生物化学 第7章 脂类代谢

CH2O
糖异生 糖或糖原
磷酸二羟丙酮
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（三）脂肪酸的分解代谢
1.脂肪酸的活化——脂酰CoA的生成 2．脂酰CoA进入线粒体 3．脂肪酸的β-氧化
4．乙酰CoA和NADH+H+及FADH2的氧化
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1.脂肪酸的活化 —— 脂酰 CoA 的生成 （胞液）
O RCH2CH 2C-OH 脂肪酸
每次四步:脱氢、水化、再脱氢、硫解 产物：8分子乙酰CoA(8×12ATP) 能量计算： 共生成ATP :8×12+7×(3 +2)=131molATP 净生成ATP :131 – 2 = 129molATP
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（四）酮体的生成和利用
乙酰乙酸、β-羟丁酸、丙 酮三者总称为酮体。
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1. 酮体的生成
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二 、三酯酰甘油的合成代谢
（一）活化甘油——3-磷酸甘
油的来源
1.糖代谢的中间产物磷酸二羟丙酮
还原
2.由食物中的甘油直接活化
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（二）脂肪酸的合成
1．合成部位

肝（主要） 、脂肪等组织的胞液、线
粒体、内质网
2．合成原料

乙酰CoA、ATP、HCO3﹣、NADPH、Mn2+
（促肾上腺皮质激素）、去甲肾上腺素
抗脂解激素：胰岛素
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（二）甘油的代谢
CH2OH ATP CHOH
ADP CH2OH
CHOH P
+ NADH+H NAD +
甘油激酶 CH2OH (肝、肾、肠) CH2O
磷酸甘油脱氢酶
甘油
CH2OH C O P
3-磷酸甘油 糖酵解 丙酮酸 →乙酰辅酶A→ TAC
=
+ CoA-SH
脂酰CoA合成酶
ATP AMP PPi
O RCH2CH 2C~SCoA 脂 酰 ~SCoA
脂酰CoA合成酶存在于内质网及线粒体外膜上
=
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2.脂酰CoA进入线粒体
外侧
脂酰CoA
内侧
膜间腔
肉碱 肉碱 脂酰 肉碱 脂酰 肉碱
脂酰CoA
内 膜
脂酰肉碱转 移酶Ⅱ
脂酰肉碱转 移酶Ⅰ
基质
NAD+
3ATP
呼吸链
NADH+H+
H 2O
脂肪酸分 解总结
线 粒 体 膜
β α O RCOCH2C~SCoA
β-酮脂酰CoA 硫解酶
O RC~SCoA + CH3CO~SCoA
=
CoA-SH
TAC
=
乙酰CoA
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脂肪酸氧化的能量生成 —— 以16碳软脂酸的氧化为例
活 化：消耗2个高能磷酸键( -2ATP) β-氧 化： 需经7次β-氧化(7×5ATP)
β α
=
L(+)-β-羟脂酰CoA
再脱氢
L(+)-β羟脂酰 CoA脱氢酶
NAD+ NADH+H+
O RCOCH2C~SCoA
β α
=
β-酮脂酰CoA
硫解
β酮脂酰CoA 硫解酶
CoA-SH
O RC~SCoA + CH3CO~SCoA
=
脂酰CoA+乙酰CoA
目录
O H3C (CH2)7 CH2 CH2 CH2 CH2 CH2 CH2 CH2
= =
CoASH
TCA循环
O 2 CH3CSCoA
乙酰CoA
=
=
琥珀酰CoA
琥珀酸
乙酰乙酰CoA硫解酶 （心、肾、脑及骨 骼肌线粒体）
=
3.酮体生成的生理意义
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(1)酮体是肝能源输出的重要形式。 (2)酮体易于透过血脑屏障及肌肉毛细血管 壁，因而成为肌肉和脑组织的重要能源。 (3)一般情况下，脑组织主要依赖葡萄糖作 为能源，但在糖供应不足或糖利用障碍时， 酮体可代替葡萄糖，成为脑组织的主要能 源。 (4)正常人血中酮体含量甚微。但在饥饿、 高脂低糖膳食或糖尿病时，脂肪动员加强 可引起酮症酸中毒。
1.维持生物膜的结构和 功能 2.参与细胞信号转导 3.胆固醇可转变成多种生 理活性物质
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必需脂肪酸
亚油酸、亚麻酸、花生四烯酸等多为 不饱和脂肪酸是人体不可缺乏的营养素，不 能自身合成，需从食物摄取，故称必需脂肪 酸。

二、脂类的消化、吸收
脂类的消化:
主要在小肠上段进行
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脂类(TG、Ch、PL等)
CH2OCOR3
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第 3 节 磷 脂 的 代 谢
Metabolism of Phospholipid
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定义 : 含磷酸的脂类称磷酯。
分类 :
甘油磷脂 ——由甘油构成的磷酯
甘 油
FA FA
Pi
鞘磷脂 ——由鞘氨醇构成的磷脂
鞘 氨 醇
FA
X
Pi
X
X =胆碱、乙醇胺、 丝氨酸、肌醇等
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+
＋ H2 O
（7次循环）
软脂酸＋14NADP+＋7CO2＋7H2O＋8CoA-SH

