第6章.脂质代谢

磷脂酰丝氨酸
心磷脂
2. 鞘磷脂
鞘氨醇的氨基通过酰胺键与1分子长链脂酸相连形 成神经酰胺，为鞘脂的母体结构。
X＝磷脂胆碱 、 磷脂乙醇胺、 单糖或寡糖
按取代基X的不同，鞘脂分为：鞘糖酯、鞘磷脂
（二）磷脂甘油的代谢
1.甘油磷脂的合成
1）合成部位 全身各组织内质网，肝、肾、肠等组织最活跃。 2）合成原料及辅因子 脂酸、甘油、磷酸盐、胆碱、丝氨酸、 肌醇、ATP、CTP
HSL
脂肪
FFA + 甘油
脂解激素：能促进脂肪动员的激素，如肾 上腺素、胰高血糖素、促肾上腺皮质激素 等。 抗脂解激素：抑制脂肪动员，如胰岛素、 前列腺素E2等。
FFA不溶于水，在血中与清蛋白结合而运输 至全身各组织被利用。在肌肉中，脂肪酸主要 通过氧化分解供能；在肝脏主要合成酮体，供 其它组织利用。
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脂类代谢
刘先俊 P144
生物化学与分子生物学教研室
一、概述
1.概念 脂类(Lipid)包括脂肪和类脂，是一类不 溶于水，易溶于有机溶剂的生物分子。 脂肪（甘油三酯)：占95%。是3分子脂肪 酸与甘油结合起来所形成的。脂肪酸包括饱和 与不饱和脂肪酸。其中，许多不饱和脂肪酸动 物自身不能合成或合成量极少，需要从食物 （主要是植物油）获取，称为人体必需脂肪酸。 CH2—OH CH2OOR1 CH—OH CHOOR2 CH2—OH CH2OOR3
激活剂：柠檬酸、异柠檬酸
进食糖类而糖代谢加强，NADPH及乙酰CoA 供应增多，异柠檬酸及柠檬酸堆积，有利于脂 酸的合成。 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。
② 激素调节 胰岛素
乙酰CoA羧化酶、 脂酸合成酶、 ATP-柠檬酸裂解 酶、脂蛋白脂酶
+ 脂酸合成
+ TG合成
= = =
Pi
CH2OH 1，2-甘油二酯
甘油三酯
三、磷脂的代谢 （一）磷脂的分类、结构与功能 分子中含有磷酸的脂类称为磷脂。 分类：甘油磷脂与鞘磷脂 甘油磷脂：分子中含有3-磷酸甘油 鞘磷脂：由鞘氨醇构成的磷脂
X指与磷酸羟基相连的取代基，包括胆碱、乙醇胺、丝氨 酸、甘油、肌醇、磷脂酰甘油等。
甘油磷脂与鞘磷脂的分子组成
甘油 脂肪
类脂：占5%，包括胆固醇、胆固醇酯、磷脂、 糖脂等。是细胞的膜结构的重要组成成分。
2.脂类的分布与生理功能
分布：脂肪主要分布于脂肪组织如皮下、大网膜；类 脂主要分布于生物膜、神经组织等。 功能：1）储能与供能：饥饿或禁食的主要能量来源；
2）保暖； 3）有利于脂溶性维生素的吸收； 4）类脂是生物膜的重要组成成分； 5）其它：胆固醇是维生素D3、类固醇激素、胆 汁酸等的合成原料。
7X1.5+7X2.5+8X10=108，减去脂肪酸活化
消耗的2个ATP，共净产生106个ATP。
3.酮体的生成与利用
酮体是乙酰乙酸、β-羟基丁酸和丙
酮三种物质的总称。
1）酮体的生成
主要在肝脏线粒体进行： 乙酰CoA(原料） ↓ （过程见图） ↓ 乙酰乙酸 ↓ ↓ β-羟基丁酸 丙酮（少量） 2）酮体在肝外组织的利用 乙酰乙酸、β-羟基丁酸被分解为乙酰CoA，后者进 入三羧酸循环，被彻底氧化；丙酮部分从呼吸道排 出，部分被转变为丙酮酸或乳酸，作为糖异生原料。
一酯结合合成甘油三酯。这些脂类物质会与蛋白质
结合而入血被运输。
二、脂肪的代谢 （一）脂肪的分解代谢 1. 脂肪动员
储存在脂肪细胞中的脂肪，经脂肪酶逐 步水解为游离脂肪酸(free fatty acid，FFA)
和甘油并释放入血的过程称为脂肪动员。该脂
肪酶受激素的调控，是脂肪动员过程中的限速 酶，称为激素敏感脂肪酶(HSL)。
血栓素(TX) 有前列腺酸样骨架，但五碳环为含氧的噁烷代替。
白三烯(LT) 分子中有四个双键, 三个共轭双键。
(LTB4)
PG、TX及LT的生理功能
① 前列腺素
PGE2诱发炎症的主要因素，促局部血管扩张及毛细血管 通透性增加，引起红、肿、热、痛等症状。
PGE2、PGA2 使动脉平滑肌舒张而降血压。
• CM中的FFA（来自食物脂肪）
③合成基本过程
1. 甘油一酯途径（小肠粘膜细胞） 2. 甘油二酯途径（肝、脂肪细胞）

甘油一酯途径
CoA + RCOOH 脂酰CoA合成酶 ATP AMP PPi RCOCoA
CH2OH O CHO-C-R1 CH2OH
=
酯酰CoA 转移酶
O CH2O-C-R2 O CHO-C-R1
9 10
8
6
5
3
1 COOH CH3
9 10 11
7
5
3
1COOH
