脂类代谢

脂类代谢本章主要介绍脂类（主要是脂肪）物质在生物体的分解及合成代谢。

要求学生重点掌握脂肪酸在生物体内的氧化分解途径β氧化和从头合成途径了解脂类物质的功能和其他的氧化分解途径。

生物体内的脂类脂类单纯脂类复合脂类非皂化脂类酰基甘油酯蜡磷脂糖脂、硫脂萜类甾醇类含有脂肪酸不含脂肪酸异戊二烯脂类,不含脂肪酸,不能进行皂化。

一、脂类的消化、吸收、转运和储存（一）脂类的消化小肠上段：主要消化场所脂类微团甘油一脂、溶血磷脂、长链脂肪酸、胆固醇等混合微团胆汁酸盐乳化胰脂肪酶、磷脂酶等水解乳化(二)脂类的吸收十二指肠下段、空肠上段混合微团小肠粘膜细胞内乳糜微粒门静脉肝脏扩散重新酯化载脂蛋白结合乳糜微粒小肠粘膜脂肪脂蛋白十二指肠空肠血液二、脂肪的分解代谢（一）脂肪的水解脂肪酶二酰甘油脂肪酶一酰甘油脂肪酶甘油激酶磷酸甘油脱氢酶异构酶（二）甘油的转化（实线为甘油的分解虚线为甘油的合成)）（三）脂肪酸的分解代谢a脂肪酸β氧化作用、β氧化作用的概念脂肪酸在体内氧化时在羧基端的β碳原子上进行氧化碳链逐次断裂每次断下一个二碳单位（乙酰CoA）饱和脂肪酸的β氧化作用（）β氧化过程中能量的释放及转换效率、氧化过程、β氧化作用的概念及试验证据（）脂肪酸的活化和转运（）β氧化的生化过程试验证据,FKnoop,苯环标记脂肪酸饲喂狗β氧化学说内质网、线粒体外膜：脂酰CoA合成酶催化脂肪酸与CoASH：脂酰CoA（活化）。

反应不可逆、氧化过程）、脂肪酸活化为脂酰CoA（胞浆）脂肪酸氧化酶系：线粒体基质长链脂酰CoA（C以上）不能直接透过线粒体内膜与肉毒碱(carnitine)结合:脂酰肉碱,进入线粒体基质肉碱脂酰转移酶(CATⅠ和CATII)催化：）、脂酰CoA进入线粒体β氧化的限速步骤CATⅠ是限速酶丙二酸单酰CoA是强烈的竞争性抑制剂。

）*OHRCHCHCHCO~SCoALβ羟脂酰CoA()再脱氢()硫解（）（）（）（）β酮脂酰CoARCHC~SCoAOCHCOCoASHβ酮脂酰CoA硫解酶ATP呼吸链重复反应乙酰CoARCHCHCOSCoA脂酰CoA脱氢酶脂酰CoAβ烯脂酰CoA水化酶β羟脂酰CoA脱氢酶β酮酯酰CoA 硫解酶RCHOHCHCO~ScoARCOCHCOSCoARCH=CHCOSCoACHCO~SCo ARCO~ScoA乙酰CoA氧化的生化历程β氧化的生化历程a、脱氢b、水化c、再脱氢ＯRCH=CHCSCoAＯRCHCHCSCoAOHORCHCHC~SCoAOORCCHC~SCoAd、硫解||||分子软脂酸(C)：活化生成软脂酰CoA次β氧化总反应式:软脂酰CoAFADNADCoASHHO乙酰CoAFADH(NADHH)）、β氧化的能量生成β氧化：乙酰CoA、NADH和FADH碳原子数：Cn脂肪酸β氧化（n－）次循环n个乙酰CoA（n）NADH、（n）FADH乙酰CoA：TCACO、HO释放能量NADH、FADH：呼吸链传递电子生成ATP 生成ATP数量：分子软脂酸彻底氧化:(×)(×)(×)=分子ATP脂肪酸活化消耗ATP的个高能磷酸键净生成：分子ATP脂肪酸氧化作用发生在α碳原子上分解出CO生成比原来少一个碳原子的脂肪酸RCHCOORCH(OH)COORCOCOORCOOCOONADNADHHNADNAD HHRCH(OOH)COOCORCHOONADNADHH过氧化羟化b脂肪酸的α氧化作用α羟脂酸α酮酸*CH(CH)nCOOHOCH(CH)nCOOOHC(CH)nCOOOOC(CH)nCOOON AD(P)NAD(P)HHNAPDNADPHHNAD(P)NAD(P)HH混合功能氧化酶醇酸脱氢酶醛酸脱氢酶c脂肪酸的ω氧化作用脂肪酸末端甲基（ω端）经氧化转变成羟基继而再氧化成羧基从而形成αω二羧酸的过程（四）酮体的生成和利用、酮体脂肪酸在肝脏中不完全氧化的中间产物β－羟丁酸（％）CHCH(OH)CHCOOH乙酰乙酸（％）CHCOCHCOOH丙酮（极微）CHCOCH统称原料：乙酰CoA脂肪酸在肝脏中氧化分解所生成的乙酰乙酸、β羟丁酸和丙酮三种中间代谢产物、酮体的生成、酮体的利用酮体：肝脏合成肝脏缺乏利用酮体的酶不能利用酮体进入血液输送到肝外组织利用CHCOCHCOOH乙酰乙酸CHCOCHCOSCoA乙酰乙酰CoAATPCoASHPPiAMPPi乙酰CoACHCOCoAβ羟丁酸CHCH(OH)CHCOOHβ羟丁酸脱氢酶NADNADHH琥珀酰CoA琥珀酸转移酶乙酰乙酰CoA合成酶HOHSCoA硫解酶心、肾、脑和骨胳肌此酶活性高(倍)TCA琥珀酰CoA转硫酶：催化进行氧化利用时乙酰乙酸：分子ATPβ羟丁酸：分子ATP乙酰乙酸硫激酶：催化进行氧化利用时乙酰乙酸：分子ATP β羟丁酸：分子ATP酮体生成的生理意义)酮体具水溶性能透过血脑屏障及毛细血管壁。

