脂类代谢一讲课文档

脂类代谢一第一页，共44页。1.来源(1)体内合成，脂肪动员，多为饱和脂肪酸和单不饱和脂肪酸。(2)食物供给含多种脂肪酸，植物油中含多不饱和脂肪酸。(3)必需脂肪酸——亚油酸、亚麻酸、花生四烯酸等多不饱和脂肪酸是人体不可缺乏的营养素，不能自身合成，需从食物摄取，故称必需脂肪酸。三、游离脂肪酸第二页，共44页。2.常见的不饱和脂肪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鱼油第三页，共44页。第二节甘油三酯的中间代谢

一、甘油三酯的分解代谢(一)脂肪动员1.定义储存的脂肪，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。2.关键酶激素敏感性甘油三酯脂肪酶

3.脂解激素能促进脂肪动员的激素，如胰高血糖素、甲肾上腺素、去甲肾上腺素、肾上腺皮质激素等。4.抗脂解激素可抑制脂肪动员，如胰岛素、前列腺素E2等。第四页，共44页。5.脂肪动员过程HSLb(有活性)

甘油二酯(DAG)

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

CH-OHCH2-OHCH2O-C-R1O

甘油三酯(TG)

CHO-C-R2OCH2O-C-R3OCH2O-C-R1OCH2-OHCH2O-C-R1OCHO-C-R2O第五页，共44页。5.脂肪动员过程

CHO-C-R2OCH2O-C-R3OCH2O-C-R1OCH2-OHCH2O-C-R1OCHO-C-R2OCH-OHCH2-OHCH2O-C-R1O甘油一酯脂肪酶

FFA甘油

FFA

FFA

第六页，共44页。(二)甘油的代谢CH2-OHCH2-O-CH-OHPiα-磷酸甘油CH2OHCH2-O-C=OPi磷酸二羟丙酮甘油激酶

ADPATP

CH2-OHCH2-OHCH-OH甘油脱氢酶NAD+

NADH+H+

脂肪分解产生的甘油，随血液循环运往肝、肾等组织被摄取利用。主要生成α-磷酸甘油，再转变为磷酸二羟丙酮，可循糖分解代谢途径氧化分解。也可作为合成脂肪原料再利用。第七页，共44页。3.脂肪酸氧化的反应过程1.脂肪酸氧化的反应部位

除脑组织外,大多数组织均可进行，其中肝、肌肉最活跃。第一阶段：脂肪酸的活化和转运第二阶段：脂酰CoA进入线粒体第三阶段：β-氧化过程第四阶段：乙酰CoA的彻底氧化(三)脂肪酸的氧化2.细胞定位胞液、线粒体。第八页，共44页。4.脂肪酸的活化和转运

——脂酰CoA的生成(细胞质)(1)脂酰CoA合成酶存在于内质网及线粒体外膜上。(2)消耗2个高能磷酸键，也相当于消耗2分子ATP。(3)此反应为不可逆反应。

脂肪酸脂酰CoA脂酰CoA合成酶

ATPAMPPPiOHRCH2CH2CO+HSCoARCH2CH2CO～SCoA第九页，共44页。5.脂酰CoA进入线粒体胞浆基质线粒体内膜转位酶肉碱N+(CH3)3CH2CHCH2COOHRCO-O-脂酰肉碱RCOSCoAHSCoACAT-IICAT-IN+(CH3)3CH2CHCH2COOHHO-脂酰肉碱RCOSCoAHSCoA肉碱CAT-I:脂酰肉碱转移酶-I为限速酶。第十页，共44页。6.脂酰CoA的

-氧化过程

(1)

-氧化定义：脂酰CoA进入线粒体后逐步氧化分解，经过脱氢、加水、再脱氢、硫解生成少两个碳原子的脂酰CoA和一分子乙酰CoA的过程，由于此氧化过程主要发生在脂酰基的

-碳原子上，故称

-氧化。第十一页，共44页。(2)

-氧化过程①脱氢

HRC

CC～SCoAHHαHFADFADH2

脂酰CoA脱氢酶脂酰CoAα,β-烯脂酰CoAO呼吸链2ATP第十二页，共44页。H2OHOH②加水

RC

CC～SCoAHαHHOH

β-羟脂酰CoAH2O水化酶α,β-烯脂酰CoAO(2)

