第九章脂类代谢

第一节脂类的概念及生理作用第一节脂类的概念及生理作用

第二节脂肪的水解第二节脂肪的水解

第三节甘油的代谢第三节甘油的代谢

第四节脂肪酸的 β- 氧化作用第四节脂肪酸的 β- 氧化作用

第一节脂类的概念及生理作用

脂类（ lipids ）是生物体维持正常生命活动不可缺少的一大类有机化合物，是与糖类、蛋白质、核酸并列为四大类重要基本物质之一。脂类的一个共性就是难溶于水，易溶于有机溶剂。脂类的生物学功能主要包括：

1 g 脂肪： 38 kJ （ 9kcal ） 1 g 葡萄糖： 16.9kJ （ 4kca

l ）脂肪是非极性化合物，以无水状态贮存糖原是极性化合物，以水合形式贮存

同等重量计算，脂肪的代谢能量实际高达糖原的 6 倍

一、供能、贮能

二、是生物细胞的结构物质类脂：胆固醇，磷脂其中的磷脂是构成细胞生物膜（ Biomembran

e ）的重要结构物质。

三、生物活性物质前列腺素， VD，性激素

四、缓冲作用

脂的分类

(1) 单纯脂——是脂肪酸和醇类所形成的酯，其中典型的为甘油三酯。

(2) 复合脂——除醇类、脂肪酸外还含有其它物质，如磷酸、含氮化合物、糖基及其衍生物、鞘氨醇及其衍生物等。磷脂

(3) 其它脂——为一类不含有脂肪酸、非皂化的脂，包括萜类、前列腺素类和甾类化合物等。

单纯脂

C H O

C H O2

C H O2

C

OC

O

C

OR 2

R 1

R 3

O C H

C H O2

C H O2

C

O C

O

C

OR 2

R 1

R 3

C H O

C H O2

C H O2

C

OC

O

C

OR 2

R 1

R 3

或 O C H

C H O2

C H O2

C

O C

O

C

OR 2

R 1

R 3

C H O

C H O2

C H O2

C

OC

O

C

OR 2

R 1

R 3

O C H

C H O2

C H O2

C

O C

O

C

OR 2

R 1

R 3

C H O

C H O2

C H O2

C

OC

O

C

OR 2

R 1

R 3

或 O C H

C H O2

C H O2

C

O C

O

C

OR 2

R 1

R 3

C H O

C H O2

C H O2

C

OC

O

C

OR 2

R 1

R 3

O C H

C H O2

C H O2

C

OC

O

C

OR 2

R 1

R 3

C H O

C H O2

C H O2

C

OC

O

C

OR 2

R 1

R 3

或 O C H

C H O2

C H O2

C

OC

O

C

OR 2

R 1

R 3

第二节脂肪的水解

甘油在甘油激酶的催化下，被磷酸化成 3- 磷酸甘油，然后氧化脱氢生成磷酸二羟丙酮。

其反应如下：

第三节甘油的水解

其中第一步反应需要消耗 ATP ，而第二步反应可生成还原辅酶Ⅰ。

磷酸二羟丙酮为磷酸丙糖，是糖酵解途径的中间产物，因此既可以继续氧化，经丙酮酸进入三羧酸循环彻底氧化成 CO2 和水，又可经糖异生作用合成葡萄糖，乃至合成多糖。

第四节脂肪酸的水解

步骤

一、脂肪酸的活化（线粒体外膜）

二、脂肪酸的转运

三、脂肪酸的 β- 氧化过程（线粒体基质）

四、氧化磷酸化（线粒体基质）

- 氧化作用的部位：

油料作物种子萌发时

乙醛酸循环体 (glyoxysome ，简称乙醛酸体 )

线粒体基质

一、脂肪酸的活化

脂肪酸的活化是指脂肪酸的羧基与 CoA 酯化成脂酰 CoA 的过程。反应如下：

脂肪酸的活化需要 ATP 的参与。每活化 1分子脂肪酸，需要 1分子 ATP 转化为 AMP ，即要消耗 2个高能磷酸键。这可以折算成需要 2分子 ATP 水解成 ADP 。

在体内，焦磷酸很快被磷酸酶水解，使得反应不可逆。

二、脂肪酸的转运

脂肪酸的 - 氧化作用通常是在线粒体的基质中进行的，中、短链脂肪酸可直接穿过线粒体内膜，而长链脂肪酸需依靠肉碱（也叫肉毒碱， Carnitine ）携带，以脂酰肉碱的形式跨越内膜而进入基质，故称肉碱转运。

