南华大学 生物化学第05章脂代谢.ppt

Metabolism of Lipid第第 5 章章脂脂 类类 代代 谢谢脂脂 类类 概概 述述 脂肪和类脂的总称为脂类脂肪和类脂的总称为脂类脂肪和类脂的总称为脂类脂肪和类脂的总称为脂类(lipidlipid)。脂肪：脂肪：是三脂酰甘油或称甘油三酯，主要生理功能为是三脂酰甘油或称甘油三酯，主要生理功能为储存能量和氧化分解供能。储存能量和氧化分解供能。分类分类定义定义类脂：类脂：类脂：类脂：包括包括包括包括胆固醇、胆固醇酯、磷脂及糖脂，胆固醇、胆固醇酯、磷脂及糖脂，胆固醇、胆固醇酯、磷脂及糖脂，胆固醇、胆固醇酯、磷脂及糖脂，是细胞是细胞是细胞是细胞膜的主要组成成分，并参与细胞的多种生理活动膜的主要组成成分，并参与细胞的多种生理活动膜的主要组成成分，并参与细胞的多种生理活动膜的主要组成成分，并参与细胞的多种生理活动.甘油三酯甘油三酯 甘油磷脂甘油磷脂胆固醇酯胆固醇酯 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 X=胆胆胆胆碱碱碱碱、水水水水、乙乙乙乙醇醇醇醇胺胺胺胺、丝丝丝丝氨氨氨氨酸酸酸酸、甘甘甘甘油油油油、肌肌肌肌醇醇醇醇、磷磷磷磷脂酰甘油等脂酰甘油等脂酰甘油等脂酰甘油等 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，需要时从脂肪动员产以脂肪形式储存，需要时从脂肪动员产生，多为生，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，动动物不能自身合成，需从植物中摄取。物不能自身合成，需从植物中摄取。*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，需从食物摄取，故称必需脂酸。成，需从食物摄取，故称必需脂酸。第一节第一节 不饱和脂酸的分类及命名不饱和脂酸的分类及命名The Classification and Naming of Unsaturated Fatty Acids脂酸中是否存在脂酸中是否存在双键双键分为：分为：饱和脂酸饱和脂酸和和不饱和脂酸不饱和脂酸。第第 二二 节节脂类的消化与吸收脂类的消化与吸收Digestion and Absorption of Lipid 脂类的消化脂类的消化条件：条件：乳化剂（胆汁酸盐等乳化剂（胆汁酸盐等乳化剂（胆汁酸盐等乳化剂（胆汁酸盐等）的乳化作用；的乳化作用；的乳化作用；的乳化作用；酶的催化作用。酶的催化作用。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。主要在小肠上段。主要在小肠上段。食物中的脂类主要为脂肪食物中的脂类主要为脂肪食物中的脂类主要为脂肪食物中的脂类主要为脂肪,还有少量的磷脂和胆还有少量的磷脂和胆还有少量的磷脂和胆还有少量的磷脂和胆固醇等。固醇等。固醇等。固醇等。不溶于水不溶于水不溶于水不溶于水,必须在小肠经过必须在小肠经过必须在小肠经过必须在小肠经过胆汁酸盐胆汁酸盐胆汁酸盐胆汁酸盐的作用的作用的作用的作用,乳化乳化乳化乳化并分散成细小的并分散成细小的并分散成细小的并分散成细小的微团微团微团微团后后后后,才能被才能被才能被才能被消化酶消化酶消化酶消化酶消化。消化。消化。消化。胆盐在脂肪消化中的乳化作用胆盐在脂肪消化中的乳化作用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：中链及短链脂酸中链及短链脂酸构成的构成的TGTG 乳化乳化 吸收吸收 胰胰脂肪酶脂肪酶 甘油甘油 +FFA +FFA 门静脉门静脉 血循环血循环肠粘膜肠粘膜 细胞细胞 长链脂酸长链脂酸及及2-2-甘油一酯甘油一酯 酯化成酯化成TGTG（肠粘膜细胞（肠粘膜细胞）淋巴管淋巴管 血循环血循环乳糜微粒乳糜微粒(chylomicron,CM)TGTG、CECE、PL PL +载脂蛋白载脂蛋白(apo)B48、C、A、A 甘油一酯途径甘油一酯途径甘油一酯途径甘油一酯途径：在肠粘膜细胞由：在肠粘膜细胞由甘油一酯合成脂肪的途径甘油一酯合成脂肪的途径 CoACoA+RCOOH RCOOH RCORCOCoACoA 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 转移酶转移酶第第 三三 节节甘油三酯代谢甘油三酯代谢 Metabolism of Triglyceride（二）（二）脂肪的动员脂肪的动员 定定定定义义义义：储储储储存存存存在在在在脂脂脂脂肪肪肪肪细细细细胞胞胞胞中中中中的的的的脂脂脂脂肪肪肪肪，被被被被肪肪肪肪脂脂脂脂酶酶酶酶逐逐逐逐步步步步水水水水解解解解为为为为FFAFFA及及及及甘油甘油甘油甘油并释放入血，经血液运输至其它组织氧化利用的过程。