第九章脂类代谢-1

第十章脂类代谢一、脂类的概述二、脂肪的分解代谢三、脂肪酸及脂肪的合成代谢〔目的要求〕〔目的要求〕

1.了解脂肪在体内的消化与吸收过程；体内脂肪的动员与调节。

2.了解甘油在体内的代谢过程。

3.重点掌握脂肪酸的β—氧化途径：包括脂肪酸进入线粒体的运载、β—氧化的反应过程、过程中的能量变化。第六章脂类代谢

4.

熟悉酮体的合成与分解途径，酮症产生机制及发病原因。

5.熟悉脂肪酸的从头合成途径，通过与ß—氧化的比较理解与记忆该途径。

6.

了解脂肪的合成、磷脂的代谢过程。第一节脂类的概述一、脂类概念二、脂类的生理功能三、脂类的消化吸收四、血浆脂蛋白返回一.概念：脂类是生物体内不溶于水而溶于有机溶剂的一大类物质的总称，包括脂肪和类脂。脂类脂肪：又称三酯酰甘油或甘油三脂类脂固醇类：如胆固醇(cholesterol)磷脂(phospholipid,PL)糖脂(glycolipides)(triglyceride,TG)返回

脂肪酸饱和脂肪酸：硬脂酸（18碳脂肪酸）、软脂酸（16碳脂肪酸）、花生酸（二十碳酸）等。不饱和脂肪酸：油酸（18碳一烯酸[9]）、亚油酸（18碳二烯酸[9，12]）、亚麻酸（18碳三烯酸[9，12，15或6，9，12]）、花生四烯酸（二十碳四烯酸）、二十碳五烯酸和二十二碳六烯酸。必需脂肪酸：维持生长所需的，体内又不能合成的脂肪酸（一）脂类的消化小肠上段是主要的消化场所脂类(TG、Ch、PL等)微团胆汁酸盐乳化胰脂肪酶、辅脂酶等水解甘油一脂、溶血磷脂、长链脂肪酸、胆固醇等混合微团乳化二、脂类的消化吸收返回在十二指肠下段及空肠上段吸收混合微团扩散小肠粘膜细胞内重新酯化载脂蛋白结合乳糜微粒门静脉肝脏(二)脂类的吸收返回脂类物质的乳化、

消化、吸收和运输脂类的消化、吸收和运输(一)血脂与血浆脂蛋白(脂蛋白,LP)1.血脂：血浆中所含脂类的总称，主要包括甘油三酯、磷脂、胆固醇、胆固醇酯及游离脂肪酸等。血脂与血浆中的蛋白质结合形成水溶性复合物--LP形式存在和运输。②由肝脏、脂肪细胞及其他组织合成后释放入血；2.血脂来源：①肠道中食物脂类的消化吸收；③储存脂肪动员释放入血。三、血浆脂蛋白返回3.血脂的去路：①进入脂肪组织储存；③构成生物膜；②氧化供能；④转变为其它物质。第二节脂肪的分解代谢一、脂肪动员二、甘油代谢三、脂肪酸的氧化四、酮体代谢返回一、脂肪动员

