8.脂类代谢

CH3CHOHCH2COOH
--羟丁酸
CH3COCOOH
丙酮
酮体合成的反应特点
① HMGCoA合成酶是酮体合成关键酶，它存在
于肝脏的线粒体中，故只有肝脏能生成酮体。
② 由于肝脏氧化酮体的酶活性低，因此生成 的酮体被释放入血，供肝外组织利用。
药到此 10月.15
酮体的利用
肝外许多组织具有活性很强利用酮体的酶。 利用酮体的酶有：
由磷脂形成的双层脂膜的示意图
在水溶液中两性的磷脂分子为避免疏水部分接
触水分子而定向排列，形成脂双层结构。脂双层 中，磷脂分子的疏水基团在内部而亲水的头部在 表面。
生物膜
糖脂
• 是糖通过半缩醛羟基以糖苷键与脂质连接而成的 化合物。 • 膜脂中糖脂主要有鞘糖脂、甘油糖脂
H H H3C-(CH2)12-C C- C- C- CH2-O-半乳糖 鞘氨醇 H OH N-H O C 半乳糖脑苷脂 R1 （鞘糖脂）
能量转换率 40
脂肪酸的α-氧化作用
脂肪酸氧化 RCH2COOH 作用发生在 O2 O2 羟化 过氧化 α -碳原子上， 分解出CO2， RCH(OOH)COOH RCH(OH)COOH 生成比原来少 NAD + 一个碳原子的 H2 O CO2 NADH +H+ 脂肪酸，这种 RCOCOOH RCHO 氧化作用称为 NAD + NAD + α-氧化作用。
β-氧化作用的概念及试验证据
概 念
脂酰基进入线粒体基质后，在脂肪酸 β- 氧化多酶复合体的催化下，从脂 酰基的α、β-碳原子开始，进行脱氢、 加水、 再脱氢及硫解等四步连续反应， 脂酰基断裂后生成 １分子比原来少 ２个碳原子的脂酰CoA。
试验证据
1904年F.Knoop根据用苯环标记脂肪酸饲喂狗的实
本章主要介绍脂类（主要是脂肪）物质
在生物体的分解及合成代谢。要求学生重点掌
握脂肪酸在生物体内的氧化分解途径—β -氧
化和从头合成途径，了解脂类物质的功能和其
他的氧化分解途径。
思考
脂类代谢

重点和难点：
• 掌握脂类的重要生理功能，结合甘油三酯水解过 程及限速酶，解释脂肪动员及激素调节有关概念。 • 熟练掌握脂肪酸β- 氧化过程，掌握酮体概念、
胆固醇的结构
真核细胞的膜结构中都含有游离固 醇，在动物细胞膜中主要是胆固醇。
21 19 20 12 13 11 14 9 8 6 7 17 22 23 16 15 24 25 27 26
18 2 3 HO 1 4 10 5
胆固醇
必需脂肪酸：动物机体不能合成对其生理活动十分
重要的几种不饱和脂肪酸，主要有亚油酸(18︰2，
Δ9，12)、亚麻油酸(18︰3，Δ9，12，15)和花生
四烯酸(20︰4，Δ8，11，14)，而必须从饲料中获
得(植物和微生物可以合成)，这类多不饱和脂肪酸
称为必需脂肪酸(essential fatty acid)。
第二节 脂肪的分解代谢
脂肪的分解代谢 酮体代谢
糖代谢与脂代谢的联系
脂 肪 的 分 解 代 谢
2.种类
（组织脂）
类脂
甘油三脂
O O C H2 O C R1 O CH2 O C R3 R2 C O C H
二、脂肪的主要生理功能
1.脂肪是体内储存能量和提供能量的主要形式。 1克脂肪在体内彻底氧化时释放出的能量为:
38KJ/g，比等量葡萄糖和蛋白质约多一倍。
2.防止热量散失 3.保护作 因为分布于皮下的脂肪组织 可以保持体温不导热。 存在的脂肪组织犹如软垫，可对机 械撞击起缓冲作用，减少内脏和肌肉受撞击时
琥珀酰CoA硫激酶(心、肾、骨骼肌）
乙酰乙酰CoA硫解酶
乙酰乙酰硫激酶（脑）
脑、心、肾
OH CH3-CH-CH2-COOH β-羟丁酸
+ NAD
骨骼肌、心、肾
O
+ NADH+H
β-羟丁酸 脱氢酶
O ATP + HSCoA
CH3-C-CH2-COOH 乙酰乙酸
O O
CH2-C~SCoA CH2-COOH 琥珀酰CoA CH2-COOH CH2-COOH 琥珀酸
C. 三羧酸循环
D. 磷酸戊糖途径
5. 呼吸链各成分排列在（ ）。
A .细胞液中 B. 内质网中
C .细胞核中
D. 线粒体内膜上
在下列的氧化还原系统中，哪一种氧化还原电位
较高?
