第7章脂类代谢
生物化学第七章 脂代谢

(一)、酮体的生成
▪部位:肝线粒体 ▪原料:乙酰CoA,主要来自脂肪酸的-氧化 ▪关键酶:HMG CoA合成酶
HSCoA
2CH3COSCoA 乙酰CoA
硫解酶
CH3COCH2COSCoA 乙酰乙酰CoA
HMG-CoA合酶 CH3COSCoA
HSCoA
OH
乙酰CoA
HOOCCH2-C-CH2COSCoA 裂解酶CH3 HMG-CoA
脂解激素
受体
AC
G蛋白
ATP cAMP
脂周蛋白 P
P P P P
HSL
PKA P HSL HSL
储脂颗粒
FFA
甘油 脂肪细胞
血液
脂酸转运体
氧化分解 ATP
CO2 清蛋白
肌细胞
一、甘油(Glycerol)的分解
CH2 OH ATP ADP
CH2 OH
NAD+
NADH+H +
磷酸二
HO C H
脱氢 加水 再脱氢 硫解
O
=
RCH2CH2C~SCoA
脂酰CoA
FAD
脱氢酶 β αO
FADH2
=
RCH=CHC~SCoA
⊿2--烯脂酰CoA 水化酶
H2O
β
αO
=
RCHOHCH2C~SCoA
L(+)-β羟脂酰
NAD+
CoA脱氢酶
NADH+H+
βα O
=
RCOCH2C~SCoA
β酮脂酰CoA
硫解酶
CH3COCH2COOH 乙酰乙酸
NADH+H+
β-羟
NAD+
第七章 脂类代谢

(二)血浆脂蛋白的组成
由蛋白质、甘油三酯、磷脂、胆固醇及其酯组成 的,但其脂类和蛋白质的组成比例有很大的差异。
CM:甘油三酯(80%~95%) VLDL:甘油三酯(50%~70%) LDL:胆固醇及胆固醇酯(40%~50%) HDL:磷脂、胆固醇
第七章
三、血浆脂蛋白代谢及功能
(一)乳糜微粒(CM)
生物化学
高等卫生职业教育应用技能型教材《生物化学 》
第七章 脂类代谢
武威职业学院 张建辉
本章目录
❖ 第一节 概述 一、脂类在体内的分布 二、脂类的生理功能
❖ 第二节 甘油三酯代谢 一、甘油三酯的分解代谢 二、甘油三酯的合成代谢
❖ 第三节 磷脂代谢 一、甘油磷脂的合成代谢 二、甘油磷脂的分解代谢
三、甘油磷脂与脂肪肝 ❖ 第四节 胆固醇代谢
磷脂酶的作用下甘油磷脂水解生成甘油、 脂肪酸、胆胺、胆碱和磷酸,这些产物可 被重新利用或继续氧化分解。
第七章
三、甘油磷脂与脂肪肝
甘油磷脂是VLDL合成的重要成分,若甘油磷脂 合成减少或合成甘油磷脂的原料供给不足,都直 接导致VLDL合成障碍,最终使肝脏合成的甘油三 酯不能转运到肝外而堆积形成脂肪肝。 临床上常用甘油磷脂及合成甘油磷脂的原料及辅 因子(如胆碱、乙醇胺、丝氨酸、ATP、CTP、叶 酸、VB12等)防治脂肪肝。
有抗动脉粥样硬化作用。
第七章
丙酮
β-羟丁酸 脱氢酶
酮体的利用
CoASH+ATP
PPi+AMP
乙酰乙酰CoA 硫激酶
(肾、心和脑 的线粒体)
=
OH CH3CHCH2COOH
D(-)-β -羟丁酸
NAD+
NADH+H+
医学生物化学(第七章)脂类代谢

族 ω -7(n-7) ω -9(n-9) ω -6(n-6) ω -3(n-3)
母体脂酸 软油酸(16:1,ω -7)
油酸(18:1,ω -9) 亚油酸(18:2,ω -6,9) α -亚麻酸(18:3,ω -3,6,9)
10
表7-2 常见的不饱和脂酸
习惯名
软油酸 油酸 亚油酸 -亚麻酸 -亚麻酸 花生四烯酸
6656 9791
×
