脂代谢临黄刚

脂代谢临黄刚

为什么糖、“肥肉”吃多了容易长胖？为什么运动可以减肥，但不易？脂类代谢与哪些疾病相关？脂代谢与肥胖的关系。脂代谢与糖代谢有联系吗？思考生活常识：临床问题：第2页,共62页，2024年2月25日，星期天第二节脂质的消化和吸收第三节甘油三酯代谢甘油三酯的合成脂肪酸的合成脂肪酸的氧化分解酮体的生成和利用第四节磷脂代谢第五节胆固醇代谢第六节血浆脂蛋白代谢概述第一节脂质的构成、功能脂质代谢第3页,共62页，2024年2月25日，星期天本章重点与难点重点:脂酸的β氧化。酮体的生成和利用。胆固醇的代谢。血浆脂蛋白的代谢。难点:血浆脂蛋白代谢。第4页,共62页，2024年2月25日，星期天脂质的构成、功能及分析第一节Thecomposition,functionandanalysisoflipids第5页,共62页，2024年2月25日，星期天甘油三酯(triglyceride,TG)，也称为三脂酰甘油(triacylglycerol,TAG)Introduction脂质的种类、分布——分布在脂肪组织

脂质Lipids

脂肪类脂Lipoid胆固醇(cholesterol,CHOL)胆固醇酯(cholesterolester,CE)磷脂(phospholipid,PL)糖脂(glycolipid)鞘脂(sphingolipid)

化学本质是脂肪酸和醇所形成的酯类及其衍生物。fat第6页,共62页，2024年2月25日，星期天甘油三脂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（丙三醇）脂类的构成FAFAFA

甘油

FAFAPiX

甘油FA脂肪酸，fattyacid第7页,共62页，2024年2月25日，星期天胆固醇酯FA胆固醇脂类的构成鞘脂鞘磷脂鞘糖脂FA鞘氨醇FA

PiX鞘氨醇FA

糖鞘氨醇第8页,共62页，2024年2月25日，星期天

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.构成血浆脂蛋白脂类的分类、含量、分布及生理功能第9页,共62页，2024年2月25日，星期天甘油三酯的主要作用是为机体提供能量1.甘油三酯是机体重要的能量来源物质1g产生的能量TG38kJ蛋白质17kJ碳水化合物17kJ2.甘油三酯是机体的主要能量储存形式男性：21%，女性：26％

TG储存的主要场所：脂肪组织第10页,共62页，2024年2月25日，星期天△编码体系从脂酸的羧基碳起计算双键的位置。ω或n编码体系从脂酸的甲基碳起计算双键的位置。系统命名法一、脂肪酸的系统命名原则标示脂酸的碳链长度和双键的位置。CH3-CH2-(CH2)n-

CH2-

CH2-COOH1

2——脂肪酸是脂肪烃的羧酸第11页,共62页，2024年2月25日，星期天CH3-CH2-CH2-CH2-CH2-CH2-CH2-CH2-CH2-CH2-CH2-CH2-CH2-CH2-CH2-COOHCH3-CH2-CH2=CH2-CH2-CH2=CH2-CH2-CH2=CH2-CH2-CH2-CH2-CH2-CH2-CH2-CH2-COOH软脂酸（十六烷酸）羧基端亚麻酸1

9,12,15-十八碳三烯酸羧基端一、脂肪酸的系统命名原则第12页,共62页，2024年2月25日，星期天（一）碳链长度碳链长度≤10的脂酸称为短链脂酸碳链长度≥20的脂酸称为长链脂酸二、脂肪酸的分类第13页,共62页，2024年2月25日，星期天饱和脂酸的碳链不含双键饱和脂酸以乙酸(CH3-COOH)为基本结构，不同的饱和脂酸的差别在于这两基团间亚甲基(-CH2-)的数目不同。2.不饱和脂酸的碳链含有一个或一个以上双键单不饱和脂酸(monounsaturatedfattyacid)多不饱和脂酸(polyunsaturatedfattyacid)（二）碳链是否存在双键CH3-CH2-CH2-CH2-CH2-CH2-CH2-CH2-CH2-CH2-CH2-CH2-CH2-CH2-CH2-COOH二、脂肪酸的分类第14页,共62页，2024年2月25日，星期天常见的脂酸惯名系统名碳原子数和双键数簇分子式饱和脂酸

