生化-第5章-脂代谢课件.ppt

第五章第五章 脂类代谢脂类代谢Chapter 5 Metabolism of Lipids 本章要求本章要求1.熟悉各类血浆脂蛋白的合成部位、组成特点、代熟悉各类血浆脂蛋白的合成部位、组成特点、代谢途径和主要生理功能谢途径和主要生理功能。2.熟悉脂肪动员的概念和调节因素；掌握脂肪酸熟悉脂肪动员的概念和调节因素；掌握脂肪酸氧化的基本过程和能量生成。氧化的基本过程和能量生成。3.掌握酮体的组成、生成和利用。掌握酮体的组成、生成和利用。4.熟悉脂肪酸合成的特征和代谢调节。熟悉脂肪酸合成的特征和代谢调节。5.熟悉磷脂的分类、磷脂酶的水解部位和主要产物。熟悉磷脂的分类、磷脂酶的水解部位和主要产物。6.熟悉胆固醇的结构、分类和生理功能熟悉胆固醇的结构、分类和生理功能;掌握机体掌握机体胆固醇内源性合成的原料、受调节的酶。胆固醇内源性合成的原料、受调节的酶。第一节第一节 概述概述Introduction 一、脂类的概念与组成一、脂类的概念与组成不溶于水而易溶于乙醚、氯仿、苯等不溶于水而易溶于乙醚、氯仿、苯等脂溶性溶剂。脂溶性溶剂。三酰甘油三酰甘油 (triacylglycerol,TAG)(triacylglycerol,TAG)胆固醇胆固醇 (cholesterol,CHOL)(cholesterol,CHOL)胆固醇酯胆固醇酯 (cholesterol ester,CE)(cholesterol ester,CE)磷脂磷脂 (phospholipid,PL)(phospholipid,PL)糖脂糖脂 (glycolipid)(glycolipid)定义定义:分类分类:类脂类脂(lipoid)(lipoid)脂肪脂肪 (fat)(fat)三酰甘油三酰甘油 甘油磷脂甘油磷脂(phosphoglyceride)胆固醇酯胆固醇酯 FA胆固醇胆固醇 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、磷脂酰甘油等。磷脂酰甘油等。脂类物质的基本构成：脂类物质的基本构成：二、脂类的生理功能二、脂类的生理功能1.1.供能与储能供能与储能1g 1g 脂肪脂肪=38kJ=38kJ1g 1g 蛋白质蛋白质 =17kJ=17kJ1g 1g 葡萄糖葡萄糖 =17kJ=17kJ三酰甘油疏水，储存时不带水分子，三酰甘油疏水，储存时不带水分子，体积小体积小。2.2.维持生物膜的正常结构与功能维持生物膜的正常结构与功能 构成生物膜的脂质主要是磷脂、糖脂和胆构成生物膜的脂质主要是磷脂、糖脂和胆固醇，以固醇，以磷脂磷脂最多。最多。3.3.脂肪组织是内分泌器官脂肪组织是内分泌器官4.4.脂类是机体众多信号分子的前体脂类是机体众多信号分子的前体5.5.其他功能其他功能瘦蛋白、脂联素和抵抗素为脂肪源性瘦蛋白、脂联素和抵抗素为脂肪源性胆固醇转化为维生素胆固醇转化为维生素D D3 3和类固醇激素；和类固醇激素；PIPPIP2 2分解为分解为IPIP3 3和和DAGDAG，作为第二信使。，作为第二信使。胆固醇转化生成胆汁酸，促进脂类消化吸收；胆固醇转化生成胆汁酸，促进脂类消化吸收；促进脂溶性维生素的消化、吸收和运转；促进脂溶性维生素的消化、吸收和运转；肺表面活性物质和血小板活化因子肺表面活性物质和血小板活化因子三、脂类的消化吸收三、脂类的消化吸收条件条件:乳化剂乳化剂如胆汁酸盐的乳化作用如胆汁酸盐的乳化作用 酶酶的催化作用的催化作用 部位部位:胃及小肠上段胃及小肠上段胆盐在脂肪消化中的作用胆盐在脂肪消化中的作用乳化乳化 消化酶消化酶 三酰甘油三酰甘油食物中的脂类食物中的脂类2-2-单酰甘油单酰甘油+2 FFA+2 FFA磷脂磷脂溶血磷脂溶血磷脂 +FFA+FFA磷脂酶磷脂酶A2 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+FFA 胰脂酶胰脂酶 辅脂酶辅脂酶 微团微团 (micelles)(micelles)消化脂类的酶消化脂类的酶:中链及短链脂酸构成的中链及短链脂酸构成的TG TG 乳化乳化 吸收吸收 脂肪酶脂肪酶 甘油甘油 +FFA +FFA 门静脉门静脉 血循环血循环肠黏膜肠黏膜 细胞细胞 吸收方式吸收方式:长链脂酸及长链脂酸及2-2-单酰甘油单酰甘油 肠黏膜细胞肠黏膜细胞（酯化成（酯化成TGTG）胆固醇及游离脂酸胆固醇及游离脂酸 肠黏膜细胞肠黏膜细胞（酯化成（酯化成CECE）淋巴管淋巴管 血循环血循环乳糜微粒乳糜微粒(chylomicronchylomicron,CM),CM)TGTG、CECE、PL PL +载脂蛋白载脂蛋白(apo)B-48(apo)B-48、C C、A-A-、A-A-溶血磷脂及游离脂酸溶血磷脂及游离脂酸 肠黏膜细胞（酯化成（酯化成PLPL）第二节第二节Lipoprotein血浆脂蛋白血浆脂蛋白血浆所含脂类统称血浆所含脂类统称血脂，血脂，包括：包括：三酰甘三酰甘油、磷脂、胆固醇及其酯以及游离脂肪酸。