脂肪酸代谢调节及其它脂类代谢
生化要点脂代谢
第九单元脂类代谢一、脂类的消化、吸收和转运（一）脂类的消化（主要在十二指肠中）胃的食物糜（酸性）进入十二指肠，刺激肠促胰液肽的分泌，引起胰脏分泌HCO-3 至小肠（碱性）。
脂肪间接刺激胆汁及胰液的分泌。
胆汁酸盐使脂类乳化，分散成小微团，在胰腺分泌的脂类水解酶作用下水解。
（二）脂类的吸收脂类的消化产物，甘油单脂、脂肪酸、胆固醇、溶血磷脂可与胆汁酸乳化成更小的混合微团（20nm），这种微团极性增大，易于穿过肠粘膜细胞表面的水屏障，被肠粘膜的拄状表面细胞吸收。
被吸收的脂类，在柱状细胞中重新合成甘油三酯，结合上蛋白质、磷酯、胆固醇，形成乳糜微粒（CM），经胞吐排至细胞外，再经淋巴系统进入血液。
小分子脂肪酸水溶性较高，可不经过淋巴系统，直接进入门静脉血液中。
（三）脂类转运和脂蛋白的作用甘油三脂和胆固醇脂在体内由脂蛋白转运。
脂蛋白是由疏水脂类为核心、围绕着极性脂类及载脂蛋白组成的复合体，是脂类物质的转运形式。
载脂蛋白（已发现18种，主要的有7种）：在肝脏及小肠中合成分泌至胞外，可使疏水脂类增溶，并且具有信号识别、调控及转移功能，能将脂类运至特定的靶细胞中。
（四）贮脂的动用皮下脂肪在脂肪酶作用下分解，产生脂肪酸，经血浆白蛋白运输至各组织细胞中。
血浆白蛋白占血浆蛋白总量的50%，是脂肪酸运输蛋白，血浆白蛋白既可运输脂肪酸，又可解除脂肪酸对红细胞膜的破坏。
贮脂的降解受激素调节。
促进：肾上腺素、胰高血糖素、肾上腺皮质激素；抑制：胰岛素；植物种子发芽时，脂肪酶活性升高，能利用脂肪的微生物也能产生脂肪酶。
二、甘油三酯的分解代谢（一）甘油三酯的水解甘油三酯的水解由脂肪酶催化。
组织中有三种脂肪酶，逐步将甘油三酯水解成甘油二酯、甘油单酯、甘油和脂肪酸。
这三种酶是：脂肪酶（激素敏感性甘油三酯脂肪酶，是限速酶）；甘油二酯脂肪酶；甘油单酯脂肪酶。
肾上腺素、胰高血糖素、肾上腺皮质激素都可以激活腺苷酸环化酶，使cAMP浓度升高，促使依赖cAMP的蛋白激酶活化，后者使无活性的脂肪酶磷酸化，转变成有活性的脂肪酶，加速脂解作用。
生物化学之脂类代谢
第七章 脂类代谢
第一节 第二节 第三节 第四节 第五节 第六节 脂类的消化和吸收 甘油三酯的分解代谢 甘油三酯的合成代谢 磷脂的代谢 胆固醇代谢 血浆脂蛋白代谢
脂类
脂肪:甘油三酯 脂类
胆固醇 胆固醇酯 磷脂 糖脂
类脂
是动、植物细胞原生质的主要成分 分子中除C、H、O外，还有P和N
一、脂肪的生理功能
乙酰乙酸硫激酶（肾脏）
（3）乙酰乙酰CoA硫解，生成2分子乙酰CoA
CH3CHOHCH 2COOH
β -羟丁酸
β -羟丁酸脱氢酶
NAD+ NADH+H +
CH2 CH2
COOH COSCoA
HSCoA+ATP 乙酰乙酰硫激酶 AMP+PPi
（肾脏）
CH2COCH2COOH 乙酰乙酸 CH3COCH2COSCoA
步骤1：脱氢
步骤2：加水（水化）
步骤3：再脱氢
步骤4：硫解
由此产生2碳的乙酰CoA，剩下少掉2个碳的脂酰CoA，再 进入β-氧化循环。一个16碳的软脂酸经过完全分解总共可产生 129个ATP。
O
脂肪酸
RCH2CH2C 脂酰CoA 合成酶
