第五章脂类代谢

1、目目 录录第第 五五 章章脂 类 代 谢Metabolism of Lipid目目 录录脂脂 类类 概概 述述 脂类脂类(lipid脂肪和类脂的总称，是一脂肪和类脂的总称，是一类不溶于水而易溶于有机溶剂，并能类不溶于水而易溶于有机溶剂，并能为机体利用的有机化合物。为机体利用的有机化合物。脂肪脂肪 (fat)：三脂肪酸甘油或三酯酰甘油三脂肪酸甘油或三酯酰甘油 (TAG)，也称为甘油三酯，也称为甘油三酯 (TG) 类脂类脂(lipoid)：包括胆固醇包括胆固醇 (CH )、胆固醇、胆固醇酯酯 (CE) 、磷脂、磷脂 (PL)、鞘脂、糖脂、鞘脂、糖脂分类分类定义定义目目 录录脂肪酸（脂肪酸（fatt

2、y acid,FA,fatty acid,FA,简称脂酸）的分类：简称脂酸）的分类： 1 1、按碳原子数目不同分为：短链（、按碳原子数目不同分为：短链（2-4C2-4C）、）、中链（中链（6-10C6-10C）和长链（）和长链（12-26C12-26C）脂酸三种；）脂酸三种； 2 2、按是否含有双键分为：饱和脂酸与不饱、按是否含有双键分为：饱和脂酸与不饱和脂酸两种，根据含双键的数目不同又将不饱和脂酸两种，根据含双键的数目不同又将不饱和脂酸分为单不饱和脂酸与多不饱和脂酸两种。和脂酸分为单不饱和脂酸与多不饱和脂酸两种。 必需脂酸必需脂酸：机体需要但不能自身合成，必须：机体需要但不能自身合成，必须从

3、植物油中摄取的脂酸。主要是一些多不饱和从植物油中摄取的脂酸。主要是一些多不饱和脂酸，如亚油酸、亚麻酸和花生四烯酸等。脂酸，如亚油酸、亚麻酸和花生四烯酸等。目目 录录甘油三酯甘油三酯 甘油磷脂甘油磷脂(phosphoglycerides)胆固醇酯胆固醇酯 脂类物质的基本构成脂类物质的基本构成FAFAFA 甘甘 油油 FAFAPiX 甘甘 油油 X = 胆碱、水、胆碱、水、乙醇胺、丝氨乙醇胺、丝氨酸、甘油、酸、甘油、 肌肌醇、磷脂酰甘醇、磷脂酰甘油等油等 胆固醇胆固醇FA目目 录录CH2CHCH2OOOCO(CH2)mCH3CO(CH2)nCH3POOXOH甘油三脂甘油三脂= 胆碱、水、胆碱、水、

4、乙醇胺、乙醇胺、 丝氨丝氨酸、甘油、肌酸、甘油、肌醇、磷脂酰甘醇、磷脂酰甘油等油等 甘油磷脂甘油磷脂CH2CHCH2OOOCO(CH2)m CH3CO(CH2)kCH3CO(CH2)nCH3CH2CHCH2OHOHOH甘油甘油目目 录录鞘鞘 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 目目 录录分类分类含量含量分布分布生理功能生理功能甘油三酯甘油三酯 95 95 脂肪脂肪组织组织血浆血浆1. 1. 储脂供能储脂供能2. 2. 提供必需脂酸提供必需脂酸3. 3. 促脂溶性维生素吸收促脂溶性维生素吸收4. 4. 保温作用保温作用5. 5.

5、 缓冲作用缓冲作用6. 6. 构成血浆脂蛋白构成血浆脂蛋白糖酯、糖酯、胆胆固醇及其固醇及其酯、磷脂酯、磷脂5 5生物膜生物膜神经神经血浆血浆1. 1. 维持生物膜的结构和功能维持生物膜的结构和功能2. 2. 胆固醇可转变成类固醇激胆固醇可转变成类固醇激 素、维生素、胆汁酸等素、维生素、胆汁酸等3. 3. 构成血浆脂蛋白构成血浆脂蛋白脂类的分类、含量、分布及生理功能脂类的分类、含量、分布及生理功能 目目 录录第第 一一 节节 不饱和脂酸的分类及命名不饱和脂酸的分类及命名The Classification and Naming of Unsaturated Fatty Acids目目 录录单不饱

6、和脂酸单不饱和脂酸多不饱和脂酸多不饱和脂酸不饱和脂酸的分类不饱和脂酸的分类不饱和脂酸命名不饱和脂酸命名 系统命名法系统命名法标示脂酸的碳原子数即碳链长度和双标示脂酸的碳原子数即碳链长度和双键的位置。键的位置。目目 录录第第 二二 节节 脂类的消化与吸收脂类的消化与吸收Digestion and Absorption of Lipid目目 录录脂类的消化脂类的消化 条件条件 乳化剂（胆汁酸盐、甘油一酯、乳化剂（胆汁酸盐、甘油一酯、甘油二酯等）的乳化作用；甘油二酯等）的乳化作用； 酶的催化作用酶的催化作用 部部 位位 主要在小肠上段主要在小肠上段目目 录录消化过程及相应的酶消化过程及相应的酶 乳化

7、乳化 消化酶消化酶 甘油三酯甘油三酯 产产 物物 食物中的脂类食物中的脂类 2-甘油一酯甘油一酯 + 2 FFA 磷磷 脂脂 溶血磷脂溶血磷脂 + FFA 磷脂酶磷脂酶A2 胆固醇酯胆固醇酯 胆固醇酯酶胆固醇酯酶 胆固醇胆固醇 + FFA 胰脂酶胰脂酶 辅脂酶辅脂酶 微团微团(micelles)目目 录录脂肪与类脂的消化产物，包括甘油脂肪与类脂的消化产物，包括甘油一酯、脂酸、胆固醇及溶血磷脂等以一酯、脂酸、胆固醇及溶血磷脂等以及中链脂酸（及中链脂酸（610C）及短链脂酸）及短链脂酸（24C）构成的的甘油三酯与胆汁酸）构成的的甘油三酯与胆汁酸盐，形成盐，形成混合微团混合微团(mixed mice

