1、第八章 脂类代谢,本章的主要内容：,1.了解脂类的主要生理功能,4.了解血浆脂蛋白的分类,掌握血浆脂蛋 白组成和结构及其代谢,2.掌握脂酸的-氧化、 酮体的生成 与利用及其调节,3.掌握胆固醇的生物合成及其调节,脂类的概念：,脂类是脂肪和类脂的总称，不溶于水 而溶于有机溶剂。,脂类 (Lipids),脂肪又称三酰甘油或甘油三酯(triglyceride,TG),类脂,胆固醇(cholesterol,Ch) 胆固醇酯(cholesteryl ester,CE),磷脂(phospholipid,PL),糖脂(glycolipid,GL),DG: 1,2-二酰甘油or 甘油二酯,TG:三酰甘油or甘
2、油三酯,MG: 2-单酰甘油or甘油一酯,第一节 脂类的主要生理功能,一、 储能和氧化供能,1g脂肪在体内彻底氧化供能约38kJ，而1g糖 彻底氧化仅供销能16.7kJ.,脂肪组织储存脂肪,约占体重1020%.,合理饮食 脂肪氧化供能占2030%,空腹 脂肪氧化供能占50%以上,禁食13天 脂肪氧化供能占85%,饱食、少动 脂肪堆积，发胖,三、 参与代谢调控,花生四烯酸,前列腺素等生物活性物质,磷脂酰肌醇,三磷酸肌醇、甘油二酯（第二信使）,四、保护内脏与维持体温, 至今在体内尚未发现有9以上的去饱和酶，即在第10C与碳原子之间不能形成双键。,必需脂酸 指人体不能合成，必需由食物提供的脂酸， 有
3、3种：,亚油酸(18C:2, 9,12 ),亚麻酸(18C:3, 6,9,12 ),花生四烯酸(20C:4, 5,8,11,14 ),五、转变成多种重要的生理活性物质,胆固醇,类固醇激素、Vit D3,第二节 脂类的消化吸收,一、 脂类的消化,小肠上段是主要的消化场所,脂类(TG、Ch、PL等),微团,胆汁酸盐乳化,胰脂肪酶、辅脂酶等水解,甘油一酯、溶血磷脂、 长链脂酸、胆固醇等,混合微团,乳化,增加酶对脂类物质的接触面，利于酶的催化作用,二、 脂类的吸收,在十二指肠下段及空肠上段吸收,消化产物乳化成混合微团,扩散,小肠粘膜 细胞内,重新酯化,载脂蛋白结合,乳糜微粒,门静脉,肝脏,CoASH,
4、DG,第七节 血浆脂蛋白代谢 P153,一、血脂 二、血浆脂蛋白的分类、组成及结构 三、载脂蛋白 四、血浆脂蛋白的代谢 五、血浆脂蛋白代谢异常,一、血脂,1.血脂: 血浆中所含脂类的总称，主要包括三酰甘油、磷脂、胆固醇、胆固醇酯及游离脂肪酸等。,由肝脏、脂肪细胞及其他组织合成后释放入血；,2.血脂来源：,肠道中食物脂类的消化吸收；,储存脂肪动员释放入血。,3. 血脂的去路：与脂的功能一致,进入脂肪组织储存；,构成生物膜；,氧化供能；,转变为其他物质。,二、血浆脂蛋白的分类、组成及结构,（一）血浆脂蛋白的分类1.电泳法,按其移动的快慢，可将脂蛋白依次分为：-脂蛋白、 前-脂蛋白、-脂蛋白，乳糜微
5、粒在原点不动,CM,前,血浆脂蛋白琼脂糖凝胶电泳图谱,- CM CM - - VLDL2- 前 - LDL1- - HDLA-,血清蛋白电泳 血浆脂蛋白电泳 超速离心（琼脂糖凝胶电泳）,2.超速离心法,按密度大小依次为：,HDL又可分为HDL1、HDL2、HDL3等亚类。,乳糜微粒（CM）,极低密度脂蛋白（VLDL),低密度脂蛋白 (LDL),高密度脂蛋白 (HDL）,密 度,尚有脂蛋白(a) （Lp(a)）。游离脂肪酸(FFA)与清蛋白结合而运输.,颗 粒,血浆脂蛋白分类示意图,(二)血浆脂蛋白的组成,主要由蛋白质、甘油三酯、磷脂、胆固醇及其酯组成，但不同的脂蛋白的蛋白质和脂类的组成比例及含
