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生物化学课件：脂类代谢(二)
甘油一酯 甘油二酯脂肪酶 甘油二酯 甘甘油油三三酯酯脂脂肪肪酶酶 甘油三酯
FFA 甘油一酯脂肪酶
FFA
甘油
FFA
限速酶 基因工程研究所
Southern Medical University
激素敏感性甘油三酯脂肪酶 (hormone-sensitive triglyceride lipase , HSL)
• 含有同一种脂酸的甘油三酯称为简单甘油三酯； (simple triacylglycerol); 含有两种或三种脂酸的甘 油三酯称为混合甘油三酯(mixed triacylglycerol) 。
基因工程研究所
Southern Medical University
脂酸组成的种类决定甘油三酯的熔点，随饱 和脂酸的链长和数目的增加而升高。
Southern Medical University
脂肪的动员 脂酸的b-氧化 酮体的生成和利用
➢ 多不饱和脂酸的重要衍生物——
前列腺素（PG）、血栓烷（TX）及白三烯（LT）
基因工程研究所
甘油三酯概述
Southern Medical University
• 甘油三酯(triacylglycerol)是非极性、不溶于水的 甘油脂酸三酯，基本结构为甘油的三个羟基分别 被相同或不同的脂酸酯化。
+
PKA
甘油一酯
FFA FFA
甘油
HSL-P
(有活性)
甘油二酯 （DG）
TG
FFA
基因工程研究所
（二）甘油的氧化
Southern Medical University
CH2OH ATP ADP CH2OH NAD+ NADH+H+
脂类代谢与健康 书籍
脂类代谢与健康书籍When it comes to the topic of lipid metabolism and health, it is essential to understand the intricate relationship between the two. Lipids play a crucial role in various biological processes, including energy storage, cell membrane structure, and hormone production. On the other hand, dysregulation of lipid metabolism can lead to various health issues, such as cardiovascular disease, obesity, and diabetes. Therefore, gaining insights into lipid metabolism is essential for maintaining overall health and well-being.谈到脂类代谢与健康这个话题，理解两者之间错综复杂的关系至关重要。
脂类在各种生物过程中起着关键作用，包括能量储存、细胞膜结构和激素产生。
但是，脂类代谢失调可能导致各种健康问题，如心血管疾病、肥胖和糖尿病。
因此，深入了解脂类代谢对于保持整体健康和福祉至关重要。
One aspect of lipid metabolism that is crucial for health is the balance between different types of lipids, such as cholesterol, triglycerides, and phospholipids. Cholesterol, for example, plays a vital role in cell membrane formation and hormone synthesis but can also contribute to atherosclerosis if levels are too high. Triglyceridesare an essential source of energy but can lead to obesity and metabolic syndrome if levels are elevated. Phospholipids are critical for cell structure and function but can also have implications for cardiovascular health.对于健康至关重要的脂类代谢方面之一是不同类型脂类之间的平衡，比如胆固醇、甘油三脂和磷脂。
【PPT】脂类代谢
O
NADP+
④ 再还原 ER
NADPH + H+ CH3 CH
O
CH C S HS
A
O ② 还原 CH3 CH CH2 C S KR
NADPH + H+
OH
HS
NADP+
③ 脱水 HD
H2O
46
软脂酸合成的总反应式：
乙 酰 C o A +7丙 二 1 4 N 酰 A D P H C +1 4H o+A + 软 脂 酸 +7C O 2+1 4N A D P ++8H S C o A +6H 2 O
A
50
（二）甘油三酯的合成代谢