月桂酸

(lauricacid)n-十二烷酸12:0－CH3(CH2)10COOH豆寇酸(myristicacid)n-十四烷酸14:0－CH3(CH2)12COOH软脂酸(palmiticacid)n-十六烷酸16:0－CH3(CH2)14COOH硬脂酸(stearicacid)n-十八烷酸18:0－CH3(CH2)16COOH花生酸(arachidicacid)n-二十烷酸20:0－CH3(CH2)18COOH第15页,共62页，2024年2月25日，星期天不饱和脂酸棕榈(软)油酸(palmitoleicacid)9-十六碳一烯酸16:1w-7CH3(CH2)5CH═CH(CH2)7COOH油酸(oleicacid)9-十八碳一烯酸18:1w-9CH3(CH2)7CH═CH(CH2)7COOH异油酸(Vaccenicacid)反式11-十八碳一烯酸18:1w-7CH3(CH2)5CH═CH(CH2)9COOH亚油酸(linoleicacid)9,12-十八碳二烯酸18:2w-6CH3(CH2)4(CH═CHCH2)2(CH2)6COOHa-亚麻酸(a-linolenicacid)9,12,15-十八碳三烯酸18:3w-3CH3CH2(CH═CHCH2)3(CH2)6COOHg-亚麻酸(g-linolenicacid)6,9,12-十八碳三烯酸18:3w-6CH3(CH2)4(CH═CHCH2)3(CH2)3COOH花生四烯酸(arachidonicacid)5,8,11,14-二十碳四烯酸20:4w-6CH3(CH2)4(CH═CHCH2)4(CH2)2COOHtimnodonicacid(EPA)5,8,11,14,17-二十碳五烯酸20:5w-3CH3CH2(CH═CHCH2)5(CH2)2COOHclupanodonicacid(DPA)7,10,13,16,19-二十二碳五烯酸22:5w-3CH3CH2(CH═CHCH2)5(CH2)4COOHcervonicacid(DHA)4,7,10,13,16,19-二十二碳六烯酸22:6w-3CH3CH2(CH═CHCH2)6CH2COOH第16页,共62页，2024年2月25日，星期天非必需脂肪酸必需脂肪酸营养必需脂肪酸：机体需要但不能自身合成，必需依赖食物供给的脂肪酸（多不饱和脂肪酸）。必需脂肪酸(3族)的功能：促进儿童智力发育、延缓老人大脑、降低血液胆固醇浓度。

6族

3族

（亚油酸等）（DHA等）（三）按营养学角度分类第17页,共62页，2024年2月25日，星期天脂质的消化吸收第二节DigestionandAbsorptionofLipids第18页,共62页，2024年2月25日，星期天条件①消化酶的催化作用②乳化剂的乳化作用（胆汁酸盐等）

。部位主要在小肠上段。为什么？一、脂类的消化第19页,共62页，2024年2月25日，星期天3.胆盐及消化酶在脂肪消化中的作用FAFAFA

甘油

第20页,共62页，2024年2月25日，星期天辅脂酶是胰脂酶对脂肪消化不可缺少的蛋白质辅因子。辅脂酶在胰腺泡中以酶原形式合成，随胰液分泌入十二指肠。进入肠腔后，辅脂酶原被胰蛋白酶从其N端切下一个五肽而被激活。辅脂酶本身不具脂肪酶的活性，但它具有与脂肪及胰脂酶结合的结构域。辅脂酶第21页,共62页，2024年2月25日，星期天胆囊刚切除，食用高脂食物好吗？Why？第22页,共62页，2024年2月25日，星期天乳化消化酶甘油三酯食物中的脂类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)消化脂类的酶FFA：freefattyacidFAFAFA

甘油

第23页,共62页，2024年2月25日，星期天脂肪与类脂的消化产物，包括：甘油一酯脂酸胆固醇溶血磷脂中链脂酸(6C～10C)及短链脂酸(2C～4C)