6、量各不相同。各种脂蛋白的功能亦不相同。,血浆脂蛋白的组成、性质及功能,CM VLDL LDL HDL LP(a),蛋白质 0.52 510 2025 4550 2231,TG 8095 5070 812 36 310,PL 57 15 20 2030 1923,CE 3 1012 4042 1517 2640,Apo A C B48 C B100 E B100 A AC (a) B100,合成部位 小肠粘膜 肝细胞 血浆、肝 肝、小肠 肝细胞,(三)血浆脂蛋白的结构,三、载脂蛋白(apolipoprotein,Apo)血浆脂蛋白中的蛋白质部分。,Apo作为脂蛋白的结构成分，具有以下主要功能：,
7、(1) 结合和转运脂类；双性-螺旋结构,(2) 调节酶活性；,(3) 作为脂蛋白受体的配体。,Apo至少有20种，分为ApoA(A、A)、(B100、B48)、C(C、C、C )、D、E、F、J及Apo(a)。,卵磷脂胆固醇脂酰转移酶 (lecithin cholesterol acyl transferase, LCAT),特殊的脂质转运蛋白 （Lipid transfer protein,LTP）:,胆固醇酯转运蛋白(CETP),脂蛋白脂肪酶 (lipoprotein lipase,LPL),磷脂转运蛋白(PTP),甘油三酯转运蛋白(TTP),肝脂肪酶 (hepatic lipase HL
8、),脂酰CoA:胆固醇脂酰转移酶(acyl CoA:cholesterol acyl transferase, ACAT),LCAT,胆固醇的酯化（血液中）,RCOSCoA脂酰CoA,ACAT 脂酰CoA:胆固醇脂酰转移酶,胆固醇的酯化（细胞中）,HSCoA,载脂蛋白对酶活性的影响,主要载脂蛋白,Apo 来 源 分 布 功 能,A1 肠、肝 HDL、CM 激活LCAT、识别HDL受体,A 肠、肝 HDL、CM 激活HL、抑制LCAT,B100 肝 LDL、VLDL 识别LDL受体,C 肝 CM VLDL HDL 激活LPL,(a) 肝 Lp(a) 抑制纤溶,CETP 肠 HDL 转运胆固醇,P
9、TP 肠 HDL 抑制磷脂,E 肝 CM VLDL HDL 识别LDL受体及肝LRP,主要脂蛋白受体,受体 识别的Apo 识别的Lp,LDL受体 ApoB100,E LDL VLDL (ApoB100.E受体),ApoE受体 ApoE CM残粒,VLDL残粒 LRP(脂蛋白受体相关蛋白）,清道夫受体 修饰的ApoB100 修饰的LDL (修饰的LDL受体),四、血浆脂蛋白的代谢,（一）乳糜微粒（CM）,1.合成部位及来源: 小肠粘膜细胞内合成。食物,2.主要代谢变化: 新生CM从HDL获得ApoC、E转变为成熟的CM，Apo C激活肝外毛细血管内皮细胞表面的LPL，从而使CM中的TG反复水解（
10、90%以上），表面过多的ApoA、C及磷脂、Ch转移给HDL，并从HDL处接受CE（CETP协助）。成为 富含胆固醇酯、apoB48、ApoE 的CM残粒。,乳糜微粒(CM)代谢过程,新生的CM,经淋巴循环，进入血液循环,CM,部分ApoA,HDL,ApoC、E,成熟CM,Apo C+,LPL将CM中的TG水解,FFA、Gly,CM表面过量的ApoA、C，PL，Fch,HDL,CETP促进Ch酯化,CM残粒,迅速被肝清除, 被LRP清除,Apo B100、 E受体清除,3.清除方式: 迅速被肝脏清除，一半通过LRP，另一半则通过ApoB100E受体。,4.生理功能: 转运外源性TG。,CM特点
11、: CM颗粒大能使光散射，密度小。 空腹血中不含CM! 饭后血清，4过夜形成奶油层。,（二）极低密度脂蛋白（VLDL）,1.合成部位及来源: 主要是肝脏合成，禁食时小肠粘膜细胞少量。肝细胞内的PL、CE及ApoB100、E与新合成的TG形成新生的VLDL。,2.主要代谢变化: 与CM相似。从HDL获得apoC、E转变为成熟的VLDL，Apo C激活肝外毛细血管内皮细胞表面的LPL，从而使VLDL中的TG反复水解，表面过多的ApoC及PL、Ch转移给HDL，并接受HDL的CE（CETP协助）。成为富含ApoB100、E 的VLDL残粒（旧称中间密度脂蛋白，IDL）。,新生VLDL,进入血液,VL
