH+CoA+ATPRCOCoA+AMP+PPi

1CH2OH转酰基酶CH2OOCR2R1COO–2CHR1COO–CH

3CH2OHR2COCoAHSCoACH2OH

CH2OOCR2R1COO–CHCH2OOCR32-单酰甘油

1,2-二酰甘油HSCoAR3COCoA转酰基酶三酰甘油单酰甘油路径45科学出版社案例式教材《生物化学》课件爱爱医资源脂代谢专家讲座第45页

CH2OH转酰酶CH2OCR1转酰酶

HO–CHHO–CHCH2–O–PR1COCoAHSCoACH2O–P

R2COCoAHSCoA葡萄糖3-磷酸甘油1-脂酰-3-磷酸甘油OOCH2OC–R1

磷脂酸磷酸酶

OCH2OCR1R3COCoAHSCoA

R2COCHR2COCHCH2O

–PCH2OHPi磷脂酸1,2-甘油二脂OCH2OCR1R2COCHOCH2OCR3

三酰甘油OOO二酰甘油路径转酰酶46科学出版社案例式教材《生物化学》课件爱爱医资源脂代谢专家讲座第46页

CH2OH（肝、肾、肠）甘油激酶CH2OHHO–C–HHO–C–HCH2OHATPADPCH2O–P

甘油

3-磷酸甘油NAD+NADH++H+磷酸二羟丙酮

CH2OHCOCH2O–P

糖酵解47科学出版社案例式教材《生物化学》课件爱爱医资源脂代谢专家讲座第47页三、脂酸合成代谢（一）软脂酸生成（二）软脂酸加工改造细胞定位：胞液体系、内质网体系和线粒体体系部位：肝、肾、脑、肺、乳腺、小肠及脂肪组织48科学出版社案例式教材《生物化学》课件爱爱医资源脂代谢专家讲座第48页（一）软脂酸合成

1.合成原料及部位

原料：乙酰CoA、ATP、HCO3-、NADPH部位：肝（主要）、脂肪组织等胞液主要合成16碳软脂酸49科学出版社案例式教材《生物化学》课件爱爱医资源脂代谢专家讲座第49页线粒体膜胞液

线粒体基质

丙酮酸丙酮酸苹果酸草酰乙酸柠檬酸柠檬酸乙酰CoANADPH+H+

NADP+苹果酸脱羧酶CoA乙酰CoA

ATPAMPPPiATP柠檬酸裂解酶CoA草酰乙酸H2O柠檬酸合酶苹果酸

CO2CO2柠檬酸－丙酮酸循环50科学出版社案例式教材《生物化学》课件爱爱医资源脂代谢专家讲座第50页CH3COSCoAHOOCCH2COSCoAATPADP+Pi生物素/Mn2+CO2乙酰CoA羧化酶乙酰CoA丙二酰CoA51科学出版社案例式教材《生物化学》课件爱爱医资源脂代谢专家讲座第51页乙酰CoA羧化酶调整52科学出版社案例式教材《生物化学》课件爱爱医资源脂代谢专家讲座第52页3.脂酸合成酶系大肠杆菌：多酶复合体（七种酶蛋白聚合在一起）高等动物：多功效酶（一个基因编码一条多肽链）53科学出版社案例式教材《生物化学》课件爱爱医资源脂代谢专家讲座第53页三个结构域：底物进入缩合单位、还原单位、软脂酰释放单位54科学出版社案例式教材《生物化学》课件爱爱医资源脂代谢专家讲座第54页辅基是4´-磷酸泛酰氨基乙硫醇，是脂酰基载体。´酰基载体蛋白－脂酰基载体

AcylcarrierproteinACP

ACP-SH55科学出版社案例式教材《生物化学》课件爱爱医资源脂代谢专家讲座第55页4.脂酸合成过程从乙酰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。56科学出版社案例式教材《生物化学》课件爱爱医资源脂代谢专家讲座第56页软脂酸合成过程*底物进入

乙酰CoAE1-半胱-S-乙酰基

丙二酰CoAE2-泛-S-丙二酰基（ACP）软脂酸合成酶

乙酰基（第一个）丙二酰基57科学出版社案例式教材《生物化学》课件爱爱医资源脂代谢专家讲座第57页还原

NADPH+H+NADP+缩合CO2脱水

H2O再还原NADPH+H+NADP+58科学出版社案例式教材《生物化学》课件爱爱医资源脂代谢专家讲座第58页经过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。CESO=CCH3ACPSC=OCH2—COO-CESO=CCH2CH2CH2CH2CH3ACPSC=OCH2—COO-