并释放入血，经血液运输至其它组织氧化利用的过程。并释放入血，经血液运输至其它组织氧化利用的过程。并释放入血，经血液运输至其它组织氧化利用的过程。二、甘油三酯的分解代谢二、甘油三酯的分解代谢 （一）甘油三酯是脂酸的主要储存形式。（一）甘油三酯是脂酸的主要储存形式。（二）甘油三酯的主要作用是为机体提供能量。（二）甘油三酯的主要作用是为机体提供能量。（一）甘油三酯是甘油的脂酸酯（一）甘油三酯是甘油的脂酸酯脂解激素：脂解激素：能促进脂肪动员的激素，如胰高血糖素、去甲肾能促进脂肪动员的激素，如胰高血糖素、去甲肾上腺素、上腺素、ACTHACTH、TSHTSH等。等。抗脂解激素：抗脂解激素：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E E2 2、烟酸等。烟酸等。关键酶：关键酶：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,(hormone-sensitive triglyceride lipase,HSLHSL)甘油三酯甘油三酯甘油二酯甘油二酯+脂肪酸脂肪酸TGTG脂肪酶脂肪酶DGDG脂肪酶脂肪酶甘油一酯甘油一酯+脂肪酸脂肪酸MGMG脂肪酶脂肪酶甘油甘油 +脂肪酸脂肪酸（三）脂酸经（三）脂酸经-氧化分解供能氧化分解供能部部 位位:组组 织：织：除脑组织外除脑组织外,大多数组织均可进大多数组织均可进 行，其中行，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（二）甘油经糖代谢途径代谢（二）甘油经糖代谢途径代谢甘油甘油3-3-磷酸磷酸甘油甘油磷酸二羟丙酮磷酸二羟丙酮甘油激酶甘油激酶磷酸甘油脱氢酶磷酸甘油脱氢酶1.脂酸的活化脂酸的活化 脂酰脂酰 CoA 的的生成（胞液）生成（胞液）*脂酰脂酰脂酰脂酰CoACoA合成酶合成酶合成酶合成酶(acyl-CoAacyl-CoA synthetasesynthetase)存在于内质网及存在于内质网及存在于内质网及存在于内质网及线粒体外膜上。分子线粒体外膜上。分子线粒体外膜上。分子线粒体外膜上。分子脂酸脂酸脂酸脂酸活化消耗活化消耗活化消耗活化消耗分子分子分子分子ATPATP。脂酰脂酰CoA合成酶合成酶 ATP AMP PPi +CoA-SH 关键酶关键酶 2。脂酰。脂酰 CoA 经肉碱转运进入线粒体经肉碱转运进入线粒体3.3.脂酸的脂酸的氧化的最终产物是乙酰氧化的最终产物是乙酰CoA（线粒体基质）（线粒体基质）脱氢脱氢脱氢脱氢 加水加水加水加水 再脱氢再脱氢再脱氢再脱氢 硫解硫解硫解硫解 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+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 5 NADH+H+FADH2 H2O 呼吸链呼吸链 1.5ATP H2O 呼吸链呼吸链 2.5ATP 大量乙酰大量乙酰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 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合成酶合成酶肉肉肉肉碱碱碱碱转转转转运运运运载载载载体体体体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 活活活活 化化化化：消耗消耗消耗消耗2 2 2 2个高能磷酸键个高能磷酸键个高能磷酸键个高能磷酸键 氧氧氧氧 化化化化：每轮循环四个重复步骤：每轮循环四个重复步骤：每轮循环四个重复步骤：每轮循环四个重复步骤：脱氢、水化、再脱氢、硫解脱氢、水化、再脱氢、硫解脱氢、水化、再脱氢、硫解脱氢、水化、再脱氢、硫解 产物：产物：产物：产物：1 1 1 1分子分子分子分子乙酰乙酰乙酰乙酰CoACoACoACoA1 1 1 1分子分子分子分子少两个碳原子的脂酰少两个碳原子的脂酰少两个碳原子的脂酰少两个碳原子的脂酰CoACoACoACoA1 1 1 1分子分子分子分子NADHNADHNADHNADH+H+H+H+H+1 1 1 1分子分子分子分子FADHFADHFADHFADH2 2 2 2 4.4.