肉碱（也叫肉毒碱， Carnitine ）的结构如下：

肉毒碱是季胺类化合物，是一种人体必需的营养素，有着重要的生物学功能和临床应用价值。近年来肉毒碱在心脑血管疾病、消化疾病、儿童疾病的预防和治疗，以及血液透析病人的营养支持和运动医学等领域已得到广泛的研究和应用。

其中的肉碱脂酰转移酶Ⅰ和Ⅱ是一组同工酶。前者在线粒体外催化脂酰 CoA上的脂酰基转移给肉碱，生成脂酰肉碱；后者则在线粒体内将运入的脂酰肉碱上的脂酰基重新转移至 CoA ，游离的肉碱被运回内膜外侧循环使用。

三、脂肪酸的 β- 氧化

脂酰 CoA 进入线粒体后，经历多次 - 氧化作用而逐步降解成多个二碳单位 —— 乙酰 CoA 。

每次 - 氧化作用包括四个步骤：

1. 偶数碳链脂肪酸的氧化

a. 氧化（脂酰辅酶 A 脱氢酶）

b. 水合（烯脂酰 CoA 水合酶）

c. 氧化（羟脂酰 CoA 脱氢酶）

d. 断裂 / 硫解（ - 酮脂酰 CoA 硫解酶）

乙酰 CoA

对于长链脂肪酸，需要经过多次 - 氧化作用，每次降解下一个二碳单位，直至成为二碳（当脂肪酸含偶数碳时）或三碳（当脂肪酸含奇数碳时）的脂酰 CoA 。

下图是软脂酸（棕榈酸 C15H31COOH）的 - 氧化过程，它需经历七轮 - 氧化作用而生成 8分子乙酰 CoA 。

对于偶数碳饱和脂肪酸， - 氧化过程的化学计量：

脂肪酸在 - 氧化作用前的活化作用需消耗能量，即 1分子 ATP 转变成了 AMP ，消耗了 2 个高能磷酸键，相当于2分子 ATP 。

在 - 氧化过程中，每进行一轮，使 1 分子 FAD 还原成 FADH2 、 1 分子 NAD+ 还原成 NADH，两者经呼吸链可分别生成 2分子和 3分子 ATP ，因此每轮 - 氧化作用可生成5分子 ATP 。

- 氧化作用的产物乙酰 CoA 可通过三羧酸循环而彻底氧化成 CO2 和水，同时每分子乙酰 CoA 可生成 12 分子 ATP 。

在油料种子萌发时乙醛酸体中通过 - 氧化产生的乙酰 CoA 一般不用作产能形成 ATP ，而是通过乙醛酸循环（见后）转变成琥珀酸，再经糖的异生作用转化成糖。

1分子软脂酸彻底氧化生成 ATP 的分子数

一次活化作用 -27 轮 - 氧化作用 +5×7 = +35

8分子乙酰 CoA 的氧化 +12×8 = +96总计 +129

大多数脂肪酸含偶数碳原子，它们通过 - 氧化可全部转变成乙酰 CoA ，但一些植物和海洋生物能合成奇数碳脂肪酸，它们在最后一轮 - 氧化作用后，产生丙酰 CoA 。

2. 奇数碳链脂肪酸的氧化

丙酰 CoA 的代谢在动物体内依照如下图所示的途径进行，先进行羧化，然后经过两次异构化，形成琥珀酰 CoA 。

油酰 CoA 的氧化

生物体中的不饱和脂肪酸的双键都是顺式构型，而且位置也相当有规律 —— 第一个双键都是在 C9和

C10 之间（写作 9 ），以后每隔三个碳原子出现一个。例如，亚油酸 18:29 ， 12； -亚油酸 18:39,12,15。

3.不饱和脂肪酸的氧化

不饱和脂肪酸的氧化与饱和脂肪酸基本相同，只是某些步骤还需其它酶的参与，现以油酸为例加以说明。

它经历了三轮 - 氧化作用后，产物在 , 位有一顺式双键，因此接下来的反应不是脱氢，而是双键的异构化，生成反式的 ,双键，然后 - 氧化作用继续正常进行。因此油酸的氧化与相同碳的饱和脂肪酸（硬脂酸）相比，只是以一次双键异构化反应取代了一次脱氢反应，所以少产生一分子 FADH2 。

