脂类代谢——生物化学.ppt

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1、目目 录录第第 七七 章章脂 类 代 谢Metabolism of Lipid目目 录录脂肪和类脂总称为脂类脂肪和类脂总称为脂类(lipid)脂肪脂肪(fat)：三脂酰甘油三脂酰甘油(triacylglycerols,TAG)也也称为称为甘油三酯甘油三酯(triglyceride,TG)类脂类脂(lipoid)：胆胆固醇固醇(cholesterol,CHOL)胆固胆固醇酯醇酯(cholesterol ester,CE)磷脂磷脂(phospholipid,PL)鞘脂鞘脂(sphingolipids)分类分类定义定义*前言前言目目 录录甘油三酯甘油三酯 甘油磷脂甘油磷脂(phosphoglycer

2、ides)胆固醇酯胆固醇酯 FA胆固醇胆固醇 脂类物质的基本构成脂类物质的基本构成FAFAFA 甘甘油油 FAFAPiX 甘甘油油 X=胆胆碱碱、水水、乙乙醇醇胺胺、丝丝氨氨酸酸、甘甘油油、肌肌醇醇、磷磷脂脂酰甘油等酰甘油等 目目 录录甘油三脂甘油三脂X X=胆胆碱碱、水水、乙乙醇醇胺胺、丝丝氨氨酸酸、甘甘油油、肌肌醇醇、磷磷脂脂酰酰甘油等甘油等 甘油磷脂甘油磷脂甘油甘油目目 录录鞘鞘 脂脂 鞘磷脂鞘磷脂 鞘糖脂鞘糖脂 FA鞘鞘氨氨醇醇 FA PiX鞘鞘氨氨醇醇 FA 糖糖 鞘鞘氨氨醇醇 目目 录录游离脂肪酸（脂酸）的来源游离脂肪酸（脂酸）的来源自身合成自身合成 以脂肪形式储存，需要时从脂肪动

3、员以脂肪形式储存，需要时从脂肪动员产生，多为产生，多为饱和脂酸饱和脂酸和和单不饱和脂酸单不饱和脂酸。食食物物供供给给 包包括括各各种种脂脂酸酸，其其中中一一些些不不饱饱和和脂脂 酸酸，动动物物不不能能自自身身合合成成，需需从从植植物物中摄取。中摄取。*必需脂酸必需脂酸 亚亚油油酸酸、亚亚麻麻酸酸、花花生生四四烯烯酸酸等等多多不不饱饱和和脂脂酸酸是是人人体体不不可可缺缺乏乏的的营营养养素素，不不能能自自身身合合成成，需从食物摄取，故称必需脂酸。，需从食物摄取，故称必需脂酸。目目 录录常常 见见 的的 不不 饱饱 和和 脂脂 酸酸习惯名习惯名系统名系统名碳原子及碳原子及双键数双键数双键位置双键位置

4、族族分布分布系系n系系软油酸软油酸十六碳一烯酸十六碳一烯酸16：197-7广泛广泛油酸油酸十八碳一烯酸十八碳一烯酸18：199-9广泛广泛亚油酸亚油酸十八碳二烯酸十八碳二烯酸18：29,126,9-6植物油植物油-亚麻酸亚麻酸十八碳三烯酸十八碳三烯酸18：39,12,153,6,9-3植物油植物油-亚麻酸亚麻酸十八碳三烯酸十八碳三烯酸18：36,9,126,9,12-6植物油植物油花生四烯酸花生四烯酸廿碳四烯酸廿碳四烯酸20：45,8,11,146,9,12,15-6植物油植物油timnodonic廿碳五烯酸廿碳五烯酸（EPA）20：55,8,11,14,173,6,9,12,15-3鱼油鱼油

5、clupanodonic廿二碳五烯酸廿二碳五烯酸（DPA）22：57,10,13,16,193,6,9,12,15-3鱼油，鱼油，脑脑cervonic廿二碳六烯酸廿二碳六烯酸（DHA）22：64,7,10,13,16,193,6,9,12,15,18-3鱼油鱼油目目 录录脂类的消化脂类的消化条件条件 乳化剂（胆汁酸盐和乳化剂（胆汁酸盐和 酶的催化作用酶的催化作用 部部 位位 主要在小肠上段主要在小肠上段目目 录录消化过程及相应的酶消化过程及相应的酶 乳化乳化 消化酶消化酶 甘油三酯甘油三酯 产产 物物 食物中的脂类食物中的脂类 2-甘油一酯甘油一酯+2 FFA 磷磷 脂脂 溶血磷脂溶血磷脂+F

6、FA 磷脂酶磷脂酶A2 胆固醇酯胆固醇酯 胆固醇酯酶胆固醇酯酶 胆固醇胆固醇+FFA 胰脂酶胰脂酶 辅脂酶辅脂酶 微团微团(micelles)目目 录录辅辅脂脂酶酶是是胰胰脂脂酶酶对对脂脂肪肪消消化化不不可可缺缺少少的的蛋蛋白白质质辅辅因因子子，分分子子量量约约10,000。辅辅脂脂酶酶在在胰胰腺腺泡泡中中以以酶酶原原形形式式合合成成，随随胰胰液液分分泌泌入入十十二二指指肠肠。进进入入肠肠腔腔后后，辅辅脂脂酶酶原原被被胰胰蛋蛋白白酶酶从从其其N端端切切下下一一个个五五肽肽而而被被激激活活。辅辅脂脂酶酶本本身身不不具具脂脂肪肪酶酶的的活活性性，但但它它具具有有与与脂脂肪肪及及胰胰脂脂酶酶结结合合

