第七章脂类代谢
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生物化学第七章 脂代谢
（一）、酮体的生成
▪部位：肝线粒体 ▪原料：乙酰CoA，主要来自脂肪酸的-氧化 ▪关键酶：HMG CoA合成酶
HSCoA
2CH3COSCoA 乙酰CoA
硫解酶
CH3COCH2COSCoA 乙酰乙酰CoA
HMG-CoA合酶 CH3COSCoA
HSCoA
OH
乙酰CoA
HOOCCH2-C-CH2COSCoA 裂解酶CH3 HMG-CoA
脂解激素
受体
AC
G蛋白
ATP cAMP
脂周蛋白 P
P P P P
HSL
PKA P HSL HSL
储脂颗粒
FFA
甘油 脂肪细胞
血液
脂酸转运体
氧化分解 ATP
CO2 清蛋白
肌细胞
一、甘油(Glycerol)的分解
CH2 OH ATP ADP
CH2 OH
NAD+
NADH+H +
磷酸二
HO C H
脱氢 加水 再脱氢 硫解
O
=
RCH2CH2C~SCoA
脂酰CoA
FAD
脱氢酶 β αO
FADH2
=
RCH=CHC~SCoA
⊿2--烯脂酰CoA 水化酶
H2O
β
αO
=
RCHOHCH2C~SCoA
L(+)-β羟脂酰
NAD+
CoA脱氢酶
NADH+H+
βα O
=
RCOCH2C~SCoA
β酮脂酰CoA
硫解酶
CH3COCH2COOH 乙酰乙酸
NADH+H+
β-羟
NAD+
医学生物化学(第七章)脂类代谢
族 ω -7（n-7） ω -9（n-9） ω -6（n-6） ω -3（n-3）
母体脂酸 软油酸（16：1，ω -7）
油酸（18：1，ω -9） 亚油酸（18：2，ω -6，9） α -亚麻酸（18：3，ω -3，6，9）
10
表7-2 常见的不饱和脂酸
习惯名
软油酸 油酸 亚油酸 -亚麻酸 -亚麻酸 花生四烯酸
6656 9791
×
100% = 68% (能量利用效率)
41
表7-3 软脂酸与葡萄糖在体内氧化产生ATP的比较
以1mol计 以100g计 能量利用效率
软脂酸 129 ATP 50.4 ATP
68%
葡萄糖 38 ATP 21.1 ATP
68%
42
3. 脂肪酸的其它氧化方式 * 不饱和脂肪酸的氧化
脂肪 (以CM形式吸收入血)
24
С ³¦ £º Ö¬ ·¾ ×é Ö¯ £º ¸Î Ôà £º
ʳ Îï ¸Ê ÓÍ Ò» õ¥ TG GΪ Ô ÁÏ ¸Ê ÓÍ ¶þ õ¥ TG GΪ Ô ÁÏ ¸Ê ÓÍ ¶þ õ¥ TG
25
二、 甘油三酯的分解代谢
1. 脂肪动员 (1) 概念：
甘油三酯
(均含脂酸)
饱和脂酸
2. 不饱和脂酸
(不含双键) (含双键)
长链脂酸 12-26c 3 . 中链脂酸 6-10c
短链脂酸 2-4c
(16c、18c)
7
* 体内脂酸来源:
1. 机体自身合成: 饱和、单不饱和, 储存于脂肪组织中
2. 食物脂肪供给: 多不饱和(必需脂酸, PG等的前体)
8
第一节 不饱和脂酸的命名及分类
14
辅脂酶 (colipase)
生物化学第七章脂类代谢(共82张PPT)
乙 醛 酸 体
线
粒 体
三酰甘油
甘油
脂肪酸
3-磷酸甘油
氧
合
化
成
乙酰 CoA
三羧酸 循环
丙酮酸
植物和 微生物
乙醛酸 循环
糖原（或淀粉） 1，6-二磷酸果糖
磷酸二羟丙酮 PEP
草酰乙酸
苹果酸
延胡索酸
琥珀酸
第二节 脂肪的合成代谢
一、甘油的生物合成 二、脂肪酸的生物合成
三、三酰甘油的生物合成
一、甘油的生物合成（细胞质中）
OO
H-C-C~ OH 乙醛酸
异柠檬酸 裂解酶
COOCH2 CH2 COO-
琥珀酸
2乙酰 CoA + NAD+ 琥珀酸+ 2CoASH + NADH +
H+
草酰乙酸
糖异生
对于一些细菌和藻 类，乙醛酸循环使它们 能够仅以乙酸盐作为能 源和碳源生长。
在脂肪转变为糖的 过程中，乙醛酸循环 起着关键的作用，它 是连结糖代谢和脂代 谢的枢纽。
β-羟脂酰CoA
NAD +
脱氢酶
O || R-C~ScoA
+
O || CH3C~SCoA
脂酰CoA
乙酰CoA
NADH 硫解酶
CoASH
OO ||
RβC-C酮H酯2C酰-SCCooAA
如：软脂酸（棕搁酸，C15H31COOH）的β-氧化过程
4、β-氧化过程中能量的释放及转换效率
例：软脂酸
CH3(CH2)14COOH
磷酸甘油酯酰转移酶
三、三酰甘油的 生物合成
磷酸酶
二酰甘油酯酰转移酶
溶血磷脂酸 磷脂酸
动物生物化学 第七章 脂类代谢
CH2OH甘油激酶 CH2OPO23- 磷酸甘油脱氢酶 CH2OPO23-
CHOH
CHOH
CO
CH2OHATP ADP CH2OH NAD+ NADH+ H+ CH2OH
2．脂肪酸的分解代谢
（1）脂肪酸的-氧化
• 脂肪酸的-氧化作用是指脂肪酸在氧化 分解时，碳链的断裂发生在脂肪酸的位，即脂肪酸碳链的断裂方式是每次切 除2个碳原子。脂肪酸的-氧化是含偶数 碳原子或奇数碳原子饱和脂肪酸的主要 分解方式。
