生化下册脂类代谢

生化下册脂类代谢第一页，共九十二页，编辑于2023年，星期日【英国教育家斯宾塞的一段话】孩子，我无法牵着手把你从这里带到那里，这条路你必须自己去走。我能够真正向你承诺的，只是对你坚定不移的支持。我会给你一些指引，把我的经验告诉你，但这代替不了什么，一切得有你自己决定，作出选择，并承担责任。Thateveryonewantstoliveontopofthemountain,butallthehappinessandgrowthoccurswhileyou’reclimbingit.所有的人都想停留在山顶，但所有的乐趣和成长发生在爬上的过程里。第二页，共九十二页，编辑于2023年，星期日第十一章

脂类代谢MetabolismofLipid第三页，共九十二页，编辑于2023年，星期日定义：脂类是脂肪(fat)及类脂(lipoid)的总称，是一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。脂类的主要生理功能是储存能量及氧化供能。第四页，共九十二页，编辑于2023年，星期日脂类的分类、含量、分布及生理功能

分类含量

分布

生理功能脂肪甘油三酯95﹪脂肪组织、血浆1.储脂供能2.提供必需脂酸3.促脂溶性维生素吸收4.热垫作用5.保护垫作用6.构成血浆脂蛋白类脂糖酯、胆固醇及其鞘酯、磷脂5﹪生物膜、神经、血浆1.维持生物膜的结构和功能2.胆固醇可转变成类固醇激素、维生素、胆汁酸等3.构成血浆脂蛋白第五页，共九十二页，编辑于2023年，星期日1.磷脂和糖脂的组成单元，它们都是生物膜的结构成分；2.与糖蛋白结合，引导糖蛋白指向靶标位置；3.脂肪酸是细胞内的“燃料”分子，其能量远比糖高；4.脂肪酸的某些衍生物是激素及胞内信号分子。

脂肪酸的生物功能第六页，共九十二页，编辑于2023年，星期日脂类

(lipids)脂肪(fat):甘油三酯(triacylglycerols,TG)类脂(lipoids):胆固醇(cholesterol,Ch)胆固醇酯(cholesterylester,CE)磷脂(phospholipids,PL)糖脂(glucolipids,GL)一、脂类(LipidClasses)的结构

第七页，共九十二页，编辑于2023年，星期日甘油三酯

甘油磷脂(phosphoglycerides)胆固醇酯FA胆固醇脂类物质的基本构成FAFAFA

甘油FAFAPiX

甘油X=胆碱、水、乙醇胺、丝氨酸、甘油、肌醇、磷脂酰甘油等第八页，共九十二页，编辑于2023年，星期日鞘脂鞘磷脂鞘糖脂FA鞘氨醇FAPiX鞘氨醇FA糖鞘氨醇第九页，共九十二页，编辑于2023年，星期日Triacylglycerols,TG第十页，共九十二页，编辑于2023年，星期日第十一页，共九十二页，编辑于2023年，星期日甘油三脂X=胆碱、水、乙醇胺、丝氨酸、甘油、肌醇、磷脂酰甘油等

甘油磷脂甘油第十二页，共九十二页，编辑于2023年，星期日第十三页，共九十二页，编辑于2023年，星期日

磷脂酰胆碱(Phosphatidylcholine)第十四页，共九十二页，编辑于2023年，星期日第十五页，共九十二页，编辑于2023年，星期日鞘脂类第十六页，共九十二页，编辑于2023年，星期日第十七页，共九十二页，编辑于2023年，星期日第十八页，共九十二页，编辑于2023年，星期日第十九页，共九十二页，编辑于2023年，星期日Fluidmosaicmodelformembranestructure(流动镶嵌模型)第二十页，共九十二页，编辑于2023年，星期日游离脂肪酸（脂酸）的来源自身合成

