新版脂类代谢专题知识讲座

新版脂类代谢专题知识讲座新版脂类代谢专题知识讲座第1页第一节脂类消化吸收及转运一、脂类消化吸收

1

.消化吸收部位：小肠

2.参加消化酶：脂肪酶、磷脂酶A2、胆固醇酯酶

3.吸收方式：水解产物游离脂肪酸（FFA）、固醇（Ch）、溶血磷脂及甘油一酯在小肠细胞内重新酯化形成乳糜微粒（CM），再经过淋巴系统进入血液；小分子FFA也可直接经过门静脉（V）入血。二、脂类转运与血浆脂蛋白

1.血脂：即血浆中各种脂类物质总称（有TG、PL、Ch、ChE、FFA等）

2．血浆脂蛋白：是血脂运输形式

3.血浆脂蛋白分类：可分为五类新版脂类代谢专题知识讲座第2页第二节甘油三酯和脂肪酸分解代谢一、TG水解二、甘油命运三、脂肪酸氧化四、酮体代谢新版脂类代谢专题知识讲座第3页一、TG水解三种脂肪酶参加：甘油三酯脂肪酶、甘油二酯脂肪酶、甘油一酯脂肪新版脂类代谢专题知识讲座第4页限速酶：脂肪酶（甘油三酯脂肪酶）可受各种激素调整，故称为激素敏感性脂肪酶。新版脂类代谢专题知识讲座第5页二、甘油命运（磷酸酶）（还原）糖异生酵解或有氧氧化（糖、脂代谢联络点之一）新版脂类代谢专题知识讲座第6页三、脂肪酸氧化（一）饱和偶碳脂肪酸β-氧化作用（二）不饱和脂肪酸氧化（三）奇数碳脂肪酸β-氧化作用（四）脂肪酸其它氧化路径新版脂类代谢专题知识讲座第7页（一）饱和偶碳脂肪酸β-氧化作用新版脂类代谢专题知识讲座第8页

给予化合物：（奇数碳苯脂酸）（偶数碳苯脂酸）

尿排出物：新版脂类代谢专题知识讲座第9页1、脂肪酸活化2、脂酰辅酶A转运入线粒体3、脂肪酸β-氧化过程：在线粒体基质中进行4个循环步骤：脱氢、水化、再脱氢、硫解。Knoop由上述试验推论，脂肪酸氧化是从羧基端β-碳原子开始，每次分解出一个二碳片段。至1954年，β-氧化过程已基础搞清。以后经过同位素标识试验证实。脂肪酸氧化过程包含以下几个步骤：

新版脂类代谢专题知识讲座第10页1、脂肪酸活化（胞液）

脂酰辅酶A合成酶（硫激酶）上述反应实际是分两步进行：（1）形成脂酰腺苷酸（2）形成脂酰辅酶A

反应特点：A、消耗2个高能磷酸键；B、反应平衡常数几乎等于1，但因为机体有焦磷酸酶可快速水解

PPi，反应产物不停移去，使此反应自左向右几乎不可逆地进行。新版脂类代谢专题知识讲座第11页2、脂酰辅酶A转运入线粒体脂肪酸β－氧化作用是在肝脏及其它组织先例体线粒体中进行。中、短碳链脂肪酸能够直接穿过线粒体膜进入线粒体内膜。最近发觉肉碱（carnitine）促进长链脂肪酸在线粒体内氧化新版脂类代谢专题知识讲座第12页●肉碱（脂酰肉碱）酯键肉碱脂酰转移酶新版脂类代谢专题知识讲座第13页脂酰肉碱经过线粒体内膜上移位酶穿过内膜，脂酰基与线粒体基质中辅酶A结合，重新产生脂酰辅酶A，释放肉碱。肉碱脂酰转移酶Ⅰ（限速酶）

肉碱脂酰转移酶Ⅱ转运过程是脂肪酸β-氧化限速步骤。线粒体内膜新版脂类代谢专题知识讲座第14页3、脂肪酸β-氧化过程★在线粒体基质中进行4个循环步骤：脱氢、水化、再脱氢、硫解。（1）脱氢：脂酰辅酶A脱氢酶（2）水化：烯脂酰辅酶A水化酶新版脂类代谢专题知识讲座第15页（3）再脱氢：β-羟脂酰辅酶A脱氢酶（4）硫解：酮脂酰硫解酶少2C脂酰辅酶A第二轮循环乙酰辅酶A新版脂类代谢专题知识讲座第16页（2）4个酶作用各有特点脂酰辅酶A脱氢酶；