脂肪酸合成酶系由7种酶和1种酰基载 体蛋白ACP构成
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（3）脂酸碳链的延长或缩短
脂酸合成酶系催化生成的是 16碳 的软脂酸，少于或多于 16 碳的脂酸
需要在肝细胞内质网或线粒体内相
应酶系的作用下，对软脂酸进行加 工后才能生成。
一、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. 合成原料及辅因子
脂酸、甘油、磷酸盐、胆碱、丝氨酸、乙 醇胺、肌醇、ATP、CTP等
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3、合成过程
HOCH2CH2NH2
乙醇胺 激酶
3 S腺苷蛋氨酸
HOCH2CH2N(CH3)3
胆碱 激酶
ATP ADP P
ATP
=
=
O O CH3CCH2COH
乙酰乙酸
NADH+H+ NAD+
=
羟甲基戊二酸单酰CoA
OH CH3CHCH2COOH
D(-)-β -羟丁酸
=
=
CO2
O CH3CCH3
丙酮
β-羟丁酸 脱氢酶
=
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2.酮体的利用
部位：肝外组织（心、肾、脑、 骨骼肌等）细胞的线粒体
重要的酶：乙酰乙酰CoA硫激酶 琥珀酰CoA转硫酶
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一、胆固醇的生物合成
(一)合成部位 全身各组织（特别是肝）的胞液及内质网。 (二)合成原料 乙酰CoA（来自柠檬酸-丙酮酸循环）、 NADPH+H 、ATP (三)合成的基本过程 包括近30步反应， 分3个主要阶段， HMGCoA还原酶是整个反应限速酶
脑磷脂和卵磷脂的生成
甘油二酯
转移酶
CDP-乙醇胺
CDP-胆碱
CMP
CMP
磷脂酰乙醇胺 （脑磷脂）
磷脂酰胆碱
（卵磷脂）
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二、甘油磷脂的分解
磷脂酶 (PLA)
O
PLA1
CH2OH
R2C-O-CH
O
OH
O O
CH2O-C-R1
PLD
CH2O-P-O—X
PLB2
R2C-O-CH
PLA2 PLC
O
O
甘油三酯 (TG=3脂肪酸+1甘油）
胆固醇（Ch） 胆固醇酯（CE） 磷脂(PL) 糖脂（GL）
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一、脂类的分布和生理功能
分类 分布
1. 2. 3. 4. 5.
生理功能
储能和供能 提供必需脂肪酸 促脂溶性维生素吸收 保持体温 保护内脏器官
脂肪 皮下、大网 （可变脂） 膜、肠系膜 及脏器的外 周等脂肪组 织 类脂 （基本值） 全身各处生 物膜，神经 系统及血浆 中
此过程为脂肪酸β-氧化的限速步骤 转移酶Ⅰ是限速酶
脂酰肉毒碱
3. 脂肪酸的β-氧化(线粒体)
O RCH2CH2C~SCoA
=
脱氢
脂酰CoA 脱氢酶
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脂酰CoA
O RCHOHCH = 2C~SCoA
β α
FAD FADH2
=
α、β-烯酰CoA
加水
⊿2--烯脂酰CoA 水化酶
H 2O
O RCHOHCH2C~SCoA
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三酯酰甘油的水解过程
三酯酰甘油
TG脂肪酶
脂肪酸1
二酯酰甘油
DG脂肪酶
脂肪酸2
一酯酰甘油
MG脂肪酶
甘油
脂肪酸3
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三酯酰甘油的水解过程小结
限速酶：三酯酰甘油（TG）脂肪酶
又称激素敏感脂肪酶(HSL)
产物：1分子甘油和3分子脂酸 脂解激素：肾上腺素、胰高血糖素、ACTH
膜
柠檬酸
CoA
CoA
柠檬酸
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（1）丙二酰CoA的合成（胞液）
ATP
HCO3 + 乙酰CoA
-
生物素
ADP+Pi
丙二酰CoA
乙酰CoA羧化酶
乙酰CoA羧化酶是脂酸合成的限速酶，其辅 酶是生物素，激活剂是Mn2+
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（2）软脂酸的合成（胞液）
乙酰CoA＋7丙二酰COA＋14NADPH＋14H 脂肪酸合成酶系
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（三）脂肪的合成
1.合成部位
： 主要在肝、脂肪组织的
内质网
2.合成原料
：3-磷酸甘油、脂酰辅酶A
3.合成过程：
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脂肪合成过程
CH2OCOR1 R2CO-O- C CH2OH 甘油二酯 R3CO~SCoA CoA-SH
CH2OH 3-磷酸甘油 HO—C CH2O- P R1CO~SCoA R2CO~SCoA 磷酸甘油脂 酰转移酶 2 CoA-SH CH2OCOR1 R2CO-O— C CH2O- P 磷脂酸 CH2OCOR1 R2CO-O— C 甘油三酯
胆汁酸盐乳化
微团
胰脂肪酶、磷脂酶等水解
甘油一脂、溶血磷脂、
长链脂酸、胆固醇等
乳化
混合微团
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脂类的吸收：
在十二指肠下段及空肠上段
重新酯化 结合载脂蛋白
混合 微团
扩散
小肠粘膜
细胞内
乳糜微粒
门静脉
肝脏
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第 2 节
三酯酰甘油的代谢
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一 、三酯酰甘油的分解代谢