7、的的结结构构域域。它它与与胰胰脂脂酶酶结结合合是是通通过过氢氢键键进进行行的的；它它与与脂肪通过脂肪通过疏水键疏水键进行结合。进行结合。辅脂酶辅脂酶目目 录录脂脂肪肪与与类类脂脂的的消消化化产产物物，包包括括甘甘油油一一酯酯、脂脂酸酸、胆胆固固醇醇及及溶溶血血磷磷脂脂等等以以及及中中链链脂脂酸酸（610C）及及短短链链脂脂酸酸（24C）构构成成的的的的甘甘油油三三酯酯与与胆胆汁汁酸酸盐盐，形形成成混混合合微微团团(mixed micelles)，被肠粘膜细胞吸收。被肠粘膜细胞吸收。目目 录录脂类的吸收脂类的吸收部部 位位 十二指肠下段及空肠上段十二指肠下段及空肠上段方式方式中链及短链脂酸构成的

8、中链及短链脂酸构成的TG 乳化乳化 吸收吸收 脂肪酶脂肪酶 甘油甘油+FFA 门静脉门静脉 血循环血循环肠粘膜肠粘膜 细胞细胞 目目 录录长链脂酸及长链脂酸及2-甘油一酯甘油一酯 肠粘膜细胞肠粘膜细胞（酯化成（酯化成TG）胆固醇及游离脂酸胆固醇及游离脂酸 肠粘膜细胞肠粘膜细胞（酯化成（酯化成CE）淋巴管淋巴管 血循环血循环乳糜微粒乳糜微粒(chylomicron,CM)TG、CE、PL +载脂蛋白载脂蛋白(apo)B48、C、A、A 溶血磷脂及游离脂酸溶血磷脂及游离脂酸 肠粘膜细胞肠粘膜细胞（酯化成（酯化成PL）目目 录录甘油一酯途径 CoACoA+RCOOH RCOOH RCORCOCoAC

9、oA 脂酰脂酰CoA合成酶合成酶 ATP ATP AMP AMP PPiPPi 酯酰酯酰CoA 转移酶转移酶 CoA R2COCoA R3COCoA CoA 酯酰酯酰CoA 转移酶转移酶目目 录录甘甘油油三三酯酯的的消消化化与与吸吸收收 目目 录录第第 一一 节节 概述概述目目 录录一、脂类的主要生理功能一、脂类的主要生理功能 1.储能与供能储能与供能2.维持生物膜正常的结构和功能维持生物膜正常的结构和功能3.热垫和保护垫作用热垫和保护垫作用4.转变成重要的生理活性物质转变成重要的生理活性物质(如激素等）如激素等）5.提供必需脂酸提供必需脂酸6.合成第二信使合成第二信使(如磷脂如磷脂)参与代谢

10、调节参与代谢调节其它如构成血浆脂蛋白、促脂溶性维生素其它如构成血浆脂蛋白、促脂溶性维生素吸收等。吸收等。目目 录录二、脂类在体内的分布二、脂类在体内的分布.甘油三脂甘油三脂(脂肪脂肪,可变脂可变脂)-存在于存在于脂肪组织等脂肪组织等.类类 脂脂(糖酯、胆固醇及其酯、磷脂等糖酯、胆固醇及其酯、磷脂等,为为恒定脂恒定脂)存在于生物膜、神经组织、血浆存在于生物膜、神经组织、血浆等等.目目 录录第第 二节二节 血血 脂脂 与血浆脂与血浆脂 蛋蛋 白白 Blood Lipids and Lipoprotein 目目 录录血脂血脂血浆脂蛋白的分类、组成血浆脂蛋白的分类、组成载脂蛋白载脂蛋白血浆脂蛋白的代谢

11、血浆脂蛋白的代谢血浆脂蛋白代谢异常血浆脂蛋白代谢异常本本节节主主要要内内容容目目 录录血脂血脂 血浆所含脂类统称血浆所含脂类统称血脂血脂，种类种类:包括甘油三酯、磷脂、胆固醇及其酯以及包括甘油三酯、磷脂、胆固醇及其酯以及游离脂酸。游离脂酸。来源来源 外源性外源性从食物中摄取从食物中摄取 内源性内源性肝、脂肪细胞及其他组织合成肝、脂肪细胞及其他组织合成后释放入血后释放入血一、血脂的种类与含量一、血脂的种类与含量 目目 录录*血脂含量受膳食、年龄、性别、职业及代谢等血脂含量受膳食、年龄、性别、职业及代谢等的影响，波动范围很大。的影响，波动范围很大。含量含量 总总 脂脂 400700mg/dl(5

12、mmol/L)甘油三酯甘油三酯 10150mg/dl(0.11 1.69 mmol/L)总总 磷磷 脂脂 150250mg/dl(48.44 80.73 mmol/L)总胆固醇总胆固醇 100250mg/dl(2.59 6.47 mmol/L)游离脂酸游离脂酸 520mg/dl(0.195 0.805 mmol/L)目目 录录二、血浆脂蛋白的分类、组成二、血浆脂蛋白的分类、组成1.电泳法电泳法2.超速离心法超速离心法 CM、VLDL、LDL、HDL血脂与血浆中的蛋白质结合，以血脂与血浆中的蛋白质结合，以脂蛋白脂蛋白(lipoprotein)形式而运输。形式而运输。CM 前前 （一）分类（一）分

