生物化学脂类代谢(第十章).ppt

本本 章章 内内 容容糖脂糖脂类脂类脂磷脂磷脂脂类脂类胆固醇及其酯胆固醇及其酯磷酸甘油酯磷酸甘油酯鞘磷脂鞘磷脂脑苷脂脑苷脂神经节苷脂神经节苷脂脂肪（甘油三酯）脂肪（甘油三酯）鞘脂鞘脂 供能贮能供能贮能（脂肪（脂肪38.938.9千焦千焦/克克,糖糖17.217.2千焦千焦/克克,蛋蛋白质白质23.423.4千焦千焦/克克)。构成生物膜；活性脂类构成生物膜；活性脂类。协助脂溶性维生素的吸收，提供必需脂肪酸协助脂溶性维生素的吸收，提供必需脂肪酸。保护和保温作用。保护和保温作用。脂类物质的生理功用：脂类物质的生理功用：第一节第一节 脂类的消化、吸收和转运脂类的消化、吸收和转运一、消化一、消化1 1、脂肪在胃内经机械搅动，形成油水乳状物质（食、脂肪在胃内经机械搅动，形成油水乳状物质（食物糜）（胃脂肪酶）。物糜）（胃脂肪酶）。2 2、小肠腔内，胆汁酸盐的乳化作用使脂肪分散成细、小肠腔内，胆汁酸盐的乳化作用使脂肪分散成细小微滴。小微滴。3 3、脂肪酶（胰腺）进行脂解作用。、脂肪酶（胰腺）进行脂解作用。胆汁酸盐作用（甘氨胆酸、牛磺胆酸）：胆汁酸盐作用（甘氨胆酸、牛磺胆酸）：（1 1）乳化脂肪）乳化脂肪（2 2）激活脂肪酶）激活脂肪酶（3 3）促进脂类转运吸收）促进脂类转运吸收脂肪酶的脂解作用：脂肪酶的脂解作用：（1 1）三脂酰甘油脂肪酶：专一水解甘油三酯）三脂酰甘油脂肪酶：专一水解甘油三酯C C1 1，C C3 3酯酯键，生成键，生成2 2分子脂肪酸和分子脂肪酸和1 1分子分子2-2-单酰甘油。单酰甘油。（2 2）胆固醇酯酶：胆固醇酯水解生成胆固醇和脂肪酸）胆固醇酯酶：胆固醇酯水解生成胆固醇和脂肪酸（3 3）磷脂酶）磷脂酶A A2 2：磷脂水解生成溶血磷脂和脂肪酸。磷脂水解生成溶血磷脂和脂肪酸。CH2OCOR1CHOCOR2CH2OPOX磷脂酶磷脂酶A1（B1)磷脂酶磷脂酶A2（B2)磷脂酶磷脂酶C磷脂酶磷脂酶D二、吸收二、吸收脂解产物与胆汁酸盐形成混合微团（脂解产物与胆汁酸盐形成混合微团（5 5nmnm，极性），被极性），被小肠粘膜细胞吸收。小肠粘膜细胞吸收。脂肪的吸收：脂肪的吸收：（1 1）完全水解：）完全水解：甘油甘油直接吸收直接吸收脂肪酸脂肪酸+胆汁酸盐胆汁酸盐复合物复合物吸收吸收脂肪酸重新合成脂类脂肪酸重新合成脂类（2 2）部分水解：）部分水解：二酰甘油二酰甘油+单酰甘油单酰甘油 三酰甘油三酰甘油淋巴系统淋巴系统血液循环血液循环（3 3）未消化：）未消化：三酰甘油三酰甘油乳糜微粒乳糜微粒淋巴系统淋巴系统血液循环血液循环胆固醇的吸收需脂蛋白，也可与脂肪酸结合成胆固醇酯胆固醇的吸收需脂蛋白，也可与脂肪酸结合成胆固醇酯被吸收。被吸收。三、转运三、转运脂类物质与载脂蛋白结合成脂类物质与载脂蛋白结合成血浆脂蛋白血浆脂蛋白通过血液循通过血液循环转运至肌肉、脂肪组织等，在靶组织细胞外经脂环转运至肌肉、脂肪组织等，在靶组织细胞外经脂蛋白脂酶水解后利用。蛋白脂酶水解后利用。四、储存四、储存动物储存脂肪的组织主要为皮下组织、腹腔大网膜、动物储存脂肪的组织主要为皮下组织、腹腔大网膜、肠系膜、结缔组织等，主要是油酸、软脂酸、硬脂肠系膜、结缔组织等，主要是油酸、软脂酸、硬脂酸组成的三酰甘油。酸组成的三酰甘油。植物特别是油料作物多含中性脂，磷脂。植物特别是油料作物多含中性脂，磷脂。血脂血脂 贮存脂肪贮存脂肪（激素调节）（激素调节）肝脂肝脂（转变、加工）（转变、加工）食物食物糖类糖类生酮氨基酸生酮氨基酸组织脂组织脂氧化氧化酮体酮体氧化氧化磷脂磷脂COCO2 2、H H2 2O O、ATP ATP 第二节第二节 脂肪的分解代谢脂肪的分解代谢1 1、定义：贮存于脂肪细胞中的甘油三酯在、定义：贮存于脂肪细胞中的甘油三酯在激素敏感脂肪激素敏感脂肪酶（酶（HSLHSL）的催化下水解并释放出脂肪酸和甘油，供给全的催化下水解并释放出脂肪酸和甘油，供给全身各组织细胞摄取利用的过程。身各组织细胞摄取利用的过程。一、脂肪动员一、脂肪动员HSLHSL主要受共价修饰调节。主要受共价修饰调节。促脂解激素：肾上腺素、去甲肾上腺素、胰高血糖素等促脂解激素：肾上腺素、去甲肾上腺素、胰高血糖素等抗脂解激素：胰岛素、前列腺素抗脂解激素：胰岛素、前列腺素E E2 2、过程：、过程：甘油不被脂肪细胞利用，经血液输送到肝脏进行代谢。甘油不被脂肪细胞利用，经血液输送到肝脏进行代谢。