页数：103页文件大小：4.61 MB来源： 动物生化ppt课件
本课件讲解脂类代谢，先说明脂类的分类与生理功能，再依次展开脂肪动员、脂肪酸的β-氧化、酮体的生成与利用以及脂肪酸的从头合成，介绍前列腺素与甘油三酯合成，最后归纳血脂、血浆脂蛋白的分类功能与脂肪肝成因。
hibernationhibernation
第七章脂类代谢Metabolism of Lipid
第一节脂类的生理功能脂肪和类脂总称为脂类(lipid)脂肪(fat)：三脂酰甘油(triacylglycerols,TAG)也称为甘油三酯(triglyceride, TG)类脂(lipoid)：胆固醇(cholesterol, CHOL)胆固醇酯(cholesterol ester, CE)磷脂(phospholipid, PL)鞘脂(sphingolipids)分类定义
甘油三酯甘油磷脂(phosphoglycerides)胆固醇酯FA胆固醇脂类物质的基本构成FAFAFA甘油FAFAPiX甘油X=胆碱、水、乙醇胺、丝氨酸、甘油、肌醇、磷脂酰甘油等
甘油三脂X=胆碱、水、乙醇胺、丝氨酸、甘油、肌醇、磷脂酰甘油等甘油磷脂甘油
(cephalin)(lecithin)
雌二醇类固醇睾酮
鞘脂鞘磷脂鞘糖脂FA鞘氨醇FAPiX鞘氨醇FA糖鞘氨醇
生理功能分布含量分类1.储脂供能2.提供必需脂酸3.促进脂溶性维生素吸收4.热垫作用5.保护垫作用6.构成血浆脂蛋白脂肪组织、血浆95﹪脂肪甘油三酯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.构成血浆脂蛋白生物膜、神经、血浆5﹪类脂糖酯、胆固醇及其酯、磷脂脂类的分类、含量、分布及生理功能
生物质能：是太阳能以化学能的形式贮存在生物中的一种能量形式，是一种以生物质为载体的能量，来源于植物的光合作用。
生物柴油：利用动植物油脂为原料，经交酯化反应改性成可供内燃机使用的一种燃料。
优点：环保，含氧量高，润滑，安全
游离脂肪酸的来源自身合成以脂肪形式储存，需要时从脂肪动员产生，多为饱和脂肪酸和单不饱和脂肪酸。
食物供给包括各种脂肪酸，其中一些不饱和脂肪酸，动物不能自身合成，需从植物中摄取。
*必需脂肪酸——亚油酸、亚麻酸、花生四烯酸等多不饱和脂酸是人体不可缺乏的营养素，不能自身合成，需从食物摄取，故称必需脂肪酸。
常见的不饱和脂酸分布族双键位置△系碳原子及双键数系统名习惯名广泛ω-7916：1十六碳一烯酸软油酸广泛ω-9918：1十八碳一烯酸油酸植物油ω-69,1218：2十八碳二烯酸亚油酸植物油ω-66,9,1218：3十八碳三烯酸γ-亚麻酸植物油ω-39,12,1518：3十八碳三烯酸α-亚麻酸植物油ω-65,8,11,1420：4廿碳四烯酸花生四烯酸鱼油ω-35,8,11,14,1720：5廿碳五烯酸（EPA）eicosapentaenoicacidtimnodonic鱼油，脑ω-37,10,13,16,1922：5廿二碳五烯酸（DPA）Ducosapentaenoicacidclupanodonic鱼油ω-34,7,10,13,16,1922：6廿二碳六烯酸（DHA）ucosahexenoic acidcervonic
哺乳动物体内的多不饱和脂肪酸均由相应的母体脂肪酸衍生而来。
ω3、ω6及ω9三族多不饱和脂肪酸在体内彼此不能互相转化。
动物只能合成ω9及ω7系的多不饱和脂肪酸，不能合成ω6及ω3系多不饱和脂肪酸。
第二节脂肪的分解代谢
