脂类代谢1

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脂类的分类
脂肪 (fat)：
三酰甘油 (triacylglycerols,TAG)， 也称为甘油三酯 (triglyceride, TG)
类脂(lipoid)：
磷脂 (phospholipid, PL) 糖脂(glycolipid) 胆固醇 (cholesterol, Ch) 胆固醇酯 (cholesterol ester, CE)
3 - 磷酸甘油
磷酸二羟丙酮
脂肪组织活性低
糖糖 分异 解生 代 谢
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（三）脂肪酸的分解代谢
脂肪酸是机体主要的供能物质之一。 部 位： 组 织：除脑外,大多数组织均可进行
其中肝、肌肉最活跃。 亚细胞：胞质、线粒体
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脂肪酸的分解代谢可分为四个阶段：
1. 脂肪酸活化 2. 脂酰CoA转移进入线粒体 3. 脂肪酸β-氧化 4. ATP生成
γ-亚麻酸
十八碳三烯酸 18：3△6，9，12
6,9,12
6,9,12 ω-6 植物油
花生四烯酸 廿碳四烯酸 20：4△ 5,8,11,14 5,8,11,14 6,9,12,15 ω-6 植物油
timnodonic （EPA）
廿碳五烯酸
20：5△ 5,8,11,14,17
5,8,11,14, 17
18
常见的不饱和脂肪酸
习惯名
系统名
碳原子及双键数
双键位置
△系
ω系
族 分布
软油酸
十六碳一烯酸
16：1△9
9
7
ω-7 广泛
油酸 亚油酸 α-亚麻酸
十八碳一烯酸 十八碳二烯酸 十八碳三烯酸
18：1△9 18：2△9，12 18：3△9，12，15
9 9,12 9,12,15
9 6,9 3,6,9
ω-9 广泛 ω-6 植物油 ω-3 植物油
3,6,9,12, 15
ω-3
鱼油
clupanodoni c（DPA）
廿二碳五烯酸
22：5△7,10,13,16,19
7,10,13,16, 3,6,9,12,
19
15
ω-3
鱼油
cervonic （DHA）
廿二碳六烯酸 22：6△4,7,10,13,16,19
4,7,10,13,1 6,19
3,6,9,12, 15,18
Metabolism of Lipid
内容提纲
概述 脂质的消化吸收 甘油三酯代谢 磷脂代谢 胆固醇代谢 血浆脂蛋白代谢
2
第一节 概述
introduction
3
一、脂类的概念与组成
脂类(lipid)是脂肪和类脂的总称，是 一类不溶于水而易溶于有机溶剂，并能被 机体利用的有机化合物。
生物体内，脂类物质主要参与机体的 物质和能量代谢及代谢调节。
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甘油三酯的主要作用是为机体提供能量
1. 甘油三酯是机体内产能最多的营养物质 1g TG = 38kJ
1g G =17kJ
2. 甘油三酯是机体内最为有效的储能形式 1g脂肪占1.2ml；1g糖原需占4.8ml 占体重10~20％，熊冬眠 :靠脂肪供能
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一、甘油三酯的分解代谢 脂肪动员 甘油的代谢 脂肪酸的分解代谢 酮体的生成和利用
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脂肪
CH2 OH HO CH
CH2 OH
甘油
+ R-COOH (n) 脂肪酸
CH2 COOR1
R2COO CH CH2
甘油三酯
COOR3
6
类脂
胆固醇酯 甘油磷脂 鞘磷脂
鞘糖脂
胆固醇 甘 油
FA
FA FA Pi X
鞘 氨 FA 醇
Pi X
X = 胆碱、水、乙 醇胺、丝氨酸、甘 油、 肌醇、磷脂 酰甘油等
CH3 CH2 CH2 …… CH2 CH2 COOH 编码体系 n n-1 n-2 …… 3 2 1
w编码体系 w-1 w-2
希腊字母编 码体系
w-3
……
w-(n- w-(n2) 1)
w-n
……
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哺乳动物不饱和脂酸按ω编码体系分类
族
母体脂酸
ω-7
软油酸（16：1，ω-7）
ω-9
油酸（18：1，ω-9）
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胰脂酶
脂 肪 胰脂酶 2-甘油一酯 + 2 FFA
此反应需要辅脂酶协助，将脂肪酶吸附在水油 界面上，有利于胰脂酶发挥作用。
胰脂酶的作用依赖于胆汁酸盐的作用，又被胆 汁酸盐抑制；辅脂酶的存在则可完全解除这种 抑制作用
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磷脂酶A2
O
O CH2O-C-R1 R2C-O-CH O
磷脂酶A2
CH2O-P-O—X
FFA
甘油
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激素敏感性甘油三酯脂肪酶 (hormone-sensitive triglyceride lipase , HSL)
