大学生物化学课件第五章 脂类代谢

第五章脂类代谢

脂类：脂肪、类脂总称

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。

包括：甘油三酯triglycerides

、磷脂Phospholipids

、糖脂glycolipids、胆固醇cholesterol、胆固醇酯

cholesterol

ester、游离脂肪酸freefattyacids脂肪：三脂肪酸甘油酯或称甘油三酯

（triglyceride，TG）

生理功能--储能，氧化供能类脂磷脂(phospholipid,PL)、

糖脂(glycolipid,GL)胆固醇（freecholesterol,C,CH)、

胆固醇酯(cholesterolester,CE)、生理功能--细胞的膜结构重要组分

R-COOHCH2OHHO-C-HCH2OH

脂肪酸(FA)甘油（丙三醇）（一）脂肪（二）脂肪酸

1.

分类：

按原子数目：

短链脂肪酸C2-C10

中链脂肪酸C12-C18

长链脂肪酸C20-C26按双键数：饱和脂肪酸

不饱和脂肪酸

单不饱和脂肪酸

多不饱和脂肪酸2.脂肪酸命名：

（1）习惯命名法：

以脂肪酸的碳原子数目、来源、性质如：丁酸、

花生四烯酸、

软脂酸（2）系统命名法：△编码体系：从羧基端开始排序

ω编码体系：从甲基端开始排序

73.脂肪酸来源：

（1）自身合成：（2）食物供给：

饱和脂酸，单不饱和脂酸，多不饱和脂酸必需脂肪酸：动物体内不能合成，必需由食物提供的脂酸。包括：亚油酸（9，12-十八碳二烯酸），C18:2△9,12亚麻酸（9，12，15-十八碳三烯酸），C18:3△9,12,15花生四烯酸（5，8，11，14-二十碳四烯酸），C20:4△5,8,11,14。

甘油三酯（TG）：１分子甘油＋３分子脂酸。甘油磷脂：甘油＋２分子脂酸＋１分子磷酸＋含氮化合物

X磷脂酰磷脂酰磷脂酰磷脂酰磷脂Phospholipid，PL胆碱乙醇胺丝氨酸肌醇甘油磷脂：甘油＋２分子脂酸＋１分子磷酸＋含氮化合物

CH2OCOR1CHOCOR2CH2OOPOH11(cephalin)(lecithin)磷脂酰肌醇

(phosphatidylinositol)磷脂酰丝氨酸(phosphatidylserine)胆固醇cholesterol胆固醇酯CholesterolesterO甘油三酯甘油FAFAFA甘油磷脂甘油FAFAPiX胆固醇酯胆固醇FAX=胆碱、乙醇胺、丝氨酸、肌醇、甘油、磷脂酰甘油鞘脂鞘氨醇FA鞘氨醇鞘氨醇FAPiXFA糖鞘磷脂鞘糖脂多不饱和脂酸衍生物前列腺素(prostaglandin,PG)血栓烷(thromboxane,TX)白三烯(leukotrienes,LT)

第一节脂类的消化吸收一、消化主要部位：小肠

膳食脂类：脂肪、少量磷脂、胆固醇。

脂酸胆汁酸盐甘油一酯更小的脂类分散微团溶血磷脂混合微团乳化(消化酶)胆固醇胆汁酸盐吸收消化部位：小肠上段：胰脂酶：

TG→2-甘油一酯＋2FA磷脂酶A2：

PL→溶血磷脂＋FA胆固醇酯酶：胆固醇酯→胆固醇＋FA合成脂肪：肠粘膜细胞中由甘油一酯合成脂肪的途径

RCOOH+HSCoA+ATPRCOCoA+AMP+PPi

脂酸脂酰辅酶A吸收：十二指肠下段、空肠上段中短链FA构成的TG，水解为甘油、FA，由门静脉入血长链FA，甘油一酯，合成TG

＋磷脂PL+胆固醇Ch，ApoB48，C，AⅠ,AⅣ

成CM，由淋巴入血。20

第三节

甘油三酯代谢

脂肪组织：主要以葡萄糖为原料合成脂肪，也利用CM或VLDL中的FA合成脂肪。一、甘油三酯的合成代谢肝脏：肝内质网合成的TG，组成VLDL入血。小肠粘膜：利用脂肪消化产物再合成脂肪。（一）合成部位1.肝中:能合成脂肪，但不能储存脂肪。