• 合成部位：肝、脂肪组织及小肠。 • 合成原料：甘油、脂酸主要由糖代谢 提供。 • 合成基本过程：
甘油一酯途径 甘油二酯途径
A
51
甘油一酯途径：
• 小肠粘膜细胞利用消化吸收的甘油一酯及 脂酸再合成甘油三酯，称甘油一酯途径。
A
52
甘油一酯途径
O
O CH 2OH R1 C O C H
④硫解
A
25
• 脂酸-氧化的四步反应：脱氢、加水、再 脱氢、硫解
• 第一次脱氢由FAD 接受；第二次脱氢由 NAD+接受。
• 脂酸-氧化产物：乙酰CoA
A
26
4. 脂肪酸β-氧化的能量生成
A
27
脂肪酸β-氧化本身 并不生成能量。只能 生成乙酰CoA和供氢 体，它们必须分别进 入三羧酸循环和氧化 磷酸化才能生成ATP。
乙酰CoA-ACP乙酰转移酶
Acetyl-CoA－ACP transacetylase
NADP+
④ 再还原 ER
NADPH + H+ CH3 CH
O
CH C S HS
A
O ② 还原 CH3 CH CH2 C S KR
NADPH + H+
OH
HS
NADP+
③ 脱水 HD
H2O
46
软脂酸合成的总反应式：
乙 酰 C o A +7丙 二 1 4 N 酰 A D P H C +1 4H o+A + 软 脂 酸 +7C O 2+1 4N A D P ++8H S C o A +6H 2 O
A
50
（二）甘油三酯的合成代谢
• 合成部位：肝、脂肪组织及小肠。 • 合成原料：甘油、脂酸主要由糖代谢 提供。 • 合成基本过程：
甘油一酯途径 甘油二酯途径
A
51
甘油一酯途径：
• 小肠粘膜细胞利用消化吸收的甘油一酯及 脂酸再合成甘油三酯，称甘油一酯途径。
A
52
甘油一酯途径
O
O CH 2OH R1 C O C H
④硫解
A
25
• 脂酸-氧化的四步反应：脱氢、加水、再 脱氢、硫解
• 第一次脱氢由FAD 接受；第二次脱氢由 NAD+接受。
• 脂酸-氧化产物：乙酰CoA
A
26
4. 脂肪酸β-氧化的能量生成
A
27
脂肪酸β-氧化本身 并不生成能量。只能 生成乙酰CoA和供氢 体，它们必须分别进 入三羧酸循环和氧化 磷酸化才能生成ATP。
乙酰CoA-ACP乙酰转移酶
Acetyl-CoA－ACP transacetylase
脂质代谢.ppt
(a) 肝
Lp(a)
抑制纤溶
CETP 肠
HDL
转运胆固醇
PTP 肠
HDL
抑制磷脂
主要脂蛋白受体
受体
识别的Apo
LDL受体
ApoB100,E
(ApoB100.E受体)
ApoE受体
ApoE
LRP(脂蛋白受体相关蛋白）
识别的Lp LDL VLDL
CM残粒,VLDL残粒
清道夫受体 修饰的ApoB100 (修饰的LDL受体)
富含CE和ApoB100的 LDL
3.清除方式: 大部分通过ApoB100、E受体清除； 一部分则通过LRP清除；少于50%的VLDL残 粒被LPL和肝HL进一步水解，转移表面ApoE 给HDL并接受CE，最后转变成为LDL。
4.生理功能: 转运内源性TG。亦具逆向转运Ch 功能。
VLDL亦为较大颗粒，当血中水平升高时， 血清外观呈乳浊，但4℃过夜不形成奶油层。
表面消耗的PL、Ch从细胞膜、CM和VLDL处补充, 随CE内移HDL变为球状;表面ApoC、E转移至CM、 VLDL后成为成熟的HDL3 。
HDL3 接受Ch并酯化内移，还接受CM、VLDL脂解 后的表面成分成为HDL2。
HDL代谢过程 肝 外 细 胞 CM、 小肠
VLDL
Ch
新
Ch不断 Ch Apo E 得到
（三）低密度脂蛋白（LDL）
1.合成部位及来源: 一部分（约50%）由VLDL 转变而来，一部分是肝脏合成。
2.主要代谢变化: 接受HDL的CE。 3.清除方式: LDL的降解主要通过LDL受体途径， 其中65％～70％ 血浆LDL是依赖肝脏的LDL受
体途径降解。
4.生理功能: 转运肝脏合成的Ch到周围组织。亦 具逆向转运Ch功能。
脂类代谢课件
微团
胆汁酸盐乳化
胰脂肪酶、磷脂酶等水解
甘油一脂、溶血磷脂、
混合微团
长链脂肪酸、胆固醇等 乳化
(二) 脂类的吸收
在十二指肠下段及空肠上段吸收
混合 微团
扩散
小肠粘膜 重新酯化 乳糜微粒 细胞内 载脂蛋白结合
门静脉
肝脏
(三) 脂类的转运和脂蛋白的作用
脂蛋白的种类
（按密度大小分）
乳麋微粒（CM） 极低密度脂蛋白VLDL 低密度脂蛋白LDL 高密度脂蛋白HDL
（4）CM的代谢过程
消化单酰甘油 TG FA
TG CE
卵PL 溶血性PL 小肠粘膜
PL
CE ch和FA
ch
与apoB48、A结合 CM 淋巴循环 血液循环
脂蛋白脂肪酶
全身各组织。其中TG 甘油和FA
氧化功能、脂库储存
HDL提供apoC和apoE
CM TG
甘油和FA PL、ch
CM’ apoC、AI
TG的代谢
甘油三酯概述
甘油 又称丙三醇，
为无色、粘稠、可溶于水的液体。
TG
脂肪酸 通式：R-COOH
一、甘油三酯的分解代谢
（一）脂肪的动员
储存于脂肪细胞中的脂肪，在3种脂肪酶作用下逐 步水解为游离脂肪酸和甘油，释放入血供其他组织 利用的过程，称脂肪的动员。
O
OH2COCR1 TG脂 肪 酶 OH2COH DG脂 肪 酶 OH2COH MG脂 肪 酶
新生HDL apoE
CM残粒