12、DL,HDL,成熟VLDL,ApoC+,LPL水解其中的TG,FA、Gly,VLDL表面的过量的ApoC、PL及Ch,HDL,CETP促进HDL的CE到VLDL,VLDL颗粒逐渐变小，ApoB100、ApoE含量相对增多，密度逐渐增加,VLDL残粒（IDL）,小部分被肝细胞上的LRP摄取,部分被ApoB100、E受体摄取代谢,约50%被LPL、HL进一步水解去除TG，其表面的ApoE移至HDL，同时CEPT促进CE从HDL移至VLDL残粒,富含CE和ApoB100的LDL,VLDL 的代谢过程,3.清除方式: 大部分通过ApoB100、E受体清除；一部分则通过LRP清除；少于50%的VLDL残
13、粒被LPL和肝HL进一步水解，转移表面ApoE给HDL并接受CE，最后转变成为LDL。,4.生理功能: 转运内源性TG。亦具逆向转运Ch功能。,VLDL亦为较大颗粒，当血中水平升高时，血清外观呈乳浊，但4过夜不形成奶油层。,（三）低密度脂蛋白（LDL）,1.合成部位及来源: 一部分（约50%）由VLDL转变而来，一部分是肝脏合成。,3.清除方式: LDL的降解主要通过LDL受体途径，其中6570 血浆LDL是依赖肝脏的LDL受体途径降解。,4.生理功能: 转运肝脏合成的Ch到周围组织。亦具逆向转运Ch功能。,2.主要代谢变化: 接受HDL的CE。,LDL受体途径,LDL与受体结合,氨基酸,胆固
14、醇,内质网,4.构成细胞膜,LDL受体途径的生理意义在于：,该途径能反馈抑制内源性胆固醇的合成(抑制内质网Ch合成的限速酶HMG-CoA还原酶活性)，并反馈抑制LDL受体合成（抑制其基因表达，称负调节或降调节），使细胞避免胆固醇酯的过量堆积；,受体对LDL具有高度亲和性，使细胞在血浆低浓度胆固醇条件下能得到所需的胆固醇。,脂酰CoA:胆固醇脂酰转移酶(acyl CoA:cholesterolacyl transferase,ACAT)-催化Ch酯化.,（四）高密度脂蛋白（HDL）,1.合成部位及来源: 肝脏（主）；小肠（少）；血中CM、VLDL的TG被LPL降解后脱落的表面成分亦形成HDL。,
15、表面消耗的PL、Ch从细胞膜、CM和VLDL处补充,随CE内移HDL变为球状;表面ApoC、E转移至CM、VLDL后成为成熟的HDL3 。,HDL3 接受Ch并酯化内移，还接受CM、VLDL脂解后的表面成分成为HDL2。,2.主要代谢变化: 新生HDL为圆盘状双脂层结构。其表面ApoA1激活LCAT水解卵磷脂，产物溶血磷脂(释放入血)和CE(转入HDL核心)；,HDL代谢过程,CM、VLDL,CM、VLDL残粒,新生HDL,LCAT,HDL3,肝 外 细 胞,Ch,CM、VLDL （细胞膜）,PLChApoAC,CE,LCAT,Ch不断得到,HDL2,LCAT,HDL1,Ch Apo E,HD
16、LR,CE,VLDL,LDLR,CETP CE,LDL,LRP,肝外LDLR,饱和,降调节,无饱和现象,HL选择作用HDL2水解TG、PL,肝,HDL循环,小肠,HDL2与CM、VLDL的脂解（LPL活性）密切相关。如缺乏Apo C，则LPL活性降低，CM、VLDL脂 解减弱，HDL2含量降低。如冠心病、糖尿病时，血浆 HDL2 /HDL3比值(临床评价AS和冠心病的危险性)下降。,HDL2再增加CE并从肝外组织获得ApoE，成为 HDL1，另HL选择性作用于HDL2 ,水解TG和PL(兼),使HDL2 转变成为HDL3。故正常人血浆HDL1中极少，仅摄入高Ch时增加， HDL1又称HDLc
