脂质代谢(人卫第8版)课件.ppt

1、 脂质脂质(lipids)是一类不溶于水而易溶于是一类不溶于水而易溶于有机溶剂，并能为机体利用的有机化合物，有机溶剂，并能为机体利用的有机化合物，是脂肪和类脂的总称。是脂肪和类脂的总称。脂脂 肪肪 又称三脂酰甘油、甘油三酯、三又称三脂酰甘油、甘油三酯、三脂肪甘油酯。又称为可变脂。脂肪甘油酯。又称为可变脂。类类 脂脂又称固定脂，包括固醇及其酯、又称固定脂，包括固醇及其酯、磷脂、磷脂、糖脂等。糖脂等。第一节第一节 脂质的构成、功能及分析脂质的构成、功能及分析一、脂质是种类繁多、结构复杂的一类大分子物质一、脂质是种类繁多、结构复杂的一类大分子物质（一）甘油三酯是甘油的脂肪酸酯（一）甘油三酯是甘油的脂

2、肪酸酯脂肪酸组成的种类决定甘油三酯的熔点，随饱脂肪酸组成的种类决定甘油三酯的熔点，随饱和脂肪酸的链长和数目的增加而升高。和脂肪酸的链长和数目的增加而升高。甘油一酯甘油一酯甘油二酯甘油二酯甘油三酯甘油三酯甘油甘油CHCH2 2OH OH CHCH2 2OH OH CHOCHO-C C-R R1 1 O=CHCH2 2OH OH CHCH2 2OH OH CHOCHO-C C-R R1 1 O=CHCH2 2OH OH CHCH2 2OO-C C-R R2 2CHOCHO-C C-R R1 1 O=O=CHCH2 2OH OH CHCH2 2OO-C C-R R2 2CHOCHO-C C-R R1

3、 1 O=O=CHCH2 2OO-C C-R R3 3 CHCH2 2OO-C C-R R2 2 CHOCHO-C C-R R1 1 O=O=O=p 简称脂酸简称脂酸,包括包括饱和脂酸饱和脂酸和和不饱和脂酸不饱和脂酸。p 不饱和脂酸又分不饱和脂酸又分单不饱和脂酸单不饱和脂酸和和多不饱和脂酸多不饱和脂酸。（二）脂肪酸是脂肪烃的羧酸（二）脂肪酸是脂肪烃的羧酸p 系统命名法系统命名法l 编码体系编码体系从脂酸的羧基碳起计算碳原子的顺序。从脂酸的羧基碳起计算碳原子的顺序。l 或或n编码体系编码体系从脂酸的甲基碳起计算其碳原子顺序。从脂酸的甲基碳起计算其碳原子顺序。标示脂酸的碳原子数即碳链长度和双键的位

4、置。标示脂酸的碳原子数即碳链长度和双键的位置。常见的脂肪酸常见的脂肪酸惯惯 名名系统名系统名碳原子数碳原子数和双键数和双键数簇簇分子式分子式饱和脂肪酸饱和脂肪酸 月桂酸月桂酸(lauric acid)n-十二烷酸十二烷酸12:0CH3(CH2)10COOH豆寇酸豆寇酸(myristic acid)n-十四烷酸十四烷酸14:0CH3(CH2)12COOH软脂酸软脂酸(palmitic acid)n-十六烷酸十六烷酸16:0CH3(CH2)14COOH硬脂酸硬脂酸(stearic acid)n-十八烷酸十八烷酸18:0CH3(CH2)16COOH花生酸花生酸(arachidic acid)n-二十

5、烷酸二十烷酸20:0CH3(CH2)18COOH不饱和脂肪酸不饱和脂肪酸棕榈棕榈(软软)油酸油酸(palmitoleic acid)9-十六碳一烯酸十六碳一烯酸16:1w-7CH3(CH2)5CHCH(CH2)7COOH油酸油酸(oleic acid)9-十八碳一烯酸十八碳一烯酸18:1w-9CH3(CH2)7CHCH(CH2)7COOH异油酸异油酸(Vaccenic acid)反式反式11-十八碳一烯酸十八碳一烯酸18:1w-7CH3(CH2)5CHCH(CH2)9COOH亚油酸亚油酸9,12-十八碳二烯酸十八碳二烯酸18:2w-6CH3(CH2)4(CHCHCH2)2(CH2)6COOHa

6、-亚麻酸亚麻酸9,12,15-十八碳三烯酸十八碳三烯酸18:3w-3CH3CH2(CHCHCH2)3(CH2)6COOHg-亚麻酸亚麻酸6,9,12-十八碳三烯酸十八碳三烯酸18:3w-6CH3(CH2)4(CHCHCH2)3(CH2)3COOH花生四烯酸花生四烯酸5,8,11,14-二十碳四烯酸二十碳四烯酸20:4w-6CH3(CH2)4(CHCHCH2)4(CH2)2COOHtimnodonic acid(EPA)5,8,11,14,17-二十碳五二十碳五烯酸烯酸20:5w-3CH3CH2(CHCHCH2)5(CH2)2COOHclupanodonic acid(DPA)7,10,13,1

