生物化学课件 第七章 脂类代谢一3doc.docx

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生物化学课件第七章脂类代谢（一3）

脂类代谢第一次课

第一节（熟悉）脂质的构成、功能及分析THECOMPOSITION,FUNCTIONANDANALYSISOFLIPIDS

。

三脂酰甘油（triacylglycerol,TAG），也称为甘油三酯（triglyceride,TG）胆固醇（cholesterol,CHOL）胆固醇酯（cholesterolester,CE）磷脂（phospholipid,PL）糖脂（glycolipid）鞘脂（sphingolipid）定义:

脂肪和类脂总称为脂质（lipids）分类:

一、脂质是种类繁多、结构复杂的一类大分子物质（了解）类脂（lipoid）脂肪（fat）

（一）甘油三酯（TG）是甘油的脂酸酯TG的分子式都一致吗？

△编码体系从脂酸的羧基碳起计算碳原子的顺序。

或NN编码体系从脂酸的甲基碳起计算其碳原子顺序。

系统命名法（（了解））

（二）脂肪酸（FA）是脂肪烃的羧酸标示脂酸的碳原子数即碳链长度和双键的位置。

饱和脂肪酸（fattyacids）的结构通式为:

CH3（CH2）nCOOH。

高等动植物脂肪酸碳链长度一般在14～20之间，为偶数碳。

表表7-1常见的脂肪酸惯名系统名碳原子数和双键数分子式饱和脂肪酸月桂酸（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软脂肪酸（palmiticacid）n-十六烷酸16:

0－CH3（CH2）14COOH硬脂肪酸（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山箭酸（behenicacid）n-二十二烷酸22:

0－CH3（CH2）18COOH掬焦油酸（lignocericacid）n-二十四烷酸24:

0－CH3（CH2）18COOH

不饱和脂肪酸棕榈（软）油酸（palmitoleicacid）9-十六碳一烯酸16:

1-79CH3（CH2）5CH═CH（CH2）7COOH油酸（oleicacid）9-十八碳一烯酸18:

1-99CH3（CH2）7CH═CH（CH2）7COOH异油酸（Vaccenicacid）反式11-十八碳一烯酸18:

1-711CH3（CH2）5CH═CH（CH2）9COOH亚油酸（linoleicacid）9,12-十八碳二烯酸18:

2-69，12CH3（CH2）4（CH═CHCH2）2（CH2）6COOHa-亚麻酸（a-linolenicacid）9,12,15-十八碳三烯酸18:

3-39，12，15CH3CH2（CH═CHCH2）3（CH2）6COOH-亚麻酸（-linolenicacid）6,9,12-十八碳三烯酸18:

3-66，9，12CH3（CH2）4（CH═CHCH2）3（CH2）3COOH花生四烯酸（arachidonicacid）5,8,11,14-二十碳四烯酸20:

4-65，8，11，14CH3（CH2）4（CH═CHCH2）4（CH2）2COOHtimnodonicacid（EPA）5,8,11,14,17-二十碳五烯酸20:

5-3CH3CH2（CH═CHCH2）5（CH2）2COOHclupanodonicacid（DPA）7,10,13,16,19-二十二碳五烯酸22:

5-3CH3CH2（CH═CHCH2）5（CH2）4COOHcervonicacid（DHA）4,7,10,13,16,19-二十二碳六烯酸22:

6-3CH3CH2（CH═CHCH2）6CH2COOH表表7-1常见的脂肪酸

必需脂肪酸★人体所需，自身不能合成，必须由食物提供的脂肪酸，称为营养必需脂酸（essentialfattyacid），包括亚油酸、亚麻酸和花生四烯酸。

甘油磷脂：

由甘油构成的磷脂（体内含量最多）鞘磷脂：

由鞘氨醇构成的磷脂FAFAPiX甘油甘油（三）磷脂（（phospholipids，PL））可分为甘油磷脂和鞘磷脂两类分类：

甘油磷脂鞘磷脂FAX鞘氨醇鞘氨醇O

甘油磷脂基本结构FAFAPiX甘油甘油

体内几种重要的甘油磷脂XFAFAPi甘油甘油

FAOX鞘氨醇鞘氨醇鞘氨醇基本结构

FAOX鞘磷脂磷酸胆碱、磷酸乙醇胺鞘糖脂葡萄糖、半乳糖、唾液酸等鞘氨醇鞘氨醇鞘脂的母体结构

（四）胆固醇以环戊烷多氢菲为基本结构固醇共同结构：

环戊烷多氢菲

动物胆固醇（27碳））植物（29碳））酵母（28碳））

二、脂质具有多种复杂的生物学功能

（一）甘油三酯（TG）是机体重要的能源物质产能多：

38KJ/gTG17KJ/gproteinorglucose体积小：

不含水专门的存贮：

脂肪组织（体内游离脂肪酸少）

（二）脂肪酸（FA）具有多种重要生理功能1.提供必需脂肪酸★人体自身不能合成，必须由食物提供的脂肪酸，称为营养必需脂酸（essentialfattyacid），包括亚油酸、亚麻酸和花生四烯酸。

2.合成不饱和脂肪酸衍生物前列腺素（prostaglandin,PG）血栓噁烷（thromboxane,TX）白三烯（leukotrienes,LT）☆花生四烯酸（20:

4△5，8，11，14）

PG根据五碳环上取代基和双键位置不同，分9型：

PGE2诱发炎症，促局部血管扩张。

PGE2、PGA2使动脉平滑肌舒张而降血压。

PGE2、PGI2抑制胃酸分泌，促胃肠平滑肌蠕动。

PGF2使卵巢平滑肌收缩引起排卵，使子宫体收缩加强促分娩。

1.PGPG、TX和LT具有很强生物活性（自学）2.TXPGF2、TXA2强烈促血小板聚集，并使血管收缩促血栓形成，PGI2、、PGI3对抗它们的作用。

TXA3促血小板聚集，较TXA2弱得多。

3.LTLTC4、LTD4及LTE4被证实是过敏反应的慢反应物质。

LTD4还使毛细血管通透性增加。

LTB4还可调节白细胞的游走及趋化等功能，促进炎症及过敏反应的发展。

（三）磷脂是重要的结构成分和信号分子1.磷脂是构成生物膜的重要成分细胞膜中能发现几乎所有的磷脂各种磷脂在不同生物膜中所占比例不同;磷脂酰胆碱存在于细胞膜中心磷脂是线粒体膜的主要脂质。

2.磷脂酰肌醇是第二信使的前体PIP2----DAG+IP3

（四）胆固醇是生物膜的重要成分和具有重要生物学功能固醇类物质的前体胆固醇是细胞膜的基本结构成分胆固醇可转化为一些具有重要生物学功能的固醇化合物可转变为胆汁酸、类固醇激素及维生素DD33

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.构成血浆脂蛋白脂质的分类、含量、分布及生理功能

三、脂质组分的复杂性决定了脂质分析技术的复杂性（（自学））

（一）用有机溶剂提取脂质

（二）用层析分离脂质（三）根据分析目的和脂质性质选择分析方法（四）复杂的脂质分析还需特殊的处理

脂质的消化与吸收DigestionandAbsorptionofLipids第二节（了解）

条件①乳化剂的乳化作用②酶的催化作用部位小肠上段一、胆汁酸盐协助脂质消化酶消化脂质

胆汁酸对脂类的乳化作用胆汁酸疏水界面胆盐亲水界面辅酯酶微团胆盐胰脂酶脂肪脂肪酶消化脂酸

31十二指肠下段及空肠上段。

二、吸收的脂质经再合成进入血循环吸收部位吸收方式12C中链及短链脂酸构成的TG乳化吸收脂肪酶甘油+FA门静脉血循环肠粘膜细胞

长链脂酸构成的TG吸收方式

CoA+RCOOHRCOCoA脂酰CoA合成酶ATPAMPPPi脂酰CoA转移酶CoAR2COCoAR3COCoACoA脂酰CoA转移酶CH22OHCH22OHCHO--CC--RR1O=CH22OHCH22OHCHO--CC--RR1O=CH22OHCH22O--CC--RR22CHO--CC--RR1O=O=CH22OHCH22O--CC--RR22CHO--CC--RR1O=O=CH22O--CC--RR3CH22O--CC--RR2CHO--CC--RR1O=O=O=★甘油一酯途径TG合成方式之一