二、甘油代谢二、甘油代谢甘油甘油3-3-磷酸甘油磷酸甘油磷酸二羟丙酮磷酸二羟丙酮磷酸二羟丙酮磷酸二羟丙酮3-3-磷酸甘油醛磷酸甘油醛氧化或糖异生氧化或糖异生三、脂肪酸的氧化三、脂肪酸的氧化 (p232)p232)1 1、部位部位：肝脏、肌肉（主要），胞液（活化）肝脏、肌肉（主要），胞液（活化）+线线粒体（粒体（-氧化）氧化）2 2、过程过程：四个阶段：四个阶段 脂肪酸的活化：耗能脂肪酸的活化：耗能 2 2ATPATP 脂酰脂酰CoACoA转运入线粒体：限速步骤转运入线粒体：限速步骤载体：肉碱载体：肉碱(3-(3-羟基羟基-4-4-三甲基氨基丁酸三甲基氨基丁酸)HOOC-CHHOOC-CH2 2-CH-CH（OHOH）-CH-CH2 2-N-N+-（CHCH3 3）3 3 限速酶：肉碱脂酰基转移酶限速酶：肉碱脂酰基转移酶（受丙二酰（受丙二酰CoACoA的抑制）的抑制）*脂酰脂酰CoACoA在线粒体基质中进行氧化分解，氧化部位从在线粒体基质中进行氧化分解，氧化部位从-C C开始，经过脱氢、水化、再脱氢和硫解四步反应，开始，经过脱氢、水化、再脱氢和硫解四步反应，产生产生1 1分子乙酰分子乙酰CoACoA和比原来减少了和比原来减少了2 2个碳的新的脂酰个碳的新的脂酰CoACoA。如此反复进行，直至脂酰如此反复进行，直至脂酰CoACoA全部变成乙酰全部变成乙酰CoACoA。脂肪酸的脂肪酸的-氧化过程氧化过程脱氢脱氢脂酰脂酰CoACoA反式反式,-烯脂酰烯脂酰CoACoA水化水化再脱氢再脱氢硫解硫解,-烯脂酰烯脂酰CoACoAL(+)-L(+)-羟脂酰羟脂酰CoACoA2-羟脂酰羟脂酰CoACoA-酮脂酰酮脂酰CoACoA 羟脂酰羟脂酰CoACoA脱氢酶脱氢酶2221.5ATP2.5ATP10ATP 乙酰乙酰乙酰乙酰CoACoACoACoA的彻底氧化的彻底氧化的彻底氧化的彻底氧化 TCATCATCATCA H H H H2 2 2 2O+COO+COO+COO+CO2 2 2 2.能量能量能量能量脂肪酸脂肪酸脂肪酸脂肪酸-氧化氧化氧化的产能计算：氧化的产能计算：氧化的产能计算：氧化的产能计算：以软脂酸以软脂酸以软脂酸以软脂酸(16(16(16(16C)C)C)C)为例，为例，为例，为例，7 7 7 7次次次次 -氧化，氧化，氧化，氧化，8 8 8 8乙酰乙酰乙酰乙酰CoACoACoACoAC C1515H H3131COCOSCoA+7 CoA-SH+7 FAD+7 NADSCoA+7 CoA-SH+7 FAD+7 NAD+7 H+7 H2 2O O 8CH8CH3 3COCOSCoA+7 FADHSCoA+7 FADH2 2+7 NADH+7 H+7 NADH+7 H+7FADH7FADH7FADH7FADH2 2 2 2X X X X1.5ATP1.5ATP1.5ATP1.5ATP7NADH+H7NADH+H7NADH+H7NADH+H+X X X X2.5ATP 2.5ATP 2.5ATP 2.5ATP 108ATP108ATP108ATP108ATP-2ATP2ATP2ATP2ATP=106ATP106ATP106ATP106ATP8 8 8 8乙酰乙酰乙酰乙酰CoACoACoACoAX X X X10ATP 10ATP 10ATP 10ATP （活化）活化）活化）活化）任一偶数碳原子的长链脂肪酸净生成的任一偶数碳原子的长链脂肪酸净生成的ATPATP数目可按下式计算数目可按下式计算:碳原子数碳原子数 碳原子数碳原子数 ATPATP净生成数净生成数=-1 =-1 +1+1-2-2 2 2 2 2 脂脂肪肪酸酸氧氧化化前前必必须须活活化化为为脂脂酰酰CoACoA，仅仅需需活活化化一一次次，消耗消耗2 2ATPATP；-氧化过程在氧化过程在线粒体基质线粒体基质内进行，需肉碱携带；内进行，需肉碱携带；-氧氧化化为为循循环环反反应应过过程程，由由脂脂肪肪酸酸氧氧化化酶酶系系催催化化，反应反应不可逆，不可逆，需要需要FADFAD，NADNAD，CoACoA为辅助因子；为辅助因子；每每循循环环一一次次，两两次次脱脱氢氢生生成成一一分分子子FADHFADH2 2，一一分分子子NADHNADH，进入电子传递链产生进入电子传递链产生4 4ATPATP；每每一一次次-氧氧化化产产生生一一分分子子乙乙酰酰CoACoA，进进入入TCATCA循循环环产产生生1010ATPATP。