概念：储存于脂肪细胞中的脂肪，在3种脂肪酶作用下逐步水解为游离脂肪酸和甘油，释放入血供其它组织利用的过程，称脂肪动员。

激素敏感脂肪酶(HSL)：甘油三酯脂肪酶是脂肪动员的限速酶，其活性受多种激素调节，故名。

脂解激素：促进脂肪动员的激素如肾上腺素、胰高血糖素、促肾上腺皮质激素、生长素等。

抗脂解激素：抑制脂肪动员的激素如胰岛素、前列腺素EⅠ。返回二、甘油代谢ATPADP甘油激酶（肝、肾、肠）甘油二酯磷脂二氧化碳(CO2)+H2OCH2OHCH1CH2OHHO甘油CH2OHCHCH2OHO3-磷酸甘油PNAD+NADH+H+磷酸甘油脱氢酶CH2OHCCH2OO磷酸二羟丙酮P3-磷酸甘油醛CHOCHCH2OHOP糖氧化返回三、脂肪酸的氧化（一）、饱和脂肪酸的氧化（二）、单不饱和脂肪酸的氧化（三）、多不饱和脂肪酸的氧化（四）、多不饱和脂肪酸的过氧化（五）、奇数碳原子脂肪酸的氧化返回脂肪酸的-氧化是含偶数碳原子或奇数碳原子饱和脂肪酸的主要分解方式。脂肪酸的-氧化在线粒体基质中进行的。饱和偶碳脂肪酸的-氧化（一）、饱和脂肪酸的β－氧化脂肪酸β-氧化是在脂酰基α,β-碳原子上进行脱氢、加水、再脱氢，并在α与β-碳原子之间断裂的过程。此过程是在一系列酶的催化下完成的。脂肪酸必须先在胞液中活化为脂酰CoA，然后进入线粒体β-氧化。返回1.脂肪酸活化为脂酰CoA（胞液）

位于内质网和线粒体外膜的脂酰CoA合成酶催化脂肪酸与CoA-SH生成活化的脂酰CoA。RCOOH+CoA—SHRCO~SCoA脂酰CoA合成酶ATPAMP+PPiMg2+

H2O2Pi反应不可逆脂肪酸脂酰CoA2.脂酰CoA进入线粒体

脂肪酸氧化的酶系存在线粒体基质内，但胞液中活化的长链脂酰CoA（12C以上）却不能直接透过线粒体内膜，必须与肉碱(carnitine，L-β-羟-γ-三甲氨基丁酸)结合成脂酰肉碱才能进入线粒体基质内。RCO-SCoACoA-SH肉碱脂酰转移酶(CH3)3N+CH2CHCH2COOHOH肉碱(CH3)3N+CH2CHCH2COOHRCO-O脂酰肉碱反应由肉碱脂酰转移酶(CAT-Ⅰ和CAT-ll)催化：肉碱

3-羟基-4-三甲氨基丁酸-脂酰CoA的转运脂酰CoA在肉碱脂酰转移酶I催化下，与肉碱反应，生成脂酰肉碱，然后通过线粒体内膜。脂酰肉碱在线粒体内膜的移位酶帮助下穿过内膜，在肉碱脂酰转移酶II催化下再与线粒体基质中的CoA作用，重新生成脂酰CoA,释放出肉碱。肉碱再在移位酶帮助下，回到线粒体外的细胞质中。肉碱脂酰转移酶I和肉碱脂酰转移酶II肉碱脂酰转移酶I和肉碱脂酰转移酶II是一组同工酶；肉碱脂酰转移酶I存在于线粒体内膜外侧，催化脂酰CoA上的脂酰基转移给肉碱生成脂酰肉碱；肉碱脂酰转移酶II存在于线粒体内膜内侧，催化脂酰肉碱将脂酰基转移给基质中的CoA，重新生成脂酰CoA。脂肪酸进入线粒体膜的机制肉碱脂酰转移酶I转运过程是脂肪酸-氧化的限速步骤，肉碱脂酰转移酶I是-氧化的限速酶。丙二酸单酰CoA是该酶的抑制剂能荷高也抑制脂肪酸的氧化

此过程为脂肪酸β-氧化的限速步骤，CAT-Ⅰ是限速酶，丙二酸单酰CoA

是强烈有竞争性抑制剂。肉碱转运脂酰辅酶A进入线粒体

狗摄入含苯环标记的奇数碳原子脂肪酸时尿液排出马尿酸；摄入含偶数碳原子脂肪酸时尿中排除出苯乙尿酸。说明脂肪酸的分解是每次降解二碳单位的片段。

Knoop的重要发现:3.脂酰CoA的β-氧化过程

脂酰CoA进入线粒体基质后，经脂肪酸β-氧化酶系的催化作用，在脂酰基α,β-碳原子上依次进行脱氢、加水、再脱氢及硫解4步连续反应，使脂酰基在α与β-碳原子间断裂，生成1分子乙酰CoA和少2个碳原子的脂酰CoA