脂类的代谢
D 脱氢,加水,再脱氢和硫解
2. (第四军医大学2002年) 胞质中合成脂肪酸的限速酶是-------A -酮脂酰合成酶
B 水化酶
C 乙酰CoA羧化酶 D 脂酰转移酶 E 软脂酸脱酰酶 3. (四川大学2002年)在磷脂的生物合成中所需要的核苷酸是---------A ATP B GTP C CTP D UTP
S-CoA S-CoA
以上生成的比原来少2个碳原子的脂酰 CoA， 再进行脱氢、加水、再脱氢及硫解反应。如此反 复进行，直至最后生成丁酰CoA，后者再进行一 次β-氧化，即完成脂酸的β-氧化。 脂酸经β-氧化后生成大量的乙酰CoA。乙 酰CoA一部分在线粒体内通过三羧酸循环彻底 氧化，一部分在线粒体中缩合生成酮体，通过 血液运送至肝外组织氧化利用。
脂酸合成的各步反应 均在ACP的辅基上进行。
乙酰基通过脂酰转移酶的作 用转移到多酶体系的周围SH基上（β-酮脂酰ACP合成 酶活性部位半胱氨酸-SH 基），而丙二酰基则通过丙 二酰转移酶的作用转移到 ACP的辅基-泛酰巯基乙胺4 磷酸的-SH基上。
然后通过β-酮脂酰ACP合成酶作用，将乙 酰基转移到脱羧后的丙二酰残基中的次甲基 上形成乙酰乙酰-ACP、经还原、脱水、再 还原形成相应的饱和脂酰基-ACP。
E 胰岛素水平增高时
5 （华中农业大学2002年）计算1mol 14碳饱和脂肪 酸完全氧化成H2O和CO2，所产生ATP的mol数（包 括计算过程）
产生ATP摩尔数为：
10 X 7+ 4 X6 = 94(mol)
除去脂肪酸活化消耗的2mol ATP， 净生成数为：
94 – 2 = 92（mol）
概念： β-氧化； 酮体
第五章
脂 类 代 谢
生化12脂类代谢
第四章脂类代谢第一节概述一、生理功能（一）储存能量，是水化糖原的6倍（二）结构成分，磷脂、胆固醇等（三）生物活性物质，如激素、第二信使、维生素等二、消化吸收（一）消化：主要在十二指肠，胰脂肪酶有三种：甘油三酯脂肪酶，水解生成2-单脂酰甘油需胆汁和共脂肪酶激活，否则被胆汁酸盐抑制；胆固醇酯酶，生成胆固醇和脂肪酸；磷脂酶A2，生成溶血磷脂和脂肪酸。
食物中的脂肪主要是甘油三酯，与胆汁结合生成胆汁酸盐微团，其中的甘油三酯70%被胰脂肪酶水解，20%被肠脂肪酶水解成甘油和脂肪酸。
微团逐渐变小，95%的胆汁酸盐被回肠重吸收。
（二）吸收：水解产物经胆汁乳化，被动扩散进入肠粘膜细胞，在光滑内质网重新酯化，形成前乳糜微粒，进入高尔基体糖化，加磷脂和胆固醇外壳，形成乳糜微粒，经淋巴系统进入血液。
甘油和小分子脂肪酸（12个碳以下）可直接进入门静脉血液。
（三）转运：甘油三酯和胆固醇酯由脂蛋白转运。
在脂蛋白中，疏水脂类构成核心，外面围绕着极性脂和载脂蛋白，以增加溶解度。
载脂蛋白主要有7种，由肝脏和小肠合成，可使疏水脂类溶解，定向转运到特异组织。
1.乳糜微粒转运外源脂肪，被脂肪酶水解后成为乳糜残留物。
2.极低密度脂蛋白转运内源脂肪，水解生成中间密度脂蛋白，（IDL或LDL1），失去载脂蛋白后转变为低密度脂蛋白，3.低密度脂蛋白又称β脂蛋白，转运胆固醇到肝脏。
β脂蛋白高易患动脉粥样硬化。