13、类目目 录录乳糜微粒乳糜微粒(chylomicron,CM)极低密度脂蛋白极低密度脂蛋白 (very low density lipoprotein,VLDL)低密度脂蛋白低密度脂蛋白 (low density lipoprotein,LDL)高密度脂蛋白高密度脂蛋白 (high density lipoprotein,HDL)超速离心法分类超速离心法分类目目 录录 CM VLDL LDL HDL密度密度0.950.951.0061.0061.0631.0631.210组组成成脂脂类类含含TG最多最多，8090%含含TG 5070%含含胆固醇及其胆固醇及其酯最多，酯最多，4050%含含脂类脂类

14、50%蛋蛋白白质质最少最少,1%510%2025%最多，约最多，约50%载脂蛋载脂蛋白组成白组成apoB48、E A、A A、C C、CapoB100、C、C C、EapoB100apo A、A血血 浆浆 脂脂 蛋蛋 白白 的的 组组 成成 特特 点点目目 录录血浆脂蛋白的结构血浆脂蛋白的结构 疏水性较强的疏水性较强的TG及及胆固醇酯胆固醇酯位于位于内核内核。具极性及非极性具极性及非极性基团的基团的载脂蛋白载脂蛋白、磷磷脂脂、游离胆固醇游离胆固醇，以，以单分子层借其非极性单分子层借其非极性疏水基团与内部疏水疏水基团与内部疏水链相联系，极性基团链相联系，极性基团朝外。朝外。目目 录录三、载脂蛋白

15、三、载脂蛋白定义定义 载脂蛋白载脂蛋白(apolipoprotein,apo)指血指血浆脂蛋白中的蛋白质部分。浆脂蛋白中的蛋白质部分。种类（种类（18种）种）apo A:A、A、A apo B:B100、B48 apo C:C、C、C apo D apo E 目目 录录 载脂蛋白可调节脂蛋白代谢关键酶活性：载脂蛋白可调节脂蛋白代谢关键酶活性：A激活激活LCAT(卵磷酯胆固醇脂转移酶卵磷酯胆固醇脂转移酶)C激活激活LPL(脂蛋白脂肪酶脂蛋白脂肪酶)A辅助激活辅助激活LPLC抑制抑制LPLA激活激活HL(肝脂肪酶肝脂肪酶)载脂蛋白可参与脂蛋白受体的识别：载脂蛋白可参与脂蛋白受体的识别：A识别识别H

16、DL受体受体B100，E 识别识别LDL受体受体 结合和转运脂质，稳定脂蛋白的结构结合和转运脂质，稳定脂蛋白的结构 功功 能能目目 录录四、血浆脂蛋白的代谢四、血浆脂蛋白的代谢（一）乳糜微粒（一）乳糜微粒来来 源源小肠合成的小肠合成的TG和合成及吸收的和合成及吸收的磷脂、胆固醇磷脂、胆固醇+apo B48、A、A、A 目目 录录代代 谢谢新生新生CM 成熟成熟CM CM残粒残粒 LPL 肝细胞摄取肝细胞摄取（apoE受体）受体）FFA 外周组织外周组织 血血 液液 目目 录录CM的生理功能的生理功能运输外源性运输外源性TG及胆固醇酯。及胆固醇酯。存在于组织毛细血管内皮细胞表面存在于组织毛细血管

17、内皮细胞表面使使CM中的中的TG、磷脂、磷脂逐步水解，产生甘油、逐步水解，产生甘油、FAFA及溶血磷脂等。及溶血磷脂等。LPL（脂蛋白脂肪酶）脂蛋白脂肪酶）目目 录录（二）极低密度脂蛋白（二）极低密度脂蛋白 来来 源源+apo B100、E 代代 谢谢VLDL VLDL残粒残粒LDL LPL LPL、HL LPL脂蛋白脂肪酶脂蛋白脂肪酶 HL 肝脂肪酶肝脂肪酶 FFA FFA 外周组织外周组织 FFA FFA 肝细胞合成的肝细胞合成的TG 磷脂、胆固醇及其酯磷脂、胆固醇及其酯VLDL的合成以肝脏为主，小肠亦可合成少量。的合成以肝脏为主，小肠亦可合成少量。目目 录录VLDL的生理功能：的生理功能

18、：运输内源性运输内源性TG内内源源性性VLDL的的代代谢谢目目 录录（三）低密度脂蛋白（三）低密度脂蛋白 来来 源源：由由VLDL转变而来转变而来 代代 谢谢1.LDL受体代谢途径受体代谢途径 LDL受受体体广广泛泛分分布布于于肝肝动动脉脉壁壁细细胞胞等等全全身身各各组组织织的的细细胞胞膜膜表表面面,特特异异识识别别、结结合合含含apo E或或apo B100的的脂脂蛋蛋白白，故故又又称称apo B,E受体。受体。目目 录录低密度脂蛋白受体代谢途径：低密度脂蛋白受体代谢途径：目目 录录ACAT脂酰脂酰CoA胆固醇脂酰转移酶胆固醇脂酰转移酶 目目 录录2.LDL的非受体代谢途径的非受体代谢途径血

19、血浆浆中中的的LDL还还可可被被修修饰饰，修修饰饰的的LDL如如氧氧化化修修饰饰LDL(ox-LDL)可可被被清清除除细细胞胞即即单单核核吞吞噬噬细细胞胞系系统统中中的的巨巨噬噬细细胞胞及及血血管管内内皮皮细细胞胞清清除除。这这两两类类细细胞胞膜膜表表面面具具有有清清道道夫夫受受体体(scavenger receptor,SR)，摄摄取取清清除除血血浆浆中中的的修修饰饰LDL。目目 录录LDL的生的生理功能理功能转运肝合成的内源性胆固醇转运肝合成的内源性胆固醇*正常人每天降解正常人每天降解45%的的LDL，其中其中2/3经经LDL受体途径降解，受体途径降解，1/3由清除细胞清除。由清除细胞清除