17、。,3.清除方式: HDL主要被肝脏的HDL受体清除。,4.生理功能:胆固醇的逆向转运(reverse cholesterol transport,RCT)。被认为是抗AS性脂蛋白。,(五) 脂蛋白(a) Lp(a),合成部位：肝脏 代谢：独立的脂蛋白 参考值：高度偏态分布大多数血浆Lp(a)0.2g/L 临床意义：血浆Lp(a) 0.3g/L与As呈正相关致As的独立危险因素与传统的危险因素无关与传统的抗危险因素无相关性,各型血浆脂蛋白的比较,CM VLDL LDL HDL Lp(a),来源,小肠粘膜细胞,关键酶,LPL,主要功能,肝细胞合成,LPL,血VLDL肝合成,ACAT（内质网）,转
18、运内源性Ch,肝及小肠,LCAT,逆向转运胆固醇,转运外源性TG,转运内源性TG,肝细胞,抑制纤溶酶原激活,五、高脂血症与高脂蛋白血症,空腹血浆中的脂类水平高于参考值上限者称为高脂血症。临床常见的有高胆固醇血症、高甘油三酯血症等。,分原发性和继发性二大类。,临床上通常将空腹血浆中一种或几种 LP含量明显升高称高脂蛋白血症。 诊断标准：成人 TG 2.26mmol/L胆固醇 6.21mmol/L,世界卫生组织将高脂蛋白血症分为6型。,高脂蛋白血症分型,类型,LP变化,血脂变化,病 因,LDL受体基因(已发现200多种突变型）,受体阴性突变； 受体前体加工缺陷型突变； 受体结合缺陷型突变； 受体内
19、吞缺陷型突变； 再循环缺陷型。,第四节 三酰甘油代谢,一、三酰甘油的分解代谢 二、三酰甘油的合成代谢 三、多不饱和脂酸的重要衍生物（自学）,第四节 三酰甘油代谢,一、三酰甘油的分解代谢（一）脂肪动员（二）脂酸的-氧化（三）脂酸的特殊氧化形式（四）酮体的生成与利用,（一）脂肪的动员,概念：储存于脂肪细胞中的脂肪，在3种脂肪酶作用下逐步水解为游离脂酸和甘油，释放入血供其他组织利用的过程，称脂肪的动员。,激素敏感脂肪酶(HSL):甘油三酯脂肪酶是脂肪动员的限速酶，其活 性受多种激素调节，故称激素敏感脂肪酶。,脂解激素：促进脂肪动员的激素。肾上腺素、胰高血糖素、促肾上腺皮质激素、生长素。,抗脂解激素：
20、抑制脂肪动员的激素。胰岛素、前列腺素E1。,脂肪动员的激素调节作用,ATP,cAMP,5-AMP,TG脂肪酶,ATP,ADP,甘油三酯,甘油,脂酸,胰高血糖素 生长素 肾上腺素,脂解激素,+,胰岛素,抗脂解激素,腺苷酸环化酶,无活性,蛋白激酶,有活性,蛋白激酶,+,无活性,有活性,+,+,甘油代谢,甘油二酯,磷脂,CO2+H2O,糖,糖异生,（二）脂酸的-氧化,脂酸-氧化是在脂酰基-碳原子上进行 脱氢、加水、再脱氢和与- 碳原子之间断裂的过程。,饱和脂酸的-氧化,此过程是在一系列酶的催化下完成的。 脂酸 必须先在胞液中活化为脂酰CoA，然后进入线 粒体-氧化。,Franz Knoop与脂酸的-
21、氧化Franz Knoop（18751946）德国生物化学家。在1904年他29岁时，用不能被机体分解的苯基标记脂酸的甲基，以此喂犬或兔后发现，如喂苯标记的偶数碳原子脂酸例如C6H5-CH2（CH2）2nCOOH，则主要代谢产物是苯乙酸（C6H5-CH2COOH）。苯乙酸以其甘氨酸结合物苯乙尿酸（C6H5-CH2CO-NHCH2COOH）从尿中排出。如喂苯标记的奇数碳原子脂酸例如C6H5-CH2（CH2）nCOOH，则主要代谢产物是苯甲酸（C6H5COOH），苯甲酸以其甘氨酸结合物马尿酸（C6H5CO-NH-CH2COOH）从尿中排出。,位于内质网和线粒体外膜的脂酰CoA合成酶催化脂酸与CoA