肝细胞膜摄取
被肝C膜上的
apoE受体识别
2、VLDL 由肝脏合成
包括：TG 50～70％、pro 5～10％ B100、C、E
密度：0.96～1.006 直径：25～80nm （1）功能：运送内源性TG从肝脏到全身各组织
代谢组学 教材
代谢组学教材
代谢组学是一门涉及多个学科领域的综合性学科，因此相关教材也有很多不同的选择。
以下是一些常见的代谢组学教材：
1. 《医学代谢组学》（贾伟主编，上海科学技术出版社出版）
2. 《代谢组学-方法与应用》（许国旺主编，科学出版社出版）
3. 《植物代谢组学-方法与应用》（漆小泉等主编，化学工业出版社）
这些教材都是代谢组学的经典之作，其中涵盖了代谢组学的理论、技术及应用等方面的内容，适合作为本科生、研究生及专业研究人员的教材或参考书。
建议根据自己的需求和兴趣选择适合自己的教材。
脂代谢培训教学PPT
O
HO CH
H2C O C (CH2)k CH3
甘油磷脂
H2C OH
O
O H2C O C (CH2)m CH3
H3C (CH2)n C O CH
O
X = 胆碱、水、乙
H2C O P O X 醇胺、 丝氨酸、甘
OH
油、肌醇、磷脂酰
甘油等
脂类的分类、含量、分布及生理功能
分类 含量 分布
生理功能
脂肪
95﹪
⊿--2烯酰CoA
H2O
水化酶
β
αO
RCHOHCH2C~SCoA
L(+)-β羟脂酰
NAD+
CoA脱氢酶
NADH+H+
=
βα O RCOCH2C~SCoA
1.5ATP H2O
呼吸链
2.5ATP H2O
呼吸链
=
β酮脂酰CoA 硫解酶
O RC~SCoA
CoA-SH
TAC
+ CH3CO~SCoA
三羧酸循环 彻底氧化
H3C (CH2)7 CH2 C S CoA
O
5 H3C C S CoA
=
O RCH2CH2C~SCoA
AMP 肉
PPi
脂酰CoA
碱
合成酶
ATP
转
CoASH 运
O
载
=
RCH2CH2C-OH
体
脂肪酸
线 粒 体 膜
O
=
RCH2CH2C~SCoA
脂酰CoA 脱氢酶
FAD FADH2
= =
β αO RCH=CHC~SCoA
脂酸β氧化 酮体生成
脂肪动员 FFA
《脂质代谢》PPT课件 (2)
整理课件
13
C16经一次活化反应和七次β-氧化 的循环，其总反应方程式如下:
C15H31COOH+8CoASH+ATP+7FAD+7NAD++7H2O →
8CH3COsCoA+AMP+PPi+7FADH2+7NADH+7H+
整理课件
14
总结脂肪酸氧化作用有四个要点:
(1) 脂肪酸氧化仅需要一次活化，其代 价消耗1个ATP的二个高能磷酸键(形 成一个高能硫酯醚需要的能量)，其活 化的脂酰CoA合成酶在线粒体外。活 化 1个ATP→AMP。
整理课件
28
第三节 脂肪的生物合成
• 生物机体脂类合成是十分活跃的，脂肪合成的
碳源主要来自糖酵解产生的DHAP(磷酸二羟
丙酮)和乙酰CoA、脂肪酸合成步骤与氧化降
解步骤完全不同，脂肪酸合成是在胞液中进行。
需CO2和柠檬酸参加，而脂肪酸氧化在线粒体 中进行，脂肪酸的合成酶系,酰基载体，供氢
体也与脂肪酸氧化各不相同。脂肪由甘油和脂
整理课件
10
动 植 物 细 胞 内 的 β- 氧 化 是 在 线 粒体基质中进行的，在细胞液中 形成的脂酰CoA不能透过线粒体 内膜，需依靠内膜上的(肉毒碱) 载 体 携 带 进 入 基 质 ， 才 能 通 过 β氧化而降解。
整理课件
11
脂酰CoA进入线粒体基质示意图
整理课件
12
(2) β-氧化历程:
共 活化消耗高能键
净生成
整理课件
14 21
131 －2 129 ATP
17
脂肪酸 硬脂酸 软脂酸 豆冠酸 月桂酸
葵酸 辛酸
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extramitochondrial fat
• [carnitine normal] • Carnitine acyltransferase activity undetectable
– Given oral MCT
• [glu] = 140mg/dl (from 23mg/dl) • [Acetoacetate] = 86mg/dl (from 3mg/dl), similar for B-OH-
• produces 50% NADPH via malic enzyme
• Pyruvate malate cycle
Fatty Acid Synthesis Pathway
Acetyl CoA Carboxylase
‘first reaction’ of fatty acid synthesis
– Urinalysis normal (no organic acids)
Monitored fast in hospital
– @ 16 hr, [glu]=19mg/dl – No response to intramuscular glucagon – [KB] unchanged during fast – Liver biopsy, normal mitochondria, large accumulation of
Family hx
