生物化学08第八章 脂类代谢Word文档格式.docx
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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：
1
9
7
ω-7
广泛
油酸
十八碳一烯酸
18：
ω-9
亚油酸
十八碳二烯酸
2
9,12
6,9
ω-6
植物油
α-亚麻酸
十八碳三烯酸
3
9,12,15
3,6,9
ω-3
γ-亚麻酸
6,9,12
花生四烯酸
廿碳四烯酸
20：
4
5,8,11,14
6,9,12,15
timnodonic
廿碳五烯酸（EPA）
5
5,8,11,14,17
3,6,9,12,15
鱼油
clupanodonic
廿二碳五烯酸（DPA）
22：
7,10,13,16,19
鱼油，脑
cervonic
廿二碳六烯酸（DHA）
6
4,7,10,13,16,19
3,6,9,12,15,18
幻灯片8
第二节甘油三酯的代谢
（MetabolismofTriglyceride）
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
（hormone-sensitivetriglyceridelipase,HSL）
3.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等。
4.抗脂解激素可抑制脂肪动员，如胰岛素、前列腺素E2等。
幻灯片9
5.脂肪动员过程
ATP
HSLa（无活性）
+
脂解激素-受体
AC
胰岛素-受体
cAMP
PKA
O
甘油二酯脂肪酶
HSLb（有活性）
FFA
甘油一酯
甘油二酯
（DAG）
甘油三酯
（TG）
甘油一酯脂肪酶
HSL-----激素敏感性甘油三酯脂肪酶
甘油
幻灯片10
（二）脂肪酸的氧化
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。
2.亚细胞定位胞液、线粒体。
3.脂肪酸氧化的反应过程
第一阶段：
脂肪酸的活化
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
幻灯片11
4.脂肪酸的活化
——脂酰CoA的生成（胞液）
～SCoA
（1）脂酰CoA合成酶（acyl-CoAsynthetase）存在于内质网及线粒体外膜上。
（2）消耗2个高能磷酸键能量。
（3）此反应为不可逆反应。
幻灯片12
5.脂酰CoA进入线粒体
胞浆
基质
线粒体内膜
肉碱
CAT-I:
脂酰肉碱转移酶-I为限速酶。
幻灯片13
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。
幻灯片14
（2）-氧化过程
①脱氢
α
β
H
RCCC～SCoA
α,β-烯脂酰CoA
1.5ATP
呼吸链
幻灯片15
②加水
幻灯片16
③再脱氢
NAD+NADH+H+
2.5ATP
幻灯片17
HSCoA
④硫解
SCoA
CC～SCoA
RC
~
少2个碳原子
幻灯片18
1分子十六碳的软脂酸分解为8分子乙酰CoA
CoA
幻灯片19
7.乙酰CoA的彻底氧化
彻底氧化
三羧酸循环
（1）乙酰CoA
肝外组织氧化利用
生成酮体
（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。
2.5ATP
1.5ATP
H2O
幻灯片20
线粒体
胞液
脂酰CoA
脱氢
FAD
1.5ATP
脱氢酶
肉碱转运载体
=
RCH=CHC~SCoA
α
加水
H2O
水化酶
HO
NAD+
再脱氢
β-羟脂酰CoA脱氢酶
关键酶肉碱脂酰转移酶Ⅰ
硫解酶
线粒体膜
硫解
TCA循环
幻灯片21
8.脂酸氧化的能量生成
——以16碳软脂酸的氧化为例
（1）活化：
消耗2个高能磷酸键的能量。
（2）β氧化7轮循环产物：
8分子乙酰CoA
7分子NADH+H+
7分子FADH2
（3）能量计算：
生成ATP8×
10+7×
2.5+7×
1.5=108
净生成ATP108–2=106
幻灯片22
（三）脂肪酸的其他氧化方式
1.不饱和脂肪酸的氧化
不饱和脂肪酸的Δ3顺式结构需异构酶使其变为Δ2反式结构，再继续β-氧化。
此外，不饱和脂肪酸产生的ATP少于饱和脂肪酸。
奇数脂肪酸氧化生成的丙酰CoA，可转变为琥珀酰CoA。
2.脂肪酸的α-氧化
脂肪酸氧化成α-羟脂肪酸后，再经氧化脱羧，生成比原来少一个碳原子的脂肪酸的过程。
3.脂肪酸的ω-氧化
脂肪酸末端甲基氧化生成ω-羟脂肪酸，再氧化生成ω，α–二羧酸进行β-氧化的过程。
幻灯片23
（四）酮体的生成和利用
酮体是乙酰乙酸（acetoacetate）、β-羟丁酸
（β-hydroxybutyrate）、丙酮（acetone）三者的总称。
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。