以脂肪形式储存，需要时从脂肪动员产生，多为饱和脂酸和单不饱和脂酸。

食物供给

包括各种脂酸，其中一些不饱和脂酸，动物不能自身合成，需从植物中摄取。

*必需脂酸——

亚油酸、亚麻酸、花生四烯酸等多不饱和脂酸是人体不可缺乏的营养素，不能自身合成，需从食物摄取，故称必需脂酸。第二十一页，共九十二页，编辑于2023年，星期日FattyAcid,FA第二十二页，共九十二页，编辑于2023年，星期日常见的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鱼油第二十三页，共九十二页，编辑于2023年，星期日脂类的消化、吸收和运输(Digestion、absorptionandtransportoflipid)digestion：小肠(smallintestine)：胆汁酸盐、胰脂酶、辅酯酶、胰磷脂酶A2、胆固醇酯酶消化产物：甘油一酯、FFA、Cholesterol、溶血磷脂absorption第二十四页，共九十二页，编辑于2023年，星期日消化过程及相应的酶乳化

消化酶

甘油三酯产物食物中的脂类2-甘油一酯+2FFA磷脂溶血磷脂+FFA磷脂酶A2

胆固醇酯胆固醇酯酶

胆固醇+FFA

胰脂酶

辅脂酶微团(micelles)第二十五页，共九十二页，编辑于2023年，星期日胆汁酸盐(bile)：作用：是较强的乳化剂，可增加消化酶对脂类的接触面积，有利于脂类的消化和吸收。第二十六页，共九十二页，编辑于2023年，星期日第二十七页，共九十二页，编辑于2023年，星期日部位：

十二指肠下段及空肠上段方式：中链及短链脂酸构成的TG乳化

吸收

脂肪酶

甘油+FFA门静脉血循环肠粘膜细胞脂类消化产物在肠粘膜细胞内再合成第二十八页，共九十二页，编辑于2023年，星期日甘油三酯的消化与吸收第二十九页，共九十二页，编辑于2023年，星期日甘油三酯代谢概况甘油三酯脂肪动员FFA活化，-氧化乙酰CoA酮体氧化供能TCA氧化磷酸化甘油3-磷酸甘油甘油激酶磷酸二羟丙酮糖酵解或糖异生途径葡萄糖乙酰CoANADPHATPCO23-磷酸甘油软脂酸甘油二酯途径第三十页，共九十二页，编辑于2023年，星期日二、甘油三酯的分解代谢

(Degradationoftriacylglycerols)脂肪的动员(Lipolysis)甘油的代谢(GlycerolMetabolism)脂肪酸的β-氧化(β-Oxidation)脂肪酸的其他氧化方式酮体(KetoneBodies)的生成和利用第三十一页，共九十二页，编辑于2023年，星期日（一）脂肪分解代谢始于脂肪动员脂肪的动员（fatmobilization）激素敏感性甘油三酯脂肪酶

(hormone-sensitivetriglyceridelipase,HSL)1．脂肪动员受脂解激素调节储存在脂肪细胞中的脂肪，被脂肪酶逐步水解为游离脂酸（freefattyacid,FFA）及甘油并释放入血以供其他组织氧化利用的过程。脂肪动员关键酶第三十二页，共九十二页，编辑于2023年，星期日脂解激素能促进脂肪动员的激素，如胰高血糖素、去甲肾上腺素、ACTH（肾上腺皮质激素）、TSH（促甲状腺激素）等。对抗脂解激素因子抑制脂肪动员，如胰岛素、前列腺素E2、烟酸等。第三十三页，共九十二页，编辑于2023年，星期日PPiHSL(active)ADPHSL(inactive)PPihormone-sensitivetriglyceridelipase,HSL第三十四页，共九十二页，编辑于2023年，星期日胰高血糖素胰岛素(+)(-)腺苷酸环化酶ATPcAMP(+)蛋白激酶HSLHSL-P