（一）脂肪的动员定义储存在脂肪细胞中的脂肪，被脂肪酶逐步水解为FFA及甘油，并释放入血以供其他组织氧化利用的过程。
关键酶激素敏感性甘油三酯脂肪酶(hormone-sensitive triglyceride lipase , HSL)一、甘油三酯的分解代谢
脂肪动员过程脂解激素-受体G蛋白ACATPcAMPPKA+++HSLa(无活性)HSLb(有活性)TG甘油二酯（DG）甘油一酯甘油FFAFFAFFA甘油二酯脂肪酶甘油一酯脂肪酶 HSL-----激素敏感性甘油三酯脂肪酶
* 3-磷酸甘油主要来自糖代谢。
*肝、肾等组织含有甘油激酶，可利用游离甘油。
肝、肾甘油激酶ATPADP
（二）脂肪酸的β-氧化---1904组织：除脑组织外,大多数组织均可进行，其中肝、肌肉最活跃。
亚细胞：胞液、线粒体部位
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、ACTH（促肾上腺皮质激素）、TSH等。
对抗脂解激素因子抑制脂肪动员，如胰岛素、前列腺素E2、烟酸等。
1.脂肪酸的活化——脂酰CoA的生成（胞液）脂酰CoA合成酶ATP AMP PPi*脂酰CoA合成酶(acyl-CoA synthetase)存在于内质网及线粒体外膜上+CoA-SH
关键酶2.脂酰CoA进入线粒体
3.脂肪酸的β氧化脱氢加水再脱氢硫解脂酰CoAL(+)-β羟脂酰CoAβ酮脂酰CoA脂酰CoA+乙酰CoA脂酰CoA脱氢酶反⊿2-烯酰CoAL(+)-β羟脂酰CoA脱氢酶NAD+NADH+H+⊿2--烯脂酰CoA水化酶H2OFADFADH2β酮脂酰CoA硫解酶CoA-SH目录
5目录
NADH + H+FADH2H2O呼吸链1.5ATPH2O呼吸链2.5ATP乙酰CoA彻底氧化三羧酸循环生成酮体肝外组织氧化利用
脂酰CoA脱氢酶L(+)-β羟脂酰CoA脱氢酶NAD+NADH+H+⊿--烯酰CoA水化酶2H2OFADFADH2β酮脂酰CoA硫解酶CoA-SH脂酰CoA合成酶肉碱转运载体ATPCoASHAMPPPiH2O呼吸链1.5ATPH2O呼吸链2.5ATP线粒体膜TAC
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.脂肪酸氧化的能量生成——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ATP8×10 + 7×2.5 + 7×1.5 =108净生成ATP108–2 =106公式：7n-6 (n为脂肪酸的碳原子数)
1.不饱和脂肪酸的氧化不饱和脂肪酸β氧化顺⊿3-烯酰CoA顺⊿2-烯酰CoA反⊿2-烯酰CoA⊿3顺-⊿2反烯酰CoA异构酶β氧化L(+)-β羟脂酰CoAD(-)-β羟脂酰CoAD(-)-β羟脂酰CoA异构酶H2O（三）脂肪酸的其他氧化方式
亚油酰CoA（⊿9顺，⊿12顺）3次β氧化十二碳二烯脂酰CoA（⊿3顺，⊿6顺）十二碳二烯脂酰CoA（⊿2反，⊿6顺）⊿3顺,⊿2反-烯脂酰CoA异构酶2次β氧化
八碳烯脂酰CoA（⊿2顺）D(+)-β-羟八碳脂酰CoAL(-)-β-羟八碳脂酰CoA4乙酰CoA4次β氧化β-羟脂酰CoA别构酶烯脂酰CoA水化酶12CH3cOHOSCoA3
3.丙酸的氧化Ile Met Thr Val奇数碳脂酸胆固醇侧链CH3CH2CO~CoA羧化酶（ATP、生物素）CO2D-甲基丙二酰CoAL-甲基丙二酰CoA消旋酶变位酶5 -脱氧腺苷钴胺素琥珀酰CoATAC
乙酰乙酸(acetoacetate)、β-羟基丁酸(β-hydroxybutyrate)、丙酮(acetone)三者总称为酮体。