8、lles)，被肠粘膜细胞吸收。被肠粘膜细胞吸收。目目 录录脂类的吸收脂类的吸收 部部 位位 十二指肠下段及空肠上段十二指肠下段及空肠上段方方 式式中链及短链脂酸构成的中链及短链脂酸构成的TG 乳化乳化 吸收吸收 脂肪酶脂肪酶 甘油甘油 + FFA 门静脉门静脉 血循环血循环肠粘膜肠粘膜 细胞细胞 目目 录录长链脂酸及长链脂酸及2-甘油一酯甘油一酯 肠粘膜细胞肠粘膜细胞（酯化成（酯化成TG）胆固醇及游离脂酸胆固醇及游离脂酸 肠粘膜细胞肠粘膜细胞（酯化成（酯化成CE）淋巴管淋巴管 血循环血循环乳糜微粒乳糜微粒(chylomicron, CM) TG、CE、PL 载脂蛋白载脂蛋白(apo) B48、

9、C、A、A 溶血磷脂及游离脂酸溶血磷脂及游离脂酸 肠粘膜细胞肠粘膜细胞（酯化成（酯化成PL）目目 录录甘油一酯途径 脂酰脂酰CoA合成酶合成酶 酯酰酯酰CoA 转移酶转移酶 CoA R2COCoA R3COCoA CoA 酯酰酯酰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 2OH OH CHCH2 2OO- -C C- -R R2 2CHOCHO- -C C- -R R1 1 O=O =CHCH2 2OH

10、 OH CHCH2 2OO- -C C- -R R2 2CHOCHO- -C C- -R R1 1 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=目目 录录第第 三三 节节 甘油三酯的代谢甘油三酯的代谢Metabolism of Triglyceride目目 录录脂肪组织：脂肪组织：主要以主要以葡萄糖葡萄糖为原料合成脂肪，也为原料合成脂肪，也利用利用CM或或VLDL中的中的FA合成脂肪。合成脂肪。一、甘油三酯的合成代谢一、甘油三酯的合成代谢 （一）合成部位（一）合成部位肝肝

11、脏：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。（合成能力最强）（合成能力最强）小肠粘膜：小肠粘膜：利用脂肪消化产物再合成脂肪。利用脂肪消化产物再合成脂肪。 亚亚 细细 胞：胞：内质网内质网组组 织织目目 录录甘油和脂酸主要来自于葡萄糖代谢甘油和脂酸主要来自于葡萄糖代谢（二）合成原料（二）合成原料1. 甘油一酯途径（小肠粘膜细胞）甘油一酯途径（小肠粘膜细胞）2. 甘油二酯途径（肝、脂肪细胞）甘油二酯途径（肝、脂肪细胞）（三）合成基本过程（三）合成基本过程目目 录录甘油二酯途径 酯酰酯酰CoA转移酶转移酶 CoA R1COCoA 酯酰酯酰CoA 转移酶转移酶 CoA R2

12、COCoA 磷脂酸磷脂酸磷酸酶磷酸酶Pi 酯酰酯酰CoA 转移酶转移酶 CoA R3COCoA PiPiCHCH2 2OO- -CHCH2 2OH OH CHOH CHOH 3 - 磷磷酸酸甘甘油油PiPiCHCH2 2OO- -CHCH2 2OH OH CHOH CHOH 3 - 磷磷酸酸甘甘油油O=PiCHCH2 2OO- -CHCH2 2OO- -C C- -R R1 1 CHOH CHOH 1-酯酯酰酰-3 - 磷磷酸酸甘甘油油O=PiCHCH2 2OO- -CHCH2 2OO- -C C- -R R1 1 CHOH CHOH 1-酯酯酰酰-3 - 磷磷酸酸甘甘油油PiCHCH2 2O

13、O- -CHCH2 2OO- -C C- -R R1 1 CHOH CHOH PiCHCH2 2OO- -CHCH2 2OO- -C C- -R R1 1 CHOH CHOH 1-酯酯酰酰-3 - 磷磷酸酸甘甘油油O=PiCHCH2 2OO- -CHCH2 2OO- -C C- -R R1 1 CHOCHO- -C C- -R R2 2 O=磷磷脂脂酸酸O=PiCHCH2 2OO- -CHCH2 2OO- -C C- -R R1 1 CHOCHO- -C C- -R R2 2 O=磷磷脂脂酸酸CHCH2 2OH OH CHCH2 2OO- -C C- -R R1 1 CHOCHO- -C C-

14、 -R R2 2 O=O=1 1，2 2- -甘甘油油二二酯酯CHCH2 2OO- -C C- -R R3 3 CHCH2 2OO- -C C- -R R1 1 CHOCHO- -C C- -R R2 2 O=O=O=甘甘油油三三酯酯CHCH2 2OO- -C C- -R R3 3 CHCH2 2OO- -C C- -R R1 1 CHOCHO- -C C- -R R2 2 O=O=O=甘甘油油三三酯酯目目 录录 * 3-磷酸甘油主要来自糖代谢磷酸甘油主要来自糖代谢。* * 肝、肾等组织含有甘油激酶，可利用游离甘油。肝、肾等组织含有甘油激酶，可利用游离甘油。肝、肾甘油激酶肝、肾甘油激酶 ATP

