生物化学与分子生物学课件-第七章-脂类代谢

第七章脂类代谢教学要求（一）掌握内容1. 三酰甘油合成过程、脂肪动员的概念、限速酶及其调节。

2. 甘油代谢及脂肪酸β-氧化的全过程、关键酶及能量生成。

3. 酮体的概念，合成及利用的部位和生理意义。

4. 脂肪酸合成的原料，关键酶及调节以及必需脂肪酸的概念。

5. 胆固醇合成代谢的原料、关键酶及调节。

6. 血浆脂蛋白分类及组成、载脂蛋白生理功用。

（二）熟悉内容1. 脂类的生理功能、脂类的消化和吸收、胆汁酸盐及辅脂酶的作用。

2. 脂肪合成过程。

3. 磷脂的分类、甘油磷脂的合成及降解途径。

4. 胆固醇的转化。

5. 四种脂蛋白的代谢概况。

（三）了解内容1. 不饱和脂酸的命名及分类。

2. 脂酸其它氧化的方式、不饱和脂肪酸的重要衍生物。

3. 酮体、胆固醇合成过程。

4. 鞘脂的分类、合成。

5. 高脂蛋白血症的分型及血脂异常。

教学内容（一）脂类的生理功能1. 概念、分类、基本构成2. 主要生理功能（二）脂类的消化和吸收1. 脂类的消化2. 脂类的吸收（三）不饱和脂肪酸的命名及分类（四）三酰甘油代谢1. 三酰甘油的分解代谢（1）脂肪的动员；（2）脂肪酸活化；（3）脂酰辅酶A的转运；（4）饱和脂酸的β-氧化；（5）其他脂肪酸的氧化方式。

2. 酮体的生成和利用（1）酮体的概念；（2）生成的原料和部位；（3）生成过程；（4）酮体的利用；（5）酮体生成的生理意义；（6）脂酸分解代谢与酮体生成的调节。

3. 三酰甘油的合成代谢（1）脂酸的合成；（2）3-磷酸甘油的生成；（3）三酰甘油合成。

4. 多不饱和脂酸的重要衍生物（1）前列腺素；（2）血栓素；（3）白三烯；（4）二十碳多不饱和脂酸衍生物的合成途径。

（五）磷脂的代谢1. 甘油磷脂的代谢（1）结构、分类及生理功能；（2）甘油磷脂的生物合成；（3）甘油磷脂的分解。

2. 鞘磷脂的代谢（自学）（六）胆固醇代谢1. 胆固醇的结构、分布和生理功能2. 胆固醇的合成（1）合成部位；（2）合成原料；（3）胆固醇合成的基本过程；（4）胆固醇的酯化；（5）胆固醇合成的调节。

.3. 胆固醇的转化（七）血浆脂蛋白代谢1. 血脂的定义、血脂的来源和去路。

2. 血浆脂蛋白的分类、组成及结构3. 载脂蛋白的定义、分类及功能4. 血浆脂蛋白代谢（1）乳糜微粒；（2）极低密度脂蛋白；（3）低密度脂蛋白；（4）高密度脂蛋白。

5. 血浆脂蛋白代谢异常（1）高脂血症的定义和分类；（2）高脂血症的生化机制；（3）临床联系。

1．必需脂肪酸：为人体生长所必需但有不能自身合成，必须从事物中摄取的脂肪酸。

在脂肪中有三种脂肪酸是人体所必需的，即亚油酸，亚麻酸，花生四烯酸。

2.α-氧化：α-氧化作用是以具有3-18碳原子的游离脂肪酸作为底物，有分子氧间接参与，经脂肪酸过氧化物酶催化作用，由α碳原子开始氧化，氧化产物是D-α-羟脂肪酸或少一个碳原子的脂肪酸。

3. 脂肪酸的β-氧化：脂肪酸的β-氧化作用是脂肪酸在一系列酶的作用下，在α碳原子和β碳原子之间断裂，β碳原子氧化成羧基生成含2个碳原子的乙酰CoA 和比原来少2 个碳原子的脂肪酸。

4. 脂肪酸ω-氧化：ω-氧化是C5、C6、C10、C12脂肪酸在远离羧基的烷基末端碳原子被氧化成羟基，再进一步氧化而成为羧基，生成α,ω-二羧酸的过程。

5. 乙醛酸循环：一种被修改的柠檬酸循环，在其异柠檬酸和苹果酸之间反应顺序有改变，以及乙酸是用作能量和中间物的一个来源。

某些植物和微生物体内有此循环，他需要二分子乙酰辅酶A的参与；并导致一分子琥珀酸的合成。

6. 柠檬酸穿梭：就是线粒体内的乙酰CoA 与草酰乙酸缩合成柠檬酸，然后经内膜上的三羧酸载体运至胞液中，在柠檬酸裂解酶催化下，需消耗ATP 将柠檬酸裂解回草酰乙酸和，后者就可用于脂肪酸合成，而草酰乙酸经还原后再氧化脱羧成丙酮酸，丙酮酸经内膜载体运回线粒体，在丙酮酸羧化酶作用下重新生成草酰乙酸，这样就可又一次参与转运乙酰CoA 的循环。