4.高密度脂蛋白由肝脏和小肠合成，可激活脂肪酶，有清除血中胆固醇的作用。
LDL/HDL称冠心病指数，正常值为2.0+_0.75.自由脂肪酸与清蛋白结合，构成极高密度脂蛋白而转运。
第二节甘油三酯的分解代谢一、甘油三酯的水解（一）组织脂肪酶有三种，脂肪酶、甘油二酯脂肪酶和甘油单酯脂肪酶，逐步水解R3、R1、R2，生成甘油和游离脂肪酸。
（二）第一步是限速步骤，肾上腺素、肾上腺皮质激素、高血糖素通过cAMP和蛋白激酶激活，胰岛素和前列腺素E1相反，有抗脂解作用。
生物化学脂类代谢知识点总结
脂类代谢1、脂类的消化胰腺分泌的脂类消化酶：胰脂酶、辅脂酶、磷脂酶A2（催化磷脂2位酯键水解）、胆固醇酯酶（水解胆固醇酯，生成胆固醇和脂肪酸）2、脂类的吸收及吸收后的运输脂类及其消化产物主要在十二指肠下段及空肠上段吸收乳化、酶解、吸收、甘油三酯的再合成、CM的组装CM经小肠黏膜细胞分泌进入淋巴道→血循环→全身各组织器官甘油三脂的代谢一、脂肪的分解代谢：（1）脂肪动员：脂肪转变为脂肪酸和甘油；脂肪酶脂解激素——启动脂肪动员、促进脂肪水解：胰高血糖素、肾上腺素、去甲肾上腺素抗脂解激素——抑制脂肪动员：胰岛素、前列腺素E2（2）甘油的分解代谢1.甘油在甘油激酶的催化下转变成3'-磷酸甘油，甘油激酶（在肝中活性最高，甘油主要被肝摄取利用）2.3'-磷酸甘油脱氢生成磷酸二羟丙酮，磷酸甘油脱氢酶3.磷酸二羟丙酮进入糖代谢途径进行分解或异生（三）脂肪酸的β氧化1. 脂肪酸的活化：脂肪酸在脂酰CoA合成酶催化下生成脂酰CoA 部位：线粒体外1分子脂肪酸活化消耗2个高能磷酸键2. 脂酰CoA进入线粒体，肉碱脂酰转移酶Ⅰ3．脂肪酸经过多次β-氧化转变为乙酰CoA。
在线粒体内进行（1）脱氢：由EAD接受生成FADH2（2）加水（3）再脱氢，由NAD接受生成NADH+H（4）硫解经过上述反应，生成1分子乙酰CoA和少2碳原子的脂酰CoA。
（三）酮体的生成：部位：在肝细胞线粒体内生成原料：脂肪酸β氧化生成的乙酰CoA1.2分子CoA在乙酰乙酰CoA硫解酶作用下缩合生成乙酰乙酰CoA2.乙酰乙酰CoA在HMGCoA合成酶催化下和1分子乙酰CoA缩合生成羟甲基戊二酸单酰CoA（HMGCoA）3.HMGCoA在HMGCoA裂解酶（肝脏特有的酶）作用下裂解生成乙酰乙酸和乙酰CoA4.乙酰乙酸在β-羟基丁酸脱氢酶的作用下被还原成β-羟基丁酸，还原速度由NADH+H/NAD决定。
少量可以自然脱羧，生成丙酮。
（四）酮体的利用：酮体在肝外组织氧化分解1.乙酰乙酸的活化：（两条途径）（1）在心、肾、脑及骨骼肌线粒体，由琥珀酰CoA转硫酶催化乙酰乙酸活化，生成乙酰乙酰CoA（2）在肾、是、心和脑线粒体，由乙酰乙酸硫激酶催化，直接活化生成乙酰乙酰CoA2.乙酰乙酰CoA硫解生成乙酰CoA，进入三羧酸循环。
生物化学第28章脂肪酸的分解代谢
在溶酶体中降解
氧化供能及合成酮体所需时，肝脏将它们转变成
三酰甘油，与特异的载脂蛋白组装成VLDL（极 低密度脂蛋白），经血液运送到脂肪组织贮藏。
脂肪的动员
中性脂（neutral lipid）以脂滴的形式贮存在脂
围脂滴蛋白作用下，活性提高50倍。围脂滴蛋白基