15、 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 - 磷磷酸酸甘甘油油目目 录录（一）（一） 脂肪的动员脂肪的动员 定义定义 储存在脂肪细胞中的脂肪，被肪储存在脂肪细胞中的脂肪，被肪脂酶逐步水解为脂酶逐步水解为FFA及及甘油甘油并释放并释放入血以供其他组织氧化利用的过程。入血以供其他组织氧化利用的过程。 关键酶关键酶 激素敏感性甘油三酯脂肪酶激素敏感性甘油三酯脂肪酶 (hormone-sensitive triglyceride lipase , HSL)二、甘油三

16、酯的分解代谢二、甘油三酯的分解代谢 目目 录录脂解激素脂解激素能促进脂肪动员的激素，如胰高血糖能促进脂肪动员的激素，如胰高血糖素、去甲肾上腺素、素、去甲肾上腺素、ACTH 、 TSH等。等。 对抗脂解激素的因素对抗脂解激素的因素抑制脂肪动员，如胰岛素、前列腺素抑制脂肪动员，如胰岛素、前列腺素E2、烟酸等。、烟酸等。目目 录录脂肪动员过程脂肪动员过程脂解激素脂解激素-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 甘油二酯甘油二酯 （DG） 甘油一酯甘油一酯 甘甘 油油 FFA FFA FFA 甘油二酯脂肪酶甘油二酯脂肪酶 甘油一酯脂肪

17、酶甘油一酯脂肪酶 u HSL-激素敏感性甘油三酯脂肪酶激素敏感性甘油三酯脂肪酶 目目 录录目目 录录 脂酸的运输脂酸的运输：与清蛋白结合后经血液运送至全身各组织，主要由心、肝、骨骼肌等摄取利用。 甘油的利用甘油的利用：目目 录录（二）脂酸的（二）脂酸的-氧化氧化组组 织：织：除脑组织外除脑组织外, ,大多数组织均可进大多数组织均可进 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 目目 录录1. 脂酸的活化脂酸的活化 脂酰脂酰 CoA 的生成的生成（胞液胞液）脂酰脂酰CoA合成酶合成酶 ATP AMP PPi * 脂酰脂酰CoA合成酶合成

18、酶(acyl-CoA synthetase)存在于内质网及线粒体外膜上存在于内质网及线粒体外膜上脂脂 肪肪 酸酸RCHRCH2 2CHCH2 2C C- -OH OH OO=OO=脂脂 酰酰SCoARCHRCH2 2CHCH2 2C CSCoA SCoA OO=OO=目目 录录关键酶关键酶 2. 脂酰脂酰CoA 进入线粒体进入线粒体3. 脂酸的脂酸的氧化氧化脱氢脱氢 加水加水 再脱氢再脱氢 硫解硫解 脂酰脂酰CoA L(+)-羟脂酰羟脂酰CoA酮脂酰酮脂酰CoA脂酰脂酰CoA+乙酰乙酰CoA 脂酰脂酰CoA 脱氢酶脱氢酶反反2-烯酰烯酰CoAL(+)-羟脂酰羟脂酰CoA脱氢酶脱氢酶 NAD+N

19、ADH+H+2-烯脂酰烯脂酰CoA 水化酶水化酶H2O FADFADH2酮脂酰酮脂酰CoA 硫解酶硫解酶CoA-SH RCH=CHCSCoA O =RCH=CHCSCoA O =O =RCH2CH2CSCoA O =O =RCHOHCH2CSCoA O =O =RCOCH2CSCoA O =O =RCSCoA+ CH3COSCoA O=O=目目 录录目目 录录 NADH + H+ FADH2 H2O 呼吸链呼吸链 2ATP H2O 呼吸链呼吸链 3ATP 乙酰乙酰CoA彻底氧化彻底氧化 三羧酸循环三羧酸循环 生成酮体生成酮体 肝外组织氧化利用肝外组织氧化利用 目目 录录脂酰脂酰CoA脱氢酶脱氢

20、酶L(+)-羟脂酰羟脂酰CoA脱氢酶脱氢酶 NAD+ NADH+H+ -烯酰烯酰CoA 水化酶水化酶2H2OFADFADH2 酮脂酰酮脂酰CoA 硫解酶硫解酶CoA-SH脂酰脂酰CoA合成酶合成酶肉碱转运载体肉碱转运载体ATPCoASHAMP PPiH2O呼吸链呼吸链 2ATP H2O 呼吸链呼吸链 3ATP 线线粒粒体体内内膜膜TAC 脂脂 肪肪 酸酸RCHRCH2 2CHCH2 2C C- -OH OH OO=OO=RCH=CHCSCoA O =RCH=CHCSCoA O =O =RCH2CH2CSCoA O =O =RCHOHCH2CSCoA O =O =RCOCH2CSCoA O =O

21、 =RCSCoA+ CH3COSCoA O=O=RCH2CH2CSCoA O =O =目目 录录活活 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、加水、再脱氢、硫解脱氢、加水、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. 脂酸氧化的能量生成脂酸氧化的能量生成 以以16碳软脂酸的氧化为例碳软脂酸的氧化为例目目 录录7 轮循环产物：轮循环产物：8分子分子乙酰乙酰CoA7分子分子NADH+H+7分子分子FADH2能量计算：

22、能量计算： 生成生成ATP 7（3 + 2）+ 812 = 131 净生成净生成ATP 131 2 = 129能量计算公式：能量计算公式： ATP生成数目生成数目= (n/2 1)5 + n/212 2(n为脂肪酸的碳原子数为脂肪酸的碳原子数) 目目 录录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129 ATP38 ATP以以100g计计50.4 ATP21.1 ATP能量利用效率能量利用效率68%68%目目 录录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

23、CoA 反反2-烯酰烯酰CoA 3 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CoA D(-)-羟脂酰羟脂酰CoA D(-)-羟脂酰羟脂酰CoA 表构酶表构酶H2O （三）脂酸的其他氧化方式（三）脂酸的其他氧化方式目目 录录 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为辅酶）为辅酶） 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 目目 录录3. 丙酸的氧化丙酸的氧化Ile Met Thr Val Ile Met Thr Val 奇数碳脂酸奇数碳脂酸胆固醇侧

