第11章 脂類代謝

第十章

脂類代謝導學掌握脂肪動員的概念。掌握脂肪酸分解代謝基本過程，尤其是β-氧化的基本過程及氧化后能量的生成。掌握酮體代謝的特點和生理意義。了解酮體生成的基本過程。掌握體內(nèi)脂肪合成的原料及來源，關鍵酶。了解脂肪酸合成的基本過程。了解磷脂的分解和合成代謝過程。掌握合成的原理和活性供體。掌握膽固醇合成的原料、關鍵酶和轉(zhuǎn)化。了解膽固醇生成過程。12.1甘油三酯的分解代謝12.2甘油三酯的合成代謝12.3磷脂的代謝12.4膽固醇的代謝11.1甘油三酯的分解代謝甘油三酯代謝概況（乳糜微粒）（極低密度脂蛋白）氧化11.1.1脂肪動員11.1.2甘油的氧化11.1.3脂肪酸的

-氧化11.1.4脂肪酸的其他氧化方式11.1.5酮體的生成和利用定義：

儲存在脂肪細胞中的脂肪，被脂肪酶逐步水解為游離脂肪酸及甘油并釋放入血以供其他組織氧化利用的過程。11.1.1脂肪動員甘油三酯甘油、脂肪酸脂肪酶關鍵酶：激素敏感性脂肪酶（HSL）關鍵酶（限速酶）：激素敏感性甘油三酯脂肪酶

(hormone-sensitivetriglyceridelipase,HSL)。脂解激素：胰高血糖素、腎上腺素、去甲腎上腺素、腎上腺皮質(zhì)激素和甲狀腺素；抗脂解激素：胰島素。產(chǎn)物的去向:甘油→運至肝、腎、腸等組織。主要在肝、腎進行糖異生。脂肪酸→血中由清蛋白運輸。主要由心、肝、骨骼肌等攝取利用。脂肪動員的調(diào)節(jié)激素調(diào)節(jié)神經(jīng)調(diào)節(jié)主要體現(xiàn)在季節(jié)變化。秋季脂肪合成增多，以利冬天保暖；春季脂肪分解增多，因要合成大量的性激素和繁育后代消耗能量。11.1.2甘油的氧化

CH2OH（肝、腎、腸）甘油激酶

CH2OHHO–C–HHO–C–HCH2OHATPADPCH2O–PNAD+NADH++H+CH2OHCOCH2O–P二羥丙酮磷酸甘油磷酸脫氫酶甘油α-磷酸甘油糖異生糖酵解肝11.1.3脂肪酸的β-氧化定義：

脂肪酸的氧化分解從羧基端的β-碳原子開始，經(jīng)系列反應以乙酰CoA形式移去二碳單位而逐步被降解的過程。部位：

組織：除腦組織外,均可進行，其中肝、肌肉最活躍；亞細胞：胞液、線粒體。1、脂肪酸的活化（胞液）2、脂酰CoA進入線粒體3、脂肪酸的β-氧化（線粒體）過程：2Pi1、脂肪酸的活化

——脂酰CoA的生成（胞液）脂酰CoA合成酶

ATPAMP+PPi

+CoA-SH反應不可逆；關鍵酶：脂酰CoA合成酶；存在于內(nèi)質(zhì)網(wǎng)及線粒體外膜上；生成2個Pi。2、脂酰CoA進入線粒體限速酶：肉毒堿脂酰轉(zhuǎn)移酶Ⅰ；脂酸

-氧化的主要限速步驟。在肉堿（carnitine）的協(xié)助下。3、脂肪酸的β-氧化（線粒體）脫氫加水再脫氫硫解脂酰CoAL(+)-β羥脂酰CoAβ酮脂酰CoA脂酰CoA+乙酰CoA

脂酰CoA

脫氫酶反⊿2-烯酰CoAL(+)-β羥脂酰CoA脫氫酶NAD+NADH+H+⊿2--烯脂酰CoA

水化酶H2OFADβ酮脂酰CoA

硫解酶CoA-SHFADH2第3步小結(jié)線粒體中進行；脂肪酸-氧化的反應：分四步——脫氫、加水、再脫氫、硫解；脫氫受體：第1次——FAD+

；第2次——NAD+；每進行1次脂肪酸-氧化，脂肪酸就少2個C原子，生成1個乙酰CoA；脂肪酸-氧化終產(chǎn)物：乙酰CoA。脂酰CoA脫氫酶L(+)-β羥脂酰CoA脫氫酶

NAD+NADH+H+⊿--烯酰CoA

水化酶2H2OFADFADH2β酮脂酰CoA

硫解酶CoA-SH脂酰CoA合成酶肉堿轉(zhuǎn)運載體ATPCoASHAMPPPi線粒體膜脂肪酸分解過程總結(jié)脂酰CoA脫氫酶L(+)-β羥脂酰CoA脫氫酶NAD+NADH+H+⊿--烯酰CoA

