第六章脂代謝

第六章

脂類代謝MetabolismofLipid概述脂類(lipids)一類非均一、物理化學(xué)性質(zhì)相近,且能為機(jī)體利用的有機(jī)化合物,其共同特征是不溶于水而易溶于有機(jī)溶劑.分類與功能結(jié)構(gòu)分類與功能脂肪(甘油三酯,TG):供能和儲(chǔ)能類脂膽固醇(酯)磷脂糖脂結(jié)構(gòu)脂肪酸+醇(甘油、鞘氨醇、膽固醇)FAFAFA甘油甘油三酯

FA鞘氨醇鞘脂

FA膽固醇膽固醇酯

FAFAPiX甘油X=膽堿、水、乙醇胺、絲氨酸、甘油、肌醇、磷脂酰甘油等

甘油磷脂F(xiàn)APiX鞘氨醇鞘磷脂

第一節(jié)脂肪酸(FFA)來(lái)源自身合成食物供給必需脂酸:某些多不飽和脂酸，機(jī)體自身不能合成,必須由食物提供，是動(dòng)物不可缺少的營(yíng)養(yǎng)素，包括亞油酸、亞麻酸和花生四烯酸.分類依碳鏈長(zhǎng)度短鏈脂酸:2～4中鏈脂酸:6～10長(zhǎng)鏈脂酸:12～26依雙鍵含量飽和脂酸

不飽和脂酸單不飽和脂酸多不飽和脂酸脂酸的命名⊿編碼體系:從羧基端

ω或n編碼體系:從甲基端

依雙鍵位置將不飽和脂酸分為四族:

ω–3、ω–6、

ω–7、ω–9哺乳動(dòng)物不飽和脂酸按ω（或n）編碼體系分類族母體脂酸ω-7（n-7）軟油酸（16：1，ω-7）ω-9（n-9）油酸（18：1，ω-9）ω-6（n-6）亞油酸（18：2，ω-6，9）ω-3（n-3）α-亞麻酸（18：3，ω-3，6，9）哺乳類體內(nèi)多不飽和脂酸均由相應(yīng)母體脂酸衍生而來(lái)動(dòng)物只能合成油酸（ω-9）和軟油酸（ω–7）

ω3、ω6、ω9三族在體內(nèi)彼此不能相互轉(zhuǎn)化亞油酸花生四烯酸(前列腺素)α-亞麻酸二十二碳六烯酸(DHA)思考題:大鼠自出生后飼以去脂膳食,會(huì)造成下列哪種脂缺乏?A.膽固醇B.TGC.鞘磷脂

D.前列腺素答案:D第二節(jié)脂類的消化與吸收脂類的消化對(duì)象:TG(主);磷脂、膽固醇(少)部位:小腸上段條件:形成脂-水界面乳化劑(膽汁酸鹽)乳化成微團(tuán)酶作用:吸附于脂-水界面各酶及過(guò)程酶包括:胰脂酶、輔脂酶、磷脂酶A2

、膽固醇酯酶作用甘油三酯

胰脂酶

輔脂酶

2-甘油一酯+2FFA

磷脂

磷脂酶A2

溶血磷脂+FFA

膽固醇酯

膽固醇酯酶

膽固醇+FFA

輔酯酶胰泡中合成酶原,在十二指腸中激活,不具脂酶活性作用解除膽汁酸鹽對(duì)胰脂酶的抑制防止胰脂酶在脂-水界面變性同時(shí)結(jié)合胰脂酶和脂肪,增加胰脂酶活性,促進(jìn)TG水解消化的終產(chǎn)物形式混合微團(tuán)（mixedmicelles）甘油一酯、脂酸、膽固醇、溶血磷脂中鏈脂酸（6～10C）和短鏈脂酸（2～4C）構(gòu)成的甘油三酯膽汁酸鹽脂類吸收部位：十二指腸下段和空腸上段吸收方式