构成的甘油三酯4.消化的产物第24页,共62页，2024年2月25日，星期天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二、吸收的脂质经再合成进入血循环1.吸收部位:十二指肠下段及空肠上段。2.吸收方式FAFAFA

甘油

第25页,共62页，2024年2月25日，星期天长链脂酸及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）溶血磷脂及游离脂酸

肠粘膜细胞（酯化成PL）淋巴管血循环乳糜微粒(chylomicron,CM)TG、CE、PL+载脂蛋白(apo)B48、C、AⅠ、AⅣ临床？第26页,共62页，2024年2月25日，星期天甘油三酯代谢第三节MetabolismofTriglyceride第27页,共62页，2024年2月25日，星期天甘油三酯的分解代谢

脂肪动员甘油进入糖代谢脂酸的β氧化脂酸的其他氧化方式

酮体的生成和利用甘油三酯的合成代谢脂酸的合成代谢多不饱和脂酸的重要衍生物本节主要内容第28页,共62页，2024年2月25日，星期天一、甘油三酯分解代谢产生ATP:脂酸的氧化

定义

脂肪动员(fatmobilization)是指储存在脂肪细胞中的脂肪，被肪脂酶逐步水解为FFA及甘油，并释放入血以供其他组织氧化利用的过程。（一）从脂肪动员开始脂肪细胞内的脂肪激素敏感性脂酶(HSL)游离脂肪酸细胞摄取利用脂肪的动员第29页,共62页，2024年2月25日，星期天

甘油三酯的水解----脂肪动员过程ATPcAMP↑脂解激素-受体AC+HSLa(无活性)

HSLb(有活性)PKA+甘油三酯（TG）

甘油二酯（DG）FFA甘油一酯（MG）FFA

甘油二酯脂肪酶甘油一酯脂肪酶甘油

FFA

FA1FA2FA3

甘油HSL-----hormone-sensitivetriglyceridelipase,

激素敏感性甘油三酯脂肪酶第30页,共62页，2024年2月25日，星期天关键酶激素敏感性甘油三酯脂肪酶

(hormone-sensitivetriglyceridelipase,HSL)主要受共价修饰调节。激素敏感性甘油三酯脂肪酶-胰岛素前列腺素E2烟酸+肾上腺素去甲肾上腺素胰高血糖素脂解激素:抗脂解激素:第31页,共62页，2024年2月25日，星期天（二）甘油转变为3-磷酸甘油后被利用肝、肾、肠等组织脂肪动员生成的甘油，主要经血循环转运至肝、肾、肠等组织进入糖代谢。第32页,共62页，2024年2月25日，星期天E1:己糖激酶E2:6-磷酸果糖激酶-1E3:丙酮酸激酶NAD+乳酸糖酵解的代谢途径GluG-6-PF-6-PF-1,6-2PATPADPATPADP1,3-二磷酸甘油酸3-磷酸甘油酸2-磷酸甘油酸丙酮酸磷酸二羟丙酮

3-磷酸甘油醛NAD+NADH+H+ADPATPADPATP磷酸烯醇式丙酮酸E2E1E3NADH+H+第33页,共62页，2024年2月25日，星期天（三）脂酸分解的核心过程:β-氧化(重点)1904年，努珀(F.Knoop)

提出脂肪酸在体内氧化分解从羧基端β-碳原子开始，每次断裂2个碳原子，即“β-氧化学说”。

发现过程

第34页,共62页，2024年2月25日，星期天组织：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

定位

主要过程：(饱和脂肪酸）

↓脂酸的活化——脂酰CoA的生成

↓脂酰CoA进入线粒体

↓脂酰CoA的β-氧化↓乙酰CoA的氧化（三）脂酸分解的核心过程:β-氧化(重点)第35页,共62页，2024年2月25日，星期天1.脂酸的活化——脂酰CoA（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-SH脂酰~SCoARCHRCH22CHCH22CC~SCoA~SCoAOO=OO=水溶性↑第36页,共62页，2024年2月25日，星期天2.进入线粒体——脂酸β-氧化的主要限速步骤：脂酰CoA需进入线粒体基质才能被氧化分解，此过程必须要由肉碱来携带脂酰基。关键酶胞液基质限速酶：肉碱脂酰转移酶Ⅰ第37页,共62页，2024年2月25日，星期天RCOCH2C~SCoAβαO=O=3.脂肪酸的β-氧化：最终产物主要是乙酰CoA脱氢加水再脱氢硫解脂酰CoAL(+)-β羟脂酰CoAβ酮脂酰CoA脂酰CoA+乙酰CoA

