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第七章第七章脂质代谢脂质代谢Metabolism of Lipids第第1页页脂质组成、功效及分析脂质组成、功效及分析The composition,function and analysis of lipids第一节第一节第第2页页脂肪和类脂总称为脂质脂肪和类脂总称为脂质(lipids)。三脂酰甘油三脂酰甘油(triacylglycerol,TAG)，也称为也称为甘油三酯甘油三酯(triglyceride,TG)胆固醇胆固醇(cholesterol,CHOL)胆固醇酯胆固醇酯(cholesterol ester,CE)磷脂磷脂(phospholipid,PL)糖脂糖脂(glycolipid)鞘脂鞘脂(sphingolipid)n定义定义:n分类分类:类脂类脂(lipoid)脂肪脂肪(fat)一、脂质一、脂质第第3页页脂酸组成脂酸组成种类种类决定甘油三酯决定甘油三酯熔点熔点，随饱和脂，随饱和脂酸酸链长和数目链长和数目增加而升高。增加而升高。（一）甘油三酯（一）甘油三酯第第4页页（二）常见脂肪酸（二）常见脂肪酸必需脂肪酸必需脂肪酸：机体必需但本身又不能合成或合成：机体必需但本身又不能合成或合成量不足，必须从植物油中摄取脂肪酸叫必需脂肪量不足，必须从植物油中摄取脂肪酸叫必需脂肪酸。包含亚油酸、亚麻酸和花生四烯酸。酸。包含亚油酸、亚麻酸和花生四烯酸。第第5页页脂肪酸（脂肪酸（fatty acids）结构通式为）结构通式为:CH3（CH2）nCOOH第第6页页n磷脂磷脂（phospholipidsphospholipids）由甘油或鞘氨醇、脂肪由甘油或鞘氨醇、脂肪酸、磷酸和含氮化合物组成。酸、磷酸和含氮化合物组成。甘油磷脂甘油磷脂：由甘油组成磷脂（由甘油组成磷脂（体内含量最多体内含量最多75%）鞘磷脂：鞘磷脂：由鞘氨醇组成磷脂由鞘氨醇组成磷脂X指与磷酸羟基相连取代基，包含胆碱、水、指与磷酸羟基相连取代基，包含胆碱、水、乙醇胺、丝氨酸、甘油、肌醇、磷脂酰甘油等。乙醇胺、丝氨酸、甘油、肌醇、磷脂酰甘油等。FAFAPiX 甘甘油油FA PiX鞘鞘氨氨醇醇（三）磷脂（三）磷脂n分类：分类：第第7页页由甘油组成磷脂称为甘油磷脂由甘油组成磷脂称为甘油磷脂组成：组成：甘油、脂酸、磷脂、含氮化合物甘油、脂酸、磷脂、含氮化合物结构：结构：功效：功效：含一个极性头、两条疏水尾，组成生物膜含一个极性头、两条疏水尾，组成生物膜磷脂双分子层。磷脂双分子层。X X=胆碱、水、乙醇胺、胆碱、水、乙醇胺、丝氨酸、甘油、肌丝氨酸、甘油、肌醇、磷脂酰甘油等醇、磷脂酰甘油等 第第8页页机机体体内内几几类类主主要要甘甘油油磷磷脂脂第第9页页n 胆固醇胆固醇(cholesterol)结构：结构：固醇共同结构：固醇共同结构：环戊烷多氢菲环戊烷多氢菲（四）胆固醇（四）胆固醇第第10页页动物胆固醇动物胆固醇(27(27碳碳)第第11页页二、脂质生物学功效二、脂质生物学功效（一）甘油三酯是机体主要能源物质（一）甘油三酯是机体主要能源物质 1g TG=38KJ1g 蛋白质蛋白质=17KJ1g 葡萄糖葡萄糖=17KJ首先，甘油三酯氧化分解首先，甘油三酯氧化分解产能多产能多。第二，甘油三酯疏水，储存时不带水分子，占第二，甘油三酯疏水，储存时不带水分子，占体积小体积小。第三，机体有第三，机体有专门储存组织专门储存组织脂肪组织。脂肪组织。甘油三酯是甘油三酯是脂肪酸主要储存库脂肪酸主要储存库。甘油二酯还是主要甘油二酯还是主要细胞信号分子细胞信号分子。第第12页页（二）脂肪酸含有各种主要生理功效（二）脂肪酸含有各种主要生理功效1.提供必需脂肪酸提供必需脂肪酸人体缺乏人体缺乏9及以上去饱和酶，及以上去饱和酶，不能合成亚油酸不能合成亚油酸（18:2，9,12）、亚麻酸、亚麻酸（18:3，9,12,15）和花生和花生四烯酸四烯酸（20:4，5,8,11,14）。2.合成不饱和脂肪酸衍生物合成不饱和脂肪酸衍生物 前前 列列 腺腺 素素（prostaglandin,PG）、血血 栓栓 烷烷(thromboxane,TX)、白白三三烯烯(leukotrienes,LT)是是廿廿碳多不饱和脂肪衍生物。碳多不饱和脂肪衍生物。第第13页页（二）磷脂是主要结组成份和信号分子（二）磷脂是主要结组成份和信号分子1.