5.《生物化学》教案 第五章 脂类代谢
生物化学脂质代谢
血循环
淋巴管
乳糜微粒
(chylomicron, CM)
目录
甘 油 三 酯 的 消 化 与 吸 收
第三节 甘油三酯的代谢
Metabolism of Triglyceride
目录
本
节
甘油三酯的合成代谢
主
脂肪酸的合成代谢
要
甘油三酯的分解代谢
内
容
脂肪动员
甘油进入糖代谢
脂酸的β氧化
脂酸的其他氧化方式
酮体的生成和利用
第七章
脂质代谢
Metabolism of Lipids
目录
第一节
脂质的构成、功能及分析
The composition, function and analysis of lipids
目录
一、脂质
定义: 脂肪和类脂总称为脂质 lipids ，
分类:
脂肪 fat
三脂酰甘油 triacylglycerol, TAG ,也 称为甘油三酯 triglyceride, TG
三个结构域：
•底物进入缩合单位 •还原单位 •软脂酰释放单位
目录
软脂酸合成的总反应:
CH3COSCoA
+
7 HOOCH2COSCoA
+
14NADPH+H+
CH3 CH2 14COOH +
7 CO2 +
6H2O +
8HSCoA
+ 14NADP+
目录
二 软脂酸延长在内质网和线粒体内进行
1. 脂肪酸碳链在内质网中的延长
胆固醇酯 胆固醇酯酶 胆固醇 + FFA
目录
➢ 消化的产物
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
生物化学 脂质代谢
(三)白三烯（leukotrienes, LTs）的结构 白三烯也是20碳多不饱和脂肪酸衍生物
前列腺素和血栓噁烷的合成
白三烯的合成
（四）前列腺素、血栓噁烷及白三烯的基本生理功能
多不饱和脂肪酸衍生物 前列腺素（PG）
血栓噁烷（TX） 白三烯（LT）
生理功能 PGE2：促进血管扩张、增加血管通透性、引起炎 症 PGE2和PGA2：舒张动脉平滑肌、降血压 PGE2和PGI2：抑制胃酸分泌 （卵泡）PGE2：收缩卵巢平滑肌引起排卵 （子宫）PGE2：溶解黄体、加强子宫收缩，促进 分娩 （血小板） TXA2：引起血管收缩、血小板聚集、 促进凝血及血栓形成。 LTC4、LTD4和LTE4：收缩支气管平滑肌 LTB4：调节白细胞功能
第七章
脂质代谢
(Lipids Metabolism )
内容提要
• 脂肪酸及常见脂类的分子组成与结构 • 脂肪动员、脂肪酸的β-氧化 • 酮体的生成、利用及生理意义 • 脂肪酸合成的关键酶及其调节 • 甘油磷脂的合成与分解 • 胆固醇的生物合成、转化及胆固醇的代谢调节 • 血浆脂蛋白的分类、组成及在脂类代谢中的作用
要来自糖代谢。 ➢ 三酰甘油合成途径：一酰甘油途径（小肠）；二酰甘油途
径（肝和脂肪组织）
（一）脂肪酸的合成
细胞首先合成软脂酸，其它脂肪酸是在软脂酸基础上加长或 缩短而成。
肝是脂肪酸合成的主要器官；细胞内场所是胞液 合成脂肪酸的原料：乙酰CoA（主要来自糖代谢） 合成脂肪酸的NADPH+H+主要来自糖代谢 合成脂肪酸的限速酶：乙酰CoA羧化酶 脂肪酸的合成不是β-氧化的逆过程
—CH2CHNH2COOH —CH2CHOHCH2OH
CH2OCOR1
HCOCOR2
生物化学脂类与脂代谢
NADH，一分子乙酰CoA和一分子降低两 个碳原子旳脂酰CoA。
(4) 彻底氧化：
生成旳乙酰CoA进入三羧酸循环彻底氧化分 解并释放出大量能量，并生成ATP。
=
O RCH2CH2C~SCoA
AMP
参见P270
2. α-氧化旳可能反应历程
= -
❖
RCH2COOH
O2，NADPH+H+ 单加氧酶
R-CH-COOH OH （L-α-羟脂肪酸）
Fe2+，抗坏血酸
NAD+ 脱
氢
酶 NADH+H+
RCOOH+CO2 ATP，NAD+， 抗坏血酸 R-C-COOH
