12第十一章脂类代谢
《生物化学》-第十一章
第一节 脂类概述
一、脂类的分类
想一想：
➢ 脂类是脂肪和类脂的总称。脂肪又称甘油三酯（triglyceride，TG） 或三脂酰甘油，由1分子甘油与3分子脂肪酸通过酯键结合而生成， 它是体内能量的主要来源。类脂是某些物理性质与脂肪相似的化合 物，包括磷脂（phospholipid，PL）、糖脂（glycolipid，GL）、胆 固醇（cholesterol，Ch）和胆固醇酯（cholesteryl ester，CE），它 是细胞膜结构的重要组成成分，对维持细胞形态和细胞内外物质的 转运具有重要作用
第一节 脂类概述
四、脂类的生理功能
（二）类脂的生理功能
➢ 胆固醇是细胞膜的基本结构成分，它镶嵌在细胞膜的 磷脂双层之间，使细胞膜的结构富有流动性
➢ 胆固醇在体内还可转变为胆汁酸、维生素D3、性激素 和肾上腺皮质激素等具有重要生理功能的物质
➢ 脂类对促进脂溶性维生素的吸收也有重要的作用
第二节 甘油三酯的代谢
第二节 甘油三酯的代谢
一、甘油三酯的分解代谢
（一）脂肪动员
➢ 参与脂肪动员的酶有甘油三酯脂肪酶、甘油二酯脂肪酶 和甘油一酯脂肪酶
➢ 甘油三酯脂肪酶是脂肪动员的限速酶，其活性受多种激 素的调节，故甘油三酯又称激素敏感性甘油三酯脂肪酶
➢ 肾上腺素、去甲肾上腺素、胰高血糖素、肾上腺皮质激 素等能与脂肪细胞膜的表面受体作用，使甘油三酯脂肪 酶的活性增强，促使脂肪动员，这些激素称为脂解激素
➢ 线粒体内膜的外侧和内侧分别有肉碱脂酰转移酶Ⅰ（CATI）和肉碱脂酰转移酶Ⅱ（CATⅡ） ➢ CATI催化脂酰CoA转化为脂酰肉碱，脂酰肉碱通过线粒体内膜上的载体转移到线粒体内膜上 ➢ 脂酰肉碱在CATⅡ的催化下重新生成脂酰CoA并释放肉碱，脂酰CoA随后进入线粒体基质中进行
脂酰CoA
38
五、脂肪酸分解代谢的调节
1.血液中脂肪酸的供给情况：受激素敏感的三脂酰甘油脂肪酶 磷酸化有活性）的调节。
2.脂肪酸进入线粒体的调控：脂酰肉碱转移酶I受丙二酰－CoA 的抑制
3.心脏中脂肪酸氧化的调节：后程的酶 4.激素对脂肪酸代谢的调节： 胰高血糖素、肾上腺素使cAMP增高，刺激三脂酰甘油降解。 胰岛素刺激三脂酰甘油以及糖原的形成。 5.根据机体代谢需要的调控： 6.长时间膳食的改变导致相关酶水平的调整。
49
（五）脂肪酸合成的调节（脊椎动物）
柠檬酸 裂解酶
乙酰CoA 羧化酶
丙二
51
二、 L-α-磷酸甘油的合成
糖
脂
52
三、脂肪的生物合成（动物肝脏和脂肪组织）
α-磷酸甘油
甘
①
油
磷
2HS-CoA ① 脂酰CoA转酰酶
酸 二
磷酯酸
酯
②
H2O
途
Pi
② 磷酸酶
径
二酰甘油
③ HS-CoA
③ 二酰甘油转酰酶
三酰甘油
常用简写方式
软脂酸：16：0 硬脂酸： 18：0 油酸：18：1△9c 亚油酸： 18：1△9c。12c
必需脂肪酸：人体或某些哺乳类必需
而又不能合成或不够的不饱和脂肪酸如亚
油酸，亚麻酸，花生四烯酸。
4
第一节 脂类消化吸收和转运
一、脂类的消化
部位：小肠上段 消化因素
胆汁酸盐：乳化作用 辅脂酶：帮助胰脂酶起作用 脂肪酶： 二、脂类的吸收 部位：肠
与反应有关的酶：
乙酰- CoA羧化酶( 限速 酶)
生物化学第11章、脂类代谢
5
E SH S O C CH2 OH CH CH3
SH SH
2
E S
CoASH
COCH3
ACP
ACP
ACP
S
COCH2COOH
加氢 NADP+
缩合
E SH S O C CH2 O C CH3
3
β-酮脂酰-ACP合酶
4
NADPH+H+
ACP
CO2
（四）由脂肪酸合酶催化的各步反应
1、启动
CH3CO~SCoA CoASH
1、有利的一面 （1） 酮体具有水溶性，生成后进入血液，输送到 肝外组织利用； （2）作为燃料，经柠檬酸循环提供能量。 因此，酮体是输出脂肪能源的一种形式。 如：禁食、应急及糖尿病时，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。 长期饥饿时，酮体供给脑组织50~70%的能量。
4、还原
NADPH+H NADP β -酮酰 —SH —SH OH E ACP还原酶 E ACP—S—COCH2CHCH3 ACP—S—COCH2COCH3
+ +
NADPH作为还原剂参与此反应。 脂酸生物合成中所需的NADPH大部分是戊糖磷 酸途径供给的，有些来自苹果酸酶反应。
5、脱水
—SH E
（二）丙二酸单酰CoA的形成
1、脂肪酸合成起始于乙酰-CoA转化成丙二酸单酰 - CoA，该反应是在 乙酰-CoA 羧化酶作用下实现 的。 2、乙酰-CoA羧化酶催化的反应是脂肪酸合成中 的限速步骤。 3、乙酰CoA羧化酶的组成 包括生物素羧基载体蛋白（BCCP）、生物素羧化 酶、羧基转移酶3个亚基，辅基为生物素。
生化2017-脂类代谢
高密度脂蛋白 high density lipoprotein (HDL)
70
71
血浆脂蛋白的组成
CM VLDL
密度