A．胡素酸→琥珀酸
C．CytaFe→CytaFe D．CytcFe→CytcFe
B．CytbFe→CytbFe
判断
所有生物细胞中，线粒体外生成的ＮＡＤＨ
NAD(P) +
NAD(P)H+H+
OHC(CH2)n COO醛酸脱氢酶
-OOC(CH 2)n
NAD(P) + NAD(P)H+H+
程。
COO-
丙酸的代谢
ATP、CoASH 硫激酶
羧 化 酶
ATP、CO2 生物素
三羧酸 循环
变位酶 CoB12 琥珀酰CoA 甲基丙二酸单酰CoA
酮体的代谢
脂肪酸β-氧化产物乙酰CoA,在肌肉中进 入三羧酸循环，然后在肝细胞中可形成乙酰 乙酸、β-羟丁酸、丙酮这三种物质统称为酮 体。
激素敏感脂肪酶
R C O CH
O CH2 OH HO CH + 3 R C OH CH2 OH 甘油 脂肪酸
限速酶
激素敏感脂肪酶
甘油三酯脂肪酶
甘油三酯脂肪酶为限速酶，由于甘油三酯 脂肪酶受多种激素的调控，又被称为激素敏 感性脂肪酶。
甘油的代谢
1.甘油的反应部位 主要是在肝脏及肾脏中进行。
甘油激酶存在于肝脏及肾脏中，在脂 肪细胞及骨骼肌等组织中，因甘油激酶的 活性很低，故不能利用甘油，甘油须入血 运送到肝脏氧化利用。
酮体的生成
脂肪酸
--氧化
2CH3COSCoA
硫解酶
CoASH
CH3COCH2COSCoA 乙酰乙酰CoA
CH3COSCoA
CoASH
HMGCoA 合成酶 HMGCoA 裂解酶
CH3COCH2COOH
乙酰乙酸 脱氢酶
NADH+H+
NAD+
脱羧酶
CO2
OH | HOOCCH2-C-CH2COSCoA | CH3 羟甲基戊二酸单酰CoA （HMGCoA）
NADH +H+ NADH +H+
CO2
RCOOH
脂肪酸的ω氧化作用
脂肪酸的 ω -氧化指脂肪 酸的末端甲基 CH3(CH2)n COOO2
混合功能氧化酶
NADPH+H+ NAPD +
（ω -端）经氧
化转变成羟基， 继而再氧化成羧 基，从而形成α ， ω -二羧酸的过
HOCH2(CH2)n COO醇酸脱氢酶
O
||
O
||
d、硫解
R-C~ScoA + CH3C~SCoA
CH3
CH2
COOH 14
活化
O
7FADH2 X2ATP
氧化7次
CH3
软脂酸
ATP AMP + + HSCoA PPi
CH2 14 C~CoA 软脂酰CoA
7NADH+H+ X 3ATP 8乙酰CoA X 12ATP
可净生成129个ATP
原子开始，进行脱氢、 加水、 再脱氢及硫解等
四步连续反应，脂酰基断裂后生成 １分子比原 来少 ２个碳原子的脂酰CoA。
重点ຫໍສະໝຸດ Baidu
？
Ｏ
||
R-CH2 - CH2C-SCoA Ｏ
||
β-氧化的生化历程
a、脱氢
R-CH=CH-C-SCoA
OH O R-CH-CH2C~SCoA O O
b、水化
c、再脱氢
R-C-CH2C~SCoA
甘油磷脂
X= –H 磷脂酸 X= CH2 CH2 N+(CH3) 3
R1 C R2 C
甘油为骨架
CH2 CH CH2 P
_
磷脂酰胆碱（卵磷脂）
X= CH2 CH2 NH2
磷脂酰乙醇胺（脑磷脂）
X= –CH2 ¯CH–COOH
X
NH2 磷脂酰丝氨酸
甘油磷脂是两性分子，分子中既有亲水部分又有疏水 部分。磷酸化的头部呈亲水性，两条较长的碳氢脂酰链 为尾部，呈疏水性。
一、脂肪的动员
二、甘油的代谢
三、脂肪酸的分解代谢
丙酸的代谢
脂肪的动员
概念：在脂肪细胞中的甘油三酯，被脂肪酶逐 步水解为游离脂肪酸(free fatty acid，FFA) 和甘油，并释放入血，供其他组织氧化利用， 这一过程称为脂肪的动员 (adipokinetic action) 。
O O CH2 O C R O + 3 H2O CH2 O C R 脂肪
代谢过程、生理意义、阐述酮症产生机理。
• 掌握软肪酸和脂肪的合成过程。了解磷脂和胆固 醇的代谢及转化。掌握各种脂蛋白的功能。
目 录
第一节 第二节 第三节 第四节 第五节 第六节 脂类的概述 脂肪的分解代谢 脂肪的合成代谢 磷脂的代谢 胆固醇的代谢 脂类在体内的运转
单选题