apoＢ100,Ｃ合成的脂肪+磷脂

VLDL入血

胆固醇运至肝外组织脂肪肝--如营养不良、中毒、必需脂酸缺乏、胆碱缺乏或蛋白质缺乏不能形成VLDL，形成脂肪肝。2.脂肪组织

利用食物脂肪（CM）或VLDL中脂酸合成脂肪主要以葡萄糖为原料合成脂肪。

脂肪细胞可大量储存脂肪，为机体合成、储存脂肪的“仓库”。小肠粘膜：利用脂肪消化产物合成TG，以CM形式运输。

TG，PL，ch，apoB48，C，AⅠ,AⅣ

等→CM（二）合成原料

1.食物脂肪：（甘油,脂酸）

2.葡萄糖26(三)合成过程：甘油三酯合成有甘油一酯和甘油二酯两条途径

1.脂酸活化－脂酰CoA生成

脂酰CoA合成酶

脂酸＋CoA-HS

脂酰～CoA

＋PPi

ＡＴＰMg2+

ＡＭＰ

27酯酰CoA

转移酶CoAR2COCoAR3COCoACoA

酯酰CoA

转移酶2.小肠粘膜细胞中以甘油一酯途径

合成甘油三酯

283.甘油二酯途径肝和脂肪组织甘油来源—1.糖酵解

2.体内游离的甘油

肝、肾含有甘油激酶，利用甘油生成3-磷酸甘油；

脂肪组织缺乏甘油激酶不能利用甘油合成脂肪。问题：脂肪组织不能利用甘油合成脂肪，为什么能合成脂肪？二、脂酸的合成代谢部位：胞质、内质网（一）软脂酸的合成（Ｃ16）

合成部位:

肝、肾、脑、肺、乳腺、脂肪组织，细胞定位：胞质肝:主要合成场所；2.合成原料

乙酰CoA（主要来自葡萄糖分解，也可来自氨基酸分解），

ATP（提供能量）、

NADPH（提供还原当量的氢）、

HCO3、Mn2+。

原料在线粒体内生成，合成脂酸在胞质，需要将乙酰CoA运至胞质柠檬酸-丙酮酸循环3.脂酸反应过程（1）丙二酰CoA合成：

乙酰CoA羧化酶乙酰CoA丙二酰CoA（2）

脂酸合成

脂酸合成酶系乙酰CoA＋7×丙二酰CoA长链脂酸(软脂酸)关键酶生物素总的过程以软脂酸为例：由1分子乙酰CoA和7分子丙二酰CoA缩合而成。每次延长两个碳原子，连续7次重复加成。

每轮反应经酰基转移、缩合、加氢、脱水、再加氢，碳原子由２个增加至４个。经过７次循环后生成16个碳原子软脂酸。

（二）脂酸碳链的加长更长碳链的脂酸则是对软脂酸的加工，使其碳链延长。部位：(肝细胞)内质网或线粒体中内质网脂酸碳链延长酶系：丙二酰CoA为2碳单位多延长至硬脂酸，最长可至24碳.2.线粒体(延长)酶体系：乙酰CoA为2碳单位