＜0.95
0.95~1.006
脂类 含TG最多， 含TG
组
80~90%
成 蛋白 最少, 1%
质
50~70% 5~10%
L-甘油3-P
甘油
甘油激酶
55
从 甘油-3-磷酸和3个脂酰-CoAs形成三酰甘油
56
甘油三酯的合成代谢
甘油三酯 （肝脏、脂肪组织）
磷酸甘油
脂肪酸
磷酸二羟丙酮
甘油的磷酸化
糖代谢
乙酰CoA
脂肪酸氧化
57
第四节
胆固醇代谢
58
59
一、胆固醇的合成
• 合成部位：肝细胞质基质及光面内质网 • 合成原料：
血液 新生CM
FFA
外周组织
成熟CM
CM残粒
LPL
脂蛋白脂肪酶 肝细胞摄取
74
2. 极低密度脂蛋白(VLDL) ——运输内源性TG
• 由肝细胞合成，将肝细胞合成的TG、磷脂、胆固 醇及其酯转运至其他组织，不断脱脂，转变为 LDL。
VLDL
VLDL
残粒
FFA
FFA
外周组织
LDL
75
3. 低密度脂蛋白(LDL) ——转运内源性胆固醇至肝外 组织
第十一章 脂类代谢及其调节
宋崴
1
第一节 脂肪酸代谢
2
一、脂肪酸的分解代谢
脂肪动员
甘油（glycerol)
脂肪酸(fatty acid)
脂代谢ppt课件
04
脂代谢的调节
激素调节
01
02
03
04
胰岛素
促进脂肪合成，抑制脂肪分解 。
胰高血糖素
促进脂肪分解，抑制脂肪合成 。
肾上腺素
促进脂肪分解，动员脂肪酸供 能。
甲状腺激素
促进脂肪分解，提高代谢率。
营养素调节
碳水化合物
影响胰岛素分泌，间接调节脂代谢。
脂肪
摄入量直接影响体内脂肪合成与分解 。
蛋白质
参与能量代谢和激素调节，影响脂代 谢。
脂肪的合成主要在肝脏、脂肪组织、小肠等器官中进行，其中肝脏是脂肪合成的最主要场所 。
脂肪的分解
脂肪的分解过程称为脂肪动员 ，主要在脂肪组织中进行。
在脂肪动员过程中，脂肪细胞 中的甘油三酯被酶分解为甘油 和脂肪酸，然后释放入血液中 。
释放出的甘油可以通过血液运 输到其他组织中被利用，而脂 肪酸则可以作为能量来源被细 胞氧化利用。
维生素与矿物质
如维生素D、钙、锌等，参与脂代谢 调节。
基因与脂代谢
01
02
03
基因突变
可能导致脂代谢异常，如 家族性高胆固醇血症。
基因表达调控
转录因子、miRNA等参与 基因表达调控，影响脂代 谢。
表观遗传学
DNA甲基化、组蛋白乙酰 化等表观遗传学修饰影响 脂代谢相关基因的表达。
05
脂代谢异常与疾病
脂代谢ppt课件
目录
• 脂代谢概述 • 脂肪的消化与吸收 • 脂肪的合成与分解 • 脂代谢的调节 • 脂代谢异常与疾病 • 脂代谢研究进展与展望
01
脂代谢概述
脂类的定义与分类
定义
脂类是生物体内一大类不溶于水 而溶于有机溶剂的化合物，包括 脂肪、磷脂和固醇类等。
第十一章脂类代谢
第十一章脂类代谢Chapter 11 Metabolism of Lipids上个世纪初，努珀（Knoop F，1904年）通过动物实验首先提出了脂酸的β-氧化假说。
40年后，莱劳埃尔（LeLoir L，1944年）采用无细胞体系验证了脂酸β-氧化机制。
后来，莱宁格尔（Lehninger A，1953年）证明，β-氧化是在线粒体进行的。
“活泼乙酸”或乙酰辅酶A的发现（Lynen F，1951年）终于揭示了脂酸分解代谢的全过程。
因为动物体内脂酸多为偶数碳原子，所以在上个世纪初就有人提出，脂酸是由二碳化合物缩合而成，但直到同位素技术问世（1930s~1940s）才直接证明了乙酰辅酶A是脂酸生物合成的基本原料。
1950s，丙二酰辅酶A的发现导致对脂酸合成全过程的演绎。
血浆不同密度脂蛋白（1930~1970年间）、载脂蛋白受体（1960~197090年代中期，科学家们发现载脂蛋白）与阿尔茨海默病（Alzheimer’s disease）发病代谢研究迎来了它的黄金时代。
第一节脂质的消化吸收Section 1 Digestion and Absorption of Lipids一、胆汁酸盐协助脂质消化酶消化食入脂质脂质（或脂类）包括脂肪（fat）和类脂（lipoid），不溶于水（第五章），不能与消化酶充分接触。
胆汁酸盐具有较强的乳化作用，能降低脂-水相间的界面张力，将脂质乳化成细小微团（micelles），使脂质消化酶吸附在乳化微团的脂-水界面，极大地增加消化酶与脂质接触面积，促进消化道内脂质的消化。
因为含胆汁酸盐的胆汁、含脂质消化酶的胰液分泌后直接进入十二指肠，所以小肠上段是脂质消化的主要场所。
胰腺分泌的脂质消化酶包括胰脂酶（pancreatic lipase）、辅脂酶（colipase）、磷脂酶A2（phospholipase A2，PLA2）和胆固醇酯酶（cholesterol esterase）。
胰脂酶特异水解甘油三酯1、3位酯键，生成2-甘油一酯（2-monoglyceride）及2分子脂酸。
脂类代谢与代谢紊乱ppt课件
为
脂类代谢受遗传、神经体液、激素、酶以及肝脏等组织器官的调节。当这些因素有异常时，可造成脂代（行为）
谢紊乱和有关器官的病理生理变化
得
（结果）
;.