7、6,19-二十二碳二十二碳五烯酸五烯酸22:5w-3CH3CH2(CHCHCH2)5(CH2)4COOHcervonic acid(DHA)4,7,10,13,16,19-二十二二十二碳六烯酸碳六烯酸22:6w-3CH3CH2(CHCHCH2)6CH2COOH常见的脂肪酸常见的脂肪酸不饱和脂肪酸不饱和脂肪酸簇簇母体不饱和脂肪酸母体不饱和脂肪酸结构结构-7软油酸软油酸9-16:1 -9油酸油酸9-18:1 -6亚油酸亚油酸9,12-18:2 -3亚麻酸亚麻酸9,12,15-18:3同簇的不饱和脂酸可由其母体代谢产生，如同簇的不饱和脂酸可由其母体代谢产生，如花生四烯花生四烯酸酸可由可由-6簇母体亚

8、油酸簇母体亚油酸产生。但产生。但-3、-6和和-9簇多不饱簇多不饱和脂酸在体内彼此不能相互转化。动物只能合成和脂酸在体内彼此不能相互转化。动物只能合成-9及及-7系的多不饱和脂酸，不能合成系的多不饱和脂酸，不能合成-6及及-3系多不饱和脂酸。系多不饱和脂酸。（三）磷脂可分为甘油磷脂和鞘磷脂两类（三）磷脂可分为甘油磷脂和鞘磷脂两类p甘油磷脂甘油磷脂：由甘油构成的磷脂（体内含量最多）由甘油构成的磷脂（体内含量最多）FAFAPiX 甘甘 油油 X=胆碱、水、乙醇胆碱、水、乙醇胺、丝氨酸、甘油、胺、丝氨酸、甘油、肌醇、磷脂酰甘油等肌醇、磷脂酰甘油等 p鞘磷脂鞘磷脂：由鞘氨醇构成的磷脂由鞘氨醇构成的磷脂

9、FA PiX鞘氨醇鞘氨醇 CH2O-C-R1 R2C-O-CH CH2O-P-OX O OOH O OO O甘油、脂酸、磷脂、含氮化合物甘油、脂酸、磷脂、含氮化合物 含一个极性头、两条疏水尾，构成生物膜的磷含一个极性头、两条疏水尾，构成生物膜的磷脂双分子层。脂双分子层。常为花生四烯酸常为花生四烯酸 =胆碱、水、乙胆碱、水、乙醇胺、醇胺、丝氨酸、丝氨酸、甘油、肌醇、磷甘油、肌醇、磷脂酰甘油等脂酰甘油等 p 组成组成p 结构结构p 功能功能由甘油构成的磷脂统称为甘油磷脂由甘油构成的磷脂统称为甘油磷脂体内几种重要的甘油磷脂体内几种重要的甘油磷脂鞘氨醇的氨基通过酰胺键与鞘氨醇的氨基通过酰胺键与1分子长

10、链脂酸相分子长链脂酸相连形成连形成神经酰胺神经酰胺，为鞘脂的母体结构。，为鞘脂的母体结构。神经酰胺神经酰胺鞘脂鞘脂含鞘氨醇或二氢鞘氨醇的磷脂称为鞘磷酯含鞘氨醇或二氢鞘氨醇的磷脂称为鞘磷酯 含鞘氨醇或二氢鞘氨醇的脂类。含鞘氨醇或二氢鞘氨醇的脂类。p 鞘脂鞘脂X磷酸胆碱磷酸胆碱、磷酸乙醇胺、磷酸乙醇胺、单糖或寡糖单糖或寡糖按取代基按取代基X的不同，鞘脂分为：的不同，鞘脂分为：鞘磷脂、鞘糖酯鞘磷脂、鞘糖酯p 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HHHHHABCD1234567891011121314151617（四）胆固醇以环戊烷多氢菲为

11、基本结构（四）胆固醇以环戊烷多氢菲为基本结构动物胆固醇动物胆固醇(27碳碳)胆固醇仅存在于动物体内。胆固醇仅存在于动物体内。植物植物(29碳碳)酵母酵母(28碳碳)植物不含胆固醇而含植物固醇。植物不含胆固醇而含植物固醇。（一）甘油三酯是机体重要的能源物质（一）甘油三酯是机体重要的能源物质二、脂质具有多种复杂的生物学功能二、脂质具有多种复杂的生物学功能 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，

12、机体有专门的储存组织专门的储存组织脂肪组织。脂肪组织。甘油三酯是甘油三酯是脂肪酸的重要储存库脂肪酸的重要储存库。甘油二酯还是重要的甘油二酯还是重要的细胞信号分子细胞信号分子。体脂比例：体脂比例：男性约占体重的男性约占体重的21%，女性为女性为26（二）脂肪酸具有多种重要生理功能（二）脂肪酸具有多种重要生理功能1.提供必需脂肪酸提供必需脂肪酸 人体人体自身不能合成，必须由食物提供的脂肪自身不能合成，必须由食物提供的脂肪酸，酸，称为称为营养必需脂肪酸营养必需脂肪酸，包括，包括亚油酸亚油酸（18:2，9,12）、亚麻酸、亚麻酸（18:3，9,12,15）和花生四烯酸和花生四烯酸（20:4，5,8,1