20、。目目 录录LDL 的的 代代 谢谢目目 录录LDL的生理功能功能的生理功能功能:转运肝合成的胆固醇转运肝合成的胆固醇到肝外利用到肝外利用目目 录录（四）高密度脂蛋白（四）高密度脂蛋白主要在肝合成；小肠亦可合成。主要在肝合成；小肠亦可合成。CM、VLDL代谢时，其表面代谢时，其表面apo A、A、A、apo C及磷脂、胆固醇等离开亦及磷脂、胆固醇等离开亦可形成新生可形成新生HDL。分分 类（按密度）类（按密度）HDL1 HDL2HDL3来来 源源目目 录录代代 谢谢新生新生HDL外周血及细胞膜上的外周血及细胞膜上的CE，CM VLDL脱落脱落降解产生的降解产生的 卵磷脂卵磷脂CE等等HDL3

21、LCAT HDL2 CM VLDL脱落的脱落的磷脂磷脂 apoA A等等VLDL LDL CECETP LCAT：卵磷脂胆固醇酯酰转移酶卵磷脂胆固醇酯酰转移酶 CETP：胆固醇酯转运蛋白胆固醇酯转运蛋白目目 录录目目 录录 使使HDL表面卵磷脂表面卵磷脂2位脂酰基位脂酰基转移到胆固转移到胆固醇醇3位羟基位羟基生成溶血卵磷脂及胆固醇酯生成溶血卵磷脂及胆固醇酯 使使胆固醇酯进入胆固醇酯进入HDL内核逐渐增多内核逐渐增多 使新生使新生HDL成熟成熟LCAT的作用（的作用（由由apo A激活激活）目目 录录目目 录录成熟成熟HDL可与肝细胞膜受体结合而被摄可与肝细胞膜受体结合而被摄取。取。胆固醇酯胆固

22、醇酯 部分由部分由 HDL 转移到转移到 VLDL 少量由少量由 HDL 转移到肝转移到肝胆固醇胆固醇在肝内转变成在肝内转变成胆汁酸胆汁酸或或直接通过直接通过胆汁排出体外胆汁排出体外。目目 录录HDL的生理功能的生理功能主主要要是是参参与与胆胆固固醇醇的的逆逆向向转转运运(reverse cholesterol transport,RCT)，即即将将肝肝外外组组织织细细胞胞内内的的胆胆固固醇醇，通通过过血血循循环环转转运运到到肝肝清清除除周周围围组组织织中中的的CE-降降胆胆古古醇醇的的作作用用。HDL也也是是apoC的储存库。的储存库。目目 录录五、血浆脂蛋白代谢异常五、血浆脂蛋白代谢异常

23、（一）（一）高脂蛋白血症高脂蛋白血症 成人成人 TG 2.26mmol/l 或或 200mg/dl（空腹空腹1416h）胆固醇胆固醇 6.21mmol/l 或或 240mg/dl 儿童儿童 胆固醇胆固醇 4.14mmol/l 或或 160mg/dl也是高脂血症；其血浆中的脂类高也是高脂血症；其血浆中的脂类高于正常人的上限。于正常人的上限。目目 录录分类分类 按按脂蛋白及血脂改变脂蛋白及血脂改变分六型分六型 按按病因病因分：分：原发性原发性(病因不明病因不明)继发性继发性(继发于其他疾病继发于其他疾病)目目 录录（二）高脂血症（二）高脂血症与动脉粥样硬化与动脉粥样硬化如家族性如家族性apoB10

24、0受体缺乏（受体缺乏（LDL受体缺受体缺乏）可表现为高乏）可表现为高CE血症，出现血症，出现动脉粥样硬化动脉粥样硬化现已发现现已发现脂蛋白代谢关键酶如脂蛋白代谢关键酶如LPL及及LCAT，载，载脂蛋白如脂蛋白如apoC、B、E、A、C，脂蛋白，脂蛋白受体如受体如LDL受体受体等的遗传缺陷所导致的疾病。等的遗传缺陷所导致的疾病。目目 录录第第 三三 节节 甘油三酯的代谢甘油三酯的代谢 Metabolism of Triglyceride目目 录录（一）（一）脂肪的动员脂肪的动员 定义定义 储储存存在在脂脂肪肪细细胞胞中中的的脂脂肪肪，被被肪肪脂脂酶酶逐逐步步水水解解为为FFA及及甘甘油油，并并释

25、释放放入入血血以以供供其他组织氧化利用的过程。其他组织氧化利用的过程。关键酶关键酶 激素敏感性甘油三酯脂肪酶激素敏感性甘油三酯脂肪酶 (hormone-sensitive triglyceride lipase,HSL)一、甘油三酯的分解代谢一、甘油三酯的分解代谢 目目 录录脂解激素脂解激素能能促促进进脂脂肪肪动动员员的的激激素素，如如胰胰高高血血糖糖素素、去去甲甲肾肾上上腺腺素素、促促肾肾上上腺腺皮皮质质激激素素（ACTH）、促甲状腺激素促甲状腺激素（TSH）等。）等。对抗脂解激素因子对抗脂解激素因子抑制脂肪动员，如胰岛素、前列腺素抑制脂肪动员，如胰岛素、前列腺素E2、烟酸等。烟酸等。目目