油、磷脂、胆固醇及其酯以及游离脂肪酸。外源性外源性从食物中摄取从食物中摄取 内源性内源性脂库中脂库中三酰甘油动员三酰甘油动员释放释放 肝、脂肪细胞及其他组织肝、脂肪细胞及其他组织合成合成后释放入血后释放入血定义：定义：来源：来源：一、血脂一、血脂血脂含量受血脂含量受膳食、年龄、性别、职业膳食、年龄、性别、职业及及代谢代谢等的影响，波动范围很大，故临床抽取等的影响，波动范围很大，故临床抽取空腹血空腹血进进行血脂检测行血脂检测测定：测定：去路：去路：氧化分解氧化分解构成生物膜构成生物膜进入脂库储存进入脂库储存转变为其他物质转变为其他物质组成组成血浆含量血浆含量空腹时主空腹时主要来源要来源mg/mlmmol/L总脂总脂400700(500)三酰甘油三酰甘油10150(100)0.111.69(1.13)肝肝总胆固醇总胆固醇100250(200)2.596.47(5.17)肝肝胆固醇酯胆固醇酯70250(200)1.815.17(3.75)游离胆固醇游离胆固醇4070(55)1.031.81(1.42)总磷脂总磷脂150250(200)48.4480.73(64.58)肝肝卵磷脂卵磷脂50200(100)16.164.6(32.3)肝肝神经磷脂神经磷脂50130(70)16.142.0(22.6)肝肝脑磷脂脑磷脂1535(20)4.813.0(6.4)肝肝游离脂酸游离脂酸520(15)脂肪组织脂肪组织正常成人空腹血脂的组成及含量正常成人空腹血脂的组成及含量注：括号内为均值注：括号内为均值血脂与血浆中的蛋白质结合，以脂蛋白血脂与血浆中的蛋白质结合，以脂蛋白(lipoprotein)(lipoprotein)形式而运输。形式而运输。各种血浆脂蛋白所含脂类及蛋白质不同，故各种血浆脂蛋白所含脂类及蛋白质不同，故其其理化性质（密度、颗粒大小、表面电荷、电泳理化性质（密度、颗粒大小、表面电荷、电泳速率及免疫性）速率及免疫性）也不同，利用不同的技术和方法也不同，利用不同的技术和方法可将血浆脂蛋白分为若干类可将血浆脂蛋白分为若干类.目前应用最为广泛的是目前应用最为广泛的是超速离心法超速离心法和和电泳法电泳法。二、血浆脂蛋白的分类二、血浆脂蛋白的分类超速离心法：超速离心法：CMCM、VLDLVLDL、LDLLDL、HDLHDL乳糜微粒乳糜微粒chylomicron(chylomicron(CMCM)极低密度脂蛋白极低密度脂蛋白very low density lipoprotein very low density lipoprotein(VLDLVLDL)低密度脂蛋白低密度脂蛋白low density lipoprotein(low density lipoprotein(LDLLDL)高密度脂蛋白高密度脂蛋白high density lipoprotein high density lipoprotein(HDLHDL)电泳法电泳法图注：缓冲液图注：缓冲液pH=8.6pH=8.6，表示血浆加样位置表示血浆加样位置 CM VLDL LDL HDL密度密度0.950.951.0061.0061.0631.0631.210组组成成脂类脂类含含TG最多最多，80%90%含含TG 50%70%含含胆固醇及其酯胆固醇及其酯最多，最多，40%50%含含脂类脂类50%蛋白蛋白质质最少最少,1%5%10%20%25%最多，约最多，约50%载脂蛋白载脂蛋白组成组成apoB48、E A、A A、C C、CapoB100、C、C C、EapoB100apo A、A三、血浆脂蛋白的组成三、血浆脂蛋白的组成载脂蛋白载脂蛋白(apolipoprotein,(apolipoprotein,apoapo)指指血浆脂蛋白中的蛋白质部分。血浆脂蛋白中的蛋白质部分。