(活性)TGDGMGFFA甘油FFA限速酶脂肪的动员（三脂酰甘油脂肪酶）二脂酰甘油脂肪酶单脂酰甘油脂肪酶第三十五页，共九十二页，编辑于2023年，星期日（二）甘油的代谢第三十六页，共九十二页，编辑于2023年，星期日（三）脂肪酸的β-氧化(β-Oxidation)概念：脂肪酸氧化从羧基端β-碳原子开始，每次释放出一个二碳片段（乙酰CoA,acetyl-CoA）过程：脂肪酸的活化进入线粒体

β氧化TCA(Tricarboxylicacidcycle)第三十七页，共九十二页，编辑于2023年，星期日第三十八页，共九十二页，编辑于2023年，星期日1.脂肪酸的活化(activation)—

脂酰CoA(acyl-CoA)的形成亚细胞部位：胞液(cytosol)(acyl-CoA)第三十九页，共九十二页，编辑于2023年，星期日2.脂肪酸的转移—脂酰肉碱（carnitine）(Acylcarnitine)(Acyl-CoA)(Carnitine)第四十页，共九十二页，编辑于2023年，星期日线粒体内膜中的一些转运蛋白对代谢物转运第四十一页，共九十二页，编辑于2023年，星期日脂酰CoA进入线粒体(mitochondrion)限速酶第四十二页，共九十二页，编辑于2023年，星期日CoASHCoASHCarnitineacyltransferaseⅡCarnitineacyltransferaseⅠ限速酶第四十三页，共九十二页，编辑于2023年，星期日3.脂肪酸β-氧化

（β-Oxidationoffattyacid）亚细胞部位：线粒体基质(mitochondrialmatrix)过程：在脂肪酸β-氧化多酶复合体的催化下，从脂酰基β碳原子开始，经脱氢(dehydrogenation)

、加水(hydration)

、再脱氢(dehydrogenation)

、硫解(thiolysis)四步，生成一分子比原来少两个碳原子的脂酰CoA(acyl-CoA)及一分子乙酰CoA(acetyl-CoA)。第四十四页，共九十二页，编辑于2023年，星期日FADFADHNAD+NADHCoASHH2OH+αβ(dehydrogenation)(hydration)(dehydrogenation)(thiolysis)第四十五页，共九十二页，编辑于2023年，星期日(dehydrogenation)(hydration)(dehydrogenation)(thiolysis)第四十六页，共九十二页，编辑于2023年，星期日4.脂肪酸β-Oxidation要点脂肪酸仅需活化一次（cytosol），消耗一个ATP的两个高能键；Acyl-CoA由carnitine运入线粒体，限速酶：CAT-Ⅰ；β-Oxidation（mitochondrion）:包括dehydrogenation

、hydration

、dehydrogenation

、thiolysis四个重复步骤。第四十七页，共九十二页，编辑于2023年，星期日5.脂肪酸氧化的能量生成如软脂酸（C16）：7次β-氧化，生成8分子乙酰CoA、7分子FADH2及7分子NADH即12(10)×8+2(1.5)×7+3(2.5)×7=131(108)分子ATP

脂肪酸活化时消耗2个高能磷酸键净生成131-2=129分子ATP计算公式：12(10)×+5(4)×(-1)–2

能量利用率：第四十八页，共九十二页，编辑于2023年，星期日软脂酸与葡萄糖在体内氧化产生ATP的比较软脂酸葡萄糖以1mol计129ATP38ATP以100g计50.4ATP21.1ATP能量利用效率68%68%第四十九页，共九十二页，编辑于2023年，星期日脂肪彻底氧化——与糖代谢的联系第五十页，共九十二页，编辑于2023年，星期日（四）脂肪酸的其他氧化方式不饱和脂肪酸的氧化奇数碳原子的降解脂肪酸的—氧化脂肪酸的—氧化第五十一页，共九十二页，编辑于2023年，星期日脂肪酸的—氧化第五十二页，共九十二页，编辑于2023年，星期日脂肪酸的—氧化第五十三页，共九十二页，编辑于2023年，星期日乙酰CoA的去向1.进入三羧酸循环