血浆水平：0.03~0.5mmol/L(0.3~5mg/dl)代谢定位：生成：肝细胞线粒体利用：肝外组织（心、肾、脑、骨骼肌等）线粒体（四）酮体的生成和利用
CO2CoASHCoASHNAD+NADH+H+β-羟丁酸脱氢酶HMGCoA合酶乙酰乙酰CoA硫解酶HMGCoA裂解酶1.酮体的生成
NAD+NADH+H+琥珀酰CoA琥珀酸CoASH+ATPPPi+AMPCoASH2.酮体的利用琥珀酰CoA转硫酶（心、肾、脑及骨骼肌的线粒体）乙酰乙酰CoA硫激酶（肾、心和脑的线粒体）乙酰乙酰CoA硫解酶（心、肾、脑及骨骼肌线粒体）
2乙酰CoA乙酰乙酰CoA乙酰CoA乙酰乙酸HMGCoAD(-)-β-羟丁酸丙酮乙酰乙酰CoA琥珀酰CoA琥珀酸酮体的生成和利用总示意图2乙酰CoA
4.酮体生成的调节（1）饱食及饥饿的影响（主要通过激素的作用）抑制脂解，脂肪动员饱食胰岛素入肝的脂肪酸脂酸β氧化酮体生成饥饿脂肪动员FFA胰高血糖素等脂解激素酮体生成脂酸β氧化
（2）肝细胞糖原含量及代谢的影响糖代谢旺盛FFA主要生成TG及磷脂乙酰CoA +乙酰CoA羧化酶丙二酰CoA 反之，糖代谢减弱，脂肪酸β氧化及酮体生成均加强。
丙二酰CoA竞争性抑制肉碱脂酰转移酶 ，抑制脂酰CoA进入线粒体，脂肪酸β氧化减弱，酮体生产减少。
（3）丙二酸单酰CoA抑制脂酰CoA进入线粒体
一、脂肪酸的合成代谢组织：肝（主要）、脂肪等组织亚细胞：胞液：主要合成16碳的软脂酸（棕榈酸）肝线粒体、内质网：碳链延长1.合成部位第三节脂肪的合成代谢
NADPH的来源磷酸戊糖途径（主要来源）胞液中异柠檬酸脱氢酶及苹果酸酶催化的反应乙酰CoA、ATP、HCO3﹣、NADPH、Mn2+2.合成原料乙酰CoA的主要来源乙酰CoA全部在线粒体内产生，通过柠檬酸-丙酮酸循环(citrate pyruvate cycle)出线粒体。
乙酰CoA氨基酸Glc（主要）
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CoAATPAMP PPiATP柠檬酸裂解酶CoA草酰乙酸H2O柠檬酸合成酶苹果酸CO2CO2
（1）丙二酸单酰CoA的合成-------乙酰CoA羧化酶酶-生物素-CO2+乙酰CoA酶-生物素+丙二酸单酰CoA总反应式丙二酸单酰CoA+ADP + PiATP+HCO3-+乙酰CoA3.软脂酸合成酶系及反应过程酶-生物素+HCO3¯酶-生物素-CO2ADP+PiATP
乙酰CoA羧化酶(acetyl CoA carboxylase)是脂肪酸合成的限速酶，存在于胞液中，其辅基是生物素，Mn2+是其激活剂。
（2）脂肪酸合成从乙酰CoA及丙二酸单酰CoA合成长链脂肪酸，是一个重复加成过程，每次延长2个碳原子。
各种生物合成脂肪酸的过程基本相似。
软脂酸合成酶大肠杆菌有7种酶蛋白（脂肪酰基转移酶、丙二酰CoA酰基转移酶、β酮脂肪酰合成酶、β酮脂肪酰还原酶、β羟脂酰基脱水酶、脂烯酰还原酶和硫酯酶），聚合在一起构成多酶体系。
高等动物7种酶活性都在一条多肽链上，属多功能酶，由一个基因编码；有活性的酶为两相同亚基首尾相连组成的二聚体。
AT acyltransferase酰基转移酶CE condensing enzyme缩合酶MT malonyl transferase丙二酸单酰转移酶DH dehydratase脱水酶ER enoyl-ACP reductase烯酯酰ACP还原酶KR ketoayl reductase酮脂酰还原酶TE thioesterase硫解酶