極少量TG（短、中）乳化吸收腸黏膜細(xì)胞脂酶甘油+FFA門靜脈血循環(huán)短、中鏈脂酸直接吸收門靜脈肝甘油一酯和長(zhǎng)鏈（12～26C）脂酸腸黏膜細(xì)胞甘油一酯途徑TG膽固醇腸黏膜細(xì)胞膽固醇酯溶血磷脂磷脂腸黏膜細(xì)胞CoA+RCOOH甘油一酯途徑酯酰CoA合成酶ATPAMPPPiRCOCoA甘油一酯酯酰CoA轉(zhuǎn)移酶甘油二酯RCOCoACoA酯酰CoA轉(zhuǎn)移酶RCOCoACoATG消化后的去路淋巴管

血循環(huán)乳糜微粒(chylomicron,CM)

TG、CE、PL

+載脂蛋白(apo)B48、C、AⅠ、AⅣ

第三節(jié)甘油三酯的代謝甘油三酯的分解代謝（一）脂肪動(dòng)員（fatmobilization）定義：指儲(chǔ)存在脂肪細(xì)胞中的甘油三酯，被脂酶逐步水解為游離脂酸和甘油并釋放入血，通過(guò)血液運(yùn)輸至其它組織氧化利用的過(guò)程。酶：甘油三酯脂酶甘油二酯脂酶甘油一酯脂酶

關(guān)鍵步驟：TG甘油二酯+FFA關(guān)鍵酶：甘油三酯脂酶激素敏感性甘油三酯脂酶(HSL)（hormonesensitivetriglyceridelipase）脂解激素：腎上腺素、胰高血糖素、促腎上腺皮質(zhì)激素、促甲狀腺激素等抗脂解激素：胰島素、前列腺素E2產(chǎn)物：

FFA（清蛋白）

心、肝、骨骼肌

甘油

肝、腎、腸脂解激素-受體G蛋白ACATPcAMPPKA+++HSLa(無(wú)活性)HSLb(有活性)TG

甘油二酯（DG）FFA甘油一酯FFA甘油二酯脂肪酶甘油FFA甘油一酯脂肪酶

HSL-----激素敏感性甘油三酯脂肪酶脂肪動(dòng)員過(guò)程：（二）甘油的代謝肝、腎、腸等組織

糖異生甘油二酯途徑TG(三)脂酸的氧化場(chǎng)所：除腦外，肝、肌最活躍胞液、線粒體方式：β-氧化過(guò)程：三個(gè)階段脂酸活化（胞液）

脂酸+CoASH脂酰

CoA脂酰CoA合成酶ATPAMPPPiRCHRCH22CHCH22CC--OHOHOO=OO=RCHRCH22CHCH22CC~SCoA

~SCoA

OO=OO=Mg2+脂酰CoA進(jìn)入線粒體

—限速步驟關(guān)鍵酶

脂酸的β-氧化β-氧化學(xué)說(shuō):脂酸在體內(nèi)的氧化分解是從羧基端的β-碳原子開始,每次裂解2個(gè)C原子.部位:肝、線粒體酶:脂酸β-氧化多酶復(fù)合體脂酰CoA脫氫酶⊿2烯酰水化酶β-羥脂酰CoA脫氫酶β-酮脂酰CoA硫解酶脫氫加水再脫氫硫解脂酰CoA

L(+)-β羥脂酰CoAβ酮脂酰CoA脂酰CoA+乙酰CoA脂酰CoA

脫氫酶反⊿2-烯酰CoAL(+)-β羥脂酰CoA脫氫酶

NAD+NADH+H+⊿2--烯脂酰CoA

水化酶H2OFADFADH2β酮脂酰CoA

硫解酶CoA-SH5乙酰CoATAC徹底氧化分解酮體(肝)肝外組織利用FADH2呼吸鏈H2O1.5ATPNADH+H+呼吸鏈H2O2.5ATP脂酰CoA合成酶ATPCoASHAMPPPi肉堿轉(zhuǎn)運(yùn)載體線粒體膜脂酰CoA脫氫酶FADFADH2⊿--烯酰CoA