脂酸氧化的能量生成脂酸氧化的能量生成 以以以以16161616碳软脂酸的氧化为例碳软脂酸的氧化为例碳软脂酸的氧化为例碳软脂酸的氧化为例7 7 轮循环产物：轮循环产物：轮循环产物：轮循环产物：8 8分子分子分子分子乙酰乙酰乙酰乙酰CoACoA7 7分子分子分子分子NADH+HNADH+H+7 7分子分子分子分子FADHFADH2 2能量计算：能量计算：能量计算：能量计算：生成生成ATP：810+72.5+71.5=108 净生成净生成ATP：108 2=106软脂酸与葡萄糖在体内氧化产生软脂酸与葡萄糖在体内氧化产生软脂酸与葡萄糖在体内氧化产生软脂酸与葡萄糖在体内氧化产生ATPATPATPATP的比较的比较的比较的比较软脂酸软脂酸葡萄糖葡萄糖以以1mol计计106 ATP32/30 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%1.不饱和脂酸的氧化不饱和脂酸的氧化 不饱和脂酸不饱和脂酸 氧化氧化 顺顺3-烯酰烯酰CoA顺顺2-烯酰烯酰CoA 反反2-烯酰烯酰CoA 3顺顺-2反烯酰反烯酰CoA 异构酶异构酶 氧化氧化 L(+)-羟脂酰羟脂酰CoA D(-)-羟脂酰羟脂酰CoA D(-)-羟脂酰羟脂酰CoA 表构酶表构酶H2O（四）脂酸的其他氧化方式（四）脂酸的其他氧化方式亚油酰亚油酰CoA（9顺，顺，12顺）顺）3次次氧化氧化 十二碳二烯脂酰十二碳二烯脂酰CoA（3顺，顺，6顺）顺）十二碳二烯脂酰十二碳二烯脂酰CoA（2反，反，6顺）顺）3顺顺,2反反-烯脂酰烯脂酰 CoA异构酶异构酶2次次氧化氧化 八碳烯脂酰八碳烯脂酰CoA（2顺）顺）D(+)-羟八碳脂酰羟八碳脂酰CoA L(-)-羟八碳脂酰羟八碳脂酰CoA 4 乙酰乙酰CoA 4次次氧化氧化 -羟脂酰羟脂酰CoA 表构酶表构酶烯脂酰烯脂酰CoA 水化酶水化酶12CH3cOHOSCoA3 长链脂酸长链脂酸长链脂酸长链脂酸(C(C2020、C C2222)（过氧化酶体）（过氧化酶体）（过氧化酶体）（过氧化酶体）脂肪酸氧化酶脂肪酸氧化酶脂肪酸氧化酶脂肪酸氧化酶（FADFAD为辅酶）为辅酶）为辅酶）为辅酶）较短链较短链较短链较短链 脂酸脂酸脂酸脂酸 （进入线粒体）（进入线粒体）（进入线粒体）（进入线粒体）氧化氧化氧化氧化 2.2.过氧化酶体脂酸氧化过氧化酶体脂酸氧化过氧化酶体脂酸氧化过氧化酶体脂酸氧化 3.3.奇数碳原子脂酸的氧化奇数碳原子脂酸的氧化奇数碳原子脂酸的氧化奇数碳原子脂酸的氧化奇数碳脂酸奇数碳脂酸奇数碳脂酸奇数碳脂酸胆固醇侧链胆固醇侧链胆固醇侧链胆固醇侧链CHCH3 3CHCH2 2COCoA COCoA 羧化酶羧化酶羧化酶羧化酶 （ATPATP、生物素）生物素）生物素）生物素）COCO2 2 D-D-甲基丙二酰甲基丙二酰甲基丙二酰甲基丙二酰CoACoA L-L-甲基丙二酰甲基丙二酰甲基丙二酰甲基丙二酰CoACoA 消旋酶消旋酶消旋酶消旋酶 变位酶变位酶变位酶变位酶 5 5 -脱氧腺苷钴胺脱氧腺苷钴胺脱氧腺苷钴胺脱氧腺苷钴胺素素素素 琥珀酰琥珀酰琥珀酰琥珀酰CoACoA TAC TAC 血浆酮体水平血浆酮体水平血浆酮体水平血浆酮体水平：0.030.5mmol/L0.030.5mmol/L(0.35mg/dl)(0.35mg/dl)代谢定位：代谢定位：代谢定位：代谢定位：生成部位：生成部位：生成部位：生成部位：肝细胞线粒体。肝细胞线粒体。肝细胞线粒体。肝细胞线粒体。合成原料：合成原料：合成原料：合成原料：脂酸在脂酸在脂酸在脂酸在线粒体氧化生成的线粒体氧化生成的线粒体氧化生成的线粒体氧化生成的乙酰乙酰乙酰乙酰CoACoA。利用：利用：利用：利用：肝外组织（心、肾、脑、骨骼肌）线粒体。肝外组织（心、肾、脑、骨骼肌）线粒体。肝外组织（心、肾、脑、骨骼肌）线粒体。