05-2_甘油三酯和磷脂代谢_脂代谢

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2.过氧化酶体脂酸氧化 长链脂酸(C20、C22)
（过氧化酶体）
脂肪酸氧化酶 （FAD为辅酶）
较短链 脂酸
（线粒体）
β氧化
过氧化氢会被过氧化酶利用释放能量
11
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3.奇数碳原子脂酸的氧化——丙酰CoA
Ile Met Thr Val 奇数碳脂酸 胆固醇侧链
CH3CH2CO~CoA CO2 消旋酶 羧化酶 （ATP、生物素）
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（一）由甘油构成的磷脂统称为甘油磷脂
组成：甘油、脂酸、磷脂、含氮化合物 结构：
O CH2O-C-R1 O OH
丝氨酸、甘油、肌 醇、磷脂酰甘油等
O
R2C-O-CH
不饱和脂肪酸 常为花生四烯酸
CH2O-P-OX X = 胆碱、水、乙醇胺、
功能：含一个极性头、两条疏水尾，构成生物膜 的磷脂双分子层。

NADPH的来源:
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
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胞液
NADPH+H+ CO2 NADP+
线粒体基质
丙酮酸
苹果酸酶
丙酮酸
乙酰CoA
CO2
线
苹果酸
苹果酸
草酰乙酸
乙酰CoA
AMP PPi ATP
粒 体
草酰乙酸 H2O
柠檬酸合酶
ATP柠檬酸裂解酶
膜
柠檬酸
CoA
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甘 油
FA FA
Pi
X
鞘 氨 醇
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FA
酰胺键
X
Pi
X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。
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甘油磷脂与鞘磷脂的分子组成
相同的组成成 份(分子数) 磷酸 甘油磷 脂 鞘磷脂 1 1 脂酸 2 1 不同或不尽相同的组成成份 醇类 甘油 鞘氨醇 其他成分 胆碱、乙醇胺、丝氨 酸、肌醇等 胆碱
乙酰乙酰CoA硫解 酶（心、肾、脑及 骨骼肌线粒体）
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=
酮体的生成和利用的总示意图
2乙酰CoA 乙酰CoA HMGCoA
裂解酶
乙酰乙酰CoA
合酶
D(-)-β-羟丁酸 丙酮
乙酰乙酸
乙酰乙酰CoA
琥珀酸
琥珀酰CoA
2乙酰CoA
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3.酮体生成的生理意义 酮体是肝脏输出能源的一种形式。并且酮体 可通过血脑屏障，是肌肉尤其是脑组织的重
NAD+ NADH+H+
琥珀酰CoA转硫酶 （心、肾、脑及骨 骼肌的线粒体）
CoASH+ATP
O O CH3CCH2COH
乙酰乙酸
PPi+AMP
O O CH3CCH2CSCoA (乙酰乙酰CoA)
=
=
琥珀酰CoA
=
=
琥珀酸
CoASH
乙酰乙酰CoA 硫激酶 （肾、心和脑 的线粒体）
O 2 CH3CSCoA
脂酸β氧化 酮体生成
脂肪动员 FFA
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糖尿病紊乱
（2）肝细胞糖原含量及代谢的影响 糖代谢 旺盛 FFA主要生成TG及磷脂
乙酰CoA
+ 乙酰CoA羧化酶 丙二酰CoA 反之，糖代谢减弱，脂酸β-氧化及酮体生成均加强。
19
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（3）丙二酰CoA抑制脂酰CoA进入线粒体 丙二酰 CoA 竞争性抑制肉碱脂酰转移 酶 ，抑制脂酰 CoA 进入线粒体，脂酸 β 氧 化减弱，酮体生产减少。
SCoA c
1
O
十二碳二烯脂酰CoA （⊿2反，⊿6顺）
9
目录
3
2
H3C
c
烯脂酰CoA 水化酶
1
SCoA O
八碳烯脂酰CoA （⊿2顺）
OH H3 C
β-羟脂酰CoA 表构酶
3
2
3
1
c
SCoA O
D(+)-β-羟八碳脂酰CoA
2
H3C
C OH O
1
SCoA
L(-)-β-羟八碳脂酰CoA
4次β氧化
4 乙酰CoA
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CoA
柠檬酸
重要意义：转运乙酰CoA
3. 脂酸合成酶系及反应过程 （1）乙酰CoA羧化酶催化丙二酰CoA的合成 ATP 酶-生物素 + HCO3¯ 酶-生物素-CO2 + 乙酰CoA 柠檬酸，异柠檬酸的作用下