100% = 68% (能量利用效率)
41
表7-3 软脂酸与葡萄糖在体内氧化产生ATP的比较
以1mol计 以100g计 能量利用效率
软脂酸 129 ATP 50.4 ATP
68%
葡萄糖 38 ATP 21.1 ATP
68%
42
3. 脂肪酸的其它氧化方式 * 不饱和脂肪酸的氧化
脂肪 (以CM形式吸收入血)
24
С ³¦ £º Ö¬ ·¾ ×é Ö¯ £º ¸Î Ôà £º
ʳ Îï ¸Ê ÓÍ Ò» õ¥ TG GΪ Ô ÁÏ ¸Ê ÓÍ ¶þ õ¥ TG GΪ Ô ÁÏ ¸Ê ÓÍ ¶þ õ¥ TG
25
二、 甘油三酯的分解代谢
1. 脂肪动员 (1) 概念:
甘油三酯
(均含脂酸)
饱和脂酸
2. 不饱和脂酸
(不含双键) (含双键)
长链脂酸 12-26c 3 . 中链脂酸 6-10c
短链脂酸 2-4c
(16c、18c)
7
* 体内脂酸来源:
1. 机体自身合成: 饱和、单不饱和, 储存于脂肪组织中
2. 食物脂肪供给: 多不饱和(必需脂酸, PG等的前体)
8
第一节 不饱和脂酸的命名及分类
14
辅脂酶 (colipase)
生物化学第七章脂类代谢(共82张PPT)

乙 醛 酸 体
线
粒 体
三酰甘油
甘油
脂肪酸
3-磷酸甘油
氧
合
化
成
乙酰 CoA
三羧酸 循环
丙酮酸
植物和 微生物
乙醛酸 循环
糖原(或淀粉) 1,6-二磷酸果糖
磷酸二羟丙酮 PEP
草酰乙酸
苹果酸
延胡索酸
琥珀酸
第二节 脂肪的合成代谢
一、甘油的生物合成 二、脂肪酸的生物合成
三、三酰甘油的生物合成
一、甘油的生物合成(细胞质中)
OO
H-C-C~ OH 乙醛酸
异柠檬酸 裂解酶
COOCH2 CH2 COO-
琥珀酸
2乙酰 CoA + NAD+ 琥珀酸+ 2CoASH + NADH +
H+
草酰乙酸
糖异生
对于一些细菌和藻 类,乙醛酸循环使它们 能够仅以乙酸盐作为能 源和碳源生长。
在脂肪转变为糖的 过程中,乙醛酸循环 起着关键的作用,它 是连结糖代谢和脂代 谢的枢纽。
β-羟脂酰CoA
NAD +
脱氢酶
O || R-C~ScoA
+
O || CH3C~SCoA
脂酰CoA
乙酰CoA
NADH 硫解酶
CoASH
OO ||
RβC-C酮H酯2C酰-SCCooAA
如:软脂酸(棕搁酸,C15H31COOH)的β-氧化过程
4、β-氧化过程中能量的释放及转换效率
例:软脂酸
CH3(CH2)14COOH
磷酸甘油酯酰转移酶
三、三酰甘油的 生物合成
磷酸酶
二酰甘油酯酰转移酶
溶血磷脂酸 磷脂酸
动物生物化学 第七章 脂类代谢

CH2OH甘油激酶 CH2OPO23- 磷酸甘油脱氢酶 CH2OPO23-
CHOH
CHOH
CO
CH2OHATP ADP CH2OH NAD+ NADH+ H+ CH2OH
2.脂肪酸的分解代谢
(1)脂肪酸的-氧化
• 脂肪酸的-氧化作用是指脂肪酸在氧化 分解时,碳链的断裂发生在脂肪酸的位,即脂肪酸碳链的断裂方式是每次切 除2个碳原子。脂肪酸的-氧化是含偶数 碳原子或奇数碳原子饱和脂肪酸的主要 分解方式。
• 胰脂肪酶是一种非专一性水解酶,对脂肪酸碳 链的长短及饱和度专一性不严格。但该酶具有 较好的位置选择性,即易于水解甘油酯的1位 及3位的酯键,主要产物为甘油单酯和脂肪酸。 甘油单酯则被另一种甘油单酯脂肪酶水解,得 到甘油的脂肪酸。
1.脂肪的动员
1.甘油的代谢
