第七章 脂类代谢
第七章 脂类代谢
（二）血浆脂蛋白的组成
由蛋白质、甘油三酯、磷脂、胆固醇及其酯组成 的，但其脂类和蛋白质的组成比例有很大的差异。
CM：甘油三酯（80%~95%） VLDL：甘油三酯（50%~70%） LDL：胆固醇及胆固醇酯（40%~50%） HDL：磷脂、胆固醇
第七章
三、血浆脂蛋白代谢及功能
（一）乳糜微粒（CM）
生物化学
高等卫生职业教育应用技能型教材《生物化学 》
第七章 脂类代谢
武威职业学院 张建辉
本章目录
❖ 第一节 概述 一、脂类在体内的分布 二、脂类的生理功能
❖ 第二节 甘油三酯代谢 一、甘油三酯的分解代谢 二、甘油三酯的合成代谢
❖ 第三节 磷脂代谢 一、甘油磷脂的合成代谢 二、甘油磷脂的分解代谢
三、甘油磷脂与脂肪肝 ❖ 第四节 胆固醇代谢
磷脂酶的作用下甘油磷脂水解生成甘油、 脂肪酸、胆胺、胆碱和磷酸，这些产物可 被重新利用或继续氧化分解。
第七章
三、甘油磷脂与脂肪肝
甘油磷脂是VLDL合成的重要成分，若甘油磷脂 合成减少或合成甘油磷脂的原料供给不足，都直 接导致VLDL合成障碍，最终使肝脏合成的甘油三 酯不能转运到肝外而堆积形成脂肪肝。 临床上常用甘油磷脂及合成甘油磷脂的原料及辅 因子（如胆碱、乙醇胺、丝氨酸、ATP、CTP、叶 酸、VB12等）防治脂肪肝。
有抗动脉粥样硬化作用。
第七章
丙酮
β-羟丁酸 脱氢酶
酮体的利用
CoASH+ATP
PPi+AMP
乙酰乙酰CoA 硫激酶
（肾、心和脑 的线粒体）
=
OH CH3CHCH2COOH
D(-)-β -羟丁酸
NAD+
NADH+H+
医学生物化学(第七章)脂类代谢
族 ω -7（n-7） ω -9（n-9） ω -6（n-6） ω -3（n-3）
母体脂酸 软油酸（16：1，ω -7）
油酸（18：1，ω -9） 亚油酸（18：2，ω -6，9） α -亚麻酸（18：3，ω -3，6，9）
10
表7-2 常见的不饱和脂酸
习惯名
软油酸 油酸 亚油酸 -亚麻酸 -亚麻酸 花生四烯酸
6656 9791
×
100% = 68% (能量利用效率)
41
表7-3 软脂酸与葡萄糖在体内氧化产生ATP的比较
以1mol计 以100g计 能量利用效率
软脂酸 129 ATP 50.4 ATP
68%
葡萄糖 38 ATP 21.1 ATP
68%
42
3. 脂肪酸的其它氧化方式 * 不饱和脂肪酸的氧化
脂肪 (以CM形式吸收入血)
24
С ³¦ £º Ö¬ ·¾ ×é Ö¯ £º ¸Î Ôà £º
ʳ Îï ¸Ê ÓÍ Ò» õ¥ TG GΪ Ô ÁÏ ¸Ê ÓÍ ¶þ õ¥ TG GΪ Ô ÁÏ ¸Ê ÓÍ ¶þ õ¥ TG
25
二、 甘油三酯的分解代谢
1. 脂肪动员 (1) 概念：
甘油三酯
(均含脂酸)
饱和脂酸
2. 不饱和脂酸
(不含双键) (含双键)
长链脂酸 12-26c 3 . 中链脂酸 6-10c
短链脂酸 2-4c
(16c、18c)
7
* 体内脂酸来源:
1. 机体自身合成: 饱和、单不饱和, 储存于脂肪组织中
2. 食物脂肪供给: 多不饱和(必需脂酸, PG等的前体)
8
第一节 不饱和脂酸的命名及分类
14
辅脂酶 (colipase)
生物化学第七章脂类代谢(共82张PPT)
乙 醛 酸 体
线
粒 体
三酰甘油
甘油
脂肪酸
3-磷酸甘油
氧
合
化
成
乙酰 CoA
三羧酸 循环
丙酮酸
植物和 微生物
乙醛酸 循环
糖原（或淀粉） 1，6-二磷酸果糖
磷酸二羟丙酮 PEP
草酰乙酸
苹果酸
延胡索酸
琥珀酸
第二节 脂肪的合成代谢
一、甘油的生物合成 二、脂肪酸的生物合成
三、三酰甘油的生物合成
一、甘油的生物合成（细胞质中）
OO
H-C-C~ OH 乙醛酸
异柠檬酸 裂解酶
COOCH2 CH2 COO-
琥珀酸
2乙酰 CoA + NAD+ 琥珀酸+ 2CoASH + NADH +
H+
草酰乙酸
糖异生
对于一些细菌和藻 类，乙醛酸循环使它们 能够仅以乙酸盐作为能 源和碳源生长。
在脂肪转变为糖的 过程中，乙醛酸循环 起着关键的作用，它 是连结糖代谢和脂代 谢的枢纽。
β-羟脂酰CoA
NAD +
脱氢酶
O || R-C~ScoA
+
O || CH3C~SCoA
脂酰CoA
乙酰CoA
NADH 硫解酶
CoASH