，具体步骤如下:脂酰CoA的β-氧化过程(1)脂酰CoA的、-脱氢脂酰CoA在脂酰CoA脱氢酶的催化下，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。2反式烯脂酰CoA（2）2反式烯脂酰CoA水化

在烯脂酰CoA水化酶(enoyl-CoA

hydratase)催化下，,-烯脂酰CoA水化，生成L(+)--羟脂酰CoA。（3）L(+)--羟脂酰CoA的脱氢

在-羟脂酰CoA脱氢酶催化下，脱氢生成-酮脂酰CoA。反应的氢受体为NAD+。此脱氢酶具有立体专一性，只催化L(+)--羟脂酰CoA的脱氢。（4）-酮脂酰CoA的硫解在-酮脂酰CoA硫解酶(-ketoacyl-CoA

thiolase)催化下，-酮脂酰CoA与CoA作用，生成1分子乙酰CoA和1分子比原来少两个碳原子的脂酰CoA。β-氧化（1）(1)脱氢RCH2CH2CH2CO~SCoA脂酰CoA(16C)脂酰CoA脱氢酶FADFADH2(2)加水RCH2CCCO~CoAHH

反2-烯酰CoA

反2-烯酰CoA水化酶

H2OOHRCH2CHCH2CO~SCoAL-β-羟脂酰CoA1.5ATP呼吸链β-氧化（2）OHRCH2CHCH2CO~SCoAL-β-羟脂酰CoA(3)再脱氢NAD+NADH+H+L-β-羟脂酰CoA脱氢酶(4)硫解CH3CO~SCoA乙酰CoARCH2CO~SCoA脂酰CoA(14C)（1）（2）（3）（4）β-酮脂酰CoARCH2C~SCoAOCH2COCoA-SHβ-酮脂酰CoA硫解酶

2.5ATP呼吸链重复反应脂肪酸-氧化作用的四个要点脂肪酸仅需一次活化，其代价是消耗1个ATP分子的二个高能键，其活化的脂酰CoA合成酶在线粒体外。在线粒体外活化的长链脂酰辅酶A需经肉碱携带，经肉碱转移酶I催化下进入线粒体氧化。所有脂肪酸-氧化的酶都是线粒体酶。

-氧化包括脱氢、水化、脱氢、硫解4个重复步骤。脂肪酸的完全氧化4.脂肪酸β-氧化的能量生成

1分子软脂酸(16C)活化生成的软脂酰CoA

经7次β-氧化.总反应式如下:

软脂酰CoA+7FAD+7NAD++7CoA-SH+7H2O8乙酰CoA+7FADH2+7(NADH+H+)

1分子软脂酸彻底氧化共生成:(1.5×7)+(2.5×7)+(10×8)=108分子ATP

减去脂肪酸活化时消耗ATP的2个高能磷酸键净生成106分子ATP。（二）单不饱和脂肪酸的氧化

体内不饱和脂肪酸约占脂肪酸总量的一半以上。也在线粒体中进行β-氧化。含有一个双键的不饱和脂肪酸氧化在未遇双键前其反应过程与饱和脂肪酸的β-氧化完全相同。当遇到双键后，还需要另一个特异性的酶：Δ3-顺，Δ2-反烯酰CoA异构酶催化：如油酸=18:1Δ9如下图所示返回单不饱和脂肪酸的氧化（三）多不饱和脂肪酸的氧化多不饱和脂肪酸如亚油酸(18:2Δ9,12)的氧化需要增加两个酶：

Δ3-顺，Δ2-反烯酰CoA异构酶

2,4-二烯酰CoA还原酶.