磷脂是组成生物膜主要成份磷脂是组成生物膜主要成份 磷脂分子含有亲水端和疏水端，在水磷脂分子含有亲水端和疏水端，在水溶液中可聚集成脂质双层，是溶液中可聚集成脂质双层，是生物生物膜基础结构膜基础结构。2.磷脂酰肌醇是第二信使前体磷脂酰肌醇是第二信使前体 磷脂酰肌醇磷脂酰肌醇4 4、5 5位被磷酸化生成位被磷酸化生成磷脂酰肌醇磷脂酰肌醇-4,5-4,5-二磷酸二磷酸（phosphatidylinositol 4,5-bisphosphatephosphatidylinositol 4,5-bisphosphate，PIPPIP2 2）是细胞膜磷脂主）是细胞膜磷脂主要组成，主要存在于细胞膜内层。在激素等刺激下可分解为要组成，主要存在于细胞膜内层。在激素等刺激下可分解为甘甘油二酯油二酯（DAGDAG）和）和三磷酸肌醇三磷酸肌醇（inositol triphosphateinositol triphosphate，IPIP3 3），），均能在胞内传递细胞信号。均能在胞内传递细胞信号。第第14页页（四）胆固醇是生物膜主要成份和含有主（四）胆固醇是生物膜主要成份和含有主要生物学功效固醇类物质前体要生物学功效固醇类物质前体胆固醇是胆固醇是细胞膜基本结组成份细胞膜基本结组成份胆固醇可转化为一些含有主要生物学功胆固醇可转化为一些含有主要生物学功效效固醇化合物固醇化合物可转变为可转变为胆汁酸、类固醇激素及维生素胆汁酸、类固醇激素及维生素D D3 3第第15页页整理掌握脂质生物功效，必需脂肪酸概念及种类。第第16页页脂质消化与吸收脂质消化与吸收Digestion and Absorption of Lipids第二节第二节第第17页页条件条件 乳化剂（乳化剂（胆汁酸盐胆汁酸盐、甘油一酯、甘油、甘油一酯、甘油二酯等二酯等）乳化作用；乳化作用；酶催化作用酶催化作用 部位部位主要在小肠上段主要在小肠上段一、胆汁酸盐帮助脂质消化酶消化脂质一、胆汁酸盐帮助脂质消化酶消化脂质第第18页页乳化乳化 消化酶消化酶 甘油三酯甘油三酯食物中脂类食物中脂类2-甘油一酯甘油一酯+2 FFA磷脂磷脂溶血磷脂溶血磷脂+FFA磷脂酶磷脂酶A2 胆固醇酯胆固醇酯胆固醇酯酶胆固醇酯酶胆固醇胆固醇+FFA 胰脂酶胰脂酶 辅脂酶辅脂酶 微团微团(micelles)消化脂类酶消化脂类酶第第19页页脂脂肪肪与与类类脂脂消消化化产产物物，包包含含甘甘油油一一酯酯、脂脂酸酸、胆胆固固醇醇及及溶溶血血磷磷脂脂等等以以及及中中链链脂脂酸酸(6C10C)及及短短链链脂脂酸酸(2C4C)组组成成甘甘油油三三酯酯 与与 胆胆 汁汁 酸酸 盐盐，形形 成成 混混 合合 微微 团团(mixed micelles)，被肠粘膜细胞吸收。，被肠粘膜细胞吸收。消化产物消化产物第第20页页十二指肠下段及空肠上段。十二指肠下段及空肠上段。中链及短链脂酸组成中链及短链脂酸组成TG 乳化乳化 吸收吸收 脂肪酶脂肪酶 甘油甘油+FFA 门静脉门静脉 血循环血循环肠粘膜肠粘膜 细胞细胞 二、吸收脂质经再合成进入血循环二、吸收脂质经再合成进入血循环吸收部位吸收部位吸收方式吸收方式第第21页页长链脂酸及长链脂酸及2-甘油一酯甘油一酯 肠粘膜细胞肠粘膜细胞（酯化成（酯化成TG）胆固醇及游离脂酸胆固醇及游离脂酸 肠粘膜细胞肠粘膜细胞（酯化成（酯化成CE）淋巴管淋巴管 血循环血循环乳糜微粒乳糜微粒(chylomicron,CM)TG、CE、PL +载脂蛋白载脂蛋白(apo)B48、C、A、A 溶血磷脂及游离脂酸溶血磷脂及游离脂酸 肠粘膜细胞肠粘膜细胞（酯化成（酯化成PL）第第22页页甘甘油油三三酯酯消消化化与与吸吸收收 第第23页页甘油三酯代谢甘油三酯代谢Metabolism of Triglyceride第三节第三节第第24页页甘油三酯合成代谢甘油三酯合成代谢脂肪酸合成代谢脂肪酸合成代谢甘油三酯分解代谢甘油三酯分解代谢 脂肪动员脂肪动员 甘油进入糖代谢甘油进入糖代谢 脂酸脂酸 氧化氧化 脂酸其它氧化方式脂酸其它氧化方式 酮体生成和利用酮体生成和利用本本节节主主要要内内容容第第25页页脂肪组织：脂肪组织：主要以主要以葡萄糖葡萄糖为原料合成脂肪，也利用为原料合成脂肪，也利用CM或或VLDL中中FFA合成脂肪。合成脂肪。一、不一样起源脂肪酸在不一样器官以一、不一样起源脂肪酸在不一样器官以不完全相同路径合成甘油三酯不完全相同路径合成甘油三酯 肝脏：肝脏：肝内质网合成肝内质网合成TG，组成，组成VLDL入血。入血。小肠粘膜：小肠粘膜：利用脂肪消化产物再合成脂肪。利用脂肪消化产物再合成脂肪。