1. 不能参与电子传递的物质是（ ） A. 细胞色素C C. CoQ B. 肉碱 D. Fe—S蛋白
验结果，推导出了β-氧化学说。
奇数碳原子： 偶数碳原子： -CH2-(CH2)2n+1-COOH -CH2-(CH2)2n-COOH -COOH（苯甲酸） -CH2COOH（苯乙酸）
1. 脂肪酸β-氧化过程—偶数饱和脂肪酸 的氧化
脂肪酸β-氧化过程可分为3个阶段： 183页
I 阶段脂肪酸的活化生成脂酰CoA II 阶段脂酰基的转移 III 阶段脂酰基进行β-氧化
I阶段脂肪酸活化生成脂酰coA
1、过程
脂酰CoA合成酶 脂肪酸 + HSCoA ATP Mg
2+
脂酰CoA + PPi AMP
I阶段脂肪酸活化生成脂酰coA
2.特点
⑴ 脂肪酸活化是在线粒体外进行的,脂酰CoA合成酶存
在线粒体外；
⑵ 反应过程中生成的焦磷酸（PPi）立即被细胞内的焦 磷酸酶水解，阻止了逆向反应的进行。故１分子脂肪酸活化， 实际上消耗了２个高能磷酸健。ATP推动脂肪酸的羧基与CoA 的巯基之间形成硫脂键。
2.甘油的反应过程
上述反应过程中，实线为甘油的分解，虚线为甘油的合成。
脂肪酸氧化（分解代谢）
1.氧化部位
以肝脏及肌肉组 织最为活跃,在细 胞的线粒体内进 行。 主要是β-氧化
2.氧化方式
α-氧化作用 ω-氧化作用
饱和脂肪酸的β-氧化作用
1、β-氧化作用的概念及试验证据
2、氧化过程
（1） 脂肪酸的活化 （2） 脂酰基的转移 （3） 脂酰基进行β-氧化
都可通过呼吸链氧化。
第一节 脂类的概述
一、脂类的概念 二、脂肪的主要生理功能
三、类脂的主要生理功能
一、脂类的概念
脂类(lipid)是脂肪(fat)
1.概念
和类脂(lipoid)的总称。
脂肪
（贮存脂）
由甘油的三个羟基与三 个脂肪酸缩合而成，又 称甘油三酯 则包括磷脂(phospholipid)、 糖脂(glycolipid)、胆固醇 (cholesterol)及其酯。
II阶段
脂酰基的转移
肉碱作为脂酰基载体。
其结构：
L-(CH3)3N+CH2CH(OH)CH2COOH
L- β羟-r-三甲氨基丁酸
在肉碱参与下脂肪酸转入线粒体的简要过程
10个碳以下的活化脂肪酸直接进入线粒体 内进行氧化, 不需经以上途径。
III阶段脂酰基进行B-氧化
脂酰基进入线粒体基质后，在脂肪酸β- 氧 化多酶复合体的催化下，从脂酰基的α、β-碳
按我们教材106个ATP
β-氧化过程中能量的释放及转换效率
例：软脂酸
CH3(CH2)14COOH 7次β-氧化 10ATP 8 乙酰CoA 80 ATP 17.5 ATP 108 ATP 10.5 ATP
2.5 ATP 7 NADH 1.5 ATP 7 FADH2
净生成：108 – 2 = 106 ATP
酮体的结构
酮体的生成
酮体的分解
生成酮体的意义
酮体的结构
O
CH3-C-CH2-COOH OH CH3-C-CH2-COOH
O
乙酰乙酸 β-羟丁酸
30% 70% 微量
CH3-C-CH3
丙酮
酮体的生成
a. 酮体的合成原料 : 乙酰CoA。 b. 酮体的合成部位 : 肝脏的线粒体 c. 酮体的合成过程(反应)：
的损伤程度。
脂
类
不溶于水，但能溶于非极性有机溶剂。
脂肪 磷脂 糖脂 固醇 基本脂 可变脂
脂类
三、类脂的生理功能
• 磷脂、糖脂和胆固醇是构成组织细胞的膜系统的主要成分。 类脂分子特殊的理化性质使它们可以形成双分子层的膜结 构，成为半透性的屏障，为各种功能蛋白作用的发挥提供 了“舞台”。 • 类脂还能转变为多种生理活性分子。如性激素、肾上腺皮 质激素、维生素D3和促进脂类消化吸收的胆汁酸，可以由 胆固醇衍生而来。 • 磷脂的代谢中间物，如甘油二酯、肌醇磷酸可作为信号分 子参与细胞代谢的调节过程。 必需脂肪酸
2. 细胞色素体系传递电子的排列顺序是（ ）
A .b→c1→c→aa3 B. c1→c→b→aa3
C. aa3→b→c1→c D. aa3→c→c1→b 3. NADH呼吸链的P/O比值为（ ） A.2 C.4 B. 3 D. 5
4. 产生NADPH+H+的糖代谢途径是（ ）
A .糖的有氧氧化 B. 糖的无氧氧化