不仅是单不饱和脂肪酸，所有的多不饱和脂肪酸的前四轮 - 氧化作用都与油酸相类同，都在第四轮时需要一种异构酶的参与。

脂肪酸在一些酶的催化下，在 a-碳原子上发生氧化作用，分解出一个一碳单位 CO2 ，生成缩短了一个碳原子的脂肪酸。这种氧化作用称为脂肪酸的a- 氧化作用。

四、脂肪酸的 α- 氧化途径

- 氧化作用是 1956 年由 P.K.Stumpf 首先在植物种子和叶片中发现的，后来在动物脑和肝细胞中也发现了脂肪酸的这种氧化作用。

该途径以游离脂肪酸作为底物，在 -碳原子上发生羟化（ -OH ）或氢过氧化（ -OOH），然后进一步氧化脱羧，其可能的机理下图所示。

- 氧化作用对于生物体内

奇数碳脂肪酸的形成；

含甲基的支链脂肪酸的降解；

过长的脂肪酸（如 C22 、 C24）的降解

起着重要的作用

哺乳动物将绿色蔬菜中植醇降解就是通过这种途径而实现的

脂肪酸的 - 氧化是指脂肪酸的末端（ -端）甲基发生氧化，先转变成羟甲基，继而再氧化成羧基，从而形成 a, - 二羧酸的过程。

五、脂肪酸的 - 氧化途径

生成的 ,- 二羧酸可从两端进行 β- 氧化作用而降解。

动物体内的十二碳以下的脂肪酸常常通过 - 氧化途径进行降解。

植物体内的在 -端具有含氧基团（羟基、醛基或羧基）的脂肪酸大多也是通过 - 氧化作用生成的，这些脂肪酸常常是角质层或细胞壁的组成成分。

一些需氧微生物能将烃或脂肪酸迅速降解成水溶性产物，这种降解过程首先要进行 - 氧化作用，生成二羧基脂肪酸后再通过 - 氧化作用降解，如海洋中的某些浮游细菌可降解海面上的浮油，其氧化速率可高达 0.5 克 / 天/平方米。

乙醛酸循环不存在于动物及高等植物的营养器官内，它存在于一些细菌、藻类和油料植物的种子的乙醛酸体中。

油料植物的种子中主要的贮藏物质是脂肪，在种子萌发时乙醛酸体大量出现，由于它含有脂肪分解和乙醛酸循环的整套酶系，因此可以将脂肪分解，并将 2 分子乙酰 CoA 合成 1 分子四碳化合物琥珀酸。

六 . 乙醛酸循环（ Glyoxylate cycle ）

微生物、植物细胞内脂肪酸氧化分解为乙酰 CoA 之后，在乙醛酸体（ glyoxysome ）内生成琥珀酸、乙醛酸和苹果酸；琥珀酸可用于糖的合成，该过程称为乙醛酸循环（ glyoxylic acid cycle,GAC ）。

动物和人类细胞中没有乙醛酸体，无法将脂肪酸转变为糖。

植物和微生物有乙醛酸体。油料植物种子(花生、油菜、棉籽等 ) 萌发时存在着能够将脂肪酸转化为糖的乙醛酸循环。

水稻叶片中也分离出了乙醛酸循环中的两个关键酶——异柠檬酸裂解酶和苹果酸合成酶。

琥珀酸可异生成糖并以蔗糖的形式运至种苗的其它组织供给它们生长所需的能源和碳源；而当种子萌发终止、贮脂耗尽，同时叶片能进行光合作用时，植物的能源和碳源可以由太阳光和 CO2获得时，乙醛酸体的数量迅速下降以至完全消失。