延长至硬脂酸最多，最长可至26碳。(三)不饱和脂酸的合成由去饱和酶催化，动物含Δ４，Δ５，Δ８，Δ９去饱和酶，无Δ12，Δ15

去饱和酶。

不饱和脂酸：软油酸（16:1Δ9），油酸（18:1,Δ9）

亚油酸（18:2,Δ9,12）

亚麻酸（18:3,Δ9、12、15）

花生四烯酸(20:4,Δ5、8、11、14)前两种单不饱和脂酸可由人体自身合成后三种多不饱和脂酸必需从食物摄取。P143

（四）脂酸合成的调节

（1）高脂饮食、饥饿，抑制

高糖饮食：促进（2）胰高血糖素：抑制

胰岛素：促进

三、甘油三酯的分解代谢（一）脂肪的动员

定义：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它组织氧化利用的过程。反应：TG→DG→MG→3FA+甘油限速酶：激素敏感性脂肪酶(hormone-sensitivetriglyceridelipaseHSL)脂解激素：促进脂肪动员的激素肾上腺素、去甲肾上腺素、胰高血糖素

抗脂解激素：抑制脂肪动员的激素

胰岛素、前列腺素E2、烟酸分解产物：FFA与甘油FFA（不溶于水)—与血浆清蛋白结合，运至全身各组织（主要心、肝、骨胳肌摄取利用）甘油—直接由血液运至肝、肾（二）脂酸的β-氧化脂酸是人及哺乳动物的主要能源物质

部位

--肝、肌肉最活跃（脑组织除外）1.脂酸活化－脂酰CoA生成（线粒体外）

脂酰ＣoＡ合成酶脂酸＋HSCoA脂酰～SCoA＋PPi

ATPMg2+AMP2.脂酰CoA进入线粒体载体转运--肉碱(β-羟-γ-三甲氨基丁酸)

酶--肉碱脂酰转移酶Ｉ和II

Ⅱ限速酶p1563.

脂酸的β-氧化1904年Knoop用不能被机体分解的苯基标记脂酸的ω-甲基喂养犬或兔，发现：l喂食偶数碳的脂酸,尿中排出的代谢物均为苯乙酸l喂食奇数碳脂酸则为苯甲酸

提出：脂酸在体内氧化分解是从羧基端β-碳原子开始，每次断裂２个碳原子的“β-氧化学说”。β-氧化:

部位:线粒体基质

酶:脂酸β-氧化多酶复合体定义（过程）:脂酰CoA进入线粒体基质后，酶催化下，从脂酰基的β-碳原子开始，进行脱氢、加水、再脱氢及硫解四步连续反应，脂酰基断裂生成１分子比原来少２个碳原子的脂酰CoA和１分子乙酰CoA。

从脂酰基的β-碳原子上依次氧化。

RCH2CH2CO-SCoA（1）脱氢↓（FAD）

RCH=CHCO-SCoA（2）加水↓

RCHOHCH2CO-SCoA（3）再脱氢↓（NAD+）

RCOCH2CO-SCoA（4）硫解↓

RCO-SCoA+CH3CO-SCoA反α,β烯脂1234产物---生成大量的乙酰CoA＊两个去路：

一部分乙酰CoA在线粒体中通过三羧酸循环彻底氧化；一部分乙酰CoA在线粒体缩合生成酮体，通过血运至肝外组织氧化利用。

4.脂酸氧化的能量生成软脂酸（C16），进行７次β-氧化，生成：７分子FADH２７×1.5ATP７分子NADH＋Ｈ＋７×2.5ATP８分子乙酰CoA８×10ATP共生成108ATP－活化消耗２ATP

净生成106ATP奇数碳原子脂酸的氧化（三）酮体生成与利用酮体ketonebody：概念:脂肪酸在肝内氧化分解生成的中间代谢产物，包括：

乙酰乙酸（acetoacetate）

β-羟丁酸（β-hydroxybutyrate）

丙酮（acetone）

1.酮体生成

部位：肝脏线粒体具有活性较强的合成酮体的酶系，但缺乏利用酮体的酶系

原料：乙酰CoA

HMGCoA合酶2.酮体的利用

肝外组织具有活性很强的利用酮体的酶。如何利用：A1

琥珀酰CoA转硫酶：

心、肾、脑、骨胳肌线粒体A2

乙酰乙酰硫激酶(ATP)：

肾、心、脑线粒体B:

乙酰乙酰硫解酶（水解乙酰乙酰CoA）NAD+NADH+H+琥珀酰CoA琥珀酸CoASH+ATPPPi+AMPCoASH2.酮体在肝外组织利用

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）3.