26、录录脂肪动员过程脂肪动员过程脂解激素脂解激素-受体受体G蛋白蛋白 AC ATPcAMP PKA+HSLa(无活性无活性)HSLb(有活性有活性)TG 甘油二酯甘油二酯 （DG）甘油一酯甘油一酯 甘甘 油油 FFA FFA FFA 甘油二酯脂肪酶甘油二酯脂肪酶 甘油一酯脂肪酶甘油一酯脂肪酶 u HSL-激素敏感性甘油三酯脂肪酶激素敏感性甘油三酯脂肪酶 目目 录录（二）脂酸的（二）脂酸的-氧化氧化组组 织：织：除除脑和成熟红细胞脑和成熟红细胞外外,大多数组织均可大多数组织均可进进 行，行，其中其中肝、肌肉肝、肌肉最活跃。最活跃。亚细胞：亚细胞：胞液、线粒体胞液、线粒体 目目 录录1.脂酸的活化脂酸

27、的活化 脂酰脂酰 CoA 的的生成生成（胞液胞液）脂酰脂酰CoA合成酶合成酶 ATP AMP PPi*脂酰脂酰CoA合成酶合成酶(acyl-CoA synthetase)存在存在于内质网及线粒体外膜上于内质网及线粒体外膜上 +CoACoA-SH-SH 目目 录录关键酶关键酶 2.脂酰脂酰CoA 进入线粒体进入线粒体目目 录录3.脂酸的脂酸的氧化氧化脱氢脱氢 加水加水 再脱氢再脱氢 硫解硫解 脂酰脂酰CoA L(+)-羟脂酰羟脂酰CoA酮脂酰酮脂酰CoA脂酰脂酰CoA+乙酰乙酰CoA 脂酰脂酰CoA 脱氢酶脱氢酶反反2-烯酰烯酰CoAL(+)-羟脂酰羟脂酰CoA脱氢酶脱氢酶 NAD+NADH+H

28、+2-烯脂酰烯脂酰CoA 水化酶水化酶H2O FADFADH2酮脂酰酮脂酰CoA 硫解酶硫解酶CoA-SH 目目 录录目目 录录5目目 录录目目 录录 NADH+H+FADH2 H2O 呼吸链呼吸链 2ATP H2O 呼吸链呼吸链 3ATP 乙酰乙酰CoA彻底氧化彻底氧化 三羧酸循环三羧酸循环 生成酮体生成酮体 肝外组织氧化利用肝外组织氧化利用 4乙酰乙酰CoA进入进入目目 录录脂酰脂酰CoA脱氢酶脱氢酶L(+)-羟脂酰羟脂酰CoA脱氢酶脱氢酶 NAD+NADH+H+-烯酰烯酰CoA 水化酶水化酶2H2OFADFADH2 酮脂酰酮脂酰CoA 硫解酶硫解酶CoA-SH脂酰脂酰CoA合成酶合成酶肉

29、肉碱碱转转运运载载体体ATPCoASHAMP PPiH2O呼吸链呼吸链 2ATP H2O 呼吸链呼吸链 3ATP 线线粒粒体体膜膜TAC 目目 录录活活 化化：消耗消耗2个高能磷酸键个高能磷酸键 氧氧 化化：每轮循环每轮循环 四个重复步骤：四个重复步骤：脱氢、水化、再脱氢、硫解脱氢、水化、再脱氢、硫解 产物：产物：1分子分子乙酰乙酰CoA1分子少两个碳原子的脂酰分子少两个碳原子的脂酰CoA1分子分子NADH+H+1分子分子FADH2 *脂酸氧化的能量生成脂酸氧化的能量生成 以以16碳软脂酸的氧化为例碳软脂酸的氧化为例目目 录录7 轮循环产物：轮循环产物：8分子分子乙酰乙酰CoA7分子分子NAD

30、H+H+7分子分子FADH2能量计算：能量计算：生成生成ATP 812+73+72=131 净生成净生成ATP 131 2=129目目 录录软软脂酸与葡萄糖在体内氧化脂酸与葡萄糖在体内氧化产产生生ATP的比的比较较软脂酸软脂酸葡萄糖葡萄糖以以1mol计计129 ATP38 ATP以以100g计计50.4 ATP21.1 ATP能量利用效率能量利用效率68%68%目目 录录（三）脂肪酸的其他氧化方式（三）脂肪酸的其他氧化方式1、脂肪酸、脂肪酸氧化氧化2、脂肪酸脂肪酸氧化氧化3、不饱和脂肪酸的氧化、不饱和脂肪酸的氧化目目 录录乙酰乙酸乙酰乙酸(acetoacetate)、-羟丁酸羟丁酸(-hydr

31、oxybutyrate)、丙酮丙酮(acetone)三者总称三者总称为为酮体酮体。血浆水平血浆水平：0.030.5mmol/L(0.35mg/dl)代谢定位：代谢定位：生成：生成：肝细胞线粒体肝细胞线粒体利用：利用：肝外组织（心、肾、脑、骨骼肌肝外组织（心、肾、脑、骨骼肌等）线粒体等）线粒体（四）酮体的生成和利用（四）酮体的生成和利用目目 录录CO2 CoASH CoASH NAD+NADH+H+-羟丁酸羟丁酸脱氢酶脱氢酶HMGCoA 合酶合酶乙酰乙酰乙酰乙酰CoA硫解酶硫解酶HMGCoA 裂解酶裂解酶1.酮体的生成酮体的生成 目目 录录 NAD+NADH+H+琥珀酰琥珀酰CoA 琥珀酸琥珀酸