22、-SH 生成活化的脂酰CoA。,RCOOH,+,CoASH,RCOSCoA,脂酰CoA合成酶,ATP,AMP+PPi,Mg2+,1. 脂酸的活化 脂酰CoA的生成（胞液）,H2O,2Pi,反应不可逆！,脂酸,脂酰CoA,（二）脂酸的-氧化,脂酸氧化的酶系存在线粒体基质内，但胞液中活化的长链脂酰CoA（12C以上） 却不能直接透过线粒体内膜，必须与肉碱(carnitine，L-羟-三甲氨基丁酸) 结合成脂酰肉碱才能进入线粒体基质内。,RCO-SCoA,CoA-SH,肉碱脂酰 转移酶,2. 脂酰CoA进入线粒体,反应由肉碱脂酰转移酶(CAT-1和CAT-ll)催化：,脂酰 SCoA合成酶,肉碱脂酰
23、转移酶-,肉碱-脂酰肉碱转位酶,肉碱脂酰转移酶-,线粒体外膜,线粒体内膜,外侧,内侧,FFA +CoASH+ATP,AMP+PPi,脂酰 SCoA,肉碱,脂酰肉碱,CoASH,脂酰肉碱,CoASH,脂酰 SCoA,肉碱,此过程为脂酸 -氧化的限速步骤，CAT-l是限速酶，丙二酸单酰CoA是强烈的竞争性抑制剂。饥饿、高脂低糖膳食或糖尿病时，CAT-1活性增强。,脂酰CoA进入线粒体基质后， 经脂酸-氧化酶系的催化作用，在脂酰基-碳原子上依次进行脱氢、加水、再脱氢及硫解4步连续反应，使脂酰基在与-碳原子间断裂，生成1分子乙酰CoA和少2个碳原子的脂酰CoA，,3.脂酸的-氧化,具体步骤如下:,(1
24、) 脱氢,H2O,(2) 加水,(3) 再脱氢,(4) 硫解,(1) 脱氢,CoA-SH,-酮脂酰 CoA硫解酶,脂酸-氧化的特点： -氧化过程在线粒体基质内进行； -氧化为一循环反应过程，由脂酸氧化酶系催化，反应不可逆； 需要FAD，NAD，CoA为辅助因子； 每循环一次，生成一分子FADH2，一分子NADH，一分子乙酰CoA和一分子减少两个碳原子的脂酰CoA。,1分子硬脂酸(18C)活化生成的硬脂酰CoA经8次-氧化。总反应式如下:,硬脂酰CoA + 8FAD+8NAD+ + 8CoASH + 8H2O 9乙酰CoA + 8FADH2 +8(NADH + H+),1分子硬脂酸彻底氧化共生成
25、: (1.58)+(2.58)+(109)=122分子ATP,4.脂酸氧化的能量生成,减去脂酸活化时消耗的2分子ATP 净生成120分子ATP,脂酸-氧化的生理意义,（1）释放的能量40%用于合成其他化合 物； （2）60%用于维持体温； （3）脂酸的改造过程,(三)脂酸的特殊氧化方式（自学）1.奇数脂酸的氧化2.不饱和脂酸的氧化,体内不饱和脂酸约占脂肪酸总量的一半以上。也在线粒体中进行氧化。在未遇双键前的反应过程与饱和脂酸的氧化完全相同。,但天然脂酸的顺式双键需经线粒体特异3-顺2-反烯酰CoA异构酶催化：(如油酸=18:1,9),异构酶,顺3 -烯酰CoA,反2-烯酰CoA,3.过氧化酶体
26、脂酸氧化,C20,C22长链脂酸,较短链脂酸,过氧化酶体,FAD,FADH2H2O2,4.丙酸的氧化,奇数碳原子脂酸氧化后还生成1分子 丙酰CoA。,丙酰CoA,瑚珀酰CoA,三羧酸循环,（四）酮体的生成及利用,脂酸在心肌、骨骼肌等组织中-氧化生成的大量乙酰CoA，通过TAC彻底氧化成CO2和H2O。然而在肝脏中脂酸氧化生成的乙酰CoA， 有一部分转变成乙酰乙酸、羟丁酸及丙酮。这三种中间产物统称为酮体(ketonebodies)。 -羟丁酸约70，乙酰乙酸约30，丙酮含量极微。,酮体的生成 肝细胞线粒体中含有活性较强的酮体合成的酶系。脂酸在线粒体氧化生成的乙酰CoA是合成酮体的原料。,酮体的生
