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1、第七章 脂类代谢Metabolism of Lipid,脂肪和类脂总称为脂类。,脂肪（fat）：又称三酯酰甘油或甘油三脂,类脂 lipid,固醇类：如胆固醇(cholesterol),磷脂(phospholipid,PL),糖脂(glycolipides),(triglyceride,TG),脂 类 概 述,定义,分类,（一）储能和供能的主要物质,1g 脂肪在体内彻底氧化供能约38KJ，而1g 糖彻底氧化仅供销能 16.7KJ,脂肪组织储存脂肪, 约占体重1020% .,脂类的主要生理功能,返回,（二）维持生物膜的结构和功能（三）促脂溶性的维生素的吸收（四）热垫和保护垫的作用（五）构成血浆脂蛋
2、白,（一）脂类的消化,小肠上段是主要的消化场所,脂类(TG、Ch、PL等),微团,胆汁酸盐乳化,胰脂肪酶、辅脂酶等水解,甘油一脂、溶血磷脂、长链脂肪酸、胆固醇等,混合微团,乳化,脂类的消化吸收,在十二指肠下段及空肠上段吸收,混合微团,扩散,小肠粘膜细胞内,重新酯化,载脂蛋白结合,乳糜微粒,门静脉,肝脏,（二) 脂类的吸收,第 二 节甘油三酯的代谢Metabolism of Triglyceride,一、甘油三酯的分解代谢,定义： 储存在脂肪细胞中的脂肪，被脂肪酶逐步水解为游离的脂肪酸及甘油，并释入血以供其他组织氧化利用的过程。,（一）脂肪动员,关键酶,激素敏感性甘油三酯脂肪酶： 是脂肪的限速酶
3、酯解激素：能促进脂肪动员的激素，入胰高血糖素、去甲肾上腺素等。对抗酯解激素因子：抑制脂肪动员，入胰岛素、前列腺素、烟酸等。,激素+膜受体腺苷酸环化酶 cAMP蛋白激酶A激素敏感脂肪酶（HSL，甘油三酯酶）甘油三酯分解甘油二酯甘油一酯甘油和游离脂肪酸,脂肪动员的激素调节作用,（二）甘油的代谢,甘油 -磷酸甘油 磷酸二羟丙酮,ATP ADP NAD+ NADH,甘油磷酸 激酶,-磷酸甘油 脱氢酶,糖酵解-氧化,异生为糖,糖代谢,3磷酸甘油醛,（三）脂肪酸的氧化,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,脂肪酸的氧化,FA线粒体外活化 脂肪酰CoA
4、线立体内-氧化 乙酰CoA TCA CO2、H2O、ATP,脂肪酸活化 脂酰CoA（胞液）,RCOOH,+,CoASH,RCOSCoA,脂酰CoA合成酶,ATP,AMP+PPi,Mg2+,H2O,2Pi,反应不可逆脂酰COA合成酶存在于内质网和线粒体外膜上,脂肪酸,脂酰CoA,2.脂酰CoA进入线粒体的过程,*,3. 脂酸的-氧化（四个过程）： 脱 氢 水 化 再脱氢 硫 解,具体步骤,FAD FADH2,脱氢酶,HOH, ,水化酶,-羟脂酰CoA,c.脱氢,-酮脂酰CoA,NADH+ NADH + H+,-烯脂酰CoA,b.水化,a.脱氢, , ,H SCoA,+,乙酰CoA,氧化,？,d.