酮体生成：是脂酸在肝中正常的中间代谢产物,是肝输出能源的一种方式。即肝内产生，肝外利用。生理意义：

1.是肝脏输出能源的一种形式

2.是饥饿时大脑的重要能源物质

3.有助于减少组织蛋白分解，维持血液中的AA浓度。病理意义：饥饿、低糖高脂和糖尿病时，酮体生成增加，超过了肝外组织利用的能力，可造成酮血症、酮尿症和酮症酸中毒。4.酮体生成的调节（l）饱食及饥饿的影响：饱食，(肝)脂酸减少，酮体生成减少。

饥饿，β-氧化增加，酮体生成增加。（2）肝细胞糖原含量及代谢的影响：肝糖原丰富，糖代谢旺盛，脂酸生成增加，脂酸分解减少，酮体生成减少。饥饿或糖供给不足时:

β-氧化增加，酮体生成增多。

（3）丙二酰CoA抑制脂酰CoA进入线粒体，抑制酮体生成：

饱食后糖代谢正常进行时促进合成的丙二酰CoA竞争性抑制肉碱脂酰转移酶1，从而阻止脂酰CoA进入线粒体内进行β-

氧化。第四节

磷脂的代谢

MetabolismofPhospholipid定义：含磷酸的脂类称磷酯。甘油磷脂：由甘油构成的磷酯（体内含量最多）鞘磷脂：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、乙醇胺、丝氨酸、甘油、肌醇、磷脂酰甘油等。FAFAPiX

甘油FAPiX鞘氨醇一、含磷酸的脂类被称为磷脂分类：一、

甘油磷脂的代谢（一）

甘油磷脂的组成、分类及结构组成:甘油、脂酸、磷酸、含氮化合物结构：磷脂酰胆碱（卵磷脂）磷脂酰乙醇胺（脑磷脂）磷脂酰丝氨酸磷脂酰甘油二磷脂酰甘油（心磷脂）磷脂酰肌醇(cephalin)(lecithin)磷脂酰肌醇

(phosphatidylinositol)

磷脂酰丝氨酸(phosphatidylserine)心磷脂(cardiolipin)

(二)甘油磷脂的合成

1.合成部位：各组织内质网，以肝、肠等组织最活跃

２．合成原料及辅因子

原料：（1）脂酸、甘油:可由葡萄糖转化而来。

(２位多不饱和脂酸：由植物油提供)

原料（3）：磷酸、ATP、CTP（2）丝氨酸

乙醇胺:

丝氨酸脱羧

胆碱：由丝氨酸和甲硫氨酸合成，亦可由食物提供３．合成基本过程（１）

甘油二酯合成途径（中间产物是DG）：磷脂酰胆碱、磷脂酰乙醇胺主要通过此途径合成（它们含量占体内总量的70%）ａ.乙醇胺,胆碱与ATP反应，生成P-乙醇胺，P-胆碱

b.

与CTP反应，生成CDP-乙醇胺及CDP-胆碱

c．与甘油二酯反应，合成卵磷脂、脑磷脂。乙醇胺ATPP-乙醇胺CTPCDP-乙醇胺甘油二酯磷脂酰乙醇胺

胆碱ATPP-胆碱CTPCDP-胆碱甘油二酯磷脂酰胆碱（２）CDP-甘油二酯合成途径

肌醇磷脂、丝氨酸磷脂、心磷脂a.磷脂酸＋CTP，生成CDP-甘油二酯b.再与丝氨酸、肌醇、磷脂酰甘油缩合生成磷脂酰肌醇、磷脂酰丝氨酸、心磷脂。

可直接脱羧成脑磷脂，进一步形成卵磷脂。

甘油磷脂合成还有其他方式，如磷脂酰胆碱由磷脂酰乙醇胺从S-腺苷甲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乙醇胺与丝氨酸交换生成。（三）甘油磷脂的降解