HHH

|||H3C-(CH2)7-C=C-CH2CO～SCoAH3C-(CH2)7-CH2-C=C-CO～SCoA4321|H4321返回多不饱和脂肪酸的氧化（四）多不饱和脂肪酸的过氧化

体内产生的氧自由基，能攻击生物膜及血浆脂蛋白磷脂中的多不饱和脂肪酸，引发脂质过氧化作用，即在多不饱和脂肪酸中发生的一种自由基链式反应。返回脂质过氧化的危害:1、生物膜脂质的过氧化，导致膜功能障碍及酶的损伤。2、脂性自由基极活泼，能抽提蛋白质的氢,使蛋白质、酶等变性能失活。3、脂质过氧化的分解产物，如丙二醛对细胞有毒性，能与蛋白质、脱氧核糖核酸、RNA等的-NH2反应，使之发生交联而失活。返回(五）、奇数碳脂肪酸的-

氧化虽然大多数脂肪酸为偶数碳原子，但在许多植物，海洋生物，石油酵母等体内还有奇数碳脂肪酸。它们经反复-

氧化作用后，能产生乙酰CoA和丙酰CoA（pripionyl-Coa).丙酰CoA转化成琥珀酰CoA后进入三羧酸循环。四、酮体代谢返回（－）、酮体的生成途径（二）、酮体的利用（三）、酮体生成的调节（三）、酮体生成的生理意义（四）、酮症及其产生原因酮体的生成：乙酰辅酶A的代谢结局而在肝脏中脂肪酸β-氧化生成的乙酰CoA，有一部分转变成乙酰乙酸、β-羟丁酸及丙酮。这三种中间产物统称为酮体(ketonebodies)：脂肪酸在心肌、骨骼肌等组织中β-氧化生成的大量乙酰CoA，通过TCA循环彻底氧化成二氧化碳和H2O。β-羟丁酸约70％乙酰乙酸约30％丙酮含量极微（肝细胞线粒体中含有活性较强的酮体合成的酶系。脂肪酸在线粒体β-氧化生成的乙酰CoA是合成酮体的原料）酮体的生成场所：肝脏酮体的生成原料：乙酰辅酶A返回CH3COCH2CO~SCoA乙酰乙酰CoACH3CO~SCoA

乙酰CoACH3—C—CH2CO~SCoAOHCH2COOH

β-羟β-甲基戊二酸单酰CoACH3—C—CH2COOHOHβ-羟丁酸CH3COCH2COOH乙酰乙酸CH3COCH3丙酮CH3CO~SCoA乙酰CoACoA-SHβ-酮硫解酶CoA-SHHMG-CoA

合酶HMG-CoA

裂解酶NADH+H+NAD+β-羟丁酸脱氢酶CO2乙酰乙酸

脱羧酶关键酶（一）酮体的生成途径返回(二)酮体的利用

酮体在肝脏合成，但肝脏缺乏利用酮体的酶，因此不能利用酮体。酮体生成后进入血液，输送到肝外组织利用。肝内生酮肝外用返回酮体的氧化途径:CH3COCH2COOH

乙酰乙酸CH3COCH2CO~SCoA

乙酰乙酰CoAATP+CoA~SHPPi+AMP2PiCH2COOHCH2CO~CoACH2COOHCH2COOH

TCA乙酰

CoACH3CO~CoA

β-羟丁酸

CH3CH(OH)CH2COOHβ-羟丁酸脱氢酶NADH+NADH+H+琥珀酰CoA琥珀酸琥珀酰CoA-3酮酸CoA转移酶

乙酰乙酰CoA合成酶H2OHSCoA乙酰乙酰CoA硫解酶

心、肾、脑和骨胳肌此酶活性高(10倍)1、脂肪动员的影响饥饿或糖尿病时胰岛素/胰高血糖素↑肝内乙酰CoA酮体生成饱食及糖供应充足时，则相反。脂肪动员肝内脂肪