• 甘油经血液输送到肝脏后,在ATP存在下,由甘油激 酶催化,转变成-磷酸甘油。这是一个不可逆反应过 程。-磷酸甘油在脱氢酶(含辅酶NAD+)作用下, 脱氢形成磷酸二羟丙酮。磷酸二羟丙酮是糖酵解途径 的一个中间产物,它可以沿着糖酵解途径的逆过程合 成葡萄糖及糖原;也可以沿着糖酵解正常途径形成丙 酮酸,再进入三羧酸循环被完全氧化。
• (2)许多类脂及其衍生物具有重要生理作用。脂类代 谢的中间产物是合成激素、胆酸和维生素等的基本原 料,对维持机体的正常活动有重要影响作用。
• (3)人类的某些疾病如动脉粥样硬化、脂肪肝和酮尿 症等都与脂类代谢紊乱有关。
7.1 脂肪的分解代谢
• 脂肪在脂肪酶催化下水解成甘油和脂肪酸,它 们在生物体内将沿着不同途径进行代谢。
• 由于软脂酸转化成软脂酰CoA时消耗了1分子ATP中的两个 高能磷酸键的能量(ATP分解为AMP, 可视为消耗了2个 ATP),因此,1分子软脂酸完全氧化净生成 131 – 2 = 129 个ATP。
第七章脂类代谢

第七章脂类代谢一、内容提要脂类包括脂肪和类脂。
脂肪又称甘油三酯,类脂包括胆固醇及其酯、磷脂、糖脂等。
脂肪是体内重要的储能和供能物质,而类脂除构成生物膜的重要成份外,还可转化为体内某些生物活性物质、参与细胞识别及信息传递等。
储存在脂肪组织中的甘油三酯在脂肪酶的催化下逐步水解为游离脂肪酸和甘油并释放入血,以供其它组织氧化利用的过程称为脂肪动员。
激素敏感性甘油三酯脂肪酶(HSL)为脂肪动员限速酶,其活性受多种激素的调节。
脂肪酸的氧化可分为脂肪酸的活化、脂酰CoA进入线粒体、脂肪酸的β-氧化及乙酰CoA彻底氧化四个阶段。
存在于内质网及线粒体外膜上的脂酰CoA合成酶,催化脂肪酸与HSCoA反应生成脂酰CoA,反应由ATP供能;催化脂肪酸氧化的酶存在于线粒体基质内,胞液中活化的脂酰CoA需要线粒体外膜和内膜内侧的肉碱脂酰转移酶I和肉碱脂酰转移酶Ⅱ及肉碱脂酰转位酶的作用,由肉碱携带进入线粒体,肉碱脂酰转移酶I是脂肪酸β-氧化的限速酶;脂肪酸的β-氧化是从脂酰基的β-碳原子开始,进行脱氢、加水、再脱氢、硫解四步连续的反应,将脂酰基断裂生成一分子乙酰CoA和比原来少二个碳原子的脂酰CoA的过程,脂酰基可继续进行β-氧化,最终可将脂酰基生成乙酰CoA;乙酰CoA经三羧酸循环彻底氧化,生成的FADH2和NADH+H+可经氧化磷酸化产生能量。
酮体包括乙酰乙酸、β-羟丁酸及丙酮。
肝细胞线粒体存在活性较强的合成酮体酶类,尤其是羟甲基戊二酰CoA(HMG-CoA)合酶,利用脂肪酸β-氧化生成的大量乙酰CoA 缩合为HMG-CoA,经HMG-CoA裂解后生成乙酰乙酸,乙酰乙酸还原生成β-羟丁酸或脱羧生成丙酮。
肝没有利用酮体的酶,而肝外组织具有活性很强的利用酮体的酶,如琥珀酰CoA转硫酶、乙酰乙酰硫激酶,可将酮体转化为乙酰CoA,再经三羧酸循环彻底氧化。
甘油主要在甘油激酶的催化下,生成α-磷酸甘油,参与糖代谢。
脂肪酸合成的主要原料为乙酰CoA,合成部位在胞液,肝是合成脂肪酸的主要场所。
7脂类代谢

R –CH=CH-CO~SCoA
脱氢
α ,β -烯脂酰CoA
H 2O
硫 解
NADH+H+ NAD+
水 化
R –C-CH2-CO~SCoA | | O β -酮脂酰CoA
再脱氢
R –CH-CH2-CO~SCoA | OH β -羟脂酰CoA
β-氧化小结:
a. β-氧化包括脱氢、加水、再脱氢、硫解4步反 应,每步均可逆行,但全过程趋向分解。 b. 含偶数碳原子的脂酰CoA,每经β-氧化一次, 生成一分子乙酰CoA,1分子FADH2 、1分子 NADH+H+,其本身碳链缩短两个碳原子,如此 反复进行,直至最后全部转变为乙酰CoA。 c. 脂酰CoA每经β-氧化一次,可生成5分子ATP。
肉毒碱脂酰转移酶Ⅰ
肉毒碱脂酰转移酶Ⅱ
CoA-SH
R-CO-肉毒碱
膜间隙 线粒体内膜
R-CO-肉毒碱
基质
CoA-SH
(三)脂肪酸的氧化分解
2.脂酰CoA的β -氧化(脱氢、水化、再脱氢、硫解)
FAD FADH2
R –CH2-CH2-CO~SCoA 脂酰CoA R –CO~SCoA
CH3-CO~SCoA
(三)脂肪酸的氧化分解
1.1 脂肪酸活化(胞液)
脂酰CoA合成酶
R-CH2-CH2-COOH
脂肪酸
ATP+HSCoA Mg2+
R-CH2-CH2-CO~SCoA
AMP+PPi
脂酰CoA
(三)脂肪酸的氧化分解
1.2 脂肪酸转运
R-CO~SCoA 肉毒碱
肉毒碱 载体
肉毒碱
R-CO~SCoA
第七章脂类(lipid)化学及脂类代谢概要

H CH 2 CH 2 N(CH 3 ) 2 CH 2 CH 2 NH 2 CH 2 CH(OH)CHOH CH 2 CH(NH 2 )COO OH OH
磷脂酸 磷脂酰胆碱(卵磷脂) 磷脂酰乙醇胺 磷脂酰甘油 磷脂酰丝氨酸
OH OH OH
X=
O CH 2 O OCH O OH 2 C C C O R3 R4
动物中的脑硫脂,植物中的磺酰异鼠李糖 二脂酰甘油SQDG,主要存在于植物叶子中,与 叶绿体膜的形成及光合作用能力密切相关。
三、非皂化脂类(不含脂肪酸)
(一) 萜类 由不同数目的异戊二烯聚合而成的聚合物及其饱和 度不同的含氧衍生物。 按所含异戊二烯单位的数目,分为单萜、倍半萜、 二萜、三萜、四萜和多萜。 生物学功能:在生命活动中有重要功能,如维生素 A、E、K;赤霉素、脱落酸和昆虫保幼激素;类胡萝卜 素和叶绿素;泛醌、、质体醌。 应用价值:如植物挥发油中的一些珍贵香料,中草 药中的一些有效成分,工业原料的橡胶等。
O RCH2CH2CH2C H O 脂 酰 C oA脱 氢 酶 SCoA RCH2C C C SCoA FAD FADH2 H
(3)反—Δ 2—烯脂酰CoA的水化作用
H O RCH2C C C H SCoA
H2O
OH
O SCoA
RCH2 CH CH C
烯 脂 酰 C oA水 合 酶
(4)L—β —羟脂酰CoA的脱氢作用
油料作物种子中的脂类组成决定其经济价值、 加工品质。
共同特点
脂溶性,不溶于水而溶于有机溶剂 (苯、 乙醚、氯仿等)
第一节
生物体内的脂类
单纯脂类: 脂酰甘油,如油脂即三酰甘油 蜡,高级一元酸醇酯 复合脂类: 磷脂 含有脂肪酸
糖脂
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第7章脂类代谢
一、脂类物质及其生理功用:
脂类是脂肪和类脂的总称,是一大类不溶于水而易溶于有机溶剂的化合物。
其中,脂肪是指三脂酰甘油,类脂则包括磷脂、糖脂、胆固醇及胆固醇酯。
脂类物质具有下列主要生理功用:①供能贮能:主要是三脂酰甘油具有此功用,体内20%~30%的能量由三酰甘油提供。
②保护内脏和保温作用:大网膜和皮下脂肪具有此功用。
③构成生物膜:主要是磷脂和胆固醇具有此功用。
