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第六章 脂类代谢

第六章 脂类代谢. 脂类是脂肪和类脂的总称。类脂包括固醇及其酯、磷脂和糖脂。它们都是脂酸的酯或能与脂酸成酯的物质。不溶于水而溶于有机溶剂。. 脂类的分类、含量、分布及生理功能. 第一节 脂酸. 1 、来源 自身合成 以脂肪形式储存，多为饱和脂酸和单不饱和脂酸。 食物供给 包括各种脂酸。 必需脂酸： 是人体不能合成，需从食物摄取的多不饱和脂酸。包括 亚油酸、亚麻酸、花生四烯酸。. 2 、脂肪酸（脂酸）的分类： 饱和脂酸： 软脂酸（ 16C ）；硬脂酸（ 18C ） 不饱和脂酸； 单不饱和脂酸 多不饱和脂酸： 含 2 个或 2 个以上双键.

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第六章 脂类代谢

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  1. 第六章 脂类代谢 脂类是脂肪和类脂的总称。类脂包括固醇及其酯、磷脂和糖脂。它们都是脂酸的酯或能与脂酸成酯的物质。不溶于水而溶于有机溶剂。

  2. 脂类的分类、含量、分布及生理功能

  3. 第一节 脂酸 1、来源 • 自身合成以脂肪形式储存，多为饱和脂酸和单不饱和脂酸。 • 食物供给包括各种脂酸。 • 必需脂酸：是人体不能合成，需从食物摄取的多不饱和脂酸。包括亚油酸、亚麻酸、花生四烯酸。

  4. 2、脂肪酸（脂酸）的分类： • 饱和脂酸：软脂酸（16C）；硬脂酸（18C） • 不饱和脂酸； 单不饱和脂酸 多不饱和脂酸： 含2个或2个以上双键

  5. 3、不饱和脂酸的命名 ： 系统命名法：标示脂酸的碳原子数和双键的位置。 • △编码体系 从脂酸的羧基碳起计算碳原子的顺序 • ω或n编码体系 从脂酸的甲基碳起计算其碳原子顺序

  6. 哺乳动物不饱和脂酸按ω（或n）编码体系分类

  7. 常 见 的 不 饱 和 脂 酸

  8. 哺乳动物体内的多不饱和脂酸均由相应的母体脂酸衍生而来。ω3、ω6及ω9三族多不饱和脂酸在体内彼此不能互相转化。哺乳动物体内的多不饱和脂酸均由相应的母体脂酸衍生而来。ω3、ω6及ω9三族多不饱和脂酸在体内彼此不能互相转化。 • 动物能合成ω9及ω7系的多不饱和脂酸，不能合成ω6及ω3系多不饱和脂酸。

  9. 乳化 消化酶 第二节 脂类的消化和吸收 • 条件 ① 乳化剂（胆汁酸盐、甘油一酯、甘油二酯等）的乳化作用； ② 酶的催化作用 • 部 位 ：主要在小肠上段 产 物 微团 食物中的脂类

  10. 1、脂肪（甘油三酯，三脂酰甘油）的消化： ★小肠参与消化的物质： • 胆汁酸盐：乳化脂类，促进脂类消化，协助脂类消化产物吸收。 • 胰脂酶：消化脂肪1、3位酯键。在肠腔内受胆汁酸盐的抑制。 • 辅脂酶：解除胆汁酸盐对胰脂酶的抑制。

  11. ★ 辅脂酶分子量约10,000。在胰腺泡为酶原形式，分泌入肠腔后被胰蛋白酶从其N端切下一个五肽而被激活。辅脂酶与脂肪以疏水键结合，与胰脂酶通过氢键结合，使胰脂酶锚于脂肪微团，防止胰脂酶在油水界面变性，解除了胆汁酸盐对胰脂酶的抑制。

  12. ¹CH2OOCR ²CH-OOCR ³CH2OOCR ★脂肪消化过程 胆汁酸盐 2-单脂酰甘油（主） 辅脂酶 胰脂酶 甘油三酯 α-单脂酰甘油 甘油 脂肪酸