R1
CH3 R2 13 15 17 19 20
11 12 14 15 17 19 20
花生四烯酸 （20:4△5，8，11，14）
前列腺酸
前列腺素(PG) 具二十碳的不饱和脂酸，以前列腺酸为基本骨架 具一个五碳环和两条侧链 PG根据五碳环上取代基和双键位臵不同，分 9 型； 根据R1及R2两条侧链中双键数目的多少，PG又分为1、2、 3类，在字母的右下角提示。
3.脂类的消化吸收
食物中的脂类主要有甘油三酯、磷脂、胆固醇、
胆固醇酯等。因其不溶于水，在肠道，首先经胆汁 酸盐乳化为细小微团，通过胰腺分泌的水解脂类的 酶（如胰脂酶、辅脂酶、磷脂酶A2、胆固醇酯酶等） 的作用下，水解产物包括脂肪酸、甘油一酯、胆固
醇、溶血磷脂等，再在胆汁酸盐的帮助下，被小肠
粘膜细胞吸收，其中，长链脂肪酸再与吸收的甘油
= =
酯酰CoA 转移酶 R3COCoA CoA
R2COCoA CoA
CH2OH
O CH2O-C-R2 O CHO-C-R1 O CH2O-C-R3
= = =
甘 油 二 酯 途 径
CH2OH CHOH CH2O- Pi 3 - 磷酸甘油
O CH2O-C-R1
=
酯酰CoA 转移酶
R1COCoA CoA
CHOH CH2O- Pi
酯酰CoA 转移酶ห้องสมุดไป่ตู้
R2COCoA CoA
1-酯酰-3 - 磷酸甘油
O CH2O-C-R1 O CHO-C-R2 CH2O- Pi 磷脂酸
= =
磷脂酸 磷酸酶
O CH2O-C-R1 O CHO-C-R2
= =
酯酰CoA 转移酶
R3COCoA
CoA
O CH2O-C-R1 O CHO-C-R2 O CH2O-C-R3
酮体生成过程
酮体的利用
3）生理意义 生理状态下： 酮体分子量小，易溶于水，易进入组织 细胞与透过血脑屏障。 病理状态下： （1）饥饿或糖供氧不足：为脑组织提供能源 物质； （2）酮血症、酮尿症与酮症酸中毒
（二）脂肪的合成代谢
1.脂肪的合成部位与原料： 合成部位：肝脏、脂肪组织、小肠等。 肝脏：合成能力最强，但不能储存脂肪。合成后与蛋 白质等成分结合被运输至肝外组织。若合成后不能 正常运出，则可聚积在肝细胞内形成脂肪肝。 脂肪组织：是合成和储存脂肪的重要组织。有脂肪的
功能：含一个极性头、两条疏水尾，构成生物膜 的磷脂双分子层。
极性头
功能：能同时与极性或非极性物
质结合。极性物质如蛋白质；非
极性物质如脂类。因此，磷脂是
构成生物膜、血浆脂蛋白的重要
成分。
疏水尾
磷 脂 双 分 子 层 的 形 成
机 体 内 几 类 重 要 的 甘 油 磷 脂
常见磷脂的结构举例
磷脂酰肌醇
“储存库”之称。
小肠粘膜细胞：从肠道吸收的长链脂肪酸，在小肠粘
膜细胞内与甘油一酯结合而合成脂肪。
合成原料：3-磷酸甘油（糖代谢提供磷酸二羟丙 酮）、脂肪酸 2.脂肪酸的合成 1）原料：乙酰CoA、NADPH、ATP、CO2 等。 乙酰CoA的主要来源: G（主要） 乙酰CoA 氨基酸 乙酰CoA全部在线粒体内产生，通过 柠檬酸 -丙酮酸循环出线粒体。
相同的组成成份 (分子数) 磷酸 甘油磷 脂 鞘磷脂 1 1 脂酸 2 1 不同或不尽相同的组成成份 醇类 甘油 鞘氨醇 其他成分 胆碱、乙醇胺、丝氨酸、 肌醇等 胆碱
1.甘油磷脂
组成：甘油、脂酸、磷酸、含氮化合物 结构：
R2常为花生四烯酸 X = 胆碱、水、乙醇胺、 丝氨酸、甘油、肌 醇、磷脂酰甘油等
2）加水：反△2 烯酰CoA在反△2 烯酰水化酶的
催化下，加水生成L(+)- β-羟脂酰CoA。
3）再脱氢： L(+)- β-羟脂酰CoA在L(+)- β-羟 脂酰CoA脱氢酶的催化下，脱下2H生成β-酮脂 酰CoA，脱下的H由NAD+接受。
4）硫解：β-酮脂酰CoA在β-酮脂酰CoA硫解酶
的催化下，加HSCoA使碳链断裂，生成1分子乙 酰CoA和少2C的脂酰CoA。
胰高血糖素 肾上腺素 生长素
﹣ 脂酸合成
﹣ TG合成
3、甘油三酯的合成代谢 ①合成部位
肝脏：肝内质网合成的TG，组成VLDL入血。 脂肪组织：主要以葡萄糖为原料合成脂肪，也利用 CM或VLDL中的FA合成脂肪。 小肠粘膜：利用脂肪消化产物再合成脂肪。
②合成原料
• 甘油和脂酸主要来自于葡萄糖代谢
能酶，由一个基因编码。也有ACP结构域。
酰基载体蛋白(ACP) •其辅基是 4´- 磷酸泛酰 氨基乙硫醇（与 CoA 相
´
同。
•是脂酰基载体。
限速酶：乙酰CoA羧化酶
乙酰CoA的活化
乙酰CoA羧化酶
CH3-Co～SCoA + CO2 HOOC-CH2-CO～SCoA
乙酰CoA
ATP
生物素 Mn2+