生物化學(xué)：第七章 脂類代謝

第七章脂類代謝

脂類（lipids）是脂肪和類脂的總稱，是一大類不溶于水而易溶于有機(jī)溶劑的化合物。脂肪（甘油三酯，TG）脂類類脂磷酸甘油酯（PL）鞘磷脂腦苷脂神經(jīng)節(jié)苷脂磷脂糖脂膽固醇（Ch）及其酯（ChE）分類：甘油三酯

甘油磷脂膽固醇酯FA膽固醇脂類物質(zhì)基本構(gòu)成FAFAFA

甘油FAFAPiX

甘油X=膽堿、水、乙醇胺、絲氨酸、甘油、肌醇、磷脂酰甘油等

甘油三脂X=膽堿、水、乙醇胺、絲氨酸、甘油、肌醇、磷脂酰甘油等

甘油磷脂甘油三酯的分子結(jié)構(gòu)重要的甘油磷脂

磷脂酰膽堿（卵磷脂）磷脂酰肌醇

磷脂酰膽堿鞘脂鞘磷脂鞘糖脂F(xiàn)A鞘氨醇FAPiX鞘氨醇FA糖鞘氨醇鞘磷脂類

膽固醇

膽固醇酯

分類含量

分布

生理功能脂肪

甘油三酯

95﹪脂肪組織、血漿1.儲(chǔ)脂供能2.提供必需脂酸3.促脂溶性維生素吸收4.熱墊作用5.保護(hù)墊作用6.構(gòu)成血漿脂蛋白類脂糖酯、膽固醇及其酯、磷脂5﹪生物膜、神經(jīng)、血漿1.維持生物膜的結(jié)構(gòu)和功能2.膽固醇可轉(zhuǎn)變成類固醇激素、維生素、膽汁酸等3.構(gòu)成血漿脂蛋白脂類的分類、含量、分布及生理功能

游離脂酸的來源自身合成以脂肪形式儲(chǔ)存，需要時(shí)從脂肪動(dòng)員產(chǎn)生，多為飽和脂肪酸和單不飽和脂肪酸。

食物供給包括各種脂肪酸，其中一些不飽和脂肪酸，動(dòng)物不能自身合成，需從植物中攝取。

必需脂肪酸——亞油酸、亞麻酸、花生四烯酸等多不飽和脂肪酸是人體不可缺乏的營(yíng)養(yǎng)素，不能自身合成，需從食物攝取。脂肪酸（FA）飽和脂肪酸不飽和脂肪酸單不飽和脂肪酸

多不飽和脂肪酸

脂肪酸△編碼體系從脂肪酸的羧基碳起計(jì)算碳原子的順序ω或n編碼體系從脂肪酸的甲基碳起計(jì)算其碳原子順序系統(tǒng)命名法標(biāo)示脂肪酸的碳原子數(shù)即碳鏈長(zhǎng)度和雙鍵的位置。不飽和脂肪酸的命名哺乳動(dòng)物不飽和脂酸按ω（或n）編碼體系分類族母體脂酸ω-7（n-7）軟油酸（16：1，ω-7）ω-9（n-9）油酸（18：1，ω-9）ω-6（n-6）亞油酸（18：2，ω-6，9）ω-3（n-3）α-亞麻酸（18：3，ω-3，6，9）常見的不飽和脂酸習(xí)慣名系統(tǒng)名碳原子及雙鍵數(shù)雙鍵位置族分布△系n系軟油酸十六碳一烯酸16：197ω-7廣泛油酸十八碳一烯酸18：199ω-9廣泛亞油酸十八碳二烯酸18：29,126,9ω-6植物油α-亞麻酸十八碳三烯酸18：39,12,153,6,9ω-3植物油γ-亞麻酸十八碳三烯酸18：36,9,126,9,12ω-6植物油花生四烯酸廿碳四烯酸20：45,8,11,146,9,12,15ω-6植物油timnodonic廿碳五烯酸（EPA）20：55,8,11,14,173,6,9,12,15ω-3魚油clupanodonic廿二碳五烯酸（DPA）22：57,10,13,16,193,6,9,12,15ω-3魚油，腦cervonic廿二碳六烯酸（DHA）22：64,7,10,13,16,193,6,9,12,15,18ω-3魚油動(dòng)物只能合成ω9及ω7系的多不飽和脂肪酸，不能合成ω6及ω3系多不飽和脂肪酸。第一節(jié)脂類的消化與吸收

脂類的消化條件

①

乳化劑---膽汁酸鹽；②酶的催化作用

部位

主要在小腸上段

消化酶

胰脂酶(pancreaticlipase)

輔酯酶(colipase)

胰磷脂酶A2(phospholipaseA2)

膽固醇酯酶(cholesterylesterase)消化產(chǎn)物

甘油一酯（MG)、FFA、膽固醇、溶血磷脂消化過程及相應(yīng)的酶

乳化消化酶甘油三酯產(chǎn)物食物中的脂類2-甘油一酯+2FFA磷脂溶血磷脂+FFA磷脂酶A2膽固醇酯膽固醇酯酶膽固醇+FFA

胰脂酶輔脂酶

微團(tuán)輔脂酶是胰脂酶對(duì)脂肪消化不可缺少的蛋白質(zhì)輔因子，輔脂酶本身不具脂肪酶的活性，但它具有與脂肪及胰脂酶結(jié)合的結(jié)構(gòu)域。它與胰脂酶結(jié)合是通過氫鍵進(jìn)行的，與脂肪通過疏水鍵進(jìn)行結(jié)合。輔脂酶膽汁酸鹽作用：是較強(qiáng)的乳化劑，可增加消化酶對(duì)脂類的接觸面積，有利于脂類的消化和吸收。膽汁酸鹽的作用胰酯酶輔脂酶：能與胰脂酶及脂肪結(jié)合，增加胰脂酶活性，促進(jìn)脂肪水解。胰磷脂酶A2膽固醇酯酶脂肪與類脂的消化產(chǎn)物，包括甘油一酯、脂肪酸、膽固醇及溶血磷脂等以及中鏈脂肪酸（6～10C）及短鏈脂肪酸（2～4C）構(gòu)成的甘油三酯與膽汁酸鹽，形成混合微團(tuán)，被腸粘膜細(xì)胞吸收。脂類的吸收部位十二指腸下段及空腸上段方式中鏈及短鏈脂酸構(gòu)成的TG

