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第五章脂质代谢MetabolismofLipid•概述•甘油三酯的中间代谢•类脂代谢•血脂与血浆脂蛋白主要内容第一节概述脂类是脂肪和类脂的总称，不溶于水而溶于有机溶剂。脂类脂肪又称三酯酰甘油或甘油三酯(triglyceride,TG)类脂胆固醇(cholesterol,Ch)胆固醇酯(cholesterylester,CE)磷脂(phospholipid,PL)糖脂(glycolipid,GL)一、脂类的分布与含量脂肪主要储存在脂肪组织中，分布于腹腔、皮下及肠系膜等处，常被称为储脂。成年男性的脂肪含量约占体重的10%～20%。含量受营养状况和人体活动等因素的影响，又称可变脂。类脂分布于生物膜，神经组织等处，含量比较恒定，不易受营养状况和人体活动等因素的影响，又称可变脂。人体内的主要脂质CH2CHCH2OOOCO(CH2)mCH3CO(CH2)kCH3CO(CH2)nCH3甘油脂肪酸脂肪酸：包括饱和脂肪酸和不饱和脂肪酸1、三酰甘油二、脂质的生理功能（1）储能和供能1g脂肪在体内彻底氧化供能约38kJ，而1g糖彻底氧化仅供销能16.7kJ.脂肪组织储存脂肪,约占体重10～20%.（2）保持体温作用、提供营养必须脂肪酸（3）协助脂溶性维生素的吸收（4）保护、固定内脏1、脂肪的生理功能•营养必需脂肪酸：亚油酸、亚麻酸、花生四烯酸是合成生物活性物质的重要原料，如花生四烯酸可转变为前列腺素、白三烯及血栓素等（一）维持生物膜的结构与功能磷脂和胆固醇是构成所有生物膜的重要组成成分。（三）转变成多种重要的生理活性物质胆固醇可转变为胆汁酸、维生素D、性激素及肾上腺皮质激素等磷脂作为第二信使参与代谢调节2、类脂的生理功能：（二）构成脂蛋白，是神经髓鞘的重要成分三、脂肪代谢概况消化的主要场所：小肠在胆汁的乳化下，由胰脂肪酶催化水解脂肪甘油三酯H2ORCOOH甘油二酯H2ORCOOH甘油一酯甘油H2ORCOOH条件①乳化剂（胆汁酸盐、甘油一酯、甘油二酯等）的乳化作用；②酶的催化作用部位主要在小肠上段脂类的消化发生在脂-水界面，且需胆汁酸盐参与脂肪与类脂的消化产物，包括甘油一酯、脂酸、胆固醇及溶血磷脂等以及中链脂酸(6C～10C)及短链脂酸(2C～4C)构成的的甘油三酯与胆汁酸盐，形成混合微团(mixedmicelles)，被肠粘膜细胞吸收。消化的产物十二指肠下段及空肠上段。中链及短链脂酸构成的TG乳化吸收脂肪酶甘油+FFA门静脉血循环肠粘膜细胞二、脂类的吸收吸收部位吸收方式长链脂酸及2-甘油一酯肠粘膜细胞（酯化成TG）胆固醇及游离脂酸肠粘膜细胞（酯化成CE）淋巴管血循环乳糜微粒(chylomicron,CM)TG、CE、PL+载脂蛋白(apo)B48、C、AⅠ、AⅣ溶血磷脂及游离脂酸肠粘膜细胞（酯化成PL）CoA+RCOOHRCOCoA脂酰CoA合成酶ATPAMPPPi酯酰CoA转移酶CoAR2COCoAR3COCoACoA酯酰CoA转移酶CHCH22OHOHCHCH22OHOHCHOCHO--CC--RR11O=CHCH22OHOHCHCH22OHOHCHOCHO--CC--RR11O=CHCH22OHOHCHCH22OO--CC--RR22CHOCHO--CC--RR11O=O=CHCH22OHOHCHCH22OO--CC--RR22CHOCHO--CC--RR11O=O=CHCH22OO--CC--RR33CHCH22OO--CC--RR22CHOCHO--CC--RR11O=O=O=甘油一酯途径第二节甘油三脂的中间代谢一、甘油三脂的分解代谢定义脂肪动员(fatmobilization)是指储存在脂肪细胞中的脂肪，被肪脂酶逐步水解为FFA及甘油，并释放入血以供其他组织氧化利用的过程。