13、1,14）。2.合成不饱和脂肪酸衍生物合成不饱和脂肪酸衍生物 前列腺素（前列腺素（PG）、血栓噁烷、血栓噁烷(TX)、白三烯、白三烯(LT)是廿碳多不饱和脂肪衍生物。是廿碳多不饱和脂肪衍生物。PGE2诱发炎症，促进局部血管扩张。诱发炎症，促进局部血管扩张。PGE2、PGA2 使动脉平滑肌舒张而降血压。使动脉平滑肌舒张而降血压。PGE2、PGI2抑制胃酸分泌，促胃肠平滑肌蠕动。抑制胃酸分泌，促胃肠平滑肌蠕动。PGF2使卵巢平滑肌收缩引起排卵，使子宫体收缩加强使卵巢平滑肌收缩引起排卵，使子宫体收缩加强促分娩。促分娩。1.PGPG、TX和和LT具有很强生物活性具有很强生物活性2.TX PGE2、TX

14、A2 强烈促血小板聚集，并使血管收缩促血强烈促血小板聚集，并使血管收缩促血栓形成，栓形成，PGI2、PGI3对抗它们的作用。对抗它们的作用。TXA3促血小板聚集，较促血小板聚集，较TXA2弱得多。弱得多。3.LT LTC4、LTD4及及LTE4被证实是过敏反应的慢反应物质。被证实是过敏反应的慢反应物质。LTD4还使毛细血管通透性增加。还使毛细血管通透性增加。LTB4还可调节白细胞的游走及趋化等功能，促进炎症还可调节白细胞的游走及趋化等功能，促进炎症及过敏反应的发展。及过敏反应的发展。（三）磷脂的生理功能（三）磷脂的生理功能1.磷脂是构成生物膜的重要成分磷脂是构成生物膜的重要成分2.磷脂酰肌醇是

15、第二信使的前体磷脂酰肌醇是第二信使的前体PIP2甘油二酯（甘油二酯（DAG）+肌醇三磷酸（肌醇三磷酸（IP3）PLC第二信使是指在第二信使是指在细胞内细胞内传递信息的传递信息的小分子物质小分子物质，如：如：Ca2+、DAG、IP3、Cer、cAMP、cGMP、花、花生四烯酸及其代谢产物等。生四烯酸及其代谢产物等。磷脂双分子层的形成磷脂双分子层的形成（四）胆固醇的生理功能（四）胆固醇的生理功能1.胆固醇是细胞膜的基本结构成分胆固醇是细胞膜的基本结构成分2.胆固醇可转化为一些具有重要生物学功能的固胆固醇可转化为一些具有重要生物学功能的固 醇化合物醇化合物 是是生物膜的重要成分生物膜的重要成分，对控

16、制生物膜的，对控制生物膜的流动性有重要作用；流动性有重要作用；是合成胆汁酸、类固醇激素及维生素是合成胆汁酸、类固醇激素及维生素D等等生理活性物质的前体生理活性物质的前体。脂质的分类、含量、分布及生理功能脂质的分类、含量、分布及生理功能分类分类分布分布生理功能生理功能脂肪脂肪甘油三酯甘油三酯（95%）脂肪组织、脂肪组织、血浆血浆1.储脂供能储脂供能2.提供必需脂酸提供必需脂酸3.促脂溶性维生素吸收促脂溶性维生素吸收4.热垫作用热垫作用5.保护垫作用保护垫作用6.构成血浆脂蛋白构成血浆脂蛋白类脂（类脂（5%）糖酯、胆糖酯、胆固醇及其固醇及其酯、磷脂酯、磷脂生物膜、生物膜、神经、神经、血浆血浆1.维

17、持生物膜的结构和功能维持生物膜的结构和功能2.胆固醇可转变成类固醇激素、胆固醇可转变成类固醇激素、维生素、胆汁酸等维生素、胆汁酸等3.构成血浆脂蛋白构成血浆脂蛋白三、脂质组分的复杂性决定了脂质分析技术的复杂性三、脂质组分的复杂性决定了脂质分析技术的复杂性（一）用有机溶剂提取脂质（一）用有机溶剂提取脂质（二）用层析分离脂质（二）用层析分离脂质（三）根据分析目的和脂质性质选择分析方法（三）根据分析目的和脂质性质选择分析方法（四）复杂的脂质分析还需特殊的处理（四）复杂的脂质分析还需特殊的处理 第二节第二节 脂质的消化吸收脂质的消化吸收一、胆汁酸盐协助脂质消化酶消化脂质一、胆汁酸盐协助脂质消化酶消化脂

18、质p 脂质的消化发生在脂脂质的消化发生在脂-水界面，且水界面，且需胆汁酸盐需胆汁酸盐参与参与p 部位：部位：主要在小肠上段主要在小肠上段p 条件：条件：乳化剂（胆汁酸盐、甘油一酯、甘油二酯等）乳化剂（胆汁酸盐、甘油一酯、甘油二酯等）的乳化作用；的乳化作用；酶的催化作用。酶的催化作用。胆盐在脂肪消化中的作用胆盐在脂肪消化中的作用p 消化脂类的酶消化脂类的酶乳化乳化 消化酶消化酶 甘油三酯甘油三酯食物中的脂类食物中的脂类2-甘油一酯甘油一酯+2 FFA磷磷 脂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(