OO ||
RβC-C酮H酯2C酰-SCCooAA
如：软脂酸（棕搁酸，C15H31COOH）的β-氧化过程
4、β-氧化过程中能量的释放及转换效率
例：软脂酸
CH3(CH2)14COOH
磷酸甘油酯酰转移酶
三、三酰甘油的 生物合成
磷酸酶
二酰甘油酯酰转移酶
溶血磷脂酸 磷脂酸
动物生物化学 第七章 脂类代谢
CH2OH甘油激酶 CH2OPO23- 磷酸甘油脱氢酶 CH2OPO23-
CHOH
CHOH
CO
CH2OHATP ADP CH2OH NAD+ NADH+ H+ CH2OH
2．脂肪酸的分解代谢
（1）脂肪酸的-氧化
• 脂肪酸的-氧化作用是指脂肪酸在氧化 分解时，碳链的断裂发生在脂肪酸的位，即脂肪酸碳链的断裂方式是每次切 除2个碳原子。脂肪酸的-氧化是含偶数 碳原子或奇数碳原子饱和脂肪酸的主要 分解方式。
• 胰脂肪酶是一种非专一性水解酶，对脂肪酸碳 链的长短及饱和度专一性不严格。但该酶具有 较好的位置选择性，即易于水解甘油酯的1位 及3位的酯键，主要产物为甘油单酯和脂肪酸。 甘油单酯则被另一种甘油单酯脂肪酶水解，得 到甘油的脂肪酸。
1.脂肪的动员
1．甘油的代谢
• 甘油经血液输送到肝脏后，在ATP存在下，由甘油激 酶催化，转变成-磷酸甘油。这是一个不可逆反应过 程。-磷酸甘油在脱氢酶（含辅酶NAD+）作用下， 脱氢形成磷酸二羟丙酮。磷酸二羟丙酮是糖酵解途径 的一个中间产物，它可以沿着糖酵解途径的逆过程合 成葡萄糖及糖原；也可以沿着糖酵解正常途径形成丙 酮酸，再进入三羧酸循环被完全氧化。
• （2）许多类脂及其衍生物具有重要生理作用。脂类代 谢的中间产物是合成激素、胆酸和维生素等的基本原 料，对维持机体的正常活动有重要影响作用。
• （3）人类的某些疾病如动脉粥样硬化、脂肪肝和酮尿 症等都与脂类代谢紊乱有关。
7.1 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。
• 由于软脂酸转化成软脂酰CoA时消耗了1分子ATP中的两个 高能磷酸键的能量（ATP分解为AMP, 可视为消耗了2个 ATP），因此，1分子软脂酸完全氧化净生成 131 – 2 = 129 个ATP。
第七章脂类代谢
第七章脂类代谢一、内容提要脂类包括脂肪和类脂。
脂肪又称甘油三酯，类脂包括胆固醇及其酯、磷脂、糖脂等。
脂肪是体内重要的储能和供能物质，而类脂除构成生物膜的重要成份外，还可转化为体内某些生物活性物质、参与细胞识别及信息传递等。
储存在脂肪组织中的甘油三酯在脂肪酶的催化下逐步水解为游离脂肪酸和甘油并释放入血，以供其它组织氧化利用的过程称为脂肪动员。
激素敏感性甘油三酯脂肪酶（HSL）为脂肪动员限速酶，其活性受多种激素的调节。
脂肪酸的氧化可分为脂肪酸的活化、脂酰CoA进入线粒体、脂肪酸的β-氧化及乙酰CoA彻底氧化四个阶段。
存在于内质网及线粒体外膜上的脂酰CoA合成酶，催化脂肪酸与HSCoA反应生成脂酰CoA，反应由ATP供能；催化脂肪酸氧化的酶存在于线粒体基质内，胞液中活化的脂酰CoA需要线粒体外膜和内膜内侧的肉碱脂酰转移酶I和肉碱脂酰转移酶Ⅱ及肉碱脂酰转位酶的作用，由肉碱携带进入线粒体，肉碱脂酰转移酶I是脂肪酸β-氧化的限速酶；脂肪酸的β-氧化是从脂酰基的β-碳原子开始，进行脱氢、加水、再脱氢、硫解四步连续的反应，将脂酰基断裂生成一分子乙酰CoA和比原来少二个碳原子的脂酰CoA的过程，脂酰基可继续进行β-氧化，最终可将脂酰基生成乙酰CoA；乙酰CoA经三羧酸循环彻底氧化，生成的FADH2和NADH+H+可经氧化磷酸化产生能量。
酮体包括乙酰乙酸、β-羟丁酸及丙酮。
肝细胞线粒体存在活性较强的合成酮体酶类，尤其是羟甲基戊二酰CoA（HMG-CoA）合酶，利用脂肪酸β-氧化生成的大量乙酰CoA 缩合为HMG-CoA，经HMG-CoA裂解后生成乙酰乙酸，乙酰乙酸还原生成β-羟丁酸或脱羧生成丙酮。
肝没有利用酮体的酶，而肝外组织具有活性很强的利用酮体的酶，如琥珀酰CoA转硫酶、乙酰乙酰硫激酶，可将酮体转化为乙酰CoA，再经三羧酸循环彻底氧化。
甘油主要在甘油激酶的催化下，生成α-磷酸甘油，参与糖代谢。
脂肪酸合成的主要原料为乙酰CoA，合成部位在胞液，肝是合成脂肪酸的主要场所。
7脂类代谢
R –CH＝CH-CO～SCoA
