脂类物质代谢

1、Metabolism of Lipids 脂类物质代谢脂类物质代谢 富含脂类的食物富含脂类的食物 三酰甘油三酰甘油 (triglyceride ) 磷脂磷脂 (phospholipid) 糖脂糖脂 (glycolipid) 胆固醇胆固醇 (cholesterol )及胆固醇酯及胆固醇酯 脂脂肪肪类类脂脂(fat) (lipoid) FFA FFA FFA 甘油甘油 甘油磷脂甘油磷脂 (phosphoglyceride) 鞘磷脂鞘磷脂 (sphingolipid) FFA 胆固醇胆固醇 FFA FFA 糖基糖基FFA FFA PiX 甘油甘油/ /鞘氨醇鞘氨醇脂肪组织脂肪组织各组织各组织脂脂 类

2、类 概概 述述 三酰甘油三酰甘油 甘油磷脂甘油磷脂(phosphoglyceride)胆固醇酯胆固醇酯 FA胆固醇胆固醇 FAFAFA 甘油甘油 FAFAPiX 甘油甘油 X=胆碱、水、乙醇胺、胆碱、水、乙醇胺、丝氨酸、甘油、肌丝氨酸、甘油、肌醇、磷脂酰甘油等。醇、磷脂酰甘油等。n脂类物质的基本构成脂类物质的基本构成CH2CHCH2OOOCO(CH2)mCH3CO(CH2)nCH3POOXOH甘油三脂甘油三脂X=胆碱、水、乙醇胆碱、水、乙醇胺、胺、 丝氨酸、甘丝氨酸、甘油、肌醇、磷脂油、肌醇、磷脂酰甘油等。酰甘油等。甘油磷脂甘油磷脂CH2CHCH2OOOCO(CH2)m CH3CO(CH2)k

3、CH3CO(CH2)nCH3CH2CHCH2OHOHOH甘油甘油鞘鞘 脂脂 鞘磷脂鞘磷脂 鞘糖脂鞘糖脂 FA鞘氨醇鞘氨醇 FA PiX鞘氨醇鞘氨醇 FA 糖糖 鞘氨醇鞘氨醇 * * 必需脂酸：必需脂酸： 亚油酸、亚麻酸、花生四烯酸亚油酸、亚麻酸、花生四烯酸等多不饱和脂酸是等多不饱和脂酸是人体不可缺乏的营养素，不能自身合成，需从食物人体不可缺乏的营养素，不能自身合成，需从食物摄取，故称必需脂酸。摄取，故称必需脂酸。第一节第一节概述概述二二 脂酸的命名及分类脂酸的命名及分类甘油甘油脂酸脂酸1 1、碳链长度、碳链长度-短链、中链和长链脂酸短链、中链和长链脂酸 （一）脂酸分类（一）脂酸分类-根据其碳链

4、长度和饱和度根据其碳链长度和饱和度碳链长度碳链长度10的脂酸称为的脂酸称为短链脂酸短链脂酸将碳链长度将碳链长度20的脂酸称为的脂酸称为长链脂酸长链脂酸2 2、是否存在双键、是否存在双键-饱和脂酸和不饱和脂酸饱和脂酸和不饱和脂酸 1）饱和脂酸的碳链不含双键）饱和脂酸的碳链不含双键饱和脂酸以乙酸饱和脂酸以乙酸(CH3-COOH)为基本结构，为基本结构，不同的饱和脂酸的差别在于这两基团间亚甲基不同的饱和脂酸的差别在于这两基团间亚甲基(-CH2-)的数目不同。的数目不同。2）不饱和脂酸的碳链含有一个或一个以上双键）不饱和脂酸的碳链含有一个或一个以上双键 单不饱和脂酸单不饱和脂酸(monounsatur

5、ated fatty acid) 多不饱和脂酸多不饱和脂酸(polyunsaturated fatty acid)营养必需脂酸营养必需脂酸饱和脂肪饱和脂肪 (saturated fats) 反式脂肪反式脂肪 (trans fats)反式脂肪酸对健康有益吗？反式脂肪酸对健康有益吗？饱和脂肪酸对健康有益吗？饱和脂肪酸对健康有益吗？表表5-1常见的脂酸常见的脂酸惯名惯名系统名系统名碳原子数碳原子数和双键数和双键数簇簇分子式分子式饱和脂酸饱和脂酸 月桂酸月桂酸 (lauric acid)n-十二烷酸十二烷酸12:0CH3(CH2)10COOH豆寇酸豆寇酸(myristic acid)n-十四烷酸十四烷

6、酸14:0CH3(CH2)12COOH软脂酸软脂酸(palmitic acid)n-十六烷酸十六烷酸16:0CH3(CH2)14COOH硬脂酸硬脂酸(stearic acid)n-十八烷酸十八烷酸18:0CH3(CH2)16COOH花生酸花生酸(arachidic acid)n-二十烷酸二十烷酸20:0CH3(CH2)18COOH不饱和脂酸不饱和脂酸棕榈棕榈(软软)油酸油酸(palmitoleic acid)9-十六碳一烯酸十六碳一烯酸16:1w-7CH3(CH2)5CHCH(CH2)7COOH油酸油酸(oleic acid)9-十八碳一烯酸十八碳一烯酸18:1w-9CH3(CH2)7CHCH