18
脂类代谢紊乱造成的疾病
脂类代谢紊乱造成的疾病有很多，而我主要介绍下面这四项比较常见的疾病。
观 （思维）
得 （结果）
;.
为 （行为）
19
高脂血症 高脂血症的概念 由于脂肪代谢或运转异常使血浆一种或多种脂质高于正常称为高脂血症，脂质不溶或微观溶于水必须与蛋白质结合以脂蛋白形式 存在，因此，高脂血症常为高脂蛋白血症，表现为高胆固醇血症、高甘油三酯血症（或思两维者）兼有。
合理饮食
脂肪氧化供能占 15～25%
空腹
脂肪氧化供能占 50% 以上
禁食1～3天 脂肪氧化供能占 85% 饱食、少动 脂肪堆积，发胖
观 （思维）
得 （结果）
;.
为 （行为）
8
第二节 脂类的生理功能 2、构成生物膜
甘油磷脂 生物膜脂双层的基本骨架
鞘脂
生物膜的重要成分
3、参与代谢调控 花生四烯酸 磷脂酰肌醇
高脂血症由VLDL产生过多或清除障碍以及VLDL转变成LDL过多所致.肥胖，糖尿病，酒精过量，肾病综合征或基因缺陷可引起肝 脏VLDL产生过多，LDL和TC增高亦常与血高甘油三酯相关联，LDL的清除障碍和apoB的结构缺陷有关。
为 （行为） 当食物中的胆固醇(乳糜微粒的残余部分)到达肝脏时，引起细胞得内的胆固醇(或肝细胞的胆固醇代谢产物)升高抑制了LDL-受体 合成，亦抑制了LDL基因的转录，受体数量的下降引起血浆LDL（和结TC果水）平增高.饱和脂肪酸亦使血浆LDL和TC水平增高，作用机制 为它使LDL受体功能下降
脂类代谢ppt医学课件
O
CO2
CH3CCH3
丙酮
β-羟丁酸 脱氢酶
2．酮体的利用
利用酮体的酶有两种： 1.琥珀酰CoA转硫酶
（主要存在于心、肾、脑和骨骼肌细胞的线粒体 中）
2.乙酰乙酸硫激酶
（主要存在于心、肾、脑细胞线粒体中）。
酮体利用的基本过程
(1) -羟丁酸在-羟丁酸脱氢酶的催化下脱氢，生 成乙酰乙酸。
OH CH3CHCH2COOH
R1CH2CH2CH2CH2 CH2COOH
脂肪酸的β-氧化作用
（1）脂肪酸的活化
脂肪酸首先在线粒体外或胞浆中被活化形 成脂酰CoA，然后进入线粒体或在其它细胞 器中进行氧化。
在脂酰CoA合成酶(硫激酶) 催化下，由 ATP提供能量，将脂肪酸转变成脂酰CoA：
R-COOH
脂酰CoA合成酶
R-CO～SCoA
三羧酸循环 三羧酸循环-羟基丁酸,
CO2+H2O
丙酮)
一、脂肪的酶促水解
脂肪的降解是经过脂肪酶水解的。组织中有三种脂肪 酶，逐步把脂肪水解成甘油和脂肪酸。这三种酶是脂 肪酶、甘油二酯脂肪酶、甘油单酯脂肪酶，其水解下：
脂肪酶
脂肪
甘油+脂肪酸
O
O
O
CH2-O C R1
脂肪酶
O
CH2-O C R1
R2 C O C H O
脂类代谢
脂类（脂质）知识回顾
生物体的脂质分为单纯脂质和复合脂质。 （1）单纯脂质：三酰甘油，又称脂肪或甘油三酯；
蜡。 （2）复合脂质：磷脂、糖脂、固醇等。
1g三酰甘油氧化放出能量37.66kJ能量。 而1g葡萄糖氧化产生16.7kJ的能量。
脂类具有供能、保温及保护层、生物体内的 组成部分（生物膜）、信息识别和免疫等功能。
第十一单元脂代谢 脂肪酸的分解代谢
第十一单元脂代谢28章脂肪酸的分解代谢29章脂类的生物合成脂肪酸的空间构象三酰甘油的结构示意图28章脂肪酸的分解代谢线粒体中脂肪酸氧化的化学步骤可分为三步：1 ）长链脂肪酸降解为两个碳原子单元--乙酰CoA2 ）乙酰CoA经过柠檬酸循环氧化成CO23 ) 从还原的电子载体到线粒体呼吸链的电子传递1 脂质的消化、吸收和传送2 脂肪酸的氧化3 不饱和脂肪酸的氧化4 酮体5 磷脂的代谢6 鞘脂类的代谢7 甾醇的代谢8 脂肪酸代谢的调节1 脂质的消化、吸收和传送1.1 脂肪的消化发生在脂质—水的界面处脂类先进行消化，在小肠内的各种脂类水解酶的作用下水解成较小的简单化合物--甘油和脂肪酸。
由于脂类是水不溶性的，而消化作用的酶却是水溶性的，因此脂类的消化是在脂质—水的界面处发生的。
消化的速度取决于界面的表面积。
在小肠蠕动的“剧烈搅拌下”，在胆汁盐的乳化作用下，消化量大幅增加。