24、链胆固醇侧链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(异构酶异构酶) VitB12 琥珀酰琥珀酰CoA TAC 目目 录录酮体酮体是脂酸在肝分解氧化时特有的中间代谢物，包括乙酰乙酸、-羟丁酸、丙酮。 1、酮体的生成、酮体的生成 部 位：肝脏 亚细胞定位：线粒体 原料：乙酰CoA （脂肪酸-氧化生成 ） 限速酶：HMG-CoA合酶（四）酮体的生成和利用（四）酮体的生成和利用目目 录录 酮体的生成酮体的生成关键酶关键酶目目 录录2. 2. 酮体的利用酮体的利用 部 位：肝外组

25、织（心、肾、脑、骨 骼肌等） 亚细胞定位：线粒体 酶：琥珀酰CoA转硫酶、乙酰乙酰CoA硫解酶、乙酰乙酰硫激酶酮体的生成及利用的特点酮体的生成及利用的特点：肝内生酮肝外用目目 录录乙酰乙酰硫激酶乙酰乙酰硫激酶 酮体的利用酮体的利用 目目 录录3. 酮体生成的生理意义酮体生成的生理意义 酮体是酮体是肝脏输出能源肝脏输出能源的一种形式。的一种形式。在糖的来源缺乏和糖代谢障碍时，是在糖的来源缺乏和糖代谢障碍时，是肌肉，尤其肌肉，尤其是是脑组织脑组织的重要能源。的重要能源。 酮体利用的增加可减少糖的利用，酮体利用的增加可减少糖的利用，有利于有利于维持血糖水平恒定，节省蛋白维持血糖水平恒定，节省蛋白质的

26、消耗质的消耗。临床联系：临床联系：糖尿病酮症酸中毒糖尿病酮症酸中毒目目 录录4. 酮体生成的调节酮体生成的调节（1） 饱食及饥饿的影响饱食及饥饿的影响（主要通过激素的作用）（主要通过激素的作用） 抑制脂解，脂肪动员抑制脂解，脂肪动员 饱饱 食食 胰岛素胰岛素 进入肝的脂酸进入肝的脂酸 脂酸脂酸氧化氧化 酮体生成酮体生成 饥饥 饿饿 脂肪动员脂肪动员 FFA 胰高血糖素等胰高血糖素等 脂解激素脂解激素 酮体生成酮体生成 脂酸脂酸氧化氧化 目目 录录（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C

27、oA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。目目 录录丙二酰丙二酰CoA竞争性抑制肉碱脂酰转竞争性抑制肉碱脂酰转移酶移酶 ，抑制脂酰抑制脂酰CoA进入线粒体，进入线粒体，脂脂酸酸氧化减弱，酮体生产减少氧化减弱，酮体生产减少。（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目目 录录三、脂酸的合成代谢三、脂酸的合成代谢组组 织：织：肝肝（主要）（主要） 、脂肪脂肪等组织等组织 细胞定位：细胞定位：胞胞 液液 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）1. 合成部位合成部位（一）

28、软脂酸的合成（一）软脂酸的合成 目目 录录2. 合成原料合成原料 乙酰乙酰CoA、ATP、HCO3、NADPH、Mn2+ 其中其中：乙酰乙酰CoA与与ATP主要来自葡萄糖主要来自葡萄糖的有氧氧化，的有氧氧化，NADPH主要来自磷酸戊糖途主要来自磷酸戊糖途径。径。 乙酰乙酰CoA全部在线粒体内产生，通过全部在线粒体内产生，通过柠柠檬酸檬酸丙酮酸循环丙酮酸循环出线粒体。出线粒体。 目目 录录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 丙酮酸丙酮酸 苹果酸苹果酸 草酰乙酸草酰乙酸 柠檬酸柠檬酸 柠檬酸柠檬酸 NADPH+H+ NADP+ 苹果酸酶苹果酸酶 CoA ATP AMP P

29、Pi 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 苹果酸苹果酸 CO2CO2目目 录录（1）丙二酰丙二酰CoA的合成的合成酶酶-生物素生物素-CO2 + 乙酰乙酰CoA 酶酶-生物素生物素 + 丙二酰丙二酰CoA 总反应式总反应式丙二酰丙二酰CoA + ADP + Pi ATP + HCO3- + 乙酰乙酰CoA 3. 软脂酸合成酶系及反应过程软脂酸合成酶系及反应过程酶酶-生物素生物素 + HCO3 酶酶-生物素生物素-CO2 ADP+Pi ATP 限速酶限速酶：乙酰：乙酰CoA羧化酶，羧化酶，生物素为其辅基，起生物素为其辅基，起转移羧基的作用，转移

30、羧基的作用，Mn2+为激活剂。此酶可受变构调为激活剂。此酶可受变构调节和共介修饰调节。节和共介修饰调节。目目 录录（2）脂酸合成脂酸合成脂酸的合成实际上是一个重复加成过程，脂酸的合成实际上是一个重复加成过程，由由1分子乙酰分子乙酰CoA与与7分子丙二酰分子丙二酰CoA经经缩缩合、加氢、脱水合、加氢、脱水和和再加氢再加氢的重复过程，每一的重复过程，每一次使碳链延长两个碳原子，共次使碳链延长两个碳原子，共7次重复，最次重复，最终生成含十六碳的终产物终生成含十六碳的终产物软脂酸软脂酸。 软脂酸合成的总反应式为：软脂酸合成的总反应式为： CH3COSCoA+7HOOCCH2COSCoA+14NADPH

