臨床醫(yī)學(xué)-脂類代謝

第九章

脂類代謝MetabolismofLipid

脂肪酸的命名和分類脂類的消化和吸收

甘油三酯代謝磷脂的代謝膽固醇代謝

血漿脂蛋白代謝內(nèi)容提綱概述

脂類(lipid)是脂肪和類脂的總稱，是一類不溶于水而易溶于有機(jī)溶劑，并能被機(jī)體利用的有機(jī)化合物。脂類的分類及其功能脂肪(fat)：

三脂酰甘油(triacylglycerols,TAG)也稱為甘油三酯(triglyceride,TG)

類脂(lipoid)：

膽固醇(cholesterol,Ch)

膽固醇酯(cholesterolester,CE)磷脂(phospholipid,PL)

糖脂(glycolipid)

鞘脂(sphingolipid)R2COOOHCH2CHCH2OH+HOOHCH2CHCH2OH甘油R-COOH(n)脂肪酸R2COOCOOR1CH2CHCH2COOR3甘油三酯脂類物質(zhì)的基本構(gòu)成——脂肪脂肪酸飽和脂肪酸單不飽和脂肪酸多不飽和脂肪酸：機(jī)體可以自身合成哺乳動(dòng)物自身不能合成，需從食物中攝取，因而稱為營養(yǎng)必需脂肪酸甘油磷脂F(xiàn)AFAPiX

甘油X=膽堿、水、乙醇胺、絲氨酸、甘油、肌醇、磷脂酰甘油等鞘磷脂F(xiàn)APiX鞘氨醇膽固醇酯FA膽固醇鞘糖脂F(xiàn)A糖鞘氨醇脂類物質(zhì)的基本構(gòu)成——類脂

分類含量

分布

生理功能脂肪甘油三酯95﹪脂肪組織、血漿1.儲(chǔ)脂供能2.提供必需脂酸3.促進(jìn)脂溶性維生素吸收4.熱墊作用5.保護(hù)墊作用6.構(gòu)成血漿脂蛋白類脂磷脂、糖脂、膽固醇及其酯5﹪生物膜、神經(jīng)、血漿1.維持生物膜的結(jié)構(gòu)和功能2.膽固醇可轉(zhuǎn)變成類固醇激素、維生素、膽汁酸等3.構(gòu)成血漿脂蛋白脂類的分類、含量、分布及生理功能第一節(jié)

脂肪酸的分類及命名TheClassificationandNamingofFattyAcids△編碼體系從脂酸的羧基碳起計(jì)算碳原子的順序ω或n編碼體系

從脂酸的甲基碳起計(jì)算其碳原子順序

系統(tǒng)命名法標(biāo)示脂酸的碳原子數(shù)即碳鏈長度和雙鍵的位置。一、脂酸的命名脂肪酸碳原子的編碼體系CH3CH2CH2……CH2CH2COOH編碼體系nn－1n－2……321編碼體系123……n－2n－1n希臘字母編碼體系

-1

-2……哺乳動(dòng)物不飽和脂酸按ω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）（一）根據(jù)碳鏈長度分類二、脂酸的分類短鏈脂酸：碳鏈長度≤10中鏈脂酸：碳鏈長度介于10～20之間長鏈脂酸：碳鏈長度≥20（二）根據(jù)碳鏈?zhǔn)欠翊嬖陔p鍵分類飽和脂酸——碳鏈不含雙鍵飽和脂酸以乙酸(CH3-COOH)為基本結(jié)構(gòu)，不同的飽和脂酸的差別在于這兩基團(tuán)間亞甲基(-CH2-)的數(shù)目不同。2.不飽和脂酸——碳鏈含有一個(gè)或一個(gè)以上雙鍵單不飽和脂酸(monounsaturatedfattyacid)多不飽和脂酸(polyunsaturatedfattyacid)常見的飽和脂酸習(xí)慣名系統(tǒng)名碳原子及雙鍵數(shù)雙鍵位置族分布△系w系月桂酸

(lauricacid)n-十二烷酸12:0－－－植物油豆寇酸(myristicacid)n-十四烷酸14:0－－－廣泛軟脂酸(palmiticacid)n-十六烷酸16:0－－－廣泛硬脂酸(stearicacid)n-十八烷酸18:0－－－廣泛花生酸(arachidicacid)n-二十烷酸20:0－－－植物油常見的不飽和脂酸習(xí)慣名系統(tǒng)名碳原子及雙鍵數(shù)雙鍵位置族分布△系w系軟油酸(palmitoleicacid)十六碳一烯酸16：197ω-7廣泛油酸(oleicacid)十八碳一烯酸18：199ω-9廣泛亞油酸(linoleicacid)十八碳二烯酸18：29,126,9ω-6植物油α-亞麻酸(a-linolenicacid)十八碳三烯酸18：39,12,153,6,9ω-3植物油γ-亞麻酸(g-linolenicacid)十八碳三烯酸18：36,9,126,9,12ω-6植物油花生四烯酸(arachidonicacid)廿碳四烯酸20：45,8,11,146,9,12,15ω-6植物油timnodonic