apo A:Aapo A:A、AA、A A、AVAVapo B:apo B:B100B100、B48B48apo C:Capo C:C、CC、CC、CCapo Dapo Dapo Eapo E载脂蛋白载脂蛋白定义：定义：种类种类:（2020多种）多种）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：AA激活激活LCAT(LCAT(卵磷酯胆固醇脂转移酶卵磷酯胆固醇脂转移酶)CC激活激活LPL(LPL(脂蛋白脂肪酶脂蛋白脂肪酶)AA辅助激活辅助激活LPLLPL；CC抑制抑制LPLLPLAA激活激活HL(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：AA识别识别HDLHDL受体受体;B100B100、E E 识别识别LDLLDL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 功能：功能：疏水性较强的疏水性较强的TGTG及及胆固醇酯胆固醇酯位于位于内核内核。脂蛋白的结构脂蛋白的结构一般为一般为球状球状，可分，可分为为极性（亲水）的极性（亲水）的表面表面和和非极性（疏非极性（疏水）的核心水）的核心四、脂蛋白的结构四、脂蛋白的结构 亲水表面亲水表面由具极性及非极性基团的由具极性及非极性基团的载脂蛋白、载脂蛋白、磷脂、游离胆固醇磷脂、游离胆固醇构成，以单分子层借其非极性构成，以单分子层借其非极性疏水基团与内部疏水链相联系，极性基团朝外。疏水基团与内部疏水链相联系，极性基团朝外。（一）（一）CM（二）（二）VLDL（三）（三）LDL（四）（四）HDL 运输外源性运输外源性TG的主要形式的主要形式运输内源性脂肪的主要形式运输内源性脂肪的主要形式参与胆固醇的逆向转运参与胆固醇的逆向转运运输内源性胆固醇的主要形运输内源性胆固醇的主要形式式五、血浆脂蛋白的代谢五、血浆脂蛋白的代谢 脂类代谢异常可引起血脂水平改变，若血脂类代谢异常可引起血脂水平改变，若血脂浓度高于正常值上限即可称为脂浓度高于正常值上限即可称为高脂血症高脂血症。（一）高脂血症（一）高脂血症(hyperlipidermia)六、血脂测定与血脂异常六、血脂测定与血脂异常（二）异常脂蛋白血症（二）异常脂蛋白血症(dyslipoproteinemia)血浆中的脂类以血浆脂蛋白的形式运输和血浆中的脂类以血浆脂蛋白的形式运输和代谢，故血脂的异常必然反映为血浆脂蛋白代谢，故血脂的异常必然反映为血浆脂蛋白的异常，称为的异常，称为异常脂蛋白血症异常脂蛋白血症。三酰甘油三酰甘油（TGTG）总胆固醇总胆固醇（TCTC）高密度脂蛋白高密度脂蛋白胆固醇胆固醇 HDL-C HDL-C 低密度脂蛋白低密度脂蛋白胆固醇胆固醇 LDL-CLDL-C正常范围正常范围150150200 200 4040130 130 边缘升高边缘升高150150199199200200239239150150199199升高升高200200 240 240 160 160 减低减低4040实验室检查：实验室检查：中国成人血脂异常防治指南中国成人血脂异常防治指南中国成人血脂异常防治指南中国成人血脂异常防治指南,中华心血管病杂志中华心血管病杂志中华心血管病杂志中华心血管病杂志,2007,35(5):390,2007,35(5):390,2007,35(5):390,2007,35(5):390症状症状脂质在真皮内沉积所引起的脂质在真皮内沉积所引起的黄色瘤黄色瘤脂质在血管内皮沉积所引起的脂质在血管内皮沉积所引起的动脉粥动脉粥样硬化样硬化,产生产生冠心病冠心病和和周围血管病周围血管病等等体征体征角膜弓角膜弓和和脂血症眼底改变脂血症眼底改变实验室检查实验室检查TCTC、TGTG、LDL-CLDL-C、HDL-CHDL-C异常异常诊断：诊断：型型 家族性高乳糜血症家族性高乳糜血症:外源性三酰甘油升高；外源性三酰甘油升高；型型 家族性高胆固醇血症家族性高胆固醇血症:AA型胆固醇增高，三酰甘油正型胆固醇增高，三酰甘油正常常,LDL,LDL增高；增高；BB型胆固醇和三酰甘油都升高；型胆固醇和三酰甘油都升高；型型 家族性异常家族性异常脂蛋白血症脂蛋白血症:胆固醇、三酰甘油均明显胆固醇、三酰甘油均明显升高（升高（CMCM残粒及残粒及VLDLVLDL均增高）；均增高）；型型 高前高前脂蛋白血症脂蛋白血症:VLDLVLDL增高，三酰甘油明显升高，增高，三酰甘油明显升高，胆固醇正常或偏高；胆固醇正常或偏高；型型 混合型高三酰甘油血症混合型高三酰甘油血症:CMCM及及VLDLVLDL增高，三酰甘油及增高，三酰甘油及胆固醇均升高，以三酰甘油明显升高为主。胆固醇均升高，以三酰甘油明显升高为主。