水化酶2H2OFADFADH2β酮脂酰CoA

硫解酶CoA-SH脂酰CoA合成酶肉堿轉(zhuǎn)運載體ATPCoASHAMPPPiH2O呼吸鏈1.5ATPH2O呼吸鏈2.5ATP線粒體膜TAC脂肪酸分解能量變化總結(jié)10ATPATP：-2+4+10

脂肪酸徹底氧化后，ATP的生成（偶數(shù)碳脂肪酸）凈生成：108–2=106ATP例：軟脂酸CH3(CH2)14COOH8乙酰CoA7NADH7FADH210ATP

2.5ATP1.5ATP80ATP17.5ATP10.5ATP108ATPn21（）×4+2n×10－2β-氧化的次數(shù)生成的乙酰CoA數(shù)脂肪酸活化消耗的ATP數(shù)β-氧化——乙酰CoA——1次生成4個ATP；1次生成10個ATP。β-氧化的調(diào)節(jié)限速步驟：脂?；M入線粒體；限速酶：肉堿脂酰轉(zhuǎn)移酶Ⅰ；丙二酸單酰CoA的濃度增加，可抑制肉堿脂酰轉(zhuǎn)移酶Ⅰ，限制脂肪氧化；[NADH]/[NAD+]比率高時，β－羥脂酰CoA脫氫酶便受抑制；乙酰CoA濃度高時，可抑制硫解酶，抑制氧化（脂酰CoA有兩條去路：氧化和合成甘油三酯）。11.1.4脂肪酸的其他氧化方式1、奇數(shù)脂肪酸的的β-氧化2、不飽和脂肪酸的β-氧化3、脂肪酸的α-氧化4、脂肪酸的ω-氧化1、奇數(shù)碳脂肪酸的β-氧化產(chǎn)物：乙酰CoA和丙酰CoA；丙酰CoA的去路。琥珀酰CoA羧化酶，異構(gòu)酶三羧酸循環(huán)CO2+ATP+H2O生物素丙酰-CoA2、不飽和脂肪酸的β-氧化雙鍵處理方式：順式雙鍵轉(zhuǎn)化為反式雙鍵進入β-氧化循環(huán)；

所需酶系：單烯酸——異構(gòu)酶；

多烯酸——異構(gòu)酶+還原酶；產(chǎn)物：乙酰CoA。3、脂肪酸的α-氧化過程：氧化作用發(fā)生在α-碳原子上，分解出CO2，生成比原來少一個碳原子的脂肪酸；特點：每次氧化少1個碳單位；

產(chǎn)物：少一個C原子的脂肪酸；生理意義：α-氧化對于降解支鏈脂肪酸、奇數(shù)碳脂肪酸、過分長鏈脂肪酸（如腦中C22、C24）有重要作用。RCH2COOHRCH(OH)COOHRCOCOOHRCOOHCO2O2NAD+NADH+H+NAD+NADH+H+RCH(OOH)COOHCO2RCHOO2NAD+NADH+H+過氧化羥化H2OαααCH3(CH2)nCOO-HOCH2(CH2)nCOO-OHC(CH2)nCOO--OOC(CH2)nCOO-O2NAD(P)+NAPD+NAD(P)+混合功能氧化酶醇酸脫氫酶醛酸脫氫酶4、脂肪酸的ω-氧化過程：脂肪酸的末端甲基（ω-端）經(jīng)氧化轉(zhuǎn)變成羥基，繼而再氧化成羧基，從而形成α,ω-二羧酸,再從兩端同時進行β-氧化降解脂肪酸；場所：內(nèi)質(zhì)網(wǎng)；生理意義：在脂肪烴的生物降解中有重要作用。11.1.5酮體的生成和利用酮體（ketonebody）：脂肪酸在肝中不徹底氧化產(chǎn)生的

乙酰乙酸(acetoacetate)

β-羥丁酸(β-hydroxybutyrate)

丙酮(acetone)酮體的生成（肝內(nèi)生成）部位：肝細胞的線粒體原料：乙酰CoA反應：3分子乙酰CoA縮合、裂解出三種酮體物質(zhì)限速酶：β-羥甲基戊二酰輔酶A合成酶（HMG-CoA合成酶）羥甲基戊二酸單酰CoA（HMGCoA）脂肪酸硫解酶2CH3COSCoACH3COCH2COSCoA乙酰乙酰CoAHOOCCH2-C-CH2COSCoA|CH3OH|HMG-CoA合成酶CH3COSCoACoASH--氧化CH3COCH2COOHCH3CHOHCH2COOH乙酰乙酸丙酮--羥丁酸脫氫酶CO2NADH+H+NAD+CH3COCH3脫羧酶CoASHHMG-CoA裂解酶乙酰乙酸占30%β—羥丁酸70%少量丙酮CoASH酮體的利用（肝外利用）肝外組織（心、腎、腦、骨骼肌等）利用酮體作為燃料（肝中缺乏利用酮體的酶）；1分子乙酰乙酸或β-羥丁酸生成2分子乙酰CoA。三羧酸循環(huán)酮體的生成和利用的總示意圖酮體的肝內(nèi)生成酮體的肝外利用酮體生成的調(diào)節(jié)