烯脂酰辅酶A水化酶；β-羟脂酰辅酶A脱氢酶；酮脂酰硫解酶脂肪酸β-氧化反应特点与总结（1）4个步骤都是可逆反应，但因为硫解作用是高度放能反应（ΔG=－28.03千焦耳/焦尔），整个反应平衡点偏向于裂解方向，难以进行逆向反应。专一性强，只能催化Δ2反式不饱和脂酰辅酶A水化产生L-(+)-β-羟脂酰辅酶A；Δ2顺式不饱和脂酰辅酶A水化产生

D-(-)-β-羟脂酰辅酶A含有反应性强-SH新版脂类代谢专题知识讲座第17页（3）β-氧化能量储存一轮β－氧化循环可产生

1FADH22ATP1NADH3ATP共17ATP1乙酰辅酶ATCA12ATP以软脂酸（16C）为例计算β-氧化能量储存（净生成ATP数）:（A）软脂酸活化软脂酰辅酶A；-2ATP（B）7次β-氧化循环

7FADH22×7=14ATP7NADH3×7=21ATP8乙酰辅酶A8×12=96ATP1分子软脂酸体外燃烧，释放标准自由能：ΔG=－2340千卡有效利能率；7.3×129=947千卡，947/2340×100%=40%

总反应式；净生成；129ATP新版脂类代谢专题知识讲座第18页（二）不饱和脂肪酸氧化新版脂类代谢专题知识讲座第19页Δ3顺式烯脂酰辅酶A

Δ2反式烯脂酰辅酶A烯脂酰辅酶A水化酶

β-氧化新版脂类代谢专题知识讲座第20页新版脂类代谢专题知识讲座第21页D-β-羟8碳脂酰COAβ-氧化L（+）-β-羟8碳脂酰COAβ-氧化新版脂类代谢专题知识讲座第22页新版脂类代谢专题知识讲座第23页（三）奇数碳脂肪酸β-氧化作用即使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。它们经重复β-氧化作用后，可能产生丙酰辅酶A新版脂类代谢专题知识讲座第24页（1）

丙酰CoA羧化酶差向酶变位酶琥珀酰CoA

(VitB12)TCA

缺乏VitB12变位酶活性降低.(2)丙酸代谢还可经过β–羟丙酸支路进行:丙酰CoA乙酰CoATCA新版脂类代谢专题知识讲座第25页（四）脂肪酸其它氧化路径1、α-氧化：植物种子、叶子、脑、肝细胞中每次氧化脂肪酸羧基端只失去1个C原子（CO2

）。机制尚不十分清楚。

2、ω-氧化：少许≤12C脂肪酸，最终产生二羧酸，β-氧化新版脂类代谢专题知识讲座第26页新版脂类代谢专题知识讲座第27页四、酮体代谢酮体是三种化合物总称：

乙酰乙酸D-β-羟丁酸丙酮

（CH3COCH2COOH）（CH3CHOHCH2COOH）（CH3COCH3）

新版脂类代谢专题知识讲座第28页（一）酮体合成1.合成部位：主要在肝C线粒体内2.合成原料：乙酰CoA3.合成路径：五个酶促反应步骤（1）硫解酶（2）β-羟基-β-甲基戊二酰辅酶A合成酶（HMGCoA合成酶）

新版脂类代谢专题知识讲座第29页（3）HMGCoA裂解酶

（4）D-β-羟丁酸脱氢酶新版脂类代谢专题知识讲座第30页（5）自发进行或乙酰乙酸脱羧酶催化丙酮是一个挥发性物质，当[血酮]升高时，呼吸中可嗅出带甜味丙酮气味。肝C内有活性强HMGCoA合成酶，但缺乏分解酮体酶，故肝C内合成酮体经血液循环运输到肝外组织C。新版脂类代谢专题知识讲座第31页（二）酮体分解

再由β-氧化酶系中硫解酶2乙酰CoATCA可由肝外组织C线粒体中3-酮脂酰CoA转移酶催化新版脂类代谢专题知识讲座第32页（三）生理意义1、酮体是肝C输出脂肪类能源一个形式。肝C将长链脂肪酸分解成分子小、水溶性强酮体血循环肝外各组织C，提供易被利用能源。2、可降低肝外组织C对葡萄糖利用，维持一定[血糖]，确保脑、心、肾等对G需求。正常代谢时，机体能源主要是糖代谢提供，此时：[血酮]：0.3～5mg%(≤1mg)新版脂类代谢专题知识讲座第33页但在一些情况时，如饥饿（糖起源↓）、糖尿病（糖利用↓）[血酮]↑