7、(CH2)7COOH异油酸异油酸(Vaccenic acid)反式反式11-十八碳一烯十八碳一烯酸酸18:1w-7CH3(CH2)5CHCH(CH2)9COOH亚油酸亚油酸(linoleic acid)9,12-十八碳二烯酸十八碳二烯酸18:2w-6CH3(CH2)4(CHCHCH2)2(CH2)6COOHa-亚麻酸亚麻酸(a-linolenic acid)9,12,15-十八碳三烯十八碳三烯酸酸18:3w-3CH3CH2(CHCHCH2)3(CH2)6COOHg-亚麻酸亚麻酸(g-linolenic acid)6,9,12-十八碳三烯十八碳三烯酸酸18:3w-6CH3(CH2)4(CHCHC

8、H2)3(CH2)3COOH花生四烯酸花生四烯酸(arachidonic acid)5,8,11,14-二十碳四二十碳四烯酸烯酸20:4w-6CH3(CH2)4(CHCHCH2)4(CH2)2COOHtimnodonic acid (EPA)5,8,11,14,17-二十碳二十碳五烯酸五烯酸20:5w-3CH3CH2(CHCHCH2)5(CH2)2COOHclupanodonic acid (DPA)7,10,13,16,19-二十二十二碳五烯酸二碳五烯酸22:5w-3CH3CH2(CHCHCH2)5(CH2)4COOHcervonic acid (DHA)4, 7,10,13,16,19-二

9、二十二碳六烯酸十二碳六烯酸22:6w-3CH3CH2(CHCHCH2)6CH2COOH 编码体系编码体系从脂酸的羧基碳起计算碳原子的顺序。从脂酸的羧基碳起计算碳原子的顺序。 或或n n编码体系编码体系从脂酸的甲基碳起计算其碳原子顺序。从脂酸的甲基碳起计算其碳原子顺序。 n系统命名法系统命名法（二）脂酸的命名（二）脂酸的命名标示脂酸的碳原子数即碳链长度和双键的位置。标示脂酸的碳原子数即碳链长度和双键的位置。碳原子数：双键数（双键位置）或碳原子数：双键数：碳原子数：双键数（双键位置）或碳原子数：双键数：双键位置双键位置哺乳动物不饱和脂酸按哺乳动物不饱和脂酸按(或或n)编码体系分类编码体系分类族族母

10、体脂酸母体脂酸-7(n-7)软油酸软油酸(16：1，-7)-9(n-9)油酸油酸(18：1，-9)-6(n-6)亚油酸亚油酸(18：2，-6，9)-3(n-3)-亚麻酸亚麻酸(18：3，-3，6，9)CH3-CH2- CH=CH-CH2- CH=CH-CH2-CH=CH-CH2-CH2-CH2-CH2-CH2-CH2-CH2-COOH-1118-3-6-9编码体系编码体系或或n编码体系编码体系118表示法表示法 18:3(9,12,15)或或 18:3 (9,12,15)或或 18:3， -391215三、脂类的消化和吸收三、脂类的消化和吸收 乳糜微粒乳糜微粒(CM) 外源性脂类外源性脂类 小

11、肠上段小肠上段 胆汁乳化胆汁乳化 消化酶消化酶 血血 三酰甘油三酰甘油、磷脂、胆固醇、载脂蛋白、磷脂、胆固醇、载脂蛋白成分：成分： 三酰甘油的消化与吸收三酰甘油的消化与吸收 酯化：酯化：一酰甘油途径一酰甘油途径( (小肠粘膜细胞小肠粘膜细胞) ) 2RCOCoA 2CoA 脂酰脂酰CoA 转移酶转移酶CHCH2 2OH OH CHCH2 2OH OH CHOCHO- -C C- -R R1 1 O =CHCH2 2OH OH CHCH2 2OH OH CHOCHO- -C C- -R R1 1 O =CHCH2 2OO- -C C- -R R3 3 CHCH2 2OO- -C C- -R R2

12、 2 CHOCHO- -C C- -R R1 1 O=O=O=CHCH2 2OO- -C C- -R R3 3 CHCH2 2OO- -C C- -R R2 2 CHOCHO- -C C- -R R1 1 O=O=O=2-一酰甘油一酰甘油三酰甘油三酰甘油（food）长链长链FFA三酰甘油三酰甘油（CM） 脂酰脂酰CoA合成酶合成酶 胰脂酶胰脂酶滑面内质网滑面内质网三酰甘油的代谢三酰甘油的代谢Metabolism of Triglyceride第二节第二节 三酰甘油是甘油的脂酸酯三酰甘油是甘油的脂酸酯 三酰甘油的分解代谢三酰甘油的分解代谢 脂肪动员脂肪动员 甘油进入糖代谢甘油进入糖代谢 脂酸的脂

13、酸的 氧化氧化 脂酸的其他氧化方式脂酸的其他氧化方式 酮体的生成和利用酮体的生成和利用 脂酸的合成代谢脂酸的合成代谢 三酰甘油的合成代谢三酰甘油的合成代谢 多不饱和脂酸的重要衍生物（自学）多不饱和脂酸的重要衍生物（自学）本本节节主主要要内内容容 三酰甘油三酰甘油(triacylglycerol)是非极性、不溶于水的甘是非极性、不溶于水的甘油脂酸三酯，基本结构为甘油的三个羟基分别被相油脂酸三酯，基本结构为甘油的三个羟基分别被相同或不同的脂酸酯化。同或不同的脂酸酯化。 含有同一种脂酸的三酰甘油称为含有同一种脂酸的三酰甘油称为简单三酰甘油简单三酰甘油； (simple triacylglycerol