ADP+Pi 酶-生物素-CO2
酶-生物素 + 丙二酰CoA
总反应式:
丙二酰CoA +ADP + Pi
PLB
CH2O-P-O—X
PLB
R2C-O-CH
PLA2 PLC
O
OH
CH2O-P-O—X
O CH2O-C-R1 HO-CH O CH2O-P-O—X OH
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四、鞘磷酯的代谢
（一） 鞘氨醇的合成
1. 合成部位 全身各细胞内质网，脑组织最活跃。 • 合成原料 软脂酰CoA、丝氨酸、磷酸吡哆醛 NADPH+H+及FADH2
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磷 脂 双 分 子 层 的 形 成
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机 体 内 几 类 重 要 的 甘 油 磷 脂
信号传导
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磷脂酰肌醇 (phosphatidyl inositol)
(cephalin)
(lecithin) 磷脂酰丝氨酸 (phosphatidyl serine)
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心磷脂 (cardiolipin) 两分子甘油
酸获得甲基生成。
磷脂酰丝氨酸由磷脂酰乙醇胺羧化或其乙醇
胺与丝氨酸交换生成。
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甘油磷脂的合成在内质网膜外侧面进行。 最近发现，在胞液中存在一类能促进磷脂在细 胞内膜之间进行交换的蛋白质，称磷脂交换蛋 白(phospholipid exchange proteins)，分子量在
16,000～30,000之间，等电点大多在pH5.0左右。
D(-)-β羟脂酰CoA 表构酶
β氧化
L(+)-β羟脂酰CoA
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O
18 12 9
H3C
3次β氧化
c
1
SCoA
亚油酰CoA （⊿9顺，⊿12顺）
O 7 H3C
⊿3顺,⊿2反-烯脂酰 CoA异构酶
6 5 4 3
SCoA 2 十二碳二烯脂酰CoA （⊿3顺，⊿6顺）
1
4 2 3
c
7 H3C
2次β氧化
6 5
目录
鞘脂(sphingolipids)
含鞘氨醇(sphingosine)或二氢鞘氨醇的脂类。
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(二)由鞘氨醇或二氢鞘氨醇构成的磷脂称为 鞘磷酯
鞘氨醇的氨基通过酰胺键与1分子长链脂酸相 连形成神经酰胺(ceramide)，为鞘脂的母体结构。
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X＝磷脂胆碱 、 磷脂乙醇胺、 单糖或寡糖
按取代基X的不同，鞘脂分为：鞘糖酯、鞘磷脂
=
=
HMGCoA 合酶
=
O O NADH+H+ NAD+ CH3CCH2COH
乙酰乙酸
=
=
=
羟甲基戊二酸单酰CoA
OH CH3CHCH2COOH
D(-)-β -羟丁酸
=
=
CO2
O CH3CCH3
丙酮
=
β-羟丁酸 脱氢酶
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2.酮体在肝外 组织利用
OH CH3CHCH2COOH
D(-)-β -羟丁酸
合成部位
合成原料
合成过程
合成调节
胆固醇的转化
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概述

胆固醇(cholesterol)结构：
固醇共同结构： 环戊烷多氢菲
1 2 A 3 4 5
12 H 11 H 10 9 H B 6 C H 8 7
是一个重复加成过程，每次延长2个碳原子。 各种生物合成脂酸的过程基本相似。
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第四节
磷脂的代谢
Metabolism of Phospholipid
目录
本节主要内容：
磷脂的结构和功能 甘油磷脂的合成与分解代谢 鞘磷脂的合成与分解代谢
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一、含磷酸的脂类被称为磷脂

定义：含磷酸的脂类称磷酯。 分类： 甘油磷脂：由甘油构成的磷酯（体内含量最多） 鞘磷脂：由鞘氨醇构成的磷脂
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• 合成过程
目录
（二）神经鞘磷脂的合成
目录
（三）神经鞘磷脂的降解
磷脂胆碱
神经鞘磷脂 N-脂酰鞘氨醇 脑、肝、肾、脾等细胞溶酶体中的 神经鞘磷脂酶 (属于PLC类)
目录
第五节 胆固醇代谢
Metabolism of Cholesterol
目录
本 节 主 要 内 容：
胆固醇的结构、分布和生理功能 胆固醇的合成