（一）脂肪动员是甘油三酯分解的起始步骤脂肪动员过程：TG甘油二酯（DG）FFA甘油一酯FFA甘油二酯脂肪酶甘油FFA甘油一酯脂肪酶HSL-----激素敏感性甘油三酯脂肪酶（脂肪动员的限速酶）甘油三酯脂肪酶激素敏感脂肪酶(HSL):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，故称激素敏感脂肪酶。脂解激素：促进脂肪动员的激素。肾上腺素、高血糖素、促肾上腺皮质激素、生长素。抗脂解激素：抑制脂肪动员的激素。胰岛素、前列腺素E2。(二）甘油代谢ATPADP甘油激酶（肝、肾、肠）甘油二酯磷脂CO2+H2OCH2OHCHCH2OHHO甘油CH2OHCHCH2OHO3-磷酸甘油PNAD+NADH+H+磷酸甘油脱氢酶CH2OHCCH2OO磷酸二羟丙酮P3-磷酸甘油醛CHOCHCH2OHOP糖氧化糖糖异生1.脂酸的活化形式为脂酰CoA（胞液）脂酰CoA合成酶ATPAMPPPi脂酰CoA合成酶(acyl-CoAsynthetase)存在于内质网及线粒体外膜上。+CoA-SH脂肪酸RCHRCH22CHCH22CC--OHOHOO=OO=脂酰~SCoARCHRCH22CHCH22CC~SCoA~SCoAOO=OO=（三）脂肪酸的氧化分解部位：线粒体外酶：脂酰辅酶A合成酶条件：ATP、辅酶A、Mg+存在脂酰CoA经肉碱转运进入线粒体，是脂酸β-氧化的主要限速步骤肉碱脂酰转移酶Ⅰ（carnitineacyltransferaseⅠ）是脂酸β-氧化的限速酶。2.脂酰CoA进入线粒体脂肪酰CoA进入线粒体基质后，经脂肪酸β-氧化酶系的催化作用，在脂肪酰基β-碳原子上依次进行脱氢、加水、再脱氢及硫解4步连续反应，使脂肪酰基在α与β-碳原子间断裂，生成1分子乙酰CoA和少2个碳原子的脂肪酰CoA。3.脂酰CoA的β-氧化(1)脱氢RCH2CH2CH2CO～SCoA脂酰CoA(16C)脂酰CoA脱氢酶FADFADH2H2O2~P呼吸链(2)加水RCH2CCCO～CoAHH反2-烯酰CoA反2-烯酰CoA水化酶H2OOHRCH2CHCH2CO～SCoAL-β-羟脂酰CoAOHRCH2CHCH2CO～SCoAL-β-羟脂酰CoA(3)再脱氢NAD+NADH+H+L-β-羟脂酰CoA脱氢酶(4)硫解CH3CO～SCoA乙酰CoARCH2CO～SCoA脂酰CoA(14C)脱氢β-酮脂酰CoARCH2C～SCoAOCH2CO3～H2OPCoA-SHβ-酮脂酰CoA硫解酶TCANADH+H+FADH2H2O呼吸链2ATPH2O呼吸链3ATP乙酰CoA彻底氧化三羧酸循环生成酮体肝外组织氧化利用活化：消耗2个高能磷酸键β-氧化：每轮循环四个重复步骤：脱氢、水化、再脱氢、硫解产物：1分子乙酰CoA1分子少两个碳原子的脂酰CoA1分子NADH+H+1分子FADH24.脂酸氧化是体内能量的重要来源——以16碳软脂酸的氧化为例7轮循环产物：8分子乙酰CoA7分子NADH+H+7分子FADH2能量计算：生成ATP8×12+7×3+7×2=131净生成ATP131–2=129软脂酸与葡萄糖在体内氧化产生ATP的比较软脂酸(1mol)葡萄糖(1mol)ATP数目(mol)10632能量利用效率33%33%（四）酮体的生成与利用•概念：脂酸在心肌、骨骼肌等组织中β-氧化生成的大量乙酰CoA，通过TCA彻底氧化成CO2和H2O。酮体是指脂酸在肝中氧化分解时的产生的特有的中间产物，乙酰乙酸、β－羟丁酸及丙酮。这三种中间产物统称为酮体(ketonebodies)。β－羟丁酸约70％，乙酰乙酸约30％，丙酮含量极微。１．酮体的生成部位：肝细胞线粒体（含有活性较强的酮体合成的酶系）原料：乙酰CoA是合成酮体的原料。CH3COCH2CO～SCoA乙酰乙酰CoACH3CO～SCoA乙酰CoACH3—C—CH2CO～SCoAOHCH2COOHβ-羟β-甲基戊二酸单酰CoACH3—C—CH2COOHOHβ-羟丁酸CH3COCH2COOH乙酰乙酸CH3COCH3丙酮酮体的生成途径CH3CO～SCoA乙酰CoACoA～SH乙酰乙酰CoA硫解酶CoA～SHHMG-CoA合酶HMG-CoA裂解酶NADH+H+NAD+β-羟丁酸脱氢酶CO22.