（EPA）廿碳五烯酸20：55,8,11,14,173,6,9,12,15ω-3魚油clupanodonic

（DPA）廿二碳五烯酸22：57,10,13,16,193,6,9,12,15ω-3魚油，腦cervonic

（DHA）廿二碳六烯酸22：64,7,10,13,16,193,6,9,12,15,18ω-3魚油第二節(jié)

脂類的消化和吸收DigestionandAbsorptionofLipid一、脂類的消化小腸上段是脂類消化的主要場所膽汁及胰液的作用膽汁酸鹽的乳化作用胰酶的催化作用膽汁酸鹽的乳化

1.降低油與水間的界面張力

2.乳化疏水脂類成細(xì)小微團(tuán)，增加消化酶對脂質(zhì)的接觸面積膽鹽在脂肪消化中的作用胰液中消化脂類的酶胰脂酶(pancreaticlipase)

輔脂酶(colipase)磷脂酶A2(phospholipaseA2)膽固醇酯酶(cholesterylesterhydrolaseorcholesterolesterase)脂肪2-甘油一酯+2FFA

胰脂酶胰脂酶此反應(yīng)需要輔脂酶協(xié)助，將脂肪酶吸附在水油界面上，有利于胰脂酶發(fā)揮作用。胰脂酶的作用依賴于膽汁酸鹽的作用，又被膽汁酸鹽抑制；輔脂酶的存在則可完全解除這種抑制作用輔脂酶MW：10，000以酶原形式分泌被胰蛋白酶激活有與脂肪和胰脂酶結(jié)合的結(jié)構(gòu)域磷脂酶A2

胰腺分泌的是磷脂酶A2原，被胰蛋白酶水解釋放一個(gè)6肽后成為有活性的磷脂酶A2+R2COOH磷脂酶A2膽固醇酯酶食物中的膽固醇酯被膽固醇酯酶水解，生成膽固醇及脂肪酸。膽固醇酯酶膽固醇酯 膽固醇+脂肪酸食物中脂類的消化過程甘油三酯消化酶產(chǎn)物食物中的脂類2-甘油一酯+2FFA磷脂溶血磷脂1+FFA磷脂酶A2膽固醇酯膽固醇酯酶膽固醇+FFA

胰脂酶

輔脂酶乳化微團(tuán)(micelles)乳化混合微團(tuán)(mixedmicelles)二、脂類的吸收部位：十二指腸下段及空腸上段方式：中鏈及短鏈脂酸構(gòu)成的TG乳化

吸收

脂肪酶甘油+FFA門靜脈血循環(huán)腸粘膜細(xì)胞長鏈脂酸（12～26C）及2-甘油一酯腸粘膜細(xì)胞（酯化成TG）膽固醇及游離脂酸腸粘膜細(xì)胞（酯化成CE）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溶血磷脂及游離脂酸腸粘膜細(xì)胞（酯化成PL）甘油一酯合成途徑

HSCoA+RCOOHRCOCoA

脂酰CoA合成酶ATPAMP＋PPi

酯酰CoA

轉(zhuǎn)移酶

CoA

R2COCoAR3COCoACoA

酯酰CoA

轉(zhuǎn)移酶2-甘油一酯1,2-甘油二酯甘油三酯腸粘膜細(xì)胞內(nèi)脂類的消化與吸收第三節(jié)

甘油三酯代謝MetabolismofTriglyceride甘油三酯的分解代謝脂酸的合成代謝甘油三酯的合成代謝多不飽和脂酸的重要衍生物——

前列腺素（PG）、血栓烷（TX）及白三烯（LT）脂肪的動(dòng)員脂酸的b-氧化酮體的生成和利用甘油三酯(triacylglycerol)是非極性、不溶于水的甘油脂酸三酯，基本結(jié)構(gòu)為甘油的三個(gè)羥基分別被相同或不同的脂酸酯化。含有同一種脂酸的甘油三酯稱為簡單甘油三酯；(simpletriacylglycerol);含有兩種或三種脂酸的甘油三酯稱為混合甘油三酯(mixedtriacylglycerol)