5、硫解,乙酰CoA,氧化的生化历程,乙酰CoA,RCH2CH2CO-SCoA,脂酰CoA 脱氢酶,脂酰CoA,-烯脂酰CoA 水化酶,-羟脂酰CoA 脱氢酶,-酮酯酰CoA 硫解酶,RCHOHCH2COScoA,RCOCH2CO-SCoA,RCH=CH-CO-SCoA,+,CH3COSCoA,R-COScoA,乙酰CoA,脂肪酸氧化的能量生成(16:0) 消耗 FA活化 产生 7 FADH2 7 NADH+H+ 8 乙酰CoA,129,- 2,2 7 = 14,3 7 = 21,12 8 = 96,净生成ATP,(四) 酮体的生成及利用：,脂肪酸在肝脏中氧化分解所生成的乙酰乙酸、-羟丁酸、丙酮三
6、种中间代谢产物，统称为酮体。 生成部位：肝细胞线粒体 利用部位：肝外组织（心、肾、脑、骨骼肌等)线粒体,CoA-SH,乙酰乙酰硫解酶,CoA-SH,HMG-CoA 合酶,HMG-CoA 裂解酶,NADH+H+,NAD+, -羟丁酸 脱氢酶,CO2,乙酰乙酸 脱羧酶,关键酶,1.酮体的生成途径,2. 酮体的利用,酮体在肝脏合成，但肝脏缺乏利用酮体的酶，因此不能利用酮体。酮体生成后进入血液，输送到肝外组织利用。,肝内生酮肝外用,心、肾、脑、骨骼肌细胞,心、肾、脑细胞,3.酮体的氧化过程,4. 酮体的生理意义：,1. 酮体是肝脏输出能源的一种形式。能透过血脑屏障，是脑组织的重要能源。,2. 酮体利用
7、的增加，有利于维持血糖水平的恒定，节省蛋白质的消耗。,返回,（1）脂肪动员的影响,饥饿或糖尿病时,胰岛素 / 胰高血糖素,肝内乙酰CoA,酮体生成,饱食及糖供应充足时，则相反。,脂肪动员,肝内脂肪酸-氧化,入肝脂肪酸,5.酮体生成的调节,饱食及糖供应充足,胰岛素 / 胰高血糖素,乙酰CoA、柠檬酸,乙酰CoA羧化酶,乙酰CoA生成丙二酸单酰CoA,长链脂酰CoA入线粒体-氧化,酮体生成,饥饿或糖尿病时，则相反。,糖有氧氧化,变构激活,CAT-1,(-),（2）肉碱脂酰转移酶活性,口诀 ： FA 氧化为供能 肝内肝外有不同 肝内生酮肝外用 血中转运相沟通 糖供不足缺能量 FA 氧化来补足 若是产
8、销不平衡 小心酮症酸中毒,二、脂肪酸和脂肪的合成代谢,（一）软脂酸的合成 1.合成部位 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 肝线粒体、内质网：碳链的延长,乙酰CoA、ATP、HCO3 、NADPH 、Mn2+,2.合成原料,NADPH的主要来源：主要来自胞浆中的磷酸戊糖途径，其次是柠檬酸穿梭系统。,乙酰CoA的来源：脂肪酸合成的碳源主要来自糖氧化分解、-氧化和氨基酸氧化分解产生乙酰CoA ，它们都存在于线粒体中。线粒体中的乙酰 CoA，需通过柠檬酸-丙酮酸循环（或称拧檬酸穿梭系统）运到胞浆中，才能供脂肪酸合成所需。,乙酰CoA转运出线粒体：,经柠檬酸-丙
9、酮酸穿梭作用将线粒体内生成的乙酰CoA运至胞液。,(1)丙二酸单酰CoA的合成,CH3COSCoA+ HCO3- + ATP,乙酰CoA羧化酶,Mn2+、生物素,HOOC-CH2COSCoA + ADP + Pi丙二酰 CoA,在胞浆中进行,HCO3-+ATP,ADP+Pi,酶-生物素,酶-生物素-CO2,丙二酰单酰CoA,乙酰CoA,机理：,关键酶,3. 合成过程,返回,（2）丙二酸单酰CoA转变为软脂酸的过程:, 转移,过程一, 缩合脱羧, 还原、脱水、再还原,脱水酶,过程二,CH3CH2(CH2)13COOH,+,再经6次循环,软脂酸,过程三,脂肪酸合成循环,CH3COSCoA7 HOO