脂酰CoA

脱氢酶反Δ2-烯酰CoAL(+)-β羟脂酰CoA脱氢酶NAD+NADH+H+Δ2--烯脂酰CoA

水化酶H2OFADFADH2β-酮脂酰CoA硫解酶CoA-SHCH3CO～SCoAOCRCH2CH2C~SCoAO=O=RCH=CHC~SCoAβαO=RCH=CHC~SCoAβαO=O=RCHOHCH2C~SCoAβαO=O=第38页,共62页，2024年2月25日，星期天CH3CH2CH2CH2CH2CH2CH2C~SCoAOCH3C~SCoAOCH3C~SCoAOCH3C~SCoAOCH3C~SCoAOBetaOxidation8carbonFattyAcidAcyl-CoA4twocarbonAcetyl-CoAs视频:β-氧化第39页,共62页，2024年2月25日，星期天

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

4.β-氧化的产物及去路第40页,共62页，2024年2月25日，星期天脂酰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第41页,共62页，2024年2月25日，星期天活化：消耗2个高能磷酸键β-氧化：每轮循环

四个重复步骤:

脱氢、加水、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FADH25.脂酸氧化是体内能量的重要来源——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FADH2第42页,共62页，2024年2月25日，星期天能量计算：

生成ATP

8×10+7×2.5+7×1.5=108

净生成ATP

108–2=106

能量生成：106×30.5=3233kJ/mol7轮循环产物：8分子乙酰CoA7分子NADH+H+7分子FADH2第43页,共62页，2024年2月25日，星期天①

-氧化循环过程在线粒体基质内进行；②

-氧化循环由脂肪酸氧化酶系催化，反应不可逆；③需要FAD，NAD+，CoA为辅助因子；④每循环一次，生成一分子FADH2，一分子NADH，一分子乙酰CoA和一分子减少两个碳原子的脂酰CoA。脂肪酸

-氧化循环的特点第44页,共62页，2024年2月25日，星期天1.不饱和脂酸的氧化（转变构型）不饱和脂酸β氧化顺⊿3-烯酰CoA顺⊿2-烯酰CoA反⊿2-烯酰CoA⊿3顺-⊿2反烯酰CoA

异构酶β氧化L(+)-β羟脂酰CoAD(-)-β羟脂酰CoAD(-)-β羟脂酰CoA

表构酶H2O（四）不同的脂肪酸的其他氧化方式（了解）L(+)-β羟脂酰CoA第45页,共62页，2024年2月25日，星期天极长链脂酸(>C22)（过氧化酶体）脂肪酸氧化酶（FAD为辅酶）

较短链脂酸（线粒体）β氧化2.过氧化酶体脂酸氧化第46页,共62页，2024年2月25日，星期天L-甲基丙二酰CoA消旋酶变位酶5

-脱氧腺苷钴胺素琥珀酰CoATCA3.丙酰CoA转变为琥珀酰CoA进行氧化

----奇数碳脂肪酸的氧化奇数碳脂肪酸CH3CH2CO~CoA丙酰辅酶A

-氧化

丙酰CoA羧化酶（生物素）ADP+PiD-甲基丙二酸单酰CoAATP+CO2第47页,共62页，2024年2月25日，星期天4.脂肪酸氧化还可从远侧甲基端进行由与内质网紧密结合的脂肪酸ω-氧化酶系催化脂肪酸ω-甲基碳原子在脂肪酸ω-氧化酶系作用下，经ω-羟基脂肪酸、ω-醛基脂肪酸等中间产物，形成α,ω-二羧酸。这样，脂肪酸就能从任一端活化并进行β-氧化。ω-氧化（ω-oxidation）CH3-CH2-(CH2)n-