。＊甘油三酯概述脂酸組成的種類決定甘油三酯的熔點(diǎn)，隨飽和脂酸的鏈長和數(shù)目的增加而升高。消化吸收和內(nèi)源性合成的脂酸，以游離的形式存在較少，大多數(shù)以酯化的形式存在于甘油三酯之中而存在于體內(nèi)。

甘油三酯的主要作用是為機(jī)體提供能量

甘油三酯是脂酸的主要儲(chǔ)存形式1.甘油三酯是機(jī)體重要的能量來源2.甘油三酯是機(jī)體的主要能量儲(chǔ)存形式男性：21%，女性：26％1gTG=38kJ

脂肪的動(dòng)員甘油氧化

脂酸的b-氧化酮體的生成和利用一、甘油三酯的分解代謝

儲(chǔ)存在脂肪細(xì)胞中的脂肪被脂肪酶逐步水解為游離脂酸(freefattyacid,FFA)和甘油并釋放入血以供其他組織氧化利用的過程稱為脂肪動(dòng)員（Fatmobilization）。（一）脂肪的動(dòng)員FFA

甘油三酯脂肪酶甘油

FFA

甘油一酯脂肪酶甘油三酯

甘油二酯甘油一酯

甘油二酯脂肪酶FFA

甘油三酯脂肪酶

限速酶脂解激素：促進(jìn)脂肪動(dòng)員腎上腺素、胰高血糖素、ACTH、TSH?？怪饧に兀阂种浦緞?dòng)員胰島素、前列腺素E2、煙酸等。激素敏感性甘油三酯脂肪酶(hormone-sensitivetriglyceridelipase,HSL)激素調(diào)控脂肪動(dòng)員的機(jī)制G蛋白ACATPcAMP

PKA+++HSL(無活性)

HSL-P(有活性)TG

甘油二酯（DG）甘油一酯甘油FFAFFAFFA

脂解激素受體脂周蛋白脂周蛋白-P（二）甘油的利用

甘油激酶（肝、腎、腸）

ATPADP磷酸甘油脫氫酶

NAD+

NADH+H+

O

磷酸二羥丙酮糖分解代謝糖異生（三）脂酸的b-氧化組織：除腦組織外,大多數(shù)組織均可進(jìn)行其中肝、肌肉最活躍。亞細(xì)胞：胞液、線粒體

部位：

脂酸的b-氧化過程可分為三個(gè)階段：（1）脂肪酸活化（2）脂酰CoA進(jìn)入線粒體（3）脂肪酸β-氧化1.脂酸的活化

——脂酰CoA的生成（胞液）R—C~SCoAOR—C—OH+HS-CoAOATPAMP+PPi脂酰CoA合成酶*脂酰CoA比FA具有更強(qiáng)的水溶性和代謝活性*消耗能量（1個(gè)ATP，2個(gè)高能鍵）2.脂酰CoA進(jìn)入線粒體

載體：肉堿（carnitine）催化酶：肉堿脂酰轉(zhuǎn)移酶I（CATaseI）肉堿脂酰轉(zhuǎn)移酶II（CATaseII）肉堿-脂酰肉堿轉(zhuǎn)位酶脂酰CoA進(jìn)入線粒體是脂酸b-氧化的主要限速步驟脂酸氧化限速酶CH3－N+－CH2－CH－CH2－COOHOHCH3CH3L-b-羥-g-三甲氨基丁酸肉堿-脂酰肉堿轉(zhuǎn)位酶限速酶3.脂酸的b-氧化脂酸在線粒體內(nèi)進(jìn)行的氧化分解是從脂酰基羧基端-碳原子開始的，故稱為-氧化。脂酸-氧化的四步反應(yīng)：

脫氫、加水、再脫氫、硫解第一次脫氫由FAD接受；第二次脫氫由NAD+接受。脂酸-氧化產(chǎn)物：乙酰CoARCH2CH2C~SCoAOH2ORCH＝CHC~SCoAOab脂酰CoA脫氫酶D2-烯酰CoA水化酶L(+)b-羥脂酰CoA脫氫酶b-酮脂酰CoA硫解酶RC~SCoA+CH3CO~SCoAOHSCoA①脫氫②加水③再脫氫④硫解NAD+NADH

+H+FADFADH2RCHOHCH2C~SCoAbaORCCH2C~SCoAabOO脂酰CoA

L(+)-β羥脂酰CoAβ-酮脂酰CoA脂酰CoA+乙酰CoA反⊿2-烯酰CoA脂肪酸的β-氧化過程乙酰CoA的去向

氧化供能—三羧酸循環(huán)肝內(nèi)合成酮體4.脂肪酸β-氧化的能量生成脂肪酸β-氧化本身并不生成能量。只能生成乙酰CoA和供氫體，它們必須分別進(jìn)入三羧酸循環(huán)和氧化磷酸化才能生成ATP。