因缺陷的细胞不能对cAMP浓度的增加作出响应，激 素敏感的脂肪酶也不能与脂滴结合。
动员产生的脂肪酸的运输
脂肪细胞中的脂肪酸进入血液，与清蛋白非共 价键结合运输。清蛋白分子量66000，约占血清总 蛋白的50%，每个清蛋白单体分子结合多达10个脂 肪酸分子。通过与可溶性的血清清蛋白结合，水不 溶性的脂肪酸得以经血液运输。到达靶组织后，脂 肪酸与清蛋白解离，进入靶细胞氧化供能。
第28章 脂肪酸的分解代谢
(Fatty acid catabolism)
一、脂质的消化、吸收和传送 二、脂肪酸的氧化
三、不饱和脂肪酸的氧化
四、酮体 五、磷脂的代谢 六、鞘脂类的代谢 七、甾醇的代谢
八、脂肪酸代谢的调节
脂质的定义
脂质（lipid）也称为脂类或类脂，是一类低 溶于水而高溶于非极性溶剂的生物有机分子。对 大多数脂质而言，其化学本质是脂肪酸与醇形成 的酯类及其衍生物。参与脂质组成的脂肪酸多是4 碳以上的长链一元羧酸，醇的成分包括甘油、鞘
胆酸
甘氨胆酸
胆 汁 酸 的 结 构
牛磺胆酸
消化脂肪的酶
消化脂肪的酶有胃分泌的胃脂肪酶、胰脏分
泌的胰脂肪酶，它们可将三脂酰甘油的脂肪酸水
解下来。胰脂肪酶与一个称为辅脂肪酶的小蛋白
质在一起，存在于脂质－水界面上。胰脂肪酶催
化1－、3－位脂肪酸的水解，生成2－单酰甘油。 胰液中还有酯酶，它催化单酰甘油、胆固醇酯和 维生素A的酯水解。另外，胰脏还分泌磷脂酶， 它催化磷脂的2－酰基水解。
生化2017-脂类代谢
高密度脂蛋白 high density lipoprotein (HDL)
70
71
血浆脂蛋白的组成
CM VLDL
密度
＜0.95
0.95~1.006
脂类 含TG最多， 含TG
组
80~90%
成 蛋白 最少, 1%
质
50~70% 5~10%
L-甘油3-P
甘油
甘油激酶
55
从 甘油-3-磷酸和3个脂酰-CoAs形成三酰甘油
56
甘油三酯的合成代谢
甘油三酯 （肝脏、脂肪组织）
磷酸甘油
脂肪酸
磷酸二羟丙酮
甘油的磷酸化
糖代谢
乙酰CoA
脂肪酸氧化
57
第四节
胆固醇代谢
58
59
一、胆固醇的合成
• 合成部位：肝细胞质基质及光面内质网 • 合成原料：
血液 新生CM
FFA
外周组织
成熟CM
CM残粒
LPL
脂蛋白脂肪酶 肝细胞摄取
74
2. 极低密度脂蛋白(VLDL) ——运输内源性TG
• 由肝细胞合成，将肝细胞合成的TG、磷脂、胆固 醇及其酯转运至其他组织，不断脱脂，转变为 LDL。
VLDL
VLDL
残粒
FFA
FFA
外周组织
LDL
75
3. 低密度脂蛋白(LDL) ——转运内源性胆固醇至肝外 组织
第十一章 脂类代谢及其调节
宋崴
1
第一节 脂肪酸代谢
2
一、脂肪酸的分解代谢
脂肪动员
甘油（glycerol)
脂肪酸(fatty acid)
第七章 脂类代谢
DG MG
+ HOOC-R1
+ HOOC-R2
甘油 + HOOC-R3
脂解激素：促进脂肪动员的激素
肾上腺素、去甲肾上腺素、胰高血糖素、生长素
抗脂解激素：抑制脂肪动员的激素
胰岛素、前列腺素、雌二醇
脂肪动员过程
ATP 脂解激素-受体
+
G蛋白
+
AC cAMP +
HSL (无活性) PKA