诊断：诊断：分类分类|高胆固醇血症高胆固醇血症|高三酰甘油血症高三酰甘油血症|混合型高脂血症混合型高脂血症|低高密度脂蛋白血症低高密度脂蛋白血症诊断：诊断：临床分型临床分型|原发性血脂异常：原发性血脂异常：未找到系统性疾病引起血脂异未找到系统性疾病引起血脂异常，往往由于遗传因素或后天环境因素、生活方常，往往由于遗传因素或后天环境因素、生活方式不良所致式不良所致|继发性血脂异常：继发性血脂异常：常见于常见于糖尿病糖尿病 ；甲减甲减 ；肾病。肾病。药物性；药物性；其它其它肝胆系统疾病、胰肝胆系统疾病、胰腺炎、长期过量饮酒等。腺炎、长期过量饮酒等。诊断：诊断：分型分型第三节第三节三酰甘油的代谢三酰甘油的代谢Metabolism of Triglyceride三酰甘油：三酰甘油：又称脂肪或甘油三酯又称脂肪或甘油三酯（triacylglyceroltriacylglycerol，TGTG），是由甘，是由甘油和三分子脂肪酸组成，占油和三分子脂肪酸组成，占体重的体重的10%10%20%20%，是机体内，是机体内产能最多的营养物质，也是产能最多的营养物质，也是机体内最为有效的储能形式。机体内最为有效的储能形式。一、脂肪酸的化学一、脂肪酸的化学脂肪酸是含有羧基的有机烃类化合物，脂肪酸是含有羧基的有机烃类化合物，体内体内天然存在的脂肪酸多含有天然存在的脂肪酸多含有偶数碳原子偶数碳原子。（一）脂肪酸分类（一）脂肪酸分类根据碳原子根据碳原子数目多少数目多少短链脂肪酸短链脂肪酸（碳链中碳原子少于（碳链中碳原子少于6 6个）个）中链脂肪酸中链脂肪酸（6C6C12C12C）长链脂肪酸长链脂肪酸（碳链中碳原子多于（碳链中碳原子多于1212个）个）根据有无双键根据有无双键饱和脂肪酸饱和脂肪酸 (saturated fatty acid)(saturated fatty acid)不饱和脂肪酸不饱和脂肪酸 (unsaturated fatty acid)(unsaturated fatty acid)单不饱和脂肪酸单不饱和脂肪酸 多不饱和脂肪酸多不饱和脂肪酸顺式不饱和脂肪酸顺式不饱和脂肪酸 反式不饱和脂肪酸反式不饱和脂肪酸（二）脂肪酸命名（二）脂肪酸命名脂肪酸中的碳原子表示方法：脂肪酸中的碳原子表示方法：（1 1）羧基碳为羧基碳为11，向甲基碳方向标记为，向甲基碳方向标记为22、33等；等；（2 2）把邻近羧基碳的碳原子标记为）把邻近羧基碳的碳原子标记为碳原子碳原子，向甲基方，向甲基方向顺序标记为向顺序标记为和和等原子；等原子；（3 3）甲基碳为甲基碳为-1-1，向羧基方向依次为，向羧基方向依次为-2-2和和-3-3等。等。命名原则：命名原则：先说明所含先说明所含碳原子数目碳原子数目，再指明不，再指明不饱和双键的位置饱和双键的位置和和数目数目。CH3 CH2 CH2 CH2 CH2 CH2 CH2 CH2 CH2 CH2 CH2 COOH 编码编码 12 11 10 9 8 7 6 5 4 3 2 1编码编码 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12例如亚油酸例如亚油酸（1818个碳原子，两个不饱和键。个碳原子，两个不饱和键。):):编码体系编码体系:18:182,2,9,129,12；编码体系编码体系:18182,-62,-6，9 9脂肪酸中的碳原子表示方法：脂肪酸中的碳原子表示方法：依据第一个不饱和双键碳原子的位置，脂肪依据第一个不饱和双键碳原子的位置，脂肪酸可以分为酸可以分为-3-3、-6-6、-7-7和和-9-9等不饱和等不饱和脂肪酸类别，称为脂肪酸类别，称为族族。亚油酸归属为。亚油酸归属为-6-6脂脂肪酸。肪酸。同同族的不饱和脂肪酸可以相互转化的，而族的不饱和脂肪酸可以相互转化的，而不同不同族的不饱和脂肪酸不可以相互转化的。族的不饱和脂肪酸不可以相互转化的。自身合成自身合成营养非必需脂肪酸营养非必需脂肪酸（non-nutritional non-nutritional essential fatty acidessential fatty acid）从食物中摄取从食物中摄取。营养必需脂肪酸营养必需脂肪酸（nutritional nutritional essential fatty acidessential fatty acid）（三）脂肪酸来源（三）脂肪酸来源机体内脂肪酸的来源有机体内脂肪酸的来源有两条途径两条途径：机体需要但是自身不能合成、必须由膳食摄机体需要但是自身不能合成、必须由膳食摄入的脂肪酸。