生成能量：（1）直接脫氫：FADH2NADH+H+呼吸鏈1.5ATP呼吸鏈2.5ATP（2）生成乙酰CoA：進(jìn)入三羧酸循環(huán)，最終可生成10分子ATP

（4次脫氫，1次底物水平磷酸化）

消耗能量：活化時(shí)耗去2~P8輪循環(huán)產(chǎn)物：9分子乙酰CoA8分子NADH+H+8分子FADH2能量計(jì)算：

生成ATP：9×10+8×2.5+8×1.5=122消耗ATP：活化時(shí)消耗2個(gè)～P

凈生成ATP：122–2=

120＊以18碳硬脂酸的氧化為例軟脂酸與葡萄糖在體內(nèi)氧化產(chǎn)生ATP的比較軟脂酸葡萄糖以1mol計(jì)106ATP32ATP以100g計(jì)41.4ATP17.8ATP能量利用效率33%33%脂肪酸β-氧化要點(diǎn)脂肪酸需活化一次（胞液），消耗1個(gè)ATP的2個(gè)高能鍵；限速步驟：脂酰CoA運(yùn)入線粒體限速酶：肉堿脂酰轉(zhuǎn)移酶-Ⅰ；β-氧化（線粒體）每輪循環(huán)包括脫氫(FADH2)

、加水

、再脫氫

(NADH+H+)、硫解四個(gè)重復(fù)步驟能量生成

饑餓

血G

脂肪動(dòng)員

FA分解

CATaseⅠATP補(bǔ)充能量肉堿乙酰CoAHSL概念限速酶限速酶載體脫氫、加水、再脫氫、硫解脂解激素胰高血糖素、腎上腺素等腦-氧化線粒體內(nèi)特例（四）脂酸的其他氧化方式1.不飽和脂酸的氧化反⊿2-烯酰CoA

⊿3順-⊿2反烯酰CoA

異構(gòu)酶β氧化L(+)-β羥脂酰CoA

D(-)-β羥脂酰CoA

D(-)-β羥脂酰CoA

表構(gòu)酶H2O

不飽和脂酸β氧化順⊿3-烯酰CoA順⊿2-烯酰CoA

亞油酰CoA（⊿9順，⊿12順）3次β氧化十二碳二烯脂酰CoA（⊿3順，⊿6順）十二碳二烯脂酰CoA（⊿2反，⊿6順）⊿3順,⊿2反-烯脂酰

CoA異構(gòu)酶2次β氧化八碳烯脂酰CoA（⊿2順）D(+)-β-羥八碳脂酰CoA

L(-)-β-羥八碳脂酰CoA

4乙酰CoA

3次β氧化β-羥脂酰CoA

表構(gòu)酶烯脂酰CoA

水化酶12CH3cOHOSCoA3

長鏈脂酸(C20、C22)（過氧化酶體）脂肪酸氧化酶（FAD為輔酶）較短鏈脂酸（線粒體）β氧化2.過氧化酶體脂酸氧化3.丙酸的氧化IleMetThrVal奇數(shù)碳脂酸膽固醇側(cè)鏈CH3CH2CO~CoA

羧化酶（ATP、生物素）CO2D-甲基丙二酰CoA

L-甲基丙二酰CoA

消旋酶變位酶5-脫氧腺苷鈷胺素琥珀酰CoA

TCAcycle（五）酮體的生成和利用什么是酮體？

乙酰乙酸(acetoacetate)、b-羥丁酸(β-hydroxybutyrate)及丙酮(acetone)三者統(tǒng)稱酮體（ketonebodies）。酮體是脂酸在肝分解氧化時(shí)特有的中間代謝物。1.酮體的生成部位：肝臟的線粒體原料：乙酰CoA（來源于脂酸的b-氧化）關(guān)鍵酶：HMG-CoA合酶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2.酮體的利用丙酮

部分丙酮可轉(zhuǎn)變成丙酮酸或乳酸，進(jìn)而異生成糖肝外組織利用（肝中缺乏利用酮體的酶）

總之，肝是生成酮體的器官，但不能利用酮體；肝外組織不能生成酮體，卻可以利用酮體。“肝內(nèi)生酮肝外用”3.酮體生成的生理意義酮體是肝臟輸出能源的一種形式。并且酮體可通過血腦屏障，是腦組織的重要能源。酮體利用的增加可減少糖的利用，有利于維持血糖水平恒定，節(jié)省蛋白質(zhì)的消耗。各組織依賴的主要能源物質(zhì)GlucoseFFAKBRedBloodCell+Brain+