31、+14H+ CH3(CH2)14COOH+7CO2+6H2O+8HSCoA+14NADP+ 目目 录录 大肠杆菌：大肠杆菌：有有7种酶蛋白（乙酰基转移酶、转种酶蛋白（乙酰基转移酶、转酰基酶、酰基酶、酮脂酰合成酶、酮脂酰合成酶、酮脂酰还原酶、脱水酮脂酰还原酶、脱水酶、脂烯酰还原酶和硫酯酶），聚合在一起构成酶、脂烯酰还原酶和硫酯酶），聚合在一起构成多酶体系多酶体系。 高等动物：高等动物：7种酶活性都在一条多肽链上，属种酶活性都在一条多肽链上，属多功能酶多功能酶。 脂酰基载体：脂酰基载体：酰基载体蛋白酰基载体蛋白( ACP) 的辅基的辅基-4磷酸泛酰氨基乙硫醇。磷酸泛酰氨基乙硫醇。软软 脂脂 酸酸

32、的的 合合 成成 总总 图图目目 录录脱水酶脱水酶目目 录录（二）脂酸碳链的延长（二）脂酸碳链的延长1. 内质网脂酸碳链延长酶系内质网脂酸碳链延长酶系 以以丙二酰丙二酰CoA为二碳单位供体，由为二碳单位供体，由 NADPH+H+ 供氢经缩合、加氢、脱水、供氢经缩合、加氢、脱水、再加氢等一轮反应增加再加氢等一轮反应增加2个碳原子，合成个碳原子，合成过程过程类似软脂酸合成类似软脂酸合成，但脂酰基连在，但脂酰基连在 CoASH 上进行反应，可延长至上进行反应，可延长至24碳，以碳，以18碳硬脂酸为最多。碳硬脂酸为最多。目目 录录2. 线粒体脂酸碳链延长酶系线粒体脂酸碳链延长酶系 以以乙酰乙酰CoA为

33、二碳单位供体，由为二碳单位供体，由 NADPH+H+ 供氢，过程与供氢，过程与氧化的逆氧化的逆反应反应基本相似，需基本相似，需-烯酰还原酶，一烯酰还原酶，一轮反应增加轮反应增加2个碳原子，可延长至个碳原子，可延长至24碳碳或或26碳，以硬脂酸最多。碳，以硬脂酸最多。目目 录录（三）不饱和脂酸的合成（三）不饱和脂酸的合成动物：动物：有有4、5、8、9去饱和酶，镶去饱和酶，镶嵌在内质网上，脱氢过程有线粒体嵌在内质网上，脱氢过程有线粒体外电子传递系统参与。外电子传递系统参与。植物：植物：有有9、12、15 去饱和酶去饱和酶目目 录录1. 代谢物的调节作用代谢物的调节作用 乙酰乙酰CoA羧化酶的变构调

34、节物羧化酶的变构调节物抑制剂：软脂酰抑制剂：软脂酰CoA及其他长链脂酰及其他长链脂酰CoA 激活剂：柠檬酸、异柠檬酸激活剂：柠檬酸、异柠檬酸进食糖类而进食糖类而糖代谢加强糖代谢加强，NADPH及乙酰及乙酰CoA供应增多，供应增多，有利于脂酸的合成有利于脂酸的合成。 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。的酶活性从而使脂肪合成增加。 （四）脂酸合成的调节（四）脂酸合成的调节目目 录录2. 激素调节激素调节 + 脂酸合成脂酸合成 胰岛素胰岛素 胰高血糖素胰高血糖素 肾上腺素肾上腺素 生长素生长素脂酸合成脂酸合成 TG合成合成 乙酰乙酰C

35、oA羧化酶的共价调节羧化酶的共价调节 胰高血糖素胰高血糖素：激活：激活PKA，使之磷酸化而，使之磷酸化而失活失活胰岛素胰岛素：通过磷蛋白磷酸酶，使之去磷酸化通过磷蛋白磷酸酶，使之去磷酸化而而复活复活 TG合成合成目目 录录目目 录录四、多不饱和脂酸的重要衍生物四、多不饱和脂酸的重要衍生物 前列腺素前列腺素 ( Prostaglandin, PG)血栓血栓烷烷 ( thromboxane, TX)白白 三三 烯烯 ( leukotrienes, LT)目目 录录前列腺素前列腺素（PG） 具具二十碳的不饱和脂酸二十碳的不饱和脂酸，以，以前列腺酸前列腺酸为基本骨架为基本骨架 具一个具一个五碳环五碳环

36、和和两条侧链两条侧链 9 7 5 3 1 11 13 15 17 19 10 COOH R1 1 20 R2 2 CH3 3 10 9 8 6 5 3 1 11 12 14 15 17 19 20 CH3 3 COOH 花生四烯酸花生四烯酸（20:45，8，11，14）前列腺酸前列腺酸（一）前列腺素、血栓噁烷、白三烯的化学（一）前列腺素、血栓噁烷、白三烯的化学结构及命名结构及命名目目 录录血栓噁烷血栓噁烷（TX） 有有前列腺酸样骨架前列腺酸样骨架，但五碳环为含氧的，但五碳环为含氧的噁烷噁烷代替。代替。目目 录录白三烯白三烯（LT） 分子中有四个分子中有四个双键双键(LTB4)目目 录录合成部位

37、：合成部位： PG 除红细胞外的除红细胞外的 全身各组织全身各组织 TX 血小板血小板合成原料：合成原料： 花生四烯酸花生四烯酸合成过程：合成过程：（二）（二）PG、TX、LT的合成的合成1. 前列腺素及血前列腺素及血栓噁烷的合成栓噁烷的合成 目目 录录2. 白三烯的合成白三烯的合成 花生四烯酸花生四烯酸 氢过氧化廿碳四烯酸氢过氧化廿碳四烯酸(5-HPETE, 5-hydroperoxy-eicotetraenoic acid) 脂过氧化酶脂过氧化酶（lipoxygenase）脱水酶脱水酶 白三烯（白三烯（LTA4） LTB4、LTC4、LTD4及及LTE4等等 目目 录录PGE2诱发炎症，促

