第7章 脂类代谢

脂质代谢 13:36
甘油 脂 肪
脂肪酸
氧化
乙酰CoA
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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。 • 甘油照糖代谢途径进行代谢，脂酸照β-氧化过程 代谢。
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（二）甘油的氧化分解
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（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：
二、血浆脂蛋白
• 脂类水溶性差，不能在血浆中直接转运，必须与 水溶性强的蛋白质形成血浆脂蛋白才能在血浆中 转运。
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(一)血浆脂蛋白的分类
1.超速离心法(密度分类法)
乳糜微粒 （CM ）
极低密度脂蛋白（VLDL）
低密度脂蛋白 高密度脂蛋白 （LDL） （HDL）
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2．电泳分类法
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合成软脂酸的总反应式
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（三）脂肪的合成
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第 3 节 类脂代谢
一、甘油磷脂的代谢
甘油磷脂（X=H、胆碱、乙醇胺、肌醇、丝氨酸等）的结构
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(一)甘油磷脂的合成
CDP-乙醇胺和CDP-胆碱的合成
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磷脂酰乙醇胺和磷脂酰胆的分解
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二、脂肪的合成代谢
• 最主要的合成部位是肝和脂肪组织，其次是小肠、乳腺等。 脂肪的合成原料是α -磷酸甘油和脂酰CoA。
（一）α -磷酸甘油的合成
α -磷酸甘油的来源有两个： ①由糖代谢产生的磷酸二羟丙酮还原生成α -磷酸甘油； ②细胞内的甘油在甘油激酶的催化下活化成α -磷酸甘油。
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场所：线粒体
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4.脂肪酸β -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
甘油磷脂在磷脂酶Al、磷脂酶A2、磷脂酶C及磷脂酶D
等多种磷脂酶的作用下水解为它们的各组成成分。
磷脂酰胆碱（卵磷脂）及溶血磷脂酰胆碱（溶血卵磷脂）
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二、胆固醇的代谢
(一) 胆固醇的合成
1.胆固醇的合成场所
• 成人除脑组织及成熟红细胞外，几乎全身各组织均可合成 胆固醇，每天合成胆固醇的总量为lg左右。 • 肝是合成胆固醇的主要器官，其合成量约占合成总量的 70%～80%，小肠次之，合成量为总量的10%。
• 胆固醇合成酶系存在于胞液及内质网膜上，因此，胆固醇 的合成主要在胞液及内质网中进行。
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2.胆固醇的合成原科
• 乙酰CoA是合成胆固醇的原料 ，合成过程中还需要ATP提 供能量、NADPH+H+ 提供氢 。
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3. 胆固醇的合成过程
（1）甲羟戊酸的生成
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（2）鲨烯的合成
（二）血浆脂蛋白的组成 及功能
血浆脂蛋白的分类、性质、组成 及功能
分类 密度 颗粒直径（nm） 组成（%） CM ＜0.95 80～500 VLDL（前β -LP） 0.95～1.006 25～80 LDL（β -LP） 1.006～1.063 20～25 HDL（α -LP） 1.063～1.210 7.5～10
400～700
10～150 100～250 70～200 40～70 肝 肝
总磷脂
卵磷脂
150～250
50～200
48.44～80.73
16.1～64.6
肝
肝
神经鞘磷脂
脑磷脂
50～130
15～35
16.1～42.0
4.8～13.0
肝
肝
游离脂肪酸
5～20
脂肪组织
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(二)血脂的来源和去路
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体重的 5％ 。类脂含量不易受营养状况及机体活动 的影响而变动，故称为固定脂或基本脂。
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二、脂类的生理功能
（一）供能与储能