乳化

吸收

脂肪酶甘油+FFA門靜脈

血循環(huán)腸粘膜細(xì)胞長(zhǎng)鏈脂酸及2-甘油一酯

腸粘膜細(xì)胞（酯化成TG）膽固醇及游離脂酸

腸粘膜細(xì)胞（酯化成CE）淋巴管

血循環(huán)乳糜微粒（CM)

TG、CE、PL

+載脂蛋白(apo)

B48、C、AⅠ、AⅣ溶血磷脂及游離脂酸

腸粘膜細(xì)胞（酯化成PL）吸收第二節(jié)脂肪的分解代謝

一、脂肪的動(dòng)員

定義

貯存于脂肪細(xì)胞中的甘油三酯在激素敏感脂肪酶（HSL）的催化下水解并釋放出脂肪酸，供給全身各組織細(xì)胞攝取利用的過程稱為脂肪動(dòng)員。關(guān)鍵酶

激素敏感脂肪酶(HSL)脂解激素能促進(jìn)脂肪動(dòng)員的激素，如胰高血糖素、去甲腎上腺素、ACTH、TSH等?？怪饧に匾蜃右种浦緞?dòng)員，如胰島素、前列腺素E2、煙酸等。激素敏感脂肪酶（HSL）是脂肪動(dòng)員的關(guān)鍵酶。主要受共價(jià)修飾調(diào)節(jié)。激素敏感脂肪酶-胰島素前列腺素E2煙酸+腎上腺素去甲腎上腺素胰高血糖素脂肪動(dòng)員過程脂解激素-受體G蛋白ACATPcAMPPKA+++HSLa(無活性)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脂肪動(dòng)員的結(jié)果：生成三分子的自由脂肪酸（FFA）和一分子的甘油。甘油可在血液循環(huán)中自由轉(zhuǎn)運(yùn)，而脂肪酸進(jìn)入血液循環(huán)后須與清蛋白結(jié)合成為復(fù)合體再轉(zhuǎn)運(yùn)。脂肪動(dòng)員生成的甘油主要轉(zhuǎn)運(yùn)至肝臟再磷酸化為3-磷酸甘油后進(jìn)行代謝。

二、甘油的氧化分解

肝、腎、腸等含甘油激酶可以利用甘油；

脂肪細(xì)胞及骨骼肌細(xì)胞缺乏甘油激酶不能利用甘油。

脂肪動(dòng)員生成的甘油，主要經(jīng)血循環(huán)轉(zhuǎn)運(yùn)至肝進(jìn)行代謝。1．甘油在甘油磷酸激酶的催化下，磷酸化為3-磷酸甘油：甘油磷酸激酶甘油+ATP3-磷酸甘油+ADP2．3-磷酸甘油在3-磷酸甘油脫氫酶的催化下，脫氫氧化為磷酸二羥丙酮：3-磷酸甘油脫氫酶3-磷酸甘油NAD+磷酸二羥丙酮NADH+H+三、脂肪酸的β-氧化

組織：除腦組織外,大多數(shù)組織均可進(jìn)行，其中肝、肌肉最活躍。

亞細(xì)胞：胞液、線粒體

部位

脂肪酸的活化

——脂酰CoA的生成（胞液）脂酰CoA合成酶

ATPAMPPPi*脂酰CoA合成酶存在于內(nèi)質(zhì)網(wǎng)及線粒體外膜上

+CoA-SH

在脂肪酸的活化過程中消耗了兩個(gè)高能磷酸鍵，反應(yīng)平衡常數(shù)幾乎等于1。但是在體內(nèi)焦磷酸（PPi）很快被焦磷酸酶水解成無機(jī)磷酸，可以保證反應(yīng)的進(jìn)行。

借助于兩種肉堿脂酰轉(zhuǎn)移酶同工酶（酶Ⅰ和酶Ⅱ）催化的移換反應(yīng)以及肉堿-脂酰肉堿轉(zhuǎn)位酶催化的轉(zhuǎn)運(yùn)反應(yīng)才能將胞液中產(chǎn)生的脂酰CoA轉(zhuǎn)運(yùn)進(jìn)入線粒體。其中，肉堿脂肪酰轉(zhuǎn)移酶Ⅰ是脂肪酸

-氧化的關(guān)鍵酶。2.脂酰CoA進(jìn)入線粒體脂酰CoA進(jìn)入線粒體的過程

胞液外膜內(nèi)膜基質(zhì)

*酶ⅠRCO~SCoA

HSCoA

肉堿RCO-肉堿

轉(zhuǎn)位酶RCO-肉堿

酶ⅡRCO~SCoA

肉堿HSCoA

關(guān)鍵酶肉堿的結(jié)構(gòu)3.脂肪酸的β-氧化亞細(xì)胞部位：線粒體基質(zhì)

