脂类代谢本学时

第一节概述一类重要的有机化合物的统称化学组成和化学结构存在巨大差别不溶或微溶于水而易溶于有机溶剂参与代谢及代谢调节代谢障碍与疾病相关一、脂类的概念与组成

脂类（lipids）当前1页，总共90页。(phospholipid,PL)(glycolipid)(cholesterol,cholesterylester)脂类的组成脂肪（三酰甘油/甘油三酯,triaclyglycerol,TAG）（fat）

磷脂糖脂胆固醇及胆固醇酯

类脂（lipids）脂类（lipiod）p117当前2页，总共90页。二、脂类的生理功能1.供能和储能：1g脂肪放能38kJ2.生物膜成分：

磷脂、胆固醇3.内分泌：

脂肪组织→瘦蛋白、脂联素、抵抗素4.信号分子的前体：胆固醇→维生素D3、类固醇激素磷脂→肌醇三磷酸和二酰甘油花生四烯酸→前列腺素、血栓素和白三烯等5.其他功能胆固醇→胆汁酸→脂类消化吸收磷脂→血浆脂蛋白→转运脂类食物脂→脂溶性维生素消化吸收磷脂酰胆碱→肺泡表面活性物质及血小板活性因子p117当前3页，总共90页。膳食中的脂类主要是三酰甘油，少量的磷脂、胆固醇及胆固醇酯三、脂类的消化吸收主要场所：小肠上段消化：消化产物：单酰甘油、脂肪酸、胆固醇及溶血磷脂等，形成更小的混合微粒乳化作用：胆汁酸盐，乳化成脂小滴消化酶：胰液中的胰脂酶、胆固醇酯酶、磷脂酶A2、辅脂酶同时与胰脂酶和三酰甘油结合p117当前4页，总共90页。吸收：①含短（2~4C）、中（6~10C）链脂肪酸的TAG

乳化后直接被吸收肠粘膜细胞内水解为脂肪酸和甘油经门静脉入血②含长链（12~26C）脂肪酸的TAG

肠道内分解为MAG+脂肪酸肠粘膜细胞内重新合成TAG形成乳糜微粒进入淋巴循环血循环分2种情况：吸收当前5页，总共90页。第一节概述第二节血浆脂蛋白第三节三酰甘油的中间代谢第四节磷脂的代谢第五节胆固醇代谢第六节脂肪酸源激素的代谢（自学）当前6页，总共90页。第二节血浆脂蛋白血浆中的脂类统称血脂三酰甘油（TAG）磷脂（PL）糖脂胆固醇（FC）胆固醇酯（CE）游离脂肪酸p118当前7页，总共90页。来源内源性：体内合成或脂肪动员释放外源性：食物中脂的消化吸收去路*

氧化分解*构成生物膜*进入脂库储存*转变为其他物质血脂的来源与去路当前8页，总共90页。

脂蛋白（lipoprotein）p118是指由血浆中的脂质和载脂蛋白组成的可溶性生物大分子，是脂类在血浆中的运输形式。当前9页，总共90页。（一）超速离心法（密度分类法）乳糜微粒（chylomicron,CM）极低密度脂蛋白(verylowdensitylipoprotein,VLDL)低密度脂蛋白

（lowdensitylipoprotein,

LDL

）高密度脂蛋白（highdensitylipoprotein,

HDL

）分类基础：蛋白质和脂类含量不同→密度不同p118一、血浆脂蛋白的分类26℃，超速离心1.210g/ml1.063g/ml1.006g/ml1.210g/ml1.063g/ml1.006g/ml当前10页，总共90页。+-α-脂前β脂β-脂蛋白蛋白蛋白