HSL (有活性)
β-氧化
β-氧化：指脂肪酸β-碳原子发生氧化， 产生乙酰辅酶A的反应。 原核生物：在细胞质中进行 发生部位 真核生物：线粒体基质中进行
1、偶数碳饱和脂肪酸的β-氧化 1）脂肪酸的活化 部位：细胞质中 反应式：
RCOOH + CoA—SH 脂肪酸
脂酰CoA合成酶
ATP
反应不可逆
RCO~SCoA 2+ 脂酰CoA Mg AMP+PPi H2O
O CH2O-C-R1 O CH2O-C-R2 O CH2O-P-O-X OH
脂肪（甘油三酯）
CH2O-C-R3
甘油磷脂
环戊烷
菲
胆固醇
甘
o
R2 C
油
磷
O
脂
X=-CH2-CH2-NH3+磷脂酰乙醇胺
CH2 O C R1 X=甘油 X=肌酸
（脑磷脂）（PE） 磷脂酰甘油（PG） 磷脂酰肌酸（PI）
o
CH CH2
2、不饱和脂肪酸的氧化 发生部位：线粒体中 活化步骤和转运机制与饱和脂肪酸相 同。双键部位需要异构酶和还原酶催 化，其他与β-氧化相同。
不饱和脂肪酸的分解
烯脂酰CoA异构酶是必需的：
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硫解酶
乙酰乙酰-CoA
HMG-CoA 合酶
β - 羟β -甲基戊 二酰-CoA (HMG-CoA)
3.2 鞘脂的代谢
• e.g. 神经鞘磷脂的降解
• ——神经鞘磷脂是人体含量最多的鞘磷脂，是构成生物 膜的重要磷脂。 • 部位：脑、肝、脾、肾细胞溶酶体 • 酶：神经鞘磷脂酶（属于磷脂酶C类）
• 产物：磷酸胆碱＋神经酰胺- - ->长链碱＋脂肪酸
• 先天缺乏神经鞘磷脂酶导致神经鞘磷脂不能降解，在细 胞内堆积，引起肝脾大和痴呆。
(+)
胞内ATP 异柠檬酸脱氢酶 异柠檬酸\柠檬酸 乙酰CoA羧化酶 脂肪酸合成
2）激素的调节作用
胰岛素诱导 乙酰CoA羧化酶 丙酮酸脱氢酶 柠檬酸裂解酶 脂肪酸合成
脂肪酸合成
胰高血糖素
三、其他脂类的分解代谢
3.1 磷脂的代谢
• 磷脂酶催化降解磷脂
• 磷脂酶A1，A2：切下磷脂的脂肪酸部分
• 磷脂酶C和D：分别攻击磷酸基团的两侧
3.3 胆固醇的代谢
• 具有羟基的固体醇类化合物，最早从动物胆石中分 离出来，故命名。植物不含胆固醇，含植物固醇。 • 基本结构——环戊烷多氢菲(3己烷环＋1戊烷环) • 区别是C原子数目及取代基不同，功能各异。
胆固醇的含量与分布
• 人体胆固醇：140克 • 分布广泛，全身各组织细胞。
－肾上腺、卵巢含量高（1～5％）
正常情况下，血中仅含少量酮体(0.03－0.5mmol／L)
酮体是酸性物质，在饥饿、高脂低糖膳食、糖尿 病时脂肪利用加强、酮体生成增加，超过肝外组织氧 化能力时，会可导致酮症酸中毒，并随尿排出，引起协同受调控： ①脂肪酸进入线粒体的调节(肉碱酰基转移酶I) ②心脏中脂肪酸氧化的调节 ③激素的调节 ④机体代谢需要的调节 ⑤长期膳食改变调节基因表达
A1 甘 油 FA A2
FA
Pi C
X D
X=胆碱、乙醇胺、 丝氨酸、肌醇、甘 油、磷脂酰甘油
3.1 磷脂的代谢
3.2 鞘脂的代谢
• 鞘氨醇＋脂肪酸＋极性取代基(X) • 鞘氨醇——含脂肪族长链的氨基二元醇。