磷脂酶类作用：

不同磷脂酶分别作用于甘油磷脂分子中不同的酯键。PLA1PLA2PLCPLDPLB2PLB1鞘脂(sphingolipids)含鞘氨醇(sphingosine)或二氢鞘氨醇的脂类。

由鞘氨醇或二氢鞘氨醇构成的磷脂称为鞘磷酯鞘氨醇的氨基通过酰胺键与1分子长链脂酸相连形成神经酰胺(ceramide)，为鞘脂的母体结构。第五节胆固醇代谢(cholesterol)固醇的共同结构：环戊烷多氢菲的衍生物人体含胆固醇140ｇ，植物：以β-谷固醇最多.酵母，含麦角固醇，为Vit-Ｄ的前体胆固醇胆固醇酯1710111417181915212227264O

一

胆固醇的合成（一）

合成部位

全身均可合成(脑组织及成熟RBC除外)。肝为主要场所（70～80%），小肠（10%）

细胞定位：胞液、光面内质网膜上（二）合成原料

乙酰CoA―唯一碳源，每合成一分子胆固醇需:18分子乙酰CoA36分子ATP16分子NADPH+H+乙酰CoA由葡萄糖、氨基酸、脂肪酸分解产生，通过柠檬酸-丙酮酸循环运输至胞浆.NADPH+H+由磷酸戊糖途径产生。

(三)合成基本过程

复杂、３０步酶促反应，分为三阶段

1.甲羟戊酸的合成(C6）

乙酰CoA乙酰乙酰CoA羟甲戊二酸单酰CoA

甲羟戊酸

限速酶：HMGCoA还原酶

（羟甲戊二酸单酰辅酶A还原酶）

2．鲨烯的合成（Ｃ30）

C6

异戊烯焦磷酸C5、

二甲丙烯焦磷酸C5

焦磷酸法尼酯C15

鲨烯C303．胆固醇合成鲨烯C30

羊毛固醇C30

胆固醇

C27

甲羟戊酸

(四)胆固醇合成的调节HMGCoA还原酶是胆固醇合成的限速酶。

1．饥饿与饱食：

饥饿，ch合成减少饱食，ch合成增多。

2．胆固醇：

胞内胆固醇及它的氧化产物反馈抑制肝合成胆固醇。3．激素：胰高血糖素、皮质激素，减少胆固醇合成；胰岛素，增加胆固醇合成；

甲状腺素，促进合成，促进转变，降低血浆胆固醇。

二胆固醇的转化

1.转变为胆汁酸(bileacid)

为胆固醇代谢的主要去路

2.转化为类固醇激素：

皮质醇，醛固酮，雄激素、睾丸酮、雌二醇、孕酮

3.

转化为７-脱氢胆固醇

（皮肤）氧化紫外光照射胆固醇７-脱氢胆固醇VitＤ３

第六节血浆脂蛋白代谢一、血脂：血浆所含脂类的统称组成：TG、PL、Ch、CE、FFA

来源：

外源性--食物摄取内源性--肝（最主要）、脂肪组织以及其它组织合成，释放入血。

二、血浆脂蛋白的分类、组成及结构

血脂与血浆中蛋白质结合成可溶性的复合体，称脂蛋白（lipoprotein），是血脂的存在和运输形式。(一)

血浆脂蛋白的分类一般用电泳法或超速离心法将脂蛋白分为四类1.电泳法：根据脂蛋白表面电荷不同，在电场中泳动具不同迁移率，按其快慢分：

♁

CM

前乳糜微粒(chylomicra,CM)极低密度脂蛋白

(verylowdensitylipoprotein,VLDL)低密度脂蛋白

(lowdensitylipoprotein,LDL)高密度脂蛋白

(highdensitylipoprotein,HDL)2.超速离心法分类：脂蛋白含脂类及蛋白质量各不相同，因其密度亦各不相同。血浆在一定密度的盐溶液中超速离心，密度不同而漂浮或沉降，分：CMVLDLLDLHDL密度＜0.950.95~1.0061.006~1.0631.063~1.210组成脂类含TG最多，80~90%含TG50~70%含胆固醇及其酯最多，40~50%含脂类50%蛋白质最少,1%5~10%20~25%最多，约50%载脂蛋白组成apoB48、E

