第八章脂类及其代谢
脂类、氨基酸代谢
第六章脂类代谢一、脂类的分类和生理功用：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，脂肪主要是指甘油三酯，类脂则包括磷脂（甘油磷脂和鞘磷脂）、糖脂（脑苷脂和神经节苷脂）、胆固醇及胆固醇酯。
脂类物质具有下列生理功用：①供能贮能：主要是甘油三酯具有此功用，体内20%～30%的能量由甘油三酯提供。
②构成生物膜：主要是磷脂和胆固醇具有此功用。
③协助脂溶性维生素的吸收，提供必需脂肪酸。
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。
④保护和保温作用：大网膜和皮下脂肪具有此功用。
二、甘油三酯的分解代谢：1．脂肪动员：贮存于脂肪细胞中的甘油三酯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。
激素敏感脂肪酶（HSL）是脂肪动员的关键酶。
HSL的激活剂是肾上腺素、去甲肾上腺素和胰高血糖素；抑制剂是胰岛素、前列腺素E2和烟酸。
脂肪动员的过程为：激素+膜受体→腺苷酸环化酶↑→cAMP↑→蛋白激酶↑→激素敏感脂肪酶（HSL，甘油三酯酶）↑→甘油三酯分解↑。
脂肪动员的结果是生成三分子的自由脂肪酸（FFA）和一分子的甘油。
脂肪酸进入血液循环后须与清蛋白结合成为复合体再转运，甘油则转运至肝脏再磷酸化为3-磷酸甘油后进行代谢。
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：在线粒体外膜或内质网进行此反应过程。
由脂肪酸硫激酶（脂酰CoA合成酶）催化生成脂酰CoA。
每活化一分子脂肪酸，需消耗两分子ATP。
(2)进入：借助于两种肉碱脂肪酰转移酶（酶Ⅰ和酶Ⅱ）催化的移换反应，脂酰CoA由肉碱（肉毒碱）携带进入线粒体。
肉碱脂肪酰转移酶Ⅰ是脂肪酸β-氧化的关键酶。
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。
脂类代谢笔记
脂类代谢必需脂酸的概念及种类：人体需要但又不能合成，必须从食物中获取的脂酸。
人体必需的脂酸是亚油酸，亚麻酸，花生四烯酸。
脂肪动员：概念及过程：储存于脂肪细胞中的甘油三酯，在三种脂肪酶的作用下逐步水解为游离脂酸和甘油，释放入血供其他组织氧化利用的过程，称脂肪动员。
甘油三酯脂肪酶是脂肪动员的限速酶。
（过程PPT29、30）激素敏感性脂肪酶的定义和作用:甘油三酯脂肪酶是脂肪动员的限速酶，其活性受多种激素调节故称激素敏感性脂肪酶脂解激素:增加脂肪动员限速酶活性，促进脂肪动员活性的激素。
（肾上腺素、去甲状腺激素、胰高血糖素、促肾上腺皮质激素、促甲状腺激素抗脂解激素:抑制脂肪动员，（胰岛素，前列腺素E2，烟酸）甘油的代谢甘油的主要去路：*经糖异生转变为葡萄糖*氧化分解为水、二氧化碳、提供能量*参与TG和磷脂的合成甘油→3-磷酸甘油→磷酸二羟丙酮→氧化分解，供能↓↓合成磷脂和TG 糖异生脂酸的氧化分解概念：脂酸在胞液中活化成脂酰辅酶A，在肉碱的帮助下进入线粒体基质进行β--氧化，每次β--氧化可产生1MOL乙酰辅酶A和比原来少两个碳原子的脂酰辅酶A，偶数碳脂酸最终产生乙酰辅酶A，奇数碳脂酸除乙酰辅酶A外还有1MOL丙酰辅酶A.部位：肝、肌肉（脑和成熟红细胞不行）反应阶段：1）脂酸的活化（胞液）2）脂酰辅酶A进入线粒体3）脂酰COA的β--氧化（线粒体）有关能量的计算:脂酰COA+7FAD+7NAD++7COA-SH+7H2O→8乙酰COA+7FADH2+7(NADH+H+)1)软脂酸（16C饱和脂酸的）活化—2ATP2)7次β--氧化 4*7ATP3）8乙酰COA进入TCA循环彻底氧化 10*8ATP净生成 106ATP脂酰辅酶Aβ--氧化小结部位：线粒体四部连续反应：脱氢、加水、再脱氢、硫解脱氢酶的辅酶：FAD和NAD产物：偶数碳脂酸乙酰辅酶A奇数碳脂酸乙酰辅酶A和一分子丙酰COA一次β--氧化生成ATP数目（1.5+2.5）ATP=4ATP酮体定义是脂酸在肝脏中不完全氧化产生的中间代谢产物，包括乙酰乙酸、β-羟丁酸，丙酮酸。