• 胰脂肪酶是一种非专一性水解酶，对脂肪酸碳 链的长短及饱和度专一性不严格。但该酶具有 较好的位置选择性，即易于水解甘油酯的1位 及3位的酯键，主要产物为甘油单酯和脂肪酸。 甘油单酯则被另一种甘油单酯脂肪酶水解，得 到甘油的脂肪酸。
1.脂肪的动员
1．甘油的代谢
• 甘油经血液输送到肝脏后，在ATP存在下，由甘油激 酶催化，转变成-磷酸甘油。这是一个不可逆反应过 程。-磷酸甘油在脱氢酶（含辅酶NAD+）作用下， 脱氢形成磷酸二羟丙酮。磷酸二羟丙酮是糖酵解途径 的一个中间产物，它可以沿着糖酵解途径的逆过程合 成葡萄糖及糖原；也可以沿着糖酵解正常途径形成丙 酮酸，再进入三羧酸循环被完全氧化。
• （2）许多类脂及其衍生物具有重要生理作用。脂类代 谢的中间产物是合成激素、胆酸和维生素等的基本原 料，对维持机体的正常活动有重要影响作用。
• （3）人类的某些疾病如动脉粥样硬化、脂肪肝和酮尿 症等都与脂类代谢紊乱有关。
7.1 脂肪的分解代谢
• 脂肪在脂肪酶催化下水解成甘油和脂肪酸，它 们在生物体内将沿着不同途径进行代谢。
• 由于软脂酸转化成软脂酰CoA时消耗了1分子ATP中的两个 高能磷酸键的能量（ATP分解为AMP, 可视为消耗了2个 ATP），因此，1分子软脂酸完全氧化净生成 131 – 2 = 129 个ATP。
第七章脂类代谢
第七章脂类代谢一、内容提要脂类包括脂肪和类脂。
脂肪又称甘油三酯，类脂包括胆固醇及其酯、磷脂、糖脂等。
脂肪是体内重要的储能和供能物质，而类脂除构成生物膜的重要成份外，还可转化为体内某些生物活性物质、参与细胞识别及信息传递等。
储存在脂肪组织中的甘油三酯在脂肪酶的催化下逐步水解为游离脂肪酸和甘油并释放入血，以供其它组织氧化利用的过程称为脂肪动员。
激素敏感性甘油三酯脂肪酶（HSL）为脂肪动员限速酶，其活性受多种激素的调节。
脂肪酸的氧化可分为脂肪酸的活化、脂酰CoA进入线粒体、脂肪酸的β-氧化及乙酰CoA彻底氧化四个阶段。
存在于内质网及线粒体外膜上的脂酰CoA合成酶，催化脂肪酸与HSCoA反应生成脂酰CoA，反应由ATP供能；催化脂肪酸氧化的酶存在于线粒体基质内，胞液中活化的脂酰CoA需要线粒体外膜和内膜内侧的肉碱脂酰转移酶I和肉碱脂酰转移酶Ⅱ及肉碱脂酰转位酶的作用，由肉碱携带进入线粒体，肉碱脂酰转移酶I是脂肪酸β-氧化的限速酶；脂肪酸的β-氧化是从脂酰基的β-碳原子开始，进行脱氢、加水、再脱氢、硫解四步连续的反应，将脂酰基断裂生成一分子乙酰CoA和比原来少二个碳原子的脂酰CoA的过程，脂酰基可继续进行β-氧化，最终可将脂酰基生成乙酰CoA；乙酰CoA经三羧酸循环彻底氧化，生成的FADH2和NADH+H+可经氧化磷酸化产生能量。
酮体包括乙酰乙酸、β-羟丁酸及丙酮。
肝细胞线粒体存在活性较强的合成酮体酶类，尤其是羟甲基戊二酰CoA（HMG-CoA）合酶，利用脂肪酸β-氧化生成的大量乙酰CoA 缩合为HMG-CoA，经HMG-CoA裂解后生成乙酰乙酸，乙酰乙酸还原生成β-羟丁酸或脱羧生成丙酮。
肝没有利用酮体的酶，而肝外组织具有活性很强的利用酮体的酶，如琥珀酰CoA转硫酶、乙酰乙酰硫激酶，可将酮体转化为乙酰CoA，再经三羧酸循环彻底氧化。
甘油主要在甘油激酶的催化下，生成α-磷酸甘油，参与糖代谢。
脂肪酸合成的主要原料为乙酰CoA，合成部位在胞液，肝是合成脂肪酸的主要场所。
第7章 脂类代谢
★
2．熟悉必需脂肪酸的概念和种类；磷脂的代谢； 血脂的种类；载脂蛋白及其功能；LPL和LCAT 的功能。 3．了解脂类的生理功能，脂类的消化吸收；了 解脂肪及脂酸的合成过程，血浆脂蛋白的代谢。
第一节 脂类概述
一、概念
脂类或脂质（lipids）是一类不溶于水而 溶于有机溶剂的有机化合物,包括脂肪及 类脂两大类 O
O CH2OCR2
=
R2COCH CH2OH
R2CO CH
O
=
CH2OCR3 三脂酰甘油 甘油三酯
1,2,二脂酰甘油 1,2-甘油二酯
O R1-C-OH
O R1-C～SCoA
O HO-C-R1 O HO-C-R2 O P HO-C-R3
1
CH2OH CHOH H CH2OH
2
3
第三节 磷脂的代谢★
偶数C n的饱和脂肪酸需 （ 2 n 氧化生成 个乙酰CoA
2
n
1 ）次β-
1次β-氧化生成:
1分子FADH2通过呼吸链可生成1.5(2)分子ATP 1分子NADH+H+通过呼吸链生成2.5(3)分子ATP
所以1次β-氧化可生成4(5)分子ATP
4.脂肪酸氧化产生的能量
能量
活化 －2
16C
－2
10C
磷脂酰胆碱 (卵磷脂)
磷脂酰乙醇胺 (脑磷脂) 磷脂酰丝氨酸 磷脂酰甘油
OH
oH
肌醇
－
OH
H OH OH H H OH H
H
H
磷脂酰肌醇
磷脂的功能
1、 生物膜的脂质双分子层