1.2 胆汁盐促进脂类在小肠中被吸收包括胆酸、甘氨胆酸和牛黄胆酸胆汁盐对于脂类的乳化作用可以增加脂类的消化吸收。
脂类的消化产物，甘油单脂、脂肪酸、胆固醇、溶血磷脂可与胆汁酸乳化成更小的混合微团（20nm），这种微团极性增大，易于穿过肠粘膜细胞表面的水屏障，被肠粘膜的拄状表面细胞吸收。
1.3 吸收脂类的消化产物，甘油单脂、脂肪酸、胆固醇、溶血磷脂可与胆汁酸乳化成更小的混合微团（20nm），这种微团极性增大，易于穿过肠粘膜细胞表面的水屏障，被肠粘膜的拄状表面细胞吸收。
被吸收的脂类，在柱状细胞中重新合成甘油三酯，结合上蛋白质、磷酯、胆固醇，形成乳糜微粒（CM），经胞吐排至细胞外，再经淋巴系统进入血液。
在脂肪组织和骨骼肌毛细血管中，在脂蛋白脂肪酶（lipoprotein lipase,LPL)作用下，乳糜微粒中的三酰甘油被水解为游离脂肪酸和甘油，游离脂肪酸被这些组织吸收，甘油被运送到肝脏和肾脏，经甘油激酶和甘油-3-磷酸脱氢酶作用，转化为磷酸磷酸二羟丙酮2 脂肪酸的氧化2.1 脂肪酸的活化2.2 脂肪酸转入线粒体2.3 β-氧化2.4 脂肪酸氧化是高度的放能过程2.5 甘油的氧化2.1 脂肪酸的活化脂肪酸的分解（代谢）发生于原核生物的细胞溶胶及真核生物的线粒体基质中。
基础生物化学 第十一章 脂类的代谢与合成
二、脂肪酸的β －氧化3(概念）
饱和脂肪酸在一系列酶的作用下，羧基端 的β位C原子发生氧化，碳链在α位C原子与β 位C原子间发生断裂，每次生成一个乙酰COA和 较原来少二个碳单位的脂肪酸，这个不断重复 进行的脂肪酸氧化过程称为β-氧化。 R1CH2CH2CH2CH2 CH2COOH
二、脂肪酸的β －氧化4
2．脂肪酸经过线粒体膜1（总）
脂肪酸的β－氧化作用是在肝脏及其他组织
的线粒体中进行的。
中短碳链脂肪酸可以直接穿过线粒体膜进入
线粒体内膜。
长链脂肪酸在肉碱的协助下进入线粒体内氧
化。
肉碱是一种载体，可将脂肪酸以脂酰基形式
从线粒体膜外转运到膜内。
2．脂肪酸经过线粒体膜2（肉碱）
肉碱
L－β－羟基γ－三甲基铵基丁酸
苹 果 酸 酶
脂肪酸合成
丙酮酸
NADPH+H+ 丙酮酸 CO2
1．由非线粒体酶系从头合成2(总)
即丙二酰COA（C3片段）与乙酰COA（C2片
段）缩合，然后脱羧生成乙酰乙酰基（C4 片段），即延长了2个碳原子，为脂肪酸 合成的第一轮产物。 依此过程合成，就延长了许多碳。但在 丙二酰基及乙酰基合成前均在转酰酶作用 下从辅酶A转移到一种蛋白质，即酰基载 体蛋白（ACP）上。
（南大P383图10－14）
2．酮体的氧化（图解1）
CH3COCH2COO－＋ －OOCCH2CH2COSCOA
乙酰乙酸
琥珀酰辅酶 A转硫酶
琥珀酰辅酶A
CH3COCH2COSCOA ＋ －OOCCH2CH2COO －
乙酰乙酰辅酶A
琥珀酸
2．酮体的氧化（图解2）
CH3COCH2COO－＋ COASH＋ATP
脂类代谢—脂肪的代谢(生物化学课件)
O HOOC-CH2-C～SACP
β-酮脂酰-ACP合酶
丙二酸单酰-ACP
OO CH3-C-CH2-C～SACP +ACP-SH+CO2
β-酮脂酰-ACP
由于缩合反应中，β-酮脂酰-ACP合酶是对链长有专一性的酶， 仅对14C及以下脂酰-ACP有催化活性，故从头合成只能合成16C 及以下饱和脂酰-ACP。
3、还原反应
= --
= =
OO CH3-C-CH2-C～SACP +NADPH+ + H +
β-酮脂酰-ACP
β-酮脂酰-ACP还原酶
OH O CH3-C-CH2-C～SACP
H
α ,β-羟丁酰-ACP
+NADP+
= -
-
= -
4、脱水反应
OH
O
CH3-CH-CH2-C～SACP
β-羟脂酰-ACP脱水酶
=
--
CH2O-P
磷脂酸
=
=
--
O
CH2O-C-R1
HO-CH
溶血磷脂酸
CH2O-P
O R2-C～SCOA
磷脂酸
H2O
磷酸酶
（四）三酰甘油的生成
O R3-C～SCoA
=
二酰甘油
二酰甘油脂酰转移酶
-=
= -=