《生物化学》——脂类代谢
奇数碳原子脂肪酸的分解 ① 羧化 ② 脱羧 脂肪酸的α-氧化 脂肪酸的-ω氧化 不饱和脂肪酸的分解
4. 乙酰CoA的去路
进入TCA循环最终氧化生成二氧化碳和水 以及大量的ATP。 生成酮体参与代谢（动物体内） 脂肪酸β氧化产生的乙酰CoA，在肌 肉细胞中可进入TCA循环进行彻底氧化分 解；但在肝脏及肾脏细胞中还有另外一条 去路，即形成乙酰乙酸、D-β-羟丁酸和 丙酮，这三者统称为酮体。
CO2
来自于空气
H2O
来自于土壤
光合作用 的产物
C6H12O6 O2
光合作用
光合作用 的能源
可见光中 380----720nm波长光
光合作用 的特点
是一个氧化还原反应
1.水被氧化为分子态氧
2.二氧化碳被还原到糖水平
3.同时发生日光能的吸收,转化和贮藏
光合作用
光合作用
光合作用
光合作用
光合作用
（1）酮体的生成 A. 2分子的乙酰CoA在肝脏线粒体乙酰乙酰CoA 硫解酶的作用下，缩合成乙酰乙酰CoA，并释放1 分子的CoASH。 B. 乙酰乙酰CoA与另一分子乙酰CoA缩合成羟甲 基戊二酸单酰CoA（HMG CoA），并释放1分子 CoASH。 C. HMG CoA在HMG CoA裂解酶催化下裂解生成乙 酰乙酸和乙酰CoA。乙酰乙酸在线粒体内膜β-羟 丁酸脱氢酶作用下，被还原成β-羟丁酸。部分乙 酰乙酸可在酶催化下脱羧而成为丙酮。
（3）延长阶段（在线粒体和微粒体中进行） 生物体内有两种不同的酶系可以催化碳链 的延长，一是线粒体中的延长酶系，另一 个是粗糙内质网中的延长酶系。 线粒体脂肪酸延长酶系 以乙酰CoA为C2供体，不需要酰基载体， 由软脂酰CoA与乙酰CoA直接缩合。 内质网脂肪酸延长酶系 用丙二酸单酰CoA作为C2的供体，NADPH作 为H的供体，中间过程和脂肪酸合成酶系的 催化过程相同。
脂类代谢ppt
20:4
20:5 22:5 22:6
w-6 CH3(CH2)4(CH═CHCH2)4(CH2)2COOH
3. 脂酸的β-氧化的最终产物主要是乙酰CoA
O RCH2CH2C~SCoA
= =
脂酰CoA
脱氢
加水 再脱氢
脂酰CoA 脱氢酶
FAD FADH2
α
O RCH=CHC~SCoA
β
= = =
反⊿2-烯脂酰CoA
⊿2--烯脂酰CoA 水化酶
H2 O
O RCHOHCH2C~SCoA
β α
= =
L(+)-β羟脂酰CoA
w-7 w -9 w -6 w -3
软油酸 油酸 亚油酸 亚麻酸
9-16:1 9-18:1 9,12-18:2 9,12,15-18:3
同簇的不饱和脂酸可由其母体代谢产生，如花 生四烯酸可由w-6簇母体亚油酸产生。但w-3、w-6 和w-9簇多不饱和脂酸在体内彼此不能相互转化。 动物只能合成ω-9及ω-7系的多不饱和脂酸，不能 合成ω-6及ω-3系多不饱和脂酸。
= = =
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 三 酯 的 消 化 与 吸 收
第三节
甘油三酯的代谢
Metabolism of Triglyceride
脂类的代谢
D 脱氢,加水,再脱氢和硫解
2. (第四军医大学2002年) 胞质中合成脂肪酸的限速酶是-------A -酮脂酰合成酶
B 水化酶