27、成途径,CoASH,乙酰乙酰CoA 硫解酶,CoASH,HMG-CoA合酶,HMG-CoA裂解酶,NADH+H+,NAD+, -羟丁酸脱氢酶,CO2,乙酰乙酸脱羧酶,关键酶,-羟-甲基戊二酸单酰CoA,2. 酮体的利用,酮体在肝脏合成，但肝脏缺乏利用酮体的酶，因此不能利用酮体。酮体生成后进入血液，输送到肝外组织利用。,肝内生酮肝外用,CH3COCH2COOH 乙酰 乙酸,CH3COCH2COSCoA乙酰乙酰CoA,ATP+CoASH,PPi+AMP,2 Pi,乙酰 CoA CH3COSCoA,酮体的氧化途径, -羟丁酸 CH3CH(OH)CH2COOH, -羟丁酸脱氢酶,NADH+,NADH+
28、H+,琥珀酰CoA,琥珀酸,琥珀酰CoA-3酮酸CoA转移酶,乙酰 乙酰 CoA合成酶,H2O,HSCoA,乙酰 乙酰 CoA硫解酶,心、肾、脑和骨胳 肌此酶活性高(10倍),3.酮体生成的生理意义,（1） 酮体具水溶性，能透过血脑屏障及毛细血管壁。是输出脂肪能源的一种形式。,（2） 长期饥饿时，酮体供脑组织5070%的能量。,（3） 禁食、应激及糖尿病时，心、肾、骨骼肌摄取酮体代替葡萄糖供能，节省葡萄糖以供脑和红细胞所需。并可防止肌肉蛋白的过多消耗。,（4） 长期饥饿和糖尿病时，脂肪动员加强，酮体生成增多。当肝内产生酮体超过肝外组织氧化酮体的能力时，血中酮体蓄积，称为酮血症。尿中有酮体排出，
29、称酮尿症。二者统称为酮体症(酮症).可导致代谢性酸中毒，称酮 症酸中毒。,4.酮体生成的调节,1 .饱食及饥饿的影响,饥饿或糖尿病时,胰岛素/ 胰高血糖素,肝内乙酰CoA,酮体生成,饱食及糖供应充足时，则相反。,脂肪动员,肝内脂酸-氧化,入肝脂酸,2.柠檬酸合酶 的调节,饥饿或糖尿病时,胰岛素/ 胰高血糖素,肝内乙酰CoA,酮体生成,饱食及糖供应充足时，则相反。,脂肪动员,肝柠檬酸合酶,肝长链脂酸CoA,3.肉碱脂酰转移酶活性,饱食及糖供应充足,胰岛素/ 胰高血糖素,乙酰CoA、柠檬酸,乙酰CoA羧化酶,乙酰CoA生成丙二酸单酰CoA,长链脂酰CoA入 线粒体-氧化,酮体生成,饥饿 or 糖尿
30、病时，则相反。,糖有氧氧化,变构激活,CAT-1,饱食及糖供应充足时，则相反。,4. 草酰乙酸的影响,丙酮酸,丙酮酸羧化酶,糖代谢,草酰乙酸,脂酸-氧化,NADH/NAD+比值,苹果酸脱氢酶,草酰乙酸,苹果酸移出线粒体成为糖异生的原料,脂酸氧化产生的乙酰CoA不易进入TAC,酮体,二、脂酸的合成代谢,细胞定位：胞液体系 (合成)内质网体系线粒体体系,部位：肝、肾、脑、肺、乳腺、 小肠及脂肪组织,加工改造,(一)软脂酸的合成,2. 合成原料, 脂酸合成的碳源主要来自糖氧化产生的乙酰CoA。,ATP、NADPH、HCO3-(CO2)及Mn2+等。,脂酸的合成,线粒体产生的乙酰 CoA，需通过柠檬酸
31、-丙酮酸 循环运到胞液中，才能成为脂酸合成的原料。,其中NADPH主要来自胞液中的磷酸戊糖途径，其次是柠檬酸丙酮酸循环。,柠檬酸,柠檬酸,乙酰CoA,CoASH,线粒体 内膜,线粒体外膜,ATP、CoASH,ADP+Pi,乙酰CoA,合成脂酸,NADH+H+,NAD+,苹果酸,NADP+,NADPH+H+,CO2,苹果酸酶,丙酮酸载体,苹果酸,NAD+,NADH+H+,ADP+Pi,ATP,CO2,柠檬酸丙酮酸循环,胞 液,G,aa,柠檬酸 裂解酶,柠檬酸 载体,苹果酸-酮戊二酸载体,(1) 丙二酸单酰CoA的合成,CH3COSCoA + HCO3- + ATP,乙酰CoA羧化酶,Mn2+、生
32、物素,HOOC-CH2COSCoA+ ADP + Pi 丙二酸单酰 CoA,在胞液中进行,HCO3-+ATP,ADP+Pi,酶-生物素,酶-生物素-CO2,丙二酰单酰CoA,乙酰CoA,3. 脂酸合成酶系及反应过程,机理：,关键酶,H2O,柠檬酸,乙酰CoA羧化酶活性的调节,ATP,ADP,AMP活化的蛋白激酶,Pi,蛋白磷酸酶,单体(无活性),多聚体(有活性),(2) 脂酸合成,由脂酸合成酶系催化。包括7种不同功能的酶，都在一条肽链上，由一个基因编码。,活性酶是由2个相同亚基首尾相联组成的二聚体。,亚基均有酰基载体蛋白(acyl carrier protein, ACP)，其辅基为4-磷酸泛