就是由甘油磷脂构成的，它 有两条疏水的酯酰基长链 （疏水尾），又含有极性很 强的磷酸及取代基团如胆碱、 乙醇胺等（极性头），可以 自动排列成极性头向外，疏 水尾朝内的磷脂双分子层， 成为生物膜的基本结构。
2．熟悉必需脂肪酸的概念和种类；磷脂的代谢； 血脂的种类；载脂蛋白及其功能；LPL和LCAT 的功能。 3．了解脂类的生理功能，脂类的消化吸收；了 解脂肪及脂酸的合成过程，血浆脂蛋白的代谢。
第一节 脂类概述
一、概念
脂类或脂质（lipids）是一类不溶于水而 溶于有机溶剂的有机化合物,包括脂肪及 类脂两大类 O
O CH2OCR2
=
R2COCH CH2OH
R2CO CH
O
=
CH2OCR3 三脂酰甘油 甘油三酯
1,2,二脂酰甘油 1,2-甘油二酯
O R1-C-OH
O R1-C～SCoA
O HO-C-R1 O HO-C-R2 O P HO-C-R3
1
CH2OH CHOH H CH2OH
2
3
第三节 磷脂的代谢★
偶数C n的饱和脂肪酸需 （ 2 n 氧化生成 个乙酰CoA
2
n
1 ）次β-
1次β-氧化生成:
1分子FADH2通过呼吸链可生成1.5(2)分子ATP 1分子NADH+H+通过呼吸链生成2.5(3)分子ATP
所以1次β-氧化可生成4(5)分子ATP
4.脂肪酸氧化产生的能量
能量
活化 －2
16C
－2
10C
磷脂酰胆碱 (卵磷脂)
磷脂酰乙醇胺 (脑磷脂) 磷脂酰丝氨酸 磷脂酰甘油
OH
oH
肌醇
－
OH
H OH OH H H OH H
H
H
磷脂酰肌醇
磷脂的功能
1、 生物膜的脂质双分子层
就是由甘油磷脂构成的，它 有两条疏水的酯酰基长链 （疏水尾），又含有极性很 强的磷酸及取代基团如胆碱、 乙醇胺等（极性头），可以 自动排列成极性头向外，疏 水尾朝内的磷脂双分子层， 成为生物膜的基本结构。
第七章脂类代谢
小肠粘膜 细胞内
酯化 载脂蛋白
乳糜微粒
门静脉
肝脏
淋巴管
血液循环
第二节 血脂及其代谢
血脂 ：血浆中所含脂类的总称，主要包 括甘油三酯、磷脂、胆固醇、胆 固醇酯及游离脂肪酸等。血浆中 以脂蛋白（脂＋载脂蛋白 ）形式
存在和运输。
血脂来源：
①外源性 ：食物脂类的消化吸收；
②内源性 ：组织合成后释放入血；
肾、小肠等组织的 胞浆
合成原料： 乙酰 CoA
1.软脂酸（ 16C) 的合成 (1) 合成部位
肝（主要）、 脂肪组织 等胞浆
(2) 合成原料 乙酰 CoA 、ATP、HCO3﹣、NADPH ＋H+、Mn2+
合成脂肪酸
的供氢体
(3) 合成过程
（1）乙酰 CoA的转移
乙酰 CoA 全部在线粒体内产生， 通过柠檬酸 -丙酮酸循环 出线粒体。 NADPH 的来源：主要来自磷酸戊
脂肪
脂肪酶
甘油
α－磷酸甘油
脂肪酰 CoA
磷酸二羟丙酮 糖原
β－氧化
乙酰 CoA
三羧酸循环
丙酮酸 酮体(乙酰乙酸、 丙酮、β－羟基丁酸 )
H2O、CO2、ATP
二、甘油三酯的合成代谢
（一）合成部位：
肝脏： 合成能力最强，但不能储存脂肪
脂肪组织： 合成、储存、动员
小肠： 利用脂肪消化产物合成
(二)合成原料 甘油、脂肪酸
4.酮体的生成过程
CoASH
OO
==
CH3CCH2CSCoA
(乙酰乙酰 CoA)
HMGCoA 合酶
乙酰乙酰
CoA 硫解酶
O
=
CH3CSCoA
O
[医学]生物化学-07脂类代谢
![[医学]生物化学-07脂类代谢](https://img.taocdn.com/s3/m/17aa2256b52acfc789ebc9c1.png)
4. 奇数碳脂酸的β-氧化
Ile Met Thr Val 奇数碳脂酸 胆固醇侧链
L-甲基丙二酰CoA
CH3CH2CO~CoA
CO2
羧化酶 （ATP、生物素）
消旋酶 D-甲基丙二酰CoA
变位酶 5-脱氧腺苷钴胺素
琥珀酰CoA
TCA
第7章 脂类代谢
College of Chemistry & Materials Science
第7章 脂类代谢
1. 甘油的分解
甘油激酶
College of Chemistry & Materials Science
甘油磷酸脱氢酶
异构酶
EMP 途径
（实线为甘油的分解，虚线为甘油的合成)
第7章 脂类代谢
2. 饱和脂肪酸的分解代谢——β-氧化
（1）β-氧化作用的概念及证据
概 念：脂肪酸在体内氧化时在羧基端的β-碳原子
C H 2 C O O H 苯乙酸
College of Chemistry & Materials Science
（2）脂肪酸的活化——脂酰CoA的生成
O RCH2CH2C-OH
脂肪酸
=
=
+ CoA-SH
脂酰CoA合成酶
ATP AMP PPi
O
RCH2CH2C~SCoA 脂酰~SCoA
（3）脂酰CoA进入线粒体（需要载体）
（1）酮体的生成 O O
=
=
= =
=
=
CoASH
CH3CCH2CSCoA (乙酰乙酰CoA)
HMGCoA 合酶
乙酰乙酰
CoA硫解酶
O
O CH3CSCoA
CoASH