3 3、脂肪酸氧化的特点：、脂肪酸氧化的特点：4 4、不饱和脂肪酸的氧化、不饱和脂肪酸的氧化（1 1）单不饱和脂肪酸氧化）单不饱和脂肪酸氧化(P240(P240图图28281212）附加一个异构酶，少一次脱氢（附加一个异构酶，少一次脱氢（FADFAD）顺顺-3 3-烯脂酰烯脂酰CoACoA反反-2 2-烯脂酰烯脂酰CoACoA（2 2）多不饱和脂肪酸氧化多不饱和脂肪酸氧化(P241(P241图图282813)13)附加异构酶和还原酶附加异构酶和还原酶 多一个不饱和双键少生成多一个不饱和双键少生成1.51.5个个ATPATP。5 5、奇数脂肪酸的氧化、奇数脂肪酸的氧化（p242p242图图28281414）奇数脂肪酸奇数脂肪酸氧化氧化乙酰乙酰CoA +CoA +丙酰丙酰CoACoA 羧化酶（生物素）羧化酶（生物素）变位酶（变位酶（VBVB1212）丙酰丙酰CoA CoA L-L-甲基丙二酸单酰甲基丙二酸单酰CoA CoA 琥珀酰琥珀酰CoACoA-氧化氧化：在动物体中，：在动物体中，C C10 10 或或C C1111脂肪酸的碳链末端碳脂肪酸的碳链末端碳原子（原子（-碳原子）可以先被氧化，形成二羧酸。二碳原子）可以先被氧化，形成二羧酸。二羧酸进入线粒体内后，可以从分子的任何一端进行羧酸进入线粒体内后，可以从分子的任何一端进行-氧化，最后生成的琥珀酰氧化，最后生成的琥珀酰CoACoA可直接进入三羧酸循可直接进入三羧酸循环。环。如：海洋浮游细菌经如：海洋浮游细菌经-氧化将烃类有机物转变为可溶氧化将烃类有机物转变为可溶性脂肪酸再降解，起到清除海洋石油污染的作用。性脂肪酸再降解，起到清除海洋石油污染的作用。-氧化氧化：在植物种子萌发时，脂肪酸的：在植物种子萌发时，脂肪酸的-碳被氧化碳被氧化成羟基，生成成羟基，生成-羟基酸。羟基酸。-羟基酸可进一步氧化、羟基酸可进一步氧化、脱羧转变成少一个碳原子的脂肪酸。脱羧转变成少一个碳原子的脂肪酸。意义：以游离脂肪酸为底物，不必活化。对降解支链意义：以游离脂肪酸为底物，不必活化。对降解支链脂肪酸、奇数脂肪酸或长链脂肪酸（脂肪酸、奇数脂肪酸或长链脂肪酸（C C22 22 、C C2424）有作有作用。用。6 6、脂肪酸的其它氧化方式、脂肪酸的其它氧化方式 (p243)p243)脂脂肪肪酸酸在在肝肝脏脏中中氧氧化化分分解解所所生生成成的的乙乙酰酰乙乙酸酸、-羟丁酸和丙酮羟丁酸和丙酮三种中间代谢产物，统称为三种中间代谢产物，统称为酮体酮体。CH CH3 3COCHCOCH2 2COOH COOH 乙酰乙酸乙酰乙酸（30%30%）CH CH3 3CH(OH)CHCH(OH)CH2 2COOH COOH -羟丁酸羟丁酸（70%70%）CH CH3 3COCHCOCH3 3 丙酮丙酮四、酮体酮体(ketone body)ketone body)的生成及利用：的生成及利用：主要在主要在肝脏的线粒体肝脏的线粒体中生成，合成原料为中生成，合成原料为乙酰乙酰CoACoA，HMG-HMG-CoACoA合酶合酶是酮体生成的关键酶。是酮体生成的关键酶。1 1酮体的生成：酮体的生成：p244p244乙酰乙酰硫解酶乙酰乙酰硫解酶(1)(1)两分子乙酰两分子乙酰CoACoA在乙酰乙酰在乙酰乙酰CoACoA硫解酶的催化下，硫解酶的催化下，缩合生成一分子缩合生成一分子乙酰乙酰乙酰乙酰CoACoA。2 CH2 CH3 3COCOCoA CHCoA CH3 3COCHCOCH2 2COCOCoA+HSCoA CoA+HSCoA(2)(2)乙酰乙酰乙酰乙酰CoACoA再与再与1 1分子乙酰分子乙酰CoACoA缩合，生成缩合，生成HMG-CoAHMG-CoA。CHCH3 3COCHCOCH2 2COCOCoA+CHCoA+CH3 3COCOCoA CoA HOOCCHHOOCCH2 2C(OH)(CHC(OH)(CH3 3)CH)CH2 2COCOSCoA +HSCoASCoA +HSCoAHMG-CoA合酶合酶*(3)HMG-CoA(3)HMG-CoA裂解生成裂解生成1 1分子分子乙酰乙酸和乙酰乙酸和1 1分子乙酰分子乙酰CoACoA。HOOCCHHOOCCH2 2C(OH)(CHC(OH)(CH3 3)CH)CH2 2COCOSCoA SCoA CH CH3 3COCHCOCH2 2COOH+CHCOOH+CH3 3COCOCoA CoA HMG-CoA裂解酶裂解酶(4)(4)乙乙酰酰乙乙酸酸在在-羟羟丁丁酸酸脱脱氢氢酶酶的的催催化化下下，加加氢氢还原为还原为-羟丁酸羟丁酸。