14、); 含有两种或三种脂酸的三酰甘油称为含有两种或三种脂酸的三酰甘油称为混合三酰甘油混合三酰甘油 (mixed triacylglycerol) 。三酰甘油是甘油的脂酸酯三酰甘油是甘油的脂酸酯脂酸组成的脂酸组成的种类种类决定三酰甘油的决定三酰甘油的熔点熔点，随饱，随饱和脂酸的和脂酸的链长和数目链长和数目的增加而升高。的增加而升高。 消化吸收和内源性合成的脂酸，以游离的形式存在较少，消化吸收和内源性合成的脂酸，以游离的形式存在较少，大多数以酯化的形式存在于三酰甘油之中而存在于体内。大多数以酯化的形式存在于三酰甘油之中而存在于体内。（二）三酰甘油的主要作用是为机体提供能量（二）三酰甘油的主要作用是为

15、机体提供能量（一）三酰甘油是脂酸的主要储存形式（一）三酰甘油是脂酸的主要储存形式1. 1. 三酰甘油是机体重要的能量来源三酰甘油是机体重要的能量来源2. 2. 三酰甘油是机体的主要能量储存形式三酰甘油是机体的主要能量储存形式男性：男性：21%，女性：，女性：26 1g TG = 38kJ（糖、蛋白（糖、蛋白17kJ）三酰甘油生理功能三酰甘油生理功能（三）保温和保护内脏（三）保温和保护内脏（四）促进脂溶性物质吸收（四）促进脂溶性物质吸收脂肪脂肪 CM CM 肝肝 脂肪组织脂肪组织CM VLDL水解水解合成合成运送运送 小肠小肠 脂肪代谢的三个靶器官脂肪代谢的三个靶器官动员到其他组织分解供能动员到

16、其他组织分解供能内源内源 外源外源 甘甘油油一一酯酯途途径径 甘甘油油二二酯酯途途径径 二酰甘油途径二酰甘油途径 内源内源 合成合成 运送运送 脂肪脂肪 VLDL合成合成 储存储存 动员动员脂肪脂肪一、三酰甘油的分解代谢一、三酰甘油的分解代谢供能供能三酰甘油三酰甘油 (Triglyceride,TG)脂肪动员脂肪动员 甘油甘油 3 脂酸脂酸 (Free fatty acid, FFA) 磷酸二羟丙酮磷酸二羟丙酮？-氧化氧化？乙酰乙酰CoA酮体酮体 FFA FFAFFA 甘油甘油 1 12 23 34 4 定义定义 脂肪动员脂肪动员(fat mobilization)是指储存在脂是指储存在脂肪细

17、胞中的脂肪，被肪脂酶逐步水解为肪细胞中的脂肪，被肪脂酶逐步水解为FFA及及甘油甘油并释放入血以供其他组织氧化利用并释放入血以供其他组织氧化利用的过程。的过程。 （一）（一） 脂肪动员脂肪动员三酰甘油的分解代谢主要是脂酸的氧化，三酰甘油的分解代谢主要是脂酸的氧化，脂脂肪动员是三酰甘油分解的起始步骤肪动员是三酰甘油分解的起始步骤 脂解激素脂解激素 抗脂解激素抗脂解激素 关键酶关键酶 激素敏感性三酰甘油脂肪酶激素敏感性三酰甘油脂肪酶 (hormone-sensitive triglyceride lipase , HSL)能促进脂肪动员的激素，如胰高血糖素、能促进脂肪动员的激素，如胰高血糖素、去甲肾

18、上腺素、肾上腺素去甲肾上腺素、肾上腺素 、ACTH、 TSH等。等。 抑制脂肪动员，如胰岛素、前列腺素抑制脂肪动员，如胰岛素、前列腺素E2、烟、烟酸等。酸等。禁食或饥饿时：禁食或饥饿时：脂肪动员脂肪动员脂解激素脂解激素-受体受体G蛋白蛋白 AC ATPcAMP PKA +HSLa(无活性无活性) HSLb(有活性有活性)TG 二酰甘油二酰甘油 （DG） 一酰甘油一酰甘油 甘甘 油油 FFA FFA FFA 二酰甘油脂肪酶二酰甘油脂肪酶 一酰甘油脂肪酶一酰甘油脂肪酶 腺苷腺苷酸环酸环化酶化酶胰高血糖素、肾上腺素、去甲肾上腺素胰高血糖素、肾上腺素、去甲肾上腺素血液血液 清蛋白清蛋白 （二）甘油的去

19、向（二）甘油的去向肝、肾甘油激酶肝、肾甘油激酶 ATP ADP CHCH2 2OH OH CHCH2 2OH OH CHOH CHOH 游游离离甘甘油油PiPiCHCH2 2OO- -CHCH2 2OH OH CHOH CHOH 3 - 磷磷酸酸甘甘油油-磷酸甘油脱氢酶磷酸甘油脱氢酶 NAD+NADHCH2OHC OCH2O- Pi磷酸二羟丙酮磷酸二羟丙酮?葡萄糖葡萄糖6磷酸葡萄糖磷酸葡萄糖6磷酸果糖磷酸果糖1,6二磷酸果糖二磷酸果糖2分子分子 3磷酸甘油醛磷酸甘油醛磷酸二羟丙酮磷酸二羟丙酮2分子分子 1,3二磷酸甘油酸二磷酸甘油酸2分子分子 3磷酸甘油酸磷酸甘油酸2分子分子 2磷酸甘油酸磷酸

