第七章-脂类代谢课件

26七月2023.第七章脂类代谢内容第一节脂类概述第二节血脂和血浆脂蛋白第三节甘油三酯的代谢第四节类脂代谢目的要求掌握：血浆脂蛋白分类，化学组分特点、产生部位及其功能；甘油三酯的分解代谢和酮体的生成与利用以及胆固醇的转化。熟悉：

脂肪酸合成阶段，原料及关键酶促反应；脂肪合成；甘油磷脂合成代谢中碱基的来源与活化形式。了解：脂类化学，脂类的消化、吸收和分布过程、生理功能第一节脂类概述定义：分类：1.脂肪(fat)：甘油三酯(triglyceride,TG)脂肪和类脂总称为脂类(lipid)脂肪酰基1）甘油2）脂肪酸必需脂肪酸：人体内不能合成，需要依赖食物提供。多不饱和脂肪酸：亚油酸（十八碳二烯酸）亚麻酸（十八碳三烯酸）花生四烯酸（二十碳四烯酸）鱼油：二十碳五烯酸（EPA）二十二六烯酸（DHA）2.类脂（lipoid）：磷脂（phospholipid,PL）糖脂（glycolipid，GL）固醇和固醇脂（steroid）

1）磷脂:含有磷酸基的类脂磷脂:甘油磷脂鞘氨醇磷脂结构脂，构成细胞膜极性头部亲水非极性尾部亲脂双层膜结构核心结构：甘油-3-磷酸根据X的不同，可将甘油磷脂分为六类。甘油磷脂的结构常为花生四烯酸X=胆碱、水、乙醇胺、丝氨酸、甘油、肌醇、磷脂酰甘油等2）固醇及其衍生物胆固醇、胆固醇酯、维生素D3原，胆汁酸和类固醇激素等。结构特点：环戊烷多氢菲骨架一、脂类分布与生理功能

（一）脂肪分布与生理功能1.分布：脂肪组织——储存脂（可变脂）占成人体重21～26%肥胖：男>25%，女>30%2.生理功能：1）供能、贮能供能：生理情况下,占人体总能耗17～30%

空腹，占50%，饥饿3天占85%2）热垫、保护垫3）提供必需脂肪酸4）促进脂溶性维生素的吸收（二）类脂的分布和生理功能1.分布：生物膜（磷脂50~70%，胆固醇20~30%）2.生理功能：1）磷脂是构成生物膜脂双层的基本骨架。是生物膜的重要组分并参与细胞识别及信息传递。2）胆固醇也是生物膜的重要组分，并能转变成多种类固醇激素、维生素及胆汁酸等具有重要生理功能的物质。

二、脂类的消化、吸收

（一）脂类的消化1.部位：胃（15%成人~50%新生儿）胃脂肪酶小肠:主要消化部位2.过程：复杂脂类微团简单脂类组分乳化+H2O脂类的吸收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长链脂酸及2-甘油一酯肠粘膜细胞（酯化成TG）胆固醇及游离脂酸肠粘膜细胞（酯化成CE）淋巴管血循环乳糜微粒(chylomicron,CM)TG、CE、PL+载脂蛋白(apo)B48、C、AⅠ、AⅣ溶血磷脂及游离脂酸肠粘膜细胞（酯化成PL）TG

短链和中链TGFFA2-甘油一酯

胆固醇酯ChFAA磷脂溶血磷脂FFA脂类水解产物小分子FFA甘油门静脉血液循环血脂长链FFA+2-甘油一酯

再酯化磷脂胆固醇(酯)乳糜微粒CM淋巴小肠黏膜细胞单纯扩散再酯化再酯化载脂蛋白TG（三）脂类的消化吸收的特点1.胆汁酸盐的作用（1）胆汁酸盐是食物脂类的乳化剂（2）消化产物扩散进入肠粘膜细胞的运载工具2.小肠粘膜细胞中脂类的再合成3.乳糜颗粒的生成和转运第二节血脂和血浆脂蛋白一、血脂：是指血浆中的脂类（一）组成：TG、PL、Ch（CE）、FFA（二）来源食物中消化吸收的脂类脂库糖或某些氨基酸转化而来的脂类（三）血脂去路氧化分解供能脂库生物膜转变成其他物质（四）含量脂类在体内的运输都是通过血液循环进行的。脂蛋白是脂类在血浆中的存在形式，也是脂类在血液中的运输形式。二、血浆脂蛋白

1.内核：TG、CE2.表面：载脂蛋白、PL、Ch（一）血浆脂蛋白结构载脂蛋白是决定脂蛋白结构、功能、代谢的核心部分。1.载脂蛋白能结合、转运、代谢脂质2.载脂蛋白是脂质代谢酶催化活性的调节因子乳糜颗粒（CM）CM极低密度脂蛋白（VLDL）前β-脂蛋白