肝外组织（心、肾、脑、骨骼肌）线粒体。（五）酮体的生成和利用（五）酮体的生成和利用酮体：酮体：酮体：酮体：乙酰乙酸、乙酰乙酸、乙酰乙酸、乙酰乙酸、-羟丁酸、丙酮三者总称为羟丁酸、丙酮三者总称为羟丁酸、丙酮三者总称为羟丁酸、丙酮三者总称为酮体酮体酮体酮体。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1.1.酮体的生成酮体的生成 NAD+NADH+H+琥珀酰琥珀酰CoA 琥珀酸琥珀酸 CoASH+ATP PPi+AMP CoASH 2.2.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）3.3.3.3.酮体生成的生理意义酮体生成的生理意义酮体生成的生理意义酮体生成的生理意义l l酮体是肝脏输出能源的一种形式。酮体可酮体是肝脏输出能源的一种形式。酮体可酮体是肝脏输出能源的一种形式。酮体可酮体是肝脏输出能源的一种形式。酮体可通过血脑屏障通过血脑屏障通过血脑屏障通过血脑屏障，是是是是脑组织脑组织脑组织脑组织的重要能源。的重要能源。的重要能源。的重要能源。l l酮体利用的增加可减少糖的利用，有利于维持血糖水平恒酮体利用的增加可减少糖的利用，有利于维持血糖水平恒酮体利用的增加可减少糖的利用，有利于维持血糖水平恒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。定，节省蛋白质的消耗。定，节省蛋白质的消耗。定，节省蛋白质的消耗。l l正常情况下，血中仅含有少量酮体。未控制的糖尿病患者正常情况下，血中仅含有少量酮体。未控制的糖尿病患者正常情况下，血中仅含有少量酮体。未控制的糖尿病患者正常情况下，血中仅含有少量酮体。未控制的糖尿病患者血液中酮体的含量显著增高，酮体生成超过肝外组织利用的能血液中酮体的含量显著增高，酮体生成超过肝外组织利用的能血液中酮体的含量显著增高，酮体生成超过肝外组织利用的能血液中酮体的含量显著增高，酮体生成超过肝外组织利用的能力，引起血中酮体升高，可导致力，引起血中酮体升高，可导致力，引起血中酮体升高，可导致力，引起血中酮体升高，可导致酮症酸中毒酮症酸中毒酮症酸中毒酮症酸中毒，并随尿排出，引，并随尿排出，引，并随尿排出，引，并随尿排出，引起起起起酮尿酮尿酮尿酮尿。三、脂酸的合成代谢三、脂酸的合成代谢组组组组 织：织：织：织：肝（主要）肝（主要）肝（主要）肝（主要）、脂肪等组织、脂肪等组织、脂肪等组织、脂肪等组织 亚细胞：亚细胞：亚细胞：亚细胞：胞液：胞液：胞液：胞液：主要合成主要合成主要合成主要合成16161616碳的软脂酸（棕榈酸）碳的软脂酸（棕榈酸）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：肝线粒体、内质网：肝线粒体、内质网：碳链延长碳链延长碳链延长碳链延长1.1.合成部位合成部位（一）软脂酸的合成（一）软脂酸的合成NADPHNADPH的来源的来源的来源的来源 磷酸戊糖途径（主要来源）磷酸戊糖途径（主要来源）磷酸戊糖途径（主要来源）磷酸戊糖途径（主要来源）胞液中异柠檬酸脱氢酶及苹果酸酶催化的反应胞液中异柠檬酸脱氢酶及苹果酸酶催化的反应胞液中异柠檬酸脱氢酶及苹果酸酶催化的反应胞液中异柠檬酸脱氢酶及苹果酸酶催化的反应 乙酰乙酰乙酰乙酰CoACoA、ATPATP、HCOHCO3 3 、NADPHNADPH、MnMn2+2+2.合成原料合成原料乙酰乙酰乙酰乙酰CoACoA的主要来源的主要来源的主要来源的主要来源乙酰乙酰乙酰乙酰CoACoA全部在线粒体内产生，通过全部在线粒体内产生，通过全部在线粒体内产生，通过全部在线粒体内产生，通过柠檬酸柠檬酸柠檬酸柠檬酸-丙酮酸循环丙酮酸循环丙酮酸循环丙酮酸循环 (citrate(citrate pyruvatepyruvate cycle)cycle)出线粒体。出线粒体。出线粒体。出线粒体。乙酰乙酰乙酰乙酰CoACoA 氨基酸氨基酸氨基酸氨基酸 GlcGlc（主要）（主要）（主要）（主要）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（1 1）丙二酰）丙二酰）丙二酰）丙二酰CoACoA的合成的合成的合成的合成酶酶酶酶-生物素生物素生物素生物素-COCO2 2 +乙酰乙酰乙酰乙酰CoACoA 酶酶酶酶-生物素生物素生物素生物素 +丙二酰丙二酰丙二酰丙二酰CoACoA 总反应式总反应式总反应式总反应式 丙二酰丙二酰丙二酰丙二酰CoACoA +ADP +Pi ADP +Pi ATP ATP+HCOHCO3 3-+乙酰乙酰乙酰乙酰CoACoA 3.