CHCH3 3COCHCOCH2 2COOH+NADH+HCOOH+NADH+H+CHCH3 3CH(OH)CHCH(OH)CH2 2COOH+NADCOOH+NAD+(5)(5)乙酰乙酸也可自发脱羧生成乙酰乙酸也可自发脱羧生成丙酮丙酮。CHCH3 3COCHCOCH2 2COOH CHCOOH CH3 3COCHCOCH3 3+CO+CO2 2-羟丁酸脱氢酶羟丁酸脱氢酶肝外组织线粒体，肝外组织线粒体，琥珀酰琥珀酰CoACoA转硫酶转硫酶和和乙酰乙酸硫激酶乙酰乙酸硫激酶。心心肾肾脑脑骨骼肌骨骼肌心心肾肾脑脑2 2酮体的利用：酮体的利用：p245p245(1)(1)在正常情况下，酮体是肝脏输出能源的一种形式；在正常情况下，酮体是肝脏输出能源的一种形式；(2)(2)在在饥饥饿饿或或疾疾病病情情况况下下，为为心心、脑脑等等重重要要器器官官提提供供必必要要的能源。的能源。当当由由琥琥珀珀酰酰CoACoA转转硫硫酶酶催催化化进进行行氧氧化化利利用用时时，乙乙酰酰乙乙酸酸可可净净生生成成2020分分子子ATPATP，-羟羟丁丁酸酸可可净净生生成成22.522.5分分子子ATPATP；而而由由乙乙酰酰乙乙酸酸硫硫激激酶酶催催化化进进行行氧氧化化利利用用时时，乙乙酰酰乙乙酸酸则则可可净净生生成成1818分分子子ATPATP，-羟羟丁丁酸酸可可净净生生成成20.520.5分分子子ATPATP 。3 3酮体生成及利用的生理意义酮体生成及利用的生理意义：肝肝脏脏、小小肠肠和和脂脂肪肪组组织织是是主主要要的的合合成成脂脂肪肪的的组组织织器官，其合成的亚细胞部位主要在器官，其合成的亚细胞部位主要在胞液胞液。第三节第三节 脂肪的合成代谢脂肪的合成代谢脂酰脂酰脂酰脂酰CoA+CoA+CoA+CoA+-磷酸甘油磷酸甘油磷酸甘油磷酸甘油 脂肪脂肪脂肪脂肪脂肪酸脂肪酸脂肪酸脂肪酸原料原料乙酰乙酰CoACoA（线粒体）线粒体）。合成过程由合成过程由胞液胞液中的中的脂肪酸合成酶系脂肪酸合成酶系催化。催化。一、一、脂肪酸的合成：脂肪酸的合成：柠檬酸柠檬酸-丙酮酸循环（穿梭作用）丙酮酸循环（穿梭作用）将线粒体内生成的乙酰将线粒体内生成的乙酰CoACoA运至胞液。运至胞液。1 1乙酰乙酰CoACoA转运出线粒体：转运出线粒体：转运转运1 1分子乙酰分子乙酰CoACoA消耗消耗2 2分子分子ATPATP，产生产生1 1分子分子NADPHNADPH。柠檬酸合酶苹果酸苹果酸脱氢酶NAD+NADH+H+Pi*2 2丙二酸单酰丙二酸单酰CoACoA的合成：活化的合成：活化脂脂肪肪酸酸合合成成时时碳碳链链的的缩缩合合延延长长过过程程是是一一循循环环反反应应过过程程。每经过一次循环反应，延长两个碳原子。每经过一次循环反应，延长两个碳原子。在在低低等等生生物物中中，脂脂肪肪酸酸合合酶酶复复合合体体是是一一种种由由1 1分分子子脂脂酰酰基基载载体体蛋蛋白白（ACPACP，p261p261图图29296 6）和和7 7种种酶酶单单体体所所构构成成的的多多酶酶体体系系；但但在在高高等等动动物物中中，则则是是由由一一条条多多肽肽链链构构成成的的多多功功能能酶酶，通通常常以以二二聚聚体体形形式式存存在在，每每个个亚亚基基都都含有一含有一ACPACP结构域。结构域。(p261p261图图29-729-7）3 3脂肪酸合成循环：脂肪酸合成循环：ACPACP：酰基载体蛋白（酰基载体蛋白（acyl carrier protein)acyl carrier protein)辅基：磷酸泛酰巯基乙胺，以磷酸基团与辅基：磷酸泛酰巯基乙胺，以磷酸基团与ACPACP的的SerSer以磷脂键相连，以磷脂键相连，另一端另一端-SHSH与脂酰基形成硫酯键。将合成中间物从一个酶与脂酰基形成硫酯键。将合成中间物从一个酶 转移到另一个酶活性位置。转移到另一个酶活性位置。