Ile Met Thr Val 奇数碳脂酸 胆固醇侧链
L-甲基丙二酰CoA
CH3CH2CO~CoA
CO2
羧化酶 （ATP、生物素）
消旋酶 D-甲基丙二酰CoA
变位酶 5-脱氧腺苷钴胺素
琥珀酰CoA
TCA
第7章 脂类代谢
College of Chemistry & Materials Science
第7章 脂类代谢
1. 甘油的分解
甘油激酶
College of Chemistry & Materials Science
甘油磷酸脱氢酶
异构酶
EMP 途径
（实线为甘油的分解，虚线为甘油的合成)
第7章 脂类代谢
2. 饱和脂肪酸的分解代谢——β-氧化
（1）β-氧化作用的概念及证据
概 念：脂肪酸在体内氧化时在羧基端的β-碳原子
C H 2 C O O H 苯乙酸
College of Chemistry & Materials Science
（2）脂肪酸的活化——脂酰CoA的生成
O RCH2CH2C-OH
脂肪酸
=
=
+ CoA-SH
脂酰CoA合成酶
ATP AMP PPi
O
RCH2CH2C~SCoA 脂酰~SCoA
（3）脂酰CoA进入线粒体（需要载体）
（1）酮体的生成 O O
=
=
= =
=
=
CoASH
CH3CCH2CSCoA (乙酰乙酰CoA)
HMGCoA 合酶
乙酰乙酰
CoA硫解酶
O
O CH3CSCoA
CoASH
生物化学第七章脂类代谢
软脂酸合成的总反应式：
乙酰CoA ＋ 7丙二酸单酰CoA ＋ 14NADPH＋H+
脂肪酸合成酶系 软脂酸(１６Ｃ)＋14 NADP＋＋8HSCoA＋7CO2＋6H2O
软 脂 酸 的 合 成 总 图
目录
（四） 脂酸合成的调节
(1)代谢物的调节作用
乙酰CoA羧化酶的别构调节 抑制剂：软脂酰CoA及其他长链脂酰CoA
激活剂：柠檬酸、异柠檬酸
糖代谢加强，NADPH及乙酰CoA供应增 多，有利于脂酸的合成。 大量进食糖类能增强脂肪合成酶的活性从 而使脂肪合成增加。
(2)激素调节
胰岛素
胰高血糖素 肾上腺素 生长素 + 脂酸合成
﹣ 脂酸合成 ﹣ TG合成
乙酰CoA羧化酶的共价调节 胰高血糖素：激活PKA，使之磷酸化而失活 胰岛素：通过磷蛋白磷酸酶，使之去磷酸化 而复活
作用：转移羧基
（2）软脂酸合成 各种生物合成软脂酸的过程基本相似。 软脂酸的合成是一个重复加成过程，每 次延长2个碳原子。由脂酸合成酶系催化。
真核生物7种酶蛋白结构域（脂肪酰基转移酶、
丙二酰酰CoA酰基转移酶、β酮脂肪酰合成酶、β酮
脂肪酰还原酶、β羟脂酰基脱水酶、脂烯酰还原酶、
硫酯酶）和脂酰基载体蛋白(ACP)聚合在一条多肽
第 七 章
脂类代谢
Metabolism of Lipid
第一节 脂 类 的 概 述
一、脂类的概念:
脂类(lipids)是脂肪(fat)和类脂(lipoid)的总称。
脂肪（甘油三酯 triglyceride）
脂类 类脂 胆固醇（酯） cholesterol 磷脂 phospholipid
糖脂
脂类物质的基本构成：
第7章 脂类代谢
加胆固醇合成；胰高血糖素及皮质醇等能抑制HMG CoA还原酶活性， 从而减少胆固醇合成；甲状腺激素既能促进胆固醇转变成胆汁酸，又 能促进HMG CoA还原酶的合成，因而甲亢患者血清胆固醇含量下降。
• （3）胆固醇：胆固醇可反馈抑制HMG CoA还原酶的合成，使肝胆固醇
的合成减少，但是，小肠不受这种反馈调节影响，因此大量进食胆固 醇，血中胆固醇浓度仍然可以升高。
• 4.排泄
体内大部分胆固醇在肝脏中转变成胆汁酸，随胆汁排出，这是胆固 醇主要的排泄方式。另外，少数胆固醇直接随胆汁排入肠道随粪便排 出。
第 4 节 血脂
一、血脂
（一）血脂的组成和含量
血浆中所含脂类统称为血脂。血脂包含甘油三酯、
胆固醇和胆固醇酯、磷脂以及游离脂肪酸等。
* 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。
（二）甘油的氧化分解
（三）脂肪酸的氧化
肝脏和肌肉中最为活跃。线粒体是脂肪酸氧化的主 要部位，其过程可分为以下三个阶段：
1. 脂肪酸活化成脂酰CoA ：胞液
2. 脂酰CoA转运进入线粒体 ：肉碱
3. 脂肪酸的β -氧化
• 脂酰CoA氧化过程发生在脂酰羧基端β -碳原子上，
所以称为β -氧化。
• 从脂酰CoA的β -碳原子开始，经过脱氢、加水、
再脱氢和硫解四步连续反应。
（四）酮体的生成和利用
• 酮体是脂肪酸在肝细胞氧化分解时产生的特有
中间代谢物，包括乙酰乙酸、β-羟丁酸及丙酮。
• 其中β-羟丁酸约占总量的70%，乙酰乙酸约占
30%，丙酮含量极少。
1．酮体的生成
2．酮体的利用
2．酮体代谢的生理意义
• 酮体是脂肪酸在肝内正常的中间代谢产物，是肝脏输出脂
• （3）胆固醇：胆固醇可反馈抑制HMG CoA还原酶的合成，使肝胆固醇
的合成减少，但是，小肠不受这种反馈调节影响，因此大量进食胆固 醇，血中胆固醇浓度仍然可以升高。