——CO2+H2O+ATP2.生成酮体第五十四页，共九十二页，编辑于2023年，星期日(五)、酮体(KetoneBodies)的生成和利用酮体(KetoneBodies)：乙酰乙酸(Acetoacetate)、β-羟丁酸(β-Hydroxybutyrate)和丙酮(Acetone)酮体的生成(FormationofKetoneBodies)酮体的利用(UtilizationofKetoneBodies)酮体生成的生理意义(PhysiologySignificanceofKetogenesis)酮体生成的调节(RegulationofKetogenesis)第五十五页，共九十二页，编辑于2023年，星期日ketonebodies(KB)(acetoacetate)(β-hydroxybutyrate)(acetone)αβγ第五十六页，共九十二页，编辑于2023年，星期日酮体的生成(FormationofKetoneBodies)限速酶第五十七页，共九十二页，编辑于2023年，星期日UtilizationofKetoneBodies

第五十八页，共九十二页，编辑于2023年，星期日UrineAcetoneLungsCitricacidcycleCitricacidcycleLiverBloodExtrahepaticTissues①②③④⑤⑥⑦第五十九页，共九十二页，编辑于2023年，星期日各组织依赖的主要能源物质GlucoseFFAKBRedBloodCell+Brain++Muscle+(剧烈运动)+(休息时)+Liver++第六十页，共九十二页，编辑于2023年，星期日饱食与饥饿时血中能源物质浓度(mmol/L)Full(ofeating)Hungry(5-6weeks)Glucose5.04.49β-Hydroxybutyrate0.026.67Acetoacetate1.17第六十一页，共九十二页，编辑于2023年，星期日酮体生成的生理意义它是肝为肝外组织提供的一种能源(Fuel)物质，是肌肉和大脑等组织的重要能源；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。正常情况下血中仅含少量酮体，但饥饿、高脂低糖或糖尿病时，酮体生成过多，可引起酮血症(ketonemia)

、酮尿症(ketonuria)或酮症酸中毒(Ketoacidosis)

，Theoverallconditioniscalledketosis

。第六十二页，共九十二页，编辑于2023年，星期日第六十三页，共九十二页，编辑于2023年，星期日酮体生成的调节第六十四页，共九十二页，编辑于2023年，星期日七、脂肪酸分解代谢的调节1.脂肪酸进入线粒体（受丙二酰CoA的抑制）2.心脏中脂肪酸氧化的调节乙酰CoA抑制硫解酶的活性

NAD+和

NADH+H+对羟脂酰CoA脱氢酶活性的调节3.激素水平的调节4.机体需求调节:软脂酰CoA和柠檬酸都促进脂肪酸的合成。5.膳食结构对酶活性的调节第六十五页，共九十二页，编辑于2023年，星期日胰高血糖素胰岛素(+)(-)腺苷酸环化酶ATPcAMP(+)蛋白激酶HSLHSL-P

(活性)TGDGMGFFA甘油FFA限速酶脂肪的动员（三脂酰甘油脂肪酶）二脂酰甘油脂肪酶单脂酰甘油脂肪酶第六十六页，共九十二页，编辑于2023年，星期日第六十七页，共九十二页，编辑于2023年，星期日软脂酸(Palmiticacid)的合成(Biosynthesis)脂酸碳链的加长(Elongation)内质网脂酸碳链延长酶体系线粒体酶体系不饱和脂酸的合成(Desaturation)脂酸合成的调节三、脂酸的合成代谢第六十八页，共九十二页，编辑于2023年，星期日组织：肝（主要）、脂肪等组织亚细胞：胞液：主要合成16碳的软脂酸（棕榈酸）肝线粒体、内质网：碳链延长1.