乳糜微粒CM（二）电泳法

p118分类基础：电场迁移率的差别，电荷/质量比值血浆脂蛋白琼脂糖凝胶电泳示意图当前11页，总共90页。

CMCM

-VLDL

前-LDL

-HDL

电泳超速离心

血浆脂蛋白当前12页，总共90页。血浆脂蛋白的分类、合成部位及生理功能分类密度法乳糜微粒极低密度脂蛋白低密度脂蛋白高密度脂蛋白（CM）（VLDL）（LDL）（HDL）电泳法乳糜微粒前-脂蛋白-脂蛋白-脂蛋白合成部位小肠肝血肝、肠生理功能转运外源性转运内源性转运胆固醇逆向转运胆固三酰甘油三酰甘油到全身组织醇回肝p119当前13页，总共90页。组成蛋白质1~25~1020~2545~55(%)脂类98~9990~9575~8045~55三酰甘油84~8850~548~106~8磷脂816~2020~2421~23胆固醇4

20~2243~4718~20游离16~86~104酯化312~1637~3915性质密度<0.950.95~1.0061.006~1.0631.063~1.210Sf值>40020~4000~20沉降颗粒直径(nm)90~100030~9020~307.5~10

分类密度法乳糜微粒极低密度脂蛋白低密度脂蛋白高密度脂蛋白（CM）（VLDL）（LDL）（HDL）电泳法乳糜微粒前-脂蛋白-脂蛋白-脂蛋白p119主要载脂蛋白B-48B-100B-100A-IA-IC-IIA-IICEEC-I二、血浆脂蛋白的组成当前14页，总共90页。又分为若干亚类如：ApoA：A-I、A-II、A-ⅣApoB：B-100、B-48ApoC：C-I、-II、-IIIApoE：E-2、E-3、E-4脂蛋白中的蛋白质成分称为载脂蛋白（一）载脂蛋白（apolipoprotein，Apo）分类20种，五类：ApoA、B、C、D、Ep120ApoC-III0ApoC-III1ApoC-III2含唾液酸数目不同当前15页，总共90页。2.是脂质代谢酶的调节因子ApoAI和CI激活磷脂酰胆碱-胆固醇酰基转移酶LCATApoCII激活脂蛋白脂肪酶（LPL）ApoCIII抑制LPL3.受体识别功能

ApoA-I、B-100和E分别识别HDL、LDL和CM残粒受体p120（二）载脂蛋白的功能1.是脂蛋白必不可少的结构成分双性α螺旋结构(amphipathicα-helix)亲脂的非极性面亲水的极性面当前16页，总共90页。人血浆载脂蛋白的结构、功能及含量载脂蛋白分子量氨基酸数分布a功能血浆含量(mg/dl)AⅠ28300243HDL激活LCAT,识别HDL受体123.84.7

AⅡ17500772HDL稳定HDL结构,激活HL335AⅣ46000371HDL,CM辅助激活LPL172△B1005127234536VLDL,LDL识别LDL受体87.314.3

B482640002152CM促进CM合成?CⅠ650057CM,VLDL,HDL激活LCAT?7.82.4CⅡ880079CM,VLDL,HDL激活LPL5.01.8CⅢ890079CM,VLDL,HDL抑制LPL,抑制肝apoE受体11.83.6D22000169HDL转运胆固醇酯104△

E34000299CM,VLDL,NDL识别LDL受体3.51.2J70000427HDL结合转运脂类,补体激活10△(a)5000004529LP(a)抑制纤溶酶活性0~120△CETP64000493HDL,d>1.21转运胆固醇0.190.05△PTP69000?HDL,d>1.21转运磷脂?当前17页，总共90页。三、血浆脂蛋白的结构脂质中心核单层外壳三酰甘油（CM、VLDL）胆固醇脂（LDL、HDL）磷脂胆固醇载脂蛋白内在载脂蛋白（结合紧密）：ApoB-100外在载脂蛋白（结合松散）：ApoE、Cp120当前18页，总共90页。1.来源：小肠粘膜细胞2.功能：转运膳食三酰甘油的主要形式3.代谢特点：半衰期短，不足半小时4.异常：空腹过夜后，乳糜微粒血症四、血浆脂蛋白的代谢（一）乳糜微粒的代谢p121当前19页，总共90页。(freefattyacid,FFA)PI,IIp122当前20页，总共90页。水解三酰甘油激活因子是ApoC-II，ApoC-III抑制其活性脂肪、骨骼肌、心肌及乳腺含量丰富肝外组织合成通过氨基多糖锚定于毛细血管内皮脂蛋白脂肪酶（LPL）：p122当前21页，总共90页。（二）极低密度脂蛋白的代谢1.来源：肝细胞2.原料：糖，乳糜微粒残粒，脂肪动员3.功能：转运内源性三酰甘油的主要形式4.代谢特点：半衰期6~12h5.异常：三酰甘油来源↑，肝功能障碍等可形成脂肪肝p122当前22页，总共90页。PP蓄积引起III型高脂血症p123当前23页，总共90页。（三）低密度脂蛋白