-氧化過程由四個(gè)連續(xù)的酶促反應(yīng)組成：

①脫氫；②水化；③再脫氫；④硫解。

-氧化循環(huán)的反應(yīng)過程①脫氫脂酰CoA脫氫酶

R-CH2-CH2-CH2-CO~SCoAFAD

FADH2R-CH2-CH=CH-CO~SCoA④硫解硫解酶

-2CCH3-CO~SCoAHSCoA②水化水化酶

H2OR-CH2-CH(OH)-CH2-CO~SCoA③再脫氫L-β-羥脂酰CoA脫氫酶R-CH2-CO-CH2-CO~SCoANADH+H+

NAD+

脂酸的β氧化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H2OFADFADH2β酮脂酰CoA

硫解酶CoA-SH

氧

化

的

生

化

歷

程

乙酰CoAFADFADH2

NAD+NADHRCH2CH2CO-SCoA脂酰CoA脫氫酶脂酰CoA

β-烯脂酰CoA水化酶

β-羥脂酰CoA脫氫酶

β-酮酯酰CoA硫解酶RCHOHCH2CO~ScoARCOCH2CO-SCoARCH=CH-CO-SCoA+CH3CO~SCoAR-CO~ScoAH2O

CoASHTCA

乙酰CoA

乙酰CoA

乙酰CoAATPH20呼吸鏈H20呼吸鏈

乙酰CoA

乙酰CoA

乙酰CoA

乙酰CoA

NADH+H+

FADH2

H2O呼吸鏈

2ATPH2O呼吸鏈

3ATP乙酰CoA徹底氧化三羧酸循環(huán)生成酮體肝外組織氧化利用脂酰CoA脫氫酶L(+)-β羥脂酰CoA脫氫酶

NAD+NADH+H+⊿--烯酰CoA

水化酶2H2OFADFADH2

β酮脂酰CoA

硫解酶CoA-SH脂酰CoA合成酶肉堿轉(zhuǎn)運(yùn)載體ATPCoASHAMPPPiH2O呼吸鏈2ATPH2O呼吸鏈3ATP線粒體膜TAC

活化：消耗2個(gè)高能磷酸鍵

β氧化：

每輪循環(huán)

四個(gè)重復(fù)步驟：脫氫、水化、再脫氫、硫解產(chǎn)物：1分子乙酰CoA1分子少兩個(gè)碳原子的脂酰CoA1分子NADH+H+1分子FADH2

4.脂肪酸氧化的能量生成

——以16碳軟脂酸的氧化為例7輪循環(huán)產(chǎn)物：8分子乙酰CoA7分子NADH+H+7分子FADH2能量計(jì)算：

生成ATP

8×12+7×3+7×2=131

凈生成ATP

131–2=129軟脂酸與葡萄糖在體內(nèi)氧化產(chǎn)生ATP的比較軟脂酸葡萄糖以1mol計(jì)129ATP38ATP以100g計(jì)50.4ATP21.1ATP能量利用效率68%68%在線粒體基質(zhì)內(nèi)進(jìn)行；由脂肪酸氧化酶系催化，反應(yīng)不可逆；脂肪酸僅需活化一次，消耗一個(gè)ATP的兩個(gè)高能鍵；乙酰CoA由肉毒堿運(yùn)入線粒體;限速酶：肉毒堿酯酰基轉(zhuǎn)移酶-Ⅰ；包括脫氫、加水、再脫氫、硫解四個(gè)重復(fù)步驟;每循環(huán)一次，生成一分子FADH2，一分子NADH，一分子乙酰CoA和一分子減少兩個(gè)碳原子的脂酰CoA。脂肪酸

-氧化循環(huán)的特點(diǎn)：

脂肪酸的其他氧化方式不飽和脂肪酸的氧化脂肪酸的α－氧化脂肪酸的ω－氧化奇數(shù)碳原子脂肪酸的氧化

1.不飽和脂肪酸的氧化含有雙鍵的不飽和脂肪酸也可以在線粒體中進(jìn)行β-氧化。但還需要有兩個(gè)異構(gòu)酶參與：

烯脂酰CoA異構(gòu)酶:把可能出現(xiàn)在β和γ位碳原子之間的雙鍵(3順式)轉(zhuǎn)變成α和β位之間的雙鍵（2反式）。

羥脂酰CoA表構(gòu)酶:把可能出現(xiàn)在β位碳原子上的D型羥基轉(zhuǎn)變?yōu)長(zhǎng)型。

不飽和脂酸

β氧化

順

3-烯酰CoA順

2-烯酰CoA反

2-烯酰CoA

3順-

2反烯酰CoA

異構(gòu)酶β氧化L(+)-β羥脂酰CoAD(-)-β羥脂酰CoAD(-)-β羥脂酰CoA

表構(gòu)酶H2O亞油酰CoA（⊿9順，⊿12順）3次β氧化十二碳二烯脂酰CoA（⊿3順，⊿6順）十二碳二烯脂酰CoA（⊿2反，⊿6順）⊿3順,⊿2反-烯脂酰

CoA異構(gòu)酶2次β氧化八碳烯脂酰CoA（⊿2順）D(+)-β-羥八碳脂酰CoA

L(-)-β-羥八碳脂酰CoA4乙酰CoA

4次β氧化

β-羥脂酰CoA

表構(gòu)酶烯脂酰CoA

水化酶12CH3cOHOSCoA32、α-氧化

在哺乳動(dòng)物的腦和肝細(xì)胞中發(fā)現(xiàn)，由微粒體氧化酶系催化。當(dāng)脂肪酸進(jìn)行α-氧化時(shí)，每一次氧化從脂肪酸的羧基端只失去一個(gè)碳原子，產(chǎn)生縮短一個(gè)碳原子的脂肪酸和CoA。

脂肪酸的α-氧化作用

由加單氧酶催化α-碳原子羥化，然后經(jīng)脫羧酶作用，從脂肪酸的羧基末端失去一個(gè)C原子，生成比原來少一個(gè)碳原子的脂肪酸，RCH2COO-RCH(OH)COO-RCOCOO-RCOO-CO2O2NAD+NADH+H+NAD+NADH+H+RCH(OOH)COO-CO2RCHOO2NAD+NADH+H+過氧化羥化3、ω-氧化