入的脂肪酸。常见的人体营养必需脂肪酸有常见的人体营养必需脂肪酸有亚油亚油酸，亚麻酸，花生四烯酸酸，亚麻酸，花生四烯酸等。等。营养必需脂肪酸：营养必需脂肪酸：习惯命名习惯命名系统命名系统命名-族族 主要来源主要来源月桂酸月桂酸12 0动物和植物食物动物和植物食物豆蔻酸豆蔻酸14 0动物和植物食物动物和植物食物棕榈酸棕榈酸16 0动物和植物食物动物和植物食物硬脂酸硬脂酸18 0动物和植物食物动物和植物食物花生酸花生酸20 0动物和植物食物动物和植物食物棕榈油酸棕榈油酸16 19-7动物和植物食物动物和植物食物油酸油酸18 19-9动物和植物食物动物和植物食物亚油酸亚油酸18 29,12-6大豆、花生等植物油大豆、花生等植物油-亚麻酸亚麻酸18 39,12,15-3芝麻、胡桃等油脂芝麻、胡桃等油脂-亚麻酸亚麻酸18 36,9,12-6芝麻、胡桃等油脂芝麻、胡桃等油脂花生四烯酸花生四烯酸20 45，8，11，14-6花生等植物油花生等植物油EPA20 55，8，11，14，17-3深海鱼类，人乳深海鱼类，人乳DPA22 57，10，13，16，19-3深海鱼类，人乳深海鱼类，人乳DHA22 64，7，10，13，16，19-3深海鱼类，人乳深海鱼类，人乳表表5-5 5-5 常见脂肪酸的命名、分类和主要来源常见脂肪酸的命名、分类和主要来源二、脂肪动员二、脂肪动员 脂肪动员脂肪动员(fat mobilization)(fat mobilization)，是指储存在脂肪组，是指储存在脂肪组织中的织中的脂肪在各种脂肪酶作用下被水解为游离脂脂肪在各种脂肪酶作用下被水解为游离脂肪酸和甘油肪酸和甘油，水解产物释放入血并被机体组织利，水解产物释放入血并被机体组织利用的过程。用的过程。定义：定义：调节酶调节酶:激素敏感性三酰甘油脂肪酶激素敏感性三酰甘油脂肪酶-HSL-HSL脂肪动员过程：脂肪动员过程：HSLTG 二酰甘油二酰甘油FFA HSLHSL-激素敏感性激素敏感性三酰甘油脂肪酶三酰甘油脂肪酶 单酰甘油单酰甘油 二酰甘油二酰甘油脂肪酶脂肪酶 FFA 甘油甘油 单酰甘油单酰甘油脂肪酶脂肪酶 FFA 促脂解激素促脂解激素(lipolytic hormone)(lipolytic hormone)：能增强：能增强HSLHSL的活的活性，包括性，包括肾上腺素、胰高血糖素肾上腺素、胰高血糖素和和促肾上腺皮促肾上腺皮质激素质激素。抗脂解激素抗脂解激素(anti-lipolytic hormone)(anti-lipolytic hormone)：能抑制：能抑制HSLHSL活活性，抑制脂肪动员，包括性，抑制脂肪动员，包括胰岛素胰岛素和和前列腺素前列腺素等。等。脂解激素脂解激素胰岛素胰岛素HSLHSL 脂肪动员脂肪动员 禁食禁食,饥饥饿，交感饿，交感神经兴奋神经兴奋进食进食HSLHSL 脂肪动员脂肪动员 抑制抑制激活激活脂肪动员的调节：脂肪动员的调节：血液运输血液运输甘油甘油肝（含甘油激酶）肝（含甘油激酶）脂肪动员的产物：脂肪动员的产物：糖酵解糖酵解糖异生糖异生三、脂肪酸的分解代谢三、脂肪酸的分解代谢在在氧供应充足氧供应充足的条件下，脂肪酸可在体内的条件下，脂肪酸可在体内分解分解成成COCO2 2和和H H2 2O O，释放出大量能量释放出大量能量，以，以ATPATP形式供机体形式供机体利用。大致分为利用。大致分为活化活化、转移转移、氧化氧化和和ATPATP生成生成四四个阶段。个阶段。肝和肌肉反应最为活跃肝和肌肉反应最为活跃，但，但脑、神经组织及脑、神经组织及红细胞红细胞等不能直接分解利用脂肪酸等不能直接分解利用脂肪酸。定义：定义：部位：部位：(一一)脂肪酸的活化脂肪酸的活化RCOOH 脂酰脂酰CoA合成酶合成酶 HSCoA ATP AMP+PPiRCOSCoA 脂肪酸获能的过程脂肪酸获能的过程部位：部位：线粒体外线粒体外耗能：耗能：2 2分子高能磷酸键分子高能磷酸键(二二)脂酰脂酰CoA转移进入线粒体转移进入线粒体 CH3|CH3-N+-CH2-CH-CH2-COOH|CH3 OH肉碱肉碱肉碱脂酰转移酶肉碱脂酰转移酶肉碱脂酰转移酶肉碱脂酰转移酶肉碱肉碱-脂酰肉碱转位酶脂酰肉碱转位酶三个酶三个酶膜间腔膜间腔线粒体基质线粒体基质 肉碱肉碱 脂酰肉碱脂酰肉碱 CoA脂酰肉碱脂酰肉碱 氧化氧化 脂酰脂酰CoA 脂酰脂酰CoA 肉碱肉碱 CoA胞液胞液 酶酶外膜外膜 内膜内膜 酶(二二)脂酰脂酰CoA转移进入线粒体转移进入线粒体酶酶：肉碱脂酰转移酶：肉碱脂酰转移酶酶酶：肉碱脂酰转移酶：肉碱脂酰转移酶酶酶：肉碱：肉碱-脂酰肉碱转位酶脂酰肉碱转位酶酶调节酶：调节酶：肉碱脂酰转移酶肉碱脂酰转移酶调节：调节：受到受到丙二酰丙二酰CoACoA抑制。