O O CH2O-C-R1 R2-C-O-CH
CH2OH
二酰甘油
O O CH2O-C-R1 R2-C-O-CH
FAD
FADH2
H
α,β-烯脂酰CoA
（二）水化
α,β-烯脂酰CoA在α,β-烯脂酰CoA水合酶催化下，使水 分子的-H加到α-碳上，-OH加到β-碳上，生成β-羟脂酰 CoA。
脂类代谢(基础生物化学)
第十一章脂类代谢第一节概述一、生理功能（一）储存能量，是水化糖原的6倍。
（二）结构成分，磷脂、胆固醇等。
（三）生物活性物质，如激素、第二信使、维生素等。
二、消化吸收（一）消化（酶水解）：食物中的脂类主要为脂肪，此外还有少量磷脂及胆固醇等。
食物中的脂肪主要是甘油三酯（三酰甘油，TG）。
脂类的消化开始与胃中的胃脂肪酶，但脂类在胃中的消化是有限的。
脂肪在成人胃中不能消化，只在婴儿胃中可有少量被消化。
胃的食物糜（酸性）进入十二指肠，刺激肠促胰液肽的分泌，引起胰脏分泌HCO3- 至小肠（碱性）。
胃液被胰液中的碳酸氢盐中和，使小肠液接近中性，也有利于脂肪酶的作用，碳酸盐分解，产生二氧化碳气泡，促使食物糜与消化液很好的混合，胆汁酸盐使脂类乳化，分散成小微团，增加脂肪酶与脂肪的接触面，以利于脂肪在胰腺分泌的脂类水解酶作用下水解。
食物脂类的消化发生在脂质-水的界面处，主要依赖消化道的脂肪酶，胰腺分泌一系列脂肪酶入小肠。
胰腺分泌入小肠中消化脂类的脂肪酶有：1、胰脂酶（pancreatic lipase，胰脂肪酶、胰酶）：胰分泌的胰脂酶具有立体异构专一性，是水解（消化）脂肪的主要脂肪酶。
在水解脂肪时，需要辅脂酶和胆汁酸盐的协同作用，因为胰脂酶必须吸附在乳化脂肪微团的水油界面上才能作用于微团内的脂肪。
食物中的脂肪主要是甘油三酯（三酰甘油，TG），与胆汁结合生成胆汁酸盐微团，同时胰脂酶易水解1位及3位上的酯键，所以胰脂酶水解甘油三酯的主要产物为2-甘油一酯（单酰甘油）。
95%的胆汁酸盐被回肠重吸收。
胆汁酸盐一方面是强有力的乳化剂，使肽类化合物乳化成微团，另一方面又激活胰脂酶，促进脂肪的水解。
但胆汁酸盐过多时，可包裹脂肪微粒而阻止胰脂酶作用，抑制其活性。
因为脂肪乳化后表面张力提高，反使胰脂酶不能与微团内的甘油三酯接触，同时处于水油界面胰脂酶易于变性丧失活性。
2、辅脂酶（colipase，辅脂肪酶，共脂肪酶）：分子量约为1万的小分子蛋白质，是胰脂酶对脂肪消化不可缺少的蛋白质辅因子。
脂类代谢(生物化学课件)
脑磷脂和卵磷脂的合成
脂类代谢
① 胆碱和乙醇胺的活化
CH2CHCOOH OH NH2
丝氨酸
丝氨酸脱羧酶 CO2
HOCH2CH2NH23S-腺苷蛋氨酸
乙醇胺
HOCH2CH2N+(CH3)3
胆碱
ATP
ATP
乙醇胺激酶
ADP
胆碱激酶
ADP
P -O-CH2CH2NH2 磷酸乙醇胺
脂类代谢
长链脂肪酸构成的甘油三酯在肠道分解为长链脂肪 酸和甘油一酯，再吸收
肠粘膜细胞内再合成甘油三酯，与载脂 蛋白、胆固醇等结合成乳糜微粒
脂类代谢
生成1分子甘油和3分子脂肪酸
其中甘油三酯脂肪酶是其限速酶
生活小常识
脂肪酸如果在碱的作用下水解，可生成脂肪酸钠盐或者钾盐 （肥皂，一般为C18硬脂酸） 化妆品中乳膏、霜剂之类，之所以形成乳状，就 是因为是油（含脂肪酸）/水双相体系，大部分是 水包油，少部分为油包水。化妆品中的油性成分 主要是起到对皮肤保湿作用——涂抹后形成油膜 阻滞皮肤的水分蒸发。用作油相的主要有硬脂酸、 石蜡、凡士林、液态石蜡等
粒
AMP PPi
ATP柠檬酸裂解酶
体 膜
ATP HSCoA
柠檬酸
草酰乙酸 柠檬酸合酶
H2O
柠檬酸
HSCoA
脂类代谢
脂肪酸合成过程
脂肪酸合成酶系
➢ 乙酰CoA羧化酶 (acetyl CoA carboxylase)是脂肪酸合成的 限速酶，存在于胞液中，其辅基是生物素，Mn2+是其激活剂 催化丙二酰CoA的合成
R3COCoA HSCoA
CH2O -C-R3 甘油三酯
脂—脂类的代谢(食品生物化学课件)
2.3.2脂肪的分解代谢 (一)脂肪的酶促水解
（二）甘油的降解及转化