– Sister hospitalized with hypoglycemia at 8 and 15 mo., died at 18 mo after 15 hr fast
Introduction of Clinical Case
Lab values
– RBC count, urea, bicarbonate, lactate, pyruvate, alanine, ammonia all WNL
butyrate
Discharged with recommendation of 8 meals per day
Overview of Fatty Acid Metabolism:
Insulin Effects
figure 20-1
Liver
– increased fatty acid synthesis
– insulin induces protein phosphatase
– activates ACC
Inactivation (starved state)
– glucagon increases cAMP
– activates protein kinase A
– inactivates ACC
• glycolysis
Overview of Fatty Acid Metabolism:
Glucagon/Epinephrine Effects
figure 20-2
Adipose
– increased TG mobilization
• hormonesensitive lipase
Increased FA oxidation
• glycolysis, PDH, FA synthesis
– increased TG synthesis and transport as VLDL
Adipose
– increased VLDL metabolism
• lipoprotein lipase
– increased storage of lipid
AcCoA + ATP + CO2
malonyl-CoA + ADP + Pi
malonyl-CoA serves as activated donor
of acetyl groups in FA synthesis
Fatty Acid Synthesis Pathway
FA Synthase Complex
Allosteric regulation
stimulated by citrate
– feed forward activation
inhibited by palmitoyl CoA
– hi B-oxidation (fasted state) – or esterification to TG limiting
figure 20-4
Priming reactions
– transacetylases
(1) condensation rxn (2) reduction rxn (3) dehydration rxn (4) reduction rxn
Regulation of FA synthesis:
Acetyl CoA Carboxylase
Lipid Metabolism in Fat Cells:
Fed State
figure 20-6
Insulin
stimulates LPL
– increased uptake of FA from chylomicrons and VLDL
Fatty Acid Metabolism
Introduction of Clinical Case
10 m.o. girl
– Overnight fast, morning seizures & coma – [glu] = 20mg/dl – iv glucose, improves rapidly
– all tissues exty Acid Synthesis
figure 20-3
Glycolysis
– cytoplasmic
PDH
– mitochondrial
FA synthesis
– cytoplasmic – Citrate Shuttle
• moves AcCoA to cytoplasm
Inducible enzyme
– Induced by insulin – Repressed by glucagon
Regulation of FA synthesis:
Acetyl CoA Carboxylase
figure 20-5
Covalent Regulation
Activation (fed state)
• [carnitine normal] • Carnitine acyltransferase activity undetectable
– Given oral MCT
• [glu] = 140mg/dl (from 23mg/dl) • [Acetoacetate] = 86mg/dl (from 3mg/dl), similar for B-OH-
• produces 50% NADPH via malic enzyme
• Pyruvate malate cycle
Fatty Acid Synthesis Pathway
Acetyl CoA Carboxylase