促脂解激素：促进脂肪动员 肾上腺素、胰高血糖素、促肾上腺皮质激
素、促甲状腺激素。
抗脂解激素：抑制脂肪动员 胰岛素、前列腺素E2等。
40
激素调控脂肪动员的机制
脂解激素 + 受体
14
2.脂肪酸的命名
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
（从羧基端编号）。 △编码体系
从脂酸的羧基碳起计算碳原子的顺序, △标记双键位置 希腊字母编码体系
把邻近羧基碳的碳原子标记为碳原子，向甲基碳方向 顺序标记为和γ等碳原子 ω编码体系
从脂酸的甲基碳起计算其碳原子顺序
15
脂肪酸碳原子的编码体系
鞘
氨 醇
FA
糖
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二、脂类的分类、含量、分布及生理功能
分类 含量 分布
生理功能
脂肪
95﹪ 脂肪组织、 1. 储脂供能
甘油三酯
血浆
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
类脂
5﹪
糖酯、胆固 醇及其酯、 磷脂
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
危害：降低记忆力、容易发胖、易引发冠心 病、容易形成血栓、影响生长发育。
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➢ 常见含反式脂肪酸的加工食品：珍珠奶茶、薯条、薯 片、蛋黄派或草莓派、大部分饼干、方便面、泡芙、 薄脆饼、油酥饼、麻花、巧克力、沙拉酱、奶油蛋糕、 奶油面包、冰淇淋、咖啡伴侣或速溶咖啡
➢ 含反式脂肪酸的成分：氢化油、植脂末、人造奶油、 人造黄油、起酥油、植物奶油、氢化植物油、氢化脂 肪、氢化菜油、固体菜油、酥油、人造酥油、雪白奶 油、部分氢化植物油、精炼棕榈油
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1. 脂肪酸的活化
O
O
脂酰CoA合成酶
R—C—OH+ HS-CoA
R—C~SCoA
ATP AMP+ PPi
* 脂酰CoA比FA具有更强的水溶性和代谢活性 * 消耗能量（1个ATP，2个高能键）
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2. 脂酰CoA转移进入线粒体
➢ 载体：肉碱（carnitine） ➢ 催化酶：肉碱脂酰转移酶I（CATase I）
微团 消化酶 (micelles)
产物
胰脂酶 辅脂酶
2-甘油一酯 + 2 FFA
磷脂酶A2 溶血磷脂 + FFA
胆固醇酯酶
胆固醇酯
胆固醇 + FFA
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二、脂类的吸收
部位：十二指肠下段及空肠上段
方式：
中链及短链脂酸构成的TG 乳化
吸收 肠黏膜 细胞
甘油 + FFA
脂肪酶
门静脉
血循环
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长链脂酸（12～26C） 及2-甘油一酯
素、维生素、胆汁酸等
3. 构成血浆脂蛋白
8
三、脂肪酸的化学
1.脂肪酸的分类
根据碳链长度分类
短链脂酸：碳链长度≤10 中链脂酸：碳链长度介于10～20之间 长链脂酸：碳链长度≥20
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根据碳链是否存在双键分类
（1）饱和脂酸——碳链不含双键 饱和脂酸以乙酸(CH3-COOH)为基本结构，
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。
脂类：食物中的脂肪、少量磷脂、胆固醇 和胆固醇酯。
消化部位 胃、小肠上段（主要）
胃脂肪酶
脂肪
甘油二酯 + FFA
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小肠上段：主要是胰腺分泌的酶类 脂类不溶于水，消化酶为水溶性，
因此消化发生在脂-水界面。 条件
① 乳化剂（胆汁酸盐等）的乳化作用； ② 酶（胰腺）的催化作用
23
胆汁酸盐的乳化 1. 降低油与水间的界面张力 2. 乳化疏水脂类成细小微团，增加
10
常见的饱和脂肪酸
习惯名
系统名
月桂酸 (lauric acid)
十二烷酸
豆寇酸 (myristic acid)
十四烷酸
软脂酸 (palmitic acid)
十六烷酸
硬脂酸 (stearic acid)
十八烷酸
花生酸 (arac百度文库idic acid)
二十烷酸
碳原子及 双键数
双键位置
△系
w系
12:0
34
甘油三酯的分解代谢 脂肪酸的合成代谢 甘油三酯的合成代谢 多不饱和脂酸的重要衍生物——
前列腺素（PG）、血栓烷（TX）及白三烯（LT）
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甘油三酯概述
甘油三酯(triacylglycerol)是非极性、不溶于水的甘 油脂酸三酯，基本结构为甘油的三个羟基分别被 相同或不同的脂酸酯化。
脂酸组成的种类决定甘油三酯的熔点，随饱 和脂酸的链长和数目的增加而升高。
胆固醇及游离脂酸
溶血磷脂及游离脂酸
TG、CE、PL +