  13. 胰胆固醇酯酶 2、类脂的消化： • 胆固醇酯 胆固醇+脂酸 • 磷脂 溶血磷脂+脂酸 胰磷脂酶A2原 胰蛋白酶 胰磷脂酶A2 Ca2+

  14. 乳化 吸收 肠粘膜 细胞 中链及短链脂酸构成的TG 脂肪酶 甘油 + FFA 门静脉 血循环 3、脂类消化产物的吸收： • 中（6～10）、短（2～4）链脂酸构成的TG

  15. 长链脂酸 长链脂酸 甘油一酯合成途径 与胆汁酸盐 形成混合微团 单酯酰甘油 单酯酰甘油 溶血磷脂 吸收入 肠粘膜细胞 溶血磷脂 脂肪 胆固醇 胆固醇 磷脂 胆固醇酯 载脂蛋白B48、C、AⅠ、AⅣ 脂溶性维生素 血液 乳糜微粒 淋巴

  16. 脂酰CoA合成酶 CoA + RCOOH RCOCoA ATP AMP PPi 酯酰CoA 转移酶 酯酰CoA 转移酶 R2COCoA CoA R3COCoA CoA 甘油一酯途径

  17. 甘油三酯的消化与吸收

  18. 第 三 节 甘油三酯的代谢Metabolism of Triglyceride

  19. 一、甘油三酯的合成代谢 （一）合成部位 • 小肠粘膜：利用脂肪消化产物合成脂肪。 • 脂肪组织：主要以葡萄糖为原料合成脂肪，也利用CM或VLDL中的FA合成脂肪。 • 肝脏：肝内质网合成的TG，组成VLDL入血。

  20. （二）合成原料 1.甘油和脂酸主要来自于葡萄糖代谢 2. CM中的FFA（来自食物脂肪） （三）合成基本过程 1. 甘油一酯途径（小肠粘膜细胞） 2. 甘油二酯途径（肝、脂肪细胞）

  21. ★3-磷酸甘油的来源： • 葡萄糖 • 甘油 3-磷酸甘油 脱氢酶 CH2OH CHOH CH2O- CH2OH C=O CH2O- P P NADH+H+ NAD+ CH2OH CHOH CH2OH 肝、肾组织甘油激酶 CH2OH CHOH CH2O- ATP ADP P

  22. ★甘油二酯途径 CH2OCOR¹ CHOH CH2-O- CH2OH CHOH CH2-O- 脂酰CoA 转移酶 葡萄糖 P P CoA 脂酰CoA 转移酶 CoA 3脂酰CoA 磷脂酸 磷酸酶 CH2OCOR¹ CHOCOR² CH2-OH CH2OCOR¹ CHOCOR² CH2OCOR³ CH2OCOR¹ CHOCOR² CH2-O- P H2O Pi 脂酰CoA 转移酶 磷脂酸

  23. 二、甘油三酯的分解代谢 （一） 脂肪的动员 • 储存在脂肪细胞中的脂肪，被肪脂酶逐步水解为FFA及甘油，并释放入血以供其他组织氧化利用的过程。 • 关键酶:激素敏感性甘油三酯脂肪酶 (hormone-sensitive triglyceride lipase , HSL)

  24. 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 、 TSH等。 • 对抗脂解激素因子:抑制脂肪动员，如胰岛素、前列腺素E2、烟酸等。

  25. + + + 甘油二酯脂肪酶 FFA FFA 甘油一酯脂肪酶 FFA 脂肪动员过程 ATP G蛋白 脂解激素-受体 AC HSLa(无活性) cAMP PKA HSLb(有活性) 甘油二酯 （DG） TG 甘油一酯 甘 油