（二）提供必需脂肪酸
必需脂肪酸是指人体自身不能合成必须从膳 食中获 取的不饱和脂肪酸，包括亚油酸、亚麻酸、花生四烯酸等。
（三）构成生物膜：主要类脂 （四）促进脂溶性维生素的吸收
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1970年世界卫生组织建议将高脂蛋白血症分为6型。
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小结
脂类是脂肪和类脂的总称。类脂包括磷脂、糖脂、 胆固醇及其酯等。 脂肪的分解代谢包括脂肪动员、甘油的分解代谢及 脂肪酸的β-氧化。脂肪酸在进行β-氧化前要先活化生成 脂酰CoA，由肉碱转运进入线粒体内进行β-氧化。β-氧 化过程包括脱氢、加水、再脱氢、硫解4步反应，产物是 乙酰CoA和少2个碳原子的脂酰CoA。少2个碳原子的脂酰 CoA重复β-氧化过程，直至全部变成乙酰CoA，再进入三 羧酸循环彻底氧化释放能量并产生大量ATP。
胆固醇和胆固醇酯、磷脂以及游离脂肪酸等。
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* 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。
组成 血浆含量 mg/dl mmol/L 0.11～1.69 2.59～6.47 1.81～5.17 1.03～1.81 空腹时主要来源
总脂
甘油三酯 总胆固醇 胆固醇酯 游离胆固醇
（二）脂酰CoA的合成
• 脂酰CoA由脂肪酸活化而成。机体内脂肪酸可来自食物，
亦可在机体内合成。脂肪酸的合成如下：
1.合成部位
• 脂肪酸合成酶系存在于肝、肾、脑、肺、乳腺及脂肪等组 织的胞液中。肝是人体合成脂肪酸的主要场所，其合成能 力比脂肪组织大8～9倍 。
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2.合成原料
• 乙酰CoA是合成脂肪酸的直接原料，主要来自葡萄糖的氧
（3）胆固醇的合成
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4.胆固醇合成的调节
• （1）饥饿与饱食：饥饿与禁食使HMG CoA还原酶合成减少，活性降低， 另外，乙酰CoA、ATP、NADPH+H+ 也不足，这些因素可抑制肝合成胆 固醇。相反，摄取高糖、高饱和脂肪膳食后，肝HMG CoA还原酶活性 增加，胆固醇合成增多。 • （2）激素：胰岛素及甲状腺素可使HMG CoA还原酶合成增多，从而增 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。
（五）其他功能
脂肪不易导热，皮下脂肪组织可维持体温，还可缓冲 外界的机械撞击，保护内脏。胆固醇还是体内合成胆汁酸、 类固醇激素和维生素D3的原料。
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三、脂类的消化与吸收
• 人类膳食中的脂类主要是脂肪，即甘油三酯，其次是磷脂、 胆固醇及胆固醇酯。脂肪的消化部位主要在小肠上段。 • 脂类的吸收部位主要在十二指肠下段和空肠上段。短链和 中链脂肪酸(＜12C)构成的脂肪，在肠黏膜细胞内脂肪酶 催化下，水解生成甘油和脂肪酸，由门静脉入肝进入血循 环。而长链脂肪酸(＞12C)被吸收后，则要在肠黏膜细胞 的内质网上重新合成脂肪，再与载脂蛋白、磷脂、胆固醇 等形成乳糜微粒，经淋巴管进入血循环。
1. 脂肪酸活化成脂酰CoA ：胞液
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2. 脂酰CoA转运进入线粒体 ：肉碱
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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。
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脂肪酸的 β -氧化
胆固醇在皮肤下可被氧化为7-脱氢胆固醇，后者经紫外线照射可转 变为维生素D3。
• 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。
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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、
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脂肪酸在肝内氧化可生成酮体。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。肝只能生成酮体，不能利用酮体。肝 外组织有利用酮体的酶系。酮体代谢的特点是肝内生酮肝 外用。酮体生成的重要意义是作为肝输出脂肪酸类能源的 一种形式，在长期饥饿、糖供应不足时，酮体可以代替葡 萄糖成为脑和肌肉组织的主要能源。 机体可以利用脂肪酸和α-磷酸甘油合成脂肪。脂肪酸 的合成原料是乙酰CoA，并需要NADPH+H+ 供氢。α-磷酸甘 油主要是糖代谢中的磷酸二羟丙酮还原生成。
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第 2 节 脂肪的中间代谢
一、脂肪的分解代谢
（一）脂肪的动员
脂肪组织中储存的脂肪被脂肪酶逐步水解为甘油和脂
肪酸，并释放入血供给全身各组织氧化利用，这一过程称
为脂肪动员。