（少一种C原子）
脱羧酶
O （α-酮脂酸）
生物化学脂类与脂代 谢
本章内容
脂类 甘油三酯旳分解代谢 脂肪旳生物合成 磷脂旳代谢 胆固醇旳代谢
第一节 脂类
一、定义:
脂类（lipid）亦译为脂质或类脂，是一类低溶 于水而高溶于非极性溶剂旳生物有机分子。其化学 本质是脂肪酸和醇所形成旳酯类及其衍生物。
脂肪酸多为4碳以上旳长链一元羧酸 醇成份涉及甘油、鞘氨醇、高级一元醇和固醇。
（主要存在于心、肾、脑和骨骼肌细胞旳线粒体 中）
2.乙酰乙酸硫激酶
（主要存在于心、肾、脑细胞线粒体中）。
酮体利用旳基本过程
(1) -羟丁酸在-羟丁酸脱氢酶旳催化下脱氢，生 成乙酰乙酸。
OH CH3CHCH2COOH
D(-)-β -羟丁酸
β-羟丁酸脱氢酶
1分子乙酰CoA经彻底氧化分解可生成10分子 ATP。
生物化学 脂类代谢
脂类代谢Metabolism of lipids概论脂类（lipid）是脂肪(fat)及类脂(lipoid)的总称，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。
主要生理功能是储存能量及氧化供能。
基本特点不溶于水能溶解于一种或一种以上的有机溶剂分子中常含有脂肪酸或能与脂肪酸起酯化反应能被生物体所利用分类：脂肪（甘油三酯），类脂（固醇，固醇脂，磷脂，糖脂）脂肪酸（fatty acids）：包括饱和脂酸(saturated fatty acid)和不饱和脂酸(unsaturated fatty acid)，其中多不饱和脂酸多为营养必须脂酸（亚油酸，亚麻酸，花生四烯酸）。
基本构成：甘油磷脂（两个羟基接脂肪酸，一个接磷酸，磷酸一个羟基被X取代，如胆碱，水，乙醇胺，丝氨酸etc）胆固醇脂（胆固醇羟基接脂肪酸）鞘脂（鞘氨醇接一个脂肪酸）鞘磷脂（鞘脂下在一个羟基接取代磷酸基）鞘糖脂（鞘脂下一个羟基接糖）脂蛋白：脂质基本转运形式，分为细胞内脂蛋白和血浆脂蛋白第一节脂质的消化吸收Digestion and absorption of lipids人体内脂类来源自身合成饱和脂肪酸或单不饱和脂肪酸食物供给各种，特别是不饱和脂酸维持机体脂质平衡小肠：介于机体内外脂质间的选择性屏障，通过过多体内脂质堆积，通过过少会有营养障碍。
消化吸收能力有可塑性，脂质介导小肠脂质消化吸收能力增加脂消化酶及胆汁酸盐脂类在小肠上段，被乳化剂（胆汁酸盐，甘油一脂，甘油二脂）乳化成微团（micelles）再经酶催化消化。
甘油三酯被胰脂酶和辅酯酶消化成2-甘油一脂，磷脂被磷脂酶A2分解为溶血磷脂+1FFA，胆固醇脂被胆固醇酯酶分解成胆固醇脂肪与类脂的消化产物形成混合微团(mixed micelles)，被肠粘膜细胞吸收。
胆汁酸盐：强乳化作用脂质消化酶：◆胰脂酶（pancreatic lipase）：特异水解甘油三酯1位及3位酯键◆辅脂酶（colipase）：胰脂酶发挥脂肪消化作用的蛋白质辅因子◆磷脂酶A2（phospholipase A2）水解磷脂◆胆固醇酯酶（cholesteryl esterase）水解胆固醇辅酯酶进入肠腔后酶原激活，它有与脂肪及酯酶结合的结构域，与胰脂酶结合是通过氢键进行的；它与脂肪通过疏水键进行结合。
脂类代谢——生物化学
O
H22CC OOH C (CH2)k CH3
甘油磷脂
O
O H2C O C (CH2)m CH3
H3C (CH2)n C O CH
O
X = 胆碱、水、乙
H2C O P O X 醇胺、 丝氨酸、甘
OH
油、肌醇、磷脂酰
甘油等
目录
鞘脂
鞘 氨 FA 醇
鞘磷脂
鞘
氨 FA 醇 Pi X
鞘糖脂
鞘
氨 FA 醇糖
目录
代谢
VLDL
LPL
VLDL LPL、HL LDL
残粒
FFA
FFA
外周组织
LPL——脂蛋白脂肪酶 HL—— 肝脂肪酶
目录