④转变为重要生物活性物质。
必需脂肪酸*是指机体需要,但自身不能合成,必须要靠食物提供的一些多烯脂肪酸,包括亚油酸、亚麻酸和花生四烯酸。
二、三脂酰甘油的分解代谢:
1.脂肪动员:贮存于脂肪细胞中的三酰甘油在激素敏感脂肪酶的催化下水解并释放出脂肪酸,供给全身各组织细胞摄取利用的过程称为脂肪动员。
2.脂肪酸的β氧化:体内大多数的组织细胞均可以此途径氧化利用脂肪酸。
其代谢反应过程可分为三个阶段:
(1) 活化:在胞液中由脂酰CoA合成酶催化生成脂酰CoA。
(2) 进入:脂酰CoA由肉碱(肉毒碱)携带进入线粒体。
⑶β-氧化:由四个连续的酶促反应组成:①脱氢:脂肪酰CoA在脂肪酰CoA脱氢酶的催化下,生成FADH2和α,β-烯脂肪酰CoA。
②水化:在水化酶的催化下,生成L-β-羟脂肪酰CoA。
③再脱氢:在L-β-羟脂肪酰CoA脱氢酶的催化下,生成β-酮脂肪酰CoA和NADH+H+。
④硫解:在硫解酶的催化下,分解生成1分子乙酰CoA和1分子减少了两个碳原子的脂肪酰CoA。
后者可继续氧化分解,偶数碳原子的脂肪酰CoA全部分解为乙酰CoA。
3.三羧酸循环:生成的乙酰CoA进入三羧酸循环彻底氧化分解。
三、酮体的生成及利用:
1.定义*: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,统称为酮体。
2.酮体的生成:酮体主要在肝脏的线粒体中生成,其合成原料为乙酰CoA,关键酶是HMG-CoA合成酶。
3.酮体代谢的特点:肝内生成肝外用。
4.酮体生成及利用的生理意义:
(1)酮体的生成是肝脏输出脂肪酸能源的一种形式,对在严重饥饿时保证脑组织的能量供应有重要意义。
(2)酮体利用的增加可减少糖的利用,有利于维持血糖水平恒定,节省蛋白质的消耗。
四、三脂酰甘油的合成代谢:
肝脏、小肠和脂肪组织是主要的合成脂肪的组织器官,其合成的亚细胞部位主要在胞液。
脂肪酸的合成:脂肪酸合成的原料是葡萄糖代谢产生的乙酰CoA、NADPH和ATP ,其中线粒体内生成的乙酰CoA通过柠檬酸-丙酮酸循环进入胞液。
脂肪酸合成过程由胞液中的脂肪酸合成酶系催化,其直接产物是软脂酸,合成一分子软脂酸需8分子乙酰CoA,其中7分子要先转变为丙二酰CoA,由乙酰CoA羧化酶(脂肪酸合成的关键酶)催化。
软脂酸然后再在肝线粒体、内质网中将其加工成其他种类的脂肪酸。
之后通过甘油一酯途径及甘油二酯途径合成三脂酰甘油。
五、胆固醇的代谢:
1.胆固醇的合成:合成所需原料为乙酰CoA NADPH和ATP。
每合成一分子的胆固醇需18分子乙酰CoA,36分子ATP和16分子NADPH。
2.胆固醇合成的关键酶:HMG-CoA还原酶。
3.胆固醇的转化*:⑴转化为胆汁酸;⑵转化为类固醇激素;⑶转化为维生素D3。
六、血浆脂蛋白的分类与功能*:
1.血浆脂蛋白的分类:用超速离心法分为四类乳糜微粒、极低密度脂蛋白、低密度脂蛋白和高密度脂蛋白。
2.血浆脂蛋白的功能:乳糜微粒在小肠粘膜细胞合成,主要转运外源性三酰甘油和胆固醇;极低密度脂蛋白在肝脏合成,与内源性三酰甘油的转运有关;低密度脂蛋白由VLDL在血液中代谢转化产生,可将肝脏合成的胆固醇转运至肝外组织细胞;高密度脂蛋白主要在肝脏、小肠合成,可将胆固醇逆向转运到肝脏。
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