脱氢
α ,β -烯脂酰CoA
H 2O
硫 解
NADH+H+ NAD+
水 化
R –C－CH2-CO～SCoA ｜ ｜ O β -酮脂酰CoA
再脱氢
R –CH－CH2-CO～SCoA ｜ OH β -羟脂酰CoA
β-氧化小结:
a. β-氧化包括脱氢、加水、再脱氢、硫解4步反 应，每步均可逆行，但全过程趋向分解。 b. 含偶数碳原子的脂酰CoA，每经β-氧化一次， 生成一分子乙酰CoA，1分子FADH2 、1分子 NADH+H+，其本身碳链缩短两个碳原子，如此 反复进行，直至最后全部转变为乙酰CoA。 c. 脂酰CoA每经β-氧化一次，可生成5分子ATP。
肉毒碱脂酰转移酶Ⅰ
肉毒碱脂酰转移酶Ⅱ
CoA-SH
R-CO-肉毒碱
膜间隙 线粒体内膜
R-CO-肉毒碱
基质
CoA-SH
(三)脂肪酸的氧化分解
2．脂酰CoA的β -氧化（脱氢、水化、再脱氢、硫解）
FAD FADH2
R –CH2-CH2-CO～SCoA 脂酰CoA R –CO～SCoA
CH3-CO～SCoA
(三)脂肪酸的氧化分解
1.1 脂肪酸活化(胞液)
脂酰CoA合成酶
R-CH2-CH2-COOH
脂肪酸
ATP+HSCoA Mg2+
R-CH2-CH2-CO～SCoA
AMP+PPi
脂酰CoA
(三)脂肪酸的氧化分解
1.2 脂肪酸转运
R-CO～SCoA 肉毒碱
肉毒碱 载体
肉毒碱
R-CO～SCoA
第七章脂类代谢
小肠粘膜 细胞内
酯化 载脂蛋白
乳糜微粒
门静脉
肝脏
淋巴管
血液循环
第二节 血脂及其代谢
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。血浆中 以脂蛋白（脂＋载脂蛋白 ）形式
存在和运输。
血脂来源：
①外源性 ：食物脂类的消化吸收；
②内源性 ：组织合成后释放入血；
肾、小肠等组织的 胞浆
合成原料： 乙酰 CoA
1.软脂酸（ 16C) 的合成 (1) 合成部位
肝（主要）、 脂肪组织 等胞浆
(2) 合成原料 乙酰 CoA 、ATP、HCO3﹣、NADPH ＋H+、Mn2+
合成脂肪酸
的供氢体
(3) 合成过程
（1）乙酰 CoA的转移
乙酰 CoA 全部在线粒体内产生， 通过柠檬酸 -丙酮酸循环 出线粒体。 NADPH 的来源：主要来自磷酸戊
脂肪
脂肪酶
甘油
α－磷酸甘油
脂肪酰 CoA
磷酸二羟丙酮 糖原
β－氧化
乙酰 CoA
三羧酸循环
丙酮酸 酮体(乙酰乙酸、 丙酮、β－羟基丁酸 )
H2O、CO2、ATP
二、甘油三酯的合成代谢
（一）合成部位：
肝脏： 合成能力最强，但不能储存脂肪
脂肪组织： 合成、储存、动员
小肠： 利用脂肪消化产物合成
(二)合成原料 甘油、脂肪酸
4.酮体的生成过程
CoASH
OO
==
CH3CCH2CSCoA
(乙酰乙酰 CoA)
HMGCoA 合酶
乙酰乙酰
CoA 硫解酶
O
=
CH3CSCoA
O
第7章脂类代谢
1.酮体的生成途径
CoA-SH
CH3COCH2CO~SCoA
CoA-SH
乙酰乙酰
乙酰乙酰CoA
HMG-CoA
硫解酶
CH3CO~SCoA
合酶
乙酰CoA
OH
CH3CO~SCoA 乙酰CoA 关键酶 HMG-CoA
裂解酶
CH3—C—CH2CO~SCoA
CH2COOH β-羟β-甲基戊二酸单酰CoA
乙酰乙酸 脱羧酶
返回
5.酮体生成的调节
（1）脂肪动员的影响
饥饿或糖尿病时
胰岛素 / 胰高血糖素↑
脂肪动员
入肝脂肪酸
肝内脂肪酸β-氧化
肝内乙酰CoA
酮体生成 饱食及糖供应充足时，则相反。
（2）肉碱脂酰转移酶活性
饱食及糖供应充足
胰岛素 / 胰高血糖素↓
糖有氧氧化
乙酰CoA、柠檬酸
变构激活 乙酰CoA羧化酶
乙酰CoA生成丙二酸单酰CoA
H2
少二碳原子的脂酰CoA 乙酰CoA
β氧化
乙酰CoA
？
三羧酸循环
丙
草酰乙酸
H 3C C O C O O H
N A D+
CoASH
+ NADH + H
(1)
CO 2
C H 3C O ~ S C o A 乙酰 CoA
OC COOH
(10)
C COOH
H
H2
L-苹果酸 H O C C O O H
N AD H +H +
CH 2
(5) 草酰琥珀酸
COCOOH CO 2
(6)
CO 2
CoASH
α-酮戊二酸