C 乙酰CoA羧化酶 D 脂酰转移酶 E 软脂酸脱酰酶 3. (四川大学2002年)在磷脂的生物合成中所需要的核苷酸是---------A ATP B GTP C CTP D UTP
S-CoA S-CoA
以上生成的比原来少2个碳原子的脂酰 CoA， 再进行脱氢、加水、再脱氢及硫解反应。如此反 复进行，直至最后生成丁酰CoA，后者再进行一 次β-氧化，即完成脂酸的β-氧化。 脂酸经β-氧化后生成大量的乙酰CoA。乙 酰CoA一部分在线粒体内通过三羧酸循环彻底 氧化，一部分在线粒体中缩合生成酮体，通过 血液运送至肝外组织氧化利用。
脂酸合成的各步反应 均在ACP的辅基上进行。
乙酰基通过脂酰转移酶的作 用转移到多酶体系的周围SH基上（β-酮脂酰ACP合成 酶活性部位半胱氨酸-SH 基），而丙二酰基则通过丙 二酰转移酶的作用转移到 ACP的辅基-泛酰巯基乙胺4 磷酸的-SH基上。
然后通过β-酮脂酰ACP合成酶作用，将乙 酰基转移到脱羧后的丙二酰残基中的次甲基 上形成乙酰乙酰-ACP、经还原、脱水、再 还原形成相应的饱和脂酰基-ACP。
E 胰岛素水平增高时
5 （华中农业大学2002年）计算1mol 14碳饱和脂肪 酸完全氧化成H2O和CO2，所产生ATP的mol数（包 括计算过程）
产生ATP摩尔数为：
10 X 7+ 4 X6 = 94(mol)
除去脂肪酸活化消耗的2mol ATP， 净生成数为：
94 – 2 = 92（mol）
概念： β-氧化； 酮体
第五章
脂 类 代 谢
脂类代谢
氧化修饰低密度脂蛋白与动脉粥样硬化(AS)
★ 血浆LDL的磷脂C2位多不饱和脂肪酸容易过氧 化，其脂质过氧化产物丙二醛(MDA)与LDL的 ApoB100上的Lys残基共价交联形成氧化修饰LDL (oxidized LDL,ox-LDL)。 ★ Ox-LDL不能被ApoB100 E受体识别(LDL受体途 径)，易通过清道夫受体(修饰LDL受体)被巨噬细 胞识别、内吞，且此途径无反馈调节，形成载胆 (泡沫细胞，AS早期特征). 固醇酯细胞 ★ Ox-LDL还削弱LDL介导的Ch逆向转运;直接引 起血小板聚集，促进血栓形成(致AS脂蛋白).
HDL代谢过程 CM、 小肠
VLDL Ch
肝 外 细 胞 Ch不断 得到 Ch Apo E
CM、 VLDL 残粒
新 生 H LCAT HDL3 LCAT HDL2 LCAT HDL1 D HL选择作用 HDL 循环 CE CETP CE ChE HDL 水解 肝外 L LDL VLDL TG、PL
乳糜微粒(CM)代谢过程
ApoC、E
HDL
部分ApoA
新生的CM
经淋巴循环， 进入血液循环
LPL将CM中的 TG水解
CM
Apo CⅡ+
成熟CM
HDL
CM残粒
FFA、Gly
½ 被LRP清除
迅速被肝清除
Apo B100、 E受体清除
3清除方式: 迅速被肝脏清除，一半通过LRP， 另一半则通过ApoB100E受体。
HDL2与CM、VLDL的脂解（LPL活性）密切相关。 如缺乏Apo CⅡ，则LPL活性降低，CM、VLDL脂 解减弱，HDL2含量降低。如冠心病、糖尿病时，血浆 HDL2 /HDL3比值(临床评价AS和冠心病的危险性)下降。 HDL2再增加CE并从肝外组织获得ApoE，成为 HDL1， 另HL选择性作用于HDL2 ,水解TG和PL(兼),使HDL2 转 变成为HDL3。故正常人血浆HDL1中极少，仅摄入高Ch 时增加， HDL1又称HDLc 。 3清除方式: HDL主要被肝脏的HDL受体清除。 4 生 理 功 能 : 胆 固 醇 的 逆 向 转 运 ( reverse cholesterol transport,RCT)。被认为是抗AS性脂蛋白。
脂类的代谢
基因工程研究所
脂肪