-氧化过程第十三页，共44页。③再脱氢

RC

CC～SCoAHαHOHHOβ-羟脂酰CoA脱氢酶β-酮脂酰CoAβ-羟脂酰CoANAD+NADH+H+呼吸链3ATP(2)

-氧化过程第十四页，共44页。④硫解

ORCαHHOCC～SCoASCoAHHSCoASCoAH~β-酮脂酰CoA

乙酰CoA辅酶A硫解酶脂酰CoA++少2个碳原子(2)

-氧化过程第十五页，共44页。5CH3COSCoACH3(CH2)7CH2COSCoACH3(CH2)7CH2CH2CH2COCoACH3(CH2)7CH2CH2CH2CH2CH3(CH2)7CH2CH2CH2CH2CH2CH2CH2COSCoACH3COSCoACH2COSCoACH3COSCoACH3COCoA1分子十六碳的软脂酸分解为8分子乙酰CoA第十六页，共44页。7.乙酰CoA的彻底氧化(1)乙酰CoA彻底氧化

三羧酸循环生成酮体肝外组织氧化利用

FADH2

H2O呼吸链

2ATPH2ONADH+H+

呼吸链3ATP(2)β-氧化产生的乙酰CoA绝大部分进入TAC彻底氧化，生成的FADH2和NADH+H+氧化磷酸化产生ATP。第十七页，共44页。肉碱转运载体线粒体膜βα=βα脂肪酸O=RCH2CH2C-OH脂酰CoA合成酶ATPHSCoAAMPPPiORCH2CH2C~SCoA脂酰CoA脂酰CoA脱氢酶FADH2H2O呼吸链

2ATP脱氢O=RCH=CHC~SCoAβαα,β-烯脂酰CoAH2O水化酶再脱氢加水NADH+H+H2O呼吸链

3ATPβ-羟脂酰CoA脱氢酶NAD+HSCoA硫解O=R-C~SCoAO=CH3C~SCoA

脂酰CoA乙酰CoA+TCA循环O=RCH2CH2C~SCoAβα脂酰CoAFAD

关键酶肉碱脂酰转移酶Ⅰ线粒体胞液O=RCHCH2C~SCoAβαβ-羟脂酰CoAHO硫解酶O=RC-CH2C~SCoAβαβ-酮脂酰CoAO第十八页，共44页。(1)活化：消耗2个高能磷酸键的能量。8.

脂酸氧化的能量生成

——以16碳软脂酸的氧化为例(2)β氧化

7轮循环产物：

8分子乙酰CoA7分子NADH+H+7分子FADH2(3)能量计算：

生成ATP8×12+7×3+7×2=131

净生成ATP131–2=129第十九页，共44页。

血浆水平：0.03~0.5mmol/L(0.3~5mg/dl)。代谢定位：生成：肝细胞线粒体。原料：乙酰CoA。利用：肝外组织（心、肾、脑、骨骼肌等）线粒体。(四)酮体的生成和利用

酮体是乙酰乙酸、β-羟丁酸、丙酮三者的总称。酮体生成的关键酶：HMGCoA合酶第二十页，共44页。1.

酮体的生成CO2HSCoAHSCoANAD+NADH+H+β-羟丁酸脱氢酶HMGCoA合酶乙酰乙酰CoA硫解酶HMGCoA

裂解酶CH3CSCoA乙酰CoAOCH3CSCoA乙酰CoAOCH3CCH2CSCoA乙酰乙酰CoAOOHOCCH2CCH2CSCoAOH

羟甲戊二酰CoA(HMGCoA)OOCH3CH3CCH2COH乙酰乙酸OOCH3CHCH2COOHD(-)-β-羟丁酸OHCH3CCH3丙酮O第二十一页，共44页。琥珀酰CoA转硫酶(心、肾、脑及骨骼肌的线粒体)CH3CHCH2COOHD(-)-β-羟丁酸OH2.