7．乙酰CoA 羧化酶系：大肠杆菌乙酰CoA 羧化酶含生物素羧化酶、生物素羧基载体蛋白（BCCP）和转羧基酶三种组份，它们共同作用催化乙酰CoA 的羧化反应，生成丙二酸单酰-CoA。

8．脂肪酸合酶系统：脂肪酸合酶系统包括酰基载体蛋白（ACP）和6 种酶，它们分别是：乙酰转酰酶；丙二酸单酰转酰酶；β-酮脂酰ACP 合成酶；β-酮脂酰ACP 还原酶；β-羟；脂酰ACP 脱水酶；烯脂酰ACP 还原酶。

9.脂肪动员：储存在脂肪细胞中的脂肪，被脂肪酶逐步水解为游离脂肪酸及甘油并释放入血以供其他组织氧化利用，该过程称为脂肪动员。

一、氧化分解1、脂肪动员：甘油三酰在激素敏感脂肪酶的作用下分解成甘油二酰和一分子游离脂肪酸，甘油二酯进一步在脂肪酶作用下分解成甘油和两分子游离脂肪酸。

下面分别说游离脂肪酸和甘油的反应。

2、甘油：甘油在甘油酸激酶作用下消耗一分子ATP 不可逆的生成3-磷酸甘油，继续在3-磷酸甘油脱氢酶作用下消耗一分子NAD+，生成磷酸二丙酮和一分子NADH+H，碳酸二轻丙酮既可以在丙糖异构酶的作用下变成三磷酸油酸，向下继续糖酵解途径，进入三羚酸循环，或者向上异生成糖。

3、游离脂肪酸：（1）、脂酸活化：在ATP、CoASH、镁离子存在时，由位于内质网及线粒体外膜的酯酰辅酶A合成酶催化生成酯酰辅酶A，ATP生成AMP相当于消耗两分子A TP。

（2）、酯酰辅酶A的转移：位于线粒体内膜外侧的肉碱酯酰转移酶I促进胎肌从辅酶A的-S 转移到肉碱的-OH上，生成酯酰肉碱，后者借Mt内膜上的转运酶运到内膜内侧后在肉碱酯酰转移酶Ⅱ的作用下，酯酰肉碱释放肉碱并转变为酯酰辅酶A，（10碳以下的活化脂酸直接通过Mt 内膜）该过程是限速步骤。

（3）、β氧化：酯酰辅酶A进入Mt 后，在脂肪酸β氧化酶系的催化下进行脱氢、加水、再脱氢、硫解四步连续反应，最后是酯酰基断裂生成一分子乙酰辅酶A和一分子比原来少两个碳的酯酰辅酶A。

两次脱氢的辅酶分别为FAD和NAD，经呼吸链共产生4分子ATP。

乙酰辅酶A可以进入三羧酸循环，或者生成酮体。

（4）、酮体生成：以乙酰辅酶A为原料，在肝线粒体，先缩合再经HMG-COA合酶和裂酶催化下生成乙酰乙酸。

乙酰乙酸可继续在D-β-丁酸脱氢酶催化下生成D-β-羟丁酸，还原所需的氢由NADH提供。

乙酰乙酸还可以自发脱羧生成丙酮；还可以在β-酮酯酰辅酶A 转移酶的作用下从琥珀酰辅酶A处得到辅酶A，生成乙酰乙酰辅酶A，或者在乙酰乙辅酶A 合成酶的作用下消耗一分子A TP生成乙乙辅酶A。

乙乙辅酶A在硫解酶的作用下消耗一分子辅酶A生成两个乙酰辅酶A，乙酰辅酶A进入三羧酸循环（5）以软脂酸为例的总反应式：二、脂肪酸合成1、柠檬酸丙酮酸穿梭：乙酰辅酶A和草乙酸在的作用下合成柠檬酸（同三酸循环的第一步）柠檬酸出Mt，在柠檬酸裂解酶的作用下消耗一分子ATP和辅酶A，重新生成乙酰辅酶A和草酰乙酸。