对于一些细菌和藻类，乙醛酸循环使它们能以乙酸盐为能源和碳源生长。

1. 乙醛酸循环的过程


乙醛酸循环的净结果是把两分子乙酰 CoA 转变成一分子琥珀酸。其总反应为：


乙醛酸循环与三羧酸循环相比，可以看成是三羧酸循环的一个支路，它在异柠檬酸处分支，绕过了三羧酸循环的两步脱羧反应，因而不发生氧化降解。

参与乙醛酸循环的酶除了异柠檬酸裂解酶和苹果酸合酶外，其余的酶都与三羧酸循环的酶相同。

异柠檬酸裂解酶和苹果酸合酶是乙醛酸循环的关键酶。

由乙醛酸循环转变成的琥珀酸，需要在线粒体中通过三羧酸循环的部分反应转化为苹果酸，然后进入细胞质，沿糖异生途径转变成糖类。

乙醛酸循环中有苹果酸中间体，它也可以到细胞质中异生成糖，但它需要及时回补，以保证循环的正常进行，这仍来自循环的产物琥珀酸在线粒体中的转变。

由脂肪酸的 - 氧化及其它代谢所产生的乙酰 C

oA ，在一般的细胞中可进入三羧酸循环进行氧化分解；但在动物的肝脏、肾脏、脑等组织中，尤其在饥饿、禁食、糖尿病等情形下，乙酰 CoA 还有另一条代谢去路，最终生成乙酰乙酸、 - 羟丁酸和丙酮，这三种产物统称为酮体（ ketone bodies ）。

八 . 酮体代谢

1. 酮体的合成

(1) 两分子乙酰 CoA 缩合成乙酰乙酰 CoA ，反应由硫解酶催化。此外，脂肪酸 β- 氧化作用的最后一轮也能产生乙酰乙酰 CoA 。

八 . 酮体代谢

C H 3 S C o A

O

C

乙酰 C o A

C H 3 S C o A

O

C

乙酰 C o A

硫解酶H S C o A

乙酰乙酰 C o A

C H 3 C H 2C S C o A

OO

C

C H 3 S C o A

O

C

乙酰

C H 3 S C o A

O

C

乙酰

硫解酶H S C o A


OO

C

1. 酮体的合成

(2) 又一分子乙酰 CoA 与乙酰乙酰CoA缩合，生成 -

羟 -- 甲基戊二酸单酰 CoA （ HMG-

CoA ），反应由 H

MG-CoA 合成酶催化。

八 . 酮体代谢

H S C o A

H O2

C H 3 S C o A

O

C

乙酰C o A

- - -羟甲基戊二酸单酰 C o A

C H 2-O O C

C H 3

C H 2C S C o A

OO H

C

H S C o A

H O2H M G C o A -合成酶

C H 3 S C o A

O

C

乙酰C o A

C o A

C H 2-O O C

C H 3

C H 2C S C o A

OO H

C

乙酰乙酰 C o A


OO

CC H 3 C H 2C S C o A

OO

C

3-Hydroxy-3methylglutaryl-CoA (HMG-CoA)

