第十章 脂类代谢

长期饥饿、糖尿病患者
糖的氧化供能不足
或障碍
动员脂肪氧化产能；
大量FA在肝内生成酮体
超过肝外利用速度,
血中酮体
酮血症；
过多酮体随尿排出
酮尿症；
乙酰乙酸和-羟丁酸
在血中积聚过多,
血液pH
酮症酸中毒；
部分丙酮
呼出体外
呼气有烂苹果味。
二、三酰甘油的合成代谢
甘油三酯 （肝脏、脂肪组织）
磷酸甘油
脂肪酸
磷酸二羟丙酮 甘油的磷酸化
第三节 三酰甘油的代谢
一、 三酰甘油的分解代谢 (catabolism of triacylglycerols)
（一） 脂肪动员 贮存在脂库中的三酰甘油，被脂肪
酶逐步水解为游离脂肪酸及甘油并释放 入血供给全身各组织氧化利用的过程， 称为脂肪动员。
H2O 三酰甘油
三酰甘油脂肪酶
FAFA
（脂库）
（激素敏感性脂肪酶）
9
9
ω-9 广泛
十八碳二烯酸 18：2
9,12
6,9
ω-6 植物油
十八碳三烯酸 18：3
9,12,15
3,6,9
ω-3 植物油
十八碳三烯酸 18：3
6,9,12
6,9,12 ω-6 植物油
廿碳四烯酸 20：4 5,8,11,14 6,9,12,15 ω-6 植物油
廿碳五烯酸 （EPA）
20：5 5,8,11,14,17 3,6,9,12,15 ω-3 鱼油
甘油磷脂 ——由甘油构成的磷酯 （体内含量最多的磷脂）
鞘 磷 脂 ——由鞘氨醇构成的磷脂
甘
FA
油 FA
Pi X
鞘 氨 FA 醇 Pi X
廿二碳五烯酸 （DPA）
22：5
7,10,13,16,1 9
3,6,9,12,15
ω-3
鱼油， 脑
廿二碳六烯酸 （DHA）
22：6
4,7,10,13,16 3,6,9,12,15,
,19
18
ω-3
鱼油
(二) 磷酸甘油的生成
1．由糖代谢转变而来
CH2OH
G
CO
磷酸甘油脱氢酶
CH2O – P NADH + H+ 磷酸二羟丙酮
每类又可分为若干亚类：
apoA: AI、AII
常见： apoB: B48、B100
主要功能
apoC: CI、CII、CIII
运载脂类； 各种载脂蛋白还有某些激活剂功能。
某些载脂蛋白的激活剂作用 apoA-Ⅰ→ 激活PCCAT → 促进HDL成熟，
→ 将胆固醇转运入肝内；
apoC-Ⅱ→ 激活LPL → 促进CM和VLDL的降解；
线粒体
合成
FA 胞质
2、 合成过程
（1）乙酰CoA的羧化
Pi
CO2
ADP
O ATP
Mn2+ 生物素
O
CH3 - C~SCoA
HOOC - CH2 - C~SCoA
乙酰CoA羧化酶
乙酰CoA(-) （关键酶） (+) 丙二酸单酰CoA
胰高血糖素
胰岛素
（2）软脂酸的合成
乙酰CoA+7 丙二酸单酰CoA+14 NADPH+H+
糖代谢 脂肪分解 蛋白质
乙酰CoA
（一） 脂肪酸的合成 1. 合成原料及部位
1） 部位：胞质（肝、肾、乳腺、脂肪组织等）
2） 原料： 乙酰CoA， NADPH+H+ 供氢，ATP供能
糖
脂 蛋白质
【O】 线粒体
