第7章_脂类代谢

第一节 概述
脂类不溶于水，但能溶于非极性有机溶剂。
分布
脂肪 磷脂
（一） *脂类
可变脂
*氧化供能； 储能；保温，支持
保护内脏；促进…吸收
糖脂 固醇
基本脂
*生物膜 *其他功能转变成多种生物 活性物质
一、脂类的主要生理功能
（一） 储能和供能
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. 合理饮食 空腹 禁食1-3天 饱食、少动 脂肪氧化供能占20～30% 脂肪氧化供能占50%以上 脂肪氧化供能占85% 脂肪堆积，发胖
β-羟β-甲基戊二酸单酰CoA NADH+H
+
CH3CO～SCoA
乙酰CoA 乙酰乙酸 脱羧酶
HMG-CoA 裂解酶
CH3COCH2COOH
乙酰乙酸 CO2 β -羟丁酸脱氢酶
CH3COCH3
丙酮
NAD
+
OH CH3—C—CH2COOH
β-羟丁酸
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。
高密度脂蛋白 α -脂蛋白 1.063～1.210 7.5～10 50 50 25 5
分类
性质
乳糜微粒
电泳法 密度
颗粒直径（ nm）
< 0.95 80～500 0.5～2 98～99 5 ～7
80～95
前β -脂蛋白 0.95～1.006 25～80 5～10 90～95 15 50～70
蛋白质 脂类 磷脂
反应由肉碱脂酰转移酶(CAT-Ⅰ和CAT-Ⅱ)催化
RCO-SCoA (CH3)3N CH2CH
+
CH2COOH
CoA-SH + (CH3)3N CH2CH RCO-O
CH2COOH
OH
肉碱
肉碱脂酰 转移酶Ⅰ
脂酰肉碱
脂酰辅酶A进入线粒体基质示意图
线粒体 外膜 FFA
ATP + CoA AMP + PPi
组成 (%)
甘油三酯
总胆固醇
游离型
1 ～4
1 ～2
15
5 ～7
45～50
8
20
5
酯型
3
小肠粘膜细胞 转运外源性甘 油三酯及胆固 醇
10～12
肝细胞 转运内源性甘油 三酯及胆固醇
40～42
血浆 转运内源性 胆固醇
15～17
肝、肠、血浆 逆向转运胆固 醇
合成部位 生理功能
2.功能及代谢 （1）功能
乳糜微粒——小肠黏膜细胞，转运外源性脂肪 极低密度脂蛋白——肝细胞，转运内源性脂肪 低密度脂蛋白——（主）2/3，由极低转变，转运胆固醇到肝 外 高密度脂蛋白——肝细胞，转运胆固醇和磷脂到肝脏
（六）磷脂作为第二信使参与代谢调节
二、 脂类在体内的分布