一些中長(zhǎng)鏈（8－12C）脂肪酸，在肝微粒體氧化酶系催化下，通過ω-氧化途徑進(jìn)行氧化分解。

ω-氧化首先使遠(yuǎn)離羧基的末端碳原子，即ω碳原子氧化，生成α，ω二羧酸，然后再在脂肪酸兩端同時(shí)進(jìn)行β-氧化降解，最后生成琥珀酰CoA。

脂肪酸的ω氧化作用脂肪酸的ω-氧化指脂肪酸的末端甲基（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-二羧酸的過程。CH3(CH2)nCOO-HOCH2(CH2)nCOO-OHC(CH2)nCOO--OOC(CH2)nCOO-O2NAD(P)+NAD(P)H+H+NAPD+NADPH+H+NAD(P)+NAD(P)H+H+混合功能氧化酶醇酸脫氫酶醛酸脫氫酶

4、奇數(shù)碳脂肪酸的氧化L-甲基丙二酸單酰CoA消旋酶

變位酶5

-脫氧腺苷鈷胺素琥珀酰CoA

奇數(shù)碳脂肪酸CH3CH2CO~CoA

-氧化

丙酰CoA羧化酶（生物素）ADP+PiD-甲基丙二酸單酰CoAATP+CO2經(jīng)三羧酸循環(huán)途徑→丙酮酸羧化支路→糖有氧氧化途徑徹底氧化分解四、酮體的代謝酮體的定義

脂肪酸在肝臟中不完全氧化的中間產(chǎn)物，是β－羥丁酸（約占總量70％、乙酰乙酸（約占30％）和丙酮（含量極微）的統(tǒng)稱。原料：乙酰CoA血漿水平：0.03~0.5mmol/L（0.3~5mg/dl）代謝定位：生成：肝細(xì)胞線粒體利用：肝外組織（心、腎、腦、骨骼肌等）線粒體限速酶:

HMGCoA合成酶酮體（KB）(1)兩分子乙酰CoA在乙酰乙酰CoA硫解酶的催化下，縮合生成一分子乙酰乙酰CoA。乙酰乙酰CoA硫解酶2×(乙酰CoA)酮體生成的反應(yīng)過程：

(2)乙酰乙酰CoA再與1分子乙酰CoA縮合，生成HMG-CoA。HMG-CoA合酶是酮體生成的關(guān)鍵酶。

HMG-CoA合酶*CoASH

(3)HMG-CoA裂解生成1分子乙酰乙酸和1分子乙酰CoA。HMG-CoA裂解酶

(4)乙酰乙酸在

-羥丁酸脫氫酶的催化下，加氫還原為

-羥丁酸。β-羥丁酸脫氫酶NAD+NADH+H+(5)乙酰乙酸自發(fā)脫羧或由酶催化脫羧生成丙酮。CO2

酮體的利用部位:肝外組織（心肌、骨骼肌、大腦）特點(diǎn):“肝內(nèi)生酮肝外用”

琥珀酰CoA轉(zhuǎn)硫酶（主要存在于心、腎、腦和骨骼肌細(xì)胞的線粒體中）乙酰乙酸硫激酶（主要存在于心、腎、腦細(xì)胞線粒體中）。

利用酮體的酶

心、腎、腦、骨骼肌細(xì)胞心、腎、腦細(xì)胞β羥丁酸-NAD+NADH+H

HSCoA+ATP乙酰乙酸琥珀酰CoA乙酰乙酸硫激酶琥珀酰CoA轉(zhuǎn)硫酶AMP+PPi乙酰乙酰CoA琥珀酸硫解酶2×乙酰CoA三羧酸循環(huán)+

β-羥丁酸脫氫酶

當(dāng)由琥珀酰CoA轉(zhuǎn)硫酶催化進(jìn)行氧化利用時(shí)，乙酰乙酸可凈生成24分子ATP，

-羥丁酸可凈生成27分子ATP；而由乙酰乙酸硫激酶催化進(jìn)行氧化利用時(shí)，乙酰乙酸則可凈生成22分子ATP，

-羥丁酸可凈生成25分子ATP

。各組織依賴的主要能源物質(zhì)葡萄糖脂肪酸酮體紅細(xì)胞+大腦++肌肉+(劇烈運(yùn)動(dòng))+(休息時(shí))+肝臟++

酮體生成的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。酮體利用的增加可減少糖的利用，有利于維持血糖水平恒定，節(jié)省蛋白質(zhì)的消耗。

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(dòng)員

飽食

胰島素

進(jìn)入肝的脂酸

脂酸β氧化

酮體生成

饑餓

脂肪動(dòng)員

FFA

胰高血糖素等脂解激素

酮體生成

脂酸β氧化（2）肝細(xì)胞糖原含量及代謝的影響糖代謝旺盛

FFA主要生成TG及磷脂

乙酰CoA

+乙酰CoA羧化酶

丙二酰CoA

反之，糖代謝減弱，脂酸β氧化及酮體生成均加強(qiáng)。丙二酰CoA競(jìng)爭(zhēng)性抑制肉堿脂酰轉(zhuǎn)移酶，抑制脂酰CoA進(jìn)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(jìn)入線粒體

酮癥酸中毒在正常情況下，肝臟中產(chǎn)生酮體的速度和肝外組織分解酮體的速度處于動(dòng)態(tài)平衡中。血液中酮體含量很少。但在有些情況下，肝中產(chǎn)生的酮體多于肝外組織的消耗量，因而在體內(nèi)積存,引起酮病。血中酮體含量升高,酮體還可隨乳、尿排出體外。由于酮體主要成分是酸性的物質(zhì)，其大量積存的結(jié)果常導(dǎo)致動(dòng)物酸堿平衡失調(diào)，引起酸中毒。