（一）合成主要场所（一）合成主要场所第第26页页甘油和脂酸主要来自于葡萄糖代谢甘油和脂酸主要来自于葡萄糖代谢CM中中FFA（来自食物脂肪）（来自食物脂肪）1.甘油一酯路径（小肠粘膜细胞）甘油一酯路径（小肠粘膜细胞）2.甘油二酯路径（肝、脂肪细胞）甘油二酯路径（肝、脂肪细胞）（二）合成原料（二）合成原料（三）合成基本过程（三）合成基本过程第第27页页 CoA+CoA+RCOOH RCOOH RCORCOCoA CoA 脂酰脂酰CoA合成酶合成酶ATP ATP AMP PPiAMP PPi 酯酰酯酰CoA 转移酶转移酶 CoA R2COCoA R3COCoA CoA 酯酰酯酰CoA 转移酶转移酶n甘油一酯路径甘油一酯路径第第28页页甘甘油油二二酯酯路路径径 酯酰酯酰CoA转移酶转移酶 CoA R1COCoA 酯酰酯酰CoA 转移酶转移酶 CoA R2COCoA 磷脂酸磷脂酸磷酸酶磷酸酶Pi 酯酰酯酰CoA 转移酶转移酶 CoA R3COCoA 第第29页页3-磷酸甘油磷酸甘油主要来自主要来自糖代谢糖代谢。肝、肾肝、肾等组织含有等组织含有甘油激酶甘油激酶，可利用游离甘油。，可利用游离甘油。甘油激酶（肝、肾）甘油激酶（肝、肾）ATPADP第第30页页二、内源性脂肪酸合成需先合成软脂酸二、内源性脂肪酸合成需先合成软脂酸再加工延长再加工延长组组 织：织：肝（主要）肝（主要）、肾、脑、肺、乳腺及、肾、脑、肺、乳腺及脂肪等脂肪等组织组织亚细胞：亚细胞：胞液：胞液：主要合成主要合成1616碳软脂酸（棕榈酸）碳软脂酸（棕榈酸）肝线粒体、内质网：肝线粒体、内质网：碳链延长碳链延长1.合成部位合成部位（一）软脂酸合成（一）软脂酸合成第第31页页nNADPHNADPH起源起源:磷酸戊糖路径（主要起源）磷酸戊糖路径（主要起源）胞液中胞液中苹果酸苹果酸经经苹果酸酶苹果酸酶氧化脱羧产生氧化脱羧产生乙酰乙酰CoA、ATP、HCO3-、NADPH、Mn2+2.合成原料合成原料n乙酰乙酰CoACoA主要起源主要起源:乙酰乙酰CoA全部在线粒体内产生，经过全部在线粒体内产生，经过 柠檬酸柠檬酸-丙酮酸循环丙酮酸循环(citrate pyruvate cycle)出线粒体。出线粒体。乙酰乙酰CoA 氨基酸氨基酸 Glc（主要）（主要）第第32页页（1）丙二酸单酰丙二酸单酰CoA合成合成3.脂肪酸合酶及反应过程脂肪酸合酶及反应过程乙酰乙酰CoA羧化酶羧化酶是脂酸合成是脂酸合成限速酶限速酶。第第33页页（2）脂酸合成）脂酸合成从从乙酰乙酰CoA及及丙二酸单酰丙二酸单酰CoA合成长链脂肪合成长链脂肪酸，是一个重复加成过程，每次延长酸，是一个重复加成过程，每次延长2个碳原子。个碳原子。各种生物合成脂肪酸过程基本相同。各种生物合成脂肪酸过程基本相同。n大肠杆菌大肠杆菌脂肪酸合酶复合体脂肪酸合酶复合体有有7 7种酶蛋白种酶蛋白（酰基载（酰基载体蛋白、乙酰基转移酶、体蛋白、乙酰基转移酶、-酮脂酰合酶酮脂酰合酶 、丙二酸单酰、丙二酸单酰转移酶转移酶 、-酮脂酰还原酶、脱水酶和烯脂酰还原酶）酮脂酰还原酶、脱水酶和烯脂酰还原酶），聚合在一起组成聚合在一起组成多酶体系多酶体系。第第34页页三个结构域：三个结构域：7种酶活性都在一条多肽链上，属多功效酶，种酶活性都在一条多肽链上，属多功效酶，由一个基因编码；有活性酶为两相同亚基首尾相由一个基因编码；有活性酶为两相同亚基首尾相连组成连组成二聚体二聚体。n哺乳类动物哺乳类动物脂肪酸合酶脂肪酸合酶底物进入缩合单位底物进入缩合单位还原单位还原单位软脂酰释放单位软脂酰释放单位第第35页页n软脂酸合成总反应软脂酸合成总反应:CH3COSCoA +7 HOOCH2COSCoA +14NADPH+H+CH3(CH2)14COOH+7 CO2 +6H2O+8HSCoA+14NADP+第第36页页以以丙丙二二酸酸单单酰酰CoA为为二二碳碳单单位位供供体体，由由 NADPH+H+供供氢氢经经缩缩合合、加加氢氢、脱脱水水、再再加加氢氢等等一一轮轮反反应应增增加加2个个碳碳原原子子，合合成成过过程程类类似似软软脂脂酸酸合合成成，但但脂脂酰酰基基连连在在CoASH上上进进行行反反应应，可可延长至延长至24碳，以碳，以18碳硬脂酸为最多。碳硬脂酸为最多。1.脂肪酸碳链在内质网中延长脂肪酸碳链在内质网中延长（二）软脂酸延长在内质网和线粒体内进行（二）软脂酸延长在内质网和线粒体内进行第第37页页以以 乙乙 酰酰 CoA为为 二二 碳碳 单单 位位 供供 体体，由由 NADPH+H+供供氢氢，过过程程与与-氧氧化化逆逆反反应应基基本本相相同同，需需-烯烯酰酰还还原原酶酶，一一轮轮反反应应增增加加2个个碳碳原原子子，可可延延长长至至24碳碳或或26碳碳，以以硬硬脂脂酸酸最最多。