20、甘油酸2分子分子磷酸烯醇式丙酮酸磷酸烯醇式丙酮酸2分子分子丙酮酸丙酮酸* 磷酸果糖激酶磷酸果糖激酶己糖激酶己糖激酶丙酮酸激酶丙酮酸激酶葡萄糖葡萄糖-6-磷酸酶磷酸酶(肌无肌无)果糖二磷酸酶果糖二磷酸酶丙酮酸羧化酶丙酮酸羧化酶(线粒体线粒体)磷酸烯醇式丙酮酸羧激酶磷酸烯醇式丙酮酸羧激酶糖异生糖异生酵解酵解组组 织：织：除脑组织外除脑组织外, ,大多数组织均可大多数组织均可进进 行，行， 其中其中肝、肌肉肝、肌肉最活跃。最活跃。亚细胞：亚细胞：胞液、线粒体胞液、线粒体 部部 位位 （三）脂酸的氧化分解（三）脂酸的氧化分解 胞液胞液 活化为活化为脂酰脂酰CoA入线粒体入线粒体 肉碱穿梭肉碱穿梭 脱氢

21、、加水、脱氢、加水、脱氢、硫解脱氢、硫解线粒体线粒体 少少2C的脂酰的脂酰CoA-氧化氧化 乙酰乙酰CoA FADH2 NADH 123脂酸脂酸 CoA-SH 脂酰脂酰SCoA PPi 1. 1. 脂酸的活化脂酸的活化 （胞液胞液 ） 脂酰脂酰CoA合成酶合成酶 ATP AMP+ PPi1分子脂酸活化耗分子脂酸活化耗 2 个高能磷酸键个高能磷酸键 (2ATP) 脂酰脂酰CoA合成酶合成酶(acyl-CoA synthetase)存在存在于内质网及线粒体外膜上。于内质网及线粒体外膜上。肉碱肉碱-脂酰肉碱脂酰肉碱转位酶转位酶肉碱脂酰肉碱脂酰转移酶转移酶肉碱脂酰肉碱脂酰转移酶转移酶II脂酰脂酰 SC

22、oA肉碱肉碱CoA脂酰肉碱脂酰肉碱脂酰肉碱脂酰肉碱肉碱肉碱CoA脂酰脂酰 SCoA线粒体基质线粒体基质内膜外侧内膜外侧线粒体内膜线粒体内膜 限速酶限速酶2. 脂酰脂酰CoA进入线粒体进入线粒体肉碱穿梭肉碱穿梭饥饿、高脂低糖膳食、糖尿病饥饿、高脂低糖膳食、糖尿病 机体不能利用糖，需要脂酸供能，机体不能利用糖，需要脂酸供能，肉碱肉碱脂酰转移酶脂酰转移酶活性增强，脂酸氧化增强。活性增强，脂酸氧化增强。饱食后饱食后 脂肪合成增加，丙二酰脂肪合成增加，丙二酰CoA增加，抑制增加，抑制肉碱脂酰转移酶肉碱脂酰转移酶活性，脂酸氧化抑制。活性，脂酸氧化抑制。脂酸脂酸-氧化的调节氧化的调节线粒体膜线粒体膜 胞液胞

23、液 线粒体基质线粒体基质 脂酸分解代谢脂酸分解代谢脂酰脂酰CoA 肉碱肉碱脂酰脂酰转移转移酶酶 II 肉碱肉碱脂酰脂酰转移转移酶酶 I 脂酰脂酰CoA 丙二酰丙二酰CoA脂酸合成代谢脂酸合成代谢乙酰乙酰CoA乙酰乙酰CoA羧化酶羧化酶一次一次氧化产生氧化产生 FADH2NADH乙酰乙酰CoA少少2C的脂酰的脂酰CoA 3. 脂酰脂酰CoA的的-氧化氧化 （线粒体线粒体）FADH2NADH乙酰乙酰CoA TCA、生成酮体、生成酮体 脱氢脱氢 加水加水 再脱氢再脱氢 硫解硫解 NADH + H+ FADH2 H2O 呼吸链呼吸链 1.5ATP H2O 呼吸链呼吸链 2.5ATP 乙酰乙酰CoA彻底

24、氧化彻底氧化 三羧酸循环三羧酸循环 在肝生成酮体在肝生成酮体 肝外组织氧化利用肝外组织氧化利用 脂酸分解脂酸分解 乙酰乙酰CoA 10 ATP 丙酮酸丙酮酸 活活 化：化：消耗消耗2个高能磷酸键个高能磷酸键 氧氧 化：化： 每轮循环每轮循环 四个重复步骤：四个重复步骤：脱氢、水化、再脱氢、硫解脱氢、水化、再脱氢、硫解 产物：产物：1分子分子乙酰乙酰CoA 1分子少两个碳原子的脂酰分子少两个碳原子的脂酰CoA 1分子分子NADH+H+ 1分子分子FADH2 4.-氧化的能量生成氧化的能量生成 (16C 软脂酸为例软脂酸为例) 活化为脂酰活化为脂酰CoA脂酰脂酰CoA进行进行 7次次-氧化氧化2