第三節(jié)脂肪的合成代謝肝、小腸和脂肪組織是主要的合成脂肪的組織器官，其合成的亞細(xì)胞部位主要在胞液。

一、脂肪酸的合成原料：乙酰CoA（葡萄糖氧化分解后產(chǎn)生的）；

NADPH（主要來自磷酸戊糖途徑）

部位：胞液酶：脂肪酸合成酶系直接產(chǎn)物：軟脂酸軟脂酸的合成（1）脂肪酸合成酶系和脂?；d體蛋白（ACP）（2）乙酰CoA運(yùn)轉(zhuǎn)：檸檬酸－丙酮酸循環(huán)（3）乙酰CoA活化：丙二酸單酰ACP的形成（4）脂肪酸生物合成的反應(yīng)歷程N(yùn)ADPH的來源

磷酸戊糖途徑（主要來源）

合成原料來源乙酰CoA的主要來源乙酰CoA全部在線粒體內(nèi)產(chǎn)生，通過檸檬酸-丙酮酸循環(huán)出線粒體。乙酰CoA氨基酸G（主要）1.乙酰CoA轉(zhuǎn)運(yùn)出線粒體檸檬酸-丙酮酸循環(huán)2．丙二酸單酰CoA的合成：在關(guān)鍵酶乙酰CoA羧化酶的催化下，將乙酰CoA羧化為丙二酸單酰CoA。乙酰CoA羧化酶（生物素）*CH3CO~SCoAADP+PiHCO3-

+H++ATPHOOC-CH2-CO~SCoA

長(zhǎng)鏈脂酰CoA-檸檬酸異檸檬酸+乙酰CoA羧化酶是脂酸合成的限速酶，存在于胞液中，其輔基是生物素，Mn2+是其激活劑。酶-生物素-CO2

+乙酰CoA

酶-生物素+丙二酰CoA

總反應(yīng)式

丙二酰CoA

+ADP+PiATP+HCO3-

+乙酰CoA酶-生物素+HCO3ˉ

酶-生物素-CO2ADP+PiATP3．脂肪酸合成循環(huán)：脂肪酸合成過程是一循環(huán)反應(yīng)過程。每次循環(huán)反應(yīng)，延長(zhǎng)兩個(gè)碳原子。合成反應(yīng)由脂肪酸合成酶系催化。在低等生物中，脂肪酸合成酶系是一種由1分子脂?；d體蛋白（ACP）和7種酶單體所構(gòu)成的多酶復(fù)合體。原核生物的脂肪酸合成酶系HS-ACP

-酮脂肪酰合酶-SH

-酮脂肪酰還原酶,-烯脂肪酰水化酶,-烯脂肪酰還原酶丙二酰單酰轉(zhuǎn)移酶長(zhǎng)鏈脂肪酰硫解酶脂肪酰轉(zhuǎn)移酶E3E4E5E6E2E1E7邊緣巰基中心巰基但在高等動(dòng)物中，脂肪酸合成酶系則是由一條多肽鏈構(gòu)成的多功能酶，通常以二聚體形式存在，每個(gè)亞基都含有一ACP結(jié)構(gòu)域。

三個(gè)結(jié)構(gòu)域：底物進(jìn)入縮合單位、還原單位、軟脂酰釋放單位

?；d體蛋白(ACP)，其輔基是4′-磷酸泛酰氨基乙硫醇，是脂?；d體。脂

肪

酸

合

成

循

環(huán)①乙?；D(zhuǎn)移②丙二酸單?；D(zhuǎn)移③縮合④加氫⑤脫水⑥再加氫⑦?；D(zhuǎn)移脂肪酸的合成從乙酰CoA及丙二酰CoA合成長(zhǎng)鏈脂酸，是一個(gè)重復(fù)加成過程，每次延長(zhǎng)2個(gè)碳原子。各種生物合成脂酸的過程基本相似。丁酰CoA

ＯCH3CH2CH2C-SACPOCH3COCH2C-SACPβ-酮丁酰ACP||OCH3C~SACP乙酰ACP||+β-羥丁酰ACP脫水酶

β-酮丁酰ACP還原酶

NADP+NADPHCoASHOOHO-C-CH2C-S-ACP

丙二酸單酰-ACP||||OHOCH3-CH-CH2-C-S-ACPβ-羥丁酰-ACP||||OCH3CHCH-C-S-ACP=α,β-烯丁酰ACP||H2Oβ-烯丁酰ACP還原酶NADP+NADPH縮合酶

脂肪酸生物合成的反應(yīng)歷程β-烯丁酰ACPCH3COCH2C0-SACP

丁酰ACPCH3CH(OH)CH2C0-SACP

CH3CH=CH2C0-SACPCH3CH2CH2C0-SACP

β-酮丁酰ACPβ-羥丁酰ACPCH3COCoACH3COACPHOOCCH3COACPHOOCCH3COCoACH3COCoACO2+ACPC2C2C2C2C2C2NADPHNADP+NADP+NADPHH2OCH3(CH2)14C0-SACP+CO2ACP①②縮合③還原④脫水⑤⑥再還原軟脂肪酸⑦硫解①合成所需原料為乙酰CoA，直接生成的產(chǎn)物是軟脂酸，合成一分子軟脂酸，需七分子丙二酸單酰CoA和一分子乙酰CoA；②在胞液中進(jìn)行，關(guān)鍵酶是乙酰CoA羧化酶；脂肪酸合成的特點(diǎn)③合成為一耗能過程，每合成一分子軟脂酸，需消耗15分子ATP（8分子用于轉(zhuǎn)運(yùn)，7分子用于活化）；④需NADPH作為供氫體，對(duì)糖的磷酸戊糖旁路有依賴性。

乙酰CoA＋7丙二酸單酰CoA＋14NADPH＋14H+＋H2O軟脂酸＋14NADP+＋7CO2＋7H2O＋8CoA-SH脂肪酸合成酶系（7次循環(huán)）軟脂酸合成的總反應(yīng)軟脂酸的合成總圖1.