32、 CoASH+ATP PPi+AMP CoASH 2.酮体的利用酮体的利用 琥珀酰琥珀酰CoA转硫酶转硫酶（心、肾、脑及骨（心、肾、脑及骨骼肌的线粒体）骼肌的线粒体）乙酰乙酰乙酰乙酰CoA硫激酶硫激酶（肾、心和脑（肾、心和脑的线粒体）的线粒体）乙酰乙酰乙酰乙酰CoA硫解硫解酶酶（心、肾、脑及（心、肾、脑及骨骼肌线粒体）骨骼肌线粒体）目目 录录2乙酰乙酰CoA 乙酰乙酰乙酰乙酰CoA 乙酰乙酰CoA 乙酰乙酸乙酰乙酸 HMGCoA D(-)-羟丁酸羟丁酸 丙酮丙酮 乙酰乙酰乙酰乙酰CoA 琥珀酰琥珀酰CoA 琥珀酸琥珀酸 酮体的生成和利用的总示意图酮体的生成和利用的总示意图2乙酰乙酰CoA 目目

33、 录录3.酮体生成的生理意义酮体生成的生理意义酮酮体体是是肝肝脏脏输输出出能能源源的的一一种种形形式式。并并且且酮酮体体可通过血脑屏障，是可通过血脑屏障，是脑组织脑组织的重要能源。的重要能源。酮酮体体利利用用的的增增加加可可减减少少糖糖的的利利用用，有有利利于于维维持血糖水平恒定，节省蛋白质的消耗持血糖水平恒定，节省蛋白质的消耗。目目 录录*3-磷酸甘油主要来自糖代谢。磷酸甘油主要来自糖代谢。*肝、肾等组织含有甘油激酶，可利用游离甘油。肝、肾等组织含有甘油激酶，可利用游离甘油。肝、肾甘油激酶肝、肾甘油激酶 ATP ADP （五）甘油的代谢（五）甘油的代谢目目 录录脂肪组织脂肪组织主要以主要以葡

34、萄糖葡萄糖为原料合成脂肪，也利用为原料合成脂肪，也利用CM或或VLDL中的中的FA合成脂肪。合成脂肪。二、甘油三酯的合成代谢二、甘油三酯的合成代谢 肝内质网可合成的肝内质网可合成的TG，组成组成VLDL入血。入血。小肠粘膜：小肠粘膜：利用脂肪消化产物再合成脂肪。利用脂肪消化产物再合成脂肪。原料：脂肪酸和原料：脂肪酸和磷酸甘油磷酸甘油目目 录录组组 织：织：肝肝（主要）（主要）、脂肪脂肪等组织等组织 亚细胞：亚细胞：胞液：胞液：主要合成主要合成1616碳的软脂酸（棕榈酸）碳的软脂酸（棕榈酸）肝线粒体、内质网：肝线粒体、内质网：碳链延长碳链延长1.合成部位合成部位（一）脂肪酸（软脂酸）的合成（一）

35、脂肪酸（软脂酸）的合成目目 录录NADPH的来源的来源 磷酸戊糖途径（主要来源）磷酸戊糖途径（主要来源）胞液中胞液中异柠檬酸脱氢酶异柠檬酸脱氢酶及及苹果酸酶苹果酸酶催化的反应催化的反应 乙酰乙酰CoA、ATP、HCO3、NADPH、Mn2+2.合成原料合成原料乙酰乙酰CoA的主要来源的主要来源乙酰乙酰CoA全部在线粒体内产生，通过全部在线粒体内产生，通过柠檬酸柠檬酸-丙酮酸循环丙酮酸循环(citrate pyruvate cycle)出线粒体。出线粒体。乙酰乙酰CoA 氨基酸氨基酸 Glu（主要）主要）目目 录录线线粒粒体体膜膜胞液胞液 线粒体基质线粒体基质 丙酮酸丙酮酸 丙酮酸丙酮酸 苹果酸

36、苹果酸 草酰乙酸草酰乙酸 柠檬酸柠檬酸 柠檬酸柠檬酸 乙酰乙酰CoA NADPH+H+NADP+苹果酸酶苹果酸酶 CoA 乙酰乙酰乙酰乙酰CoACoA ATP AMP PPi ATP柠檬酸裂解酶柠檬酸裂解酶 CoA 草酰乙酸草酰乙酸 H2O 柠檬酸合酶柠檬酸合酶 苹果酸苹果酸 CO2CO2柠檬酸柠檬酸丙酮酸循环丙酮酸循环目目 录录（1）丙二酸单酰丙二酸单酰CoA的合成的合成反应式反应式 丙二酰丙二酰CoA +ADP +Pi ATP+HCO3-+乙酰乙酰CoA 3.反应过程反应过程乙酰乙酰CoA 羧化羧化酶酶目目 录录乙酰乙酰CoA羧化酶羧化酶(acetyl CoA carboxylase)是是

37、脂酸合成的脂酸合成的限速酶限速酶，存在于胞液中，其辅基是，存在于胞液中，其辅基是生生物素物素，Mn2+是其激活剂。是其激活剂。目目 录录（2）软）软脂酸合成脂酸合成从乙酰从乙酰CoA及丙二酰及丙二酰CoA合成长链脂酸，合成长链脂酸，是一个重复加成过程，每次延长是一个重复加成过程，每次延长2个碳原子。个碳原子。各种生物合成脂酸的过程基本相似。各种生物合成脂酸的过程基本相似。目目 录录*软脂酸合成酶软脂酸合成酶 大肠杆菌大肠杆菌有有7种酶蛋白种酶蛋白（脂肪酰基转移酶、丙（脂肪酰基转移酶、丙二酰二酰CoA酰基转移酶、酰基转移酶、酮脂肪酰合成酶、酮脂肪酰合成酶、酮脂肪酰还原酶、酮脂肪酰还原酶、羟脂酰基