1. 酮体的合成

(3) MG-CoA 分解成乙酰乙酸和乙酰 CoA ，反应由 HMG-CoA裂解酶催化。

八 . 酮体代谢

C H 3 S C o A

O

C

乙酰C o A乙酰乙酸

C H 3 C H 2C

O

C O O -

H M G C o A -裂解酶

C H 3 S C o A

O

C

乙酰C o A乙酰乙酸

C H 3 C H 2C

O

C O O -

- - -羟甲基戊二酸单酰 C o A

C H 2-O O C

C H 3

C H 2C S C o A

OO H

C

C o A

C H 2-O O C

C H 3

C H 2C S C o A

OO H

C

1. 酮体的合成

(4) 生成的乙酰乙酸一部分可还原成 - 羟丁酸，反应由 - 羟丁酸脱氢酶催化；也有极少一部分可脱羧形成丙酮，反应可自发进行，也可由乙酰乙酸脱羧酶催化。

八 . 酮体代谢

还原脱羧

丙酮

C H 3 C H 3C

O

-羟丁酸

C H 2C HC H 3

O H

C O O-

还原脱羧

丙酮

C H 3 C H 3C

O

C H 2C H3

O H

C O O-

乙酰乙酸

C H 3 C H 2C

O

C O O -

乙酰乙酸

C H 3 C H 2C

O

C O O -

八 . 酮体代谢 2. 酮体的分解

乙酰乙酸

C H 3 C H 2C

O

C O O -

氧化N A D H + H +

N A D +

-羟丁酸

C H 2C HC H 3

O H

C O O -

3 - C o A 酮脂酰转移酶琥珀酸

琥珀酰C o A

乙酰乙酸

C H 3 C H 2C

O

C O O -

C H 3 C H 2C

O

S C o A

O

C

乙酰乙酰C o A

八 . 酮体代谢 2. 酮体的分解

硫解酶H S C o A

C H 3 C H 2C

O

S C o A

O

C

乙酰乙酰 C o A

C H 3 S C o A

O

C2

乙酰 C o A C O 2

三羧酸循环

C H 3 S C o A

O

C2

乙酰 C o A

1904 年德国 Knoop ： 1-5C 苯脂酸喂狗

1941 年德国 Schoeuheimer: 氘标记硬脂酸喂小鼠

马尿酸CO-NH-CH2-COOH

CH2 COOH

COOH

苯乙尿酸

CH2-CO-NH-CH2-COOH

第四节脂肪酸的 β- 氧化作用

（一）饱和脂肪酸的氧化

1. 脂肪酸的活化内质网，线粒体外膜

RCOOH + HS-CoA + ATP

RCO SCoA + AMP + PPi

2. 脂酰 CoA 的转移

Mg2+

脂酰 CoA 合成酶

肉碱：β羟 γ三甲基氨基丁酸 carnitine

CH3

|CH3-N+-CH2-CH-CH2-COOH | | CH3 OH

线粒体外线粒体内膜线粒体内

脂肪酸脂酰 SCoA

CoASH

肉碱

脂酰肉碱

脂酰 SCoA

CoASH

酶 I 酶 II

肉碱脂酰转移酶 I：限速酶

肉碱：肝赖氨酸；肾肉碱脂酰转移酶 II:

脂酰 CoA + 肉碱 CoASH + 脂酰肉碱

3. 脂肪酸的β 氧化 β-oxidation

线粒体RCH2-CH2-CH2-CO SCoA

RCH2CH=CH-CO SCoA

脂酰 CoA脱氢酶

FAD

FADH2

RCH2-C-CH2-CO SCoA || O

β羟脂酰 CoA 脱氢酶

NAD+ NADH + H+

H2O烯酰 CoA水合酶

RCH2-CH-CH2-CO SCoA | OH

β 脂酰 CoA硫解酶CoASH

RCH2-CO ~ SCoA + CH3-CO ~ SCoA

继续 β 氧化

5. 能量的生成软脂酸

CH3-(CH2)14-COOH + 23O2

16CO2 + 16H2O + 2340 kcal/mol

4. 乙酰 CoA 的彻底氧化

活化： -2 ATP7 次 β氧化： 5 X 7 = 35 ATP8 个乙酰 CoA ： 12 X 8 = 96 ATP

129 ATP

1 mol 高能磷酸键： 7.3 kcal

7.3 kcal × 129 = 940 kcal

软脂酸葡萄糖

1 mol 129 mol ATP 38 mol ATP

100 g 50.4 mol ATP 21.1 mol ATP

能量利用率 40.2 % 40.4 %

940能量利用率 = ×100 % = 40.2 % 2340

调节：脂酰肉碱抑制丙酮酸脱氢酶系的活性

（二）奇数碳原子脂肪酸的氧化：

（三）不饱和脂肪酸的氧化

天然不饱和脂肪酸多为顺式

异构酶

丙酰 CoA CH3-CH2-CO SCoA 琥珀酰 CoA

C C

H3C

H

H2C

CO-SCoA

H

C

C

CO-SCoA

H2C

H

H

H3C

三、酮体的生成和利用

酮体 ketone bodies: 肝合成血： < 3 mg % ( 0.3 mmol/L)

乙酰乙酸　 CH3-C-CH2-COOH 30 % || O

β 羟丁酸 CH3-CH-CH2-COOH 70 % | OH

丙酮 CH3-C-CH3 少量 || O

（一）酮体的生成肝线粒体

CH3-CO-CH2-CO SCoA

β酮硫解酶 CoASH

2 CH3-CO SCoA

CH3-CO ~ SCoAHMG 辅酶A 合酶 CoASH

HOOC-CH2-C-CH3

|| O

CH3

|HOOC-CH2-C-CH2-CO SCoA | OH

HMG 辅酶 A 裂解酶

CH3-CO ~ SCoA

HOOC-CH2-CH-CH3

| OH

CH3-C-CH3

|| O

β 羟丁酸脱氢酶

NADH +H+

NAD+

CO2

HMG 辅酶 A 合酶：限速酶

（二）酮体的利用心肌，骨骼肌，大脑等

CH3-CH(OH)-CH2-COOH

CH3-CO-CH2-COOH

2 CH3-CO SCoA

TCA

乙酰乙酰CoA 合成酶

CH3-CO-CH2-CO SCoA

ATP + CoASH

AMP + PPi

β酮脂酰CoA 转移酶

琥珀酰 CoA

琥珀酸CoASH

（三）酮体生成的意义

能源物质：肝外组织大脑、肌肉（四）影响因素

1 。短期饥饿：生理：2 。长期饥饿：糖尿病

酮症 ketosis:

酮血症，酮尿症（ > 70 mg %) ，酮症酸中毒

五 . 脂肪酸的合成

部位 : 肝 , 脑 , 肺 , 乳腺 , 脂肪组织胞液

( 一）饱和脂肪酸的合成

原料 : CH3CO~ SCoA

柠檬酸 ---- 丙酮酸穿梭 citrate pyruvate cycle

1. 运出线粒体 : CH3CO~SCoA

CH3CO~SCoA

CoASH 柠檬酸

草酰乙酸

丙酮酸丙酮酸

草酰乙酸

柠檬酸

苹果酸苹果酸

线粒体胞液

载体 CoASH

CH3CO~SCoA

ATPADP + Pi

载体NADH + H+

NAD+ NADH + H+

NAD+苹果酸脱氢酶

载体

丙酮酸羧化酶

ATP

ADP + Pi

CO2

NADP+

NADPH + H+ 苹果酸酶CO2

丙酮酸苹果酸NADP+ NADPH + H+

苹果酸酶

CO2

2. 丙二酸单酰 CoA 的合成乙酰 CoA 羧化酶生物素

HOOC-CH2-CO SCoA + ADP + Pi

CH3-CO SCoA + HCO3- + ATP

乙酰 CoA 羧化酶 : 限速酶

解聚 : 无活性多聚体 : 有活性

柠檬酸 : 促进长链脂肪酰 CoA: 抑制

3. 软脂酸的合成大肠杆菌

CH3CO SCoA + 7 HOOC-CH2-CO SCoA脂肪酸合成酶复合体

14NADPH + H+ 14NADP+

CH3-(CH2)14-COOH + 7CO2 + 8CoASH + 6H2O

脂肪酸合成酶复合体 :

脂酰基载体蛋白 acyl carrier protein, ACP

辅基 : 4`- 磷酸泛酰氨基乙硫醇

O CH3 O O || | || ||Ser36—O-P-O-CH2-C-CHOH-C-NH-CH2-CH2-C-NHCH2-CH2-SH | | OH CH3 泛酸氨基乙硫醇

1. 乙酰基转移酶

2. 丙二酰基转移酶

3. β 酮脂酰合酶

4. β 酮脂酰还原酶

5. β 羟脂酰脱水酶

6. 烯酰还原酶

7. 硫脂酶

合成过程：

转移缩合

还原

硫解

加氢脱水再加氢

( 二）脂肪酸碳链的延长1. 内质网酶体系

O O || ||R-CH2-C~SCoA + HOOC-CH2-C~SCoA

O O || ||R-CH2-C-CH2-C~SCoA

加氢NADPH + H+

NADP+

OH O | ||R-CH2-CH-CH2-C~SCoA

缩合

O ||R-CH2-CH=CH-C~SCoA

脱水H2O

加氢NADPH + H+

NADP+

O ||R-CH2-CH2-CH2-C~SCoA

2. 线粒体酶体系乙酰 CoA 供给二碳单位

( 三 ) 不饱和脂肪酸的合成内质网 : 去饱和酶

亚油酸 (18:2, ∆9,12)亚麻酸 (18:3, ∆9,12,15)花生四烯酸 (20:4, ∆5,8,11,14)

硬脂酸油酸 ( 18:1, ∆9 )

软脂酸软油酸 (16:1, ∆9 )