  26. （二）脂酸的β-氧化 部 位 • 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

  27. 脂酰CoA合成酶 RCOOH RCO～SCoA HSCoA ATP AMP PPi 1.脂酸的活化——脂酰 CoA 的生成（胞液） • 脂酰CoA合成酶(acyl-CoA synthetase)存在于内质网及线粒体外膜上 Mg2+

  28. 2. 脂酰CoA进入线粒体 ★转运载体：肉碱（L-β-羟-γ-三甲氨基丁酸）。 ★参与的酶： • 肉碱脂酰转移酶Ⅰ：线粒体内膜外侧面 肉碱脂酰转移酶Ⅱ：线粒体内膜内侧面 • 肉碱，脂酰肉碱转位酶：线粒体内膜内侧面，肉碱和脂酰肉碱转运载体。

  29. AMP+Pi ATP 脂酸 脂酰CoA 脂酰CoA 合成酶 CoA 肉碱：脂酰转移酶Ⅰ 线粒体外膜 CoA 脂酰CoA 脂酰肉碱 肉碱：脂酰转移酶Ⅱ 肉碱： 脂酰肉碱 转位酶 线粒体内膜 肉碱 肉碱 脂酰肉碱 CoA 脂酰肉碱 脂酰CoA

  30. 3. 脂酸的β氧化 ①脱氢：脂酰CoA脱氢酶，FAD ②加水：△2烯酰CoA水化酶 ③再脱氢：β-羟脂酰CoA脱氢酶，NAD+ ④硫解（脱乙酰CoA）： β-酮脂酰CoA硫解酶，HS-CoA

  31. RCH2CH2CO～SCoA 脂酰CoA 继 续 β 氧 化 FAD FADH2 RCH=CHCO～SCoA △2反烯酰CoA H2O OH L（+） β- 羟脂酰CoA RCHCH2CO～SCoA NADH+H+ NAD+ O R C CH2CO～SCoA β-酮脂酰CoA CoA RCO～SCoA CH3CO～SCoA 少二碳的脂酰CoA

  32. 脂酸经一轮β-氧化：产生1FADH2、1NADH+H+、1分子乙酰CoA。脂酸经一轮β-氧化：产生1FADH2、1NADH+H+、1分子乙酰CoA。 • 偶数碳饱和脂酸的β-氧化： 全部生成乙酰CoA。 • 乙酰CoA的去向： 进入三羧酸循环氧化； 在肝内转变为酮体； 也可合成脂酸和胆固醇。

  33. 5 软脂酸经7次β-氧化产生8乙酰CoA

  34. 7 轮循环产物：8分子乙酰CoA • 7分子NADH+H+ • 7分子FADH2 • 脂酸氧化的能量生成：以软脂酸为例： • 能量计算： • 生成ATP8×12 + 7×3 + 7×2 = 131 • 净生成ATP131 – 2 = 129

  35. 软脂酸与葡萄糖在体内氧化产生ATP的比较

  36. 2 ⊿--烯酰CoA 水化酶 硬脂 酸 NAD+ NADH+H+ TAC CH CO ~ SCoA 3 硬脂酰CoA 硬脂酰CoA 2ATP FAD FADH2 肉碱转运载体 脂酰CoA 脱氢酶 AMP PPi H2O 呼吸链 脂酰CoA 合成酶 △2反硬脂酰CoA ATP CoASH H2O H2O 3ATP β-羟硬脂酰CoA 呼吸链 L(+)-β羟脂酰 CoA脱氢酶 硬脂酸经8次β-氧化产生9乙酰CoA β-酮硬脂酰CoA 线粒体膜 CoA-SH β酮脂酰CoA 硫解酶 16C脂酰CoA （继续β-氧化）

  37. 不饱和脂酸 β氧化 （三）脂酸的其他氧化方式 1.不饱和脂酸的氧化 ⊿3顺-⊿2反烯酰CoA 异构酶 顺⊿3-烯酰CoA 反⊿2-烯酰CoA 顺⊿2-烯酰CoA β氧化 H2O D(-)-β羟脂酰CoA 表构酶 D(-)-β羟脂酰CoA L(+)-β羟脂酰CoA