（一）脂肪动员 储存在脂肪细胞中的脂肪被脂 肪酶逐步水解，生成甘油和游离脂 酸(FFA)并释放入血，经血液循环运 输到其它组织被氧化利用的过程称 为脂肪动员。
OH
CH2O-P-O—X
PLB1
CH2O-C-R1 HO-CH O CH2O-P-O—X OH
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第 4 节 胆固醇代谢
Metabolism of Cholesterol
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胆固醇存在形式：
游离胆固醇和胆固醇酯
胆固醇的生理功能
是生物膜的重要成分，对控制生物膜的 流动性有重要作用； 是合成胆汁酸、类固醇激素及维生素D 等生理活性物质的前体。
部位：肝细胞线粒体
原料：乙酰辅酶A
或β-氧化最后4碳产物 限速酶：HMG-CoA 合酶
过程：如下
酮体生成过程
CoASH 乙酰乙酰CoA 硫解酶
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O O CH3CCH2CSCoA (乙酰乙酰CoA)
= =
=
HMGCoA 合酶
HMGCoA 裂解酶
O CoASH O CH3CSCoA OH O CH3CSCoA 乙酰CoA O HOCCH2CCH2CSCoA (HMGCoA) CH3
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19:46
学习目标
记住
脂类的分布和功能、血浆脂蛋白的 组成、分类和功能 描述 脂类的消化吸收、脂酸的β-氧化 及酮体的生成和利用 说出 脂肪动员的过程、磷脂代谢 简述 脂类代谢与疾病的关系
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第1节
概述
Introduction
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脂类的分类
脂 类 脂肪: 类脂
特点：肝内生酮肝外用
酮体的利用反应过程
乙酰乙酰CoA 硫激酶 （肾、心和脑 的线粒体） CoASH+ATP
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D(-)-β -羟丁酸
NAD+ NADH+H+
OH CH3CHCH2COOH
琥珀酰CoA转硫酶 （心、肾、脑及骨 骼肌的线粒体）
O O CH3CCH2COH
乙酰乙酸Βιβλιοθήκη PPi+AMPO O CH3CCH2CSCoA (乙酰乙酰CoA)
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3．软脂酸的合成过程
前提：

线粒体内生成的乙酰辅酶A
转运至胞液——通过柠檬酸-丙 酮酸循环完成
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胞液 丙酮酸
CO2
线粒体基质
丙酮酸 乙酰CoA
CO2
NADPH+H+ NADP+
苹果酸酶
线
苹果酸
苹果酸 草酰乙酸 乙酰CoA
AMP PPi ATP
粒
草酰乙酸
体
柠檬酸合酶
H2 O
ATP柠檬酸裂解酶
共7次
8 H3C
O C
S
CoA
目录
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•4．乙酰CoA和NADH+H+及FADH2的氧化
三羧酸循环 乙酰CoA 生成酮体 CO2+H2O+ATP 肝外组织氧化利用 H2O H2O
FADH2
NADH + H+
2ATP
呼吸链
3ATP
呼吸链
19:46
O RCH2CH2C~SCoA
=
脂酰CoA 脂酰CoA 合成酶
19:46
16C 1
H3C (CH2)7 CH2 CH2 CH2
H3C
C S CoA O
C S CoA
O CH2 CH2 C S
O H3C
CoA
CoA
14C
2
O CH2 CH2 C CoA
C S
H3C (CH2)7 CH2
12C
O H3C (CH2)7 CH2 C
3
H3C
S CoA
O C CoA
10C
ADP
P
OCH2CH2NH2
磷酸乙醇胺 CTP
OCH2CH2N(CH3)3
磷酸胆碱 CTP PPi
CTP:磷酸 乙醇胺胞 苷转移酶
PPi
CTP:磷酸 胆碱胞苷转 移酶
活 化 过 程
CDP-OCH2CH2N(CH3)3 CDP-OCH2CH2NH2 CDP-乙醇胺 （活性供体） CDP-胆碱
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AMP PPi ATP CoASH
O RCH2CH2C~SCoA
=
O RCH2CH 2C-OH 脂肪酸
=
肉 毒 碱 转 运 载 体
脂酰CoA 脱氢酶
FAD FADH2
2ATP
呼吸链
H 2O
O RCH=CHC~SCoA
β α
=
⊿--烯酰CoA 水化酶 β α
2
H2O
O RCHOHCH2C~SCoA