丙二酰抑制。丙二酰CoACoA又又受胰岛素的诱导。受胰岛素的诱导。饥饿或禁食饥饿或禁食胰岛素胰岛素丙二酰丙二酰CoACoA 肉碱脂酰转肉碱脂酰转移酶移酶 脂肪酸进入脂肪酸进入线粒体线粒体脂肪酸氧化脂肪酸氧化(三三)脂肪酸的脂肪酸的氧化氧化 脂肪酸从羧基端开始，每次断裂两个碳原子，脂肪酸从羧基端开始，每次断裂两个碳原子，以乙酰以乙酰CoACoA的形式释放。的形式释放。由于反应均发生在由于反应均发生在-碳原碳原子上，故称子上，故称脂肪酸脂肪酸氧化氧化(-oxidation of fatty acid)(-oxidation of fatty acid)。定义：定义：细胞定位细胞定位：细胞质、线粒体细胞质、线粒体 部位：部位：组织定位组织定位：除：除脑组织脑组织外大多数组织均外大多数组织均可进行，其中可进行，其中肝、肌肉肝、肌肉最活跃。最活跃。1.偶数碳饱和脂肪酸的氧化偶数碳饱和脂肪酸的氧化脱氢脱氢 加水加水 再脱氢再脱氢 硫解硫解 脂酰脂酰CoA 脱氢酶脱氢酶L(+)-羟脂酰羟脂酰CoA脱氢酶脱氢酶 NAD+NADH+H+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 过程过程:图图5-8 5-8 脂肪酸脂肪酸氧化氧化亚油酰亚油酰CoA3次氧化 烯脂酰烯脂酰CoA顺反异构酶顺反异构酶2.不饱和脂肪酸的氧化不饱和脂肪酸的氧化烯脂酰烯脂酰CoACoA顺反异构酶顺反异构酶3.奇数碳脂肪酸的氧化奇数碳脂肪酸的氧化产物：乙酰产物：乙酰CoACoA和和丙酰丙酰CoA CoA。丙酰丙酰CoA 琥珀酰琥珀酰CoA TCA循环循环(四四)ATP生成生成活化：活化：消耗消耗2 2个个高能磷酸键高能磷酸键 氧化：氧化：以以棕榈酸棕榈酸为例：为例：1616个碳，饱和脂肪酸个碳，饱和脂肪酸7 7 轮循环：轮循环：8 8分子分子乙酰乙酰CoACoA 7 7分子分子NADH+HNADH+H+7 7分子分子FADHFADH2 2能量计算：能量计算：生成生成ATPATP 8 810+710+72.5+72.5+71.5=1.5=108108 净生成净生成ATPATP 108 108 2=2=106106(五五)脂肪酸氧化的其他方式脂肪酸氧化的其他方式-氧化氧化 在动物体中，在动物体中，C C10 10 或或C C1111脂肪酸的脂肪酸的-碳原子碳原子可以可以先被氧化形成先被氧化形成二羧酸二羧酸。二羧酸进入线粒体内后，。二羧酸进入线粒体内后，可以从分子的可以从分子的任何一端进行任何一端进行-氧化氧化。植物种子萌发时，脂肪酸植物种子萌发时，脂肪酸-碳被氧化成羟基，碳被氧化成羟基，再再脱羧、氧化转变成少一个碳原子的脂肪酸。由脱羧、氧化转变成少一个碳原子的脂肪酸。由单单氧化酶氧化酶催化，需要有催化，需要有O O2 2、FeFe2+2+和和抗坏血酸抗坏血酸等参加。等参加。-氧化：氧化：四、酮体生成和利用四、酮体生成和利用 酮体酮体(ketone body)(ketone body)是是乙酰乙酸乙酰乙酸(acetoacetate)(acetoacetate)、-羟丁酸羟丁酸(-hydroxybutyrate)(-hydroxybutyrate)和丙酮和丙酮(acetone)(acetone)三种三种有机化合物的总称。有机化合物的总称。乙酰乙酸乙酰乙酸 CH3-C-CH2-COOH 30%|O羟丁酸羟丁酸 CH3-CH-CH2-COOH 70%|OH丙酮丙酮 CH3-C-CH3 少量少量|O肝内生成，肝内生成，肝外利用肝外利用定义：定义：结构及比例：结构及比例：(一一)酮体的生成酮体的生成乙酰乙酰 CoACoA（脂酸（脂酸-氧化）氧化）肝、肾（线粒体）肝、肾（线粒体）HMG-CoA合酶合酶原料：原料：部位：部位：关键酶：关键酶：CH3CO-SCoA乙酰乙酰乙酰乙酰CoA硫解酶硫解酶 CH3COCH2CO-SCoA CoASHHMG-CoA合酶合酶 HOOCCH2-C-CH2CO-SCoA OHCH3CH3COCH2COOH CH3CHOHCH2COOH CH3COCH3CH3CO-SCoA-CO2HMGCoA-裂解酶裂解酶 2+2HCoASH