代謝物的調(diào)節(jié)作用乙酰CoA羧化酶的別構(gòu)調(diào)節(jié)物抑制劑：軟脂酰CoA及其他長(zhǎng)鏈脂酰CoA激活劑：檸檬酸、異檸檬酸進(jìn)食糖類而糖代謝加強(qiáng)，NADPH及乙酰CoA供應(yīng)增多，有利于脂酸的合成。大量進(jìn)食糖類也能增強(qiáng)各種合成脂肪有關(guān)的酶活性從而使脂肪合成增加。

脂酸合成的調(diào)節(jié)2.

激素調(diào)節(jié)+

脂酸合成

胰島素

胰高血糖素腎上腺素生長(zhǎng)素脂酸合成﹣﹣TG合成乙酰CoA羧化酶的共價(jià)調(diào)節(jié)

胰高血糖素：激活PKA，使之磷酸化而失活胰島素：通過磷蛋白磷酸酶，使之去磷酸化而復(fù)活

脂肪酸碳鏈的延長(zhǎng)和脫飽和（一）脂肪酸碳鏈的延長(zhǎng)

脂肪酸合成酶系的主要產(chǎn)物是16碳的飽和脂肪酸軟脂酸。由軟脂酸延長(zhǎng)可以得到更長(zhǎng)碳鏈的脂肪酸。碳鏈延長(zhǎng)的酶系存在于肝細(xì)胞的微粒體系統(tǒng)（內(nèi)質(zhì)網(wǎng)系）和線粒體內(nèi)。

微粒體系統(tǒng)

以丙二酸單酰CoA作為二碳單位的供體,由NADPH供氫,經(jīng)過縮合、還原、脫水、再還原等反應(yīng),循環(huán)往復(fù),每次循環(huán)延長(zhǎng)二個(gè)碳原子，但脂?；皇桥cACP的巰基,而是與CoA的巰基相連。延長(zhǎng)物以十八碳的硬脂酸為主。

線粒體系統(tǒng)

與脂肪酸的β-氧化的逆反應(yīng)相似，軟酯酰CoA首先與乙酰CoA縮合成β-酮硬脂酰CoA，然后經(jīng)還原、脫水、再還原,生成多兩個(gè)碳原子的硬脂酰CoA，但是還原氫是由NADPH供給的。通過這種方式,每一次循環(huán)延長(zhǎng)兩個(gè)碳原子，可以衍生出24至26個(gè)碳原子的脂肪酸，但以18碳的硬脂酸為多。線粒體和內(nèi)質(zhì)網(wǎng)中脂肪酸碳鏈的延長(zhǎng)脂肪酸碳鏈延長(zhǎng)的不同方式細(xì)胞內(nèi)進(jìn)行部位動(dòng)物植物線粒體內(nèi)質(zhì)網(wǎng)葉綠體、前質(zhì)體內(nèi)質(zhì)網(wǎng)加入的二碳單位酯?；d體電子供體乙酰CoA丙二酸單酰CoA丙二酸單酰CoACoACoAACPNAD(P)HNADPHNADPH

不明確

不飽和脂酸的合成動(dòng)物：有Δ4、Δ5、Δ8、Δ9去飽和酶，鑲嵌在內(nèi)質(zhì)網(wǎng)上，脫氫過程有線粒體外電子傳遞系統(tǒng)參與。植物：有Δ9、Δ12、Δ15

去飽和酶H++NADHNAD+E-FADE-FADH2Fe2+Fe3+Fe2+Fe3+油酰CoA+2H2O硬脂酰CoA+O2NADH-cytb5

還原酶去飽和酶

Cytb5

必需脂肪酸

機(jī)體缺乏△9以上的脫飽和酶,不能合成多不飽和脂肪酸,主要有亞油酸（18:2,△9,12）、亞麻酸（18:3,△9,12,15）和花生四烯酸（20:4，△5,8,11,14），而必須從食物中獲得。稱為必需脂肪酸。

軟脂酸合成與分解的區(qū)別區(qū)別點(diǎn)合成分解亞細(xì)胞部位胞液線粒體?；d體ACPCoA二碳片斷丙二酰CoA乙酰CoA還原當(dāng)量NADPHFAD、NAD+HCO3-和檸檬酸需要不需要能量變化消耗7ATP＋14NADPH產(chǎn)生129ATP

二、3-磷酸甘油的生成合成甘油三酯所需的3-磷酸甘油主要由下列兩條途徑生成：

1．由糖代謝生成（脂肪細(xì)胞、肝）：3-磷酸甘油脫氫酶NADH+H+磷酸二羥丙酮3-磷酸甘油NAD+2．由脂肪動(dòng)員生成（肝）：

脂肪動(dòng)員生成的甘油被轉(zhuǎn)運(yùn)至肝后進(jìn)行處理。甘油磷酸激酶甘油ATP3-磷酸甘油ADP三、脂肪的合成

1．甘油一酯途徑

在小腸粘膜上皮內(nèi)，消化吸收的甘油一酯可作為合成甘油三酯的前體，再與2分子的脂酰CoA經(jīng)轉(zhuǎn)?；复呋磻?yīng)生成甘油三酯。甘油一酯合成途徑：