38、局部血管扩张。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。使动脉平滑肌舒张而降血压。PGE2、PGI I2 2抑制胃酸分泌，促胃肠平滑肌蠕动。抑制胃酸分泌，促胃肠平滑肌蠕动。PGF2使卵巢平滑肌收缩引起排卵，使子宫体收使卵巢平滑肌收缩引起排卵，使子宫体收缩加强促分娩。缩加强促分娩。 （三）（三）PG、TX及及LT的生理功能的生理功能1. PG 目目 录录2. TX PGF2、TXA2 强烈促血小板聚集，并使强烈促血小板聚集，并使血管收缩促血栓形成，血管收缩促血栓形成，PGI2 、PGI3对抗对抗它们的作用。它们的作用。TXA3促血小板聚集，较促血小板聚集，较TXA2

39、弱得多。弱得多。目目 录录3. LT LTC4、LTD4及及LTE4被证实是过敏反应被证实是过敏反应的慢反应物质。的慢反应物质。LTD4还使毛细血管通透性增加。还使毛细血管通透性增加。LTB4还可调节白细胞的游走及趋化等功还可调节白细胞的游走及趋化等功能，促进炎症及过敏反应的发展。能，促进炎症及过敏反应的发展。目目 录录第第 四四 节节 磷磷 脂脂 的的 代代 谢谢Metabolism of Phospholipid目目 录录磷磷 脂脂定义定义 含磷酸的脂类称磷酯。含磷酸的脂类称磷酯。分类分类 甘油磷脂甘油磷脂 由甘油构成的磷酯由甘油构成的磷酯 （体内含量最多的磷脂）（体内含量最多的磷脂） 鞘

40、鞘 磷磷 脂脂 由鞘氨醇构成的磷脂由鞘氨醇构成的磷脂X 指与磷酸羟基相连的取代基，包括胆碱、水、乙指与磷酸羟基相连的取代基，包括胆碱、水、乙醇胺、丝氨酸、甘油、肌醇、磷脂酰甘油等。醇胺、丝氨酸、甘油、肌醇、磷脂酰甘油等。FAFAPiX 甘油甘油FA PiX 鞘氨醇鞘氨醇目目 录录CH2O-C-R1 R2C-O-CH CH2O-P-OX O OOH O OO O一、甘油磷脂的代谢一、甘油磷脂的代谢组成：组成：甘油、脂酸、磷脂、含氮化合物甘油、脂酸、磷脂、含氮化合物结构：结构： 功能：功能：含一个极性头、两条疏水尾，构成含一个极性头、两条疏水尾，构成生物膜的磷脂双分子层。生物膜的磷脂双分子层。常为

41、花生四烯酸常为花生四烯酸 = 胆碱、水、乙醇胺、胆碱、水、乙醇胺、 丝氨酸、甘油、肌醇、丝氨酸、甘油、肌醇、磷脂酰甘油等磷脂酰甘油等 （一）甘油磷脂的组成、分类及结构（一）甘油磷脂的组成、分类及结构目目 录录机体内几类重要的甘油磷脂机体内几类重要的甘油磷脂目目 录录1. 合成部位合成部位 全身各组织，肝、肾、肠等组织最活跃。全身各组织，肝、肾、肠等组织最活跃。 细胞定位：细胞定位：内质网内质网 2. 合成原料及辅因子合成原料及辅因子脂酸、甘油、磷酸盐、胆碱、丝氨酸、脂酸、甘油、磷酸盐、胆碱、丝氨酸、肌醇、肌醇、ATP、CTPCTP为合成为合成CDP-胆碱、胆碱、CDP-乙醇胺乙醇胺及及CDP-

42、甘油二酯甘油二酯等活化中间物所必需。等活化中间物所必需。（二）甘油磷脂的合成（二）甘油磷脂的合成目目 录录目目 录录目目 录录3. 合成基本过程合成基本过程（1）甘油二酯）甘油二酯 合成途径合成途径目目 录录(2) CDP-甘油甘油二酯合成途径二酯合成途径目目 录录甘油磷脂合成还有其他方式甘油磷脂合成还有其他方式: :磷脂酰胆碱由磷脂酰乙醇胺从磷脂酰胆碱由磷脂酰乙醇胺从S- S-腺苷甲腺苷甲硫氨酸获得甲基生成。硫氨酸获得甲基生成。 磷脂酰丝氨酸由磷脂酰乙醇胺羧化或其磷脂酰丝氨酸由磷脂酰乙醇胺羧化或其乙醇胺与丝氨酸交换生成。乙醇胺与丝氨酸交换生成。 4. 磷脂交换蛋白磷脂交换蛋白：胞液中的一类能

43、促进磷胞液中的一类能促进磷脂在细胞内膜之间进行交换的蛋白质脂在细胞内膜之间进行交换的蛋白质。目目 录录 水解甘油磷脂由水解甘油磷脂由磷脂酶类磷脂酶类(phospholipase , PLA)催化，其中主要有磷脂酶催化，其中主要有磷脂酶A1、A2、B1、B2、C和和D，它们特异地作用于磷脂分子内部，它们特异地作用于磷脂分子内部的各个酯键，形成不同的产物。的各个酯键，形成不同的产物。（三）甘油磷脂的降解（三）甘油磷脂的降解 目目 录录目目 录录目目 录录鞘脂鞘脂(sphingolipids) 含鞘氨醇含鞘氨醇(sphingosine)或二氢鞘氨醇的脂类或二氢鞘氨醇的脂类 二、鞘磷脂的代谢二、鞘磷脂