酮体的利用NAD+NADH+H+琥珀酰CoA

琥珀酸HSCoA+ATPPPi+AMPHSCoA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)CH3CCH2COH乙酰乙酸OOCH3CCH2CSCoA乙酰乙酰CoAOOCH3CSCoA乙酰CoAO2×第二十二页，共44页。酮体的生成和利用的总示意图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2×乙酰CoA第二十三页，共44页。3.酮体生成和利用的意义(1)酮体是肝输出能源的一种形式，酮体可通过血脑屏障，是脑组织的重要能源。(2)酮体的利用可减少糖的消耗，有利于维持血糖水平恒定，节省蛋白质的消耗。(3)酮体产生过多可导致代谢性酸中毒，丙酮为挥发性物质，可经呼吸排出体外。(4)胰岛素分泌不足时，糖代谢障碍，脂肪动员增加，β-氧化增强，酮体生成增多，可导致酮血症、酸中毒。第二十四页，共44页。4.

酮体生成的调节（主要通过激素的调节）抑制脂解，脂肪动员饱食

胰岛素

进入肝的脂肪酸

脂酸β氧化

酮体生成(1)饥饿

脂肪动员FFA胰高血糖素等

脂解激素

酮体生成

脂酸β氧化(2)第二十五页，共44页。二、甘油三酯的合成代谢原料由葡萄糖转化而来的甘油和脂肪酸。食物脂肪消化吸收的甘油和脂肪酸。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FFA合成脂肪。

肝：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。部位第二十六页，共44页。1.α-磷酸甘油的来源(1)3-磷酸甘油主要由糖类代谢提供，故进食较多的淀粉类食物可导致肥胖。甘油激酶(肝、肾)ATPADPCH2-OHCH2-O-CH-OHPiα-磷酸甘油CH2-OHCH2-OHCH-OH游离甘油(2)肝、肾等组织含有甘油激酶，可利用游离甘油合成3-磷酸甘油。第二十七页，共44页。(1)甘油一酯途径(小肠黏膜细胞)5.脂肪合成过程

脂肪酸脂酰CoA脂酰CoA合成酶

ATPAMPPPiOHRCH2CH2CO+HSCoARCH2CH2CO～SCoA脂酰CoA

转移酶R2COCoA

R3COCoAHSCoA

脂酰CoA

转移酶甘油一酯甘油二酯甘油三酯CH2OCH2-OHCH-OH-C-R1OCH2OCH2-OHCHO-C-R1O-C-R2OCH2OCH2OCHO-C-R1O-C-R2O-C-R3OHSCoA

第二十八页，共44页。(2)甘油二酯途径(肝、脂肪细胞)CH2-OHCH2-O-CH-OHPiα-磷酸甘油CH2OCH2-O-CH-OHPi1-脂酰-3-磷酸甘油-C-R1O脂酰CoA