2、甘油二酯途徑

肝細(xì)胞和脂肪細(xì)胞在轉(zhuǎn)酰基酶作用下，α-磷酸甘油加上2分子脂酰CoA轉(zhuǎn)變成磷脂酸，即二脂酰甘油磷酸，后者再在磷脂酸磷酸酶作用下，水解脫去磷酸生成1，2-甘油二酯，然后在轉(zhuǎn)?；复呋?再加1分子脂酰基即生成甘油三酯。甘

油

二

酯

途

徑

第四節(jié)磷脂的代謝

一、甘油磷脂的代謝（一）甘油磷脂的基本結(jié)構(gòu)：CH2-O-CO-R'R"-CO-O-CHCH2-O-PO3H-X||機(jī)體內(nèi)幾類重要的甘油磷脂(cephalin)(lecithin)磷脂酰肌醇

(phosphatidylinositol)

磷脂酰絲氨酸(phosphatidylserine)心磷脂(cardiolipin)1.合成部位全身各組織內(nèi)質(zhì)網(wǎng)，肝、腎、腸等組織最活躍。2.

合成原料及輔因子脂酸、甘油、磷酸鹽、膽堿、絲氨酸、肌醇、ATP、CTP（二）甘油磷脂的合成代謝合成基本過程（1）甘油二酯合成途徑磷脂酰膽堿和磷脂酰乙醇胺通過此代謝途徑合成。合成過程中所需膽堿及乙醇胺以CDP-膽堿和CDP-乙醇胺的形式提供。

2．CDP-甘油二酯合成途徑：磷脂酰肌醇、磷脂酰絲氨酸和心磷脂通過此途徑合成。合成過程所需甘油二酯以CDP-甘油二酯的活性形式提供。CDP-甘油二酯合成途徑磷脂酸轉(zhuǎn)胞苷酸酶CTPPPiCDP-甘油二酯肌醇磷脂酰肌醇合成酶CMP磷脂酰肌醇磷脂酰絲氨酸CMP絲氨酸磷脂酰絲氨酸合成酶心磷脂CMP心磷脂合成酶磷脂酰甘油甘油磷脂的分解靠存在于體內(nèi)的各種磷脂酶將其分解為脂肪酸、甘油、磷酸等，然后再進(jìn)一步降解。（三）甘油磷脂的降解

PLA1PLA2PLCPLDPLB2PLB1磷脂酶

第五節(jié)膽固醇代謝

膽固醇的結(jié)構(gòu)

ABC1234567891011121315161718192021222324252627D環(huán)戊烷多氫菲14膽固醇的分布及生理功能分布：廣泛分布于全身各組織中形式：游離(Ch)；膽固醇酯(CE)。膽固醇的生理功能：生物膜的重要成分膽汁酸、類固醇激素及VD的前體一、膽固醇的合成組織定位：除成年動(dòng)物腦組織及成熟紅細(xì)胞外，幾乎全身各組織均可合成。肝、小腸為主。細(xì)胞定位：胞液、光面內(nèi)質(zhì)網(wǎng)（一）合成部位1分子膽固醇18乙酰CoA+36ATP+16(NADPH+H+)葡萄糖有氧氧化葡萄糖經(jīng)磷酸戊糖途徑乙酰CoA通過檸檬酸-丙酮酸循環(huán)出線粒體（二）合成原料（三）合成基本過程合成膽固醇的限速酶1.甲羥戊酸的合成2.

鯊烯的合成3.

膽固醇的合成

膽固醇合成的調(diào)節(jié)：

1．膳食因素：饑餓或禁食可抑制HMG-CoA還原酶的活性，使膽固醇的合成減少；攝取高糖、高飽和脂肪膳食后，HMG-CoA活性增加而導(dǎo)致膽固醇合成增多。

2．膽固醇及其衍生物的變構(gòu)調(diào)節(jié)：膽固醇及其氧化產(chǎn)物，如7

-羥膽固醇，25-羥膽固醇等可反饋抑制HMG-CoA還原酶的活性。3.共價(jià)修飾調(diào)節(jié)：HMG-CoA還原酶可被AMP依賴的蛋白激酶（AMPK）磷酸化修飾而轉(zhuǎn)變?yōu)闊o活性型。

4．激素：

胰島素和甲狀腺激素可通過誘導(dǎo)HMG-CoA還原酶的合成而使酶活性增加；胰高血糖素和糖皮質(zhì)激素則可抑制HMG-CoA還原酶的活性。二、膽固醇的轉(zhuǎn)化

膽固醇在肝中轉(zhuǎn)化為膽汁酸是膽固醇主要的代謝去路。初級(jí)膽汁酸是以膽固醇為原料在肝中合成的。主要的初級(jí)膽汁酸是膽酸和鵝脫氧膽酸。（一）轉(zhuǎn)化為膽汁酸：（二）轉(zhuǎn)化為類固醇激素合成器官：腎上腺皮質(zhì)睪丸卵巢腎上腺皮質(zhì)球狀帶、束狀帶及網(wǎng)狀帶可分別合成醛固酮、皮質(zhì)醇及雄激素。

（三）轉(zhuǎn)化為7-脫氫膽固醇膽固醇可以經(jīng)修飾后轉(zhuǎn)變?yōu)?-脫氫膽固醇,后者經(jīng)紫外線照射下,在皮下轉(zhuǎn)變?yōu)榫S生素D3。第六節(jié)血漿脂蛋白代謝

一、血脂定義

血漿所含脂類統(tǒng)稱血脂，包括：甘油三酯、磷脂、膽固醇及其酯以及游離脂酸。來源

外源性——從食物中攝取

內(nèi)源性——肝、脂肪細(xì)胞及其他組織合成后釋放入血正常成人空腹血脂的組成及含量正常血脂有以下特點(diǎn)：①血脂水平波動(dòng)較大，受膳食因素影響大；②血脂成分復(fù)雜；③通常以脂蛋白的形式存在，但自由脂肪酸是與清蛋白構(gòu)成復(fù)合體而存在。二、血漿脂蛋白的分類、組成與結(jié)構(gòu)1．電泳分類法：根據(jù)電泳遷移率的不同進(jìn)行分類，可分為四類：