乙酰CoA 柠檬酸－丙酮酸循环
胞质： 乙酰CoA （作为FA合成的原料）
糖 、 脂 、 蛋 白 质
脱羧缩合 加氢 脱水 再加氢
脂肪酸合成酶系（以酰基 载体蛋白ACP为核心的7种 酶蛋白复合体）
软脂酰ACP 硫酯酶
1分子 软脂酸 +7CO2+6H2O+8CoASH+14NADP+）
（3）碳链加工
延长或缩短、改变饱和度等
①线粒体酶系 软脂酰CoA + n个乙酰CoA 18,24,26C脂肪酸
②内质网酶系 软脂酰CoA + n个丙二酸单酰CoA
③不饱和脂肪酸的生成 软油酸、油酸，亚油酸、亚麻酸、花生四烯酸
常见的不饱和脂酸
习惯名
软油酸 油酸 亚油酸 α-亚麻酸 γ-亚麻酸 花生四烯酸
timnodonic
clupanodonic
cervonic
系统名
碳原子及 双键数
双键位置
△系
n系
族 分布
十六碳一烯酸 16：1
9
7
ω-7 广泛
十八碳一烯酸 18：1
（apoB100、E）
溶酶体
水解释放
胆固醇 被组织利用
低密度脂蛋白（LDL）代谢小结
合成部位：血浆中VLDL转变而来 主要物质：胆固醇酯50% 功能：转运内源性胆固醇至肝外 正常人空腹血浆的主要脂蛋白 LDL↑，引起动脉粥样硬化
4、高密度脂蛋白（HDL）的代谢
新生HDL （肝，小肠）
apoB-100 → 参与对LDL-R的识别 → 促进各组织 对LDL的摄取
（三） 血浆脂蛋白的代谢和功能
1、乳糜微粒CM的代谢
食物脂肪
消化吸收
三酰甘油
LPL
小肠粘膜细胞
apoCⅡ
成熟CM
进入血液
新生CM
CM
载脂蛋 白交换
残余颗粒
甘油
脂肪酸 血液HDL
肝细胞降解
apoB48
apoE 磷脂 胆固醇
CH2O – P
甘油-3-磷酸
NAD+
磷 酸
NADH+ + H+ CH2OH
二 CO 羟
经糖代谢途径进一步分解
丙 酮
CH2O – P
异生为糖
（三）脂肪酸的分解
1. 脂肪酸的氧化分解过程
（全过程包括下列4个阶段，肝、肌肉细胞最活跃）
•
脂肪酸的活化（胞质）
• 脂酰辅酶A进入线粒体
• 脂肪酸的-氧化
• 乙酰辅酶A的彻底氧化
血浆脂蛋白的主要组成及功能
名称 脂类
蛋白质 场所
CM 三酰甘油 （90％）
1％ 小肠
VLDL 三酰甘油 （60％）
8％ 肝
LDL 胆固醇 （50％） 25％ 血浆
HDL 磷脂、胆固醇 （各25％）
50％ 肝
功能
转运外源性 转运内源性 转运胆固醇 转运胆固醇从 三酰甘油 三酰甘油 从肝内到肝外 肝外到肝内
• 含量：
–甘油三酯 –总胆固醇
1.13mmol/L(100mg/dl) 5.17mmol/L(200mg/dl)
二、血脂的来源和去路
食物中脂类 体内合成脂类 脂库动员释放
血脂 400－ 700mg/dl
波动范围较大
氧化供能 进入脂库储存 构成生物膜 转变成其他物质
三、 血脂的运输形式——脂蛋白( lipoprotein)
脂类 + 蛋白质 （疏水性) （亲水性）
血浆脂蛋白颗粒
（水溶性）
（一）血浆脂蛋白的分类与命名