‘first reaction’ of fatty acid synthesis
– Urinalysis normal (no organic acids)
Monitored fast in hospital
– @ 16 hr, [glu]=19mg/dl – No response to intramuscular glucagon – [KB] unchanged during fast – Liver biopsy, normal mitochondria, large accumulation of
Family hx
– Sister hospitalized with hypoglycemia at 8 and 15 mo., died at 18 mo after 15 hr fast
Introduction of Clinical Case
Lab values
– RBC count, urea, bicarbonate, lactate, pyruvate, alanine, ammonia all WNL
butyrate
Discharged with recommendation of 8 meals per day
Overview of Fatty Acid Metabolism:
Insulin Effects
figure 20-1
Liver
– increased fatty acid synthesis
– insulin induces protein phosphatase
– activates ACC
Inactivation (starved state)
– glucagon increases cAMP
– activates protein kinase A
– inactivates ACC
• glycolysis
Overview of Fatty Acid Metabolism:
Glucagon/Epinephrine Effects
figure 20-2
Adipose
– increased TG mobilization
• hormonesensitive lipase
Increased FA oxidation
• glycolysis, PDH, FA synthesis
– increased TG synthesis and transport as VLDL
Adipose
– increased VLDL metabolism
• lipoprotein lipase
– increased storage of lipid
AcCoA + ATP + CO2
malonyl-CoA + ADP + Pi
malonyl-CoA serves as activated donor
of acetyl groups in FA synthesis
Fatty Acid Synthesis Pathway
FA Synthase Complex
Allosteric regulation
stimulated by citrate
– feed forward activation
inhibited by palmitoyl CoA
– hi B-oxidation (fasted state) – or esterification to TG limiting
figure 20-4
Priming reactions
– transacetylases
(1) condensation rxn (2) reduction rxn (3) dehydration rxn (4) reduction rxn
Regulation of FA synthesis:
Acetyl CoA Carboxylase
Lipid Metabolism in Fat Cells:
Fed State
figure 20-6
Insulin
stimulates LPL
– increased uptake of FA from chylomicrons and VLDL
Fatty Acid Metabolism
Introduction of Clinical Case
10 m.o. girl
– Overnight fast, morning seizures & coma – [glu] = 20mg/dl – iv glucose, improves rapidly
– all tissues exty Acid Synthesis
figure 20-3
Glycolysis
– cytoplasmic
PDH
– mitochondrial
FA synthesis
– cytoplasmic – Citrate Shuttle
• moves AcCoA to cytoplasm
Inducible enzyme
– Induced by insulin – Repressed by glucagon
Regulation of FA synthesis:
Acetyl CoA Carboxylase
figure 20-5
Covalent Regulation
Activation (fed state)