软脂酸合成酶系及反应过程软脂酸合成酶系及反应过程酶酶酶酶-生物素生物素生物素生物素 +HCOHCO3 3 酶酶酶酶-生物素生物素生物素生物素-COCO2 2 ADP+PiADP+Pi ATP ATP 乙酰乙酰乙酰乙酰CoACoA羧化酶羧化酶羧化酶羧化酶 (acetyl CoA carboxylase)(acetyl CoA carboxylase)是是是是脂酸合成的限速酶脂酸合成的限速酶脂酸合成的限速酶脂酸合成的限速酶，存在于胞液中，其辅基是，存在于胞液中，其辅基是，存在于胞液中，其辅基是，存在于胞液中，其辅基是生生生生物素物素物素物素，MnMn2+2+是其激活剂。是其激活剂。是其激活剂。是其激活剂。（2）脂酸合成）脂酸合成从乙酰从乙酰从乙酰从乙酰CoACoACoACoA及丙二酰及丙二酰及丙二酰及丙二酰CoACoACoACoA合成长链脂酸，是一个重合成长链脂酸，是一个重合成长链脂酸，是一个重合成长链脂酸，是一个重复加成过程，每次延长复加成过程，每次延长复加成过程，每次延长复加成过程，每次延长2 2 2 2个碳原子。个碳原子。个碳原子。个碳原子。以以以以丙二酰丙二酰丙二酰丙二酰CoACoACoACoA为二为二为二为二碳单位供体，碳单位供体，碳单位供体，碳单位供体，由由由由 NADPH+HNADPH+HNADPH+HNADPH+H+供氢供氢供氢供氢经缩合、加氢、脱水、经缩合、加氢、脱水、经缩合、加氢、脱水、经缩合、加氢、脱水、再加氢等一轮反应增加再加氢等一轮反应增加再加氢等一轮反应增加再加氢等一轮反应增加2 2 2 2个碳原子。各种生物合成脂酸个碳原子。各种生物合成脂酸个碳原子。各种生物合成脂酸个碳原子。各种生物合成脂酸的过程基本相似。的过程基本相似。的过程基本相似。的过程基本相似。软脂酸合成的总反应软脂酸合成的总反应软脂酸合成的总反应软脂酸合成的总反应 CH3COSCoA +7 HOOCCH2COSCoA +14NADPH+H+CH3(CH2)14COOH +7 CO2 +6H2O +8HSCoA+14NADP+脂肪组织：脂肪组织：主要以葡萄糖为原料合成脂肪，也利用主要以葡萄糖为原料合成脂肪，也利用CM或或VLDL中的中的FA合成脂肪。合成脂肪。一、甘油三酯的合成代谢一、甘油三酯的合成代谢 （一）合成部位一）合成部位肝肝 脏：脏：肝内质网合成的肝内质网合成的TG，与载脂蛋白，与载脂蛋白B100、C以及以及磷脂、胆固醇结合生成磷脂、胆固醇结合生成VLDL入血运输至肝外组织。入血运输至肝外组织。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。1 1.甘油和脂酸主要来自于葡萄糖代谢甘油和脂酸主要来自于葡萄糖代谢2 2.CMCM中的中的FFAFFA（来自食物脂肪）来自食物脂肪）（二）合成原料二）合成原料1.1.甘油一酯途径（小肠粘膜细胞）甘油一酯途径（小肠粘膜细胞）2.2.甘油二酯途径（肝、脂肪细胞）甘油二酯途径（肝、脂肪细胞）（三）合成基本过程三）合成基本过程甘油二酯途径 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 *3-3-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 ATP ADP ADP 第第 四四 节节 磷磷 脂脂 的的 代代 谢谢Metabolism of Phospholipid磷磷 脂脂定义定义定义定义 含磷酸的脂类称磷酯。含磷酸的脂类称磷酯。含磷酸的脂类称磷酯。含磷酸的脂类称磷酯。分类：分类：分类：分类：甘油磷脂甘油磷脂甘油磷脂甘油磷脂 由甘油构成的磷酯由甘油构成的磷酯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）（体内含量最多的磷脂）（体内含量最多的磷脂）鞘磷脂鞘磷脂鞘磷脂鞘磷脂 由鞘氨醇构成的磷脂由鞘氨醇构成的磷脂由鞘氨醇构成的磷脂由鞘氨醇构成的磷脂X X X X 指与磷酸羟基相连的取代基团，包括胆碱、水、乙醇胺、指与磷酸羟基相连的取代基团，包括胆碱、水、乙醇胺、指与磷酸羟基相连的取代基团，包括胆碱、水、乙醇胺、指与磷酸羟基相连的取代基团，包括胆碱、水、乙醇胺、丝氨酸、甘油、肌醇、磷脂酰甘油等。