19、micelles)辅脂酶在胰腺泡以酶原形式存在，分泌入十二指肠腔后辅脂酶在胰腺泡以酶原形式存在，分泌入十二指肠腔后被胰蛋白酶从被胰蛋白酶从N端水解，移去五肽而激活。端水解，移去五肽而激活。辅脂酶本身不具脂酶活性，但可通过疏水键与甘油三酯辅脂酶本身不具脂酶活性，但可通过疏水键与甘油三酯结合、通过氢键与胰脂酶结合，将胰脂酶锚定在乳化微结合、通过氢键与胰脂酶结合，将胰脂酶锚定在乳化微团的脂团的脂-水界面，使胰脂酶与脂肪充分接触，发挥水解水界面，使胰脂酶与脂肪充分接触，发挥水解脂肪的功能。脂肪的功能。辅脂酶还可防止胰脂酶在脂辅脂酶还可防止胰脂酶在脂-水界面上变性、失活。水界面上变性、失活。辅脂酶是胰脂

20、酶发挥脂肪消化作用必不可少的辅助因子。辅脂酶是胰脂酶发挥脂肪消化作用必不可少的辅助因子。n辅脂酶辅脂酶脂肪与类脂的消化产物，包括甘油一酯、脂肪与类脂的消化产物，包括甘油一酯、脂酸、胆固醇及溶血磷脂等，消化产物以及脂酸、胆固醇及溶血磷脂等，消化产物以及甘油三酯可与胆汁酸盐乳化形成甘油三酯可与胆汁酸盐乳化形成混合微团混合微团(mixed micelles)，被肠粘膜细胞吸收。，被肠粘膜细胞吸收。p 消化的产物消化的产物二、吸收的脂质经再合成进入血循环二、吸收的脂质经再合成进入血循环p 吸收部位：十二指肠下段及空肠上段吸收部位：十二指肠下段及空肠上段p 吸收方式：吸收方式：中链及短链脂酸中链及短链脂

21、酸构成的构成的TG 乳化乳化 吸收吸收 脂肪酶脂肪酶 甘油甘油+游离脂肪酸游离脂肪酸 门静脉门静脉 血液循环血液循环肠粘膜细胞肠粘膜细胞 长链脂酸长链脂酸+2-甘油一酯甘油一酯 与磷脂、胆固与磷脂、胆固醇酯一起醇酯一起 载脂蛋白载脂蛋白淋巴管淋巴管 乳糜微粒乳糜微粒(CM)甘油三酯甘油三酯 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

22、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）脂酰脂酰CoA合成酶合成酶 酯酰酯酰CoA 转移酶转移酶 CoA R2COCoA CHCH2 2OH OH CHCH2 2OH OH CHOCHO-C C-R R1 1 O=CHCH2 2OH OH CHCH2 2OH OH CHOCHO-C C-R R1 1 O=CHCH2 2OH OH CHCH2 2OO-C C-R R2 2CHOCHO-C C-R R1 1 O=O=CHCH2 2OH OH CHCH2 2OO-C C-R R2 2CHOCHO-C C-R R1 1 O=O=甘油一酯甘油一酯甘油二酯甘油二酯R3COCo

23、A CoA 酯酰酯酰CoA 转移酶转移酶CHCH2 2OO-C C-R R3 3 CHCH2 2OO-C C-R R2 2 CHOCHO-C C-R R1 1 O=O=O=甘油三酯甘油三酯甘油一酯途径甘油一酯途径甘油三酯的消化与吸收甘油三酯的消化与吸收 三、脂质消化吸收在维持机体脂质平衡中具有重要作用三、脂质消化吸收在维持机体脂质平衡中具有重要作用p体内脂质过多，尤其是体内脂质过多，尤其是饱和脂肪酸、胆固醇过多饱和脂肪酸、胆固醇过多，在肥胖、高脂血症、动脉粥样硬化、在肥胖、高脂血症、动脉粥样硬化、2型糖尿病、型糖尿病、高血压和癌症等发生中具有重要作用。高血压和癌症等发生中具有重要作用。p小肠被

24、认为是介于机体内、外脂质间的小肠被认为是介于机体内、外脂质间的选择性屏障选择性屏障。p小肠的脂质消化、吸收能力具有很大小肠的脂质消化、吸收能力具有很大可塑性可塑性。p小肠脂质消化吸收能力小肠脂质消化吸收能力调节的分子机制调节的分子机制可能涉及小可能涉及小肠特殊的分泌物质或特异的基因表达产物，可能是肠特殊的分泌物质或特异的基因表达产物，可能是预防体脂过多、治疗相关疾病、开发新药物、采用预防体脂过多、治疗相关疾病、开发新药物、采用膳食干预措施的新靶标。膳食干预措施的新靶标。第三节第三节 甘油三酯的代谢甘油三酯的代谢一、体内合成甘油三酯的途径一、体内合成甘油三酯的途径 脂肪组织：脂肪组织：主要以主要