25、ATP耗耗7FADH27NADH8乙酰乙酰CoA产产净生成净生成10.5 ATP17.5 ATP80 ATP106 ATP糖供应不足时的重要能源糖供应不足时的重要能源 生理意义：生理意义：-氧化的产能分析氧化的产能分析 (16C 软脂酸为例软脂酸为例) 软脂酸与葡萄糖在体内氧化产生软脂酸与葡萄糖在体内氧化产生ATP的比较的比较软脂酸软脂酸葡萄糖葡萄糖以以1mol计计106 ATP32 ATP以以100g计计50.4 ATP21.1 ATP能量利用效率能量利用效率33%33%1.不饱和脂酸的氧化不饱和脂酸的氧化不饱和脂酸不饱和脂酸氧化氧化顺顺3-烯酰烯酰CoA顺顺2-烯酰烯酰CoA反反2-烯酰烯

26、酰CoA3顺顺-2反烯酰反烯酰CoA 异构酶异构酶 氧化氧化L(+)-羟脂酰羟脂酰CoAD(-)-羟脂酰羟脂酰CoA D(-)-羟脂酰羟脂酰CoA 表构酶表构酶H2O（四）脂酸的其他氧化方式（四）脂酸的其他氧化方式（了解）（了解）长链脂酸长链脂酸(C20、C22)（过氧化酶体）（过氧化酶体） 脂肪酸氧化酶脂肪酸氧化酶（FAD为辅基）为辅基） 较短链较短链 脂酸脂酸 （线粒体）（线粒体）氧化氧化2.过氧化酶体脂酸氧化过氧化酶体脂酸氧化生理意义：长链生理意义：长链短链短链3.3.奇数碳原子脂酸的氧化奇数碳原子脂酸的氧化丙酰丙酰CoA Ile Met Thr Val 奇数碳脂酸奇数碳脂酸胆固醇侧链胆

27、固醇侧链CH3CH2COCoA 羧化酶羧化酶 （ATP、生物素）、生物素）CO2 D-甲基丙二酰甲基丙二酰CoA L-甲基丙二酰甲基丙二酰CoA 消旋酶消旋酶 变位酶变位酶 5 -脱氧腺苷钴胺素脱氧腺苷钴胺素 琥珀酰琥珀酰CoA TAC 4、脂酸的、脂酸的-氧化（脑和神经细胞的微粒体）氧化（脑和神经细胞的微粒体） 意义：降解奇数碳原子脂酸、超长链脂意义：降解奇数碳原子脂酸、超长链脂酸和含甲基的脂酸和含甲基的支链脂酸酸和含甲基的脂酸和含甲基的支链脂酸5、脂酸的、脂酸的-氧化（肝脏微粒体）氧化（肝脏微粒体）意义：中短链脂酸的加工意义：中短链脂酸的加工1. 酮体酮体(ketone bodies)的合

28、成的合成 概念概念：乙酰乙酸、乙酰乙酸、羟丁酸、丙酮羟丁酸、丙酮三者总称三者总称为为酮体酮体。是脂肪酸在肝细胞分解氧化时产生的特有中。是脂肪酸在肝细胞分解氧化时产生的特有中间代谢物。间代谢物。 线粒体线粒体 （五）酮体的生成和利用（重点）（五）酮体的生成和利用（重点）血浆水平：血浆水平：0.030.5mmol/L(0.35mg/dl)代谢定位：代谢定位：生成：生成：肝细胞线粒体肝细胞线粒体利用：利用：肝外肝外组织（心、肾、脑、骨骼肌组织（心、肾、脑、骨骼肌等）线粒体等）线粒体CO2 CoASH CoASH NAD+ NADH+H+ -羟丁酸羟丁酸脱氢酶脱氢酶HMGCoA 合成酶合成酶乙酰乙酰乙

29、酰乙酰CoA硫解酶硫解酶HMGCoA 裂解酶裂解酶CHCH3 3CSCoA CSCoA = =OOCHCH3 3CSCoA CSCoA = =OO= =OOCHCH3 3CSCoA CSCoA = =OOCHCH3 3CSCoA CSCoA = =OO= =OOCHCH3 3CCHCCH2 2CSCoA CSCoA ( (乙乙酰酰乙乙酰酰乙乙酰酰乙乙酰酰CoACoA) )= =OO= =OOCHCH3 3CCHCCH2 2CSCoA CSCoA ( (乙乙酰酰乙乙酰酰乙乙酰酰乙乙酰酰CoACoA) )= =OO= =OO= =OO= =OOHOCCHHOCCH2 2CCHCCH2 2CSCoA

30、CSCoA( (HMGCoAHMGCoA) ) CHCH3 3OHOH羟羟甲甲基基戊戊二二酸酸单单酰酰羟羟甲甲基基戊戊二二酸酸单单酰酰CoACoA= =OO= =OOHOCCHHOCCH2 2CCHCCH2 2CSCoACSCoA( (HMGCoAHMGCoA) ) CHCH3 3OHOH羟羟甲甲基基戊戊二二酸酸单单酰酰羟羟甲甲基基戊戊二二酸酸单单酰酰CoACoA= =OO= =OO= =OO= =OOCHCH3 3CHCHCHCH2 2COOH COOH D(D(- -) )- - - -羟羟丁丁酸酸羟羟丁丁酸酸OHOHCHCH3 3CHCHCHCH2 2COOH COOH D(D(- -)