丝氨酸、甘油、肌醇、磷脂酰甘油等。丝氨酸、甘油、肌醇、磷脂酰甘油等。丝氨酸、甘油、肌醇、磷脂酰甘油等。FAFAPiX 甘甘油油一、甘油磷脂的代谢一、甘油磷脂的代谢组成组成组成组成：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结构结构：功能功能功能功能：含一个极性头（磷酸及取代基团）、两条疏水尾（脂含一个极性头（磷酸及取代基团）、两条疏水尾（脂含一个极性头（磷酸及取代基团）、两条疏水尾（脂含一个极性头（磷酸及取代基团）、两条疏水尾（脂酰基长链），为双性化合物。构成生物膜的磷脂双分酰基长链），为双性化合物。构成生物膜的磷脂双分酰基长链），为双性化合物。构成生物膜的磷脂双分酰基长链），为双性化合物。构成生物膜的磷脂双分子层。子层。子层。子层。常为花生四烯酸常为花生四烯酸常为花生四烯酸常为花生四烯酸 X=X=X=X=胆碱、水、乙醇胺、胆碱、水、乙醇胺、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、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磷脂酰甘油等磷脂酰甘油等 （一）甘油磷脂的组成、分类及结构（一）甘油磷脂的组成、分类及结构磷磷脂脂双双分分子子层层的的形形成成机机体体内内几几类类重重要要的的甘甘油油磷磷脂脂 (cephalincephalin)(lecithin)(lecithin)磷脂酰肌醇磷脂酰肌醇 (phosphatidylphosphatidyl inositolinositol)磷脂酰丝氨酸磷脂酰丝氨酸 (phosphatidylphosphatidyl serine)serine)心磷脂心磷脂 (c cardiolipinardiolipin)1.1.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、肾、肠等组织最全身各组织内质网，肝、肾、肠等组织最全身各组织内质网，肝、肾、肠等组织最活跃。活跃。活跃。活跃。2.2.合成原料及辅因子合成原料及辅因子脂酸、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、醇、醇、ATPATPATPATP、CTPCTPCTPCTP。（二）甘油磷脂的合成（二）甘油磷脂的合成3.3.合成基本过程合成基本过程1.1.甘油二酯合成途径甘油二酯合成途径甘油二酯合成途径甘油二酯合成途径磷脂酰胆碱，磷脂酰磷脂酰胆碱，磷脂酰磷脂酰胆碱，磷脂酰磷脂酰胆碱，磷脂酰乙醇胺由此途径合成。乙醇胺由此途径合成。乙醇胺由此途径合成。乙醇胺由此途径合成。胆碱，乙醇胺由胆碱，乙醇胺由胆碱，乙醇胺由胆碱，乙醇胺由活化活化活化活化的的的的CDP-CDP-CDP-CDP-胆碱及胆碱及胆碱及胆碱及CDP-CDP-CDP-CDP-乙乙乙乙醇胺提供。醇胺提供。醇胺提供。醇胺提供。.CDP-甘油甘油二酯合成途径二酯合成途径磷脂酰肌磷脂酰肌磷脂酰肌磷脂酰肌醇，磷脂醇，磷脂醇，磷脂醇，磷脂酰丝氨酸，酰丝氨酸，酰丝氨酸，酰丝氨酸，心磷脂由心磷脂由心磷脂由心磷脂由此途径合此途径合此途径合此途径合成。成。成。成。（三）甘油磷脂的降解（三）甘油磷脂的降解 PLA1 PLA2PLCPLDPLB2PLB1磷脂酶磷脂酶磷脂酶磷脂酶 (phospholipasephospholipase,PLA),PLA)，分别作用于甘油磷，分别作用于甘油磷，分别作用于甘油磷，分别作用于甘油磷脂分子中的不同酯键。脂分子中的不同酯键。脂分子中的不同酯键。脂分子中的不同酯键。