脂肪
脂肪组织储存脂肪,约占体重10～20%. 主要分布于腹腔、皮下及肌纤维间。 含量受营养状况和集体活动等因素的影响，又称可变脂。

类脂
生物膜的基本成分。 约占体重的5%。 含量不受营养状况和集体活动等因素的影响，又称固定脂或基本脂 。
第二节 血脂和血浆脂蛋白 一、血脂的种类和含量
及硫解4步连续反应，使脂酰基在α与β-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，
(1) 脱氢
RCH2CH2CH2CO～SCoA 脂酰CoA(16C) FAD
脂酰CoA脱氢酶
2~ P
H2 O
(2) 加水
呼吸链 RCH2C C CO～CoA 反2-烯酰CoA H 2 H2 O 反 -烯酰CoA水化酶 OH RCH2 CH CH2 CO～SCoA L-β -羟脂酰CoA
二、甘油三酯的合成代谢
(一)、脂肪酸的生物合成
1. 合成部位
在肝、肾、脑、肺、乳腺及脂肪等多种组织的胞 液中均含有从乙酰CoA 合成脂酸的酶系，称为脂酸 合成酶系。肝脏是人体合成脂酸的主要部位，其合 成能力最强，约比脂肪组织大8～9倍。
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。
磷酸甘油激酶 AMP
α-磷酸甘油
磷酸二羟 丙酮
α-磷酸甘油脱氢酶
脂肪酰辅酶A（含高能硫酯键）→（在肉毒缄携带下 进入线粒体）→ β-氧化
↓ 脱氢（αβ-烯…） ↓ 水化（β-羟…） 脂肪的动员 ↓ 激素敏感性脂肪酶-甘油三酯脂肪酶， 再脱氢（β-酮…） ↓ 硫解 ↓ （心肌，骨骼肌） 三羧酸循环↖ 乙酰COA+少2C的脂肪酰辅酶A （肝脏） 酮体↙
O O H2C O C R1 R2 C O CH O H2C O C R3
甘油三酯 TG
TG脂肪酶 H2O R1COOH
R2
O H2C OH C O CH
DG脂肪酶 H2O R3COOH
O H2C O C R3
O H2COH R2 C O CH H2C OH
甘油一酯 MG
MG脂肪酶 H2O R2COOH
3.高脂血症 临床 药物——①烟酸类药物：抑制VLDL，LDL合成 ，降低胆固醇和甘油三酯（阿西莫司等） ②苯氧芳酸类：增强脂蛋白脂肪酶活性（ 吉非贝齐，苯扎贝特等） ③其他：新阀他汀、洛伐他汀，抑制胆固 醇合成
冠脉脂纹
第三节 甘油三酯的代谢
一、甘油三酯的分解代谢
（一）脂肪的动员
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。
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。
甘油三酯——————1.1~1.7（mmol/L） 总胆固醇——————2.6~6.5（mmol/L） 胆固醇酯—————1.8~5.2 （mmol/L） 游离胆固醇————1.0~1.8 （mmol/L） 磷酯————————48.4~80.7 （mmol/L） 游离脂肪酸—————0.195~0.805 （mmol/L）
（二）脂酸的氧化
1. 脂肪酸的活化 脂肪酸转变为脂酰辅酶A的过程。
部位：线粒体外 酶：脂酰辅酶A合成酶 条件：ATP、辅酶A、Mg+存在
RCOOH + HSCoA + ATP
脂酸
脂酰CoA合成酶
RCO～SCoA + AMP + PPi
酯酰辅酶A
Mg2+
2. 脂酰CoA进入线粒体
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(L-β-羟-γ-三甲氨基丁酸) 结合成脂酰肉 碱才能进入线粒体基质内。
１．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β－氧化生成的乙酰 CoA 是合 成酮体的原料。
酮体的生成途径
CoA～SH 乙酰乙酰 CoA硫解酶
CH3COCH2CO～SCoA
乙酰乙酰CoA
CH3CO～SCoA
乙酰CoA
CoA～SH HMG-CoA 合酶
OH CH3—C—CH2CO～SCoA CH2COOH
RCH2CO～SCoA 脂酰CoA(14C)
4. 脂酸氧化的能量生成
1分子软脂酸(16C)活化生成的软脂酰CoA经7次β-氧化。 总反应式如下: 软脂酰CoA + 7FAD+7NAD+ + 7CoA～SH + 7H2O 8乙酰CoA + 7FADH2 + 7(NADH + H+) 1分子软脂酸彻底氧化共生成: (2×7)+(3×7)+(12×8)=131分子ATP 减去脂酸活化时消耗的2分子ATP，净生成129分子ATP。
特点：肝内生酮肝外用
酮体的氧化途径
β-羟丁酸 CH3CH(OH)CH2COOH
NADH β -羟丁酸脱氢酶
+ +
心、肾、脑和骨胳 肌此酶活性高(10倍)
NADH+H
ATP+Co～SH
CH3COCH2COOH 乙酰乙酸 CH3COCH2CO～SCoA 乙酰乙酰CoA
乙酰 乙酰 CoA硫解酶 HSCoA
（四）酮体的生成与利用