三个结构域：底物进入缩合单位、还原单位、软脂酰释放单位
酰基载体蛋白(ACP)，其辅基是4´-磷酸泛酰氨基乙硫醇，是脂酰基载体。
´
*软脂酸的合成过程*底物进入乙酰CoACE-S-乙酰基(缩合酶)丙二酰CoAACP-S-丙二酰基软脂酸合成酶乙酰基（第一个）丙二酰基
缩合CO2还原NADPH+H+NADP+脱水H2O再还原NADPH+H+NADP+目录
*转位丁酰基由E2-泛-SH（ACP上)转移至E1-半胱-SH（CE上）ACPSC=OCH2CH2CH3CEHSSO=CCH2CH2CH3CEACPHS转位
经过7轮循环反应，每次加上一个丙二酰基，增加两个碳原子，最终释出软脂酸。
CESO=CCH3ACPSC=OCH2—COO-CESO=CCH2CH2CH2CH2CH3ACPSC=OCH2—COO-CESO=CCH2CH2CH2CH2CH2CH2CH3ACPSC=OCH2—COO-O-O=CCH2CH2CH2CH2CH2CH2CH3CH2CH2CH2CH2CH2CH2CH2CH2CEACPHSHS+4H++4e-CO2CESO=CCH2CH2CH3ACPSC=OCH2—COO-4H++4e-CO24H++4e-CO2目录
软脂酸合成的总反应CH3COSCoA+7HOOCH2COSCoA+14NADPH+H+CH3(CH2)14COOH+7CO2+ 6H2O+8HSCoA+ 14NADP+
软脂酸的合成总图目录
（二）脂肪酸碳链的延长1.内质网脂肪酸碳链延长酶系以丙二酰CoA为二碳单位供体，由NADPH+H+供氢经缩合、加氢、脱水、再加氢等一轮反应增加2个碳原子，合成过程类似软脂酸合成，但脂酰基连在CoASH上进行反应，可延长至24碳，以18碳硬脂酸为最多。
2.线粒体脂肪酸碳链延长酶系以乙酰CoA为二碳单位供体，由NADPH+H+供氢，过程与β氧化的逆反应基本相似，需α-β烯酰还原酶，一轮反应增加2个碳原子，可延长至24碳或26碳，以硬脂酸最多。
（三）不饱和脂肪酸的合成动物：有Δ4、Δ5、Δ8、Δ9去饱和酶，镶嵌在内质网上，脱氢过程有线粒体外电子传递系统参与。
植物：有Δ9、Δ12、Δ15去饱和酶H++NADHNAD+E-FADE-FADH2Fe2+Fe3+Fe2+Fe3+油酰CoA+2H2O硬脂酰CoA+O2NADH-cytb5还原酶去饱和酶Cytb5
亚油酸的合成
1.代谢物的调节作用乙酰CoA羧化酶的别构调节物抑制剂：软脂酰CoA及其他长链脂酰CoA激活剂：柠檬酸、异柠檬酸进食糖类而糖代谢加强，NADPH及乙酰CoA供应增多，有利于脂肪酸的合成。
大量进食糖类也能增强各种合成脂肪有关的酶活性从而使脂肪合成增加。
（四）脂肪酸合成的调节
2.激素调节+脂肪酸合成胰岛素胰高血糖素肾上腺素生长激素脂肪酸合成﹣﹣TG合成乙酰CoA羧化酶的共价调节胰高血糖素：激活PKA，使之磷酸化而失活胰岛素：通过磷蛋白磷酸酶，使之去磷酸化而复活
前列腺素( Prostaglandin, PG) 二十碳的不饱和脂肪酸，以前列腺酸为基本骨架 具一个五碳环和两条侧链花生四烯酸（20:4△5，8，11，14）前列腺酸（五）多不饱和脂肪酸的重要衍生物
PG根据五碳环上取代基和双键位置不同，分9型
根据R1及R2两条侧链中双键数目的多少，PG又分为1、2、3类，在字母的右下角提示。
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。