25、以乙酰乙酰CoA(来自葡萄糖来自葡萄糖)为原料合为原料合成脂肪，也利用成脂肪，也利用CM或或VLDL中的中的FA合成脂肪。合成脂肪。肝脏：肝脏：肝细胞合成的肝细胞合成的TG，组成，组成VLDL入血。入血。小肠粘膜：小肠粘膜：主要利用脂肪消化产物再合成脂肪。主要利用脂肪消化产物再合成脂肪。（一）肝、脂肪组织及小肠是甘油三酯合成的主要场所（一）肝、脂肪组织及小肠是甘油三酯合成的主要场所脂肪合成的亚细胞定位：脂肪合成的亚细胞定位：细胞质细胞质（二）甘油和脂肪酸是合成甘油三酯的基本原料（二）甘油和脂肪酸是合成甘油三酯的基本原料 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中的中的

26、FFA（来自食物脂肪）（来自食物脂肪）（三）甘油三酯合成有甘油一酯和甘油二酯两条途径（三）甘油三酯合成有甘油一酯和甘油二酯两条途径 CoA+脂酸脂酸 脂酰脂酰CoA 脂酰脂酰CoA合成酶合成酶ATP AMP PPi 1.脂肪酸活化成脂酰脂肪酸活化成脂酰CoA2.小肠黏膜细胞以甘油一酯途径合成甘油三酯小肠黏膜细胞以甘油一酯途径合成甘油三酯3.肝和脂肪组织以甘油二酯途径合成甘油三酯肝和脂肪组织以甘油二酯途径合成甘油三酯 脂酰脂酰CoA 转移酶转移酶 CoA R2COCoA 磷脂酸磷脂酸磷酸酶磷酸酶Pi 脂酰脂酰CoA 转移酶转移酶 CoA R3COCoA O=PiCHCH2 2OO-CHCH2 2

27、OO-C C-R R1 1 CHOCHO-C C-R R2 2 O=磷磷脂脂酸酸O=PiCHCH2 2OO-CHCH2 2OO-C C-R R1 1 CHOCHO-C C-R R2 2 O=磷磷脂脂酸酸CHCH2 2OH OH CHCH2 2OO-C C-R R1 1 CHOCHO-C C-R R2 2 O=O=1 1，2 2-甘甘油油二二酯酯CHCH2 2OO-C C-R R3 3 CHCH2 2OO-C C-R R1 1 CHOCHO-C C-R R2 2 O=O=O=甘甘油油三三酯酯CHCH2 2OO-C C-R R3 3 CHCH2 2OO-C C-R R1 1 CHOCHO-C C-

28、R R2 2 O=O=O=甘甘油油三三酯酯1,2-甘油二酯甘油二酯甘油三酯甘油三酯磷脂酸磷脂酸PiPiCHCH2 2OO-CHCH2 2OH OH CHOH CHOH 3-磷磷酸酸甘甘油油PiPiCHCH2 2OO-CHCH2 2OH OH CHOH CHOH 3-磷磷酸酸甘甘油油3-磷酸甘油磷酸甘油脂酰脂酰CoA转移酶转移酶 CoA R1COCoA O=PiCHCH2 2OO-CHCH2 2OO-C C-R R1 1 CHOH CHOH 1-酯酯酰酰-3-磷磷酸酸甘甘油油O=PiCHCH2 2OO-CHCH2 2OO-C C-R R1 1 CHOH CHOH 1-酯酯酰酰-3-磷磷酸酸甘甘油

29、油PiCHCH2 2OO-CHCH2 2OO-C C-R R1 1 CHOH CHOH PiCHCH2 2OO-CHCH2 2OO-C C-R R1 1 CHOH CHOH 1-酯酯酰酰-3-磷磷酸酸甘甘油油1-脂酰脂酰-3-磷酸甘油磷酸甘油磷酸二羟丙酮磷酸二羟丙酮葡萄糖葡萄糖PiPiCHCH2 2OO-CHCH2 2OH OH CHOH CHOH 3-磷磷酸酸甘甘油油甘油磷酸甘油磷酸CHCH2 2OH OH CHCH2 2OH OH CHOH CHOH 游游离离甘甘油油甘甘 油油糖酵解糖酵解 NAD+NADH+H+3-磷酸甘油脱氢酶磷酸甘油脱氢酶甘油激酶甘油激酶ATPADP（肝、肾）（肝、肾

30、）p 3-磷酸甘油的来源磷酸甘油的来源二、内源性脂肪酸的合成需先合成软脂酸再加工延长二、内源性脂肪酸的合成需先合成软脂酸再加工延长（一）软脂酸由乙酰（一）软脂酸由乙酰CoA在脂肪酸合酶催化下合成在脂肪酸合酶催化下合成1.软脂酸在胞质中合成软脂酸在胞质中合成组组 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定位：亚细胞定位：胞液：胞液：主要合成主要合成16碳的软脂酸（棕榈酸）碳的软脂酸（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p NADPH的来源的来源:磷酸戊糖途径磷酸戊糖途径（主要来源）（主要来源）胞液中异柠檬酸脱氢酶及苹果