多。2.脂肪酸碳链在线粒体中延长脂肪酸碳链在线粒体中延长第第38页页整理掌握甘油三酯合成原料、部位、合成基本过程（包含甘油一酯和甘油二酯路径）。掌握软脂酸合成原料、部位和限速酶。第第39页页 定义定义 脂脂肪肪动动员员(fat mobilization)是是指指储储存存在在脂脂肪肪细细胞胞中中脂脂肪肪，在在肪肪脂脂酶酶作作用用下下逐逐步步水水解解释释放放FFA及及甘油甘油供其它组织氧化利用过程。供其它组织氧化利用过程。三、甘油三酯氧化分解产生大量三、甘油三酯氧化分解产生大量ATP供机体需要供机体需要（一）甘油三酯分解代谢从脂肪动员开始（一）甘油三酯分解代谢从脂肪动员开始第第40页页脂解激素脂解激素反抗脂解激素因子反抗脂解激素因子关键酶关键酶 激素敏感性甘油三酯脂肪酶激素敏感性甘油三酯脂肪酶 (hormone-sensitive triglyceride lipase,HSL)能促进脂肪动员激素，如胰高血糖素、能促进脂肪动员激素，如胰高血糖素、去甲肾上腺素、去甲肾上腺素、ACTH、TSH等。等。抑制脂肪动员，如胰岛素、前列腺素抑制脂肪动员，如胰岛素、前列腺素E2、烟酸等。烟酸等。第第41页页n脂肪动员过程：脂肪动员过程：脂解激素脂解激素-受体受体G蛋白蛋白ACATPcAMPPKA+HSLa(无活性无活性)HSLb(有活性有活性)TG 甘油二酯甘油二酯 （DG）FFA 甘油一酯甘油一酯FFA 甘油二酯脂肪酶甘油二酯脂肪酶 甘油甘油FFA甘油一酯脂肪酶甘油一酯脂肪酶u HSL-激素敏感性甘油三酯脂肪酶激素敏感性甘油三酯脂肪酶 第第42页页（二）甘油转变为（二）甘油转变为3-磷酸甘油后被利用磷酸甘油后被利用肝、肾、肠肝、肾、肠等组织等组织 第第43页页脂肪酸在血中由清脂肪酸在血中由清蛋白运输。主要由蛋白运输。主要由心、肝、骨骼肌等心、肝、骨骼肌等摄取利用。摄取利用。第第44页页19041904年年，努努珀珀（F.F.KnoopKnoop）采采取取不不能能被被机机体体分分解解苯苯基基标标识识脂脂肪肪酸酸-甲甲基基，喂喂养养犬犬，检检测测尿尿液液中中代代谢谢产产物物。发发觉觉不不论论碳碳链链长长短短，假假如如标标识识脂脂肪肪酸酸碳碳原原子子是是偶偶数数，尿尿中中排排出出苯苯乙乙酸酸；假假如如标标识识脂脂肪肪酸酸碳碳原原子子是是奇奇数数，尿尿中中排排出出苯苯甲甲酸酸。据据此此，努努珀珀提提出出脂脂肪肪酸酸在在体体内内氧氧化化分分解解从从羧羧基基端端-碳碳原原子子开开始始，每每次次断断裂裂2 2个个碳碳原原子子，即即“-氧化学说氧化学说”。（三）（三）-氧化是脂肪酸分解关键过程氧化是脂肪酸分解关键过程第第45页页组组 织：织：除脑组织外除脑组织外,大多数组织均可进大多数组织均可进 行，行，其中其中肝、肌肉肝、肌肉最活跃。最活跃。亚细胞：亚细胞：胞液、线粒体胞液、线粒体 部位部位第第46页页1.脂肪酸活化形式为脂肪酸活化形式为脂酰脂酰CoA（胞液胞液）脂酰脂酰CoA合成酶合成酶ATP AMP PPi 脂酰脂酰CoA合成酶合成酶(acyl-CoA synthetase)存在存在于内质网及线粒体外膜上。于内质网及线粒体外膜上。+CoA-SH CoA-SH 主要过程主要过程第第47页页2.脂脂酰酰CoA经经肉肉碱碱转转运运进进入线粒体入线粒体肉肉碱碱脂脂酰酰转转移移酶酶（carnitine acyl transferase）是是脂脂酸酸-氧化关键酶。氧化关键酶。第第48页页3.脂酰脂酰CoA分解产生分解产生乙酰乙酰CoA、FADH2、NADH脱氢脱氢 加水加水 再脱氢再脱氢 硫解硫解 脂酰脂酰CoA L(+)-羟脂酰羟脂酰CoA酮脂酰酮脂酰CoA脂酰脂酰CoA+乙酰乙酰CoA 脂酰脂酰CoA 脱氢酶脱氢酶反反2-烯酰烯酰CoAL(+)-羟脂酰羟脂酰CoA脱氢酶脱氢酶 NAD+NADH+H+2-烯脂酰烯脂酰CoA 水化酶水化酶H2O FADFADH2酮脂酰酮脂酰CoA 硫解酶硫解酶CoA-SH 第第49页页5第第50页页 NADH+H+FADH2 H2O 呼吸链呼吸链 2ATP H2O 呼吸链呼吸链 3ATP 乙酰乙酰CoA彻底氧化彻底氧化 三羧酸循环三羧酸循环 生成酮体生成酮体 肝外组织氧化利用肝外组织氧化利用 第第51页页脂酰脂酰CoA脱氢酶脱氢酶L(+)-羟脂酰羟脂酰CoA脱氢酶脱氢酶 