合成部位（一）软脂酸的合成第六十九页，共九十二页，编辑于2023年，星期日NADPH的来源

磷酸戊糖途径（主要来源）

胞液中异柠檬酸脱氢酶及苹果酸酶催化的反应乙酰CoA、ATP、HCO3﹣、NADPH、Mn2+2.

合成原料乙酰CoA的主要来源乙酰CoA全部在线粒体内产生，通过柠檬酸-丙酮酸循环

(citratepyruvatecycle)出线粒体。乙酰CoA氨基酸Glc（主要）第七十页，共九十二页，编辑于2023年，星期日合成酶系及合成过程Biosynthesisof

Malonyl-CoA

(丙二酰CoA)BiosynthesisofFattyacid第七十一页，共九十二页，编辑于2023年，星期日柠檬酸-丙酮酸循环

(citratepyruvatecycle)第七十二页，共九十二页，编辑于2023年，星期日（1）丙二酰CoA的合成酶-生物素-CO2

+乙酰CoA

酶-生物素+丙二酰CoA

总反应式

丙二酰CoA

+ADP+PiATP+HCO3-

+乙酰CoA3.

软脂酸合成酶系及反应过程酶-生物素+HCO3¯

酶-生物素-CO2ADP+PiATP第七十三页，共九十二页，编辑于2023年，星期日乙酰CoA羧化酶(acetylCoAcarboxylase)是脂酸合成的限速酶，存在于胞液中，其辅基是生物素，Mn2+是其激活剂。第七十四页，共九十二页，编辑于2023年，星期日（2）脂酸合成从乙酰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。各种生物合成脂酸的过程基本相似。第七十五页，共九十二页，编辑于2023年，星期日*软脂酸合成酶大肠杆菌有7种酶蛋白（脂肪酰基转移酶、丙二酰CoA酰基转移酶、β酮脂肪酰合成酶、β酮脂肪酰还原酶、β羟脂酰基脱水酶、脂烯酰还原酶和硫酯酶），聚合在一起构成多酶体系。

第七十六页，共九十二页，编辑于2023年，星期日高等动物7种酶活性都在一条多肽链上，属多功能酶，由一个基因编码；有活性的酶为两相同亚基首尾相连组成的二聚体。第七十七页，共九十二页，编辑于2023年，星期日三个结构域：底物进入缩合单位、还原单位、软脂酰释放单位第七十八页，共九十二页，编辑于2023年，星期日脂肪酸合成酶二聚体1：乙酰转移酶2：丙二酰转移酶3：β－酮脂酰合成酶4：β－酮脂酰还原酶5：水化酶6：烯酰还原酶7：硫酯酶Pan：4′磷酸泛酰氨基乙硫醇12第七十九页，共九十二页，编辑于2023年，星期日

酰基载体蛋白(ACP)，其辅基是4´-磷酸泛酰氨基乙硫醇，是脂酰基载体。´第八十页，共九十二页，编辑于2023年，星期日*软脂酸的合成过程*底物进入

乙酰CoACE-S-乙酰基(缩合酶)丙二酰CoAACP-S-丙二酰基软脂酸合成酶

乙酰基（第一个）丙二酰基第八十一页，共九十二页，编辑于2023年，星期日缩合CO2还原NADH+H+NAD+脱水H2O再还原NADH+H+NAD+目录第八十二页，共九十二页，编辑于2023年，星期日*转位丁酰基由E2-泛-SH（ACP上)转移至E1-半胱-SH（CE上）ACPSC=OCH2CH2CH3CEHSSO=CCH2CH2CH3CEACPHS转位第八十三页，共九十二页，编辑于2023年，星期日经过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-CO2目录第八十四页，共九十二页，编辑于2023年，星期日乙酰CoA4-+7丙二酸单酰—CoA5-+14(NADPH+H+)+7H+

软脂酸-+7CO2+14(NADP＋）＋8CoA-SH4-+6H2O7乙酰CoA4-+7CO2+7ATP4-+7H2O7丙二酸单酰—CoA5-+7ADP3-+7P