真真核核生生物物脂脂肪肪酸酸合合酶酶复复合合体体乙酰乙酰-CoA-ACPCoA-ACP转酰酶转酰酶丙二酰丙二酰-CoA-ACPCoA-ACP转酰酶转酰酶-酮酰酮酰-ACP-ACP合酶合酶-酮酰酮酰-ACP-ACP还原酶还原酶-羟酰羟酰-ACP-ACP脱水酶脱水酶烯酰烯酰-ACP-ACP还原酶还原酶软脂酰软脂酰-ACP-ACP硫酯酶硫酯酶乙酰乙酰CoACoA转酰酶转酰酶-酮酰酮酰 合酶合酶-羟酰羟酰 脱水酶脱水酶丙二酰丙二酰CoACoA转酰酶转酰酶 酮酰酮酰 还原酶还原酶烯酰烯酰还原酶还原酶长链脂肪长链脂肪酰硫酯酶酰硫酯酶HS-ACPHS-ACP（1 1）转酰基作用：）转酰基作用：(启动）启动）乙酰乙酰CoA +ACP-SH CoA +ACP-SH 乙酰乙酰ACP +CoASH ACP +CoASH 丙二酰丙二酰CoA+ACP-SH CoA+ACP-SH 丙二酰丙二酰ACP +CoASHACP +CoASH（2 2）缩合反应：缩合反应：乙酰乙酰ACP +ACP +丙二酰丙二酰ACP ACP 乙酰乙酰乙酰乙酰ACP +COACP +CO2 2 （-酮脂酰酮脂酰ACPACP）合成过程：合成过程：p262图图298（3）还原反应：）还原反应：乙酰乙酰乙酰乙酰ACP +NADPH D-ACP +NADPH D-羟丁酰羟丁酰ACP +NADPACP +NADP+（-羟脂酰羟脂酰ACPACP）（4）脱水反应：）脱水反应：-羟丁酰羟丁酰ACP ACP 反式丁烯酰反式丁烯酰ACP +HACP +H2 2O O （，-烯脂酰烯脂酰ACPACP）（5）还原反应：）还原反应：-丁烯酰丁烯酰ACP +NADPH ACP +NADPH 丁酰丁酰ACP +NADPACP +NADP+（脂酰脂酰ACPACP）脂肪酸合成循环脂肪酸合成循环3323456 经经7次循环后最终产物是次循环后最终产物是16碳的软脂酰碳的软脂酰ACP，在硫解酶催化下在硫解酶催化下形成软脂酸。形成软脂酸。合合成成所所需需原原料料为为乙乙酰酰CoACoA，直直接接生生成成的的产产物物是是软软脂脂酸酸，合合成成一一分子软脂酸，需七分子丙二酸单酰分子软脂酸，需七分子丙二酸单酰CoACoA和一分子乙酰和一分子乙酰CoACoA；在在胞液胞液中进行，关键酶是中进行，关键酶是乙酰乙酰CoACoA羧化酶羧化酶；合合成成为为一一耗耗能能过过程程，每每合合成成一一分分子子软软脂脂酸酸，需需消消耗耗2323分分子子ATPATP（1616分子用于转运，分子用于转运，7 7分子用于活化）；分子用于活化）；NADPHNADPH来源来源：磷酸戊糖途径提供：磷酸戊糖途径提供6 6分子；分子；柠檬酸穿梭转运柠檬酸穿梭转运8 8分子乙酰分子乙酰CoACoA产生产生8 8NADPH NADPH。软脂酰软脂酰CoACoA对脂肪酸合成有反馈抑制作用。对脂肪酸合成有反馈抑制作用。4 4、脂肪酸合成特点：、脂肪酸合成特点：比较脂肪酸氧化与合成：（比较脂肪酸氧化与合成：（p264）细胞定位细胞定位酰基载体酰基载体二碳片段参入或断裂的形式二碳片段参入或断裂的形式电子供体或受体电子供体或受体-羟脂酰中间物立体异构物羟脂酰中间物立体异构物对对HCO3-和柠檬酸的需求和柠檬酸的需求转运机制转运机制酶系酶系能量变化能量变化.延延延延 长长长长:部部部部 位位位位:肝肝肝肝(内质网、线粒体内质网、线粒体内质网、线粒体内质网、线粒体)A A A A、内质网酶系：类似软脂酸的合成内质网酶系：类似软脂酸的合成内质网酶系：类似软脂酸的合成内质网酶系：类似软脂酸的合成 碳原子受体为软脂酰碳原子受体为软脂酰碳原子受体为软脂酰碳原子受体为软脂酰CoACoACoACoA，以丙二酰以丙二酰以丙二酰以丙二酰CoACoACoACoA为二碳单位的为二碳单位的为二碳单位的为二碳单位的供给体，由供给体，由供给体，由供给体，由NADPH+HNADPH+HNADPH+HNADPH+H+供氢供氢供氢供氢,每次增加两个碳原子，反复每次增加两个碳原子，反复每次增加两个碳原子，反复每次增加两个碳原子，反复进行可使碳链逐步延长达进行可使碳链逐步延长达进行可使碳链逐步延长达进行可使碳链逐步延长达24242424C C C C。B B B B、线粒体酶系：类似线粒体酶系：类似线粒体酶系：类似线粒体酶系：类似 -氧化的逆过程氧化的逆过程氧化的逆过程氧化的逆过程碳原子受体为软脂酰碳原子受体为软脂酰碳原子受体为软脂酰碳原子受体为软脂酰CoACoACoACoA，以乙酰以乙酰以乙酰以乙酰CoACoACoACoA为二碳单位的供给为二碳单位的供给为二碳单位的供给为二碳单位的供给体。体。体。体。.缩缩缩缩 短：短：短：短：一氧化一氧化一氧化一氧化5 5脂肪酸碳链延长与缩短：脂肪酸碳链延长与缩短：在饱和脂肪酸基础上，经去饱和酶作用将顺式双键引在饱和脂肪酸基础上，经去饱和酶作用将顺式双键引入。植物内质网存在入。植物内质网存在 12121212，15151515去饱和酶，可合成必需去饱和酶，可合成必需去饱和酶，可合成必需去饱和酶，可合成必需脂肪酸，主要通过氧化脱氢途径进行，需氧分子和脂肪酸，主要通过氧化脱氢途径进行，需氧分子和脂肪酸，主要通过氧化脱氢途径进行，需氧分子和脂肪酸，主要通过氧化脱氢途径进行，需氧分子和NADH+HNADH+HNADH+HNADH+H+参加。