水化酶2H2OL(+)-β羥脂酰CoA脫氫酶

NAD+NADH+H+

β酮脂酰CoA

硫解酶CoA-SHH2O呼吸鏈

1.5ATPH2O呼吸鏈

2.5ATPTAC小結(jié)脂酸氧化發(fā)生在胞液和線粒體中整個(gè)過(guò)程包括脂酸活化、進(jìn)入線粒體和β-氧化三個(gè)階段,其中脂酰CoA進(jìn)入線粒體是整個(gè)過(guò)程的限速步驟關(guān)鍵酶是肉堿脂酰轉(zhuǎn)移酶Ⅰβ-氧化每輪循環(huán)包括脫氫、加水、再脫氫和硫解四步每次循環(huán)的產(chǎn)物為FADH2、NADH+H+、乙酰CoA和少2C的脂酰CoA以軟脂酸為例經(jīng)過(guò)7輪循環(huán),最終產(chǎn)物為7分子FADH2、7分子NADH+H+、8分子乙酰CoA能量計(jì)算:

生成ATP8×10+7×2.5+7×1.5=108

凈生成ATP108–2=106（四）酮體的生成和利用酮體：乙酰乙酸、β-羥丁酸、丙酮三者合稱為酮體。血漿水平：0.03-0.5mmol/L(0.3-5mg/dl)代謝定位生成：肝細(xì)胞線粒體利用：肝外組織（心、腎、腦、肌肉）線粒體CO2CoASH

CoASH

NAD+NADH+H+β-羥丁酸脫氫酶HMGCoA

合酶乙酰乙酰CoA硫解酶HMGCoA

裂解酶1.

酮體的生成

NAD+NADH+H+琥珀酰CoA

琥珀酸CoASH+ATP

PPi+AMP

CoASH

琥珀酰CoA轉(zhuǎn)硫酶（心、腎、腦及骨骼肌的線粒體）乙酰乙酰CoA硫激酶（腎、心和腦的線粒體）乙酰乙酰CoA硫解酶（心、腎、腦及骨骼肌線粒體）2.

酮體的利用2乙酰CoA

乙酰乙酰CoA

乙酰CoA

乙酰乙酸HMGCoA

D(-)-β-羥丁酸丙酮乙酰乙酰CoA

琥珀酰CoA

琥珀酸2乙酰CoA

小結(jié)酮體生成的生理意義肝向外輸出能量的一種方式，可被腦組織利用。癲癇治療中的“生酮飲食法”為何糖尿病患者病房中散發(fā)爛蘋果味？二、脂肪的合成代謝（一）脂肪酸的合成（軟脂酸）部位：組織定位：肝（主）腎、腦、肺、乳腺、脂肪亞細(xì)胞定位：胞液中

喜食糖為何易發(fā)胖？生食雞蛋是否有益健康？原料：乙酰CoA（主要來(lái)自葡萄糖）乙酰CoA（線粒體）脂酸合成（胞液）檸檬酸-丙酮酸循環(huán)（消耗1分子ATP）NADPH(主要來(lái)自磷酸戊糖途徑；胞液

中異檸檬酸脫氫酶和蘋果酸酶)ATP、HCO3(CO2)、Mn2+線粒體基質(zhì)

胞液

線粒體膜檸檬酸

檸檬酸

CoA

乙酰CoA

ATP

AMPPPi

ATP檸檬酸裂解酶

草酰乙酸

蘋果酸蘋果酸

NADPH+H+

NADP+蘋果酸酶

丙酮酸CO2丙酮酸乙酰CoA

CO2CoA

草酰乙酸

H2O檸檬酸合酶

3.過(guò)程丙二酰CoA的合成

丙二酰CoA

+

ADP+Pi

ATP

+

HCO3-

+乙酰CoA

酶：乙酰CoA羧化酶（限速酶）變構(gòu)酶檸檬酸、異檸檬酸+—軟脂酰CoA、其他長(zhǎng)鏈脂酰CoA輔基：生物素激活劑：Mn2+共價(jià)修飾調(diào)節(jié)：依賴AMP的蛋白激酶脂酸合成從乙酰CoA及丙二酰CoA合成長(zhǎng)鏈脂酸，是一個(gè)重復(fù)加成過(guò)程，每次延長(zhǎng)2個(gè)碳原子。各種生物合成脂酸的過(guò)程基本相似。*軟脂酸合成酶