  38. 亚油酰CoA （⊿9顺，⊿12顺） 3次β氧化 十二碳二烯脂酰CoA （⊿3顺，⊿6顺） ⊿3顺,⊿2反-烯脂酰 CoA异构酶 十二碳二烯脂酰CoA （⊿2反，⊿6顺） 2次β氧化

  39. O H 2 SCoA 1 3 c H C 3 O 八碳烯脂酰CoA （⊿2顺） 烯脂酰CoA 水化酶 D(+)-β-羟八碳脂酰CoA β-羟脂酰CoA 表构酶 L(-)-β-羟八碳脂酰CoA 4次β氧化 4 乙酰CoA

  40. 2.过氧化酶体脂酸氧化 长链脂酸(C20、C22) （过氧化酶体） （线粒体） 较短链 脂酸 脂肪酸氧化酶 （FAD为辅酶） β氧化

  41. 羧化酶 （ATP、生物素） CO2 消旋酶 变位酶 5-脱氧腺苷钴胺素 3.丙酸的氧化 Ile Met Thr Val 奇数碳脂酸 胆固醇侧链 CH3CH2CO~CoA L-甲基丙二酰CoA D-甲基丙二酰CoA 琥珀酰CoA TAC

  42. （四）酮体的生成和利用 乙酰乙酸(acetoacetate) 、β-羟丁酸(β-hydroxybutyrate)、丙酮(acetone)三者总称为酮体。 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 • 利用：肝外组织（心、肾、脑、骨骼肌等）线粒体

  43. （四）酮体的生成和利用 • 酮体（ketone bodies）是乙酰乙酸、β-羟丁酸和丙酮的合称。酮体是肝内脂酸氧化不完全的产物，酮体在肝外氧化。 • 血浆水平：0.03~0.5mmol/L(0.3~5mg/dl)

  44. CO2 1.酮体的生成 HMGCoA 合酶 CoASH 乙酰乙酰CoA硫解酶 CoASH HMGCoA 裂解酶 NADH+H+ NAD+ β-羟丁酸 脱氢酶

  45. 2.酮体的利用 琥珀酰CoA转硫酶 （心、肾、脑及骨骼肌的线粒体） NAD+ NADH+H+ 琥珀酰CoA CoASH+ATP PPi+AMP 琥珀酸 CoASH 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）

  46. 酮体的生成和利用的总示意图 2乙酰CoA 乙酰乙酰CoA 乙酰CoA HMGCoA β-羟丁酸 乙酰乙酰CoA 乙酰乙酸 丙酮 2乙酰CoA 琥珀酰CoA 琥珀酸

  47. 3. 酮体生成的生理意义 • 酮体是肝脏输出能源的一种形式。并且酮体可通过血脑屏障，是脑组织的重要能源。 • 酮体利用的增加可减少糖的利用，有利于维持血糖水平恒定，节省蛋白质的消耗。 • 酮体是酸性物质。在饥饿、未被控制的糖尿病等情况下，酮体大量生成，超过肝外组织氧化利用酮体的能力，血中酮体堆积可导致酮症酸中毒，尿中出现酮体。

  48. 胰岛素 抑制脂解，脂肪动员 饱 食 脂酸β氧化 进入肝的脂酸 酮体生成 胰高血糖素等 脂解激素 脂肪动员 饥 饿 脂酸β氧化 FFA 酮体生成 4.酮体生成的调节 （1） 饱食及饥饿的影响

  49. （2）肝细胞糖原含量及代谢的影响 肝内脂酸两条去路 饥饿、糖供给不足 饱食、糖供给充足 β-氧化 酮体生成 3-磷酸甘油、ATP 脂肪、磷脂

  50. 糖代谢 旺盛 FFA主要生成TG及磷脂 乙酰CoA  乙酰CoA羧化酶 + 丙二酰CoA • 糖代谢减弱，脂酸β氧化及酮体生成均加强。

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