第七章 脂类代谢(制药)精品PPT课件
2. 脂肪酸的β-氧化作用
（1）脂肪酸的活化
❖ -氧化过程由四个连续的酶促反 应组成：
① 脱氢 ② 水化 ③ 再脱氢 ④ 硫解
-氧化循环的反应过程
FAD ①脱氢 FADH2
R-CH2-CH2-CH2-CO~SCoA
R-CH2-CH=CH-CO~SCoA
脂酰CoA脱氢酶 （△2反式烯脂酰COA）
-2C CH3-CO~SCoA
H2O
水化酶 硫解酶
应不可逆； ③ 需要FAD，NAD+，CoA为辅助因子； ④ 每循环一次，生成一分子FADH2，一分
子NADH，一分子乙酰CoA和一分子减少 两个碳原子的脂酰CoA。
(4) 彻底氧化：
❖ 生成的乙酰CoA进入三羧酸循环彻底氧化分 解并释放出大量能量，并生成ATP。
=
O RCH2CH2C~SCoA
❖ 其中，肉碱脂酰转移酶Ⅰ(carnitine acyl transferase Ⅰ)是脂肪酸-氧化的关键酶。
脂酰CoA进入线粒体的过程
胞液
外膜
内膜
RCO~SCoA HSCoA
肉碱
*
脂酰转 移酶Ⅰ
RCO-肉碱
脂酰转 移酶Ⅱ
转位酶
基质 RCO-肉碱 HSCoA
RCO~SCoA 肉碱
关键酶
(3) -氧化循环
2. 分类
脂肪（fat）：又称三酯酰甘油或甘油三脂 磷脂
类脂 固醇类：如胆固醇 (lipid)
脂类代谢
Triacylglycerol,TG
蜡 wax
磷脂
phospholipid,PL
含有脂肪酸
脂类
lipids
复合脂类
complex lipid
糖脂 glucolipid,GL 萜类
terpenes sterol
非皂化脂类
不含脂肪酸
甾醇类
（一）单 纯 脂 类
1.概念
单纯脂类是 由脂肪酸和 醇形成的酯
（1）酰基甘油酯 2.种类 （2）蜡
（1）、脂类的消化
（2）、脂类的吸收
脂类的消化 (Digestion of lipid)
小肠(small intestine)：胆汁酸盐(bile)、胰脂酶 (pancreatic lipase)、辅酯酶(colipase)、胰磷脂酶 A2(phospholipase A2)、胆固醇酯酶(cholesteryl esterase)
3、β-氧化过程
a、脂肪酸的活化-----脂酰CoA(acyl-CoA)的形成
活化部位-----胞液(cytosol)
－－活化后的acyl-CoA的水溶性增加，有 利于反应的进行；
－－β-氧化的酶类对acyl-CoA有专一性
脂肪酸仅需活化一次，消耗一个ATP的
两个高能键；
O R-C-OH O
+
CoA-SH
烯酯酰CoA 水化酶
OH
CH3(CH2)7CH2-C-CH2-CO ~SCoA H 再开始β-氧化
• 抗脂解激素（－）：胰岛素、前列腺素E、 烟酸及腺苷
二、甘 油 的 转 化
甘油
（肝 肾 肠）
3－磷酸甘油
磷酸二羟丙酮 糖酵解
糖异生
丙酮酸
葡萄糖
生物化学第七章脂类代谢
软脂酸合成的总反应式：
乙酰CoA ＋ 7丙二酸单酰CoA ＋ 14NADPH＋H+
脂肪酸合成酶系 软脂酸(１６Ｃ)＋14 NADP＋＋8HSCoA＋7CO2＋6H2O
软 脂 酸 的 合 成 总 图
目录
（四） 脂酸合成的调节
(1)代谢物的调节作用
乙酰CoA羧化酶的别构调节 抑制剂：软脂酰CoA及其他长链脂酰CoA
激活剂：柠檬酸、异柠檬酸
糖代谢加强，NADPH及乙酰CoA供应增 多，有利于脂酸的合成。 大量进食糖类能增强脂肪合成酶的活性从 而使脂肪合成增加。
(2)激素调节
胰岛素
胰高血糖素 肾上腺素 生长素 + 脂酸合成
﹣ 脂酸合成 ﹣ TG合成
乙酰CoA羧化酶的共价调节 胰高血糖素：激活PKA，使之磷酸化而失活 胰岛素：通过磷蛋白磷酸酶，使之去磷酸化 而复活
作用：转移羧基
（2）软脂酸合成 各种生物合成软脂酸的过程基本相似。 软脂酸的合成是一个重复加成过程，每 次延长2个碳原子。由脂酸合成酶系催化。
真核生物7种酶蛋白结构域（脂肪酰基转移酶、
丙二酰酰CoA酰基转移酶、β酮脂肪酰合成酶、β酮
脂肪酰还原酶、β羟脂酰基脱水酶、脂烯酰还原酶、
硫酯酶）和脂酰基载体蛋白(ACP)聚合在一条多肽
第 七 章
脂类代谢
Metabolism of Lipid
第一节 脂 类 的 概 述
一、脂类的概念:
脂类(lipids)是脂肪(fat)和类脂(lipoid)的总称。
脂肪（甘油三酯 triglyceride）
脂类 类脂 胆固醇（酯） cholesterol 磷脂 phospholipid
糖脂
脂类物质的基本构成：
第7章 脂类代谢
• （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。
• 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。
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、
胆固醇和胆固醇酯、磷脂以及游离脂肪酸等。
* 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。
（二）甘油的氧化分解
（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：
1. 脂肪酸活化成脂酰CoA ：胞液
2. 脂酰CoA转运进入线粒体 ：肉碱
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。
（四）酮体的生成和利用
• 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。
• 其中β-羟丁酸约占总量的70%，乙酰乙酸约占
30%，丙酮含量极少。
1．酮体的生成
2．酮体的利用
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
生物化学教学课件-第七章 脂类代谢.ppt
二． 甘油的分解代谢
甘油激酶
甘油 + ATP —————﹥ -磷酸甘油 + ADP ,
此反应不可逆。
磷酸甘油脱氢酶
-磷酸甘油＋ NAD+ ﹤————————﹥
反应产物是比原来的脂酰CoA减少了2个 碳的新的脂酰CoA。
如此反复进行，直至脂酰CoA全部变成 乙酰CoA。
脱氢
脂酰CoA在脂酰CoA脱氢酶的催化下， 在-和-碳原子上各脱去一个氢原子，生 成反式,-烯脂酰CoA，氢受体是FAD。
O 脂酰CoA脱氢 H酶 O
另一种则位于线粒体内，可以催化中、 短链脂肪酸（含有4-10个碳）发生反应。
2 ．脂肪酸的运转进线粒体
这个过程实际是指脂酰CoA在肉毒碱脂 酰转移酶的帮助下，由肉毒碱载入线粒体 内。
随后便可发生β-氧化。
在内膜外侧， RCH2CH2CH2CO -SCoA + 肉毒碱
肉毒碱脂酰转移酶Ι
————————﹥RCH2CH2CH2CO -肉毒碱 +
• （四川大学的学者认为，此过程中的第1 、2步水解反应为胰脂肪酶催化，而第3步 则由另一种脂肪酶催化）
（3） 脂肪酶是该过程的关键酶，可 以从1、3位碳上水解酯。
•
• 它对激素敏感，肾上腺素、胰高血糖素 、肾上腺皮质激素可以导致腺苷酸环化酶 活化，而腺苷酸环化酶使ATP环化生成 cAMP，从而导致cAMP依赖性蛋白激酶活 化，而cAMP依赖性蛋白激酶使无活性的脂 肪酶磷酸化为有活性的脂肪酶-P，最终加 速脂解作用。
-磷酸甘油磷酸酶 -磷酸甘油 + H2O —————————﹥
第七章 脂类代谢
游离胆固醇 总磷脂 卵磷脂 神经磷脂 脑磷脂
40～70（55） 100～250（200） 50～200（100） 50～130（70） 15～35（20）
1.03～1.81(1.42) 48.4～80.7(64.6) 16.1～64.6(32.3) 16.1～42.0(22.6) 4.8～13.0(6.4) 肝 肝 肝 肝
甘油三酯代谢
+ NADH+H NAD +
ADP CH2OH
CHOH P
甘油激酶 CH2OH (肝、肾、肠) CH2O
磷酸甘油脱氢酶
3-磷酸甘油
CH2OH C O P
糖酵解
丙酮酸
→乙酰辅酶A→TAC
CH2O
糖异生 糖或糖原
磷酸二羟丙酮
第二节
甘油三酯代谢
（三）脂肪酸的β-氧化
甘油三酯的分解代谢主要是脂肪酸的氧化分 解。机体脂肪酸的氧化是从脂肪酸羧基端的β碳原子开始，每氧化一次断裂两个碳原子，故又 称为脂肪酸的β-氧化。除大脑、成熟红细胞外， 大多数组织都能利用脂肪酸氧化供能，以肝和肌 肉组织最活跃。线粒体是脂肪酸氧化的主要部位。
二十一世纪
??