31、 )- - - -羟羟丁丁酸酸羟羟丁丁酸酸CHCH3 3CHCHCHCH2 2COOH COOH D(D(- -) )- - - -羟羟丁丁酸酸羟羟丁丁酸酸OHOHCHCH3 3CCHCCH3 3 丙丙酮酮丙丙酮酮= =OOCHCH3 3CCHCCH3 3 丙丙酮酮丙丙酮酮CHCH3 3CCHCCH3 3 丙丙酮酮丙丙酮酮= =OO= =OOCHCH3 3CCHCCH2 2COH COH 乙乙酰酰乙乙酸酸乙乙酰酰乙乙酸酸= =OO= =OOCHCH3 3CCHCCH2 2COH COH 乙乙酰酰乙乙酸酸乙乙酰酰乙乙酸酸= =OOCHCH3 3CCHCCH2 2COH COH 乙乙酰酰乙乙酸酸乙

32、乙酰酰乙乙酸酸CHCH3 3CCHCCH2 2COH COH 乙乙酰酰乙乙酸酸乙乙酰酰乙乙酸酸= =OO= =OO= =OO= =OO酮体的具体合成过程酮体的具体合成过程 限速酶限速酶原料原料组织组织肝、肾肝、肾 心、肾、脑心、肾、脑2.酮体的分解供能酮体的分解供能 肝外肝外乙酰乙酸乙酰乙酸琥珀酰琥珀酰CoA乙酰乙酰乙酰乙酰CoA三羧酸循环三羧酸循环琥珀酰琥珀酰CoA转硫酶转硫酶乙酰乙酰乙酰乙酰硫激酶硫激酶肝缺乏肝缺乏2 乙酰乙酰CoA乙酰乙酰乙酰乙酰CoA硫解酶硫解酶丙酮酸丙酮酸丙酮丙酮 羟丁酸羟丁酸心、肾、脑、心、肾、脑、骨骼肌骨骼肌2乙酰乙酰CoA2乙酰乙酰CoA血液运输血液运输 酮体分

33、解酮体分解肝外组织肝外组织 酮体合成酮体合成肝肝 酮体的生成和利用的总示意图酮体的生成和利用的总示意图3.3.酮体的生理意义酮体的生理意义u 酮体是酮体是肝脏输出能源肝脏输出能源的一种形式。并且酮的一种形式。并且酮 体可通过血脑屏障，是体可通过血脑屏障，是肌肉肌肉尤其是尤其是脑组织脑组织 的重要能源。的重要能源。u 酮体利用的增加可减少糖的利用，有利于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，节省蛋白质的消耗维持血糖水平恒定，节省蛋白质的消耗。4. 酮体生成的调节酮体生成的调节 饱食饱食脂动员脂动员 脂酸脂酸胰岛素胰岛素合成脂肪合成脂肪肝细胞肝细胞 -氧化氧化生成酮体生成酮体胰高

34、血糖素胰高血糖素饥饿饥饿脂动员脂动员 脂酸脂酸线粒体线粒体 （1）饱食及饥饿的影响（主要通过激素的作用）饱食及饥饿的影响（主要通过激素的作用）（2）肝细胞糖原含量及代谢的影响）肝细胞糖原含量及代谢的影响糖代谢糖代谢 旺盛旺盛 FFA主要生成主要生成TG及磷脂及磷脂 乙酰乙酰CoA +乙酰乙酰CoA羧化酶羧化酶 丙二酰丙二酰CoA 反之，反之，糖代谢减弱糖代谢减弱，脂酸，脂酸-氧化及酮体生成均氧化及酮体生成均加强。加强。肉碱脂酰转移酶肉碱脂酰转移酶 -氧化氧化酮体酮体饱食后乙酰饱食后乙酰CoA及柠檬酸变构激活乙及柠檬酸变构激活乙酰酰CoA羧化酶，促进丙二酰羧化酶，促进丙二酰CoA的合成；的合成；

35、丙二酰丙二酰CoA竞争性抑制肉碱脂酰转移竞争性抑制肉碱脂酰转移酶酶 ，抑制脂酰抑制脂酰CoA进入线粒体，进入线粒体，脂酸脂酸氧氧化减弱，酮体生成减少化减弱，酮体生成减少。（3）丙二酰丙二酰CoA抑制脂酰抑制脂酰CoA进入线粒体进入线粒体6. 酮血症酮血症 则血酮则血酮 ，出现酮尿、酮体酸中毒，出现酮尿、酮体酸中毒正常时，血酮正常时，血酮 肝外利用，肝外利用，l 饥饿性酮症饥饿性酮症l 糖尿病性酮症糖尿病性酮症 糖尿病酮症酸中毒糖尿病酮症酸中毒（diabetic ketoacidosis，DKA） 糖尿病最常见的糖尿病最常见的急性急性并发症之一，是体内并发症之一，是体内胰岛素严重缺乏引起的高血糖

36、、高血酮、酸中胰岛素严重缺乏引起的高血糖、高血酮、酸中毒的一组临床综合征。最常发生于毒的一组临床综合征。最常发生于1型糖尿病患型糖尿病患者，者，2型糖尿病患者在某些情况下亦可发生。临型糖尿病患者在某些情况下亦可发生。临床表现以发病急、病情重、变化快为其特点。床表现以发病急、病情重、变化快为其特点。本症主要是由于本症主要是由于糖代谢紊乱糖代谢紊乱，体内酮体产生过，体内酮体产生过多，导致血中多，导致血中HCO3-浓度减少，失代偿时，则浓度减少，失代偿时，则血液血液pH下降，引起酸中毒症。下降，引起酸中毒症。 临床表现：极度烦渴、尿多，明显脱水、极度乏力等临床表现：极度烦渴、尿多，明显脱水、极度乏力