33、酰巯基乙胺连接在Ser 残基上，称中心巯基(ACP-SH)，起结合并转运 脂酰基的作用。此为整个合成体系的中心。,4-磷酸泛酰巯基乙胺,脂酸合成酶系,大肠杆菌：多酶复合体（七种酶蛋白聚合在一起） 高等动物：多功能酶（一个基因编码的一条多肽链）,7种不同功能的酶,乙酰基转移酶(AT) 丙二酰基转移酶 (MT) -酮脂酰合成酶:又称缩合酶（condensing enzyme, CE）含半胱氨酸残基 -酮脂酰还原酶(KR) -羟脂酰脱水酶 (DH) 2-烯脂酰还原酶 (ER) 长链脂酰硫酯酶 (TE),丙二酸单酰CoA转变为软脂酸,转移,缩合脱羧,还原、脱水、再还原,脱水酶,CH3CH2(CH2)1
34、3COOH,+,再经6次循环,软脂酸,软脂酸（16C）合成的总反应式：,乙酰CoA7丙二酸单酰CoA 14NADPH14H+,软脂酸14NADP+7CO26H2O8CoASH,脂酸合成酶系 （7次循环）,(二)脂酸碳链的延长,软脂酰CoA或软脂酸生成后，可在滑面内质网及线粒体经脂酸碳链延长酶系的催化作用下，形成更长碳链的饱和脂酸。,(三)不饱和脂酸的合成, 人体内有4，5，8及9去饱和酶，催化饱和脂酸引入双键，使之转变为不饱和脂酸。, 至今在体内尚未发现有9以上的去饱和酶，即在第10C与碳原子之间不能形成双键。,必需脂酸 指人体不能合成，必需由食物提供的脂酸，有3种：,亚油酸(18C:2, 9
35、,12 ),亚麻酸(18C:3, 6,9,12 ),花生四烯酸(20C:4, 5,8,11,14 ),三酰甘油(triacylglycerol,TG)或甘油三酯(triglyceride,TG) 1.部位 肝、脂肪组织和小肠 2.合成原料及酶类原料：甘油、单酰甘油（MG) 及脂酸 酶类：脂酰CoA合成酶脂酰CoA转移酶 3.合成过程单酰甘油（MG）途径：小肠二酰甘油（DG）途径：肝、肾,（四）三酰甘油的合成,合成部位：以肝、脂肪组织及小肠为主。,脂肪细胞 合成、储存、动员脂肪,小肠 脂肪CM,肌肉,肾,心,动员 FFA,肝 糖 脂肪 VLDL,食物脂肪（外源）,CM,CM,VLDL,FFA,脂
36、肪 代谢概况,合成脂肪（内源）,（1） 甘油一酯途径,CoASH,DG,（2） 甘油二酯途径,葡萄糖,磷脂酸,TG,(五)脂肪合成的调节,1. 代谢物的影响,进食糖,糖代谢,【NADPH，乙酰CoA，ATP】,合成脂肪有关的酶的活性,异柠檬酸 脱氢酶,柠檬酸，异柠檬酸,乙酰CoA 羧化酶,柠檬酸裂解,脂酸合成,透出线粒体,柠檬酸,乙酰CoA,饥饿、糖供应不足,脂肪动员,脂酰CoA,乙酰CoA羧化酶活性,（胞液）,柠檬酸合酶,（线粒体）,透出线粒的柠檬酸,乙酰CoA羧化酶激活作用,生成乙酰CoA,脂酸的合成,2. 激素的调节,胰岛素是调节脂肪合成的主要激素。,乙酰CoA,柠檬酸,丙二酸单酰CoA
37、,软脂酰CoA,胰岛素,（+）,柠檬酸 裂解酶,乙酰 CoA 羧化酶,第五节 磷脂的代谢,磷脂,甘油磷脂（磷脂酰甘油）由甘油 构成的磷脂。是生物膜的主要组分。,鞘氨醇磷脂（鞘磷脂）含鞘氨醇而不含甘油的磷脂。是神经组织各种膜（如神经髓鞘）的主要结构脂之一。,分子中含磷 酸的复合脂,一、甘油磷脂的代谢,(一) 甘油磷脂的组成、分类及结构,甘油磷脂的分子结构：,磷脂酰胆碱(卵磷脂)(PC),磷脂酰乙醇胺(脑磷脂)(PE),磷脂酰丝氨酸(PS),X= -CH2CH2N+(CH3)3,X= -CH2CH2NH3+,X= -CH2CH2NH2COOH,X= -肌醇 磷脂酰肌醇（PI）,(二) 甘油磷脂的合