是输出脂肪能源的一种形式。

)长期饥饿时酮体供给脑组织~的能量。

)禁食、应激及糖尿病时心、肾、骨骼肌摄取酮体代替葡萄糖供能节省葡萄糖以供脑和红细胞所需。

并可防止肌肉蛋白的过多消耗。

)长期饥饿和糖尿病时脂肪动员加强酮体生成增多。

当肝内产生酮体超过肝外组织氧化酮体的能力时血中酮体蓄积称为酮血症。

尿中有酮体排出称酮尿症。

二者统称为酮体症(酮症)可导致代谢性酸中毒称酮症酸中毒。

酮血症（ketonemia）正常生理条件血中酮体的含量极低～mmolL 饥饿、高脂低糖膳食、糖尿病：脂肪动员加强肝中酮体生成过多超过肝外组织利用能力血中酮体升高。

临床意义：正常成人小时尿内含量分别为mg,mg和mg因含量少用一般方法无法检出。

当糖类代谢发生障碍时脂肪的分解代谢增加所产生的酮体（严重者可使血浆酮体高达～gL）超过肝外组织所能利用即积聚在体内可引起酸中毒。

尿内出现酮体是代谢性酸中毒的表现。

阳性见于糖尿病酮症酸中毒、严重的妊娠中毒性休克还可见于中毒（如：磷、乙醚、氯仿等）、热性病（如：伤寒、麻疹、猩红热、肺炎、败血症、急性风湿热、急性粟粒性结核等）及惊厥时。

分娩后以及摄入多量脂肪和蛋白质、重症不能进食（如食道癌等）或进食而不摄入糖类时均可因体内缺乏大量分解脂肪而致尿中酮体阳性。

正常值：阴性动物：种不同功能的酶、酰基载体蛋白（ACP)一条肽链上的七个功能区（结构域）一个基因编码酵母：个酶、ACP定位于两条肽链大肠杆菌：个酶、ACP共七条肽链三、脂肪的合成代谢、脂肪酸合成酶系（一）脂肪酸的生物合成原料来源：乙酰CoA：糖氧化、β氧化、氨基酸氧化线粒体NADPH：磷酸戊糖途径（胞浆）辅基：磷酸泛酰巯基乙胺CoA－SH与ACP－SH的比较ACP①ACP －脂酰基转移酶②ACP－丙二酰转移酶③β酮脂酰ACP合成酶④β酮脂酰ACP还原酶⑤β羟脂酰ACP脱水酶⑥烯脂酰ACP还原酶长链脂酰基硫解酶脂肪酸合成酶系结构模式β烯丁酰ACPCHCOCHCSACP丁酰ACPCHCH(OH)CHCSACPCHCH=CHCSACPCHCHCHCSACPβ酮丁酰ACPβ羟丁酰ACPCHCOCoACHCOACPHOOCCHCOACPHOOCCHCOCoACHCO CoACOACPCCCCCCNADPHNADPNADPNADPHHOCH(CH)CSACP COACP①②缩合③还原④脱水⑤⑥再还原软脂肪酸硫解、脂肪酸生物合成的反应历程乙酰CoA＋丙二酸单酰CoA＋NADPH＋H＋HO 软脂酸＋NADP＋CO＋HO＋CoASH脂肪酸合成酶系（次循环）软脂酸合成的总反应脂肪酸从头合成与β氧化比较区别点从头合成β氧化细胞中发生部位细胞质线粒体酰基载体ACPSHCoASH二碳片段的加入与裂解方式丙二酰单酰CoA乙酰CoA电子供体或受体NADPHFAD、NAD酶系七种酶和一个蛋白质组成复合物四种酶原料转运方式肉碱穿梭系统柠檬酸转运系统羟脂酰化合物的中间构型D 型L型对二氧化碳和柠檬酸的需求要求不要求能量变化消耗个ATP 和NADPH产生个ATP软脂酰CoA或软脂酸滑面内质网、线粒体脂肪酸碳链延长酶系催化更长碳链的饱和脂肪酸、脂肪酸碳链的延长延长途径线粒体延长途径：β氧化的逆过程NADPH：作为供氢体参与第二次还原反应。