第三节（（重点）甘油三酯代谢METABOLISMOFTRIGLYCERIDE

甘油三酯的合成代谢脂肪酸的合成代谢甘油三酯的分解代谢脂肪动员甘油进入糖代谢脂酸的氧化脂酸的其他氧化方式酮体的生成和利用本节主要内容

一、不同来源脂肪酸在不同器官以不完全相同的途径合成甘油三酯（掌握）

（一）合成部位内质网特点入血的形式肝脏合成VLDL脂肪组织合成并贮存小肠粘膜合成CM酶：

脂酰辅酶A转移酶

甘油FA1.甘油一酯途径（小肠粘膜细胞）2.甘油二酯途径（肝、脂肪细胞）

（二）合成原料（三）合成基本过程

甘油一酯途径

甘油二酯途径：

肝细胞、脂肪细胞主要以糖代谢产物为原料按此途径合成甘油三酯。

甘油的活化

甘油二酯途径

41TG合成小结特点方式入血形式肝脏合成DG途径VLDL脂肪组织合成并贮存DG途径小肠粘膜合成MG途径CM部位：

内质网酶：

脂酰辅酶AA转移酶原料：

甘油、FA

二、内源性脂肪酸的合成需先合成软脂酸再加工延长组织：

肝（主要）及脂肪组织等亚细胞：

胞液：

主要合成16碳的软脂酸（棕榈酸）线粒体、内质网：

碳链延长1.合成部位

（一）软脂酸的合成（掌握）

NADPH的来源:

:

磷酸戊糖途径（主要来源）乙酰CoA、NADPH、ATP、HCO3-、Mn2+2.合成原料乙酰CoA的主要来源:

:

乙酰CoA通过柠檬酸-丙酮酸循环（citratepyruvatecycle）出线粒体。

乙酰CoA氨基酸Glu（主要）

线粒体膜胞液线粒体基质丙酮酸丙酮酸苹果酸草酰乙酸柠檬酸柠檬酸乙酰CoANADPH+H+NADP+苹果酸酶CoA乙酰CoAATPAMPPPiATP柠檬酸裂解酶CoA草酰乙酸H2O柠檬酸合酶苹果酸CO2CO2

（1）乙酰CoA转化成丙二酰CoA总反应式:

:

丙二酰CoA+ADP+PiATP+HCO3-+乙酰CoA3.FA合成酶系及反应过程乙酰CoA羧化酶

乙酰CoA羧化酶（acetylCoAcarboxylase，ACC）限速酶存在于胞液中辅基是生物素激活剂是Mn2+别构酶酶活性调节方式：

1、别构调节：

有活性的是其多聚体形式（由10-20个单体呈线状排列）柠檬酸与异柠檬酸可促进单体聚合成多聚体，增强酶活性，而软脂酸和长链脂肪酸可加速解聚，从而抑制该酶活性。

2、化学修饰调节：

AMPK磷酸化后的乙酰辅酶A羧化酶是无活性的。

3、诱导：

长期高糖低脂饮食能诱导此酶生成

（2）软脂酸经7次缩合、还原、脱水、再还原基本反应循环合成重复加成过程每次延长2个碳原子丙二酰CoA提供碳原子FA合成过程在各种生物基本相似。

高等动物多功能酶

辅基:

4磷酸泛酰胺基乙硫醇是脂酰基载体。

E2-泛-SH酰基载体蛋白Acylcarrierprotein,ACP

底物进入乙酰CoAKS-S-乙酰基丙二酰CoAACP-S-丙二酰基软脂酸合成酶乙酰基2个碳的脂酰基丙二酰基软脂酸的合成过程E2-泛-SHE1-半胱-SH

CO2H2OACPE2

E2转位E2E1SHACP

CO2H2OE2CH3-CH2-CH2-CO=CH3-CH2-CH2-CO=CH3-CH2-CH2-COHHCH3-CH2-CH2-CE2CH3-CH2-CH2-CH2

经过7轮循环反应，每次加上一个丙二酰基，增加两个碳原子，最终释出软酯酸。

KSSO=CCH3ACPSC=OCH2COO-KSSO=CCH2CH2CH2CH2CH3ACPSC=OCH2COO-KSSO=CCH2CH2CH2CH2CH2CH2CH3ACPSC=OCH2COO-O-O=CCH2CH2CH2CH2CH2CH2CH3CH2CH2CH2CH2CH2CH2CH2CH2KSACPHSHS+4H++4e-CO2KSSO=CCH2CH2CH3ACPSC=OCH2COO-4H++4e-CO24H++4e-CO2

ATMTKS①①缩合②②还原KR③脱水④④再还原HDERATTENADPH+H+NADP+（CH2）14COOCH3NADP++H+NADPHCH3CSOCH3CSOOOCCH2CSOCCH2CSOOCH3CHCH2CSOOHCH3CHCHCSOCH3CH2CH2CSOCH3KS的巯基ACP的巯基CH2CH2CSOCH3CO2H2OH2O（（7次循环后）OOCCH2CSCoAOHSCoACH3CSOCoAHSCoAHSHSHSHSHSHSHSHS

软脂酸合成的总反应:

:

CH3COSCoA+7HOOCH2COSCoA+14NADPH+H+CH3（CH2）14COOH+7CO2+6H2O+8HSCoA+14NADP+软脂酸合成过程中二碳单位的供体是：

丙二酰CoA单击此处编辑母版标题样式单击此处编辑母版文本样式第二级第三级第四级第五级#

（二）软脂酸延长在内质网和线粒体内进行（了解）部位二碳单位供体供氢体反应过程产物内质网丙二酰CoA（载体CoASH）NADPH+H+类似软脂酸合成18碳硬脂酸为最多线粒体乙酰CoA（载体CoASH）NADPH+H+-氧化的逆反应18碳硬脂酸为最多

（三）不饱和FA的合成需多种去饱和酶催化（了解））名称碳链长度双键数目及位置软油酸161，9油酸181，9亚油酸182,9，12亚麻酸183,9，12，15花生四烯酸204,5，8，11，14部位：

内质网酶：

去饱和酶只能合成单不饱和脂酸动物：

4、5、8、9植物：

9、12、15

（四）FA合成受代谢物和激素调节（了解））

3.脂肪酸合酶（fattyacidsynthase,FAS）可作为药物治疗的靶点

定义脂肪动员（fatmobilization）是指储存在脂肪细胞中的脂肪，被脂肪酶逐步水解,释放FFA和甘油，并释放入血以供其他组织氧化利用的过程。

三、TG氧化分解产生大量ATP供机体需要★

（一）TG分解代谢从脂肪动员开始

（二）甘油转变为3-磷酸甘油后被利用肝、肾、肠等组织

（三）-氧化（-oxidation）是是FA分解的核心过程★★★★★★

主要过程

主要过程

71713.脂酰CoA分解产生乙酰CoA、FADH2和和NADH脱氢加水再脱氢硫解脂酰CoAL（+）-羟脂酰CoA酮脂酰CoA脂酰CoA+乙酰CoA脂酰CoA脱氢酶反⊿⊿2-烯酰CoAL（+）-羟脂酰CoA脱氢酶NAD+NADH+H+⊿2--烯脂酰CoA水化酶H2OFADFADH2酮脂酰CoA硫解酶CoA-SHRCH=CHC~SCoAO=RCH=CHC~SCoAO=O=RCH2CH2C~SCoAO=O=RCHOHCH2C~SCoAO=O=RCOCH2C~SCoAO=O=RC~SCoA+CH3CO~SCoAO=O=