38、脱水酶、脂羟脂酰基脱水酶、脂烯酰还原酶和硫酯酶）烯酰还原酶和硫酯酶），聚合在一起构成，聚合在一起构成多酶体系多酶体系。目目 录录高等动物高等动物7种酶活性都在一条多肽链上，属多种酶活性都在一条多肽链上，属多功能酶，由一个基因编码；有活性的酶功能酶，由一个基因编码；有活性的酶为两相同亚基首尾相连组成的二聚体。为两相同亚基首尾相连组成的二聚体。目目 录录*软脂酸的合成过程软脂酸的合成过程底物进入底物进入酶分子酶分子 乙酰乙酰CoA 丙二酰丙二酰CoA 软脂酸软脂酸合成酶合成酶 乙酰基乙酰基（第一个）（第一个）丙二酰基丙二酰基目目 录录缩合缩合 CO2 还还 原原 NADPH+H+NADP+脱水脱水

39、 H2O 再还原再还原 NADPH+H+NADP+目目 录录目目 录录经经过过7 7轮轮循循环环反反应应，每每次次加加上上一一个个丙丙二二酰酰基基，增增加加两两个个碳碳原子，最终释出软酯酸。原子，最终释出软酯酸。CESO=C CH3 ACPSC=O CH2COO-CESO=C CH2 CH2 CH2 CH2 CH3 ACPSC=O CH2COO-CESO=C CH2 CH2 CH2 CH2 CH2 CH2 CH3 ACPSC=O CH2COO-O-O=C CH2 CH2 CH2 CH2 CH2 CH2 CH3 CH2CH2 CH2 CH2 CH2 CH2 CH2 CH2 CEACPHS HS+

40、4H+4e-CO2 CESO=C CH2 CH2 CH3 ACPSC=O CH2COO-4H+4e-CO2 4H+4e-CO2 目目 录录目目 录录软脂酸合成的总反应软脂酸合成的总反应 CH3COSCoA +7 HOOCH2COSCoA +14NADPH+H+CH3(CH2)14COOH +7 CO2 +6H2O +8HSCoA+14NADP+目目 录录4 4、脂酸碳链的延长和缩短、脂酸碳链的延长和缩短（1）.内质网脂酸碳链延长酶系内质网脂酸碳链延长酶系 以以 丙丙 二二 酰酰 CoA为为 二二 碳碳 单单 位位 供供 体体，由由 NADPH+H+供供氢氢经经缩缩合合、加加氢氢、脱脱水水、再再

41、加加氢氢等等一一轮轮反反应应增增加加2个个碳碳原原子子，合合成成过过程程类类似似软软脂脂酸酸合合成成，但但脂脂酰酰基基连连在在 CoASH 上上进进行行反反应应，可延长至可延长至24碳，以碳，以18碳硬脂酸为最多。碳硬脂酸为最多。目目 录录（2）.线粒体脂酸碳链延长酶系线粒体脂酸碳链延长酶系 以以 乙乙 酰酰 CoA为为 二二 碳碳 单单 位位 供供 体体，由由 NADPH+H+供供氢氢，过过程程与与氧氧化化的的逆逆反反应应基基本本相相似似，需需-烯烯酰酰还还原原酶酶，一一轮轮反反应应增增加加2个个碳碳原原子子，可可延延长长至至24碳碳或或26碳碳，以以硬硬脂脂酸酸最多。最多。目目 录录（二）

42、（二）磷酸甘油的来源磷酸甘油的来源1、来自糖酵解、来自糖酵解磷酸二羟丙酮还原生成磷酸二羟丙酮还原生成2、肝、肾甘油激酶肝、肾甘油激酶 ATP ADP 目目 录录*甘油和脂酸主要来自于葡萄糖代谢，也甘油和脂酸主要来自于葡萄糖代谢，也可来自可来自CM中的中的FFA（来自食物脂肪）来自食物脂肪）1.甘油一酯途径（小肠粘膜细胞）甘油一酯途径（小肠粘膜细胞）2.甘油二酯途径（肝、脂肪细胞甘油二酯途径（肝、脂肪细胞）（三）甘油三脂的合成（三）甘油三脂的合成合成方式：合成方式：目目 录录甘油一酯途径 CoACoA+RCOOH RCOOH RCORCOCoACoA 脂酰脂酰CoA合成酶合成酶 ATP ATP

43、AMP AMP PPiPPi 酯酰酯酰CoA 转移酶转移酶 CoA R2COCoA R3COCoA CoA 酯酰酯酰CoA 转移酶转移酶目目 录录甘油二酯途径 酯酰酯酰CoA转移酶转移酶 CoA R1COCoA 酯酰酯酰CoA 转移酶转移酶 CoA R2COCoA 磷脂酸磷脂酸磷酸酶磷酸酶Pi 酯酰酯酰CoA 转移酶转移酶 CoA R3COCoA 目目 录录三、多不饱和脂酸的重要衍生物三、多不饱和脂酸的重要衍生物 前列腺素前列腺素(Prostaglandin,PG)血栓血栓噁噁噁噁烷烷(thromboxane,TX)白白 三三 烯烯(leukotrienes,LT)以上物质均是花生四烯酸的衍生

44、物以上物质均是花生四烯酸的衍生物目目 录录PG 具具二十碳的不饱和脂酸二十碳的不饱和脂酸，以，以前列腺酸前列腺酸为基本骨架为基本骨架具一个具一个五碳环五碳环和和两条侧链两条侧链 花生四烯酸花生四烯酸（20:45，8，11，14）前列腺酸前列腺酸*前列腺素、血栓噁烷、白三烯的化学结构前列腺素、血栓噁烷、白三烯的化学结构及命名及命名目目 录录目目 录录TX 有有前列腺酸样骨架前列腺酸样骨架，但五碳环为含氧的，但五碳环为含氧的噁噁烷烷代替。代替。目目 录录LT 分子中有四个分子中有四个双键双键(LTB4)目目 录录合成部位：合成部位：PG 除红细胞外的除红细胞外的 全身各组织全身各组织 TX 血小板