滑面内质网延长途径：从头合成类似辅酶A：酰基载体丙二酰辅酶A：提供二碳单位葡萄糖磷脂酸TG（二）脂肪的合成二羟丙酮磷酸二羟丙酮*合成部位：合成原料：甘油、脂肪酸、磷酸盐、胆碱、乙醇胺丝氨酸、食物食物或脂肪分解CTP、ATP、丝氨酸、肌醇等合成过程全身各组织肝、肾、肠最活跃。

（三）甘油磷脂的合成甘油磷脂（PC、PE）％磷脂鞘磷脂（神经鞘磷脂）糖脂－鞘糖脂（脑苷脂、神经节苷脂）胆固醇（及其酯）类脂HOCHCHNHHOCHCHN(CH)OCHCHNH磷酸乙醇胺CDPOCHCHNHCDP乙醇胺乙醇胺激酶CTP:磷酸乙醇胺胞苷转移酶ATPADPCTPPPi胆碱激酶ATPADPOCHCHN(CH)CDPOCHCHN(CH)CDP胆碱CTP:磷酸胆碱胞苷转移酶CTPPPiPP乙醇胺和胆碱的活化磷脂酰乙醇胺（脑磷脂）CDP 乙醇胺CMP磷脂酰胆碱（脑磷脂）葡萄糖磷酸甘油磷脂酸甘油二酯脂酰CoACoACDP胆碱CMP甘油三酯RCOCoACoAPi转酰酶磷酸酯酶转移酶甘油磷脂的合成(一)合成部位全身各组织（特别是肝）的胞液及内质网。

(二)合成原料乙酰CoA（柠檬酸丙酮酸循环）、NADPHH、ATP(三)合成的基本过程近步反应个主要阶段HMGCoA还原酶（羟基甲基戊二酰辅酶A还原酶）：整个反应限速酶（四）胆固醇的生物合成食物种类的影响★高糖、高饱和脂肪膳食时能诱导肝HMGCoA还原酶合成。

★糖及脂肪代谢产生的乙酰CoA、A TP、NADPHH等增多★过多的蛋白质因丙氨酸及丝氨酸等代谢提供了原料乙酰CoA胆固醇合成增加胆固醇合成的调节食物Ch有限地反馈抑制HMGCoA合成(～)无Ch摄入时解除此种抑制故适量的Ch摄入有利于反馈抑制作用。

、食物胆固醇的影响、激素的影响血浆中含有的脂类统称为血酯包括甘油三酯、磷脂、胆固醇和游离脂肪酸(freefattyacid,FFA)血脂都是以血浆脂蛋白的形式存在并运输脂蛋白：脂类与载脂蛋白结合而形成血浆脂蛋白脂肪肝过多的三酯酰甘油沉积于肝细胞内脂肪肝形成原因：①卵磷脂合成障碍载脂蛋白合成不足影响三酯酰甘油的运出②三酯酰甘油来源增加③肝功能障碍中毒或感染引起肝细胞破坏肝功能下降肝中合成β－脂蛋白的能力下降致使内源性三酯酰甘油从肝运出障碍酗酒造成肝损伤因大量的的乙醇脱氢使NADHNAD比值升高减弱脂肪酸氧化肝中三酯酰甘油合成增加导致脂肪肝。

影响：肝细胞中堆积大量的三酯酰甘油占据肝细胞的很大空间影响肝的功能甚至使肝细胞坏死、结缔组织增生造成肝硬化（）概念：血浆胆固醇沉积在大、中动脉内膜上形成脂斑层。