肠黏膜细胞 （酯化成TG）
肠黏膜细胞 （酯化成CE）
肠黏膜细胞 （酯化成PL）
载脂蛋白(apo) B48、C、AⅠ、AⅣ
血循环
淋巴管
乳糜微粒 (chylomicron, CM)
32
脂类的消化与吸收
33
第三节 甘油三酯的代谢
Metabolism of Triglyceride
消化酶对脂质的接触面积
24
胆盐在脂肪消化中的作用
25
胰液中消化脂类的酶
胰脂酶(pancreatic lipase) 辅脂酶(colipase) 磷脂酶A2(phospholipase A2) 胆固醇酯酶(cholesteryl ester hydrolase or
cholesterol esterase)
ω-6
亚油酸（18：2，ω-6，9）
ω-3
α-亚麻酸（18：3，ω-3，6，9）
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同族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族母体亚油酸产生。
但w-3、w-6和w-9族多不饱和脂酸在体内 彼此不能相互转化。
哺乳动物只能合成ω-9及ω-7族的多不饱和 脂酸，不能合成ω-6及ω-3族多不饱和脂酸。
ω-3
鱼油
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3.脂肪酸的来源
来源：①自身合成；②食物摄取 分类： ①非营养必需脂肪酸 ②营养必需脂肪酸
机体自身不能合成，需从膳食中摄取， 常见的包括：亚油酸、α-亚麻酸、花 生四烯酸等。
20
第二节 脂质的消化吸收
Digestion and Absorption of Lipid
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一、脂类的消化
含二个或二个以上双键的脂酸，如花生 四烯酸、DHA
②根据双键的构型分类 顺式脂肪酸：天然存在的不饱和脂酸多为顺式 反式脂肪酸
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顺式键（氢原子在双键同一侧）形成的不饱 和脂肪酸室温下是液态，如植物油。
反式键（氢原子在双键对侧）形成的不饱和 脂肪酸室温下是固态，即反式脂肪酸，人类 使用的反式脂肪酸主要来自经过部分氢化的 植物油。
脂酸在线粒体内进行的氧化分解是从 脂酰基羧基端-碳原子开始的，故称为氧化。
O
RCH2CH2C~SCoA
+ R2COOH
OH
磷脂
溶血磷脂
脂酸
胰腺分泌的是磷脂酶A2原，被胰蛋白酶水解 释放一个6肽后成为有活性的磷脂酶A2
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胆固醇酯酶
食物中的胆固醇酯被胆固醇酯酶水解， 生成胆固醇及脂肪酸。
胆固醇酯酶
胆固醇酯
胆固醇+脂肪酸
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食物中脂类的消化过程
胃
胃脂肪酶
脂肪
甘油二酯 + FFA
小肠
脂类 脂肪 磷脂
乳化
－
－
14:0
－
－
16:0
－
－
18:0
－
－
20:0
－
－
族 分布 － 植物油 － 广泛 － 广泛 － 广泛 － 植物油
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（2）不饱和脂酸——碳链含有一个或一个以上双键 ①根据所含双键的数目分类 单不饱和脂酸(monounsaturated fatty acid)：
含一个双键的脂酸，如油酸
多不饱和脂酸(polyunsaturated fatty acid)：
肉碱脂酰转移酶II（CATase II） 脂酸氧化限
速酶 肉碱-脂酰肉碱转位酶
脂酰CoA进入线粒体是脂酸-氧化的主要限速步骤
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胞液
膜间隙
脂酰CoA SHCoA
肉碱 脂酰肉碱
肉碱脂酰转移酶Ⅰ
线粒体 肉碱脂酰转移酶Ⅱ
肉碱 脂酰肉碱
脂酰CoA SHCoA
关键酶
肉碱-脂酰肉碱转位酶
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3. 脂肪酸的-氧化
ATP
腺苷酸 环化酶
cAMP +
HSL (无活性)
PKA
甘油一酯
FFA FFA
甘油
HSL-P
甘油二酯 (有活性)
（DG）
TG
FFA
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（二）甘油的代谢
CH2OH ATP
ADP
CH2OH NAD+ NADH+H+
CHOH
甘油激酶
CHOH
磷酸甘油
O
CH2OH（肝、肾、肠） CH2O- Pi 脱氢酶
游离甘油
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（一）脂肪动员
指储存在脂肪组织中的脂肪在各种脂肪酶作
用下逐步水解为游离脂肪酸(free fatty acid, FFA)
和甘油并释放入血被机体组织利用的过程称为脂
肪动员（Fat mobilization）。
甘油三酯
甘油三酯 脂肪酶
甘油二酯 甘油二酯脂肪酶 甘油一酯
FFA
关键酶
FFA 甘油一酯脂肪酶