38、成,1. 合成部位,2. 合成原料,* 甘油、脂肪酸、磷酸盐、胆碱、乙醇胺,丝氨酸、食物,糖代谢,食物,* CTP、ATP、丝氨酸、肌醇等,3. 合成过程,全身各组织，肝、肾、肠最活跃。,（1）甘油二酯合成途径 1. CDP-胆碱、CDP-乙醇胺的生成,HOCH2CH2NH2,HOCH2CH2N+(CH3)3,CDPOCH2CH2NH2,CDPOCH2CH2N+(CH3)3,CDP-乙醇胺,CDP-胆碱,2.甘油二酯途径,磷脂酸,1，2-甘油二酯,CDP-胆碱,磷脂酰胆碱,磷脂酰乙醇胺,磷脂酰 丝氨酸,磷酸乙醇胺转移酶,：磷脂酰 乙醇胺丝氨酸转移酶,CDP-乙醇胺,（2）CDP-甘油二酯途径,
39、磷脂酸,CDP-甘油二酯,磷脂酰丝氨酸,二磷脂酰甘油(心磷脂),磷脂酰肌醇,合成酶,(三)甘油磷脂的降解,磷脂酶 A1,磷脂酶 A2,磷脂酶 C,存在于细胞溶 酶体、蛇、蜂、蝎毒。产物为溶血磷脂2。,存在于细胞膜及线粒体膜、蛇、蜂、蝎毒。产物为溶血磷脂1。急性胰腺炎时，组织中的溶血磷脂A2原被激活。,存在于细胞膜、蛇毒及某些细菌,磷脂酶 D,主要存在于高等植物，动物脑组织亦有。,磷脂酶 B1 水解溶血磷脂1,磷脂酶 B2 水解溶血磷脂2,第六节 胆固醇的代谢,胆固醇的分布,广泛存在于全身各组织，人体约含胆固醇140g。脑、肝、肾、肠等内脏含量较高。,所有固醇均具有环戊烷多菲烃的共同结构。植物不
40、含胆固醇但含植物固醇，以-谷固醇为最多。,酵母含麦角固醇。,一、胆固醇的合成,(一)合成部位,全身各组织（特别是肝）的胞液及内质网。,(二)合成原料,乙酰CoA（来自柠檬酸-丙酮酸循环）、 NADPH+H+、ATP,(三)合成的基本过程,包括近30步反应，分3个主要阶段。,1. 甲羟戊酸的合成,2 CH3COSCoA,CH3COCH2COSCoA,HMG-CoA,甲羟戊酸(MVA),关键酶,2. 鲨烯的生成,甲戊酸(MVA) (6C),异戊烯焦磷酸(IPP) (5C),鲨烯 (30C),羊毛固醇 (30C),3. 胆固醇的生成,鲨烯 (30C),胆固醇 (27C),(四) 胆固醇合成的调节,1
41、. 饱食与饥饿,高糖、高饱和脂肪膳食时，能诱导肝 HMG-CoA还原酶合成,糖及脂肪代谢产生的 乙酰CoA、ATP、NADPH+H+等增多,过多的蛋白质，因丙氨酸及丝氨酸等代谢提供了原料乙酰CoA,胆固醇合成增加,2. 胆固醇,食物Ch有限地反馈抑制HMG-CoA合成(25%).,3. 激素的影响,胰高血糖素,胰岛素,甲状腺素,胆固醇合成,胆固醇合成,胆固醇合成,无Ch摄入时解除此种抑制，故适量的Ch摄入有 利于此反馈抑制作用。,二、胆固醇的转化与排泄,胆固醇在体内不能被彻底分解为CO2和H2O，其代谢去路是转变为胆汁酸、类固醇激素及维生素D3,胆汁酸,维生素D3,胆固醇,孕烯醇酮,皮质酮,孕
42、酮,皮质醇,（糖皮质激素）,醛固酮,（盐皮质激素）,睾丸酮,雌二醇 （性激素）,粪便排出,思考题,1.脂类、脂肪和类脂各包含什么？ 2.脂类的主要生理功能？ 3.血脂主要包括哪些成分？ 4.什么是氧化？它在哪种细胞器中进行？ 5.酮体包括哪些物质及生成部位与亚细胞定位？ 6.酮体生成的生理意义？ 7.脂肪酸合成的部位、原料及关键酶？,8.脂肪的合成部位、合成过程及合成的调节？ 9.甘油磷脂合成部位、合成原料？ 10.胆固醇的合成部位、合成原料及合成产关键 酶？ 11.胆固醇合成调节？ 12.胆固醇在体内能否能彻底氧化？其代谢去路？ 13.用电泳法和超速离心法将血浆脂蛋白分为哪几种？,14.脂蛋白中的载脂蛋白主要有哪些功能？ 15.CM、VLDL、LDL和HDL的生成部位和主要的生理功能？ 16.简述LDLR途径的生理意义？ 17.型和型高脂蛋白血症的脂蛋白变化和血脂变化？,