（1）飽食及饑餓的影響（主要通過激素的作用）抑制脂解，脂肪動員飽食

胰島素

進入肝的脂肪酸

脂酸β氧化

酮體生成饑餓

脂肪動員FFA胰高血糖素等脂解激素

酮體生成

脂酸β氧化（2）肝細胞糖原含量及代謝的影響糖代謝旺盛

脂肪酸主要生成三酰甘油及磷脂

乙酰CoA

+乙酰CoA羧化酶丙二酰CoA

反之，糖代謝減弱，脂酸β氧化及酮體生成均加強。丙二酰CoA競爭性抑制肉堿脂酰轉(zhuǎn)移酶，抑制脂酰CoA進入線粒體，脂酸β氧化減弱，酮體生產(chǎn)減少。（3）丙二酰CoA抑制脂酰CoA進入線粒體生理意義酮體是肝臟輸出能源的一種形式。并且酮體可通過血腦屏障，是腦組織的重要能源；長期饑餓或糖供應不足時，脂肪動員加強，轉(zhuǎn)化成酮體，以代替葡萄糖而成為腦或肌肉的主要能源物質(zhì)；某些生理或病理情況下，如長期禁食或糖尿病時，導致酮血癥、酮尿癥、代謝性酸中毒。11.2甘油三酯的合成代謝甘油三酯（肝臟、脂肪組織）磷酸甘油脂肪酸甘油的磷酸化乙酰CoA

糖代謝磷酸二羥丙酮脂肪酸的合成甘油三酯的合成11.2.1脂肪酸的合成代謝11.2.2磷酸甘油的合成11.2.3甘油三酯的合成代謝11.2.1.1軟脂酸的合成11.2.1.2脂酸碳鏈的加長11.2.1.3不飽和脂酸的合成11.2.1脂肪酸的合成代謝部位：組織：肝（主要）、脂肪等組織；亞細胞：胞液。原料：乙酰CoA、NADPH、ATP乙酰CoA的主要來源乙酰CoA通過檸檬酸-丙酮酸循環(huán)(citratepyruvatecycle)出線粒體進胞液。11.2.1軟脂酸（cetin）的合成乙酰CoA氨基酸

線粒體

Glu（主要）檸檬酸-丙酮酸循環(huán)

乙酰CoA由線粒體轉(zhuǎn)運至胞液；NADH轉(zhuǎn)化成可用于脂肪酸合成的NADPH。1、丙二酰-CoA的形成||

OHOOC-CH2-C~S-CoA丙二酰CoA乙酰CoA

OCH3C~S-CoA

||ATP+HCO3-ADP+Pi乙酰CoA羧化酶生物素,Mn2+乙酰CoA羧化酶是脂肪酸合成的限速酶。軟脂酸合成酶系及反應過程消耗1分子ATP。2、脂酸（16C）合成合成體系：脂肪酸合成酶系。由7種酶和1種?；d體蛋白(ACP)組成的多酶體系。TE中文名稱英文名稱縮寫脂?；d體蛋白AcylcarrierproteinACP乙酰CoA-ACP乙酰轉(zhuǎn)移酶Acetyl-CoA－ACPtransacetylaseAT丙二酰CoA-ACP轉(zhuǎn)移酶Malonyl-CoA－ACPtransferaseMTβ-酮脂酰-ACP合酶β-Ketoacyl－ACPsynthaseKSβ-酮脂酰-ACP還原酶β-Ketoacyl－ACPreductaseKRβ-羥脂酰-ACP脫水酶β-Hydroxyacyl－ACPdehydrataseHD烯酰-ACP還原酶Enoyl－ACPreductaseER硫酯酶ThioesteraseTE脂酸合成酶系2.脂肪酸合成酶（系）?；d體蛋白（ACP）：輔基：4′-磷酸泛酰氨基乙硫；

脂?；d體?！渲醒霂€基SH外圍巰基SH合成過程

4步主要反應；消耗2分子NADPH。C原子來源：第1輪，乙酰CoA貢獻2個C→?；肿幽┒说?個C；第2輪，只有丙二酰CoA貢獻2個C；第3~~，同第2輪?？偡磻?乙酰CoA+7丙二酰CoA+7ATP+14NADPH+14H+棕櫚酸+8CoA+7ADP+7Pi+14NADP++6H2O+7CO2或：8乙酰CoA+7ATP