37、等 ，严重，严重酸中毒时深大呼吸酸中毒时深大呼吸 ，呼气有，呼气有烂苹果味烂苹果味 。脂肪的脂肪的分解分解代谢小结代谢小结 三酰甘油三酰甘油甘油甘油 脂酸脂酸 脂动员脂动员磷酸二羟丙酮磷酸二羟丙酮糖代谢糖代谢-氧化氧化乙酰乙酰CoA 酮体酮体 糖代谢糖代谢三酰甘油三酰甘油 (Triglyceride,TG)二酰甘油途径二酰甘油途径3-磷酸甘油磷酸甘油 3 软脂酸软脂酸 (Free fatty acid, FFA) 磷酸二羟丙酮磷酸二羟丙酮乙酰乙酰CoAG、aaFFA FFAFFA 甘油甘油 3 32 21 1二酰甘油途径二酰甘油途径三、三酰甘油的合成代谢三、三酰甘油的合成代谢组组 织：织：肝（

38、主要）肝（主要） 肾、脑、肺、乳腺及肾、脑、肺、乳腺及脂肪等组织脂肪等组织亚细胞：亚细胞：胞液：胞液：主要合成主要合成1616碳的软脂酸（棕榈酸）碳的软脂酸（棕榈酸）肝线粒体、内质网：肝线粒体、内质网：碳链延长碳链延长1. 合成部位合成部位（一）软脂酸的合成（一）软脂酸的合成三、三酰甘油的合成代谢三、三酰甘油的合成代谢乙酰乙酰CoA (来源？来源？)进入胞液进入胞液柠檬酸柠檬酸-丙酮酸循环丙酮酸循环乙酰乙酰CoA羧化酶羧化酶丙二酰丙二酰CoA 图图图图2 2、原料、原料 ATP、HCO3-、NADPH、Mn2+（线粒体内）线粒体内）乙酰乙酰CoA 氨基酸氨基酸 Glc（主要主要）NADPH的来

39、源：的来源： 磷酸戊糖途径（主要来源）磷酸戊糖途径（主要来源） 胞液中胞液中异柠檬酸脱氢酶异柠檬酸脱氢酶及及苹果酸酶苹果酸酶催化的反应催化的反应 线线粒粒体体膜膜胞液胞液 线粒体基质线粒体基质 丙酮酸丙酮酸 柠檬酸柠檬酸 NADPH+H+ NADP+ 苹果酸酶苹果酸酶 CoA 乙酰乙酰CoA ATP AMP PPi ATP柠檬酸裂解酶柠檬酸裂解酶 CoA 草酰乙酸草酰乙酸 H2O 柠檬酸合酶柠檬酸合酶 CO2CO2乙酰乙酰CoA 草酰乙酸草酰乙酸 柠檬酸柠檬酸 丙酮酸丙酮酸 苹果酸苹果酸 苹果酸苹果酸 乙酰乙酰CoA 丙二酰丙二酰CoA Mn2+ 乙酰乙酰CoA羧化酶羧化酶 ATP ADP H

40、CO3- 丙二酰丙二酰CoA不断加入至所需长度不断加入至所需长度饱和饱和脂酸的合成脂酸的合成 乙酰乙酰CoACoA羧化酶羧化酶 (acetyl CoA carboxylase)(acetyl CoA carboxylase)是脂酸合成的是脂酸合成的限速酶限速酶，存在于胞液中，其辅基是存在于胞液中，其辅基是生物素生物素，MnMn2+2+是其激活剂。其活性受别是其激活剂。其活性受别构调节和磷酸化、去磷酸化修饰调节构调节和磷酸化、去磷酸化修饰调节 。从乙酰从乙酰CoA及丙二酰及丙二酰CoA合成长链脂酸，合成长链脂酸，是一个重复加成过程，每次延长是一个重复加成过程，每次延长2个碳原子。个碳原子。* 软

41、脂酸合成酶软脂酸合成酶 大肠杆菌大肠杆菌有有7种酶蛋白种酶蛋白（脂肪酰基转移酶、丙（脂肪酰基转移酶、丙二酰二酰CoA酰基转移酶、酰基转移酶、酮脂肪酰合成酶、酮脂肪酰合成酶、酮脂肪酰还原酶、酮脂肪酰还原酶、羟脂酰基脱水酶、羟脂酰基脱水酶、脂烯酰还原酶和硫酯酶）脂烯酰还原酶和硫酯酶），聚合在一起构，聚合在一起构成成多酶体系多酶体系。 乙酰乙酰CoA + n丙二酰丙二酰CoA 脂酸合成酶系脂酸合成酶系饱和脂酸饱和脂酸 高等动物高等动物7种酶活性都在一条多肽链上，属多种酶活性都在一条多肽链上，属多功能酶，由一个基因编码；有活性的酶功能酶，由一个基因编码；有活性的酶为两相同亚基首尾相连组成的二聚体。为两

42、相同亚基首尾相连组成的二聚体。三个结构域：三个结构域：底物进入缩合单位、还原单位、底物进入缩合单位、还原单位、 软脂酰释放单位软脂酰释放单位 酰基载体蛋白酰基载体蛋白(ACP)，其辅基是其辅基是4 -磷酸泛酰巯基乙磷酸泛酰巯基乙胺，胺， 是脂酰基载体。是脂酰基载体。 * 软脂酸的合成过程软脂酸的合成过程* 底物进入底物进入 乙酰乙酰CoA CE-S-乙酰基乙酰基 (酮脂肪酰合成酶酮脂肪酰合成酶) 丙二酰丙二酰CoA ACP-S-丙二酰基丙二酰基 软脂酸软脂酸合成酶合成酶 乙酰基乙酰基（第一个）（第一个）丙二酰基丙二酰基（丙二酸单酰转移酶）（丙二酸单酰转移酶）缩合缩合 CO2 还还 原原 NAD