10、C-CH2COSCoA14NADPH14H+H2O,软脂酸14NADP+7CO27H2O8CoA-SH,脂肪酸合成酶系 （7次循环）,软脂酸（16C）合成的总反应式：,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、B酮脂肪酰合成酶、B酮脂肪酰还原酶、B羟脂酰基脱水酶、酯烯酰还原酶和六酯酶），聚合在一起构成多酶体系。,软脂酸合成酶,对于动物 7种酶活性都在一条多肽链上，属于多功能酶，有一个基因编码；有活性的酶为两相同亚基首尾相连组成的二聚体。,（2）软脂酸的碳链延长,此过程在线粒体/微粒体内进行。使用丙二酸单酰CoA与软脂酰CoA缩合，使碳链延长，最长可达二十四碳。不饱和键由脂
11、类加氧酶系催化形成。,（二）、不饱和脂肪酸的合成,人体内有4，5，8及9去饱和酶，催化饱和脂肪酸引入双键，使之转变为不饱和脂肪酸。,至今在体内尚未发现有9以上的去饱和酶，即在第10C与碳原子之间不能形成双键。,必需脂肪酸: 指人体不能合成，必需由食物提供的脂肪酸，有3种：,亚油酸(18C:29,12,亚麻酸(18C:36,9,12 ),花生四烯酸(18C:4 5,8,11,14 ),（三）、脂肪的合成代谢,部位: 肝、脂肪组织、小肠等原料: -磷酸甘油 脂肪酰CoA, -磷酸甘油的来源： 1、甘油磷酸化 2、糖 磷酸二羟丙酮 -磷酸甘油, 脂肪酰CoA的来源： 糖 脂动员 脂肪酸 脂肪酰CoA
12、 甘油三酯 乙酰CoA (脂蛋白),缩合,活化,水解,(二) 合成过程,1、甘油一酯途径,CoASH,MG,DG,TG,2、磷脂酸-甘油二酯途径,葡萄糖,磷脂酸,TG,磷脂和胆固醇的代谢,第三节,甘油磷脂（PC、PE）75 磷脂 鞘磷脂（神经鞘磷脂） 糖脂鞘糖脂（脑苷脂、神经节苷脂） 胆固醇（及其酯）,类脂,磷脂的代谢,(一)甘油磷脂的合成代谢,含量：磷脂酰胆碱最多，磷脂酰胆胺其次 （卵磷脂） （脑磷脂） 部位：肝、小肠、肾等原料：丝氨酸、蛋氨酸、甘油二酯、 ATP、CTP,甘油磷脂的合成代谢,食物丝氨酸代谢,胆胺 胆碱 磷酸胆胺 磷酸胆碱 CDP-胆胺 CDP-胆碱,ATP,ADP,CTP,
13、PPi,甘油二酯,CMP,脑磷脂 卵磷脂,甲基化,甲基化（SAM）,葡萄糖,3-磷酸甘油,转酰酶,2RCOCoA,2CoA,磷脂酸,磷酸酶,Pi,1,2-甘油 二脂,CDP-乙醇胺,CMP,CDP-胆碱,CMP,脂酰 -CoA,CoA,磷脂酰乙醇胺 （脑磷脂）,磷脂酰胆碱（卵磷脂）,甘油三脂,（1）1，2DG是合成PC、PE、TG 的共同中间产物（缺乏胆碱、 胆胺时，趋向合成TG）（2）CDP-胆碱、CDP-胆胺是胆碱、 胆胺的活性形式,（二）甘油磷脂的分解代谢：,甘油磷脂的分解靠存在于体内的各种磷脂酶将其分解为脂肪酸、甘油、磷酸等，然后再进一步降解。,胆固醇的代谢,胆固醇的生理功能 1、胆固