概念： 脂酸在心肌、骨骼肌等组织中β-氧化生成的大量 乙酰CoA，通过TAC彻底氧化成CO2和H2O。 肝脏中脂酸β－氧化生成的乙酰 CoA ，有一部分转 变成乙酰乙酸、β－羟丁酸及丙酮。这三种中间产物统 称为酮体(ketonebodies)。
β－羟丁酸约70％，乙酰乙酸约30％，丙酮含量极 微。
二、血浆脂蛋白的分类与组成
（一）血浆脂蛋白的分类
1. 电泳法
将脂蛋白依次分为：α-脂蛋白、 前β-脂蛋 白、β-脂蛋白，乳糜微粒
血浆脂蛋白琼脂糖凝胶电泳图谱 CM β 前β
α
+
2. 超速离心法（密度法）
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 颗
粒
(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 成比例及含量各不相同。各种脂蛋白的功能亦不 相同。
各 种 血 浆 脂 蛋 白 的 性 质 、 组 成 和 功 能
密度法
极低密度脂蛋白
低密度脂蛋白 β -脂蛋白 1.006～1.063 20～25 20～25 75～80 20 10
H2COH HCOH H2C OH
甘油
甘油二酯 DG
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、高血糖素、 促肾上腺皮质激素、生长素。 抗脂解激素： 抑制脂肪动员的激素。胰岛素、前列腺素E1。
线粒体产生的乙酰 CoA，需通过柠檬酸-丙酮酸
三、载脂蛋白(apolipoprotein,Apo) 血浆脂蛋白中的蛋白质部分。
Apo至少有18种，分为ApoA(AⅠ、AⅡ)、 (B100、B48)、C(CⅠ、CⅡ、CⅢ )、D、E、F、J及 Apo(a)。
（2）血浆脂蛋白的代谢就是转运脂类的过程
两种酶：脂蛋白脂肪酶——催化脂蛋白中的甘油三 酯水 解 卵磷脂-胆固醇脂酰基转移酶（LCAT）——催化 血浆中游离胆固醇的酯化 三种受体：ApoE-R，LDL-R，HDL-R分别识别乳糜微粒， 低密度脂蛋白，高密度脂蛋白
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，称酮尿症。 二者统称酮症酸中毒。
脂肪的分解代谢
1.脂肪的水解和甘油的氧化 甘油三酯↗ ↘ 脂肪酸 甘油
ATP ATP 合成酶 ADP
2.脂肪酸的β-氧化
NAD+ NADH+H
（二）支持保护内脏和防止体温散失
（三）促进脂溶性维生素吸收 （四）维持生物膜的结构与功能
磷脂和胆固醇是构成所有生物膜的重要组成 成分。
（五）转变成多种重要的生理活性物质
花生四烯酸可转变为前列腺素、白三烯及血栓素等 胆固醇可转变为胆汁酸、维生素D、性激素及肾上腺 皮质激素等
（五）必需脂肪酸的来源
必需脂肪酸不能在体内合成，必需从植物 油中摄取。包括亚油酸、亚麻酸和花生四烯酸
CH2COOH 琥珀酰CoA CH2CO～CoA
琥珀酰CoA-3酮 酸CoA转移酶
乙酰乙酰 CoA合成酶
PPi+AMP
H2O
2Pi
CH2COOH CH2COOH 琥珀酸
TCAC
乙酰 CoA
CH3CO～CoA
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。 是肝输出脂肪能源的一种形式。 2) 长期饥饿时，酮体供给脑组织50～70%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。
线粒体 内膜 CoA
基质
脂酰CoA 合成酶 脂酰CoA 肉碱 肉碱脂酰 转移酶Ⅰ
脂酰肉碱 肉碱脂酰 转移酶Ⅱ 脂酰CoA 肉碱 肉碱脂酰肉碱 转位酶 脂酰肉碱
β -氧化
脂酰CoA
CoA
脂酰肉碱
3. 脂酰CoA的β -氧化
脂酰CoA进入线粒体基质后，经脂酸β-氧化酶系的催化
作用，在脂酰基β-碳原子上依次进行脱氢、加水、再脱氢
第七章 脂类代谢
目录
本章内容


第一节
第二节 第三节
概述
血脂和血浆脂蛋白 甘油三酯的代谢


第四节 磷脂的结构和功能
第五节 胆固醇代谢
学习目的及要求

1.掌握血脂与血浆脂蛋白；血浆脂蛋白代谢异常 ；脂肪酸β-氧化及酮体的生成与利用 2.熟悉脂肪酸合成的关键酶及其调节；高脂血症 及降血脂药物；胆固醇的合成与转化； 3.了解脂类的主要生理功能；甘油三酯的合成代 谢；磷脂的分子组成及主要功能；
H
FADH2
(3)
再脱氢
OH RCH2 CH CH2 CO～SCoA L-β -羟脂酰CoA NAD
+
L-β -羟脂酰CoA脱氢酶
3～ P
+
(4)
硫解
O
wenku.baidu.com
NADH+H
H2O
RCH2C
β -酮脂酰 CoA硫解酶 TCAC CH3CO～SCoA 乙酰CoA
CH2CO～SCoA β -酮脂酰CoA CoA-SH 脱氢