• 4.排泄
体内大部分胆固醇在肝脏中转变成胆汁酸，随胆汁排出，这是胆固 醇主要的排泄方式。另外，少数胆固醇直接随胆汁排入肠道随粪便排 出。
第 4 节 血脂
一、血脂
（一）血脂的组成和含量
血浆中所含脂类统称为血脂。血脂包含甘油三酯、
胆固醇和胆固醇酯、磷脂以及游离脂肪酸等。
* 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。
（二）甘油的氧化分解
（三）脂肪酸的氧化
肝脏和肌肉中最为活跃。线粒体是脂肪酸氧化的主 要部位，其过程可分为以下三个阶段：
1. 脂肪酸活化成脂酰CoA ：胞液
2. 脂酰CoA转运进入线粒体 ：肉碱
3. 脂肪酸的β -氧化
• 脂酰CoA氧化过程发生在脂酰羧基端β -碳原子上，
所以称为β -氧化。
• 从脂酰CoA的β -碳原子开始，经过脱氢、加水、
再脱氢和硫解四步连续反应。
（四）酮体的生成和利用
• 酮体是脂肪酸在肝细胞氧化分解时产生的特有
中间代谢物，包括乙酰乙酸、β-羟丁酸及丙酮。
• 其中β-羟丁酸约占总量的70%，乙酰乙酸约占
30%，丙酮含量极少。
1．酮体的生成
2．酮体的利用
2．酮体代谢的生理意义
• 酮体是脂肪酸在肝内正常的中间代谢产物，是肝脏输出脂
生物化学 第7章 脂类代谢
CH2O
糖异生 糖或糖原
磷酸二羟丙酮
19:46
（三）脂肪酸的分解代谢
1.脂肪酸的活化——脂酰CoA的生成 2．脂酰CoA进入线粒体 3．脂肪酸的β-氧化
4．乙酰CoA和NADH+H+及FADH2的氧化
19:46
1.脂肪酸的活化 —— 脂酰 CoA 的生成 （胞液）
O RCH2CH 2C-OH 脂肪酸
每次四步:脱氢、水化、再脱氢、硫解 产物：8分子乙酰CoA(8×12ATP) 能量计算： 共生成ATP :8×12+7×(3 +2)=131molATP 净生成ATP :131 – 2 = 129molATP
19:46
（四）酮体的生成和利用
乙酰乙酸、β-羟丁酸、丙 酮三者总称为酮体。
19:46
1. 酮体的生成
19:46
二 、三酯酰甘油的合成代谢
（一）活化甘油——3-磷酸甘
油的来源
1.糖代谢的中间产物磷酸二羟丙酮
还原
2.由食物中的甘油直接活化
19:46
（二）脂肪酸的合成
1．合成部位
肝（主要） 、脂肪等组织的胞液、线
粒体、内质网
2．合成原料
乙酰CoA、ATP、HCO3﹣、NADPH、Mn2+
（促肾上腺皮质激素）、去甲肾上腺素
抗脂解激素：胰岛素
19:46
（二）甘油的代谢
CH2OH ATP CHOH
ADP CH2OH
CHOH P
+ NADH+H NAD +
甘油激酶 CH2OH (肝、肾、肠) CH2O
磷酸甘油脱氢酶
甘油
CH2OH C O P
第七章 脂类代谢
柠檬酸穿梭系统
柠檬酸－丙酮酸穿梭 胞液 丙酮酸
NADPH+H+ CO2
NADP+ 苹果酸酶
线粒体基质 丙酮酸
乙酰CoA
CO2
线
苹果酸
苹果酸
草酰乙酸
乙酰CoA
AMP PPi ATP
重要脂类：甘油三酯
O
o
R2 C
CH2 O C R1
o
CH
CH2
OLeabharlann O C R3甘 油 三 酯
R1、R2、R3可以相同，也可以不全相同甚 至完全不同， R2多是不饱和的。
甘 油 磷 脂
O
o
R2 C
CH2 O C R1
o
CH
o
P o X
CH2 o
X= – H 磷脂酸 （PA）
oX= – CH2 – CH2 – N+(CH3) 3磷脂酰胆碱（卵磷脂）（PC）
NAD+ NADH+H+
O RCOCH2C~SCoA
β α
= =
④硫解
β酮脂酰CoA 脂酰CoA+乙酰CoA
β酮脂酰CoA 硫解酶
CoA-SH
O RC~SCoA + CH3CO~SCoA
= =
4. 脂肪酸-氧化的能量生成
—— 以16碳软脂酸的氧化为例
活 化：消耗2个高能磷酸键 β氧 化：每轮循环 四个重复步骤：脱氢、加水、再脱氢、硫解 产物：1分子乙酰CoA 1分子少两个碳原子的脂酰CoA 1分子NADH+H+
X= – CH2 – CH–NH2 磷脂酰丝氨酸（脑磷脂）（PS） COOH
二、脂类的主要生理功能
（一） 储能和供能
柠檬酸－丙酮酸穿梭 胞液 丙酮酸
NADPH+H+ CO2
NADP+ 苹果酸酶
线粒体基质 丙酮酸
乙酰CoA
CO2
线
苹果酸
苹果酸
草酰乙酸
乙酰CoA
AMP PPi ATP
重要脂类：甘油三酯
O
o
R2 C
CH2 O C R1
o
CH
CH2
OLeabharlann O C R3甘 油 三 酯
R1、R2、R3可以相同，也可以不全相同甚 至完全不同， R2多是不饱和的。
甘 油 磷 脂
O
o
R2 C
CH2 O C R1
o
CH
o
P o X
CH2 o
X= – H 磷脂酸 （PA）
oX= – CH2 – CH2 – N+(CH3) 3磷脂酰胆碱（卵磷脂）（PC）
NAD+ NADH+H+