酮血症[尿酮]↑酮尿症脂肪酸β-氧化↑乙酰CoA↑

肝C合成酮体↑，此时：肝C内合成酮体量>肝外C分解酮体量新版脂类代谢专题知识讲座第34页第三节

脂肪酸及甘油三酯（TG）合成一、十六碳饱和脂肪酸（软脂酸）合成二、软脂酸碳链延长三、不饱和脂肪酸合成四、TG合成五、各组织脂代谢相互关系新版脂类代谢专题知识讲座第35页一、十六碳饱和脂肪酸（软脂酸）合成（一）合成部位：肝、脂肪组织等C胞液中（二）合成原料：1、碳源（三）合成过程及参加催化酶2、氢源主要由磷酸戊糖路径提供，其次由苹果酸酶催化反应提供。

糖、脂代谢联络点之二NADPH新版脂类代谢专题知识讲座第36页1、碳源乙酰CoA主要由糖有氧氧化提供，但线粒体内乙酰CoA不能自由穿过线粒体内膜转运机制是经过柠檬酸—丙酮酸穿梭新版脂类代谢专题知识讲座第37页（三）合成过程及参加催化酶合成中共需8乙酰CoA，只有1个乙酰CoA是直接参加，其余7个均需先形成丙二酸单酰辅酶A4、脂肪酸合成反应关键点3、脂肪酸生物合成程序2、脂肪酸生物合成酶系1、丙二酸单酰辅酶A形成新版脂类代谢专题知识讲座第38页1、丙二酸单酰辅酶A形成由乙酰CoA羧化酶催化乙酰CoA羧化酶辅基是生物素。生物素是二氧化碳分子载体。其作用机理与丙酮酸羧化酶一样：新版脂类代谢专题知识讲座第39页乙酰CoA羧化酶是脂肪酸合成限速酶，可受各种原因调整：（2）共价调整

（1）别构调整新版脂类代谢专题知识讲座第40页（1）别构调整乙酰CoA羧化酶是一个别构酶，能够二种形式存在聚合体（有活性）别构抑制剂：终产物－软脂酰CoA单体（无活性）别构激活剂：柠檬酸（异柠檬酸）新版脂类代谢专题知识讲座第41页（2）共价调整

有些人认为乙酰CoA羧化酶亦可受[cAMP]调整（P267，图29-12、29-13）

胰高血糖素[cAMP]

（+）（乙酰CoA羧化酶）（乙酰CoA羧化酶）Pi

（脱磷酸形式）（+）（磷酸化形式）（有活性）(无活性)

胰岛素柠檬酸裂解酶柠檬酸低脂高糖膳食乙酰CoA羧化酶体内脂肪酸合成（别构、共价调整）而低糖高脂膳食乙酰CoA羧化酶体内脂肪酸合成

（－）（+）[高糖][低糖]新版脂类代谢专题知识讲座第42页2、脂肪酸生物合成酶系由脂肪酸合酶复合体完成。这个复合体含有各种酶活性和一个酰基载体蛋白（ACP）。ACP主要功效是把脂酰基从一个酶反应转移到另一个酶反应。它含有一个长链带巯基辅基：磷酸泛酰巯基乙胺，其长链犹于“摆臂”。酰基载体蛋白最初自E.coli分离得到。研究发觉磷酸泛酰巯基乙胺磷酸基团与蛋白质第36位Ser羟基酯化相接HS-ACP新版脂类代谢专题知识讲座第43页2、脂肪酸生物合成酶系由脂肪酸合酶复合体完成。这个复合体含有各种酶活性和一个酰基载体蛋白（ACP）。动物中，脂肪酸合酶含有一个ACP和7个酶，全部这些酶均定位于单一多功效多肽链。酶是二聚体（参见P261，图29-7）ACP装配和脂肪酸合成酶系因有机体类型不一样而异。在E.coli和植物中，脂肪酸合酶由多酶体系组成，它是由7种不一样多肽链组成，其中一链是ACP，其余六链是酶。在酵母中，脂肪酸合酶也是由ACP及六个酶组成，所不一样是它们定位为两个多功效多肽链（二聚体），其中之一含有ACP功效和两种酶活性，另外一个含有余下四种酶活性。六个二聚体组合为一个大复合体。新版脂类代谢专题知识讲座第44页3、脂肪酸生物合成程序（1）开启：乙酰－CoA：ACP转酰酶（2）装载：丙二酸单酰－CoA：ACP转酰酶（3）缩合：β－酮脂酰－ACP合酶（4）还原：β－酮脂酰－ACP还原酶（5）脱水：β－羟脂酰－ACP脱水酶（6）还原：β－烯脂酰－ACP还原酶（7）释放：软脂酰－ACP硫酯酶