低密度脂蛋白（LDL）β-脂蛋白高密度脂蛋白（HDL）α-脂蛋白超离心密度分离法电泳分离法（一）血浆脂蛋白的分类原理:由于血浆脂蛋白中载脂蛋白不同，颗粒大小不同，表面电荷多少也不同，电泳的迁移率也就不同，形成4个区带.正常人:α-脂蛋白>前β-脂蛋白>β-脂蛋白>CM1.电泳分离法原理:根据各类血浆脂蛋白中蛋白与脂类的比例不同，密度不同（脂比例高的密度小），在不同密度溶液中超离心(50000r/min)沉降速度不同分成四个组分。2.超离心法四种血浆脂蛋白的显微结构电泳法超速离心法组分合成部位生理功能CMCMTG（小肠）转运外源性脂类前β脂蛋白VLDLTG（肝）转运内源性脂类β脂蛋白LDLTC（血浆）把肝内胆固醇运至肝外α脂蛋白HDLTC（肝）把肝外胆固醇运至肝内（三）功能三、高脂血症和高脂蛋白血症（一）高脂血症空腹血脂浓度持续高于正常－胆固醇、甘油三酯（二）高脂蛋白血症原发性继发性第三节甘油三脂代谢一、甘油三酯的分解代谢（一）脂肪的动员定义

储存在脂肪细胞中的脂肪，被脂肪酶逐步水解为FFA及甘油，并释放入血以供其他组织氧化利用的过程。关键酶激素敏感性甘油三酯脂肪酶(hormone-sensitivetriglyceridelipase,HSL)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、TSH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。脂肪动员过程脂解激素-受体G蛋白ACATPcAMPPKA+++HSLa(无活性)HSLb(有活性)TG甘油二酯（DG）甘油一酯甘油FFAFFAFFA甘油二酯脂肪酶甘油一酯脂肪酶HSL-----激素敏感性甘油三酯脂肪酶部位：胞浆,线粒体（肝脏）（二）甘油的代谢作用：糖酵解，糖异生（三）脂酸β氧化——偶数饱和脂肪酸的氧化（16C）组织：除脑组织外,大多数组织均可进行，其中肝、肌肉最活跃。亚细胞：胞液、线粒体部位

过程根据脂肪酸β-氧化特点可分为3个阶段：I阶段脂肪酸的活化生成脂酰CoA（胞液）II阶段脂酰基的转移III阶段脂酰基进行β-氧化（线粒体）脂酸的活化

——脂酰CoA的生成（胞液）脂酰CoA合成酶

ATPAMPPPi*脂酰CoA合成酶(acyl-CoAsynthetase)存在于内质网及线粒体外膜上

+CoA-SH2.脂酰CoA进入线粒体（脂肪酸氧化的限速步骤）3.脂酸的β氧化一轮β-氧化循环的四步反应

NADH+H+

FADH2

H2O呼吸链

1.5ATPH2O呼吸链

2.5ATP乙酰CoA彻底氧化三羧酸循环生成酮体肝外组织氧化利用脂酰CoA脱氢酶L(+)-β羟脂酰CoA脱氢酶

NAD+NADH+H+⊿--烯酰CoA水化酶2H2OFADFADH2β酮脂酰CoA硫解酶CoA-SH脂酰CoA合成酶肉碱转运载体ATPCoASHAMPPPiH2O呼吸链1.5ATPH2O呼吸链2.5ATP线粒体膜TAC活化：消耗2个高能磷酸键β氧化：每轮循环

四个重复步骤：脱氢、水化、再脱氢、硫解产物：1分子乙酰CoA1分子少两个碳原子的脂酰CoA1分子NADH+H+1分子FADH2

4.脂酸氧化的能量生成

——以16碳软脂酸的氧化为例7轮循环产物：8分子乙酰CoA7分子NADH+H+7分子FADH21分子软脂酸彻底氧化以后ATP的收支情况与ATP产生有关的酶NADH或FADH2产生的量最终产生ATP的数目脂酰-CoA合成酶－2脂酰-CoA脱氢酶7FADH27×1.5＝10.5羟脂酰-CoA脱氢酶7NADH7×2.5＝17.5异柠檬酸脱氢酶8NADH8×2.5＝20α-酮戊二酸脱氢酶8NADH8×2.5＝20琥珀酰-CoA合成酶8GTP＝8ATP琥珀酸脱氢酶8FADH28×1.5＝12苹果酸脱氢酶8NADH8×2.5＝20总量106β-氧化的功能产生ATP，其产生ATP的效率要高于葡萄糖。产生大量的H2O。这对于某些生活在干燥缺水环境的生物十分重要，像骆驼已将β-氧化作为获取水的一种特殊手段。5.奇数碳原子脂肪酸的氧化丙酰CoA琥珀酰CoATCA循环奇数碳原子脂肪酸β-氧化β-羧化酶异构酶（四）酮体的生成和利用包括丙酮、乙酰乙酸和β-羟丁酸，其合成的场所位于肝细胞的线粒体基质。是脑、心脏和肌肉的燃料是饥饿期间脑细胞的主要能源是脂肪酸可运输的形式!肝中脂肪酸氧化很不完全，产生酮体。肝中含合成酮体酶系，缺利用酮体酶系。酮体是脂肪酸在肝氧化分解时特有的中间产物。