NAD+NADH+H+-烯酰烯酰CoA 水化酶水化酶2H2OFADFADH2 酮脂酰酮脂酰CoA 硫解酶硫解酶CoA-SH脂酰脂酰CoA合成酶合成酶肉肉碱碱转转运运载载体体ATPCoASHAMP PPiH2O呼吸链呼吸链 2ATP H2O 呼吸链呼吸链 3ATP 线线粒粒体体膜膜TAC 第第52页页活化：活化：消耗消耗2个高能磷酸键个高能磷酸键-氧化：氧化：每轮循环每轮循环 四个重复步骤：四个重复步骤：脱氢、水化、再脱氢、硫解脱氢、水化、再脱氢、硫解产物：产物：1分子分子乙酰乙酰CoA1分子少两个碳原子脂酰分子少两个碳原子脂酰CoA1分子分子NADH+H+1分子分子FADH24.脂肪酸氧化是机体脂肪酸氧化是机体ATP主要起源主要起源 以以16碳软脂肪酸氧化为例碳软脂肪酸氧化为例第第53页页7 轮循环产物：轮循环产物：8分子分子乙酰乙酰CoA7分子分子NADH+H+7分子分子FADH2能量计算：能量计算：生成生成ATP 810+72.5+71.5=108 净生成净生成ATP 108 2=106第第54页页丙酰丙酰CoA转变为琥珀酰转变为琥珀酰CoA进行氧化进行氧化Ile Met Thr Val 奇数碳脂酸奇数碳脂酸胆固醇侧链胆固醇侧链CH3CH2COCoA 羧化酶羧化酶（ATP、生物素）、生物素）CO2 D-甲基丙二酰甲基丙二酰CoA L-甲基丙二酰甲基丙二酰CoA 消旋酶消旋酶 变位酶变位酶 5-脱氧腺苷钴胺脱氧腺苷钴胺素素 琥珀酰琥珀酰CoA TAC 第第55页页乙乙酰酰乙乙酸酸(acetoacetate)、-羟羟丁丁酸酸(-hydroxybutyrate)、丙丙酮酮(acetone)三三者者总总称称为为酮体酮体(ketone bodies)。n血浆水平：血浆水平：0.030.5mmol/L(0.35mg/dl)n代谢定位：代谢定位：生成：生成：肝细胞线粒体肝细胞线粒体利用：利用：肝外组织（心、肾、脑、骨骼肌肝外组织（心、肾、脑、骨骼肌等）线粒体等）线粒体（五）脂肪酸在肝分解可产生酮体（五）脂肪酸在肝分解可产生酮体第第56页页CO2 CoASH CoASH NAD+NADH+H+-羟丁酸羟丁酸脱氢酶脱氢酶HMGCoA 合酶合酶乙酰乙酰乙酰乙酰CoA硫解酶硫解酶HMGCoA 裂解酶裂解酶1.酮体在肝生成酮体在肝生成第第57页页 NAD+NADH+H+琥珀酰琥珀酰CoA 琥珀酸琥珀酸 CoASH+ATP PPi+AMP CoASH 2.酮体在肝外组酮体在肝外组织氧化利用织氧化利用 琥珀酰琥珀酰CoA转硫酶转硫酶（心、肾、脑及骨（心、肾、脑及骨骼肌线粒体）骼肌线粒体）乙酰乙酰乙酰乙酰CoA硫激酶硫激酶（肾、心和脑（肾、心和脑线粒体）线粒体）乙酰乙酰乙酰乙酰CoA硫解硫解酶酶（心、肾、脑及（心、肾、脑及骨骼肌线粒体）骨骼肌线粒体）第第58页页2乙酰乙酰CoA 乙酰乙酰乙酰乙酰CoA 乙酰乙酰CoA 乙酰乙酸乙酰乙酸HMGCoA D(-)-羟丁酸羟丁酸丙酮丙酮 乙酰乙酰乙酰乙酰CoA琥珀酰琥珀酰CoA 琥珀酸琥珀酸 2乙酰乙酰CoA酮体生成和利用总示意图酮体生成和利用总示意图第第59页页3.3.酮体是肝向肝外组织输出能量主要形式酮体是肝向肝外组织输出能量主要形式l酮酮体体是是肝肝脏脏输输出出能能源源一一个个形形式式。而而且且酮酮体体可可经经过过血血脑脑屏屏障障，是是肌肌肉肉尤尤其其是是脑脑组组织织主主要要能能源源。l酮酮体体利利用用增增加加可可降降低低糖糖利利用用，有有利利于于维维持持血血糖水平恒定，节约蛋白质消耗糖水平恒定，节约蛋白质消耗。第第60页页4.酮体生成受各种原因调整酮体生成受各种原因调整 （1）餐食状态影响酮体生成（主要经过激素作用）餐食状态影响酮体生成（主要经过激素作用）抑制脂解，脂肪动员抑制脂解，脂肪动员 饱饱 食食 胰岛素胰岛素 进入肝脂酸进入肝脂酸 脂酸脂酸氧化氧化 酮体生成酮体生成 饥饥 饿饿 脂肪动员脂肪动员 FFA 胰高血糖素等胰高血糖素等 脂解激素脂解激素 酮体生成酮体生成 脂酸脂酸氧化氧化 第第61页页（2）糖代谢影响酮体生成）糖代谢影响酮体生成糖代谢糖代谢 旺盛旺盛 FFA主要生成主要生成TG及磷脂及磷脂 乙酰乙酰CoA +乙酰乙酰CoA羧化酶羧化酶 丙二酰丙二酰CoA 反之，反之，糖代谢减弱糖代谢减弱，脂酸，脂酸-氧化及酮体生成均氧化及酮体生成均加强。加强。第第62页页丙丙二二酰酰CoA竞竞争争性性抑抑制制肉肉碱碱脂脂酰酰转转移移酶酶，抑抑制制脂脂酰酰CoA进进入入线线粒粒体体，脂脂酸酸氧氧化减弱，酮体生产降低化减弱，酮体生产降低。