CH2 OH HO CH
CH2 OH
甘油
Southern Medical University
+ R-COOH (n) 脂肪酸
CH2 COOR1
R2COO CH CH2
甘油三酯
COOR3
基因工程研究所
脂肪酸（脂酸、FA）
Southern Medical University
饱和脂肪酸 单不饱和脂肪酸
机体可以自身合成
多不饱和脂肪酸： 动物机体自身不能合成， 需从植物油中摄取，因而
称为营养必需脂肪酸。包
括：亚油酸、α-亚麻酸、
花生四烯酸。
基因工程研究所
类脂
胆固醇酯 甘油磷脂 鞘磷脂
鞘糖脂
Southern Medical University
胆固醇 甘 油
FA
FA FA Pi X
X = 含氮化合物
➢ 不饱和脂肪酸的命名和分类
➢ 脂类的消化和吸收
➢ 甘油三酯代谢
➢ 磷脂的代谢
➢ 胆固醇代谢
➢ 血浆脂蛋白代谢
基因工程研究所
概
述
Southern Medical University
脂类(lipid)是脂肪和类脂的总称， 是一类不溶于水而易溶于有机溶剂，并 能被机体利用的有机化合物。
基因工程研究所
常见的不饱和脂酸
系统名
十六碳一烯酸 十八碳一烯酸 十八碳二烯酸 十八碳三烯酸 十八碳三烯酸 廿碳四烯酸 廿碳五烯酸
（EPA）
碳原子及双键数
双键位置
族
△系
n系
16：1（9）
9
7
ω-7
18：1（9）
9
脂类代谢1
丙酮酸
CO2
3. 合成过程
在胞浆中进行 关键酶
乙酰CoA羧化酶 Mn 、生物素
2+
(1)丙二酸单酰CoA的合成
乙酰CoA+
HCO3
+ ATP
ADP + Pi+丙二酸单酰 CoA
软脂酸（16C）合成的总反应式：
乙酰CoA＋7丙二酸单酰CoA
＋14NADPH＋14H ＋H2O
+
脂肪酸合成酶系
（7次循环）
β －羟丁酸约70％，乙酰乙酸约30％，丙酮含量极微。
(一)酮体的生成
肝细胞线粒体中含有活性较强的酮体合成的酶 系。脂肪酸在线粒体 β －氧化生成的乙酰 CoA 是合成酮体的原料
酮体：由于肝细胞中具有活性较强的 生成酮体的酶系，所以在肝细 胞中 -氧化产生的乙酰CoA，不 能进行彻底地氧化分解，而是形 成乙酰乙酸、 -羟丁酸、丙酮， 这三种中间产物统称为酮体。 生成部位：肝线粒体
H20
H2O
NAD +
NADH CoASH
呼吸链
H20
+ CH3CO~SCoA 乙酰CoA
乙酰CoA 乙酰CoA 乙酰CoA 乙酰CoA 乙酰CoA 乙酰CoA
TCA
ATP
乙酰CoA
脂肪酸氧化的特点：
1、氧化部位：细胞液与线粒体 2、氧化过程：脂肪酸的活化、脂酰基的转移、 -氧化； 3、一次 -氧化经历四步：脱氢、加水、 再脱氢、硫解； 4、 -氧化的部位：线粒体 5、β -氧化的产物乙酰CoA、FADH2、NADH 6、能量计算
RCOOH + CoA—SH
脂肪酸 ATP 脂酰CoA合成酶
Mg
2+
生物化学知识点整理
生物化学知识点整理注：1.此材料根据老师的PPT及课堂上强调需掌握的内容整理而成，个人主观性较强，仅供参考。
（如有错误，请以课本为主）2.颜色注明：红色：多为名解、简答（或较重要的内容）蓝色：多为选择、填空第八章脂类代谢第一节脂类化学脂类：包括脂肪和类脂，是一类不溶于水而易溶于有机溶剂，并能为机体利用的有机化合物。
脂肪：三脂肪酸甘油酯或甘油三酯。
类脂：胆固醇、胆固醇酯、磷脂、糖脂。
分类含量分布生理功能脂肪95% 脂肪组织、血浆1. 储能供能2. 提供必需脂肪酸3. 促脂溶性维生素吸收4. 热垫作用5. 保护垫作用6. 构成血浆脂蛋白类脂5%生物膜、神经、血浆1. 维持生物膜的结构和功能2. 胆固醇可转变成类固醇激素、维生素、胆汁酸等3. 构成血浆脂蛋白第二节脂类的消化与吸收脂类消化的主要场所：小肠上段脂类吸收的部位：主要在十二指肠下段及空肠上段第三节三酰甘油（甘油三酯）代谢一、三酰甘油的分解代谢1.1）脂肪动员：储存在脂肪细胞中的脂肪，被肪脂酶逐步水解为脂肪酸及甘油，并释放入血以供其他组织氧化利用的过程。