1、电泳法分类
依据：各类脂蛋白颗粒中蛋白质含量不同而 有不同的表面电荷，在电场下产生不同的迁 移率。
乳糜微粒（CM）
电泳法将血浆脂蛋白分为 四类：β-脂蛋白
前β-脂蛋白 α-脂蛋白
血浆脂蛋白电泳图谱与命名
颗粒 密度
乳糜微粒
乳糜微粒 （CM ） 大 小
前β-脂蛋白 极低密度脂蛋白 （VLDL）
β-脂蛋白
低密度脂蛋白 （LDL）
-脂蛋白
高密度脂蛋白 （HDL） 小 大
LP() : 与动脉粥样硬化和血栓形成有关
（二）血浆脂蛋白的组成与结构
脂类
血浆脂蛋白
三酰甘油 磷脂 胆固醇及其酯
载脂蛋白 （ apo）A、B、C、D、E 等；
第一节 概述
一、 脂类的分布和生理功能
分布 占体重（%） 主要功能
三酰甘油
（贮存脂） （可变脂）
脂库
类脂
（基本脂） （固定脂）
生物膜
10 ~ 20
储能、供能
保温，固定，保护 协助维生素吸收
5
生物膜基本成分
胆汁酸，VitD3 , 类固醇激素
二、 脂类的消化和吸收
消化 三酰甘油 胰脂酶
胆盐
甘油 脂肪酸 单酰甘油
脂蛋白电泳
血清蛋白电泳
2、超速离心法（密度分类法）
依据：
各脂蛋白颗粒中脂类含量不同而有不同的密度，
超离心时有不同的沉降率。
超离心法分为四类
血浆
名称
密度
乳糜微粒
（CM ）
（低）
极低密度脂蛋白（VLDL）
低密度脂蛋白 （LDL）
高密度脂蛋白 （HDL）
（高）
两种分类法所得血浆脂蛋白的一一对应关系
电泳法分类 超离心法
含磷脂、胆固醇、 apoA、C、E
胞膜，
胆固醇-OH
CM,VLDL
血液
磷脂酰胆碱上2-脂酰基
PCCAT
溶血磷脂酰胆碱
胆固醇酯
apoC,E转移至CM和VLDL
肝 （胆固醇）
成熟HDL （富含胆固醇酯）
胆汁酸
高密度脂蛋白（HDL）小结
合成部位：肝脏、小肠 主要物质：磷脂、游离胆固醇、apoA、C、E 功能：将肝外组织胆固醇转运到肝脏代谢 HDL↑，有抗动脉粥样硬化的作用
脂肪酸的氧化分解过程
1.脂肪酸的活化（胞质） 2.脂酰辅酶A进入线粒体 3.脂肪酸的-氧化 4.乙酰辅酶A的彻底氧化
2. 能量生成 （16C软脂酸 ）
软脂酸
活化 - 2分子ATP
（7次-氧化）
(脱氢、加水、再脱氢、硫解)
软脂酰CoA
8分子乙酰CoA
7x（FADH2 + NADH+H+）
7 x （1.5 + 2.5）= 28 分子ATP
NAD+
CH2OH
HO–C–H
2. 由脂肪动员而来
CH2OH
甘油
CH2OH HO–C–H
CH2O – P 甘油- 3-磷酸
ADP ATP
（三）三酰甘油 的合成
三、激素对三酰甘油代谢的调节
+ 脂酸合成 乙酰CoA羧化酶，FA合成 酶，柠檬酸裂解酶
胰岛素 TG脂肪酶，肉碱 ﹣ 脂肪动员
脂酰转移酶I
胰高血糖素 肾上腺素 生长素
1.酮体的生成（肝线粒体内）
①
入口 ②
③ 酮体生成
2. 酮体的利用(肝外——心、肾和脑等)
思考题
• 一分子β-羟丁酸或乙酰乙酸彻底氧化生 成多少分子ATP?