草酰乙酸在苹果酸脱氢酶作用下生成苹果酸，苹果酸进入Mt，在苹果酸脱氢酶的作用下生成草酰乙酸，完成循环。

或者，Mt 外的苹果酸继续在苹果酸酶的作用下生成NADPH+H和丙酮酸，丙酮酸进入Mt后在丙酮酸化酶的作用下生成草乙酸完成循环（同糖异生途径中的那一步）。

2、脂肪酸合成：以乙酰辅酶A为原料，绝大部分需要在乙酰辅酶A羧化酶作用下以生物素为辅酶羧先化生成丙二酰辅酶A，此为消耗ATP的限速步骤。

乙酰辅酶A与丙二酰辅酶A缩合、加氢、脱水、再加氢生成5碳脂肪酸链，以后每经转移、缩合、还原一次，碳链延长两个碳原子，多次重复合成 16 碳软脂酸，与脂酰基载体蛋白相连，中加氢均由NADPH提供。

碳链的延长，在内质网内，以丙二酰辅酶A为二碳单位的供体，由NADPH供氢，经缩合同时脱羚、还原等过程延长碳链，不与酯酰基载体蛋白ACP为载体，而与辅酶A相联，所用酶系也与合成所用的不同。

线粒体中，软脂酸在线粒体脂酸延长酶系作用下，与乙酰辅酶A缩合，与β氧化逆行相似。

三、甘油三酯的合成1、肝脏中：游离甘油在甘油磷酸激酶作用下消耗一分子ATP 生成3-磷酸甘油，或者，直接由糖代谢产生的磷酸二羟丙酮在磷酸甘油脱氢酶作用下生成三磷酸甘油。

3-磷酸甘油在酯酰转移酶作用下结合两分子游离脂肪酸生成磷脂,继续在磷酸酶作用下水解掉磷酸在酯酰转移酶作用下结合一分子游离脂肪酸生成甘油三酯。

小肠：由吸收的脂肪消化产物2-酯酰甘油在酯酰转移酶作用下直接生成甘油三酯四、甘油磷脂的合成两条途径。

简答题1、说明在糖、脂代谢中乙酰CoA 的来源和去路。

糖代谢：葡萄糖→丙酮酸→乙酰CoA→进入TAC 氧化供能脂代谢：脂肪酸β-氧化→乙酰CoA→合成脂肪酸、酮体、胆固醇2、简述乙酰CoA 在糖脂代谢中的联系。

①糖分解代谢产生的乙酰CoA 可以作为脂类合成的原料②脂肪酸的β-氧化生成的乙酰CoA 及酮体在没作用下转化的乙酰CoA 可进入三羧酸循环彻底氧化为CO2 和H2O3、简述脂肪酸的β-氧化过程，并计算一分子二十碳饱和脂肪酸彻底氧化分解净生成的ATP 分子数。

过程：①脱氢②加水③再脱氢④硫解计算：①脂肪酸活化为乙酰CoA 消耗2 分子ATP②1 分子20C 饱和脂肪酸β-氧化需经9 次循环，产生10 分子乙酰CoA，9 分子FADH2 和9 分子NADH+H+③10 分子乙酰CoA 进入TAC 生成10×12=120 分子ATP④9 分子FADH2 进入琥珀酸氧化呼吸链生成9×2=18 分子A TP⑤9 分子NADH+H+进入NADH 氧化呼吸链生成9×3=27 分子ATP⑥净生成120+18+27-2=165 分子A TP4、什么叫酮体？简述合成酮体的原料、部位、合成过程的限速酶以及酮体生成的生理意义。

酮体是乙酰乙酸、β-羟基丁酸、丙酮的总称。

合成原料：乙酰CoA 合成部位：肝细胞线粒体限速酶：羟甲戊二酸单酰CoA 合酶（HMG-CoA 合酶）生理意义：①正常情况下，酮体是肝脏输出能源的一种形式②在饥饿或糖供给不足情况下，为心、脑等重要器官提供必要的能源③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5、胆固醇在体内可转化成那些重要物质？①胆汁酸②类固醇激素③维生素D36、简述血浆脂蛋白按密度法分为几类？简述各类物质组分的特点和主要生理功能。

①CM 主要物质：甘油三酯约90% 功能：运输外源性甘油三酯和胆固醇酯②VLDL 主要物质：甘油三酯约60% 功能：运输内源性甘油三酯③LDL 主要物质：胆固醇酯50% 功能：转运内源性胆固醇至肝外④HDL 主要物质：磷脂、游离胆固醇、apoA、C、E功能：将肝外组织胆固醇转运到肝脏代谢7、简述血浆脂蛋白中载脂蛋白的重要功能。

①结合和转运脂质，稳定脂蛋白的结构②参与脂蛋白受体的识别③调节脂蛋白代谢限速酶的活性。