31、酸酶催化的反应胞液中异柠檬酸脱氢酶及苹果酸酶催化的反应乙酰乙酰CoA、ATP、HCO3-、NADPH、Mn2+2.乙酰乙酰CoA是软脂酸合成的基本原料是软脂酸合成的基本原料p 乙酰乙酰CoA的主要来源的主要来源:乙酰乙酰CoA全部在线粒体内产生，通过全部在线粒体内产生，通过柠檬酸柠檬酸-丙酮酸循环丙酮酸循环出线粒体。出线粒体。乙酰乙酰CoA 氨基酸氨基酸 Glu（主要）（主要）线线粒粒体体膜膜胞液胞液线粒体基质线粒体基质丙酮酸丙酮酸 丙酮酸丙酮酸 苹果酸苹果酸 草酰乙酸草酰乙酸 柠檬酸柠檬酸 柠檬酸柠檬酸 乙酰乙酰CoA NADPH+H+NADP+苹果酸酶苹果酸酶 CoA ATP AMP PP

32、i ATP柠檬酸裂解酶柠檬酸裂解酶 CoA 草酰乙酸草酰乙酸 H2O 柠檬酸合酶柠檬酸合酶 苹果酸苹果酸 CO2CO2柠檬酸柠檬酸-丙酮酸循环丙酮酸循环（1）乙酰）乙酰CoA转化成丙二酸单酰转化成丙二酸单酰CoA：3.软脂酸的合成过程（软脂酸的合成过程（胞液胞液）丙二酸单酰丙二酸单酰CoA+ADP+PiATP+HCO3-+乙酰乙酰CoA乙酰乙酰CoA羧化酶羧化酶生物素生物素变构激活剂：柠檬酸、异柠檬酸变构激活剂：柠檬酸、异柠檬酸变构抑制剂：软脂酰变构抑制剂：软脂酰CoA、长链脂肪酰、长链脂肪酰CoA限速酶：乙酰限速酶：乙酰CoA羧化酶羧化酶单体：无活性单体：无活性多聚体多聚体:有活性有活性（2

33、）软脂酸经）软脂酸经7次缩合、还原、脱水、再还原基次缩合、还原、脱水、再还原基本反应循环合成本反应循环合成从乙酰从乙酰CoA及丙二酰及丙二酰CoA合成长链脂酸，合成长链脂酸，是一个重复加成过程，每次（是一个重复加成过程，每次（缩合缩合-还原还原-脱水脱水-再还原再还原）循环延长）循环延长2个碳原子。个碳原子。各种生物合成脂酸的过程基本相似。各种生物合成脂酸的过程基本相似。3.软脂酸的合成过程（软脂酸的合成过程（胞液胞液）有有7种种酶蛋白（乙酰转移酶、转酰基酶蛋白（乙酰转移酶、转酰基酶、酶、-酮脂酰合成酶、酮脂酰合成酶、-酮脂酰还原酶、酮脂酰还原酶、-羟脂酰基水化酶、烯脂酰还原酶和硫酯羟脂酰基水

34、化酶、烯脂酰还原酶和硫酯酶），聚合在一起构成酶），聚合在一起构成多酶体系多酶体系。p 大肠杆菌大肠杆菌脂肪酸合酶复合体脂肪酸合酶复合体其辅基是其辅基是4-磷酸泛酰磷酸泛酰氨基乙硫醇氨基乙硫醇,是脂酰基载体。是脂酰基载体。酰基载体蛋白酰基载体蛋白(ACP)p 高等动物高等动物三个结构域：三个结构域：7种酶活性都在一条多肽链上，种酶活性都在一条多肽链上，属多功能酶，由一个基因编码；有活属多功能酶，由一个基因编码；有活性的酶为两相同亚基首尾相连组成的性的酶为两相同亚基首尾相连组成的二聚体。二聚体。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l底物进入底物进入 乙酰乙酰

35、CoA CE-S-乙酰基乙酰基 (缩合酶缩合酶)丙二酸单酰丙二酸单酰CoA ACP-S-丙二酸单酰基丙二酸单酰基 脂肪酸合酶脂肪酸合酶 乙酰基乙酰基（第一个）（第一个）丙二酸单酰基丙二酸单酰基p 软脂酸的合成过程软脂酸的合成过程缩合缩合 CO2 还还 原原 NADPH+H+NADP+脱水脱水 H2O 再还原再还原 NADPH+H+NADP+丁酰基由丁酰基由E2-泛泛-SH（ACP上上)转移至转移至 E1-半胱半胱-SH（CE上）。上）。ACPS C=O CH2 CH2 CH3 CE HS SO=C CH2 CH2 CH3 CEACPHS转转 位位 l转位转位 经过经过7轮循环反应，每次加上轮循

36、环反应，每次加上一个丙二酸单酰基，增加两个碳一个丙二酸单酰基，增加两个碳原子，最终释出软脂肪酸。原子，最终释出软脂肪酸。CESO=C CH3 ACPSC=O CH2COO-CESO=C CH2 CH2 CH2 CH2 CH3 ACPSC=O CH2COO-CESO=C CH2 CH2 CH2 CH2 CH2 CH2 CH3 ACPSC=O CH2COO-O-O=C CH2 CH2 CH2 CH2 CH2 CH2 CH3 CH2CH2 CH2 CH2 CH2 CH2 CH2 CH2 CEACPHS HS+4H+4e-CO2 CESO=C CH2 CH2 CH3 ACPSC=O CH2COO-4H