1.来源：血液，由VLDL转化而来2.功能：转运肝胆固醇到全身组织3.代谢特点：半衰期2~4天p124当前24页，总共90页。2/3LDL通过受体介导途径降解1/3LDL通过巨噬细胞等非受体介导途径清除游离胆固醇调节胆固醇合成的机制：反馈抑制胆固醇合成的限速酶；激活脂酰CoA-胆固醇酰基转移酶；转录水平抑制LDL受体合成；p124当前25页，总共90页。（四）高密度脂蛋白的代谢

1.来源：肝及小肠2.功能：参与胆固醇的逆向转运，将胆固醇由肝外组织转运至肝内代谢，降低血胆固醇。p125当前26页，总共90页。血脂：血液中的脂类。血脂异常的认识过程：五、血脂测定与血脂异常p1261950s，认识到血脂水平与动脉粥样硬化的联系，建立和改进了胆固醇和三酰甘油的测定方法提出高脂血症1960s，认识到血脂异常必然反映脂蛋白异常提出高脂蛋白血症近来，认识到脂蛋白的升高或降低都可能导致血脂异常提出异常脂蛋白血症当前27页，总共90页。高脂蛋白血症分型

分型血浆脂蛋白变化血脂变化Ⅰ乳糜微粒增高三酰甘油胆固醇Ⅱa低密度脂蛋白增加胆固醇Ⅱb低密度及极低密度胆固醇三酰甘油脂蛋白同时增加Ⅲ中间密度脂蛋白增胆固醇三酰甘油加(电泳出现宽带)

Ⅳ极低密度脂蛋白增加三酰甘油Ⅴ极低密度脂蛋白及三酰甘油胆固醇乳糜微粒同时增加当前28页，总共90页。分层TGLDL-ChHDL-ChTAG合适范围<5.18mmol/L(200mg/dl)<3.37mmol/L(130mg/dl)≥1.04mmol/L(40mg/dl)<1.70mmol/L(150mg/dl)边缘升高5.18~6.19mmol/L(200~239mg/dl)3.37~4.12mmol/L(130~159mg/dl)1.70~2.25mmol/L(150~199mg/dl)升高≥6.22mmol/L(240mg/dl)≥4.14mmol/L(160mg/dl)≥1.55mmol/L(60mg/dl)≥2.26mmol/L(200mg/dl)降低<1.04mmol/L(40mg/dl)表5-3成人血脂水平分层标准p127当前29页，总共90页。第一节概述第二节血浆脂蛋白第三节三酰甘油的中间代谢第四节磷脂的代谢第五节胆固醇代谢第六节脂肪酸源激素的代谢（自学）当前30页，总共90页。第三节三酰甘油的中间代谢三酰甘油通式当前31页，总共90页。–一、脂肪酸的化学1.脂肪酸的分类H3C–(CH2)n–C–C–C=OOH321ω-1βα饱和脂肪酸不饱和脂肪酸顺式~反式~单不饱和~多不饱和~命名系统命名：Δ法ω命名法：如亚油酸18:2Δ9,12如亚油酸ω-6族p127当前32页，总共90页。表5-4常见脂肪酸的命名、分类和主要来源习惯命名系统命名ω-族主要来源月桂酸12:0动物和植物食物豆蔻酸14:0动物和植物食物软脂酸16:0动物和植物食物硬脂酸18:0动物和植物食物花生酸20:0动物和植物食物棕榈油酸16:1Δ9ω-7动物和植物食物油酸18:1Δ9ω-9动物和植物食物亚油酸18:2Δ9,12ω-6大豆、花生等植物油α-亚油酸18:3Δ9,12,15ω-3芝麻、胡桃等油脂γ-亚麻酸18:3Δ6,9,12ω-6芝麻、胡桃等油脂花生四烯酸20:4Δ5,8,11,14ω-6花生等植物油EPA20:5Δ5,8,11,14,17ω-3深海鱼油、人乳DPA22:5Δ7,10,13,16,19ω-3深海鱼油、人乳DHA22:6Δ4,7,10,13,16,19ω-3深海鱼油、人乳p128当前33页，总共90页。2.脂肪酸的来源营养必需脂肪酸：nutritionalessentialfattyacid非营养必需脂肪酸：non-nutritionalessentialfattyacid机体需要但自身不能合成、必须由膳食摄入的脂肪酸p128当前34页，总共90页。+H2O,-脂肪酸+H2O,-脂肪酸+H2O,-脂肪酸二、三酰甘油的动员储存于脂肪组织中的三酰甘油，被脂肪酶逐步水解为游离脂肪酸和甘油释放入血并被机体组织利用的过程。脂肪动员限速酶：