AⅠ、AⅡAⅣ、CⅠCⅡ、CⅢapoB100、CⅠ、CⅡCⅢ、EapoB100apoAⅠ、AⅡ（二）血浆脂蛋白的组成血浆酯酰甘油和胆固醇血（三）血浆脂蛋白的功能

1.乳糜微粒（CM）

功能：是运输外源性TG及胆固醇的主要形式

2.极低密度脂蛋白（VLDL）

功能：是运输内源性TG及胆固醇的主要形式。

3.低密度脂蛋白（LDL）

功能：转运肝合成的内源性胆固醇至外周组织的主要形式。

4.高密度脂蛋白（HDL）

功能：把外周组织的胆固醇运至肝脏代谢。

（四）脂蛋白结构：

具有大致相似的基本结构。

内核：TG、CE

CM及VLDL主要以甘油三酯为内核，

LDL及HDL主要以胆固醇酯为内核。

表面：载脂蛋白，PL、Ch三、载脂蛋白：概念：载脂蛋白（apolipoprotein,apo）：血浆脂蛋白中的蛋白质部分，主要有apoAapoBapoCapoDapoE等五类.载脂蛋白(apolipoprotein,apo)种类apoA:AⅠ、AⅡ、AⅣ、AVapoB:B100、B48

apoC:CⅠ、CⅡ、CⅢ、CIVapoD，apoE

CMVLDLLDLHDL载脂蛋白组成apoB48、E

AⅠ、AⅡAⅣ、CⅠCⅡ、CⅢapoB100、CⅠ、CⅡCⅢ、EapoB100apoAⅠ、AⅡ③

载脂蛋白可调节脂蛋白代谢关键酶活性：AⅠ激活LCAT(卵磷酯胆固醇脂酰转移酶)AⅡ激活HL(肝脂肪酶)AⅣ辅助激活LPLCⅡ激活LPL(脂蛋白脂肪酶)CⅢ抑制LPL②

载脂蛋白可参与脂蛋白受体的识别：AⅠ识别HDL受体B100，E识别LDL受体①

结合和转运脂质，稳定脂蛋白的结构

功能存在于组织毛细血管内皮细胞表面。激活剂：apoCⅡ功能：水解CM、VLDL的TG、磷脂，产生甘油、FA及溶血磷脂等。LPL（脂蛋白脂肪酶）ACAT——脂酰CoA胆固醇脂酰转移酶（生成CE）LCAT-----卵磷酯胆固醇脂酰转移酶（生成CE）肝实质细胞合成，转运到肝窦内皮细胞，激活剂：apoAⅡ功能：水解HDL、IDL的TG肝脂酶（HL）肝实质细胞合成，分泌入血。作用部位：血浆激活剂：apoAⅠ功能：使胆固醇酯化进入HDL核心四、血浆脂蛋白代谢

CM代谢

VLDL代谢

LDL代谢

HDL代谢（一）乳糜微粒来源小肠合成的TG和合成及吸收的磷脂、胆固醇、apoB48、AⅠ、AⅡ、AⅣ成熟：从HDL获得apoC及E，

部分apoAⅠ、AⅡ、AⅣ转移给HDL。

代谢：组织毛细血管内皮细胞LPL水解TG、PL后期：部分apoAⅠ、AⅡ、AⅣ，C，PL，Ch离开CM形成HDL。清除：CM残粒，含apoB48,apoE,CE为肝细胞摄取。

PL+EPL,CCM的生理功能运输外源性TG及胆固醇酯。存在于组织毛细血管内皮细胞表