内 源 性 VLDL 的 代 谢
VLDL的生理功能： 运输内源性TG
目录
（三）低密度脂蛋白
来 源：由VLDL转变而来
代谢 1. LDL受体代谢途径
LDL 受 体 广 泛 分 布 于 肝 动 脉 壁 细 胞 等 全身各组织的细胞膜表面,特异识别、结合 含 apo E 或 apo B100 的 脂 蛋 白 ，故 又称 apo B,E受体。
AⅠ激活LCAT (卵磷酯胆固醇脂转移酶) CⅡ激活LPL (脂蛋白脂肪酶) AⅣ辅助激活LPL CⅢ抑制LPL AⅡ激活HL (肝脂肪酶)
目录
四、血浆脂蛋白的代谢
（一）乳糜微粒
来源
小肠合成的TG
apo B48 、 AⅠ、
和合成及吸收的 +
AⅡ、 AⅣ
磷脂、胆固醇
目录
代谢
血液 新生CM
成熟CM
FFA
脂酰CoA合成酶 CoA + RCOOH
RCOCoA
生物化学(脂类代谢)讲课文档
第二十页，共55页。
第二十一页，共55页。
总结：
脂肪酸β氧化最终的产物为乙酰CoA、 NADH和FADH2。假如碳原子数为Cn的脂肪 酸进行β氧化，则需要作（n/2－1）次循环 才能完全分解为n/2个乙酰CoA，产生n/2个 NADH和n/2个FADH2；生成的乙酰CoA通 过TCA循环彻底氧化成二氧化碳和水并释放 能量，而NADH和FADH2则通过呼吸链传递 电子生成ATP。至此可以生成的ATP数量为：
第十八页，共55页。
①脱氢 脂酰CoA经脂酰CoA脱氢酶催化，在 其α和β碳原子上脱氢，生成△2反烯脂酰 CoA，该脱氢反应的辅基为FAD。
②加水（水合反应） △2反烯脂酰CoA在△2反 烯脂酰CoA水合酶催化下，在双键上加水生 成L-β-羟脂酰CoA。
第十九页，共55页。
③脱氢 L-β-羟脂酰CoA在L-β-羟脂酰CoA脱 氢酶催化下，脱去β碳原子与羟基上的氢原 子生成β-酮脂酰CoA，该反应的辅酶为 NAD+。
◆ 琥珀酸可异生成糖并以蔗糖的形式运至种苗的其 它组织供给它们生长所需要的能源和碳源；而当种 子萌发终止，贮脂耗尽，叶片能进行光合作用时， 植物的能源和碳源可以由光和CO2获得，乙醛酸体的
数量迅速下降以至完全消失。 ◆ 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。
第十页，共55页。
⑴ 脂肪酸活化为脂酰CoA（胞液）
长链脂肪酸氧化前必须进行活化，活化形式是脂酰CoA。
在脂酰CoA合成酶(acyl CoA synthetase)催化和CoA-SH及 ATP的参与下，脂肪酸转变为脂酰CoA。
第五章 生物化学(脂肪)
1.饱和脂
的含及构有其成糖酯：
肪酸
主基胆要的固成脂醇、
2.不饱和
分类胆。。酸、
脂肪酸的分类
脂类的代谢
(一)血脂与血浆脂蛋白 血浆所含脂类统称血脂，主要包括三酰甘油、磷脂、胆固醇及其酯、游离脂酸等。测定血 脂，需在空腹12-14小时采血。脂类不溶于水，因此血浆中的脂类是与蛋白质结合成脂蛋 白的形式运输。血浆脂蛋白中的蛋白质部分称为载脂蛋白。 (二)血浆脂蛋白的分类、组成及结构 1.分类一般用电泳及超速离心法可将血浆脂蛋白分为四类。 (2)超速离心法:脂蛋白中脂类和蛋白质含量各不相同 ，其密度也不相同。血浆在一定的盐溶液中进行超 速离心时，其所含脂蛋白即因密度不同而漂浮或沉 降，据此分为乳糜微粒(CM)、极低密度脂蛋白(VLDL) 、低密度脂蛋(LDL)、高密度脂蛋白(HDL)四类。
脂的代谢
（一）脂肪的分解代谢
1.脂肪的水解：储存在脂肪细胞中的脂肪，被脂肪酶逐步水解为游离脂 肪酸和甘油并释放入血以供其他组织氧化利用的过程称为脂肪水解。游 离脂肪酸被组织细胞经过一些列氧化最终分解成水和二氧化碳，并产生 大量能量，但在肝中氧化不完全，生成各种酮体。 2.甘油的氧化分解：在肝、肾等组织经过一些列反应形成乳酸，进入三 羟酸循环，或经过糖异生合成糖原。