（3）丙二酸单酰）丙二酸单酰CoA抑制酮体生成抑制酮体生成第第63页页整理掌握脂肪动员和激素敏感性甘油三酯脂酶（HSL）概念。熟悉甘油代谢及甘油激酶。掌握脂肪酸-氧化概念，-氧化基本过程及脂肪酸氧化中能量计算。掌握酮体概念，酮体生成和利用部位、原料和关键酶，酮体生成生理意义。第第64页页第四节第四节 磷脂代谢磷脂代谢Metabolism of Phospholipid第第65页页1.合成部位合成部位2.合成原料及辅因子合成原料及辅因子一、磷脂酸是甘油磷脂合成主要一、磷脂酸是甘油磷脂合成主要中间产物中间产物（一）甘油磷脂合成原料来自糖、脂质和（一）甘油磷脂合成原料来自糖、脂质和氨基酸代谢氨基酸代谢全身各组织内质网，肝、肾、肠等组织最活跃。全身各组织内质网，肝、肾、肠等组织最活跃。脂肪酸（包含脂肪酸（包含多不饱和脂酸多不饱和脂酸从植从植物油摄取物油摄取）、甘油、磷酸盐、胆碱、丝氨）、甘油、磷酸盐、胆碱、丝氨酸、肌醇、酸、肌醇、ATP、CTP第第66页页第第67页页（二）甘油磷脂合成有两条路径（二）甘油磷脂合成有两条路径（1）磷磷脂脂酰酰胆胆碱碱和和磷磷脂脂酰酰乙乙醇醇胺胺经经过过甘甘油二酯路径合成油二酯路径合成脂肪肝形成脂肪肝形成第第68页页（2）磷脂酰肌醇、）磷脂酰肌醇、磷脂酰丝氨酸及心磷脂酰丝氨酸及心磷脂经过磷脂经过CDP-甘甘油二酯路径合成油二酯路径合成 第第69页页甘甘油油磷磷脂脂合合成成在在内内质质网网膜膜外外侧侧面面进进行行。在在胞胞质质中中存存在在一一类类能能促促进进磷磷脂脂在在细细胞胞内内膜膜之之间间进进行行交交换换蛋蛋白白质质，称称磷磷脂脂交交换换蛋蛋白白(phospholipid exchange proteins)，催催化化不不一一样样种种类类磷磷脂脂在在膜膜之之间间交交换换，使使新新合合成成磷磷脂脂转转移移至至不不一一样样细细胞胞器器膜上，更新膜磷脂。膜上，更新膜磷脂。第第70页页PLA1 PLA2PLCPLDPLB2PLB1磷脂酶磷脂酶(phospholipase,PLA)二、甘油磷脂由磷脂酶催化降解二、甘油磷脂由磷脂酶催化降解第第71页页第五节第五节 胆固醇代谢胆固醇代谢Metabolism of Cholesterol第第72页页含量含量：约约140克克分布：分布：广泛分布于全身各组织中广泛分布于全身各组织中,大约大约 分布在分布在脑、神经组织；脑、神经组织；肝、肾、肠等内脏、皮肤、肝、肾、肠等内脏、皮肤、脂肪组织中也较多；肌肉组织含量较低；脂肪组织中也较多；肌肉组织含量较低；肾上腺、卵巢等合成类固醇激素腺体含量肾上腺、卵巢等合成类固醇激素腺体含量较高。较高。存在形式：存在形式：游离胆固醇、胆固醇酯游离胆固醇、胆固醇酯一、体内胆固醇来自食物和内源性合成一、体内胆固醇来自食物和内源性合成 第第73页页组织定位组织定位：除成年动物脑组织及成熟红细胞外，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，以几乎全身各组织均可合成，以肝、小肝、小肠为主肠为主。细胞定位细胞定位：胞质、光面内质网膜胞质、光面内质网膜（一）体内胆固醇合成主要场所是肝（一）体内胆固醇合成主要场所是肝第第74页页1分子胆固醇分子胆固醇18乙酰乙酰CoA+36ATP+16(NADPH+H+)葡萄糖有氧氧化葡萄糖有氧氧化磷酸戊糖路径磷酸戊糖路径乙酰乙酰CoA经过经过柠檬酸柠檬酸-丙酮酸循环丙酮酸循环出线粒体出线粒体（二）乙酰（二）乙酰CoA和和NADPH是胆固醇合成基本原料是胆固醇合成基本原料（三）胆固醇合成由以（三）胆固醇合成由以HMG-CoA还原酶为关键酶一还原酶为关键酶一系列酶促反应完成系列酶促反应完成 第第75页页合成胆固醇合成胆固醇关键酶关键酶1.由乙酰由乙酰CoA合合成甲羟戊酸成甲羟戊酸第第76页页甲羟戊酸经甲羟戊酸经15碳化合物转变碳化合物转变成成30碳鲨烯碳鲨烯鲨烯环化为羊毛鲨烯环化为羊毛固醇后转变为胆固醇后转变为胆固醇固醇 第第77页页关键酶关键酶HMG-CoA还原酶还原酶 酶活性含有昼夜节律性酶活性含有昼夜节律性(午夜最高，中午最低）午夜最高，中午最低）可被磷酸化而失活，脱磷酸可恢复活性可被磷酸化而失活，脱磷酸可恢复活性受受胆固醇胆固醇反馈抑制作用反馈抑制作用胰岛素、甲状腺素能诱导肝胰岛素、甲状腺素能诱导肝HMG-COA还原酶合还原酶合成成（四）胆固醇合成经过（四）胆固醇合成经过HMG-CoA还原酶调整还原酶调整第第78页页饥饿与禁食可抑制肝合成胆固醇。