O RCOCH2C~SCoA
β α
= =
④硫解
β酮脂酰CoA 脂酰CoA+乙酰CoA
β酮脂酰CoA 硫解酶
CoA-SH
O RC~SCoA + CH3CO~SCoA
= =
4. 脂肪酸-氧化的能量生成
—— 以16碳软脂酸的氧化为例
活 化：消耗2个高能磷酸键 β氧 化：每轮循环 四个重复步骤：脱氢、加水、再脱氢、硫解 产物：1分子乙酰CoA 1分子少两个碳原子的脂酰CoA 1分子NADH+H+
X= – CH2 – CH–NH2 磷脂酰丝氨酸（脑磷脂）（PS） COOH
二、脂类的主要生理功能
（一） 储能和供能
第七章 脂类代谢
游离胆固醇 总磷脂 卵磷脂 神经磷脂 脑磷脂
40～70（55） 100～250（200） 50～200（100） 50～130（70） 15～35（20）
1.03～1.81(1.42) 48.4～80.7(64.6) 16.1～64.6(32.3) 16.1～42.0(22.6) 4.8～13.0(6.4) 肝 肝 肝 肝
甘油三酯代谢
+ NADH+H NAD +
ADP CH2OH
CHOH P
甘油激酶 CH2OH (肝、肾、肠) CH2O
磷酸甘油脱氢酶
3-磷酸甘油
CH2OH C O P
糖酵解
丙酮酸
→乙酰辅酶A→TAC
CH2O
糖异生 糖或糖原
磷酸二羟丙酮
第二节
甘油三酯代谢
（三）脂肪酸的β-氧化
甘油三酯的分解代谢主要是脂肪酸的氧化分 解。机体脂肪酸的氧化是从脂肪酸羧基端的β碳原子开始，每氧化一次断裂两个碳原子，故又 称为脂肪酸的β-氧化。除大脑、成熟红细胞外， 大多数组织都能利用脂肪酸氧化供能，以肝和肌 肉组织最活跃。线粒体是脂肪酸氧化的主要部位。
二十一世纪
??
第一节 概
述
脂类是脂肪及类脂的总称，是生物体内一 类重要的有机化合物。
脂肪是由一分子甘油和三分子脂肪酸脱水缩合 而成的酯，又称三酯酰甘油或甘油三酯(TG)。 类脂包括磷脂（PL）、糖脂、胆固醇（Ch）及 胆固醇脂（CE）。 脂类的共同特征是不溶于水而易溶于乙醚、氯 仿等有机溶剂。
第一节
第二节 甘油三酯代谢
脂肪酸的氧化过程可概括为：脂肪酸活化 为脂酰CoA、脂酰CoA进入线粒体、脂肪酸的 β-氧化过程及乙酰CoA的彻底氧化四个阶段。 1.脂肪酸活化为脂酰CoA 在细胞质中，脂 酰CoA合成酶催化脂肪酸与HSCoA生成脂酰CoA 的过程称为脂肪酸的活化。反应过程中ATP供 能后生成AMP ，两个高能磷酸键断裂，相当 于消耗2分子ATP。
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糖脂 (glycolipid) 鞘脂 (sphingolipid)
脂肪酸 (fatty acids) • 简称脂酸,包括饱和脂酸(saturated fatty acid) 和不饱和脂酸(unsaturated fatty acid)。 • 多不饱和脂酸，机体自身不能合成，必须由食 物提供，是动物不可缺少的营养素，故称为营 养必需脂酸(essential fatty acid)， • 包括亚油酸、亚麻酸和花生四烯酸。 • 它们是前列腺素、血栓烷及白三烯等生理活性 物质的前体。
不同的饱和脂酸的差别在于这两基团间亚甲基 (-CH2-)的数目不同。
2.不饱和脂酸的碳链含有一个或一个以上双键 ➢ 单不饱和脂酸(monounsaturated fatty acid) ➢ 多不饱和脂酸(polyunsaturated fatty acid)
不饱和脂酸的双键位置不同分属于 w-3、w-6、w-7和w-9簇
维生素、胆汁酸等
3. 构成血浆脂蛋白
第一节
不饱和脂酸的分类及命名
The Classification and Naming of Unsaturated Fatty Acids
一、脂酸的系统命名遵循有机酸 命名的原则
系统命名法 标示脂酸的碳原子数即碳链长度和双键的位置。
➢ △编码体系 从脂酸的羧基碳起计算碳原子的顺序。
簇
母体不饱和脂酸
结构
w-7
软油酸
9-16:1
w -9
油酸
9-18:1
w -6
亚油酸
9,12-18:2
w -3
亚麻酸
9,12,15-18:3
同簇的不饱和脂酸可由其母体代谢产生，如花 生四烯酸可由w-6簇母体亚油酸产生。但w-3、w-6 和w-9簇多不饱和脂酸在体内彼此不能相互转化。 动物只能合成ω-9及ω-7系的多不饱和脂酸，不能 合成ω-6及ω-3系多不饱和脂酸。
脂类的分类、含量、分布及生理功能
分类 脂肪
甘油三酯
含量 95﹪
类脂
5﹪
糖酯、胆固
醇及其酯、
磷脂
分布
生理功能
脂肪组织、 血浆
1. 储能供能 2. 提供必需脂酸 3. 促脂溶性维生素吸收 4. 热垫作用 5. 保护垫作用 6. 构成血浆脂蛋白
生物膜、神 经、血浆
1. 维持生物膜的结构和功能 2. 胆固醇可转变成类固醇激素、
第七章
脂质代谢
Metabolism of Lipid
脂类概述