（三）脂肪酸的氧化分解 （β-氧化）
脂肪酸的活化——脂酰CoA的生成 长链脂肪酸氧化前必须进行活化，活化在线粒体外进行。
内质网和线粒体外膜上的脂酰CoA合成酶在ATP、CoASH、 Mg 2+存在条件下，催化脂肪酸活化，生成脂酰CoA。
O
脂酰CoA脱氢酶
HO
RCH2CH2CH2C SCoA
RCH2C C C SCoA
FAD FADH2
H
（2）加水（水合反应）
△2反烯脂酰CoA在△2反烯脂酰CoA水合酶催化下，在双 键上加水生成L-β-羟脂酰CoA。
HO RCH2C C C SCoA H2O
OH
O
RCH2 CH CH C SCoA
H
临床研究表明，血浆中的总胆固醇和甘油三酯 含量长时间过高，就可能引起动脉粥样硬化。
脂类平衡
肥胖 脂肪肝 合理膳食，控制脂肪摄入 量，保证身体健康。
• 高血脂症包括高胆固醇血症、高甘油三脂血症、复合性高脂血症。 • 总胆固醇(TC)低于5.20mmol/L(200mg/dl)正常，高于5.72mmol /L
软脂酸的合成过程：
总式可表示为： 或：
(三)脂肪合成
• 磷酸甘油的生成
•
脂肪
• 脂酰CoA的生成
• 脂肪在体内的合成不是其水解的逆过程，而是2分子脂酰CoA经过转 酰基酶的催化，将脂酰基转移到磷酸甘油分子上，生成磷酸甘油二酯， 又称磷脂酸，然后经水解脱去磷酸，再与另一分子脂酰CoA作用，就
生成了脂肪。
①原料的准备 ②合成阶段 ③延长阶段
第十一章 物质代谢的相互联系及其调节(编写)
第十一章物质代谢的相互联系及其调节第一节物质代谢的相互联系一、糖、脂、蛋白质在能量代谢上的相互联系二、糖、脂、蛋白质及核酸代谢之间的相互联系第二节物质代谢的调节一、细胞水平的代谢调节二、激素水平的代谢调节三、整体水平的代谢调节第十一章物质代谢的相互联系及其调节物质代谢、能量代谢与代谢调节是生命存在的三大要素。
生命体都是由糖类、脂类、蛋白质、核酸四大类基本物质和一些小分子物质构成的。
虽然这些物质化学性质不同，功能各异，但它们在生物体内的代谢过程并不是彼此孤立、互不影响的，而是互相联系、互相制约、彼此交织在一起的。
机体代谢之所以能够顺利进行，生命之所以能够健康延续，并能适应千变万化的体内、外环境，除了具备完整的糖、脂类、蛋白质与氨基酸、核苷酸与核酸代谢和与之偶联的能量代谢以外，机体还存在着复杂完善的代谢调节网络，以保证各种代谢井然有序、有条不紊地进行。
第一节物质代谢的相互联系一、糖、脂、蛋白质在能量代谢上的相互联系糖类、脂类及蛋白质都是能源物质均可在体内氧化供能。
尽管三大营养物质在体内氧化分解的代谢途径各不相同，但乙酰CoA是它们代谢的中间产物，三羧酸循环和氧化磷酸化是它们代谢的共同途径，而且都能生成可利用的化学能ATP。
从能量供给的角度来看，三大营养物质的利用可相互替代。
一般情况下，机体利用能源物质的次序是糖（或糖原）、脂肪和蛋白质（主要为肌肉蛋白），糖是机体主要供能物质（占总热量50％～70％），脂肪是机体储能的主要形式（肥胖者可多达30％～40％）。
机体以糖、脂供能为主，能节约蛋白质的消耗，因为蛋白质是组织细胞的重要结构成分。
由于糖、脂、蛋白质分解代谢有共同的代谢途径限制了进入该代谢途径的代谢物的总量，因而各营养物质的氧化分解又相互制约，并根据机体的不同状态来调整各营养物质氧化分解的代谢速度以适应机体的需要。
若任一种供能物质的分解代谢增强，通常能代谢调节抑制和节约其它供能物质的降解，如在正常情况下，机体主要依赖葡萄糖氧化供能，而脂肪动员及蛋白质分解往往受到抑制；在饥饿状态时，由于糖供应不足，则需动员脂肪或动用蛋白质而获得能量。
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（二）甘油经转变为甘油-3-磷酸后被利用
•甘油溶于水，直接由血液运送至肝、肾、肠等组织。
CH2OH HO CH
CH2OH 甘油
ATP
ADP
甘油激酶(肝、肾、肠)
CH2OH HO CH
CH2O P
3-磷酸甘油
NAD+ NADH+H+ 磷酸甘油脱氢酶