饥饿与禁食可抑制肝合成胆固醇。摄取高糖、高饱和脂肪膳食后，胆固醇合成摄取高糖、高饱和脂肪膳食后，胆固醇合成增加。增加。胆固醇可反馈抑制肝胆固醇合成。它主要抑胆固醇可反馈抑制肝胆固醇合成。它主要抑制制HMG-CoA还原酶合成。还原酶合成。饥饿与饱食饥饿与饱食胆固醇胆固醇第第79页页胰岛素及甲状腺素能诱导肝胰岛素及甲状腺素能诱导肝HMG-CoA还原还原酶合成，从而增加胆固醇合成。酶合成，从而增加胆固醇合成。胰高血糖素及皮质醇则能抑制胰高血糖素及皮质醇则能抑制HMG-CoA还还原酶活性，因而降低胆固醇合成。原酶活性，因而降低胆固醇合成。甲状腺素还促进胆固醇在肝转变为胆汁酸。甲状腺素还促进胆固醇在肝转变为胆汁酸。激素激素第第80页页二、转化成胆汁酸是胆固醇主要去路二、转化成胆汁酸是胆固醇主要去路 胆固醇母核胆固醇母核环戊烷多氢菲在体内不能环戊烷多氢菲在体内不能被降解，但被降解，但侧链可被氧化侧链可被氧化、还原或降解还原或降解，实现，实现胆固醇转化。胆固醇转化。（一）胆固醇可转变为胆汁酸（一）胆固醇可转变为胆汁酸胆固醇在在胆固醇在在肝细胞肝细胞中转化成中转化成胆汁酸胆汁酸(bile acid)，随胆汁经胆管排入十二指肠，是体内随胆汁经胆管排入十二指肠，是体内代谢主要去路。代谢主要去路。第第81页页 （二）胆固醇可转化为类固醇激素（二）胆固醇可转化为类固醇激素 器官器官合成类固醇激素肾上腺肾上腺皮质球状带皮质球状带醛固酮醛固酮皮质束状带皮质束状带皮质醇皮质醇皮质网状带皮质网状带雄激素雄激素睾丸睾丸间质细胞间质细胞睾丸酮睾丸酮卵巢卵巢卵泡内膜细胞卵泡内膜细胞雌二醇、孕酮雌二醇、孕酮黄体黄体（三）胆固醇可转化为维生素（三）胆固醇可转化为维生素D3前体前体7-脱氢胆固醇脱氢胆固醇第第82页页整理熟悉甘油磷脂组成、分类及合成部位、原料。熟悉甘油磷脂分解及磷脂酶作用。掌握胆固醇生成部位、合成原料、关键酶、调整和胆固醇转化。第第83页页第六节第六节Metabolism of Lipoprotein血浆脂蛋白代谢血浆脂蛋白代谢第第84页页一、血脂是血浆全部脂质统称一、血脂是血浆全部脂质统称外源性外源性从食物中摄取从食物中摄取 内源性内源性肝、脂肪细胞及其它组织合成后肝、脂肪细胞及其它组织合成后释放入血释放入血n定义：定义：n起源：起源：第第85页页血脂含量受血脂含量受膳食、年纪、性别、职业膳食、年纪、性别、职业及及代谢代谢等影响，波动范围很大。等影响，波动范围很大。组成组成血浆含量血浆含量空腹时主要起源mg/mLmmol/L总脂总脂400700(500)甘油三酯甘油三酯10150(100)0.111.69(1.13)肝肝总胆固醇总胆固醇100250(200)2.596.47(5.17)肝肝胆固醇酯胆固醇酯70250(200)1.815.17(3.75)游离胆固醇游离胆固醇4070(55)1.031.81(1.42)总磷脂总磷脂150250(200)48.4480.73(64.58)肝肝磷脂酰胆碱磷脂酰胆碱50200(100)16.164.6(32.3)肝肝神经磷脂神经磷脂50130(70)16.142.0(22.6)肝肝脑磷脂脑磷脂1535(20)4.813.0(6.4)肝肝游离脂酸游离脂酸520(15)脂肪组织脂肪组织正常成人空腹血脂组成及含量正常成人空腹血脂组成及含量第第86页页电泳法电泳法血脂与血浆中蛋白质结合，以血脂与血浆中蛋白质结合，以脂蛋白脂蛋白(lipoprotein)形式而运输。形式而运输。CM 前前 二、血浆脂蛋白是血脂运输及代谢形式二、血浆脂蛋白是血脂运输及代谢形式（一）血浆脂蛋白可用电泳法和超速离心法分类（一）血浆脂蛋白可用电泳法和超速离心法分类第第87页页超速离心法：超速离心法：CM、VLDL、LDL、HDL乳糜微粒乳糜微粒chylomicron(CM)极低密度脂蛋白极低密度脂蛋白very low density lipoprotein(VLDL)低密度脂蛋白低密度脂蛋白low density lipoprotein(LDL)高密度脂蛋白高密度脂蛋白high density lipoprotein(HDL)第第88页页血浆脂蛋白组成及其特点血浆脂蛋白组成及其特点CM含甘油三酯最多，其次是含甘油三酯最多，其次是VLDL；LDL含胆固醇及胆固醇酯最多；含胆固醇及胆固醇酯最多；HDL含蛋白质最多含蛋白质最多血中游离脂酸与清蛋白结合运输，不列入血浆脂血中游离脂酸与清蛋白结合运输，不列入血浆脂蛋白之内。