参加。参加。参加。6 6不饱和脂肪酸的生成：不饱和脂肪酸的生成：二、二、3-3-磷酸甘油的生成：磷酸甘油的生成：11糖代谢生成（脂肪细胞、肝脏）：糖代谢生成（脂肪细胞、肝脏）：3-磷酸甘油脱氢酶磷酸甘油脱氢酶磷酸二羟丙酮磷酸二羟丙酮+NADH+HNADH+H+3-3-磷酸甘油磷酸甘油+NADNAD+甘油甘油+ATP 3-ATP 3-磷酸甘油磷酸甘油+ADP ADP 甘油磷酸激酶甘油磷酸激酶2 2脂肪动员生成（肝）：脂肪动员生成（肝）：三、甘油三酯的合成：三、甘油三酯的合成：脂酰脂酰CoACoA来源：来源：硫激酶硫激酶脂肪酸脂肪酸 +ATP +CoASH ATP +CoASH 脂酰脂酰CoA +AMP +PPiCoA +AMP +PPi 酰基转移酶 酰基转移酶 磷酸酶 磷脂酸第四节第四节 磷脂代谢磷脂代谢 一、甘油磷脂的代谢一、甘油磷脂的代谢 NH3+1磷脂酰胆碱和磷脂酰乙醇胺磷脂酰胆碱和磷脂酰乙醇胺通过此代谢途径合成。通过此代谢途径合成。胆碱及乙醇胺以胆碱及乙醇胺以CDP-CDP-胆碱胆碱和和CDP-CDP-乙醇胺乙醇胺的形式提供。的形式提供。磷脂酸磷脂酸提供甘油二酯提供甘油二酯 。（一）甘油磷脂的合成代谢：（一）甘油磷脂的合成代谢：1 1甘油二酯合成途径：甘油二酯合成途径：P275P275 磷脂酰肌醇、磷脂酰丝氨酸和心磷脂磷脂酰肌醇、磷脂酰丝氨酸和心磷脂通过此途径合成。通过此途径合成。所需甘油二酯以所需甘油二酯以CDP-CDP-甘油二酯甘油二酯的活性形式提供。的活性形式提供。（二磷脂酰甘油）（二磷脂酰甘油）2 2CDP-CDP-甘油二酯合成途径：甘油二酯合成途径：p270p270甘甘油油磷磷脂脂的的分分解解靠靠存存在在于于体体内内的的各各种种磷磷脂脂酶酶将将其其分分解解为为脂脂肪肪酸酸、甘甘油油、磷磷酸酸、含含氮氮碱碱等等，然然后后再再进进一一步降解。步降解。（二）、甘油磷脂的分解代谢：（二）、甘油磷脂的分解代谢：L CHCH3 3（CHCH2 2）1212-CH=CH-CHOH-CH=CH-CHOH|CHNH CHNH2 2|CH CH2 2OHOH 鞘氨醇鞘氨醇 二、鞘磷脂的代谢二、鞘磷脂的代谢CHCH3 3（CHCH2 2）1212-CH=CH-CHOH-CH=CH-CHOH|CHNHCO CHNHCO（CHCH2 2）n nCHCH3 3|CH CH2 2O-P-O-X O-P-O-X 鞘氨醇磷脂鞘氨醇磷脂O|O-|鞘鞘氨氨醇醇可可在在全全身身各各组组织织细细胞胞的的内内质质网网合合成成，合合成成所所需需的的原原料料主主要要是是软软脂脂酰酰CoACoA和和丝丝氨氨酸酸，并并需需磷磷酸酸吡吡哆哆醛、醛、NADPHNADPH及及FADFAD等辅助因子参与。等辅助因子参与。神神经经鞘鞘磷磷脂脂合合成成时时，在在相相应应转转移移酶酶的的催催化化下下，将将CDP-CDP-胆胆碱碱或或CDP-CDP-乙乙醇醇胺胺携携带带的的磷磷酸酸胆胆碱碱或或磷磷酸酸乙乙醇醇胺转移至胺转移至N-N-脂酰鞘氨醇上，生成神经鞘磷脂。脂酰鞘氨醇上，生成神经鞘磷脂。神经鞘磷脂的分解由神经鞘磷脂酶催化，产物为磷神经鞘磷脂的分解由神经鞘磷脂酶催化，产物为磷酸胆碱（磷酸乙醇胺）及酸胆碱（磷酸乙醇胺）及N-N-脂酰鞘氨醇。脂酰鞘氨醇。胆固醇是所有动物细胞的重要组成成分，是合成胆固醇是所有动物细胞的重要组成成分，是合成体内重要类固醇化合物的原料。体内重要类固醇化合物的原料。机体需要不断获得胆固醇以合成或更新组织，同机体需要不断获得胆固醇以合成或更新组织，同时机体缺乏降解固醇核的酶，需不断排出胆固醇。时机体缺乏降解固醇核的酶，需不断排出胆固醇。机体获得和排泄胆固醇必需平衡。机体获得和排泄胆固醇必需平衡。每天从食物摄入胆固醇约每天从食物摄入胆固醇约300300500500毫克，人体合毫克，人体合成成700700900900毫克。从肠道排出约毫克。从肠道排出约600600毫克，以胆汁毫克，以胆汁酸盐形式排出酸盐形式排出400400毫克，激素等代谢物形式随尿液毫克，激素等代谢物形式随尿液排出排出150150毫克。毫克。第五节第五节 胆固醇代谢胆固醇代谢合合成成部部位位主主要要是是在在肝肝脏脏和和小小肠肠的的胞胞液液和和内内质质网网，所需所需原料为乙酰原料为乙酰CoACoA。