第第 五五 节节 胆固醇代谢胆固醇代谢 Metabolism of Cholesterol本节主要内容本节主要内容l胆固醇的结构、分布和生理功能胆固醇的结构、分布和生理功能胆固醇的结构、分布和生理功能胆固醇的结构、分布和生理功能l胆固醇的合成胆固醇的合成胆固醇的合成胆固醇的合成合成部位、合成部位、合成部位、合成部位、合成原料合成原料合成原料合成原料合成过程、合成调节合成过程、合成调节合成过程、合成调节合成过程、合成调节l胆固醇的转化胆固醇的转化胆固醇的转化胆固醇的转化 固醇共同结构：固醇共同结构：固醇共同结构：固醇共同结构：环戊烷多氢菲环戊烷多氢菲环戊烷多氢菲环戊烷多氢菲（由个己烷及个环戊烷稠合（由个己烷及个环戊烷稠合（由个己烷及个环戊烷稠合（由个己烷及个环戊烷稠合而成。）而成。）而成。）而成。）*胆固醇胆固醇(cholesterol)结构结构植物植物(29(29碳碳)酵母酵母(28(28碳碳)动物胆固醇动物胆固醇(27(27碳碳)*胆固醇在人体内含量及分布胆固醇在人体内含量及分布胆固醇在人体内含量及分布胆固醇在人体内含量及分布含量含量含量含量：约约约约140140140140克克克克分布：分布：分布：分布：广泛分布于全身各组织中；大约广泛分布于全身各组织中；大约广泛分布于全身各组织中；大约广泛分布于全身各组织中；大约 分布在脑、神经组织；分布在脑、神经组织；分布在脑、神经组织；分布在脑、神经组织；肝、肾、肠等内脏、皮肤、脂肪组织中也较多；肌肉组肝、肾、肠等内脏、皮肤、脂肪组织中也较多；肌肉组肝、肾、肠等内脏、皮肤、脂肪组织中也较多；肌肉组肝、肾、肠等内脏、皮肤、脂肪组织中也较多；肌肉组织含量较低；肾上腺、卵巢等合成类固醇激素的腺体含织含量较低；肾上腺、卵巢等合成类固醇激素的腺体含织含量较低；肾上腺、卵巢等合成类固醇激素的腺体含织含量较低；肾上腺、卵巢等合成类固醇激素的腺体含量较高。量较高。量较高。量较高。存在形式存在形式存在形式存在形式：游离胆固醇；游离胆固醇；游离胆固醇；游离胆固醇；胆固醇酯胆固醇酯胆固醇酯胆固醇酯来源：来源：来源：来源：食物；食物；食物；食物；人体自身合成。人体自身合成。人体自身合成。人体自身合成。*胆固醇的生理功能胆固醇的生理功能.是是是是生物膜的重要成分生物膜的重要成分生物膜的重要成分生物膜的重要成分，对控制生物膜的，对控制生物膜的，对控制生物膜的，对控制生物膜的流动性有重要作用；流动性有重要作用；流动性有重要作用；流动性有重要作用；.是合成胆汁酸、类固醇激素及维生素是合成胆汁酸、类固醇激素及维生素是合成胆汁酸、类固醇激素及维生素是合成胆汁酸、类固醇激素及维生素D D D D等等等等生理活性物质的前体生理活性物质的前体生理活性物质的前体生理活性物质的前体。一、一、胆固醇的合成胆固醇的合成组织定位组织定位：除成年动物脑组织及成熟红细胞外，除成年动物脑组织及成熟红细胞外，除成年动物脑组织及成熟红细胞外，除成年动物脑组织及成熟红细胞外，几乎全身各组织均可合成，以几乎全身各组织均可合成，以几乎全身各组织均可合成，以几乎全身各组织均可合成，以肝肝肝肝、小小小小肠为主。肠为主。肠为主。肠为主。细胞定位细胞定位：胞液、光面内质网。胞液、光面内质网。胞液、光面内质网。胞液、光面内质网。（一）合成部位（一）合成部位1 1分子胆固醇分子胆固醇分子胆固醇分子胆固醇 1818乙酰乙酰乙酰乙酰CoACoA +3636ATP ATP+1616(NADPH+H(NADPH+H+)葡萄糖有氧氧化葡萄糖有氧氧化 葡萄糖经磷酸戊糖途径葡萄糖经磷酸戊糖途径 乙酰乙酰乙酰乙酰CoACoA通过柠檬酸通过柠檬酸通过柠檬酸通过柠檬酸-丙酮酸循环出线粒体。丙酮酸循环出线粒体。丙酮酸循环出线粒体。丙酮酸循环出线粒体。（二）合成原料（二）合成原料合成胆固醇合成胆固醇合成胆固醇合成胆固醇的限速酶的限速酶的限速酶的限速酶1.1.甲羟戊酸甲羟戊酸的合成的合成（三）合成基本过程（三）合成基本过程2.2.鲨烯的合成鲨烯的合成3.3.胆固醇的合成胆固醇的合成（四）胆固醇合成的调节（四）胆固醇合成的调节 通过对通过对通过对通过对HMG-HMG-HMG-HMG-CoACoACoACoA还原酶活性的影响来实现。还原酶活性的影响来实现。还原酶活性的影响来实现。还原酶活性的影响来实现。l酶的活性具有昼夜节律性酶的活性具有昼夜节律性酶的活性具有昼夜节律性酶的活性具有昼夜节律性(午夜最高，中午最低）午夜最高，中午最低）午夜最高，中午最低）午夜最高，中午最低）l可被磷酸化而失活，脱磷酸可恢复活性可被磷酸化而失活，脱磷酸可恢复活性可被磷酸化而失活，脱磷酸可恢复活性可被磷酸化而失活，脱磷酸可恢复活性.l受胆固醇的反馈抑制作用受胆固醇的反馈抑制作用受胆固醇的反馈抑制作用受胆固醇的反馈抑制作用.l胰岛素、甲状腺素能诱导肝胰岛素、甲状腺素能诱导肝胰岛素、甲状腺素能诱导肝胰岛素、甲状腺素能诱导肝HMG-COAHMG-COAHMG-COAHMG-COA还原酶的合成还原酶的合成还原酶的合成还原酶的合成.