第一节 概
述
脂类是脂肪及类脂的总称，是生物体内一 类重要的有机化合物。
脂肪是由一分子甘油和三分子脂肪酸脱水缩合 而成的酯，又称三酯酰甘油或甘油三酯(TG)。 类脂包括磷脂（PL）、糖脂、胆固醇（Ch）及 胆固醇脂（CE）。 脂类的共同特征是不溶于水而易溶于乙醚、氯 仿等有机溶剂。
第一节
第二节 甘油三酯代谢
脂肪酸的氧化过程可概括为：脂肪酸活化 为脂酰CoA、脂酰CoA进入线粒体、脂肪酸的 β-氧化过程及乙酰CoA的彻底氧化四个阶段。 1.脂肪酸活化为脂酰CoA 在细胞质中，脂 酰CoA合成酶催化脂肪酸与HSCoA生成脂酰CoA 的过程称为脂肪酸的活化。反应过程中ATP供 能后生成AMP ，两个高能磷酸键断裂，相当 于消耗2分子ATP。
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兰州科技职业学院课程名称：生物化学授课教师：李妮 No: _17___编制日期： 2018 年 4月 8日第七章脂类代谢第一节概述一、什么是脂类？指脂肪和类脂的总称为脂类。
二、分类1. 脂肪 (fat)甘油一酯、甘油二酯、甘油三酯2. 类脂(lipoid)胆固醇 (cholesterol, Ch) 、胆固醇酯 (cholesterol ester, CE) 、磷脂 (phospholipid, PL) 、糖脂 (glycolipids,GL)。
三、脂类在体内的分布（一）脂肪的生理功能1．储能和氧化供能2．提供必需脂肪酸必需脂肪酸：机体不能合成，必须由食物供给的不饱和脂肪酸称为，如亚油酸、亚麻酸、花生四烯酸。
3．协助脂溶性维生素吸收4．保温和保护作用（二）类脂的生理功能1．维持生物膜的正常结构和功能2．转化为多种重要的生理活性物质在体内胆固醇可转化成胆汁酸、类固醇激素、维生素D3等重要物质。
必需脂肪酸可以转化为前列腺素、白三烯等具有重要生理功能的物质。
第二节甘油三酯代谢一、甘油三酯的分解代谢（一）脂肪动员1.定义：贮存在脂肪组织中的甘油三酯，在脂肪酶催化下，逐步水解为甘油和游离脂肪酸（FFA）并释放入血，经血液运输至全身各组织而被氧化利用的过程称为脂肪动员。
2.脂肪动员过程3. 限速酶甘油三酯脂肪酶（激素敏感性脂肪酶）使甘油三酯脂肪酶活性降低的激素：(1).胰岛素(2).前列腺素E思考：糖尿病病人胰岛素分泌减少时如何影响脂肪动员？使甘油三酯脂肪酶活性增加的激素：1.肾上腺素2.去甲肾上腺素3.促肾上腺皮质激素4.胰高血糖素5.促甲状腺激素刺激激素(二)脂肪酸的氧化1.脂肪酸氧化的反应部位除脑组织外,大多数组织均可进行，其中肝、肌肉最活跃。
2.亚细胞定位胞液、线粒体。
3.脂肪酸氧化的反应过程第一阶段：脂肪酸的活化第二阶段：脂酰CoA进入线粒体第三阶段：β-氧化过程第四阶段：乙酰CoA的彻底氧化4.脂肪酸的活化——脂酰 CoA 的生成 (胞液)(1)脂酰CoA合成酶(acyl-CoA synthetase)存在于内质网及线粒体外膜上。
(2)消耗2个高能磷酸键能量。
(3)此反应为不可逆反应。
5.脂酰CoA进入线粒体6.脂酰CoA的b-氧化过程(1)b-氧化定义：脂酰CoA进入线粒体后逐步氧化分解，经过脱氢、加水、再脱氢、硫解生成少两个碳原子的脂酰CoA和一分子乙酰CoA的过程，由于此氧化过程主要发生在脂酰基的b -碳原子上，故称b -氧化。
(2)b-氧化过程①脱氢②加水③再脱氢④硫解1分子十六碳的软脂酸分解为8分子乙酰CoA7.乙酰CoA的彻底氧化8. 脂酸氧化的能量生成——以16碳软脂酸的氧化为例(1)活化：消耗2个高能磷酸键的能量。