肝内合成，肝外利用特点CO2CoASHCoASHNAD+NADH+H+β-羟丁酸脱氢酶HMGCoA合酶乙酰乙酰CoA硫解酶HMGCoA裂解酶1.酮体的生成NAD+NADH+H+琥珀酰CoA琥珀酸CoASH+ATPPPi+AMPCoASH2.酮体的利用琥珀酰CoA转硫酶（心、肾、脑及骨骼肌的线粒体）乙酰乙酰CoA硫激酶（肾、心和脑的线粒体）乙酰乙酰CoA硫解酶（心、肾、脑及骨骼肌线粒体）2乙酰CoA乙酰乙酰CoA乙酰CoA乙酰乙酸HMGCoAD(-)-β-羟丁酸丙酮乙酰乙酰CoA琥珀酰CoA琥珀酸酮体的生成和利用的总示意图2乙酰CoA3.酮体生成的生理意义酮体是肝脏输出能源的一种形式。并且酮体可通过血脑屏障，是脑组织的重要能源。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。酮体代谢异常1.正常含量：0.3—0.5mmol/L。2.酮体生成量>肝外组织利用量，出现酮血症和酮尿症。（饥饿，高脂低糖膳食，胰岛素缺乏糖尿病等）二、甘油三酯合成代谢组织：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）线粒体膜胞液线粒体基质丙酮酸丙酮酸苹果酸草酰乙酸柠檬酸柠檬酸乙酰CoANADPH+H+

NADP+苹果酸酶CoA乙酰CoAATPAMPPPiATP柠檬酸裂解酶CoA草酰乙酸H2O柠檬酸合酶苹果酸CO2CO23.乙酰辅酶A转运哪些物质不能从线粒体进入胞浆?乙酰CoA回忆：哪些物质不能进入线粒体?NADH、草酰乙酸、长链脂酰CoA3.脂肪酸合成的过程根据脂肪酸合成的特点，可分为3个阶段：I阶段乙酰CoA活化——丙二酰CoA生成II阶段软脂酸的合成III阶段碳链加长乙酰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。I阶段乙酰CoA活化——丙二酰CoA生成此阶段反应特点：（1）消耗1分子ATP，反应不可逆。（2）乙酰CoA羧化酶是脂肪酸合成的限速酶，其辅基为生物素。CH3COSCoA+7HOOCCH2COSCoA+14NADPH+14H+

CH3（CH2）14COOH+7CO2+6H2O+8HSCoA+14NADP+脂肪酸合成酶体系：组成：7种酶蛋白+

ACP辅基（4’-磷酸泛酰巯基乙胺）II阶段软脂酸的合成哺乳动物脂肪酸合酶的结构模型脂肪酸合成的反应历程引发反应活化的“二碳单位”的装载缩合还原脱水再还原循环软脂酸的释放脂肪酸的修饰——碳链的延伸和去饱和经过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合成一分子软脂酸的总反应式

III阶段碳链加长

对较长碳链的脂肪酸的合成是再软脂酸的基础上进行加工，使其碳链延长。在滑面内质网或线粒体进行。脂肪酸的延伸反应（二）甘油合成1.糖代谢中间产物磷酸二羟丙酮还原生成2.甘油激酶催化甘油生成（肝细胞含量高）（三）甘油三酯合成1.甘油三酯的合成部位——主要是肝脏、脂肪组织及小肠黏膜中进行，肝脏合成能力最强。2.甘油三酯的合成原料：活化性的3-磷酸甘油（葡萄糖代谢提供）脂酰CoA3.甘油三酯的合成途径（1）甘油一酯的合成途径——在小肠黏膜上进行，合成乳糜微粒。（2）甘油二酯的合成途径——在肝脏、脂肪组织中进行，分别合成极低密度脂蛋白、甘油三酯。（1）甘油一酯的合成途径（2）甘油二酯的合成途径1.肝脏合成甘油三酯最多，合成后入血，原料来自：消化吸收脂肪酸，其它营养物质合成和脂肪组织动员。2.脂肪组织是甘油三酯存储场所，脂肪酸来自血浆脂蛋白。3.小肠吸收甘油一酯与游离脂肪酸合成甘油三酯，形成乳糜微粒。（四）甘油三酯合成意义第四节类脂代谢一、甘油磷脂的代谢（一）甘油磷脂的组成、结构及分类1.甘油磷脂的组成有甘油、脂肪酸、磷酸及含氮化合物等2.结构：3.功能：含一个极性头、两条疏水尾，构成生物膜的磷脂双分子层。常为花生四烯酸X=胆碱、水、乙醇胺、丝氨酸、甘油、肌醇、磷脂酰甘油等1.合成部位全身各组织内质网，肝、肾、肠等组织最活跃。2.合成原料及辅因子脂酸、甘油、磷酸盐、胆碱（可由食物提供或体内合成）、丝氨酸、肌醇、ATP、CTP（二）甘油磷脂的合成3.甘油磷脂的合成基本过程（1）甘油二酯合成途径—