（一）转变为胆汁酸（一）转变为胆汁酸 (bile acid)（肝脏（肝脏,为胆为胆固醇在体内代谢的固醇在体内代谢的主要去路主要去路主要去路主要去路）（二）转化为类固醇激素（二）转化为类固醇激素（三）转化为（三）转化为7-7-脱氢胆固醇脱氢胆固醇（皮肤）（皮肤）胆固醇的母核胆固醇的母核胆固醇的母核胆固醇的母核环戊烷多氢菲在体内不能被降解，环戊烷多氢菲在体内不能被降解，环戊烷多氢菲在体内不能被降解，环戊烷多氢菲在体内不能被降解，但但但但侧链侧链侧链侧链可被氧化、还原或降解，实现胆固醇的转化。可被氧化、还原或降解，实现胆固醇的转化。可被氧化、还原或降解，实现胆固醇的转化。可被氧化、还原或降解，实现胆固醇的转化。（肾上腺皮质、睾丸、卵巢等内分泌腺）（肾上腺皮质、睾丸、卵巢等内分泌腺）（肾上腺皮质、睾丸、卵巢等内分泌腺）（肾上腺皮质、睾丸、卵巢等内分泌腺）二、胆固醇的转化二、胆固醇的转化第第 六六 节节 血浆脂蛋白代谢血浆脂蛋白代谢Metabolism of LipoproteinMetabolism of Lipoproteinl血脂血脂血脂血脂l血浆脂蛋白的分类、组成特点及结构血浆脂蛋白的分类、组成特点及结构血浆脂蛋白的分类、组成特点及结构血浆脂蛋白的分类、组成特点及结构l载脂蛋白的定义、种类、功能载脂蛋白的定义、种类、功能载脂蛋白的定义、种类、功能载脂蛋白的定义、种类、功能l血浆脂蛋白的代谢血浆脂蛋白的代谢血浆脂蛋白的代谢血浆脂蛋白的代谢l血浆脂蛋白代谢异常血浆脂蛋白代谢异常血浆脂蛋白代谢异常血浆脂蛋白代谢异常本节主要内容本节主要内容一、血一、血 脂脂定义定义定义定义 血浆所含脂类统称血浆所含脂类统称血浆所含脂类统称血浆所含脂类统称血脂血脂血脂血脂，包括：甘油三酯、，包括：甘油三酯、，包括：甘油三酯、，包括：甘油三酯、磷脂、胆固醇及其酯以及游离脂酸。磷脂、胆固醇及其酯以及游离脂酸。磷脂、胆固醇及其酯以及游离脂酸。磷脂、胆固醇及其酯以及游离脂酸。来源来源来源来源:外源性外源性外源性外源性从食物中摄取从食物中摄取从食物中摄取从食物中摄取.内源性内源性内源性内源性肝、脂肪细胞及其他组织肝、脂肪细胞及其他组织肝、脂肪细胞及其他组织肝、脂肪细胞及其他组织 合成后释放入血合成后释放入血合成后释放入血合成后释放入血.*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。的影响，波动范围很大。的影响，波动范围很大。总总总总 脂脂脂脂 400700 mg/dl400700 mg/dl (5(5 mmolmmol/L)/L)甘油三酯甘油三酯甘油三酯甘油三酯 10150 mg/dl(10150 mg/dl(0.11 1.69 0.11 1.69 mmolmmol/L)/L)总总总总 磷磷磷磷 脂脂脂脂 150250 mg/dl(48.44 80.73 150250 mg/dl(48.44 80.73 mmolmmol/L)/L)总胆固醇总胆固醇总胆固醇总胆固醇 100250 mg/dl(2.59 6.47 100250 mg/dl(2.59 6.47 mmolmmol/L)/L)游离脂酸游离脂酸游离脂酸游离脂酸 520 mg/dl(0.195 0.805 520 mg/dl(0.195 0.805 mmolmmol/L)/L)组成与含量组成与含量二、血浆脂蛋白的分类、组成及结构二、血浆脂蛋白的分类、组成及结构 血浆脂蛋白的分类血浆脂蛋白的分类 电泳法：电泳法：电泳法：电泳法：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，以脂蛋白脂蛋白脂蛋白脂蛋白(lipoprotein)(lipoprotein)形式而运输。形式而运输。形式而运输。形式而运输。CM CM 前前前前 超速离心法分类：超速离心法分类：乳糜微粒乳糜微粒乳糜微粒乳糜微粒 (chylomicronchylomicron,CM),CM)(与电泳法与电泳法与电泳法与电泳法CMCMCMCM相当相当相当相当)极低密度脂蛋白