要能源。

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。
酮体过多中毒 ，肺，肾排泄。 0.03-0.5mmol/L
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4. 酮体生成的调节 （1）饱食及饥饿的影响（主要通过激素的作用） 饱食 胰岛素 脂酸β氧化 酮体生成
抑制脂解，脂肪动员
进入肝的脂酸
饥饿
胰高血糖素等 脂解激素
G蛋白
+
AC cAMP
+
HSLa(无活性) PKA HSLb(有活性) TG
FFA
甘油一酯
甘油二酯脂肪酶 FFA
甘油二酯 （DG）
甘油一酯脂肪酶
FFA
甘油
HSL-----激素敏感性甘油三酯脂肪酶 FFA 转运蛋白 β氧化
3. 脂酸的β-氧化的最终产物主要是乙酰CoA
O RCH2CH2C~SCoA
（一）甘油磷脂的合成
1. 合成部位 全身各组织内质网，肝、肾、肠等组织最活跃。 2. 合成原料及辅因子 脂酸、甘油、磷酸盐、胆碱、丝氨酸、 肌醇、ATP、CTP
目录
目录
目录
3. 合成基本过程 （1）甘油二酯
合成途径
目录
（2）CDP-甘油二 酯合成途径
目录
甘油磷脂合成还有其他方式，如：
磷脂酰胆碱由磷脂酰乙醇胺从S-腺苷甲硫氨
ATP + HCO3- + 乙酰CoA
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目录
乙酰CoA羧化酶 (acetyl CoA carboxylase)是 脂酸合成的限速酶，存在于胞液中，其辅基是生
物素，Mn2+是其激活剂。其活性受别构调节和磷
酸化、去磷酸化修饰调节 。
德国马普所：乙酰CoA羧化酶发现
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（2）脂酸合成
从乙酰CoA及丙二酰CoA合成长链脂酸，
L-甲基丙二酰CoA
变位酶
D-甲基丙二酰CoA
5-脱氧腺苷钴胺素 TAC
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琥珀酰CoA
（五）酮体的生成和利用
乙 酰 乙 酸 (acetoacetate) 、 β- 羟 丁 酸 (βhydroxybutyrate) 、丙酮 (acetone) 三者总称为 酮体(ketone bodies)。
血浆水平：0.03~0.5mmol/L(0.3~5mg/dl)
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二软脂酰胆碱
O
O CH2O-C-R1 O
X为胆碱
R2C-O-CH
R1、R2为软脂酸
CH2O-P-OX OH
由Ⅱ型肺泡上皮细胞合成，可降低肺泡表面张力。
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（二）甘油磷脂的降解
磷脂酶 (phospholipase , PLA)
PLA1
O
O
CH2OH
R2C-O-CH
PLD
O
OH
O
CH2O-C-R1
代谢定位： 生成：肝细胞线粒体 利用：肝外组织（心、肾、脑、骨骼肌 等）线粒体
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1.酮体在肝细胞中生成
CoASH 乙酰乙酰CoA 硫解酶
O O CH3CCH2CSCoA (乙酰乙酰CoA)
HMGCoA 裂解酶
O CoASH CH3CSCoA O OH O CH3CSCoA O HOCCH2CCH2CSCoA (HMGCoA) CH3
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二、磷脂在体内具有重要的生理功能
（一）磷脂是构成生物膜的重要成分
• 卵磷脂存在于细胞膜中 • 心磷脂是线粒体膜的主要脂质
（二）磷脂酰肌醇是第二信使的前体
（三）缩醛磷脂存在于脑和心肌组织中
（四）神经鞘磷脂和卵磷脂在神经髓鞘中含 量较高
目录
磷脂酰肌醇是第二信使的前体
目录
三、磷脂甘油的合成与降解
长链脂酸及2-甘油一酯
肠粘膜细胞（酯 化成TG）
肠粘膜细胞（酯 化成CE） 肠粘膜细胞（酯 化成PL）
胆固醇及游离脂酸 溶血磷脂及游离脂酸
TG、CE、PL + 载脂蛋白(apo) B48、 C、AⅠ、AⅣ 血循环 淋巴管 乳糜微粒 (chylomicron, CM)
4

脂肪动员过程：
ATP
+
脂解激素-受体
生物化学/Biochemistry
概念、理论、研究、应用
Conception, theory, research, and application ——逻辑和自学 ——Logic and LIY (Learn It Yourself)
第五章:脂肪代 谢
甘油三酯和磷脂代谢
甘 油 三 酯 的 消 化 与 吸 收
=
脂酰CoA
脱氢
加水 再脱氢
脂酰CoA 脱氢酶
FAD FADH2
α
O RCH=CHC~SCoA
β
=
反⊿2-烯酰CoA
⊿2--烯脂酰CoA 水化酶
H2 O
O RCHOHCH2C~SCoA
β α
=
L(+)-β羟脂酰CoA
L(+)-β羟脂酰 CoA脱氢酶
NAD+ NADH+H+
硫解
O RCOCH2C~SCoA
β α
β酮脂酰CoA
=
β酮脂酰CoA 硫解酶
CoA-SH
O RC~SCoA + CH3CO~SCoA
脂酰CoA+乙酰CoA
=
第三节
脂酸的其他氧化方式
（四）脂酸的其他氧化方式
1.不饱和脂酸的氧化
β氧化 不饱和脂酸 顺⊿3-烯酰CoA
⊿3顺-⊿2反烯酰CoA 异构酶
反⊿2-烯酰CoA
顺⊿2-烯酰CoA H2 O D(-)-β羟脂酰CoA
目录
三、脂酸在脂酸合成酶系的催化下合成
（一）软脂酸的合成
1. 合成部位 组 织：肝（主要）、肾、脑、肺、乳腺及脂肪等 组织
亚细胞：
胞液：主要合成16碳的软脂酸（棕榈酸） 内质网、肝线粒体：碳链延长
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2. 合成原料 乙酰CoA、ATP、HCO3-、NADPH、Mn2+

乙酰CoA的主要来源: Glc（主要） 乙酰CoA 氨基酸 乙酰CoA全部在线粒体内产生，通过 柠檬酸丙酮酸循环(citrate pyruvate cycle)出线粒体。