三酰甘油脂肪酶，又称激素敏感脂肪酶

（hormone-sensitivetriglyceridelipase，HSL）

过程TAGDAGMAG甘油TAG脂肪酶DAG脂肪酶MAG脂肪酶p128当前35页，总共90页。抗脂解激素：（饱食）

胰岛素和前列腺素脂解激素：（禁食、饥饿、交感神经兴奋）

甲状腺素、肾上腺素、去甲肾上腺素、胰高血糖素、促肾上腺皮质激素脂肪动员的调节：p128当前36页，总共90页。

CH2OH（肝、肾、肠）甘油激酶CH2OHHO–C–HHO–C–HCH2OHATPADPCH2O–P

甘油

α-磷酸甘油NAD+NADH++H+CH2OHCOCH2O–P磷酸二羟丙酮糖酵解三、甘油的代谢脂肪组织和骨骼肌甘油激酶活性低不能利用甘油p134当前37页，总共90页。四、脂肪酸的分解代谢组织定位：除脑和成熟红细胞外的大多数组织，肝、肌肉最活跃（一）脂肪酸的活化细胞定位：胞液（内质网和线粒体外膜）消耗了2个~P，-2ATPp129当前38页，总共90页。载体：肉碱（L-3-羟基-4-三甲氨基丁酸）

（二）脂酰CoA进入线粒体酶：线粒体内膜外侧：肉碱脂酰转移酶I（CATI,限速酶）线粒体内膜内侧：肉碱脂酰转移酶II（CATII）过程：p129当前39页，总共90页。外侧内侧线粒体内膜脂酰COA肉碱CATICOA脂酰-肉碱COA脂酰COAβ│氧化CATII肉碱-脂酰肉碱转位酶脂酰-肉碱肉碱当前40页，总共90页。p129当前41页，总共90页。过程

脱氢，水化，再脱氢，硫解（三）脂肪酸的β-氧化脂肪酸的主要氧化方式是α-β碳原子的裂解和β碳原子的氧化，故称β-氧化。定位

线粒体1.偶数碳饱和脂肪酸的氧化p130当前42页，总共90页。①脱氢反式Δ2烯脂酰CoA脂酰CoA能量生成：生成FADH2，可生成1.5分子ATPp130当前43页，总共90页。②水化2烯脂酰CoA水合酶L-3-羟脂酰CoA反式Δ2烯脂酰CoAp130当前44页，总共90页。③再脱氢能量生成：生成NADH+H+,可生成2.5分子ATP22-酮脂酰CoAL-3-羟脂酰CoA羟脂酰CoA脱氢酶p130当前45页，总共90页。④硫解2-酮脂酰CoA少2C的脂酰CoA乙酰CoA反复进行-氧化，偶数碳脂肪酸生成乙酰CoAp130当前46页，总共90页。p131当前47页，总共90页。2.不饱和脂肪酸的氧化异构酶NADPH依赖性还原酶不饱和脂肪酸（顺式）β-氧化反式Δ2烯脂酰CoAp130当前48页，总共90页。3.奇数碳脂肪酸的氧化奇数碳脂肪酸β-氧化乙酰CoA丙酰CoA→甲基丙二酰CoA琥珀酰CoA彻底氧化糖异生p130当前49页，总共90页。以棕榈酸（16C）为例CH3（CH2）14CO~SCoA+7FAD+7NAD++7CoASH+7H2O7次β-氧化