二、甘油三酯的合成代谢（一）合成部位肝脏：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.甘油和脂肪酸主要来自于葡萄糖代谢2.CM中的FFA（来自食物脂肪）（二）合成原料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）（三）合成基本过程
甘油一酯途径CoA +RCOOHRCOCoA脂酰CoA合成酶ATPAMP PPi酯酰CoA转移酶CoAR2COCoAR3COCoA CoA酯酰CoA转移酶
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CoAR3COCoA
一、血脂定义血浆所含脂类统称血脂，包括：甘油三酯、磷脂、胆固醇及其酯以及游离脂肪酸。
来源外源性——从食物中摄取内源性——肝、脂肪细胞及其他组织合成后释放入血
*血脂含量受膳食、年龄、性别、职业及代谢等的影响，波动范围很大。
组成与含量总脂400~700mg/dl(5 mmol/L)甘油三酯10~150mg/dl (0.11 ~ 1.69mmol/L)总磷脂150~250mg/dl (48.44 ~ 80.73 mmol/L)总胆固醇100~250mg/dl (2.59 ~ 6.47 mmol/L)游离脂肪酸5~20mg/dl (0.195 ~ 0.805 mmol/L)
二、血浆脂蛋白的分类、组成及结构分类电泳法超速离心法CM、VLDL、LDL、HDL血脂与血浆中的蛋白质结合，以脂蛋白(lipoprotein)形式而运输。
♁CM 前
乳糜微粒(chylomicron, CM)极低密度脂蛋白(very low density lipoprotein, VLDL)低密度脂蛋白(low density lipoprotein, LDL)高密度脂蛋白(high density lipoprotein, HDL)超速离心法分类
血浆脂蛋白的结构疏水性较强的TG及胆固醇酯位于内核。
具极性及非极性基团的载脂蛋白、磷脂、游离胆固醇，以单分子层借其非极性疏水基团与内部疏水链相联系，极性基团朝外。
HDLLDLVLDLCM1.063~1.2101.006~1.0630.95~1.006＜0.95密度含脂类50%含胆固醇及其酯最多，40~50%含TG50~70%含TG最多，80~90%脂类组成最多，约50%20~25%5~10%最少, 1%蛋白质apo AⅠ、AⅡapoB100apoB100、CⅠ、CⅡCⅢ、EapoB48、EAⅠ、AⅡAⅣ、CⅠCⅡ、CⅢ载脂蛋白组成血浆脂蛋白的组成特点
三、载脂蛋白定义载脂蛋白(apolipoprotein, apo)指血浆脂蛋白中的蛋白质部分。
种类（18种）apo A: AⅠ、AⅡ、AⅣapo B:B100、B48apo C: CⅠ、CⅡ、CⅢapo Dapo E
③载脂蛋白可调节脂蛋白代谢关键酶活性②载脂蛋白可参与脂蛋白受体的识别①结合和转运脂质，稳定脂蛋白的结构功能
四、血浆脂蛋白的功能CM的生理功能：运输外源性TG及胆固醇酯回肝脏和脂肪组织VLDL的生理功能：运输内源性TG到肝外LDL的生理功能:转运肝合成的内源性胆固醇到肝外
HDL的生理功能主要是参与胆固醇的逆向转运(reversecholesteroltransport,RCT)，即将肝外组织细胞内的胆固醇，通过血循环转运到肝，在肝转化为胆汁酸后排出体外。
HDL是apo的储存库。
高脂蛋白血症——血脂高于参考值上限。