乳糜微?！?/p>

-脂蛋白→前

-脂蛋白→

-脂蛋白。

?CM

前（一）分類：2．超速離心法：按脂蛋白密度高低進(jìn)行分類，也分為四類：

CM→VLDL→LDL→HDL。超速離心法CMVLDLLDLHDL電泳分類法

-脂蛋白乳糜微粒前

-脂蛋白

-脂蛋白血漿脂蛋白均由蛋白質(zhì)（載脂蛋白，apo）、甘油三酯(TG)、磷脂(PL)、膽固醇(Ch)及其酯(ChE)所組成。不同的脂蛋白僅有含量上的差異而無本質(zhì)上的不同。組成：血漿脂蛋白的分類、性質(zhì)及組成CMVLDLLDLHDL密度＜0.950.95~1.0061.006~1.0631.063~1.210組成脂類含TG最多，80~90%含TG50~70%含膽固醇及其酯最多，40~50%含脂類50%蛋白質(zhì)最少,1%5~10%20~25%最多，約50%載脂蛋白組成apoB48、E

AⅠ、AⅡAⅣ、CⅠCⅡ、CⅢapoB100、CⅠ、CⅡCⅢ、EapoB100apoAⅠ、AⅡ血漿脂蛋白的組成特點(diǎn)乳糜微粒中，含TG90%以上；VLDL中的TG也達(dá)50%以上；LDL主要含Ch及ChE，約占40%～50%；HDL中載脂蛋白（主要為apoAⅠ）的含量則占50%，此外，Ch、ChE及PL的含量也較高。血漿脂蛋白的結(jié)構(gòu)

疏水性較強(qiáng)的TG及膽固醇酯位于內(nèi)核。具極性及非極性基團(tuán)的載脂蛋白、磷脂、游離膽固醇，以單分子層借其非極性疏水基團(tuán)與內(nèi)部疏水鏈相聯(lián)系，極性基團(tuán)朝外。血漿脂蛋白

載脂蛋白定義

載脂蛋白(apo)指血漿脂蛋白中的蛋白質(zhì)部分。種類（18種）apoA:AⅠ、AⅡ、AⅣapoB:B100、B48

apoC:CⅠ、CⅡ、CⅢapoDapoE

⑴apoA：目前發(fā)現(xiàn)有四種亞型，即apoAⅠ，apoAⅡ，apoAⅣ，apoAⅤ。apoAⅠ和apoAⅡ主要存在于HDL中。⑵apoB：有兩種亞型，即在肝細(xì)胞內(nèi)合成的apoB100；小腸粘膜細(xì)胞內(nèi)合成的apoB48。apoB100主要存在于LDL中，而apoB48主要存在于CM中。⑶apoC：有四種亞型，即apoCⅠ，apoCⅡ，apoCⅢ，apoCⅣ。VLDL主要存在的載脂蛋白是apoB100和apoCⅢ。⑷apoD：只有一種。⑸apoE：有三種亞型，即apoE2，apoE3，apoE4。③

載脂蛋白可調(diào)節(jié)脂蛋白代謝關(guān)鍵酶活性：AⅠ激活LCAT(卵磷酯膽固醇脂轉(zhuǎn)移酶)CⅡ激活LPL(脂蛋白脂肪酶)AⅣ輔助激活LPLCⅢ抑制LPLAⅡ激活HL(肝脂肪酶)②

載脂蛋白可參與脂蛋白受體的識(shí)別：AⅠ識(shí)別HDL受體B100，E識(shí)別LDL受體①

結(jié)合和轉(zhuǎn)運(yùn)脂質(zhì)，穩(wěn)定脂蛋白的結(jié)構(gòu)

功能：人血漿載脂蛋白的結(jié)構(gòu)、功能及含量載脂蛋白分子量氨基酸數(shù)分布功能血漿含量(mg/dl)AⅠ28300243HDL激活LCAT，識(shí)別HDL受體123.8±4.7AⅡ1750077×2HDL穩(wěn)定HDL結(jié)構(gòu)，激活HL33±5AⅣ46000371HDL,CM輔助激活LPL17±2B1005127234536VLDL,LDL識(shí)別LDL受體87.3±14.3B482640002152CM促進(jìn)CM合成?CⅠ650057CM,VLDL,LDL激活LCAT？7.8±2.4CⅡ880079CM,VLDL,LDL激活LPL5.0±1.8CⅢ890079CM,VLDL,LDL抑制LPL，抑制肝apoE受體11.8±3.6D22000169HDL轉(zhuǎn)運(yùn)膽固醇酯10±4E34000299CM,VLDL,LDL識(shí)別LDL受體3.5±1.2J70000427HDL結(jié)合轉(zhuǎn)運(yùn)脂質(zhì)，補(bǔ)體激活10(

)5000004529LP(

)抑制纖溶酶活性0~120CETP64000493HDL轉(zhuǎn)運(yùn)膽固醇酯0.19±0.05PTP69000？HDL轉(zhuǎn)運(yùn)磷脂?三、血漿脂蛋白的代謝（一）乳糜微粒來源小腸合成的TG和合成及吸收的磷脂、膽固醇+apoB48

、

AⅠ、

AⅡ、AⅣ乳糜微粒的代謝（小腸合成）食物脂類消化吸收入小腸粘膜細(xì)胞合成TG，與apoB48等組裝形成新生CM經(jīng)胸導(dǎo)管入血成熟CM