在动物体中脂肪酸合成包含有以下7步反应，最初6步与E.coli中脂肪酸合成相同。（参见P262，图29-8）新版脂类代谢专题知识讲座第45页

（1）第一次循环需用2乙酰-S-CoA1乙酰-S-ACP（引物）

1丙二酰-S-CoA1丙二酰-S-ACP

故合成1软脂酸共需用8乙酰-S-CoA。β－酮脂酰－ACP还原酶；β－烯脂酰－ACP还原酶葡萄糖-6-磷酸脱氢酶；6-磷酸葡萄糖酸脱氢酶4、脂肪酸合成反应关键点（2）每次循环中有二次还原反应，共需2NADPH，故合成1软脂酸共需用2×7=14NADPH主要来自糖代谢：磷酸戊糖路径

其次：苹果酸+NADP+

丙酮酸+NADPH+CO2

（3）总反应式；羧化酶苹果酸酶（4）比较软脂酸分解与合成代谢：（P264）新版脂类代谢专题知识讲座第46页二、软脂酸碳链延长可由二个酶系，经二条路径进行(P265)1、线粒体脂肪酸延长酶系2、内质网脂肪酸延长酶系新版脂类代谢专题知识讲座第47页1、线粒体脂肪酸延长酶系乙酰-S-CoA为C2供体，NADPH为供氢体，酶促反应是β-氧化中酶催化逆反应。从软脂酰-S-CoA羧基端开始新版脂类代谢专题知识讲座第48页2、内质网脂肪酸延长酶系丙二酰-S-CoA为C2供体，NADPH为供氢体，酶促反应与脂肪酸合成酶系相同，不过由HS-CoA代替ACP-SH从软脂酰-S-CoA羧基端开始；

软脂酰-S-CoA+丙二酰-S-CoA

缩合还原脱水再还原……新版脂类代谢专题知识讲座第49页三、不饱和脂肪酸合成

1、单烯脂酸合成：（需氧路径）动物肝和脂肪C内有一个复杂去饱和酶系，由2个内质网膜上酶及一个电子传递体组成组成。其反应以下：

一些植物和低等生物可由一个铁-硫蛋白代替细胞色素b5

起作用。新版脂类代谢专题知识讲座第50页2、多烯脂酸形成以软脂酸为底物，经过延长和去饱和作用形成（P265，图29-9）哺乳动物体内缺乏在第9位碳原子以上位置引入不饱和双键去饱和酶系，所以不能本身合成亚油酸、亚麻酸、花生四烯酸等，必须由植物取得，故称为必需脂肪酸。动物缺乏必需脂肪酸时，生长迟缓，患鳞屑状皮炎等，必须补充。

哺乳动物多烯脂酸可分为四大类：棕榈油酸（Δ9-C16:1

），油酸（Δ9-C18:1

），亚油酸（Δ9,12-C18:2），亚麻酸（Δ9,12,15-C18:3

）新版脂类代谢专题知识讲座第51页四、TG合成1、合成部位：肝、脂肪、小肠粘膜C、高等植物等组织中

2、合成原料：（前体，P268，图29-14）（2）脂酰CoA（1）3-磷酸甘油3、合成过程（P268，图29-15）酰基转移酶1-单酰甘油-3-磷酸1，2-二酰甘油-3-磷酸合成磷脂甘油二酯脂酰CoA转酰基酶TG新版脂类代谢专题知识讲座第52页五、各组织脂代谢相互关系新版脂类代谢专题知识讲座第53页第四节磷脂代谢磷酸甘油酯简称磷脂（PL），它们共同特点都是含有亲水性和疏水性兼性分子

一、分子结构特点：都含甘油分子

二、磷脂分解代谢：1、磷脂酶；2、共同水解产物三、磷脂合成代谢：

1、合成原料

2、活化

3、生物合成新版脂类代谢专题知识讲座第54页

A1C1位酯键水解溶血磷脂C2酯键水解A2C2位酯键水解溶血磷脂C1酯键水解CC3磷酸酯键水解D

磷酸

X

酯键水解B

可同时水解C1、C2位酯键溶血磷脂酶L21、磷脂酶L12、共同水解产物：

磷脂

甘油、脂肪酸、磷酸、氨基醇（如：胆碱、乙醇胺等）糖代谢β-氧化可参加磷脂再合成新版脂类代谢专题知识讲座第55页三、磷脂合成代谢

合成TG葡萄糖磷脂酸三者联络主要中间产物

合成PL

1、合成原料：磷脂酸、氨基醇、ATP、CTP、S-腺苷甲硫氨酸（SAM:甲基供体）胆碱、乙醇胺可由食物供给、再利用或由丝氨酸转变而来。它们在参加PL合成前：

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