X: 含磷酸化合物－鞘磷脂； 单糖或寡糖链－鞘糖脂。
（神经鞘磷脂） （脑苷脂、神经节苷脂）
HMG-CoA裂解酶
乙酰乙酸
酮体
脱羧酶 脱氢酶
丙酮
β -羟丁酸
酮体的利用
肝脏中产生的酮体必须透过细胞膜进入血液运输到 肝外组织分解氧化； 肝外组织具有活性很强的利用酮体的酶。 (1) 琥珀酰CoA转硫酶： 心、肾、脑、骨胳肌线粒体 (2)乙酰乙酰硫解酶： 心、肾、脑、骨胳肌线粒体 (3)乙酰乙酰硫激酶(乙酰乙酰CoA合成酶)： 心、肾、脑胞浆
低密度脂蛋白：将胆固醇从肝中运到其他组织
高密度脂蛋白：将胆固醇从全身运到肝脏
载脂蛋白
胆固醇 磷脂
甘油三酯
载脂蛋白
胆固醇脂
磷脂双分子层
乳糜微粒(CM)的结构
*酮体：乙酰乙酸（30%）
β-羟丁酸（70%） 丙酮（少量） ——是肝脏脂肪酸氧化时特有的中间代谢物。 （除丙酮外）属于强酸性物质。 *酮体的生成 部位：肝脏线粒体 —— 具有活性较强的合 成酮体的酶系，但缺乏利用酮体的酶系 原料：乙酰CoA
HMG-CoA循环
1）线粒体内脂肪酸氧化生成的乙酰CoA缩合成乙酰乙 酰CoA，由乙酰CoA乙酰转移酶（硫解酶）催化——酮 体生成的关键步骤。
Vit D3（皮肤） 胆固醇酯
胆固醇的合成
• 乙酰－CoA（C2） 角鲨烯(C30) 羊毛固醇(C30) 甲羟戊酸(C6) 异戊二烯衍生物(C5) 胆固醇(C27)
脂肪酸和胆固醇的所有碳原子均来自乙酰－CoA 合成部位：细胞质和光面内质网
• 运送载体：血浆脂蛋白
乳糜颗粒：将脂肪和胆固醇从小肠运到其他组织 极低密度脂蛋白：将脂肪和胆固醇从肝脏运出
Ketone body formation and export from the liver
β－羟丁酸
CoA-SH+ATP
乙酰乙酰硫激酶
乙酰乙酸
乙酰乙酰CoA
琥珀酰CoA
琥珀酰CoA转硫酶
PPi+AMP
琥珀酸
乙酰乙酰CoA硫解酶
2×乙酰CoA
丙酮
丙酮酸
TAC
乳酸
糖
*酮体生成的生理意义：
•是脂肪酸在肝中正常的中间代谢产物。是肝输出能 源的一种方式。 •溶于水、分子小能通过血脑屏障及肌肉毛细血管壁， 是肌肉，尤其是脑组织的重要能源。 （脑组织不能氧化脂酸，但能氧化酮体。长期饥饿、 糖供给不足,酮体可以代替葡萄糖，成为肌肉及脑 组织的主要能源）。
－脑和神经组织（2％） －肝、肾、肠、皮肤（0.2～0.5%） －肌肉组织含量最低（0.1～0.2%）
3.3 胆固醇的代谢
• 与脂肪代谢不同，不能被彻底氧化，经氧化后 生成胆汁酸、甾体激素和Vit D3等生物活性物质。 • 胆固醇 胆汁酸（肝脏）
• 胆固醇
• 胆固醇 • 胆固醇
甾体激素（肾上腺、性腺）
激素的调节
脂解激素——促进脂肪动员的激素 （肾上腺素、胰高血糖素等） 抗脂解激素——抑制脂肪动员的激素 （胰岛素、前列腺素PGE2等） 脂解激素通过PKA系统对激素敏感脂肪酶 （HSL）的磷酸化激活而发挥作用。
脂肪酸生物合成的调节
1）代谢物的调节作用
进食高脂肪(或饥饿脂肪动员) 肝细胞内脂酰CoA 乙酰CoA羧化酶 体内脂肪酸合成 (-) (-) 进食糖类 糖代谢 NADPH\乙酰CoA 脂肪酸合成