8CH3CO~SCoA+7FADH2+7（NADH+H+）7分子FADH21.5X7=10.5分子ATP7分子（NADH+H+）

2.5X7=17.5分子ATP8分子CH3CO~SCoA10X8=80分子ATP————————————————————————————

总计108分子ATP

减去脂肪酸活化时消耗的2分子ATP————————————————————————————

净生成

106分子ATP（四）ATP生成p130当前50页，总共90页。（五）脂肪酸氧化的其他方式1.α-氧化2.ω-氧化脑等内质网和线粒体进行由羟化酶和脱羧酶等催化支链脂肪酸的氧化酶缺乏：末梢神经炎等内质网需羟化酶产物为琥珀酸和己/辛二酸等p130当前51页，总共90页。（六）脂肪酸氧化的调节与糖代谢相协调血糖↑→胰岛素↑→脂肪动员↓，脂肪酸氧化↓血糖↓→胰岛素↓→脂肪动员↑，脂肪酸氧化↑p131当前52页，总共90页。五、脂肪酸的合成部位：许多组织，主要是肝和肾细胞定位：胞液原料：乙酰CoA—来自葡萄糖的分解NADPH—来自磷酸戊糖途径ATP，HCO3-，生物素，Mn2+（一）合成部位及原料p132当前53页，总共90页。（二）乙酰CoA及NADPH的来源1.乙酰CoA的来源来自葡萄糖的分解，经“柠檬酸-丙酮酸循环”转移到胞液2.NADPH的来源磷酸戊糖途径柠檬酸-丙酮酸循环p132当前54页，总共90页。柠檬酸草酰乙酸苹果酸丙酮酸丙酮酸草酰乙酸柠檬酸线粒体内膜ATPCoA乙酰CoANADH+H+NAD+NADP+CO2+NADPH+H+葡萄糖乙酰CoACoACO2H2OATP丙酮酸羧化酶柠檬酸合酶柠檬酸－丙酮酸循环苹果酸脱氢酶基质胞液ADP+Pi柠檬酸裂解酶苹果酸酶当前55页，总共90页。p133当前56页，总共90页。（三）合成反应及催化酶系是以丙二酸单酰CoA为基础的连续反应1.丙二酸单酰CoA的合成

CH3CO~SCoAHOOCCH2CO~SCoAHCO3-

、ATP

乙酰CoA丙二酸单酰CoA乙酰CoA羧化酶（生物素，限速酶）p132当前57页，总共90页。乙酰-CoA+7丙二酸单酰-CoA+14NADPH+14H+

棕榈酸+7CO2+14NADP++8CoASH+6H2O2.脂肪酸的合成16C棕榈酸的合成，7次重复，每次+2C脂肪酸合成酶系

原核：7种酶蛋白及酰基载体蛋白复合体

真核：含7种酶活性的多功能酶p132重复进行缩合、加氢、脱水、再加氢当前58页，总共90页。11SHSHCys亚基划分SHSHCys功能划分23654ACP723654ACP71.乙酰转移酶2.丙二酸单酰转移酶3.-酮脂酰合酶4.-酮脂酰还原酶5.脱水酶6.烯脂酰还原酶7.硫酯酶酰基载体蛋白（ACP,含4’-磷酸泛酰氨基乙硫醇辅基）脂肪酸合成酶二聚体E-半光-SHE-半光-SHACP-泛-SHACP-泛-SH当前59页，总共90页。脱水加氢缩合