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其中，甘油三酯脂肪酶活性最小，是脂肪水解的 限速酶。又称激素敏感脂肪酶。 脂解激素：肾上腺素、去甲肾上腺素、胰高血糖 素和甲状腺素等。 抗脂解激素：胰岛素
减去脂肪酸活化时消耗的2分子ATP，
净生成129分子ATP。
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1．酮体的生成 场所：肝细胞 线粒体
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2．酮体的利用
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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 肪酸类能源的一种形式。 • 正常情况下，人体血液中酮体的含量很少，为0.03～ 0.5mmol/L。 • 但在长期饥饿、高脂低糖膳食及糖尿病等情况下，脂肪动 员加强，肝内酮体的生成增加，若超过肝外组织利用酮体 的能力，便会引起血液中酮体升高，称为酮血症，尿液中 会继而出现酮体，称为酮尿症。酮体中的乙酰乙酸与β 羟丁酸是酸性物质，在血中浓度过高，可引起血液pH值下 降，导致酮症酸中毒。
蛋白质
脂类 甘油三酯 磷脂
0.5～2
98～99 80～95 5 ～7
5～10
90～95 50～70 15
20～25
75～80 10 20
50
50 5 25
胆固醇及其酯
合成部位
4 ～5
小肠黏膜细胞 转运外源性甘油三酯 及胆固醇
15～19
肝细胞 转运内源性甘油三酯 及胆固醇
48～50
血浆 转运内源性胆固醇 （肝内 肝外）
化分解。
• 细胞内的乙酰CoA全部在线粒体内产生，而合成脂肪酸的 酶系存在于胞液，所以线粒体内的乙酰CoA必须进入胞液 才能成为合成脂肪酸的原料。 • 实验证明主要通过柠檬酸-丙酮酸循环完成。
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柠檬酸-丙酮酸循环
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3.合成过程
（1）丙二酸单酰CoA的合成
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（2）软脂酸的合成
类脂
糖脂
胆固醇及其酯
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一、脂类的分布与含量
脂肪：分布于皮下、大网膜、肠系膜及肾周围等处脂肪组织
（脂库） 一般成年男性脂肪含量约占体重的10％-20％，女子稍高。 体内脂肪的含量易受营养状况、机体活动量等多种因素 影响而发生较大变化，故又称为可变脂。
分布于各组织中，是构成生物膜的基本成分，约占 类脂：
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第7章 脂类代谢
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导言
如果我们长期以来吃的食物过多就会发胖，相反若长 期处于饥饿状态下，则会消瘦，这是什么原因呢？ 本章主要介绍脂肪的分解代谢、酮体代谢及血浆脂蛋白。
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第1节 概述
脂类是脂肪和类脂的总称。
脂肪
（甘油三酯或三脂酰甘油） 磷脂
甘油磷脂
卵磷脂 脑磷脂
鞘氨醇磷脂
• （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。
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（二）胆固醇的酯化
1. 细胞内胆固醇的酯化
2. 血浆胆固醇的酯化
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（三）胆固醇的转化与排泄
• 1.转变为胆汁酸 胆固醇在体内的主要代谢去路是在肝中转变为胆汁酸。 • 2.转变成类固醇激素 在肾上腺皮质、性腺等组织中，胆固醇可转变为肾上腺 皮质激素、 性激素等。 • 3.转变为维生素D3
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胆固醇合成原料是乙酰CoA，亦需要NADPH+H+供氢， 限速酶是HMG CoA还原酶。胆固醇在体内可转变成多种生 物活性物质，发挥重要生理作用。 血浆脂蛋白是血脂的运输形式。用超速离心法可将其分 为CM、VLDL、LDL和HDL；用电泳法可将其分为α-脂蛋白、 前β-脂蛋白、β-脂蛋白和CM。 CM运输外源性甘油三酯； VLDL运输内源性甘油三酯；LDL将肝内胆固醇转运到肝外； HDL从肝外组织逆向转运胆固醇到肝内。HDL有助于清除外 周组织中及衰老细胞膜上多余的胆固醇，对防止动脉粥样 硬化有重要作用。
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肝、肠、血浆 逆向转运胆固醇 （肝外 肝内）
功能
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三、高脂血症 (高脂蛋白血症)
——血脂高于正常人上限。
诊断标准：
成人(空腹12~14h )
三酰甘油 > 2.26 mmol/l 或 200mg/dl
胆固醇 > 6.21 mmol/l 或 240mg/dl
儿童
胆固醇 > 4.14 mmol/l 或 160mg/dl