37、+4e-CO2 4H+4e-CO2 软脂酸的生物合成软脂酸的生物合成缩合缩合加氢加氢脱水脱水加氢加氢p 软脂酸合成的总反应软脂酸合成的总反应:CH3COSCoA +7 HOOCH2COSCoA +14NADPH+H+CH3(CH2)14COOH+7 CO2 +6H2O+8HSCoA+14NADP+（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以以 丙 二 酰丙 二 酰 C o A 为 二 碳 单 位 供 体，由为 二 碳 单 位 供 体，由 NADPH+H+供氢供氢经缩合、加氢、脱水、再加经缩合、加氢、脱水、再加氢等一轮反应增加氢等一轮反应增加2个碳原子个碳原子，

38、合成过程类似，合成过程类似软脂酸合成，但脂酰基连在软脂酸合成，但脂酰基连在CoASH上进行反应，上进行反应，可延长至可延长至24碳，以碳，以18碳硬脂酸为最多。碳硬脂酸为最多。1.内质网中脂肪酸的延长途径内质网中脂肪酸的延长途径2.线粒体中脂肪酸的延长途径线粒体中脂肪酸的延长途径以以 乙 酰乙 酰 C o A 为 二 碳 单 位 供 体，由为 二 碳 单 位 供 体，由 NADPH+H+供氢，过程供氢，过程与与-氧化的逆反应基氧化的逆反应基本相似本相似，需，需-烯酰还原酶，一轮反应增加烯酰还原酶，一轮反应增加2个碳原子，可延长至个碳原子，可延长至24碳或碳或26碳，以硬脂酸碳，以硬脂酸最多。最

39、多。（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动物：动物：有有4、5、8、9去饱和酶，镶嵌在内质去饱和酶，镶嵌在内质网上，脱氢过程有线粒体外电子传递系统网上，脱氢过程有线粒体外电子传递系统参与。参与。植物：植物：有有9、12、15 去饱和酶去饱和酶（三）不饱和脂肪酸的合成需多种去饱和酶催化（三）不饱和脂肪酸的合成需多种去饱和酶催化H+NADH NAD+E-FAD E-FADH2 Fe2+Fe3+Fe2+Fe3+油酰油酰CoA+2H2O 硬脂酰硬脂酰CoA+O2 NADH-cytb5 还原酶还原酶去饱和酶去饱和酶 Cytb5 1.代谢物的调节作用代谢物的调节作用

40、乙酰乙酰CoA羧化酶的变构调节羧化酶的变构调节抑制剂：软脂酰抑制剂：软脂酰CoA及其他长链脂酰及其他长链脂酰CoA 激活剂：柠檬酸、异柠檬酸激活剂：柠檬酸、异柠檬酸进食糖类而糖代谢加强，进食糖类而糖代谢加强，NADPH及乙酰及乙酰CoA供应增多，异柠檬酸及柠檬酸堆积，有利供应增多，异柠檬酸及柠檬酸堆积，有利于脂酸的合成。于脂酸的合成。大量进食糖类也能增强各种合成脂肪有关大量进食糖类也能增强各种合成脂肪有关的酶活性从而使脂肪合成增加。的酶活性从而使脂肪合成增加。（四）脂肪酸合成的调节（四）脂肪酸合成的调节2.激素调节激素调节 胰高血糖素胰高血糖素 肾上腺素肾上腺素 生长素生长素脂酸合成脂酸合成

41、TG合成合成 胰高血糖素：胰高血糖素：激活激活AMPK，使之，使之磷酸化而失活磷酸化而失活胰岛素：胰岛素：通过磷蛋白磷酸酶，使之通过磷蛋白磷酸酶，使之去磷酸化而复活去磷酸化而复活+脂酸合成脂酸合成 胰岛素胰岛素 乙酰乙酰CoA羧化酶、羧化酶、脂酸合成酶、脂酸合成酶、ATP-柠檬酸裂解柠檬酸裂解酶、脂蛋白脂酶酶、脂蛋白脂酶+TG合成合成p 乙酰乙酰CoA羧化酶的共价调节：羧化酶的共价调节：3.脂肪酸合酶可作为药物治疗的靶点脂肪酸合酶可作为药物治疗的靶点脂肪酸合酶（复合体组分）在很多肿瘤高表脂肪酸合酶（复合体组分）在很多肿瘤高表达。动物研究证明，脂肪酸合酶抑制剂可明显减达。动物研究证明，脂肪酸合酶

42、抑制剂可明显减缓肿瘤生长，减轻体重，是极有潜力的抗肿瘤和缓肿瘤生长，减轻体重，是极有潜力的抗肿瘤和抗肥胖的候选药物。抗肥胖的候选药物。三、甘油三酯氧化分解产生大量的三、甘油三酯氧化分解产生大量的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 脂肪动员脂肪动员(fat mobilization)是指储存在脂肪细是指储存在脂肪细胞内的脂肪在脂肪酶作用下，逐步水解，释放游胞内的脂肪在脂肪酶作用下，逐步水解，释放游离脂肪酸和甘油供其他组织氧化利用的过程。离脂肪酸和甘油供其他组织氧化利用的过程。激素敏感性甘油三酯脂肪酶激素敏感性甘油三酯脂肪酶 (hor