血脂正常值
血脂四项检查
1.总胆固醇：2.8～5.17mmol/L 2.甘油三酯：0.56～1.7mmol/L 3.高密度脂蛋白：男性：0.96～1.15mmol/L；女性：0.90～ 1.55mmol/L 4.低密度脂蛋白：0～3.1mmol/L
血脂异常
血脂异常还会引起 高血压，糖尿病，脂肪 肝、肝硬化、胆石症、 胰腺炎、 眼底出血、 失明、周围血管疾病、 跛行、高尿酸血症等， 所以要在生活中加以预 防，降低血脂才是重点 。
生物化学脂代谢讲课文档
lipoproteins, VLDL)
4.α–lipoprotein
(high density
lipoproteins, HDL)
第十五页，共70页。
脂蛋白的分类、组成及功能
脂蛋白的类别 密度法 电泳法
化学组成（%）
Pr TG
Ch
PL
生理功能
CM
CM
VLDL preβ -Lp
LDL
HDL
β -Lp α-Lp
1~2 80~95 2~7 6~9
5~10 50~70 10~15 10~15 20~25 10 45~50 20
40~50 5 20~22 30
转运外源性 TG
转运内源性 TG 转运 Ch 转运PL、Ch
第十六页，共70页。
第二节
第十章
脂肪脂的类分代解谢代谢
第十七页，共70页。
一、脂肪的水解
+ 3 H20
+ 载脂蛋白
脂肪酸
+甘油
脂蛋白脂肪酶 转 运
组织毛细 血管
淋巴 血管
第八页，共70页。
乳糜微粒(CM)
二、脂类的贮存和动员
❖ 脂肪的动员： 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，脂肪酸与 血浆清蛋白结合后， 运至各组织中氧化 利用的过程。
❖ 关键酶： 激素敏感性脂肪酶
(hormonesensitive lipase , HSL)
（2）脂酰-CoA的转运：肉碱载体运至 线粒体内
（3）脂肪酸的β-氧化 ① 脱氢 ② 水化 ③ 再脱氢
④ 硫解
第二十页，共70页。
（1）脂肪酸的活化
脂肪酸首先在线粒体外或胞浆中被活化形成脂
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生物化学教案
教材名称：授课对象：编写时间：授课日期：教学内容：《生物化学》第七版“十一五”国家级规划教材临床医学专业（80学时）
2009.1 学年/学期：
年级/班级：
每学年（1）
临床医学
第五章脂类代谢
【教学目的与要求】
掌握：1. 脂肪动员、脂肪酸β氧化、酮体生成利用的基本途径、相关概念、各途径的关键酶、关键物质、亚细胞定位。
2. 脂肪酸合成、甘油磷脂合成、胆固醇合成各途径的原
料、关键酶及关键物质。
3. 胆固醇的代谢转变。
4. 血浆脂蛋白分类和功能。
熟悉：1. 脂类的消化吸收。
2. 重要载脂蛋白的功能。
了解：1. 脂肪酸合成过程。
2. 血浆脂蛋白代谢及脂蛋白代谢异常。
【本课内容学习指导】
重点：1. 脂肪酸β氧化。
2. 甘油磷脂合成代谢。
3. 胆固醇合成代谢及其代谢转变。
4. 血浆脂蛋白的种类及其功能。
难点：1. 脂肪酸合成代谢过程。
2. 血浆脂蛋白的代谢过程。
进展：LDL代谢异常与动脉粥样硬化。
【教学方法】
多媒体教学为主，采用提问式、启发式进行教学。
【教学时间分配】
7学时。
其中甘油三酯代谢3学时，胆固醇代谢2学时，血浆脂蛋白代谢2学时。
【自学内容与要点】
自学内容：多不饱和脂酸的重要衍生物，鞘磷脂代谢。
要点：多不饱和脂酸的重要衍生物的生理功能，鞘磷脂在神经系统中的作用。
【课后小结】
1. 甘油三酯合成代谢的部位、途径。
2. 脂肪动员的概念、关键酶。
3. 脂酸β氧化的基本过程。
4. 酮体的生成及利用。
5. 软脂酸的合成。
6. 甘油磷脂的代谢。
7. 血脂的组成。
8. 血浆脂蛋白的分类及功能。