蛋白之内。第第89页页载脂蛋白载脂蛋白(apolipoprotein,apo)指血浆指血浆脂蛋白中蛋白质部分。脂蛋白中蛋白质部分。apo A:A、A、A、AVapo B:B100、B48apo C:C、C、C、Capo Dapo E（二）血浆脂蛋白是脂质与蛋白质复合体（二）血浆脂蛋白是脂质与蛋白质复合体1.血浆脂蛋白中蛋白质称为载脂蛋白血浆脂蛋白中蛋白质称为载脂蛋白n种类（种类（20各种）各种）第第90页页 载脂蛋白可调整脂蛋白代谢关键酶活性：载脂蛋白可调整脂蛋白代谢关键酶活性：A激活激活LCAT(卵磷酯胆固醇脂转移酶卵磷酯胆固醇脂转移酶)C激活激活LPL(脂蛋白脂肪酶脂蛋白脂肪酶)A辅助激活辅助激活LPLC抑制抑制LPLA激活激活HL(肝脂肪酶肝脂肪酶)载脂蛋白可参加脂蛋白受体识别：载脂蛋白可参加脂蛋白受体识别：A识别识别HDL受体受体B100，E 识别识别LDL受体受体 结合和转运脂质，稳定脂蛋白结构结合和转运脂质，稳定脂蛋白结构 n功效：功效：第第91页页呈球状颗粒结构，呈球状颗粒结构，具极性及非极性基团具极性及非极性基团载载脂蛋白脂蛋白、磷脂磷脂、游离胆游离胆固醇固醇组成单分子层为组成单分子层为外外壳壳；其借非极性疏水基；其借非极性疏水基团与内部疏水链相联络，团与内部疏水链相联络，极性基团朝外。极性基团朝外。疏水性较强疏水性较强TG（CM、VLDL）及）及胆固醇酯胆固醇酯(LDL、HDL)位于位于内核内核。2.不一样脂蛋白含有相同基本结构不一样脂蛋白含有相同基本结构第第92页页n起源：起源：小肠合成小肠合成TG和和合成及吸收磷脂、合成及吸收磷脂、胆固醇胆固醇+apo B48、A、A、A 三、不一样起源血浆脂蛋白含有不一三、不一样起源血浆脂蛋白含有不一样功效和不一样代谢路径样功效和不一样代谢路径（一）乳糜微粒要转运外源性甘油三酯及胆固醇（一）乳糜微粒要转运外源性甘油三酯及胆固醇 第第93页页 代谢过程：代谢过程：第第94页页运输外源性运输外源性TG及胆固醇酯。及胆固醇酯。存在于组织毛细血管内皮细胞表面存在于组织毛细血管内皮细胞表面使使CM中中TG、磷脂、磷脂逐步水解，产生甘油、逐步水解，产生甘油、FAFA及溶血磷脂等。及溶血磷脂等。LPL（脂蛋白脂肪酶）（脂蛋白脂肪酶）nCM生理功效：生理功效：第第95页页n起源：起源：+apo B100、E肝细胞合成肝细胞合成TG磷脂、胆固醇及其酯磷脂、胆固醇及其酯以肝脏为主，小肠可合成少许。以肝脏为主，小肠可合成少许。（二）极低密度脂蛋白主要转运内源性甘油三酯（二）极低密度脂蛋白主要转运内源性甘油三酯第第96页页nVLDL生理功效：生理功效：运输内源性运输内源性TG。CEC PL内内源源性性VLDL代代谢谢第第97页页n起源：由起源：由VLDL转变而来。转变而来。n代谢：代谢：1.LDL受体代谢路径受体代谢路径LDL受受体体广广泛泛分分布布于于肝肝动动脉脉壁壁细细胞胞等等全全身身各各组组织织细细胞胞膜膜表表面面,特特异异识识别别、结结合合含含apo E或或apo B100脂蛋白，故又称脂蛋白，故又称apo B,E受体。受体。（三）低密度脂蛋白主要转运内源性胆固醇（三）低密度脂蛋白主要转运内源性胆固醇第第98页页VLDL受体代谢路径：受体代谢路径：成份成份:apo B100、CE酶酶:蛋白水解酶蛋白水解酶及胆固醇酯酶及胆固醇酯酶胆汁酸或类胆汁酸或类固醇激素固醇激素第第99页页2.LDL非受体代谢路径非受体代谢路径血浆中血浆中LDL还可被修饰，修饰还可被修饰，修饰LDL如氧化修如氧化修饰饰LDL(ox-LDL)可被去除细胞即单核吞噬细胞系可被去除细胞即单核吞噬细胞系统中统中巨噬细胞巨噬细胞及及血管内皮细胞血管内皮细胞去除。这两类细胞去除。这两类细胞膜表面含有膜表面含有清道夫受体清道夫受体(scavenger receptor,SR)，摄取去除血浆中修饰摄取去除血浆中修饰LDL。第第100页页LDL 代代 谢谢第第101页页转运肝合成内源性胆固醇。转运肝合成内源性胆固醇。正常人天天降解正常人天天降解45%LDL，其中，其中2/3经经LDL受体路径受体路径降解，降解，1/3由去除细胞由去除细胞去除。去除。nLDL生理功效：生理功效：第第102页页主要在肝合成；小肠亦可合成。主要在肝合成；小肠亦可合成。CM、VLDL代谢
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