3. 酮体代谢的意义
(1) 是肝脏向肝外组织输出脂肪酸类能源物 质的一种方式
(2) 为脑和肌肉等组织提供持续性能源
严重糖尿病 并发酮症酸中毒机理
肾上腺素 胰高血糖素 去甲肾上腺素 生长素 雌激素
（脂解激素）
（+）
（—）
胰岛素 前列腺素E2等 （抗脂解激素）
二酰甘油
FA
单酰甘油
FA
甘油
FA-清蛋白
在组织中进一步代谢
（二） 甘油的代谢 部位：胞质
CH2OH HO–C–H
（ 肝、肾、肠） 甘油激酶
CH2OH HO– C–H
CH2OH
ATP ADP
﹣ 脂酸合成 + TG分解
胰高血糖素的共价调节作用: 激活PKA，使乙酰CoA羧化酶磷酸化而失活 使TG脂肪酶磷酸化而活性增加
思考题
• 为什么嗜好甜食或长期饱食易引起肥胖？ 请写出过程。
第五节 类脂的代谢
类脂包括磷脂、糖脂和类固醇。
一. 甘油磷脂的代谢 二. 胆固醇代谢
磷脂
定义 含磷酸的脂类称磷酯。 分类
10 x 8 = 80分子ATP
净产生ATP数: 8 x 10 + 7 x ( 1.5 +2.5 ) – 2 = 106分子
（四）肝脏氧化脂肪酸的特殊代谢规律
脂酰CoA
（肝内生酮肝外用）
TCAC CO2 + H2O + 能
- 氧化 乙酰CoA
(肝)
生酮酶系 酮体
酮体：包括 乙酰乙酸、 -羟丁酸、丙酮 3 种物质。 只能被肝外组织利用！
乳糜微粒CM代谢小结
合成部位：小肠粘膜细胞 主要物质：甘油三酯约90% 功能：运输外源性甘油三酯和胆固醇酯 半衰期短，空腹血浆不含CM 血CM↑，高脂血症，血浆浑浊
2、极低密度脂蛋白（VLDL）代谢
甘油三酯 （肝合成）
磷脂、胆固醇、 apoB-100、E
肝细胞摄取代谢
LDL 富含胆固醇酯
胆固醇酯 胆固醇酯酶 胆固醇
胆盐
脂肪酸
卵磷脂 磷脂酶A2
胆盐
脂肪酸 溶血卵磷脂
水溶性混合微团 胆盐 吸收入肠黏膜细胞
改造 重新合成
三酰甘油 / 磷脂 / 胆固醇酯
组装
外包一层 载脂蛋白
乳糜微粒（CM）
吸收入血
第二节 血脂
一、血脂的组成与含量
• 组成：
–甘油三酯（triacylglycerols,TG)、磷脂 (phospholipide)、胆固醇(cholesterol)（酯 ester）、游离脂肪酸(free fatty acid,FA)
（1） 脂肪酸的活化：
脂酰辅酶A合成酶
R-COOH + HSCoA
R-CO～SCoA
Mg 2+
ATP 胞质 AMP + PPi
消耗2ATP
（2）脂酰CoA进入线粒体（载体分子—肉碱）
转 移 酶
βα
（ 3
）
脂
肪
β
酸
的

－ 氧 化
少两个碳原子的脂酰CoA
(4) 乙酰CoA 的彻底氧化 乙酰CoA 三羧酸循环 CO2 + H2O + 10ATP
（Metabolism of lipids）
脂肪（三酰甘油, triacylglycerol, TG）
脂类
磷脂(phospholipid, PL)
类脂 (lipoid)
糖脂(glycolipid)
胆固醇及其酯( cholesterol and cholesteryl ester )
主要内容
• 概述 • 血脂 • 三酰甘油的代谢 • 类脂的代谢 • 脂类代谢紊乱
apoB-100
新生VLDL apoCII
HDL
IDL
甘油、脂肪酸
成熟 VLDL
apoCⅡ
LPL
极低密度脂蛋白（VLDL）代谢小结
合成部位：肝脏 主要物质：甘油三酯约60% 功能：运输内源性甘油三酯 VLDL↑，高脂蛋白血症
3、低密度脂蛋白（LDL）的代谢
LDL
富含胆固醇酯ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
与受体结合 进入细胞