定义: 脂肪和类脂总称为脂类(lipids) 。 分类:
脂肪 三脂酰甘油 (triacylglycerol, TAG)，也 (fat) 称为甘油三酯 (triglyceride, TG)
胆固醇 (cholesterol, CHOL) 类脂 胆固醇酯 (cholesterol ester, CE) (lipoid) 磷脂 (phospholipid, PL)
clupanodonic acid (DPA)
7,10,13,16,19-二十二 碳五烯酸
22:5
w-3 CH3CH2(CH═CHCH2)5(CH2)4COOH
4, 7,10,13,16,19-二十
花生四烯酸 (arachidonic acid)
5,8,11,14-二十碳四 烯酸
20:4 w-6 CH3(CH2)4(CH═CHCH2)4(CH2)2COOH
timnodonic acid (EPA)
5,8,11,14,17-二十碳
五烯酸
20:5 w-3 CH3CH2(CH═CHCH2)5(CH2)2COOH
➢ ω或η编码体系 从脂酸的甲基碳起计算其碳原子顺序。
哺乳动物不饱和脂酸按ω(或η)编码体系分类
族
ω-7(η -7) ω-9(η -9) ω-6(η -6) ω-3(η -3)
母体脂酸 软油酸(16：1，ω-7) 油酸(18：1，ω-9) 亚油酸(18：2，ω-6，9) α-亚麻酸(18：3，ω-3，6，9)
酸
η -二十烷
酸
12:0
－ CH3(CH2)10COOH
14:0
－ CH3(CH2)12COOH
16:0
－ CH3(CH2)14COOH
18:0
－ CH3(CH2)16COOH
20:0
－ CH3(CH2)18COOH
不饱和脂酸
棕榈(软)油酸 (palmitoleic acid)
9-十六碳一烯酸
16:1 w-7 CH3(CH2)5CH═CH(CH2)7COOH
油酸(oleic acid)
9-十八碳一烯酸
18:1 w-9 CH3(CH2)7CH═CH(CH2)7COOH
异油酸 (Vaccenic acid)
反式11-十八碳一烯
酸
18:1 w-7 CH3(CH2)5CH═CH(CH2)9COOH
亚油酸 (linoleic acid)
9,12-十八碳二烯酸 18:2 w-6 CH3(CH2)4(CH═CHCH2)2(CH2)6COOH
脂类物质的基本构成：
甘油三酯
甘 FA 油 FAceride) 油
FA FA Pi X
胆固醇酯
胆固醇 FA
X= 胆 碱 、 水 、 乙 醇胺、丝氨酸、 甘油、肌醇、 磷脂酰甘油等。
鞘脂 鞘磷脂 鞘糖脂
鞘 氨 FA 醇
鞘 氨 FA 醇 Pi X
鞘 氨 FA 醇糖
惯名
饱和脂酸 月桂酸 (lauric acid)
豆寇酸 (myristic acid)
软脂酸 (palmitic acid)
硬脂酸 (stearic acid)
花生酸 (arachidic acid)
表5-1 常见的脂酸
系统名
碳原子数 和双键数
簇
分子式
η -十二烷
酸
η -十四烷
酸
η -十六烷
酸
η -十八烷
a-亚麻酸 (a-linolenic acid)
9,12,15-十八碳三烯
酸
18:3 w-3 CH3CH2(CH═CHCH2)3(CH2)6COOH
g-亚麻酸 (g-linolenic acid)
6,9,12-十八碳三烯酸 18:3 w-6 CH3(CH2)4(CH═CHCH2)3(CH2)3COOH
二、脂酸主要根据其碳链长度和 饱和度分类
（一）脂酸根据其碳链长度分为短链、中链 和长链脂酸
• 碳链长度≤10的脂酸称为短链脂酸 • 将碳链长度≥20的脂酸称为长链脂酸
（二）脂酸根据其碳链是否存在双键分为 饱和脂酸和不饱和脂酸
1.饱和脂酸的碳链不含双键 饱和脂酸以乙酸(CH3-COOH)为基本结构，
脂肪酸 (fatty acids) • 简称脂酸,包括饱和脂酸(saturated fatty acid) 和不饱和脂酸(unsaturated fatty acid)。 • 多不饱和脂酸，机体自身不能合成，必须由食 物提供，是动物不可缺少的营养素，故称为营 养必需脂酸(essential fatty acid)， • 包括亚油酸、亚麻酸和花生四烯酸。 • 它们是前列腺素、血栓烷及白三烯等生理活性 物质的前体。
不同的饱和脂酸的差别在于这两基团间亚甲基 (-CH2-)的数目不同。
2.不饱和脂酸的碳链含有一个或一个以上双键 ➢ 单不饱和脂酸(monounsaturated fatty acid) ➢ 多不饱和脂酸(polyunsaturated fatty acid)
不饱和脂酸的双键位置不同分属于 w-3、w-6、w-7和w-9簇
维生素、胆汁酸等
3. 构成血浆脂蛋白
第一节
不饱和脂酸的分类及命名
The Classification and Naming of Unsaturated Fatty Acids