43、PH+H+ NADP+ 脱水脱水 H2O 再还原再还原 NADPH+H+ NADP+ 目目 录录* 转转 位位 丁酰基由丁酰基由E2-泛泛-SH（ACP上上)转移至转移至 E1-半胱半胱-SH（CE上）上）ACPS C=O CH2 CH2 CH3 CE HS SO=C CH2 CH2 CH3 CEACPHS转转 位位 经过经过7 7轮循环反应，每次轮循环反应，每次加上一个丙二酰基，增加两个加上一个丙二酰基，增加两个碳原子，最终释出软酯酸。碳原子，最终释出软酯酸。CESO=C CH3 ACPSC=O CH2COO- CESO=C CH2 CH2 CH2 CH2 CH3 ACPSC=O CH2CO

44、O- CESO=C CH2 CH2 CH2 CH2 CH2 CH2 CH3 ACPSC=O CH2COO- O-O=C CH2 CH2 CH2 CH2 CH2 CH2 CH3 CH2CH2 CH2 CH2 CH2 CH2 CH2 CH2 CEACPHS HS +4H+4e- CO2 CESO=C CH2 CH2 CH3 ACPSC=O CH2COO- 4H+4e- CO2 4H+4e- CO2 目目 录录NADPH 供氢供氢ACP 是酰基载体是酰基载体 脂酸合成酶系的特点脂酸合成酶系的特点乙酰乙酰CoA 丙二酰丙二酰CoA NADPH NADPH 乙酰乙酰CoA 7 丙二酰丙二酰CoA 14

45、NADPH 14 H+ 软脂酸软脂酸(16C) 7 CO2 6H2O 8 HSCoA 14 NADP + 缩合缩合 还原还原 脱水脱水 还原还原 CO2 软软脂脂酸酸合合成成的的总总反反应应线粒体线粒体 内质网内质网加入的二碳单位加入的二碳单位 酰基载体酰基载体电子供体电子供体 乙酰乙酰CoA 丙二酰丙二酰CoA CoA CoA NADPH NADPH特点特点-氧化逆过程氧化逆过程类似脂酸合成类似脂酸合成（二）脂酸碳链的延长（二）脂酸碳链的延长 人体的不饱和酯酸：软油酸、油酸、亚油酸、亚麻酸、花生四烯酸软油酸、油酸、亚油酸、亚麻酸、花生四烯酸 必需脂酸：？（三）不饱和（三）不饱和脂酸的合成脂酸

46、的合成 内质网上的内质网上的去饱和酶去饱和酶催化不饱和键生成催化不饱和键生成 前列腺素、血栓烷、白三烯的前体前列腺素、血栓烷、白三烯的前体动物：动物：有有4、5、8、9去饱和酶，镶嵌在内质去饱和酶，镶嵌在内质网上，脱氢过程有线粒体外电子传递系统网上，脱氢过程有线粒体外电子传递系统参与。参与。植物：植物：有有9、12、15 去饱和酶去饱和酶H+NADH NAD+ E-FAD E-FADH2 Fe2+ Fe3+ Fe2+ Fe3+ 油酰油酰CoA+2H2O 硬脂酰硬脂酰CoA+O2 NADH-cytb5 还原酶还原酶去饱和酶去饱和酶 Cytb5 乙酰乙酰CoA 丙二酰丙二酰CoA 乙酰乙酰CoA羧

47、化酶羧化酶 脂酰脂酰CoA 糖代谢增强糖代谢增强 乙酰乙酰CoA, NADPH, 柠檬酸柠檬酸 增强脂合成代谢有关酶活性增强脂合成代谢有关酶活性胰岛素胰岛素 （四）脂酸合成的调节（四）脂酸合成的调节胰高血糖素胰高血糖素肾上腺素肾上腺素生长激素生长激素代谢物和激素的调节代谢物和激素的调节进进食食糖糖类类饥饥饿、饿、高高脂脂脂酸脂酸的的分解分解与与合成合成 分解分解合成合成定位定位胞液胞液-线粒体线粒体线粒体线粒体-胞液胞液原料原料脂酰脂酰CoA (胞液胞液)乙酰乙酰CoA(线粒体线粒体)NADPH(胞液胞液)跨线粒体膜跨线粒体膜肉碱穿梭肉碱穿梭柠檬酸柠檬酸-丙酮酸循环丙酮酸循环增减单位增减单位乙酰乙酰CoA丙二酰丙二酰CoA酰基载体酰基载体CoAACP限速酶限速酶肉碱脂酰转移酶肉碱脂酰转移酶 I乙酰乙酰CoA羧化酶羧化酶产物产物乙酰乙酰CoA FADH2 NADH软脂酸软脂酸意义意义供能供能储能储能小结小结脂肪组织：脂肪组织：主要以主要以葡萄糖葡萄糖为原料合成脂肪，也利用为原料合成脂肪，也利用CM或或VLDL中的中的FA合成脂肪。合成脂肪。肝脏：肝脏：肝内质网合成的肝内质网合成的TG，组成，组成VLDL入血。入血。小肠粘膜：小肠粘膜：利