转移酶HSCoA

R2COCoA

脂酰CoA

转移酶HSCoAR1COCoA

CH2OCH2-O-CHOPi磷脂酸-C-R1O-C-R2O磷脂酸磷酸酶PiCH2OCH2-OHCHO-C-R1O-C-R2O甘油二酯

脂酰CoA

转移酶甘油三酯CH2OCH2OCHO-C-R2O-C-R1O-C-R3OR3COCoAHSCoA

第二十九页，共44页。第三节类脂的代谢

含磷酸的脂类称磷脂。根据其组成可分为甘油磷脂和鞘磷脂。

磷脂的功能构成生物膜参与脂蛋白的组成与转运磷脂衍生物是第二信使组成肺泡表面活性物质组成血小板活化因子组成神经髓鞘功能第三十页，共44页。合成部位

全身各组织内质网，肝、肾、肠等组织最活跃。

2.合成原料及辅助因子

脂肪酸、甘油、磷酸盐、胆碱、丝氨酸、肌醇、ATP、CTP(一)甘油磷脂的代谢(1)脑磷脂和卵磷脂的合成3.合成过程第三十一页，共44页。CDP-O-CH2CH2N+(CH3)3CTP:磷酸胆碱胞苷转移酶-O-CH2CH2N+(CH3)3胆碱激酶HOCH2CH2N+(CH3)33S-腺苷蛋氨酸乙醇胺CDP-O-CH2CH2NH2CTP:磷酸乙醇胺胞苷转移酶-O-CH2CH2NH2乙醇胺激酶丝氨酸脱羧酶CO2HOCH2CH2NH2磷酸乙醇胺胆碱CH2CHCOOHOHNH2丝氨酸ADPATPADPATPP磷酸胆碱PPiCTPPPiCTPPCDP-胆碱CDP-乙醇胺①胆碱和乙醇胺的活化第三十二页，共44页。②磷脂酰胆碱和磷脂酰乙醇胺的生成CH2OHR2-C-O-CHOCH2-O-C-R1O甘油二酯CMPCDP-胆碱CDP-乙醇胺R2-C-O-CHOCH2-O-C-R1OCH2-O-P-OOOH脑磷脂－CH2CH2NH2R2-C-O-CHOCH2-O-C-R1OCH2-O-P-OOOH－CH2CH2N+(CH3)3卵磷脂3S-腺苷蛋氨酸葡萄糖3-磷酸甘油2×脂酰CoA2×CoA磷酯酸Pi磷酸酶转移酶转移酶转移酶脂酰CoACoA甘油三酯转酰酶

卵磷脂和脑磷脂合成减少，甘油三酯合成增加，影响脂蛋白合成，可导致脂肪肝。第三十三页，共44页。二、胆固醇代谢

最早由胆石中分离出的具有羟基的固醇类化合物，故称为胆固醇。存在形式为游离胆固醇和胆固醇酯。

人体内胆固醇总量为140克，1/4分布于脑及神经组织，肝、肾、肠等内脏中含量也较高。肌肉组织中含量较低，肾上腺、卵巢等合成类固醇激素的腺体含量较高。第三十四页，共44页。（一）胆固醇的结构

胆固醇的基本结构为环戊烷多氢菲，不同固醇的区别在于碳原子数及取代基不同。HHHHHABCD1234567891011121314151617环戊烷多氢菲胆固醇的基本结构HO第三十五页，共44页。（二）胆固醇的合成（2）细胞定位：胞液、光面内质网1、合成部位乙酰CoA、NADPH+H+、ATP2、合成原料（1）组织定位：除成年动物脑组织及成熟红细胞外，几乎全身各组织均可合成，以肝、小肠为主。1分子胆固醇

18×乙酰CoA+36×ATP+16×(NADPH+H+)

葡萄糖有氧氧化磷酸戊糖途径第三十六页，共44页。（1）

甲羟二羟戊酸(MVA)的合成3、合成过程

合成过程复杂，约三十步酶促反应，可分为三个阶段:CH3CO~SCoAHSCoA2×NADPH+H+2×NADP+HMGCoA合酶CH3COCH2CO~SCoAHSCoA硫解酶2×CH3CO~SCoAHMGCoA还原酶HMGCoACH3OHHOOCCH2CCH2CO~SCoA

乙酰CoA乙酰乙酰CoAMVAHOOCCH2CCH2CH2OHCH3OH合成胆固醇的限速酶:HMGCoA还原酶。HSCoA第三十七页，共44页。（2）鲨烯的合成（3）胆固醇的合成MVAHOOCCH2CCH2CH2OHCH3OH3×CH3CO~SCoA

乙酰CoA123CH2=C-CH2-CH2-O-P-O-P-OHCH3OOOHOH异戊烯异戊烯焦磷酸(活化的异戊烯)HO鲨烯胆固醇第三十八页，共44页。4、胆固醇合成的调节

(1）饥饿与饱食的调节①饥饿与禁食可抑制肝合成胆固醇。②摄取高糖膳食后，胆固醇的合成增加。(2)胆固醇的反馈调节①胆固醇可反馈抑制HMG-CoA还原酶的合成。该酶的活性具有昼夜节律性，午夜最高，中午最低。②高胆固醇饮食可抑制体内胆固醇的合成。

（3）激素的调节①胰岛素及甲状腺素能诱导肝HMG-CoA还原酶的合成，从而增加胆固醇的合成。②胰高血糖