再加氢攻击继续延长乙酰转移酶丙二酸单酰转移酶-酮脂酰合成酶-酮脂酰还原酶脱水酶烯脂酰还原酶硫酯酶当前60页，总共90页。3.脂肪酸碳链的延长细胞定位：滑面内质网或线粒体4.不饱和脂肪酸的合成细胞定位：滑面内质网酶：去饱和酶（Δ9~羧基碳间形成双键）营养必需脂肪酸：亚油酸18:2Δ9,12,属ω-6亚麻酸18:3Δ9,12,15,属ω-3花生四烯酸20:4Δ5,8,11,14,属ω-6EPA20:5Δ5,8,11,14,17DPA22:5Δ7,10,13,16,19

DHA22:6Δ4,7,10,13,16,19

p133当前61页，总共90页。5.脂肪酸合成的调节限速酶：乙酰CoA羧化酶别构调节别构激活剂：柠檬酸能量充足别构抑制剂：棕榈酰CoA能量不足，脂肪动员化学修饰调节磷酸化：失活肾上腺素等脱磷酸：活性胰岛素p134当前62页，总共90页。六、三酰甘油的合成组织部位：肝（主要）、脂肪组织、小肠细胞细胞定位：内质网原料：磷酸甘油、脂酰CoA过程：p134二酰甘油三酰甘油当前63页，总共90页。（一）酮体的生成部位：肝线粒体原料：乙酰CoA（来自脂肪酸的-氧化）过程：七、酮体的生成和利用酮体是脂肪酸在肝氧化分解时的正常产物。包括乙酰乙酸（30%）、-羟丁酸（70%）和丙酮。p135当前64页，总共90页。HMGCoA合成酶HSCoAHMGCoA裂解酶

CO2NADHNAD+β-羟丁酸脱氢酶β-氧化缩合硫解酶OHHSCoAHMG-CoA合酶（限速酶）硫解酶HMG-CoA裂合酶-羟丁酸脱氢酶（3-羟-3-甲基戊二酸单酰CoA）当前65页，总共90页。p136当前66页，总共90页。（二）酮体的利用部位：肝外组织（心、脑、肾、骨骼肌）

肝内生酮，肝外用p136当前67页，总共90页。（三）酮体生成的意义长期饥饿或糖供应不足,酮体可代替葡萄糖长期禁食、高脂低糖膳食及糖尿病时，酮体生成过多，引起酮血症、酮尿症、酮症性酸中毒

酮体是肝输出脂肪酸类能源物质的一种形式特点:小、溶于水、能通过血脑屏障和毛细血管壁意义:p137血酮体<0.2mmol/L，尿酮体≤1mg/d当前68页，总共90页。第一节概述第二节血浆脂蛋白第三节三酰甘油的中间代谢第四节磷脂的代谢第五节胆固醇代谢第六节脂肪酸源激素的代谢（自学）当前69页，总共90页。第四节磷脂的代谢一、磷脂的组成与分类磷脂甘油磷脂鞘磷脂p138当前70页，总共90页。磷脂酰胆碱鞘磷脂当前71页，总共90页。二、甘油磷脂的代谢（一）甘油磷脂的合成代谢

细胞定位：内质网原料*脂肪酸、甘油来自葡萄糖*必需脂肪酸来自植物油*胆碱、乙醇胺来自食物或Ser、Met转变*ATP供能*CTP供能并作为活性载体p138当前72页，总共90页。p139特征：*二酰甘油是共同前体*需CTP活化含氮碱活化二酰甘油丝氨酸磷脂酰丝氨酸当前73页，总共90页。（二）甘油磷脂的分解由磷脂酶催化磷脂酶A1磷脂酶A2磷脂酶C磷脂酶D磷脂酶B1磷脂酶B2p139当前74页，总共90页。第一节概述第二节血浆脂蛋白第三节三酰甘油的中间代谢第四节磷脂的代谢第五节胆固醇代谢第六节脂肪酸源激素的代谢（自学）当前75页，总共90页。第五节胆固醇代谢p141一、胆固醇的结构与生理功能环戊烷多氢菲骨架，27C存在形式：胆固醇----代谢形式胆固醇酯----储存形式生理功能：是动物生物膜的结构成分是一些重要