2）关键酶：三酰甘油脂肪酶（又称“激素敏感性三酰甘油脂肪酶”，HSL）3）脂解激素：能促进脂肪动员的激素，如胰高血糖素、去甲肾上腺素、肾上腺素等。
4）抗脂解激素：抑制脂肪动员，如胰岛素、前列腺素、烟酸、雌二醇等。
2. 甘油的氧化甘油在甘油激酶的催化下生成3-磷酸甘油，随后脱氢生成磷酸二羟丙酮，再经糖代谢途径氧化分解释放能量或经糖异生途径生成糖。
3. 脂肪酸的分解代谢饱和脂肪酸氧化的方式主要是β氧化。
1）部位：组织：脑组织及红细胞除外。
心、肝、肌肉最活跃；亚细胞：细胞质、线粒体。
2）过程：①脂酸的活化——脂酰CoA 的生成（细胞质）脂肪酸 + HSCoA + ATP 脂酰~SCoA + AMP + Pi 消耗了2个高能磷酸键②脂酰CoA 进入线粒体酶：a.肉碱酰基转移酶 I （脂肪酸氧化分解的关键酶、限速酶） b.肉碱酰基转移酶Ⅱc.脂酰肉碱——肉碱转位酶（转运体）③脂酸的β氧化a.脱氢：脂酰CoA + FADα，β-烯脂酰CoA + FADH 2b.加水c.再脱氢：β-羟脂酰CoA + NAD +脂酰CoA 合成酶 Mg 2+脂酰CoA 脱氢酶 β-羟脂酰CoA 脱氢酶β-酮脂酰CoA + NADH +H+④硫解3）脂酸氧化的能量生成活化：消耗2个高能磷酸键以软脂酸（16C）β氧化为例：7 次β氧化，生成8分子乙酰CoA、7分子NADH+H+、7分子FADH2。
生物化学脂类代谢
生物化学脂类代谢在我们的生命活动中，脂类代谢是一个至关重要的过程。
脂类不仅是细胞结构的重要组成部分，还在能量储存、信号传递以及许多生理功能中发挥着关键作用。
脂类，简单来说，包括脂肪、磷脂、固醇等。
脂肪，也就是我们常说的甘油三酯，是体内主要的储能物质。
当我们摄入的能量超过身体即时所需时，多余的部分就会被转化为脂肪储存起来，以备不时之需。
脂类的消化和吸收是脂类代谢的第一步。
在我们的消化道中，胆汁起着重要的作用。
胆汁能够乳化脂肪，使其变成微小的颗粒，增加与消化酶的接触面积，从而便于脂肪的消化。
脂肪酶将甘油三酯分解为甘油和脂肪酸，这些小分子物质可以被小肠上皮细胞吸收。
吸收进来的脂肪酸和甘油会重新合成甘油三酯，并与载脂蛋白等结合形成乳糜微粒。
乳糜微粒通过淋巴系统进入血液循环，最终被运输到脂肪组织、肌肉等部位储存或利用。
当身体需要能量时，储存的脂肪会被动员起来。
在激素敏感性脂肪酶的作用下，甘油三酯被水解为甘油和脂肪酸。
脂肪酸进入血液，与血浆清蛋白结合形成脂肪酸清蛋白复合物，被运输到各个组织器官，如肝脏、肌肉等，通过β氧化途径进行分解代谢，产生大量的能量。
β氧化是脂肪酸分解的主要途径。
脂肪酸首先被活化成脂酰 CoA，然后进入线粒体。
在一系列酶的作用下，经过脱氢、加水、再脱氢和硫解等步骤，每次生成一个乙酰 CoA 和比原来少两个碳原子的脂酰CoA。
乙酰 CoA 可以进入三羧酸循环进一步氧化分解，产生能量。
除了脂肪酸，磷脂也是脂类的重要组成部分。
磷脂在细胞膜的构成中起着关键作用，它能够保证细胞膜的流动性和稳定性。
磷脂的代谢与脂肪酸的代谢密切相关，一些酶参与了磷脂的合成和分解过程。
固醇类物质，如胆固醇，在体内既可以从食物中摄取，也可以自身合成。
胆固醇是合成胆汁酸、类固醇激素等重要生理活性物质的前体。
然而，过高的胆固醇水平会增加心血管疾病的风险，因此体内胆固醇的平衡调节非常重要。
肝脏在脂类代谢中扮演着“核心角色”。
它不仅能够合成和分解脂肪，还参与磷脂、胆固醇等的代谢。