CH3CO-SCoA+H2O过程：过程：（二）酮体的利用（二）酮体的利用肝外：心肌，骨骼肌，大脑等肝外：心肌，骨骼肌，大脑等CH3-CH(OH)-CH2-COOHCH3-CO-CH2-COOH2 CH3-CO SCoATCACH3-CO-CH2-CO SCoAATP+CoASHAMP+PPiCoASH乙酰乙酰乙酰乙酰CoA合成酶合成酶酮脂酰酮脂酰CoACoA转移酶转移酶 琥珀酰琥珀酰CoA琥珀酸琥珀酸呼出呼出丙酮丙酮随尿排出随尿排出(三三)酮体生成的生理意义酮体生成的生理意义 酮体酮体分子小、溶于水分子小、溶于水，易于运输、便于利用，易于运输、便于利用，能够能够透过血脑屏障透过血脑屏障、毛细血管壁及线粒体内膜，、毛细血管壁及线粒体内膜，是肝向肝外组织输送脂肪酸能量的一种有效形式。是肝向肝外组织输送脂肪酸能量的一种有效形式。在饥饿或糖供能不足时，在饥饿或糖供能不足时，维持血糖浓度的恒定。维持血糖浓度的恒定。为脑组织提供能量保障。为脑组织提供能量保障。(四四)酮体生成的病理意义酮体生成的病理意义异常：异常：饥饿、糖尿病、高脂低糖膳食饥饿、糖尿病、高脂低糖膳食酮体生成酮体生成 利用利用酮症酸中毒酮症酸中毒酮尿、丙酮气酮尿、丙酮气味、昏迷味、昏迷糖供能糖供能，脂肪动员，脂肪动员血中酮体血中酮体0.2mmol/L0.2mmol/L正常：正常：来源来源 去路去路酮血症、酮尿症酮血症、酮尿症五、脂肪酸的合成五、脂肪酸的合成 人体能够合成的营养非必需脂肪酸种类很多，都人体能够合成的营养非必需脂肪酸种类很多，都是先走一条是先走一条共同的途径，生成棕榈酸（软脂酸）共同的途径，生成棕榈酸（软脂酸）；再由棕榈酸转化成其他脂肪酸。再由棕榈酸转化成其他脂肪酸。前提：当糖供能充足时，前提：当糖供能充足时，(一一)合成部位及原料合成部位及原料乙酰乙酰CoACoA、NADPHNADPH、ATPATP、HCOHCO3 3-、生物素及、生物素及n n2+2+等等 肝肝、肾、脑、乳腺和脂肪组织、肾、脑、乳腺和脂肪组织均可合成脂肪酸均可合成脂肪酸合成部位合成部位:合成原料合成原料:(二二)合成原料乙酰合成原料乙酰CoA及及NADPH的来源的来源1.1.乙酰乙酰CoACoA的来源的来源乙酰乙酰CoACoA通过通过柠檬柠檬酸酸-丙酮酸循环丙酮酸循环运运到细胞质中。到细胞质中。主要来自主要来自葡萄糖的分解代谢葡萄糖的分解代谢。每循环一次，每循环一次，消消耗耗2 2个个ATPATP，提供，提供1 1个个NADPH+HNADPH+H+。2.NADPH2.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）柠檬酸柠檬酸-丙酮酸循环丙酮酸循环 (三三)合成反应及催化酶系合成反应及催化酶系调节酶：调节酶：乙酰乙酰CoACoA羧化酶羧化酶(carboxylase)(carboxylase)1.1.丙二酸单酰丙二酸单酰CoACoA的合成的合成辅基是辅基是生物素生物素，既受，既受别构调节别构调节，又受又受共价修饰调节。共价修饰调节。2.2.棕榈酸的合成棕榈酸的合成脂肪酸合成酶脂肪酸合成酶大肠埃希菌：大肠埃希菌：7 7种酶和种酶和1 1个个酰基载体蛋白酰基载体蛋白（ACPACP）组）组成的成的多酶复合体。多酶复合体。哺乳动物：哺乳动物：这这7 7种酶融合到一条多肽链中，种酶融合到一条多肽链中，属于属于多功能酶。多功能酶。ACPSHcysHSACPHScysSH底物进入底物进入 C CH3O=乙酰乙酰CoA丙二酰丙二酰CoAHC CH3O=HC CH2COOHO=HACPScysHSACPHSCysS合成过程：合成过程：缩合缩合 CO2 还还 原原 NADPH+H+NADP+脱水脱水 H2O 再还原再还原 NADPH+H+NADP+每轮循环每轮循环延长延长2 2个碳原子，个碳原子，7 7轮循环轮循环ACPACP上生成含上生成含1616个碳原子的个碳原子的碳链，水解硫酯键，棕榈酸从酶复碳链，水解硫酯键，棕榈酸从酶复合体中释放出来。合体中释放出来。转位转位 下轮下轮循环循环 CH3COSCoA +7 HOOCH2COSCoA +14NADPH+H+CH3(CH2)14COOH+7 CO2 +6H2O+8HSCoA+14NADP+棕榈酸的合成总反应式如下：棕榈酸的合成总反应式如下：碳链缩短：碳链缩短：氧化氧化碳链延长：碳链延长：脂肪酸碳链延长酶系脂肪酸碳链延长酶系 滑面内质网或线粒体滑面内质网或线粒体 3.3.