CH2-

CH2-COOH1

2第48页,共62页，2024年2月25日，星期天

酮体(ketonebodies):脂肪酸在肝中氧化分解所生成的乙酰乙酸(acetoacetate)、β-羟丁酸(β-hydroxybutyrate)、丙酮(acetone)三者的总称。代谢定位：生成：肝细胞线粒体

利用：肝外组织(心、肾、脑、骨骼肌等)线粒体（五）酮体的生成和利用（重点）肝内生酮肝外用血浆水平：0.03~0.5mmol/L(0.3~5mg/dl)第49页,共62页，2024年2月25日，星期天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.酮体生成基本过程：肝线粒体乙酰乙酸脱羧酶第50页,共62页，2024年2月25日，星期天NAD+NADH+H+琥珀酰CoA琥珀酸CoASH+ATPPPi+AMPCoASH琥珀酰CoA转硫酶(心、肾、脑及骨骼肌）乙酰乙酰CoA硫激酶（肾、心和脑）乙酰乙酰CoA硫解酶（心、肾、脑及骨骼肌）2.酮体利用基本过程肝外组织TCAβ羟丁酸脱氢酶丙酮呼吸、肾排出

第51页,共62页，2024年2月25日，星期天2乙酰CoA乙酰乙酰CoA乙酰CoA乙酰乙酸HMGCoAβ-羟丁酸丙酮乙酰乙酰CoA琥珀酰CoA琥珀酸2乙酰CoA酮体的生成和利用的总示意图第52页,共62页，2024年2月25日，星期天酮体的生成和利用的特点:酮体主要在肝细胞线粒体中生成，在肝外组织（脑、心、肾、骨骼肌等）线粒体中利用。酮体生成的原料为乙酰CoA。酮体可分解成乙酰CoA进一步代谢提供能量。第53页,共62页，2024年2月25日，星期天3.酮体生成的生理意义酮体是肝脏输出能源的一种形式。酮体分子小、易溶于水、可通过血脑屏障，是肌肉尤其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。在饥饿或疾病情况下，酮体可为心、脑等重要器官提供必要的能源。

肝内生酮肝外用第54页,共62页，2024年2月25日，星期天4.酮体生成的调节

（1）饱食及饥饿的影响（主要通过激素的作用）抑制脂解，脂肪动员饱食

胰岛素

进入肝的脂酸脂酸β氧化酮体生成

饥饿

脂肪动员FFA胰高血糖素等脂解激素脂酸β氧化酮体生成

第55页,共62页，2024年2月25日，星期天糖代谢旺盛+乙酰CoA羧化酶

丙二酰CoA

乙酰CoA

，柠檬酸

-肉碱脂酰转移酶

脂酰CoA进入线粒体

脂肪酸β-氧化FFA主要生成TG及磷脂

（2）糖代谢及丙二酰CoA影响酮体生成第56页,共62页，2024年2月25日，星期天酮体代谢异常血浆水平：0.03~0.5mmol/L(0.3~5mg/dl)如果生酮>用酮（严重糖尿病等）血中酮体↑，酮体堆积，出现:

酮血症酮尿症呼出气中含丙酮（烂苹果味）酮症酸中毒（ketoacidosis，pH↓）

第57页,共62页，2024年2月25日，星期天第58页,共62页，2024年2月25日，星期天

练习题一、单选题1．脂肪动员的限速酶是：（）A．HSLB．LPLC．甘油激酶D．单酰甘油脂肪酶E．二酰甘油脂肪酶2.线粒体膜把脂肪酸转移至其基质内的限速酶是：（）A．肉碱脂酰转移酶ⅠB．脂酰CoA脱氢酶C．脂酰CoA合成酶D．肉碱脂酰转移酶ⅡE．肉碱-脂酰肉碱转位酶3.游离脂肪酸在血中的运输方式是：（）A．溶于水，直接由血液运输B．