大腸桿菌：有7種酶蛋白（乙酰基轉(zhuǎn)移酶、轉(zhuǎn)?；?、β酮脂酰合成酶、β酮脂酰還原酶、脫水酶、脂烯酰還原酶和硫酯酶），聚合在一起構(gòu)成多酶體系。

高等動(dòng)物7種酶活性都在一條多肽鏈上，屬多功能酶，由一個(gè)基因編碼；有活性的酶為兩相同亞基首尾相連組成的二聚體。三個(gè)結(jié)構(gòu)域：底物進(jìn)入縮合單位還原單位軟脂酰釋放單位酰基載體蛋白(ACP)其輔基是4′-磷酸泛酰氨基乙硫醇,是脂?；d體。軟脂酸的合成過(guò)程底物進(jìn)入

乙酰CoA

CE-S-乙?；?/p>

(縮合酶)

丙二酰CoA

ACP-S-丙二酰基

軟脂酸合成酶

乙?；ǖ谝粋€(gè)）丙二?；s合

CO2還原

NADP+H+NADP+脫水

H2O再還原NADPH+H+NADP+轉(zhuǎn)位ACPSC=OCH2CH2CH3CEHS轉(zhuǎn)位

SO=CCH2CH2CH3CEACPHS丁酰基由E2-泛-SH（ACP上)轉(zhuǎn)移至E1-半胱-SH（CE上）。CESO=CCH3ACPSC=OCH2—COO-4H++4e-CO2CESO=C

CH2

CH2

CH3

ACPSC=OCH2—COO-

4H++4e-CO2CESO=CCH2

CH2

CH2

CH2

CH3

ACPSC=OCH2—COO-

4H++4e-CO2CESO=CCH2

CH2

CH2

CH2

CH2

CH2

CH3

ACPSC=OCH2—COO-

O-O=C

CH2

CH2

CH2

CH2

CH2

CH2

CH3

CH2CH2

CH2

CH2

CH2

CH2CH2

CH2

CEACPHSHS+經(jīng)過(guò)7輪循環(huán)反應(yīng)，每次加上一個(gè)丙二?；黾觾蓚€(gè)碳原子，最終釋出軟酯酸。軟脂酸合成的總反應(yīng)

CH3COSCoA

+7

HOOCH2COSCoA

+

14NADPH+H+CH3(CH2)14COOH

+

7CO2

+6H2O

+8HSCoA

+14NADP+

軟脂酸的合成總圖小結(jié)：脂酸β-氧化與合成的異同點(diǎn)相同點(diǎn)都需要載體攜帶?；家粤蝓ユI結(jié)合載體都是2C為單位的延長(zhǎng)或分解不同點(diǎn)部位：氧化在線粒體中；合成在胞液中?；d體：氧化是CoASH；合成是ACP不同點(diǎn)過(guò)程：氧化經(jīng)過(guò)脫氫、加水、再脫氫和硫解四步；合成經(jīng)過(guò)縮合、加氫、脫水和加氫四步反應(yīng)部位：氧化在羧基端變化；合成在甲基端變化輔基：氧化是FAD+和NAD+；合成是NADP+酶系：氧化是氧化酶系；合成是合成酶系脂酸：β-氧化針對(duì)飽和偶數(shù)碳脂酸；合成是針對(duì)軟脂酸不同點(diǎn)CO2：氧化不需要；合成需要2C單位：氧化是乙酰CoA；合成除一開始是乙酰CoA外，后續(xù)為丙二酰CoA能量：氧化產(chǎn)能；合成耗能能否說(shuō)脂酸合成是β-氧化的逆過(guò)程？（二）軟脂酸的加工碳鏈的延長(zhǎng)和縮短脫飽和：軟油酸和油酸碳鏈的延長(zhǎng)和縮短縮短：β-氧化延長(zhǎng)：肝內(nèi)質(zhì)網(wǎng)：丙二酰CoA（供C）

NADPH+H+(供H)

方式：類似軟脂酸合成

載體：CoASH

產(chǎn)物：小于24C，以18C為多線粒體：乙酰CoA（供C）

NADPH+H+(供H)

方式：β-氧化逆過(guò)程（酶不同）產(chǎn)物：小于24或26C，以18C為多（二）脂肪的合成1.合成部位肝（強(qiáng)）；脂肪組織；小腸光面內(nèi)質(zhì)網(wǎng)