CESO=CCH2CH2CH2CH2CH2CH2CH3ACPSC=OCH2—COO-

O-O=CCH2CH2CH2CH2CH2CH2CH3CH2CH2CH2CH2CH2CH2CH2CH2CEACPHSHS+4H++4e-CO2CESO=CCH2CH2CH3ACPSC=OCH2—COO-

4H++4e-CO24H++4e-CO259科学出版社案例式教材《生物化学》课件爱爱医资源脂代谢专家讲座第59页60科学出版社案例式教材《生物化学》课件爱爱医资源脂代谢专家讲座第60页

脂肪酸分解代谢与合成代谢区分FA分解FA合成反应最活跃时期饥饿高糖膳食后刺激激素胰岛素/胰高血糖素比值↑胰岛素/胰高血糖素比值↓主要组织定位肌肉、肝脏肝脏为主亚细胞定位线粒体为主胞液酰基转运机制肉碱穿梭（胞液到线粒体）柠檬酸循环（线粒体到胞液）酰基载体HSCoA酰基载体蛋白区HSCoA氧化还原辅因子FAD、NAD+NADPH底物/产物脂酰CoA/乙酰CoA乙酰CoA/脂酰CoA关键酶肉碱酯酰转移酶Ⅰ乙酰CoA羧化酶激活剂饥饿、高脂低糖膳食柠檬酸、异柠檬酸、胰岛素、高糖低脂膳食抑制剂丙二酰CoA、胰岛素、饱食长链脂酰CoA、胰高血糖素、肾上腺素、高脂低糖膳食61科学出版社案例式教材《生物化学》课件爱爱医资源脂代谢专家讲座第61页（二）软脂酸加工改造1.碳链长度加工改造2.饱和度加工改造62科学出版社案例式教材《生物化学》课件爱爱医资源脂代谢专家讲座第62页脂肪酸碳链加长方式比较

63科学出版社案例式教材《生物化学》课件爱爱医资源脂代谢专家讲座第63页饱和度加工改造64科学出版社案例式教材《生物化学》课件爱爱医资源脂代谢专家讲座第64页

四、多不饱和脂酸主要衍生物

（一）前列腺素（二）血栓素（三）白三烯65科学出版社案例式教材《生物化学》课件爱爱医资源脂代谢专家讲座第65页COOHCH32011121415171998653110花生四烯酸

10975311113151719COOHR1

CH3R220

前列腺酸（一）前列腺素（PGostaglandin）66科学出版社案例式教材《生物化学》课件爱爱医资源脂代谢专家讲座第66页OR1R2OR1R2OR1R2OR1R2OHOR1R2ABCDEOHR1R2OHR1OOR2R1OOR299OHR2HOCOOHFGHIOH67科学出版社案例式教材《生物化学》课件爱爱医资源脂代谢专家讲座第67页COOHCH3R1R2OHCH3OHCOOHCOOHCH31类2类3类

OH9COOHCH3OHOH111315OH965COOHCH3OHOH111315PGF1αPGF2α68科学出版社案例式教材《生物化学》课件爱爱医资源脂代谢专家讲座第68页PGE2诱发炎症，促局部血管扩张。PGE2、PGA2

使动脉平滑肌舒张而降血压。PGE2、PGI2抑制胃酸分泌，促进胃肠平滑肌蠕动。PGF2α使卵巢平滑肌收缩引发排卵，使子宫体收缩加强促分娩。PG生理功效：69科学出版社案例式教材《生物化学》课件爱爱医资源脂代谢专家讲座第69页（二）血栓素（TXA2ThromdoxaneA2）

70科学出版社案例式教材《生物化学》课件爱爱医资源脂代谢专家讲座第70页TXPGF2、TXA2强烈促血小板聚集，并使血管收缩促血栓形成，PGI2、PGI3反抗它们作用。TXA3促血小板聚集，较TXA2弱得多。71科学出版社案例式教材《生物化学》课件爱爱医资源脂代谢专家讲座第71页（三）白三烯（LT）

(LTB4)72科学出版社案例式教材《生物化学》课件爱爱医资源脂代谢专家讲座第72页LTLTC4、LTD4及LTE4被证实是过敏反应慢反应物质。LTD4还使毛细血管通透性增加。LTB4还可调整白细胞游走及趋化等功效，促进炎症及过敏反应发展。73科学出版社案例式教材《生物化学》课件爱爱医资源脂代谢专家讲座第73页

第四节磷脂代谢

MetabolismofPhospholipid一、甘油磷脂代谢二、鞘磷脂代谢74科学出版社案例式教材《生物化学》课件爱爱医资源脂代谢专家讲座第74页一、甘油磷脂代谢（一）组成、分类及结构（二）合成（三）降解75科学出版社案例式教材《生物化学》课件爱爱医资源脂代谢专家讲座第75页(一)组成、结构及分类

组成：甘油、FA、

磷酸、