第七章脂类代谢

兰州科技职业学院
课程名称：生物化授课教师：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
四、脂类功能
(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- 氧化过程
(1)- 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-碳原子上，故称- 氧化。

(2)- 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CoA
7.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CoA
7 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 -
、丙hydroxybutyrate) 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
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
﹣2+
乙酰CoA、ATP、HCO3﹣、NADP、H 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。

、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、
成肺泡表面活性物质、组成血小板活化因子、组成神经髓鞘。

组
、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、CTP
3.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
( 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
2× CH 3CO~SCoA
乙酰 CoA
硫解酶
HSCoA
CH 3COCH 2 CO~SCoA
乙酰乙酰 CoA
HMGCoA 合酶
CH 3
CO~SCoA
OH
HOOCCH 2CCH 2CO~SCoA
CH 3
HMGCoA
HMGCoA 还原酶
OH
HOOCCH 2CCH
2CH 2OH
2× NADPH+H + 2× NADP +
CoA
H
3
MV A
合成过程复杂，约三十步酶促反应，可分为三个阶段
HSCoA
合成胆固醇的限速酶 : HMGCoA 还原酶
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
胆固醇
LCAT
O
2 -O-P-O － CH 2CH 2 N
+
(CH 3)3 OH
溶血卵磷脂
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)
HO- 胆固醇酯
胆固醇( 140g )
7-脱氢胆固
醇 (皮肤)
醛固酮
类固醇激素 睾丸酮
雌二醇 孕酮
紫外光
排出体外
2. 细胞内存在脂酰 CoA 胆固醇脂酰转移酶 (ACAT)
固醇
内合
皮质醇
胆汁酸盐
粪固 -D
VitD 3
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<0.95 0.95~1.006 1.006~1.063 1.063~1.210
主要含 TG 主要含 TG 主要含胆固醇主要含胆固醇
脂
类
组
98~99 90~95 75~80
50
成蛋
（%）
(%) 白
质
0.5~2 5~10 20~25 50
载
白
脂
组
蛋
成
白组成
apoB48 、 E
AⅠ、A Ⅱ
AⅣ、CⅠ C
Ⅱ、CⅢ
apoB100 、
CⅠ、CⅡ C
Ⅲ、 E
apoB100 apo A Ⅰ、 A
Ⅱ、D
具极性及非极性
基团的载脂蛋白、
磷脂、游离胆固
醇，以单分子层借其
非极性疏水基团与内
部疏水链相联系，极
性基团朝外。

疏水性较强的TG 及胆固醇酯位于内核。

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。

磷脂胆固醇
（ 三 ） 低密度脂蛋白代谢 1. LDL 是由 VLDL 转变而来。

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
3. 载脂蛋白主要由 apo B100、E 组成
4.
VLDL
（apoE 受体 ）
乳糜微粒
小肠
残骸
肝 LPL
受体
外周组织
T
C G E E
TG C Ⅱ CE
（ 二 ） 极低密度脂蛋白代谢
2. 正常人每天降解45%的LDL，其中2/3 经LDL受体途径降解，1/3 由清除细胞清除。

3.LDL 受体代谢
LDL受体广泛分布于肝动脉壁细胞等全身各组织的细胞膜表面，特异识别、结合含apo E 或apo B100 的脂蛋白，故又称apo B、E 受体。

( 四) 高密度脂蛋白代谢
1. 主要在肝合成；小肠亦可合成。

2.HDL是由CM、VLDL代谢时，其表面的apo AⅠ、AⅡ、AⅣ、 C 及磷脂、胆固醇等释放而形成。

3.HDL 的代谢
(1) 成熟的HDL可与肝细胞膜受体结合而被摄取。

(2)HDL 主要参与胆固醇的逆向转运(reverse cholesterol transport, RCT) 即将肝外组织细胞内的胆固醇，通过血循环转运到肝，在肝转化为肝
汁酸后排出体外。

(3)其中的胆固醇酯部分由HDL 转移到VLDL ，少量由HDL 转移到肝。

(4)HDL是apo的储存库。

径
外周组织 LCAT
受体
HL
HDL
LDL
IDL CETP
CE
A-Ⅰ
LDL
A-Ⅰ
胆固
醇
新生HDL
小肠。