乙乙酰酰CoACoA经经柠柠檬檬酸酸-丙丙酮酮酸酸穿穿梭梭转转运运出出线线粒粒体体而而进入胞液，此过程为耗能过程。进入胞液，此过程为耗能过程。HMG-CoAHMG-CoA还原酶还原酶是胆固醇合成的关键酶。是胆固醇合成的关键酶。每每合合成成一一分分子子的的胆胆固固醇醇需需1818分分子子乙乙酰酰CoACoA，5454分分子子ATPATP和和1616分子分子NADPHNADPH。一、胆固醇的合成一、胆固醇的合成1 1、胆固醇合成的部位和原料：、胆固醇合成的部位和原料：2 2、胆胆固固醇醇合合成成的的基基本本过过程程:乙酰乙酰CoA CoA 甲羟戊酸（甲羟戊酸（MVAMVA）异戊烯焦磷酸（异戊烯焦磷酸（IPPIPP）（2C2C）（6C6C）（5C5C）2 2乙酰乙酰CoA COCoA CO2 2 IPPIPP DPPDPP（10C10C）焦磷酸法尼脂焦磷酸法尼脂 鲨烯鲨烯 羊毛固醇羊毛固醇 胆固醇胆固醇 （1515C C）（30C30C）（）（30C30C，氧化，环状脱甲基）氧化，环状脱甲基）（2727C C）胆胆固固醇醇的的酯酯化化在在C3C3位位羟羟基基上上进进行行，由由两两种种不不同同的的酶催化。酶催化。存存在在于于血血浆浆中中的的是是卵卵磷磷脂脂胆胆固固醇醇酰酰基基转转移移酶酶（LCATLCAT）。）。常与常与HDLHDL结合。结合。存存在在于于组组织织细细胞胞中中的的是是脂脂肪肪酰酰CoACoA胆胆固固醇醇酰酰基基转转移移酶（酶（ACATACAT）。3、胆固醇酯的合成、胆固醇酯的合成 LCAT LCAT胆固醇胆固醇+卵磷脂卵磷脂 胆固醇酯胆固醇酯+溶血卵磷脂溶血卵磷脂 ACATACAT胆固醇胆固醇+脂肪酰脂肪酰CoA CoA 胆固醇酯胆固醇酯+HSCoAHSCoA胆固醇在肝脏中转化为胆汁酸是胆固醇主要的代谢去路。胆固醇在肝脏中转化为胆汁酸是胆固醇主要的代谢去路。1 1初级胆汁酸的生成：初级胆汁酸的生成：初级胆汁酸是以初级胆汁酸是以胆固醇胆固醇为原料在为原料在肝脏（内质网）肝脏（内质网）中合成。中合成。主要的初级胆汁酸是主要的初级胆汁酸是胆酸和鹅脱氧胆酸胆酸和鹅脱氧胆酸。初初级级胆胆汁汁酸酸通通常常在在其其羧羧酸酸侧侧链链上上结结合合有有一一分分子子甘甘氨氨酸酸或或一分子一分子牛磺酸牛磺酸，从而形成结合型初级胆汁酸（胆盐）。，从而形成结合型初级胆汁酸（胆盐）。初级胆汁酸合成的关键酶是初级胆汁酸合成的关键酶是7 7-羟化酶。羟化酶。2 2次级胆汁酸的生成：次级胆汁酸的生成：次级胆汁酸是由次级胆汁酸是由肠道细菌肠道细菌作用结合型初级胆汁酸而生成。作用结合型初级胆汁酸而生成。主要的次级胆汁酸是主要的次级胆汁酸是脱氧胆酸和石胆酸脱氧胆酸和石胆酸。二、胆固醇的转化二、胆固醇的转化（一）转化为胆汁酸：（一）转化为胆汁酸：胆汁酸的肠肝循环：胆汁酸的肠肝循环：胆汁酸的肠肝循环：胆汁酸的肠肝循环：有限的胆汁酸反复有限的胆汁酸反复有限的胆汁酸反复有限的胆汁酸反复利用利用利用利用,合成合成合成合成0.40.40.40.40.60.60.60.6g/g/g/g/天，天，天，天，6 6 6 612121212次次次次循环循环循环循环/天，消化脂天，消化脂天，消化脂天，消化脂类需类需类需类需1212121232323232g/g/g/g/天。天。天。天。1 1肾上腺皮质激素的合成：肾上腺皮质激素的合成：肾肾上上腺腺皮皮质质球球状状带带合合成成醛醛固固酮酮（盐盐皮皮质质激激素素），调调节水盐代谢；节水盐代谢；肾肾上上腺腺皮皮质质束束状状带带合合成成皮皮质质醇醇和和皮皮质质酮酮（糖糖皮皮质质激激素），调节糖代谢。素），调节糖代谢。2 2雄激素的合成：雄激素的合成：睾丸间质细胞以胆固醇为原料合成睾酮。睾丸间质细胞以胆固醇为原料合成睾酮。3 3雌激素的合成：雌激素的合成：雌激素主要有孕酮和雌二醇两类。雌激素主要有孕酮和雌二醇两类。（二）转化为类固醇激素：（二）转化为类固醇激素：（三）转化为维生素（三）转化为维生素D D3 3：胆胆固固醇醇经经7 7位位脱脱氢氢而而转转变变为为7-7-脱脱氢氢胆胆固固醇醇，后后者者在在紫紫外外光光的的照照射射下下，B B环环发发生生断断裂裂，生生成成Vit-DVit-D3 3。VitDVitD3 3在在肝肝脏脏羟羟化化为为25-25-（OHOH）D D3 3，再再在在肾肾脏脏被羟化为被羟化为1,25-(1,25-(OH)OH)2 2 D D3 3。血脂：血浆中所含脂类物质的统称。