43、mone-sensitive triglyceride lipase,HSL)p 关键酶：关键酶：p 脂肪动员的过程：脂肪动员的过程：脂解激素脂解激素-受体受体G蛋白蛋白ACATPcAMPPKA+HSLb(无活性无活性)HSLa(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+胰高血糖素、肾上腺素、去甲胰高血糖素、肾上腺素、去甲 肾上腺素、肾上腺素、ACTH-胰岛素胰岛素（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、肾甘油激酶肝、肾甘油激酶 ATP ADP

44、 CHCH2 2OH OH CHCH2 2OH OH CHOH CHOH 游游离离甘甘油油PiPiCHCH2 2OO-CHCH2 2OH OH CHOH CHOH 3-磷磷酸酸甘甘油油甘甘 油油3-磷酸甘油磷酸甘油 NAD+NADH+H+磷酸甘油磷酸甘油脱氢酶脱氢酶磷酸二羟丙酮磷酸二羟丙酮糖原或葡萄糖糖原或葡萄糖糖异生糖异生氧化分解氧化分解CO2+H2O+能量能量糖酵解途径糖酵解途径（三）（三）-氧化是脂肪酸分解的核心过程氧化是脂肪酸分解的核心过程p 部位：肝、心肌、骨骼肌（主要）部位：肝、心肌、骨骼肌（主要）p 亚细胞定位：胞液和线粒体亚细胞定位：胞液和线粒体脂酰脂酰CoA合成酶合成酶 AT

45、P AMP PPi 脂脂肪肪酸酸RCHRCH2 2CHCH2 2C C-OH OH OO=OO=脂脂 酰酰SCoARCHRCH2 2CHCH2 2C CSCoA SCoA OO=OO=1.脂肪酸活化为脂酰脂肪酸活化为脂酰CoA（胞液胞液）2.脂酰脂酰CoA进入线粒体进入线粒体 限速酶：肉碱脂酰转移酶限速酶：肉碱脂酰转移酶关键酶关键酶 长链脂酰长链脂酰CoA 进入线粒体进入线粒体的机制的机制基基 质质膜间腔膜间腔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C

46、oA+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 RCH=CHCSCoA O=RCH=CHCSCoA O=O=RCH2CH2CSCoA O=O=RCHOHCH2CSCoA O=O=RCOCH2CSCoA O=O=RCSCoA+CH3COSCoA O=O=CH3(CH2)7CH2CH2CH2CH2CH2CH2CH2COSCoACH3(CH2)7CH2CH2CH2CH2CH2COSCoACH3COSCoACH

47、3(CH2)7CH2CH2CH2COCoACH3COSCoACH3(CH2)7CH2COSCoACH3COCoACH3COSCoA NADH+H+FADH2 H2O 琥珀酸氧化呼吸链琥珀酸氧化呼吸链 1.5ATP H2O NADH氧化呼吸链氧化呼吸链 2.5ATP 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 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合成酶合成酶肉碱转运载体

48、肉碱转运载体ATPCoASHAMP PPiH2O呼吸链呼吸链 1.5ATP H2O 呼吸链呼吸链 2.5ATP 线线粒粒体体膜膜TAC 脂脂 肪肪 酸酸RCHRCH2 2CHCH2 2C C-OH OH OO=OO=RCH=CHCSCoA O=RCH=CHCSCoA O=O=RCH2CH2CSCoA O=O=RCHOHCH2CSCoA O=O=RCOCH2CSCoA O=O=RCSCoA+CH3COSCoA O=O=RCH2CH2CSCoA O=O=4.脂肪酸氧化是机体脂肪酸氧化是机体ATP的重要来源的重要来源 以以16碳软脂酸的氧化为例碳软脂酸的氧化为例活化：活化：消耗消耗2个高能磷酸键个高

49、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分子乙酰分子乙酰CoA1分子少两个碳原子的脂酰分子少两个碳原子的脂酰CoA1分子分子NADH+H+1分子分子FADH27 轮循环产物：轮循环产物：8分子乙酰分子乙酰CoA7分子分子NADH+H+7分子分子FADH2p 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能量计算公式：能量计算公式：n/2 10 +（n/2-1）4 2 n为碳原子数目为碳原子数目软脂酸与葡萄糖在体内氧化产生软脂酸与葡萄糖在体内氧

50、化产生ATP的比较的比较软脂酸软脂酸(1mol)葡萄糖葡萄糖(1mol)ATP数目数目(mol)106 32 能量利用效率能量利用效率33%33%（四）不同的脂肪酸还有不同的氧化方式（四）不同的脂肪酸还有不同的氧化方式1.不饱和脂肪酸的不饱和脂肪酸的-氧化需转变构型氧化需转变构型不饱和脂酸不饱和脂酸氧化氧化顺顺3-烯酰烯酰CoA顺顺2-烯酰烯酰CoA反反2-烯酰烯酰CoA3顺顺-2反烯酰反烯酰CoA 异构酶异构酶 氧化氧化L(+)-羟脂酰羟脂酰CoAD(-)-羟脂酰羟脂酰CoA D(-)-羟脂酰羟脂酰CoA 表构酶表构酶H2O亚油酰亚油酰CoA（9顺，顺，12顺）顺）3次次氧化氧化 十二碳二烯