44、的代谢 （一）鞘脂化学组成及结构（一）鞘脂化学组成及结构 目目 录录X-磷脂胆碱磷脂胆碱 、 磷脂乙醇胺磷脂乙醇胺 单糖或寡糖单糖或寡糖按取代基按取代基X的不同，鞘脂分为的不同，鞘脂分为: 鞘糖酯、鞘磷脂鞘糖酯、鞘磷脂目目 录录1. 鞘氨醇的合成鞘氨醇的合成部位：部位：全身各细胞，脑组织最活跃全身各细胞，脑组织最活跃细胞定位：细胞定位：内质网内质网原料：原料：软脂酰软脂酰CoA、丝氨酸、磷酸吡、丝氨酸、磷酸吡哆醛、哆醛、NADPH+H+及及FADH2 （二）鞘磷脂的代谢（二）鞘磷脂的代谢 目目 录录目目 录录2. 神经鞘磷脂的合成神经鞘磷脂的合成目目 录录3. 神经鞘磷脂的降解神经鞘磷脂的降解

45、脑、肝、肾、脾等细胞溶酶体中的脑、肝、肾、脾等细胞溶酶体中的 神经神经鞘磷脂酶鞘磷脂酶 (属于属于PLC类类)磷脂胆碱磷脂胆碱 N-脂酰鞘氨醇脂酰鞘氨醇 神经鞘磷脂神经鞘磷脂 目目 录录第第 五五 节节 胆固醇代谢胆固醇代谢Metabolism of Cholesterol目目 录录* 胆固醇胆固醇(cholesterol)结构结构 固醇共同结构固醇共同结构环戊烷多氢菲环戊烷多氢菲HHHHHABCD1234567891011121314151617概概 述述目目 录录动物胆固醇动物胆固醇(27(27碳碳) )游离胆固醇游离胆固醇目目 录录植物植物(29(29碳碳) )酵母酵母(28(28碳碳)

46、 ) 植物不含胆固醇植物不含胆固醇,但含植物固醇，以但含植物固醇，以-谷固谷固醇为最多。植物固醇结构与胆固醇相似，但不醇为最多。植物固醇结构与胆固醇相似，但不易吸收，摄入过多可抑制胆固醇的吸收。易吸收，摄入过多可抑制胆固醇的吸收。目目 录录* * 胆固醇的生理功能胆固醇的生理功能是是生物膜的重要成分生物膜的重要成分，对控制生物，对控制生物膜的流动性有重要作用；膜的流动性有重要作用；是合成胆汁酸、类固醇激素及维是合成胆汁酸、类固醇激素及维生素生素D等等生理活性物质的前体生理活性物质的前体。目目 录录* * 胆固醇在体内含量及分布胆固醇在体内含量及分布含量：含量： 约约140克克分布：分布：广泛分

47、布于全身各组织中，内脏中广泛分布于全身各组织中，内脏中以肝含量最多。此外，在肾上腺、卵巢等以肝含量最多。此外，在肾上腺、卵巢等内分泌腺中含量较高。内分泌腺中含量较高。存在形式：存在形式： 游离胆固醇：游离胆固醇：细胞膜中细胞膜中 胆固醇酯：胆固醇酯：肾上腺、血浆、及肝中肾上腺、血浆、及肝中目目 录录一、一、 胆固醇的合成胆固醇的合成组织定位组织定位：肝脏肝脏是合成胆固醇的主要场所。是合成胆固醇的主要场所。每天可合成每天可合成1g左右。左右。细胞定位细胞定位：胞液、光面内质网：胞液、光面内质网 （一）合成部位（一）合成部位目目 录录合成合成1分子胆固醇需要：分子胆固醇需要： 18分子分子乙酰乙酰

48、CoA 、 36分子分子ATP 、 16分子分子NADPH+H+ 其中乙酰其中乙酰CoA和和ATP主要来自糖的有主要来自糖的有氧氧化氧氧化 。乙酰。乙酰CoA通过通过柠檬酸柠檬酸-丙酮酸循环丙酮酸循环出线粒体。出线粒体。（二）合成原料（二）合成原料（三）合成基本过程（三）合成基本过程 整个过程可分为整个过程可分为3个阶段个阶段1. 甲羟戊酸的合成甲羟戊酸的合成目目 录录 HMGCoA合酶合酶CH3COCoA HSCoA2. 鲨烯的合成鲨烯的合成3. 胆固醇的合成胆固醇的合成目目 录录目目 录录（四）胆固醇合成的调节（四）胆固醇合成的调节 HMG-CoA还原酶还原酶 酶的活性具有昼夜节律性酶的活

49、性具有昼夜节律性 (午夜最高午夜最高 ，中午最低中午最低 ） 可被磷酸化而失活，脱磷酸可恢复活性可被磷酸化而失活，脱磷酸可恢复活性 受胆固醇的反馈抑制作用受胆固醇的反馈抑制作用 胰岛素、甲状腺素能诱导肝胰岛素、甲状腺素能诱导肝HMG-COA还原酶的合成还原酶的合成目目 录录饥饿与禁食饥饿与禁食 乙酰乙酰CoA、ATP、 NADPH 胆固醇胆固醇 HMG-CoA还原酶还原酶 胆固醇合成胆固醇合成胰高血糖素胰高血糖素 合成合成 皮质醇皮质醇 HMG-CoA还原酶还原酶 活性活性目目 录录高糖、高饱高糖、高饱 乙酰乙酰CoA、ATP、和脂肪膳食和脂肪膳食 NADPH HMG-CoA还原酶还原酶 活性