14、醇是生物膜的重要成分 2、胆固醇是合成胆汁酸、类固 醇激素及维生素D等生理活性 物质的前体,胆固醇的生物合成,(一)合成部位,全身各组织（特别是肝）的胞液及内质网。,(二)合成原料,乙酰CoA（来自柠檬酸-丙酮酸循环）、NADPH+H+、ATP,(三)合成的基本过程,包括近30步反应，分3个主要阶段。,1.甲羟戊酸的生成,2 CH3COSCoA,CH3COCH2COSCoA,HMG-CoA,甲羟戊酸(MVA),关键酶,2.鲨烯的生成,甲羟戊酸(MVA)(6C),异戊烯焦磷酸(IPP)(5C),鲨烯(30C),3. 胆固醇的生成,羊毛固醇(30C),鲨烯(30C),胆固醇(27C),胆固醇合成的
15、调节,1.食物种类的影响,高糖、高饱和脂肪膳食时，能诱导肝HMG-CoA还原酶合成。,糖及脂肪代谢产生的乙酰CoA、ATP、NADPH+H+等增多,过多的蛋白质，因丙氨酸及丝氨酸等代谢提供了原料乙酰CoA,胆固醇合成增加,2、食物胆固醇的影响,食物Ch有限地反馈抑制HMG-CoA合成(25%).,3、激素的影响,胰高血糖素,胰 岛 素,胆固醇合成,胆固醇合成,无Ch摄入时解除此种抑制，故适量的Ch摄入有 利于此反馈抑制作用。,胆固醇的转化与排泄,胆固醇在体内不能被彻底分解为二氧化碳和H2O，其代谢去路是转变为胆汁酸、类固醇激素及维生素D3,胆汁酸,维生素D3,胆固醇,孕烯醇酮,皮质酮,孕酮,皮
16、质醇,（糖皮质激素）,醛固酮,（盐皮质激素）,睾丸酮,雌二醇（性激素）,粪便排出,(一)血脂与血浆脂蛋白(脂蛋白,LP),1.血脂：血浆中所含脂类的总称，主要包括甘油三酯、磷脂、胆固醇、胆固醇酯及游离脂肪酸等。血脂与血浆中的蛋白质结合形成水溶性复合物-LP形式存在和运输。,由肝脏、脂肪细胞及其他组织合成后释放入血；,2.血脂来源：,肠道中食物脂类的消化吸收；,储存脂肪动员释放入血。,四、血浆脂蛋白,（二）血浆脂蛋白的分类,1、电泳法,前,血浆脂蛋白琼脂糖凝胶电泳图谱,乳糜微粒,按其移动的快慢，可将脂蛋白依次分为：-脂蛋白、 前-脂蛋白、-脂蛋白，乳糜微粒在原点不动。,2、超速离心法,按密度大小
17、依次为：,HDL又可分为HDL1、HDL2、HDL3等亚类。,乳糜微粒（CM）,极低密度脂蛋白（VLDL）,低密度脂蛋白 （LDL）,高密度脂蛋白 （HDL）,密度,血浆脂蛋白的分类,颗粒,中间密度脂蛋白（IDL）,（三）血浆脂蛋白的组成,主要由蛋白质、甘油三酯、磷脂、胆固醇及其酯组成，但不同的脂蛋白的蛋白质和脂类的组成比例及含量各不相同。各种脂蛋白的功能亦不相同。,（四）血浆脂蛋白的代谢与生理功能, CM 由小肠粘膜上皮细胞产生,运输外源性脂肪。 VLDL 肝内产生，是从肝转运内源性脂肪到脂肪组织或其他 组织的主要脂蛋白。,VLDL IDL LDL,脂蛋白脂肪酶 载脂蛋白C,（中间密度脂蛋白）, LDL 由VLDL转变而来，是空腹时血浆中主要的脂蛋白，胆固醇含量最多，。是将胆固醇运至肝外组织的工具。高LDL易患动脉硬化。 HDL 主要在肝内形成，因含有ApoA、ApoC（可激活脂蛋 白脂肪酶及卵磷脂胆固醇酰基转移酶）而有助于CM的脱 脂及VLDL中胆固醇酯合成，是将肝外组织细胞表面的胆 固醇摄入并酯化再转运到肝内的载体。可防止动脉硬化。,