(2)β氧化 7 轮循环产物：8分子乙酰CoA7分子NADH+H+7分子FADH2(3)能量计算：生成ATP 8×10 + 7×2.5 + 7×1.5 = 108净生成ATP 108 – 2 = 106(三)酮体的生成和利用酮体是乙酰乙酸(acetoacetate) 、β-羟丁酸(β-hydroxybutyrate)、丙酮(acetone)三者的总称。
血浆水平：0.03~0.5mmol/L(0.3~5mg/dl)。
代谢定位：生成：肝细胞线粒体。
原料：乙酰CoA。
利用：肝外组织（心、肾、脑、骨骼肌等）线粒体。
酮体生成的关键酶： HMGCoA合酶1. 酮体的生成2. 酮体的利用3. 酮体生成和利用的意义(1)酮体是肝输出能源的一种形式，酮体可通过血脑屏障，是脑组织的重要能源。
(2)酮体的利用可减少糖的消耗，有利于维持血糖水平恒定，节省蛋白质的消耗。
(3)酮体产生过多可导致代谢性酸中毒，丙酮为挥发性物质，可经呼吸排出体外。
(4)胰岛素分泌不足时，糖代谢障碍，脂肪动员增加，β-氧化增强，酮体生成增多，可导致酮血症、酸中毒。
(四)甘油的代谢脂肪分解产生的甘油，随血液循环运往肝、肾等组织被摄取利用。
主要生成α-磷酸甘油，再转变为磷酸二羟丙酮，可循糖分解代谢途径氧化分解。
也可作为合成脂肪原料再利用。
二、甘油三酯的合成代谢(一)脂肪酸的合成1. 合成部位肝(主要)、脂肪等组织的胞液中。
2. 合成原料乙酰CoA、ATP、HCO3﹣、NADPH、Mn2+(1)乙酰CoA的主要来源乙酰CoA全部在线粒体内产生，通过柠檬酸-丙酮酸循环 (citrate pyruvate cycle)出线粒体。
(2)NADPH的来源主要来源是磷酸戊糖途径，胞液中异柠檬酸脱氢酶及苹果酸酶催化的反应亦可提供。
3. 脂肪酸合成过程(1) 脂肪酸合成酶系①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。
②脂肪酸合酶复合体，该酶是由两个亚基组成的二聚体，每个亚基都含有多个功能结构域和一个酰基载体蛋白(acyl carrier protein，ACP)。
脂肪酸合成的各步反应均在ACP辅基上进行。
(2) 软脂酸合成过程4. 3-磷酸甘油的来源(1) 3-磷酸甘油主要由糖类代谢提供，故进食较多的淀粉类食物可导致肥胖。
(2)肝、肾等组织含有甘油激酶，可利用游离甘油合成3-磷酸甘油。
第三节磷脂的代谢含磷酸的脂类称磷脂。
根据其组成可分为甘油磷脂和鞘磷脂。
一、磷脂的功能功能：构成生物膜、参与脂蛋白的组成与转运、磷脂衍生物是第二信使、组成肺泡表面活性物质、组成血小板活化因子、组成神经髓鞘。
二、甘油磷脂的代谢(一)甘油磷脂的组成及结构1. 组成甘油、脂肪酸、磷酸、含氮化合物2. 结构3.功能含一个极性头、两条疏水尾，构成生物膜的磷脂双分子层。
(二)甘油磷脂的合成1.合成部位全身各组织内质网，肝、肾、肠等组织最活跃。
2. 合成原料及辅助因子脂肪酸、甘油、磷酸盐、胆碱、丝氨酸、肌醇、ATP、CTP3.合成过程(1)脑磷脂和卵磷脂的合成①胆碱和乙醇胺的活化②磷脂酰胆碱和磷脂酰乙醇胺的生成卵磷脂和脑磷脂合成减少，甘油三酯合成增加，影响脂蛋白合成，可导致脂肪肝。
(三)甘油磷脂的降解在磷脂酶(phospholipase , PLA)的作用下逐步水解生成甘油、脂肪酸、胆碱、乙醇胺等再进行代谢。
三、鞘磷脂的代谢(一)鞘脂化学组成及结构鞘脂按取代基X的不同可分为：鞘糖脂、鞘磷脂。
2.鞘脂的结构通式第四节胆固醇代谢最早由胆石中分离出的具有羟基的固醇类化合物，故称为胆固醇。
存在形式为游离胆固醇和胆固醇酯。
人体内胆固醇总量为140克，1/4分布于脑及神经组织，肝、肾、肠等内脏中含量也较高。
肌肉组织中含量较低，肾上腺、卵巢等合成类固醇激素的腺体含量较高。
一、胆固醇的结构胆固醇的基本结构为环戊烷多氢菲，不同固醇的区别在于碳原子数及取代基不同。