酮体的利用酮体在肝脏合成，但肝脏缺乏利用酮体的酶，因此不能利用酮体。酮体生成后进入血液，输送到肝外组织利用。特点：肝内生酮肝外用CH3COCH2COOH乙酰乙酸CH3COCH2CO～SCoA乙酰乙酰CoAATP+Co～SHPPi+AMP2PiCH2COOHCH2CO～CoACH2COOHCH2COOHTCA乙酰CoACH3CO～CoA酮体的氧化途径β-羟丁酸CH3CH(OH)CH2COOHβ-羟丁酸脱氢酶NADH+NADH+H+琥珀酰CoA琥珀酸琥珀酰CoA转硫酶乙酰乙酸硫激酶H2OHSCoA乙酰乙酰CoA硫解酶心、肾、脑和骨胳肌此酶活性高(10倍)3.酮体生成的生理意义1)酮体具水溶性，能透过血脑屏障及毛细血管壁。是肝输出脂肪能源的一种形式。2)长期饥饿时、酮体可代替葡萄糖成为脑组织的主要能。酮体供给脑组织50～70%的能量。长期饥饿和糖尿病时，脂肪动员加强，酮体生成增多。当肝内产生酮体超过肝外组织氧化酮体的能力时，血中酮体蓄积，称为酮血症。尿中有酮体排出，称酮尿症。二者统称酮症酸中毒。合成原料α-磷酸甘油脂肪酰辅酶A二、甘油三脂的合成代谢（一）脂肪酸的合成1.合成部位在肝、肾、脑、肺、乳腺及脂肪等多种组织的胞液中均含有从乙酰CoA合成脂肪酸的酶系，称为脂肪酸合成酶系。肝脏是人体合成脂肪酸的主要部位，其合成能力最强，约比脂肪组织大8～9倍。2.合成原料▲脂肪酸合成的碳源主要来自糖氧化产生的乙酰CoA。▲ATP、NADPH、HCO3-(或CO2)及Mn2+等。线粒体产生的乙酰CoA，需通过柠檬酸-丙酮酸循环运到胞液中，才能成为脂肪酸合成的原料。其中NADPH主要来自胞液中的磷酸戊糖途径。线粒体膜胞液线粒体基质丙酮酸丙酮酸苹果酸草酰乙酸柠檬酸柠檬酸乙酰CoANADPH+H+NADP+苹果酸酶CoA乙酰CoAATPAMPPPiATP柠檬酸裂解酶CoA草酰乙酸H2O柠檬酸合酶苹果酸CO2CO2(1)丙二酸单酰CoA的合成CH3CO~SCoA+HCO3-+ATP乙酰CoA羧化酶Mn2+、生物素HOOC-CH2CO~SCoA+ADP+Pi丙二酸单酰CoA在胞液中进行3.脂肪酸合成过程关键酶生物素是乙酰CoA羧化酶的辅酶(2)软脂酸（16C）的合成乙酰CoA＋7丙二酸单酰CoA＋14NADPH＋14H+＋H2O软脂酸＋14NADP+＋7CO2＋7H2O＋8CoA～SH脂酸合成酶系（7次循环）4.脂肪酸碳链的延长★软脂酰CoA或软脂酸生成后，可在滑面内质网及线粒体经脂酸碳链延长酶系的催化作用下，形成更长碳链的饱和脂酸。•脂肪酰CoA的来源RCOOH+HSCoA脂肪酰CoA合成酶ATPAMP+PPiRCO~SCoA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。（三）甘油三酯的合成肝脏：肝内质网合成的TG，组成VLDL入血。小肠粘膜：利用脂肪消化产物再合成脂肪。1、合成部位•甘油和脂酸主要来自于葡萄糖代谢•CM中的FFA（来自食物脂肪）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）2、合成原料3、合成基本过程甘油二酯途径酯酰CoA转移酶CoAR1COCoA酯酰CoA转移酶CoAR2COCoA磷脂酸磷酸酶Pi酯酰CoA转移酶CoAR3COCoAPiPiCHCH22OO--CHCH22OHOHCHOHCHOH3-磷酸甘油PiPiCHCH22OO--CHCH22OHOHCHOHCHOH3-磷酸甘油O=PiCHCH22OO--CHCH22OO--CC--RR11CHOHCHOH1-酯酰-3-磷酸甘油O=PiCHCH22OO--CHCH22OO--CC--RR11CHOHCHOH1-酯酰-3-磷酸甘油PiCHCH22OO--CHCH22OO--CC--RR11CHOHCHOHPiCHCH22OO--CHCH22OO--CC--RR11CHOHCHOH1-酯酰-3-磷酸甘油O=PiCHCH22OO--CHCH22OO--CC--RR11CHOCHO--CC-