一、脂酸的系统命名遵循有机酸 命名的原则
系统命名法 标示脂酸的碳原子数即碳链长度和双键的位置。
➢ △编码体系 从脂酸的羧基碳起计算碳原子的顺序。
簇
母体不饱和脂酸
结构
w-7
软油酸
9-16:1
w -9
油酸
9-18:1
w -6
亚油酸
9,12-18:2
w -3
亚麻酸
9,12,15-18:3
同簇的不饱和脂酸可由其母体代谢产生，如花 生四烯酸可由w-6簇母体亚油酸产生。但w-3、w-6 和w-9簇多不饱和脂酸在体内彼此不能相互转化。 动物只能合成ω-9及ω-7系的多不饱和脂酸，不能 合成ω-6及ω-3系多不饱和脂酸。
脂类的分类、含量、分布及生理功能
分类 脂肪
甘油三酯
含量 95﹪
类脂
5﹪
糖酯、胆固
醇及其酯、
磷脂
分布
生理功能
脂肪组织、 血浆
1. 储能供能 2. 提供必需脂酸 3. 促脂溶性维生素吸收 4. 热垫作用 5. 保护垫作用 6. 构成血浆脂蛋白
生物膜、神 经、血浆
1. 维持生物膜的结构和功能 2. 胆固醇可转变成类固醇激素、
第七章
脂质代谢
Metabolism of Lipid
脂类概述
定义: 脂肪和类脂总称为脂类(lipids) 。 分类:
脂肪 三脂酰甘油 (triacylglycerol, TAG)，也 (fat) 称为甘油三酯 (triglyceride, TG)
胆固醇 (cholesterol, CHOL) 类脂 胆固醇酯 (cholesterol ester, CE) (lipoid) 磷脂 (phospholipid, PL)
clupanodonic acid (DPA)
7,10,13,16,19-二十二 碳五烯酸
22:5
w-3 CH3CH2(CH═CHCH2)5(CH2)4COOH
4, 7,10,13,16,19-二十
花生四烯酸 (arachidonic acid)
5,8,11,14-二十碳四 烯酸
20:4 w-6 CH3(CH2)4(CH═CHCH2)4(CH2)2COOH
timnodonic acid (EPA)
5,8,11,14,17-二十碳
五烯酸
20:5 w-3 CH3CH2(CH═CHCH2)5(CH2)2COOH
➢ ω或η编码体系 从脂酸的甲基碳起计算其碳原子顺序。
哺乳动物不饱和脂酸按ω(或η)编码体系分类
族
ω-7(η -7) ω-9(η -9) ω-6(η -6) ω-3(η -3)
母体脂酸 软油酸(16：1，ω-7) 油酸(18：1，ω-9) 亚油酸(18：2，ω-6，9) α-亚麻酸(18：3，ω-3，6，9)
酸
η -二十烷
酸
12:0
－ CH3(CH2)10COOH
14:0
－ CH3(CH2)12COOH
16:0
－ CH3(CH2)14COOH
18:0
－ CH3(CH2)16COOH
20:0
－ CH3(CH2)18COOH
不饱和脂酸
棕榈(软)油酸 (palmitoleic acid)
9-十六碳一烯酸
16:1 w-7 CH3(CH2)5CH═CH(CH2)7COOH
油酸(oleic acid)
9-十八碳一烯酸
18:1 w-9 CH3(CH2)7CH═CH(CH2)7COOH
异油酸 (Vaccenic acid)
反式11-十八碳一烯
酸
18:1 w-7 CH3(CH2)5CH═CH(CH2)9COOH
亚油酸 (linoleic acid)
9,12-十八碳二烯酸 18:2 w-6 CH3(CH2)4(CH═CHCH2)2(CH2)6COOH
脂类物质的基本构成：
甘油三酯
甘 FA 油 FAceride) 油
FA FA Pi X
胆固醇酯
胆固醇 FA
X= 胆 碱 、 水 、 乙 醇胺、丝氨酸、 甘油、肌醇、 磷脂酰甘油等。
鞘脂 鞘磷脂 鞘糖脂
鞘 氨 FA 醇
鞘 氨 FA 醇 Pi X
鞘 氨 FA 醇糖
惯名
饱和脂酸 月桂酸 (lauric acid)
豆寇酸 (myristic acid)
软脂酸 (palmitic acid)
硬脂酸 (stearic acid)
花生酸 (arachidic acid)
表5-1 常见的脂酸
系统名
碳原子数 和双键数
簇
分子式
η -十二烷
酸
η -十四烷
酸
η -十六烷
酸
η -十八烷
a-亚麻酸 (a-linolenic acid)
9,12,15-十八碳三烯
酸
18:3 w-3 CH3CH2(CH═CHCH2)3(CH2)6COOH
g-亚麻酸 (g-linolenic acid)
6,9,12-十八碳三烯酸 18:3 w-6 CH3(CH2)4(CH═CHCH2)3(CH2)3COOH
二、脂酸主要根据其碳链长度和 饱和度分类
（一）脂酸根据其碳链长度分为短链、中链 和长链脂酸
• 碳链长度≤10的脂酸称为短链脂酸 • 将碳链长度≥20的脂酸称为长链脂酸
（二）脂酸根据其碳链是否存在双键分为 饱和脂酸和不饱和脂酸
1.饱和脂酸的碳链不含双键 饱和脂酸以乙酸(CH3-COOH)为基本结构，