血脂：血浆中所含脂类物质的统称。血血浆浆中中的的脂脂类类物物质质主主要要有有：甘甘油油三三酯酯（TGTG）及及少少量量甘甘油油二二酯酯和和甘甘油油一一酯酯；磷磷脂脂（PLPL），主主要要是是卵卵磷磷脂脂，少少量量溶溶血血磷磷脂脂酰酰胆胆碱碱，磷磷脂脂酰酰乙乙醇醇胺胺及及神神经经磷磷脂脂等等；胆胆固固醇醇（ChCh）及及胆胆固固醇醇酯（酯（ChEChE）；）；自由脂肪酸（自由脂肪酸（FFAFFA）。）。正常血脂有以下特点：正常血脂有以下特点：血脂水平波动较大血脂水平波动较大，受膳食因素影响大；，受膳食因素影响大；血脂成分复杂血脂成分复杂；通通常常以以脂脂蛋蛋白白的的形形式式存存在在，但但自自由由脂脂肪肪酸酸是是与与清蛋白构成复合体而存在。清蛋白构成复合体而存在。第五节第五节 血浆脂蛋白代谢血浆脂蛋白代谢1 1电泳分类法电泳分类法：根据电泳迁移率的不同进行分类：根据电泳迁移率的不同进行分类：乳糜微粒乳糜微粒-脂蛋白脂蛋白前前-脂蛋白脂蛋白-脂蛋白脂蛋白。2 2超速离心法超速离心法：按脂蛋白密度高低进行分类：按脂蛋白密度高低进行分类：CM VLDL LDL HDLCM VLDL LDL HDL。一、血浆脂蛋白的分类、组成与结构一、血浆脂蛋白的分类、组成与结构（一）分类：（一）分类：两种分类方法的对应关系：两种分类方法的对应关系：两种分类方法的对应关系：两种分类方法的对应关系：超速离心法超速离心法超速离心法超速离心法 CM LDL VLDL HDL CM LDL VLDL HDL CM LDL VLDL HDL CM LDL VLDL HDL 电泳法电泳法电泳法电泳法 CM CM CM CM 前前前前 血血浆浆脂脂蛋蛋白白均均由由蛋蛋白白质质（载载脂脂蛋蛋白白，ApoApo）、甘甘油油三三酯酯(TG)TG)、磷磷脂脂(PL)PL)、胆胆固固醇醇(Ch)Ch)及及其酯其酯(ChE)ChE)所组成。所组成。不不同同的的脂脂蛋蛋白白仅仅有有含含量量上上的的差差异异而而无无本本质质上的不同。上的不同。乳乳糜糜微微粒粒中中，含含TGTG90%90%以以上上；VLDLVLDL中中的的TGTG也也达达50%50%以以上上；LDLLDL主主要要含含ChCh及及ChEChE，约约占占40%40%50%50%；而而HDLHDL中中载载脂脂蛋蛋白白的的含含量量则则占占50%50%，此外，此外，ChCh、ChEChE及及PLPL的含量也较高。的含量也较高。（二）组成：（二）组成：血血浆浆脂脂蛋蛋白白颗颗粒粒通通常常呈呈球球形形，其其中中所所含含的载脂蛋白多数具有双极性的载脂蛋白多数具有双极性-螺旋。螺旋。各各种种脂脂蛋蛋白白的的结结构构十十分分类类似似，其其颗颗粒粒外外层层为为亲亲水水的的载载脂脂蛋蛋白白和和磷磷脂脂的的极极性性部部分分组组成成，载载脂脂蛋蛋白白和和磷磷脂脂的的疏疏水水部部分分则则伸伸入入到到内内部部，而而疏疏水水的的甘甘油油三三酯酯和和胆胆固固醇醇则被包裹在内部。则被包裹在内部。（三）结构：（三）结构：二、载脂蛋白二、载脂蛋白 ApoAApoA：目前发现有三种亚型，即目前发现有三种亚型，即ApoApo、ApoApo、ApoApo。ApoAApoA和和ApoAApoA主要存在于主要存在于HDLHDL中。中。ApoBApoB：有有两两种种亚亚型型，即即在在肝肝细细胞胞内内合合成成的的ApoBApoB100100；小小肠肠粘粘膜膜细细胞胞内内合合成成的的ApoBApoB4848。ApoBApoB100100主主要要存存在在于于LDLLDL中，而中，而ApoBApoB4848主要存在于主要存在于CMCM中。中。ApoCApoC：有有三三种种亚亚型型，即即ApoCApoC，ApoCApoC，ApoCApoC。VLDLVLDL主要存在的载脂蛋白是主要存在的载脂蛋白是ApoBApoB100100和和ApoCApoC。ApoD ApoD：只有一种。只有一种。ApoEApoE：有三种亚型，即有三种亚型，即ApoEApoE2 2，ApoEApoE3 3，ApoEApoE4 4。（一）载脂蛋白的种类和命名：（一）载脂蛋白的种类和命名：（二）载脂蛋白的功能（二）载脂蛋白的功能:转运脂类物质。转运脂类物质。作作为为脂脂类类代代谢谢酶酶的的调调节节剂剂：LCATLCAT可可被被ApoAApoA，ApoAApoA，ApoCApoC等等激激活活，被被ApoAApoA所所抑抑制制。LpLLpL（脂脂蛋蛋白白脂脂肪肪酶酶）可可