必需脂肪酸 Essential fatty acid

( 四 ) 脂肪酸合成的调节限速酶 : 乙酰 CoA 羧化酶

1. 代谢物的调节

饥饿 , 禁食脂肪动员高脂膳食

脂酰 CoA

乙酰 CoA 羧化酶

高糖膳食 ATP 异柠檬酸脱氢酶柠檬酸堆积乙酰 CoA 羧化酶

2. 激素的调节①胰岛素 : 诱导乙酰 CoA 羧化酶 , 脂肪酸合酶 ,

柠檬酸裂解酶

脂肪酸合成

②胰高血糖素 , 生长素 , 肾上腺素

乙酰 CoA 羧化酶 P , 活性

脂肪酸合成

3. 脂肪酸的合成与分解

合成 : 丙二酰 CoA 抑制分解 : 肉碱脂酰转移酶

六、甘油三脂的合成 triglyceride

1. 肝细胞


2RCO~SCoA 2CoASH

脂酰转移酶

O ‖ O CH2-O-C-R1

‖ | R2-C-O-CH | CH2- P

磷酸酶

Pi RCO~SCoA CoASH

脂酰转移酶

甘油磷酸激酶

ATP ADP

CH2-OH |CH-OH |CH2-OH

①

O ‖ O CH2-O-C-R1

‖ | R2-C-O-CH | CH2- OH

O ‖ O CH2-O-C-R1

‖ | R2-C-O-CH O | || CH2-O-C-R3

② CH2-OH |C=O |CH2-O- P


甘油三脂

2. 脂肪组织CH2-OH |C=O |CH2-O- P


甘油三脂

2RCO~SCoA 2CoASH

脂酰转移酶

3. 肠粘膜细胞

O CH2-OH ‖ | R2-C-O-CH | CH2-OH

O ‖ O CH2-O-C-R1

‖ | R2-C-O-CH O | || CH2-O-C-R3

甘油磷脂

O ‖ O CH2-O-C-R1

‖ | R2-C-O-CH | CH2- P -X

第四节磷脂的代谢 phospholipid

构成细胞膜脂类运输

甘油磷脂甘油磷脂

卵磷脂 (ecithin)

脑磷脂 (cephalin)

磷脂酰胆碱 (phosphstidyl choline, PC)

磷脂酰乙醇胺 (phosphatidyl ethanolamine, PE)磷脂酰丝氨酸 (phosphatidyl serine, PS)

磷脂酰肌醇 (phosphatidyl inositol, PI)

心磷脂 (cardiolipin)

磷脂酰甘油（ phosphatidyl glycerol, PG)

PC: X= HO-CH2-CH2-N+-(CH3)3

甘油磷脂

O ‖ O CH2-O-C-R1

‖ | R2-C-O-CH | CH2- P -X

PE: X=HO-CH2-CH2-NH2

甘油磷脂

O ‖ O CH2-O-C-R1

‖ | R2-C-O-CH | CH2- P -X

PS: X= HO-CH2-CH-COOH | NH2

甘油磷脂

O ‖ O CH2-O-C-R1

‖ | R2-C-O-CH | CH2- P -X

PI: X =

甘油磷脂

1

2 3

4

56

O ‖ O CH2-O-C-R1

‖ | R2-C-O-CH | CH2- P -X

CH2-OH |PG: X = CH-OH | CH2-OH

甘油磷脂

O ‖ O CH2-O-C-R1

‖ | R2-C-O-CH | CH2- P -X

心磷脂： X = PG

O O ‖ || O CH2-O-C-R1 CH2 – O-C - R3

‖ | |R2-C-O-CH O OH O CH – O-C - R4

| || | || | || CH2-O-P-O-CH2-CH-CH2-O-P-O- CH2 O | | OH OH

甘油磷脂

O ‖ O CH2-O-C-R1

‖ | R2-C-O-CH | CH2- P -X

CDP- 甘油二脂

磷脂酰甘油 3 磷酸

3 P 甘油

CMP

磷脂酰甘油（ PG ）

H2O

Pi

CDP- 甘油二脂

3 P 甘油

CMP

磷脂酰甘油 3 磷酸

磷脂酰甘油 (PG)

H2O

Pi

磷脂酰肌醇 (PI)

肌醇

CMP

磷脂酰甘油

CMP

心磷脂( 二磷脂酰甘油 )