CH2OH C=O CH2O P
磷酸二羟丙酮
酵解途径
目录
2.胰岛素是调节脂肪酸合成的主要激素
胰岛素
➢ 诱导乙酰CoA羧化酶、脂肪酸合成酶、ATP柠檬酸裂解酶等合成，促进脂肪酸合成。
➢ 促进脂肪酸合成磷脂酸，增加脂肪合成。 ➢ 增加脂肪组织脂蛋白脂酶活性，增加脂肪组
织对血液甘油三酯脂肪酸摄取，促使脂肪组 织合成脂肪贮存。
目录
胰高血糖素
➢ 增加蛋白激酶A活性，使乙酰CoA羧化酶磷酸化 降低活性，抑制脂肪酸合成。
➢ 减少肝细胞向血液释放脂肪。
肾上腺素、生长素
抑制乙酰CoA羧化酶，调节脂肪酸合成。
目录
三、一些多不饱和脂肪酸衍生物具 有重要生理功能
（一）前列腺素、血栓噁烷、白三烯是廿碳 多不饱和脂肪酸衍生物
9 8 6 5 3 1COOH
10
CH3
11 12 14 15 17 19 20
9 10
11
75 13 15
（一）甘油三酯分解代谢从脂肪动员开始
脂肪动员（fat mobilization）是指储存在脂 肪细胞中的脂肪在脂肪酶的作用下，逐步水 解，释放出游离脂肪酸和甘油供其他组织细 胞氧化利用的过程。
甘油三酯 （脂肪细胞）
甘油＋脂肪酸 （供全身各组织细胞利用）
目录
激素敏感性脂肪酶（hormone sensitive lipase, HSL） ➢催化的反应：甘油三酯→甘油二酯＋脂肪酸 ➢脂肪动员的限速酶 ➢对多种激素敏感
OH
2类
COHO C3H
3类
OH
9
1113 15
OH OH Байду номын сангаасGF1α
COH O CH3
OH
9 65
CH3
13 15
OH OH PGF2α
COH O CH3
目录
血栓噁烷也是廿碳不饱和脂肪酸的衍生物，它有前列腺 酸样骨架但又不相同，分子中的五碳环为含氧的噁烷所 取代。
白三烯是不含前列腺酸骨架的廿碳多不饱和脂肪酸衍 生物，有4个双键，所以在LT字母的右下方标以4。
脂肪细胞： 缺乏甘油激酶，不能直接利用甘油合成甘油 三酯。
目录
二、内源性脂肪酸由脂酰CoA在脂 肪酸合酶体系催化下合成
（一）软脂肪酸由乙酰CoA在脂肪酸合成 酶系催化下合成
1. 合成部位 ⑴组织： 肝（主要） 脂肪等 ⑵亚细胞：胞液（主要合成16碳的软脂肪酸) 肝线粒体，内质网（碳链延长）
目录
2. 合成原料
软脂肪酸在体内氧化的能量利用效率为： 6656/9791×100＝68％
目录
软脂肪酸与葡萄糖在体内氧化产生ATP的比较
软脂肪酸
葡萄糖
以1mol计
106 ATP
32 ATP
以100g计
41.4 ATP
17.8ATP
能量利用效率
33%
33%
目录
（四）不同的脂肪酸还有不同的氧化方式
1. 不饱和脂肪酸β-氧化需转变构型 因双键位置不同，不饱和脂肪酸β-氧化产
ADP+Pi
酶-生物素-CO2 酶-生物素 + 丙二酰CoA
丙二酰CoA + ADP + Pi
目录
（2）软脂肪酸由 缩合、还原、 脱水、再还原4 步基本反应经7 次循环合成
目录
软脂肪酸合成的总反应式：
CH3COSCoA
+
7 HOOCH2COSCoA
+
14NADPH+H+
CH3(CH2)14COOH
目录
（三）β-氧化是脂肪酸分解的基本形式
1. 脂肪酸活化为脂酰CoA 部位：线粒体外
= =
O
脂酰CoA合成酶
RCH2CH2C-OH
脂 肪 酸 CoA-SH ATP AMP PPi
O
RCH2CH2C~SCoA 脂 酰~SCoA
目录
2. 脂酰CoA进入线粒体
目录
3. 脂酰CoA分解产生乙酰CoA、FADH2和NADH
目录
目录
目录
目录
脂质消化吸收过程
乳化 ：胆汁酸盐、甘油三酯、胆固醇酯等与脂质消化酶→ 细小的微团
酶解 胰脂酶＋辅脂酶：甘油三酯→2-甘油一酯＋脂肪酸 胆固醇酯酶：胆固醇酯→胆固醇＋脂肪酸 胰磷脂酶A2：磷脂→脂肪酸＋溶血磷脂
吸收 中链脂肪酸（6~10C）及短链脂肪酸（2~4C）形成的 甘油三酯 ：直接吸收，经门静脉进入血液循环 长链脂肪酸（12~26C）、2-甘油一酯、胆固醇和溶血 磷脂等：进入肠黏膜细胞