脂肪酸碳链的变化脂肪酸碳链的变化 哺乳动物不能在哺乳动物不能在99与末端甲基之间形成双键，与末端甲基之间形成双键，因此有些不饱和脂肪酸自身是不能合成因此有些不饱和脂肪酸自身是不能合成-营养必需营养必需脂肪酸。脂肪酸。所有的所有的-3-3脂肪酸和脂肪酸和-6-6脂肪酸均是营养必需脂脂肪酸均是营养必需脂肪酸，如肪酸，如EPAEPA、DPADPA和和DHADHA等。等。4.4.不饱和脂肪酸的合成不饱和脂肪酸的合成 脱氢反应脱氢反应，需要有线粒体外电子传递系统参，需要有线粒体外电子传递系统参与，包括与，包括黄素蛋白黄素蛋白（细胞色素（细胞色素b5b5还原酶）和还原酶）和细胞细胞色素色素b5b5。六、甘油的代谢六、甘油的代谢脂肪组织的脂肪动员脂肪组织的脂肪动员血浆脂蛋白中三酰甘油的水解血浆脂蛋白中三酰甘油的水解糖代谢糖代谢合成三合成三酰甘油酰甘油体内甘油三个主要来源：体内甘油三个主要来源：七、三酰甘油的合成七、三酰甘油的合成（一）合成的部位及原料（一）合成的部位及原料合成部位：合成部位：合成原料合成原料:肝，肝，合成能力最强，组装成合成能力最强，组装成VLDLVLDL向向肝外组织输出肝外组织输出脂肪组织，脂肪组织，既能合成又能贮存既能合成又能贮存小肠，小肠，外源性脂类物质的消化吸收外源性脂类物质的消化吸收磷酸甘油和脂酰磷酸甘油和脂酰CoACoA主要来源于主要来源于糖代谢糖代谢2 2位常为多不饱和脂肪酸位常为多不饱和脂肪酸花生四烯酸。花生四烯酸。酰基酰基转移酶转移酶 2CoA 2R1COCoA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 七、三酰甘油的合成（二）合成的途径（二）合成的途径1.1.二酰甘油途径二酰甘油途径-肝和脂肪组织肝和脂肪组织2.2.单酰甘油途径单酰甘油途径-小肠小肠酯酰酯酰CoA 转移酶转移酶 CoA R2COCoA R3COCoA CoA 酯酰酯酰CoA 转移酶转移酶（三）三酰甘油合成与临床的关系（三）三酰甘油合成与临床的关系人体体重是否正常判断方法人体体重是否正常判断方法方法一：方法一：标准体重（标准体重（kgkg）身高（）身高（cmcm）-110-110大于标准大于标准25%25%为肥胖，低于标准为肥胖，低于标准15%15%为消瘦为消瘦方法二：方法二：体质指数体质指数（body mass index,BMIbody mass index,BMI）BMI=BMI=体重体重(kg)/(kg)/身高身高(m)(m)2 2。BMIBMI2424，正常，正常2424 BMIBMI 2626，超重，超重BMIBMI2626，肥胖。，肥胖。八、三酰甘油代谢的调节（一）饱食和饥饿时激素的调节（一）饱食和饥饿时激素的调节饱食饱食胰岛素胰岛素脂肪动员脂肪动员氧化氧化 酮体生成酮体生成 脂肪酸合成脂肪酸合成三酰甘油合成三酰甘油合成饥饿饥饿胰高血糖素胰高血糖素脂肪动员脂肪动员氧化氧化酮体生成酮体生成（二）调节酶的调控（二）调节酶的调控1.1.乙酰乙酰CoACoA羧化酶的调节羧化酶的调节 别构调节：别构调节：激活剂：柠檬酸、异柠檬酸激活剂：柠檬酸、异柠檬酸抑制剂：棕榈酰抑制剂：棕榈酰CoACoA和其他长链脂酰和其他长链脂酰CoACoA共价修饰调节：共价修饰调节：胰岛素胰岛素脱磷酸脱磷酸乙酰乙酰CoACoA羧化酶羧化酶的活性的活性脂类合成脂类合成胰高血糖素胰高血糖素磷酸化磷酸化乙酰乙酰CoACoA羧化酶羧化酶的活性的活性脂类合成脂类合成丙二酰丙二酰CoACoA能能竞争性抑制竞争性抑制肉碱脂酰转移酶肉碱脂酰转移酶，阻止长链脂酰阻止长链脂酰CoACoA进入线粒体，使脂肪酸进入线粒体，使脂肪酸氧氧化水平降低，酮体生成减少。化水平降低，酮体生成减少。2.2.肉碱脂酰转移酶肉碱脂酰转移酶的调节的调节第四节第四节磷脂的代谢磷脂的代谢Metabolism of phospholipid一、磷脂的组成与分类一、磷脂的组成与分类磷脂是含有磷酸基的脂类磷脂是含有磷酸基的脂类.甘油磷脂甘油磷脂:以甘油为骨架以甘油为骨架鞘磷脂鞘磷脂:以鞘氨醇为骨架以鞘氨醇为骨架FAFAPiX 甘甘油油FA PiX 鞘鞘氨氨醇醇分类：分类：CH2O-C-R1 R2C-O-CH CH2OO=O=PX甘油磷脂基本结构甘油磷脂基本结构 其中其中X=X=胆碱、水、乙醇胺、胆碱、水、乙醇胺、丝氨酸、甘丝氨酸、甘油、肌醇、磷脂酰甘油等。油、肌醇、磷脂酰甘油等。甘油磷脂中的磷酸基与不同的甘油磷脂中的磷酸基与不同的X X基团结合可生基团结合可生成成不同种类不同种类的甘油磷脂。的甘油磷脂。常见甘油磷脂