肝：合成但不儲(chǔ)存，形成VLDL脂肪組織：葡萄糖（主）；CM,VLDL（少）小腸：利用消化產(chǎn)物脂肪肝形成原因及防治？原因TG合成增加FFA輸入增多肝合成FFA增多糖轉(zhuǎn)變?yōu)門G增多FFA氧化減少運(yùn)輸障礙：VLDL合成分泌減少防治：膽堿、SAM、蛋氨酸、煙酸、不飽和脂酸、磷脂等2.合成原料：甘油、脂酸[葡萄糖（主）；消化產(chǎn)物（少）]3.過(guò)程：

1）甘油一酯途徑（略）：小腸

2）甘油二酯途徑：肝、脂肪組織

3-P甘油+2脂酰CoA

磷脂酸1，2-甘油二酯TG3-P甘油：葡萄糖（主）；肝腎可利用甘油而

脂肪組織不能脂酰CoA轉(zhuǎn)移酶磷脂酸磷酸酶第四節(jié)磷脂代謝定義：含磷酸的脂類分類甘油磷脂：甘油（含量最多的磷脂）鞘磷脂：鞘氨醇、二氫鞘氨醇磷脂的功能組成生物膜組成血漿脂蛋白與脂肪肝形成有關(guān)參與信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)及凝血第五節(jié)膽固醇代謝固醇共同結(jié)構(gòu)：環(huán)戊烷多氫菲膽固醇生理功能是生物膜的重要成分，對(duì)控制生物膜的流動(dòng)性有重要作用是合成膽汁酸、類固醇激素及維生素D等生理活性物質(zhì)的前體一.膽固醇合成部位:全身(除腦、成熟紅細(xì)胞外)、肝(主)

胞液、光面內(nèi)質(zhì)網(wǎng)合成原料1分子膽固醇18乙酰CoA+36ATP+16(NADPH+H+)葡萄糖有氧氧化磷酸戊糖途徑草酰乙酸-檸檬酸途徑過(guò)程甲羥戊酸合成:(限速反應(yīng))合成膽固醇的限速酶鯊烯的合成膽固醇的合成二.膽固醇的去路轉(zhuǎn)變?yōu)槟懼?/p>

膽固醇在在肝細(xì)胞中轉(zhuǎn)化成膽汁酸(bileacid)，隨膽汁經(jīng)膽管排入十二指腸，是體內(nèi)代謝的主要去路。轉(zhuǎn)變?yōu)轭惞檀技に剞D(zhuǎn)變?yōu)榫S生素D3的前體:7-脫氫膽固醇第六節(jié)血漿脂蛋白代謝一.血脂定義:血漿所含脂類(TG、磷脂、膽固醇及其酯、FFA)來(lái)源與去路來(lái)源:脂消化吸收;脂合成去路:氧化分解;構(gòu)成生物膜;脂庫(kù)儲(chǔ)存;轉(zhuǎn)變?yōu)槠渌镔|(zhì)二.血漿脂蛋白分類、組成及結(jié)構(gòu)

血脂與血漿中的蛋白質(zhì)結(jié)合，以脂蛋白(lipoprotein)形式而運(yùn)輸。（一）血漿脂蛋白的分類電泳法?

CM前超速離心法：CM、VLDL、LDL、HDL乳糜微粒chylomicron(CM)極低密度脂蛋白verylowdensitylipoprotein(VLDL)低密度脂蛋白lowdensitylipoprotein(LDL)高密度脂蛋白highdensitylipoprotein(HDL)

CM

VLDL

LDL

HDL密度＜0.950.95~1.0061.006~1.0631.063~1.210組成脂類含TG最多，

80~90%含TG50~70%含膽固醇及其酯最多，40~50%含脂類50%蛋白質(zhì)最少,1%5~10%20~25%最多，約50%載脂蛋白組成apoB48、E

AⅠ、AⅡAⅣ、CⅠCⅡ、CⅢapoB100、CⅠ、CⅡCⅢ、EapoB100apoAⅠ、AⅡ（二）血漿脂蛋白的組成(三)載脂蛋白(apolipoprotein,ap