成人（空腹14-16h）：甘油三酯〈1.70mmol/L (150mg/dl)；> 2.26mmol/L（200mg/dl）总胆固醇〈5.2mmol/L（200mg/dl)；> 6.21mmol/L（240mg/dl）儿童胆固醇> 4.14mmol/l (160mg/dl)
高脂蛋白血症分为Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ和Ⅴ型，五型中的任何一型脂蛋白代谢异常都会导致某种特定脂蛋白升高。
通过判断哪一种脂蛋白的升高，就可以诊断是哪一种类型的高脂蛋白血症。
Ⅰ型极罕见，由于脂蛋白脂酶（一种负责把乳糜微粒从血中清除出去的酶）缺陷或缺乏，导致乳糜微粒水平升高。
后者伴随甘油三酯水平升高和胆固醇水平的轻度升高。
Ⅱ型最常见，是与动脉粥样硬化密切相关的一型。
Ⅱ型引起低密度脂蛋白（LDL）增高。
LDL以正常速度产生，但由于细胞表面LDL受体数减少，引起LDL的血浆清除率下降，导致其在血液中堆积。
因为LDL是胆固醇的主要载体，所以Ⅱ型病人的血浆胆固醇水平升高。
Ⅲ型不常见，是一种因VLDL向LDL的不完全转化而产生的一种异常脂蛋白疾病。
这种异常升高的脂蛋白称为异常的LDL，它的成分与一般的LDL不同。
异常的LDL比正常型LDL含高得多的甘油三酯。
IV型的发生率低于Ⅱ型，但仍很常见。
IV型的最主要特征是VLDL升高，由于VLDL是肝内合成的甘油三酯和胆固醇的主要载体，因此引起甘油三酯的升高，有时也可引起胆固醇水平的升高。
V型患者，乳糜微粒和VLDL都升高，由于这种脂蛋白运载体内绝大多数的甘油三酯，所以在V型高脂蛋白血症中，血浆甘油三酯水平显著升高，胆固醇只有轻微升高。
脂肪肝:肝脏合成过多、利用减少、转运障碍1.长期饮酒，导致酒精中毒，致使肝内脂肪氧化减少，慢性嗜酒者近60％发生脂肪肝，20％～30％最终将发展为肝硬化。
2.长期摄入高脂饮食或长期大量吃糖、淀粉等碳水化合物，使肝脏脂肪合成过多。
3.肥胖，缺乏运动，使肝内脂肪输入过多。
4.糖尿病。
5.肝炎。
6.某些药物引起的急性或慢性肝损害。
慢性脂肪肝较为常见，起病缓慢、隐匿，病程漫长。
早期没有明显的临床症状，一般是在做B超时偶然发现，部分病人可出现食欲减退、恶心、乏力、肝区疼痛、腹胀，以及右上腹胀满和压迫感。
由于这些症状没有特异性，与一般的慢性胃炎、胆囊炎相似，因而往往容易被误诊误治。
hibernationTriacylglycerolsTriglyceridecholesterol, CHOLcholesterol ester, CEphospholipid, PLSphingolipids鞘脂cephalin脑磷脂Lecithin卵磷脂chylomicron, CMvery low density lipoprotein, VLDLlow density lipoprotein, LDLhigh density lipoprotein, HDL
Propionate丙酸Propionyl丙酰基Butyrate丁酸Butyrl丁酰基Acetoacetate乙酰乙酸Malonyl丙二酰基Malonate丙二酸Carnitine肉碱Stearate硬脂酸Palmitate棕榈酸Myristic acid豆蔻酸Laurate月桂酸Linoleate亚油酸(18:2)Linolenate亚麻酸(18:3)Arachidonate花生四烯酸Prostaglandin前列腺素
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