目录
CH2OH CHOH
脂酰CoA 转移酶
O CH2O-C-R1
CHOH
=
脂酰CoA 转移酶
CH2O- Pi R1COCoA CoA
CH2O- Pi R2COCoA CoA
3 - 磷酸甘油
1-酯酰-3 - 磷酸甘油
=
O CH2O-C-R1
O CHO-C-R2
CH2O- Pi
磷脂酸
=
磷脂酸磷 酸酶
Pi
目录
小肠脂质消化吸收能力调节的可能机制
➢ 脂质刺激小肠黏膜细胞多基因表达谱协调变化 ➢ 小肠黏膜细胞分泌一些物质，调节脂质消化吸收能力
目录
第二节 甘油三酯代谢
Metabolism of Triglycerides
目录
一、不同组织/器官以不完全相同 的途径合成甘油三酯
（一）肝脏、脂肪组织及小肠是甘油三酯 合成的主要场所
3 1COOH R1
CH3 R2 17 19 20
花生四烯酸 (20:4，△5,8,11,14)
前列腺酸
目录
根据五碳环上取代基团和双键位置不同，PG分为9型，分 别命名为PGA、B、C、D、E、F、G、H及I，体内PGA、 E及F较多。PGI2是带双环的PG，除五碳环外，还有一个含 氧的五碳环，因此又称为前列腺环素（prostacyclin）。
脱氢 加水
O
=
RCH2CH2C~SCoA
脂酰CoA
FAD
脱氢酶
FADH2
β αO
=
RCH=CHC~SCoA
△ 2--烯脂酰CoA 水化酶
H2O
β
αO
=
RCHOHCH2C~SCoA
脂酰CoA 反△ 2-烯酰CoA L(+)-β羟脂酰CoA
再脱氢 硫解
L(+)-β羟脂酰 CoA脱氢酶
NAD+ NADH+H+
O
O OH
血栓噁烷A2
COOH CH3
O
11 9 7 5 3
12 10 8 6 4 2
13
16 18 20
CH3
14 15 17 19
COOH
白三烯A4(LTA4)
目录
（二）PG、TX和LT均以花生四烯酸为 合成原料
（三）PG、TX和LT具有很强生物活性 目录
四、甘油三酯分解氧化产生大量ATP 供机体需要
=
O CH2O-C-R1
O CHO-C-R2
=
脂酰CoA 转移酶
CH2OH R3COCoA CoA
== =
O CH2O-C-R1
O CHO-C-R2
O CH2O-C-R3
1，2-甘油二酯
甘油三酯
目录
直接利用甘油合成甘油三酯因组织而异
肝、肾等组织： 含甘油激酶，能催化游离甘油磷酸化生成3 甘油-3-磷酸，供甘油三酯合成。
➢ 肝脏合成能力最强 ➢ 甘油三酯合成在细胞液中完成
（二）甘油和脂肪酸是合成甘油三酯的基本原料
目录
（三）甘油三酯合成有甘油一酯和 甘油二酯两条途径
1.脂肪酸活化成脂酰CoA
脂肪酸 +
CoA-SH
脂酰CoA合成酶
Mg2+
ATP
AMP
脂酰CoA ＋
PPi
目录
2.甘油一酯途径以甘油一酯为起始物
➢在小肠黏膜细胞进行
1.植物 含△9，△12及△15去饱和酶，能合成△9 以
上多不饱和脂肪酸 2.人体
缺乏△9以上去饱和酶，只能合成软油酸和 油酸等单不饱和脂肪酸，多不饱和脂肪酸只 能从食物（特别植物油脂）摄取
目录
（四）脂肪酸合成受代谢物和激素调节
1.代谢物通过改变原料供应量和乙酰CoA羧化酶活 性调节脂肪酸合成
ATP、NADPH+H+及乙酰CoA：脂肪酸合成 原料，能促进脂肪酸合成
小肠：介于机体内外脂质间的选择性屏障
➢ 通过屏障脂质过多：体内脂质堆积，发生 疾病 ➢ 通过屏障脂质过少：营养障碍
小肠脂质消化吸收能力的可塑性：脂质能介导 小肠脂质消化吸收能力增加
➢ 保证在摄入增多时食物脂质的消化吸收 ➢ 保障体内能量、必需脂肪酸、脂溶性维生素供应 ➢ 增强机体对食物缺乏环境的适应能力
+
7 CO2
+
6H2O
+
8HSCoA
+
14NADP+
目录
（二）软脂肪酸延长可在内质网和线粒体进行
1.内质网脂肪酸延长途径以丙二酸单酰CoA为二碳 单位供体 由内质网脂肪酸延长酶系催化 NADPH+H+供氢 通过缩合、加氢、脱水及再加氢等反应，每轮 延长2个碳原子，可将脂肪酸延长至24碳，但以 18碳硬脂肪酸最多