45、血小板合成原料：合成原料：花生四烯酸花生四烯酸合成过程：合成过程：(一一)前列腺素及前列腺素及血栓素的合成血栓素的合成 目目 录录(二二).白三烯的合成白三烯的合成 花生四烯酸花生四烯酸 5-氢过氧化廿碳四烯酸氢过氧化廿碳四烯酸 5-脂过氧化酶脂过氧化酶（lipoxygenase）脱水酶脱水酶 白三烯（白三烯（LTA4）LTB4、LTC4、LTD4及及LTE4等等 目目 录录PGE2诱发炎症，诱发炎症，促局部血管扩张。促局部血管扩张。PGE2、PGA2 使动脉平滑肌舒张而使动脉平滑肌舒张而降血压降血压。PGE2、PGI2抑制胃酸分泌，促胃肠平滑肌蠕动。抑制胃酸分泌，促胃肠平滑肌蠕动。PGF2使

46、卵巢平滑肌收缩引起排卵，使子宫体收使卵巢平滑肌收缩引起排卵，使子宫体收缩加强促分娩。缩加强促分娩。（三）（三）PG、TX及及LT的生理功能的生理功能1.PG 目目 录录TXA2 强烈促血小板聚集，并使血管收缩促血强烈促血小板聚集，并使血管收缩促血栓形成，栓形成，PGI2、PGI3对抗它们的作用。对抗它们的作用。TXA3促血小板聚集，较促血小板聚集，较TXA2弱得多。弱得多。2、TX(血栓恶烷血栓恶烷)目目 录录3.LT LTC4、LTD4及及LTE4被证实是引起过敏反应的被证实是引起过敏反应的慢反应物质。慢反应物质。LTD4还使毛细血管通透性增加。还使毛细血管通透性增加。LTB4还可调节白细胞

47、的游走及趋化等功能，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。促进炎症及过敏反应的发展。目目 录录第第 四四 节节 磷磷 脂脂 的的 代代 谢谢Metabolism of Phospholipid目目 录录磷磷 脂脂定义定义 含磷酸的脂类称磷酯。含磷酸的脂类称磷酯。分类分类 甘油磷脂甘油磷脂 由甘油构成的磷酯由甘油构成的磷酯 （体内含量最多的磷脂）（体内含量最多的磷脂）鞘鞘 磷磷 脂脂 由鞘氨醇构成的磷脂由鞘氨醇构成的磷脂X 指与磷酸羟基相连的取代基，包括胆碱、水、乙指与磷酸羟基相连的取代基，包括胆碱、水、乙醇胺、丝氨酸、甘油、肌醇、磷脂酰甘油等。醇胺、丝氨酸、甘油、肌醇、磷

48、脂酰甘油等。FAFAPiX 甘甘油油FA PiX 鞘鞘氨氨醇醇目目 录录一、磷脂的生理功能一、磷脂的生理功能1、是生物膜的组分、是生物膜的组分2、参与脂蛋白的组成与转运、参与脂蛋白的组成与转运3、它的衍生物中含激素的第二信使、它的衍生物中含激素的第二信使4、组成肺胞的表面活性物质、组成肺胞的表面活性物质(二软脂酰胆硷二软脂酰胆硷)5、组成血小板活化因子、组成血小板活化因子6、组成神经鞘磷脂、组成神经鞘磷脂目目 录录二、甘油磷脂的代谢二、甘油磷脂的代谢组成组成：甘油、脂酸、磷脂、含氮化合物甘油、脂酸、磷脂、含氮化合物结构结构：功能功能：含一个极性头、两条疏水尾，构成生物膜含一个极性头、两条疏水尾

49、，构成生物膜的磷脂双分子层。的磷脂双分子层。常为花生四烯酸常为花生四烯酸 X X=胆碱、水、乙醇胺、胆碱、水、乙醇胺、丝氨酸、甘油、肌醇、丝氨酸、甘油、肌醇、磷脂酰甘油等磷脂酰甘油等 *甘油磷脂的组成、分类及结构甘油磷脂的组成、分类及结构目目 录录磷磷脂脂双双分分子子层层的的形形成成目目 录录(cephalin)(lecithin)磷脂酰肌醇磷脂酰肌醇(phosphatidyl inositol)磷脂酰丝氨酸磷脂酰丝氨酸(phosphatidyl serine)目目 录录心磷脂心磷脂(cardiolipin)目目 录录1.合成部位合成部位全身各组织内质网，肝、肾、肠等组织最全身各组织内质网，肝

50、、肾、肠等组织最活跃。活跃。2.合成原料及辅助因子合成原料及辅助因子脂酸、甘油、磷酸盐、胆碱、丝氨酸、肌脂酸、甘油、磷酸盐、胆碱、丝氨酸、肌醇、醇、ATP、CTP（一）甘油磷脂的合成（一）甘油磷脂的合成目目 录录(1)胆碱已醇胺的活化胆碱已醇胺的活化(2)脑磷脂卵磷脂生成脑磷脂卵磷脂生成目目 录录目目 录录3.合成基本过程合成基本过程（1）甘油二酯）甘油二酯合成途径合成途径(2)CDP甘油二甘油二脂合成途径脂合成途径目目 录录目目 录录甘甘油油磷磷脂脂的的合合成成在在内内质质网网膜膜外外侧侧面面进进行行。最最近近发发现现，在在胞胞液液中中存存在在一一类类能能促促进进磷磷脂脂在在细细胞胞内内膜膜