酮体生成的关键酶：
HMGCoA合酶
幻灯片24
1.酮体的生成
HMGCoA合酶
乙酰乙酰CoA硫解酶
CH3
HMGCoA裂解酶
OH
NAD+
NADH+H+
CO2
β-羟丁酸脱氢酶
幻灯片25
琥珀酰CoA转硫酶（心、肾、脑及骨骼肌的线粒体）
2.酮体的利用
琥珀酰CoA
HSCoA+ATP
琥珀酸
PPi+AMP
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×
幻灯片26
乙酰CoA
酮体的生成和利用的总示意图
幻灯片27
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。
幻灯片28
4.酮体生成的调节（主要通过激素的调节）
胰岛素
（1）
抑制脂解，脂肪动员
饱食
脂酸β氧化
进入肝的脂肪酸
酮体生成
胰高血糖素等
脂解激素
（2）
脂肪动员
饥饿
幻灯片29
（五）甘油的代谢
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。
幻灯片30
二、甘油三酯的合成代谢
部位
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。
原料
幻灯片31
（一）脂肪酸的合成
1.合成部位肝（主要）、脂肪等组织的胞液中。
2.合成原料
乙酰CoA、ATP、HCO3﹣、NADPH、Mn2+
（1）乙酰CoA的主要来源
Glc（主要）
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。
（2）NADPH的来源
主要来源是磷酸戊糖途径，胞液中异柠檬酸脱氢酶及苹果酸酶催化的反应亦可提供。
幻灯片32
（3）柠檬酸-丙酮酸循环
胞液
线粒体基质
丙酮酸
乙酰CoA
CO2
柠檬酸合酶
苹果酸酶
苹果酸
线
粒
体
膜
草酰乙酸
ATP柠檬酸裂解酶
柠檬酸
幻灯片33
3.脂肪酸合成过程
（1）脂肪酸合成酶系
①乙酰CoA羧化酶（acetylCoAcarboxylase）是脂肪酸合成的限速酶，存在于胞液中，其辅基是生物素，Mn2+是其激活剂。
催化丙二酰CoA的合成。
②脂肪酸合酶复合体，该酶是由两个亚基组成的二聚体，每个亚基都含有多个功能结构域和一个酰基载体蛋白（acylcarrierprotein，ACP）。
脂肪酸合成的各步反应均在ACP辅基上进行。
幻灯片34
（2）软脂酸合成过程
乙酰CoA羧化酶
乙酰CoA
丙二酰CoA
ADP
合酶复合体
转酰酶
乙酰ACP
丙二酰ACP
ACP+CO2
总反应
β-酮脂酰合成酶
β-酮丁酰ACP
1×
CH3COSCoA
7×
HOOCCH2COSCoA
14×
NADPH+H+
β-酮脂酰还原酶
再经6轮循环
NADP+
β-羟丁酰ACP
β-羟脂酰水化酶
β-烯丁酰ACP
CH3（CH2）14COOH
7×
CO2
6×
8×
HSCoA
NADP+
β-烯脂酰还原酶
丁酰ACP
软脂酰ACP
硫酯酶
ACP
软脂酸
幻灯片35
（3）脂肪酸合成的调节
①代谢产物的调节
乙酰CoA羧化酶的别构调节物
抑制剂：
软脂酰CoA及其他长链脂酰CoA
激活剂：
柠檬酸、异柠檬酸
②激素调节
TG合成
幻灯片36
4.3-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。
（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。
游离甘油
幻灯片37
HSCoA
幻灯片38
R3COCoAHSCoA
幻灯片39
三、多不饱和脂肪酸的重要衍生物
重要衍生物
（一）PG、TX、LT是花生四烯酸的衍生物
20
（20:
4△5，8，11，14）
幻灯片40
（二）PG、TX、LT的合成
PGD2
1.合成部位
PG:
除红细胞外
的全身各组织
TX:
血小板
LT:
白细胞
脂加氧酶
LT
PGI2
2.合成过程
幻灯片41
（三）PG、TX及LT的功能
1.PG的功能
（1）PGE2诱发炎症，促局部血管扩张。
（2）PGE2、PGA2使动脉平滑肌舒张而降血压。
（3）PGE2、PGI2抑制胃酸分泌，促进胃肠蠕动。
（4）PGF2α使卵巢平滑肌收缩引起排卵，使子宫体收缩加强促分娩。
2.TX的功能
TX强烈促进血小板聚集，使血栓形成。
3.LT的功能
LT是过敏反应的慢反应物质，可使毛细血管通透性增加。
还可促进炎症及过敏反应的发展。
幻灯片42
第三节磷脂的代谢
（MetabolismofPhospholipid）
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。
一、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
幻灯片43
二、甘油磷脂的代谢
（一）甘油磷脂的组成及结构
1.组成甘油、脂肪酸、磷脂、含氮化合物
CH2-O-P-O-X