50、活性 胰岛素胰岛素 诱导诱导 HMG-CoA还原酶还原酶 胆固醇合成胆固醇合成 诱导诱导 合成合成 甲状腺素甲状腺素 + 胆固醇胆固醇 胆汁酸胆汁酸 排泄排泄 血清胆固醇血清胆固醇目目 录录目目 录录目目 录录第第 六六 节节 血血 浆浆 脂脂 蛋蛋 白白 代代 谢谢Metabolism of Lipoprotein目目 录录一、血一、血 脂脂定义定义 血浆所含脂类统称血浆所含脂类统称血脂血脂，包括：甘油三酯、，包括：甘油三酯、磷脂、胆固醇及其酯以及游离脂酸。磷脂、胆固醇及其酯以及游离脂酸。来源来源 外源性外源性从食物中摄取从食物中摄取 内源性内源性肝、脂肪细胞及其他组织合肝、脂肪细胞及其他组

51、织合成后释放入血成后释放入血目目 录录* 血脂含量受膳食、年龄、性别、职业及代血脂含量受膳食、年龄、性别、职业及代谢等的影响，波动范围很大。谢等的影响，波动范围很大。 组成与含量组成与含量 总总 脂脂 400700mg/dl (5 mmol/L) 甘油三酯甘油三酯 10150mg/dl (0.11 1.69 mmol/L) 总总 磷磷 脂脂 150250mg/dl (48.44 80.73 mmol/L) 总胆固醇总胆固醇 100250mg/dl (2.59 6.47 mmol/L) 游离脂酸游离脂酸 520mg/dl (0.195 0.805 mmol/L)目目 录录二、血浆脂蛋白的分类、组

52、成及结构二、血浆脂蛋白的分类、组成及结构 （一）分（一）分 类类 电泳法电泳法超速离心法超速离心法 CM、VLDL、LDL、HDL血脂与血浆中的蛋白质结合，以血脂与血浆中的蛋白质结合，以脂蛋白脂蛋白(lipoprotein)形式而运输。形式而运输。 CM 前前 目目 录录 CMVLDL(前前 ) LDL( )HDL ( )密度密度0.950.951.0061.0061.0631.0631.210组组成成脂脂类类含含TG最多最多 8095%含含TG最多最多 5070%含含胆固醇及胆固醇及其酯最多，其酯最多，4550%含脂类含脂类50%蛋蛋白白质质最少最少, 0.52%510%2025%最多最多，

53、约约50%载脂载脂蛋白蛋白组成组成apoB48、E A、A A、C C、CapoB100、C、C C、 EapoB100apo A、 A（二）血浆脂蛋白的组成（二）血浆脂蛋白的组成（特点）（特点）目目 录录（三）血浆脂蛋白的结构（三）血浆脂蛋白的结构 疏水性较强的疏水性较强的TG及及胆固醇酯胆固醇酯位于位于内核，内核，具极性及非极性基团的具极性及非极性基团的载脂蛋白载脂蛋白、磷脂磷脂、游离游离胆固醇胆固醇，以单分子层借其非极性疏水基团与内，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，这样使脂蛋部疏水链相联系，极性基团朝外，这样使脂蛋白具有较强水溶性，可在血液中运输。白具有较强

54、水溶性，可在血液中运输。 大多数载脂蛋白具有大多数载脂蛋白具有双性双性-螺旋结构螺旋结构，有，有利于载脂蛋白与脂质的结合并稳定脂蛋白的结利于载脂蛋白与脂质的结合并稳定脂蛋白的结构。构。 目目 录录载脂蛋白载脂蛋白磷脂磷脂胆固醇胆固醇胆固醇酯及胆固醇酯及甘油三酯甘油三酯目目 录录三、载脂蛋白三、载脂蛋白定义定义 载脂蛋白载脂蛋白(apolipoprotein, apo) 指指血浆脂蛋白中的蛋白质部分。血浆脂蛋白中的蛋白质部分。种类种类apo A: A、A、A apo B: B100、B48 apo C: C、C、C apo D apo E 目目 录录 载脂蛋白可调节脂蛋白代谢关键酶活性载脂蛋白可

55、调节脂蛋白代谢关键酶活性A激活激活LCAT ( (卵磷酯胆固醇脂酰转移酶卵磷酯胆固醇脂酰转移酶) )C激活激活LPL ( (脂蛋白脂肪酶脂蛋白脂肪酶) )A辅助激活辅助激活LPLC抑制抑制LPLA激活激活HL ( (肝脂肪酶肝脂肪酶) ) 载脂蛋白可参与脂蛋白受体的识别载脂蛋白可参与脂蛋白受体的识别A识别识别HDL受体受体B100，E 识别识别LDL受体受体 结合和转运脂质，稳定脂蛋白的结构结合和转运脂质，稳定脂蛋白的结构 功功 能能目目 录录四、血浆脂蛋白的代谢四、血浆脂蛋白的代谢（一）乳糜微粒（一）乳糜微粒1. 合成部位合成部位：小肠粘膜小肠粘膜2. 代谢过程代谢过程：（见图）见图）3.

56、功能功能：转运外源性甘油三酯及胆固醇酯。转运外源性甘油三酯及胆固醇酯。目目 录录LRP目目 录录（二）极低密度脂蛋白（二）极低密度脂蛋白 1. 合成部位合成部位： 以肝脏为主，小肠亦可合成少量以肝脏为主，小肠亦可合成少量2. 代谢过程代谢过程：（：（见图）见图）3. 功能功能：转运内源性甘油三酯。转运内源性甘油三酯。目目 录录极低密度与低密度脂蛋白代极低密度与低密度脂蛋白代谢谢目目 录录内内源源性性VLDL的的代代谢谢目目 录录（三）低密度脂蛋白（三）低密度脂蛋白 合成部位合成部位：血血 浆浆 代谢过程：代谢过程：（见图）（见图）功功 能能：转运肝合成的内源性胆固醇转运肝合成的内源性胆固醇1. LDL受体代谢途径受体代谢途径 LDL受体广泛分布于肝动脉壁细胞等受体广泛分布于肝动脉壁细胞等全身各组织的细胞膜表面全身各组织的细胞膜表面,特异识别、结合特异识别、结合含含apo E或或apo B10