二、胆固醇的合成(一)合成部位1.组织定位：除成年动物脑组织及成熟红细胞外，几乎全身各组织均可合成，以肝、小肠为主。
2.细胞定位：胞液、光面内质网 (二)合成原料乙酰CoA 通过柠檬酸-丙酮酸循环出线粒体。
1.甲羟戊酸(MV A)的合成(三)合成过程合成过程复杂，约三十步酶促反应，可分为三个阶段:CH 3CO~SCoAHSCoA2×NADPH+H +2×NADP +HMGCoA 合酶CH 3COCH 2CO~SCoAHSCoA硫解酶2×CH 3CO~SCoAHMGCoA 还原酶HMGCoACH 3OHHOOCCH 2CCH 2CO~SCoA乙酰CoA乙酰乙酰CoAMV AHOOCCH 2CCH 2CH 2OHCH 3OH合成胆固醇的限速酶: HMGCoA 还原酶。
HSCoA2.鲨烯的合成3.胆固醇的合成MV AHOOCCH 2CCH 2CH 2OHCH 3OH3×CH 3CO~SCoA乙酰CoA123CH 2=C-CH 2-CH 2-O-P-O-P-OHCH 3OOOH OH异戊烯异戊烯焦磷酸(活化的异戊烯)HO鲨烯胆固醇(四)胆固醇合成的调节1. 饥饿与饱食的调节(1) 饥饿与禁食可抑制肝合成胆固醇。
(2) 摄取高糖膳食后，胆固醇的合成增加。
2. 胆固醇的反馈调节(1)胆固醇可反馈抑制HMG-CoA还原酶的合成。
该酶的活性具有昼夜节律性，午夜最高，中午最低。
(2) 高胆固醇饮食可抑制体内胆固醇的合成。
3. 激素的调节(1)胰岛素及甲状腺素能诱导肝HMG-CoA还原酶的合成，从而增加胆固醇的合成。
(2)胰高血糖素及皮质醇则能抑制HMG-CoA还原酶的活性，减少胆固醇的合成。
(3)甲状腺素还促进胆固醇在肝转变为胆汁酸。
三、胆固醇的酯化(一)胞内胆固醇的酯化1.游离胆固醇被酯化生成胆固醇酯的过程，称胆固醇酯化。
2.细胞内存在脂酰CoA胆固醇脂酰转移酶 (ACAT)。
胆固醇（140g ）外源性胆固醇体内合成胆汁酸盐7-脱氢胆固醇（皮肤）VitD 3紫外光1,25-(OH)2-D 3类固醇激素皮质醇醛固酮睾丸酮雌二醇孕酮粪固醇消化吸收内源性胆固醇排出体外四、胆固醇的转化第五节 血浆脂蛋白代谢 一、血浆脂蛋白的分类及组成血浆中的脂类与蛋白质结合，以脂蛋白(lipoprotein)形式而运输。
脂蛋白可分四类：乳糜微粒 (chylomicron, CM)极低密度脂蛋白 (very low density lipoprotein, VLDL) 低密度脂蛋白(low density lipoprotein, LDL) 高密度脂蛋白(high density lipoprotein, HDL)CM (CM)VLDL(前β-脂蛋白)LDL (β-脂蛋白)HDL (α-脂蛋白)密度＜0.950.95~1.006 1.006~1.063 1.063~1.210组成(%)脂类主要含TG 98~99主要含TG 90~95主要含胆固醇75~80主要含胆固醇50蛋白质0.5~25~1020~2550载脂蛋白组成apoB48、EA Ⅰ、A ⅡA Ⅳ、C ⅠC Ⅱ、C ⅢapoB100、C Ⅰ、C ⅡC Ⅲ、EapoB100apo A Ⅰ、A Ⅱ、D(二)血浆脂蛋白的组成特点三、血浆脂蛋白的代谢(一)乳糜微粒代谢1. 由小肠黏膜上皮细胞合成。
2. 主要脂类由小肠合成的TG和合成及吸收的磷脂、胆固醇组成。
3. 载脂蛋白主要由apo B48 、AⅠ、AⅡ、AⅣ组成。
4.脂蛋白脂肪酶（LPL）存在于组织毛细血管内皮细胞表面，可使CM中的TG、磷脂逐步水解，产生甘油、FFA及溶血磷脂等。
(二)极低密度脂蛋白代谢1. VLDL的合成以肝为主，小肠亦可合成少量。
2. 主要的脂类由肝细胞合成的 TG 、磷脂、胆固醇及其酯组成。
3. 载脂蛋白主要由apo B100、E 组成。