2.结构
X=胆碱、水、乙醇胺、丝氨酸、甘油、肌醇、二脂酰甘油等
常为花生四烯酸
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。
幻灯片44
机体内几类重要的甘油磷脂
X-OHX取代基甘油磷脂的名称
水－H
磷脂酸
磷脂酰胆碱（卵磷脂）
胆碱－CH2CH2N+（CH3）3
磷脂酰乙醇胺（脑磷脂）
乙醇胺－CH2CH2NH2
磷脂酰丝氨酸
丝氨酸－CH2CHNH2COOH
磷脂酰甘油
甘油－CH2CHOHCH2OH
CH2OCOR1
磷脂酰甘油
二磷脂酰甘油（心磷脂）
肌醇
磷脂酰肌醇
幻灯片45
－CH2CH2NH2
磷脂酰肌醇（phosphatidylinositol）
－CH2CH2N+（CH3）3
磷脂酰丝氨酸（phosphatidylserine）
卵磷脂（lecithin）
心磷脂（cardiolipin）
幻灯片46
（二）甘油磷脂的合成
●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
3.合成过程
（1）脑磷脂和卵磷脂的合成
幻灯片47
①胆碱和乙醇胺的活化
CDP-乙醇胺
幻灯片48
②磷脂酰胆碱和磷脂酰乙醇胺的生成
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。
幻灯片49
（2）心磷脂、磷脂酰丝氨酸和磷脂酰肌醇的合成
葡萄糖
3-磷酸甘油
CoA
磷酯酸
CTP
胞苷酰转移酶
PPi
CDP-甘油二酯
合成酶
肌醇
丝氨酸
CMP
磷脂酰肌醇
幻灯片50
（三）甘油磷脂的降解
在磷脂酶（phospholipase,PLA）的作用下逐步水解生成甘油、脂肪酸、胆碱、乙醇胺等再进行代谢。
PLB2
幻灯片51
三、鞘磷脂的代谢
（一）鞘脂化学组成及结构
1.鞘脂（sphingolipids）
鞘脂按取代基X的不同可分为：
鞘糖脂、鞘磷脂。
2.鞘脂的结构通式
鞘氨醇
X－－磷脂胆碱、
磷脂乙醇胺
单糖或寡糖
m多为12；
n多在12～22之间。
幻灯片52
（二）鞘磷脂的代谢
1.神经鞘磷脂的合成代谢
（1）鞘氨醇的合成
部位：
全身各细胞内质网，脑组织最活跃。
软脂酰CoA、丝氨酸、磷酸吡哆醛NADPH+H+及FAD。
CH3（CH2）14CH-CHCH.2OH
FADH2
OHNH2
二氢鞘氨醇
幻灯片53
（2）N-脂酰鞘氨醇的合成
N-脂酰鞘氨醇
RCOCoA
CH3（CH2）12CH=CHCH-CHCH2OH
脂酰基转移酶
（3）神经鞘磷脂的合成
转移酶
神经鞘磷脂
幻灯片54
2.神经鞘磷脂的分解代谢
磷脂胆碱
神经鞘磷脂
N-脂酰鞘氨醇
脑、肝、肾、脾等细胞溶酶体中的神经鞘磷脂酶
（属于PLC类）
先天性缺乏神经鞘磷脂酶的病人，由于神经鞘磷脂不能降解而在细胞内积存，可引起肝、脾肿大及痴呆等，严重时危及生命。
幻灯片55
第四节胆固醇代谢
（MetabolismofCholesterol）
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。
幻灯片56
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。
环戊烷多氢菲
幻灯片57
二、胆固醇的合成
（一）合成部位
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。
2.细胞定位：
胞液、光面内质网
（二）合成原料
乙酰CoA通过柠檬酸-丙酮酸循环出线粒体。
磷酸戊糖途径
幻灯片58
（三）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:
1.甲羟戊酸（MVA）的合成
CH3COCH2CO~SCoA
CH3CO~SCoA
乙酰CoA
乙酰乙酰CoA
CH3CO~SCoAHSCoA
HMGCoA还原酶
HOOCCH2CCH2CO~SCoA
NADPH+H+2×
NADP+
HMGCoA
合成胆固醇的限速酶:
HMGCoA还原酶。
幻灯片59
3×
2.鲨烯的合成
异戊烯焦磷酸
（活化的异戊烯）
异戊烯
鲨烯
3.胆固醇的合成
胆固醇
幻灯片60
（四）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）胰高血糖素及皮质醇则能抑制HMG-CoA还原酶的活性，减少胆固醇的合成。
（3）甲状腺素还促进胆固醇在肝转变为胆汁酸。
幻灯片61
三、胆固醇的酯化
（一）胞内胆固醇的酯化
1.游离胆固醇被酯化生成胆固醇酯的过程，称胆固醇酯化。
2.细胞内存在脂酰CoA胆固醇脂酰转移酶（ACAT）。
ACAT
HS-CoA
胆固醇酯
幻灯片62
（二）血浆内胆固醇的酯化
肝脏可合成卵磷脂胆固醇脂酰转移酶（LCAT）释放入血，在血浆中发挥催化作用。
卵
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