7272CH3（CH2）7CH2CH2CH2CH2CH2CH2CH2COSCoACH3（CH2）7CH2CH2CH2CH2CH2COSCoACH3COSCoACH3（CH2）7CH2CH2CH2COCoACH3COSCoACH3（CH2）7CH2COSCoACH3COCoACH3COSCoA5脂肪酸合成与脂肪酸合成与-氧化的区别氧化的区别-氧化氧化脂肪酸合成脂肪酸合成部位部位线粒体内线粒体内胞浆胞浆中间产物中间产物酯酰酯酰CoA与与ACP上的上的SH连接连接酶酶独立的酶独立的酶多酶复合体多酶复合体循环的单位循环的单位乙酰乙酰CoA丙二酰丙二酰CoA主要辅酶主要辅酶NAD+FADNADPHFA合成与合成与氧化的区别氧化的区别

脂酰CoA脱氢酶L（+）-羟脂酰CoA脱氢酶NAD+NADH+H+⊿⊿--烯酰CoA水化酶2H2OFADFADH2酮脂酰CoA硫解酶CoA-SH脂酰CoA合成酶肉碱转运载体肉碱转运载体ATPCoASHAMPPPiH2O呼吸链1.5ATPH2O呼吸链2.5ATP线粒体膜TAC脂脂肪肪酸RCH22CH22CC--OHO=O=RCH=CHC~SCoAO=RCH=CHC~SCoAO=O=RCH2CH2C~SCoAO=O=RCHOHCH2C~SCoAO=O=RCOCH2C~SCoAO=O=RC~SCoA+CH3CO~SCoAO=O=RCH2CH2C~SCoAO=O=

7474活化：

消耗2个高能磷酸键-氧化：

每轮循环四个重复步骤：

脱氢、水化、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FADH24.FA氧化是体内ATP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能量计算：

生成ATP810+72.5+71.5=108净ATP1082=106

1.不饱和脂酸的氧化2.过氧化酶体脂酸氧化3.奇数碳原子脂酸的氧化丙酰CoA4.脂肪酸氧化还可从远侧甲基端进行（四）不同的FA还有不同的氧化方式（了解）

1.不饱和脂酸的氧化不饱和脂酸氧化顺⊿⊿3-烯酰CoA顺⊿⊿2-烯酰CoA反⊿⊿2-烯酰CoA⊿3顺-⊿⊿2反烯酰CoA异构酶氧化L（+）-羟脂酰CoAD（-）-羟脂酰CoAD（-）-羟脂酰CoA表异构酶H2O

亚油酰CoA（⊿⊿9顺，⊿⊿12顺）3次氧化十二碳二烯脂酰CoA（⊿⊿3顺，⊿⊿6顺）十二碳二烯脂酰CoA（⊿⊿2反，⊿⊿6顺）13456CH3cOSCoA27CH3cOSCoA1234567⊿⊿3顺,⊿2反-烯脂酰CoA异构酶CH3cOSCoA1812912次氧化

CH3cOSCoA123八碳烯脂酰CoA（⊿⊿2顺）D（+）--羟八碳脂酰CoAL（-）--羟八碳脂酰CoA4乙酰CoA4次氧化-羟脂酰CoA表构酶烯脂酰CoA水化酶12CH3cOHOSCoA3CCH3SCoAOHO123

长链FA（C20、C22）（过氧化酶体）脂肪酸氧化酶（FAD为辅酶）较短链脂酸（线粒体）氧化2.超长碳链脂肪酸需先在过氧化酶体氧化成较短碳链脂肪酸H++O2H2O2H2O

奇数碳脂酸胆固醇侧链IleMetThrValCH3CH2CO~CoA羧化酶（ATP、生物素）CO2D-甲基丙二酰CoAL-甲基丙二酰CoA消旋酶变位酶5-脱氧腺苷钴胺素琥珀酰CoATCA循环3.丙酰CoA转变为琥珀酰CoA进行氧化

4.脂肪酸氧化还可从远侧甲基端进行-氧化（-oxidation）部位：

内质网中间产物：

-二羧酸酶：

-氧化酶系羧化酶脱氢酶NADP+NAD+CytP450利于-oxidation

概念1酮体在肝中生成2酮体在肝外组织氧化利用3酮体是肝向肝外组织输出能量的重要形式4酮体生成受多种因素调节（五）FA在肝分解可产生酮体★★★★★

乙酰乙酸（acetoacetate）30%-羟丁酸（-hydroxybutyrate）70%丙酮（acetone）