PI

O ‖ O CH2-O-C-R1

‖ | R2-C-O-CH O | || CH2-O-P-OH | O

磷脂酰肌醇激酶

2ATP 2ADP

O P

O P

O ‖ O CH2-O-C-R1

‖ | R2-C-O-CH O | || CH2-O-P-OH | O

PIP2

O P

O PP O

IP3

O ‖ O CH2-O-C-R1

‖ | R2-C-O-CH | CH2- OH

DAG

磷脂酶 C

二、甘油磷脂的分解 A1

A2

O ‖ O CH2 O C R1

‖ | R2 C O CH O | || CH2 O P O X | OH

C D

① 小肠 : 水解磷脂 ,帮助吸收② 细胞 : 降解磷脂 , 新陈代谢③产生第二信使 : IP3, DAG 等

磷脂酶 A2: 溶血磷脂

第五节胆固醇的代谢 cholesterol

HO

甾体胆固醇

一、胆固醇的合成1. 合成原料1940 年 Bloch 同位素标记 : CH3COOH 喂大鼠

胆固醇被标记乙酰 CoA

2. 合成部位主要 : 肝 70 ~ 80 %

其它 : 小肠 , 肾上腺皮质 , 卵巢 , 睾丸等胞液及内质网

HMG CoA 还原酶 : 限速酶

外源性胆固醇↑ 内源性胆固醇合成↓

外源性胆固醇↓ 内源性胆固醇合成↑

①代谢物

② 激素胰岛素胆固醇合成↑胰高血糖素 , 皮质醇胆固醇合成↓

甲状腺素胆固醇合成↑

胆固醇转变为胆汁酸↑血胆固醇↓

二、胆固醇的转变1. 血浆中 : 卵磷脂胆固醇脂肪酰基转移酶 lecithin-cholesterol acyl transferase, LCAT

O ‖ O CH2-C-O-R1

‖ | R2-C-O-CH | CH2- P - 胆碱

胆固醇胆固醇酯

溶血卵磷脂

LCAT

2. 组织中

脂酰 CoA胆固醇脂酰转移酶acyl CoA : choesterol acyl transferase, ACAT

3. 生物活性物质肾上腺皮质：肾上腺皮质激素性腺：雌激素，雄激素皮肤： VD3

第六节血浆脂蛋白的代谢 lipoprotein

一、血脂含量不很稳定包括：甘油三脂，磷脂，总胆固醇，游离脂肪酸

二、血浆脂蛋白分类

1. 密度法：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 densit

y lipoprotein, LDL

高密度脂蛋白 high densit

y lipoprotein, HDL

2.电泳法：

CM β 脂蛋白前 β 脂蛋白 α 脂蛋白

LDL VLDL HDLCM

三、组成

VLDL LDL HDLCM

载脂蛋白

甘油三脂

磷脂

总胆固醇

2 % 10 % 20 % 45 %

88 55 8 10

6 20 24 22

4 15 48 23

AI: 激活 LCAT

CII ：激活脂蛋白脂肪酶B100 ：促进脂蛋白与细胞膜表面受体结合D ：促进 HDL 的胆固醇酯转移到 LDL 上

VLDL LDL HDLCM

载脂蛋白apolipoprotein

AI,CII CII B100 AI, D

磷脂胆固醇载脂蛋白

胆固醇酯

甘油三脂

四、脂蛋白的结构

五、脂蛋白的代谢1. 乳糜微粒（ CM)

淋巴，血液

全身组织 :肝

毛细血管壁脂蛋白脂肪酶

作用：运输外源性甘油三脂到全身各组织

肠粘膜细胞合成

饱食脂肪餐后血 CM ：半衰期 10分钟 2 小时内清除

2. 极低密度脂蛋白 VLDL

肝脏合成：磷脂，胆固醇，载脂蛋白

VLDL毛细血管壁脂蛋白脂肪酶

甘油三脂水解肝外组织摄取

作用：运输内源性甘油三脂到机体各组织中

运输到肝外组织

3. 低密度脂蛋白 LDL

胆固醇占 48 %

apoB100

合成场所：血液

作用：运输肝脏合成的胆固醇到肝外组织

4. 高密度脂蛋白 HDL

合成场所：肝脏作用：收集血液中胆固醇及 apo 运回肝脏

* 血液中游离脂肪酸的运输：与清蛋白结合

六、脂蛋白代谢异常

高脂蛋白血症

肝糖原

1 磷酸葡萄糖

6 磷酸葡萄糖

磷酸丙糖

丙酮酸

乙酰 CoA

草酰乙酸

脂肪酸

胆固醇

乙酰乙酸

甘油 3 磷酸甘油

β 羟丁酸

丙酮

葡萄糖

TCA

戊糖旁路

NADPH + H+

第九章 脂 类 代 谢

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第九章脂类代谢