1、第第 十二十二 章章脂脂 类类 代代 谢谢目的要求目的要求 掌握甘油三酯和脂肪酸分解代谢途径中的各步反掌握甘油三酯和脂肪酸分解代谢途径中的各步反应和催化反应的酶，关键酶的调节；酮体产生的应和催化反应的酶，关键酶的调节；酮体产生的原因和酮体的利用；饱和脂肪酸合成途径及途径原因和酮体的利用；饱和脂肪酸合成途径及途径中的调节酶。中的调节酶。熟悉磷脂和鞘脂的基本结构、种类、功能及生理熟悉磷脂和鞘脂的基本结构、种类、功能及生理意义以及它们的分解和合成代谢途径；胆固醇的意义以及它们的分解和合成代谢途径；胆固醇的结构、功能以及合成途径的主要步骤，胆固醇的结构、功能以及合成途径的主要步骤，胆固醇的去路及意义。
2、去路及意义。了解脂类的分类、结构、功能；不饱和脂肪酸的了解脂类的分类、结构、功能；不饱和脂肪酸的合成。合成。1.脂肪的动员脂肪的动员 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及甘油并释放入血以供其他组织氧化利并释放入血以供其他组织氧化利用的过程。用的过程。关键酶：脂肪酶关键酶：脂肪酶激素敏感性脂肪酶激素敏感性脂肪酶 促脂解激素：胰高血糖素、肾上腺素促脂解激素：胰高血糖素、肾上腺素 抗脂解激素：胰岛素抗脂解激素：胰岛素2.甘油的代谢甘油的代谢代谢部位：肝脏代谢部位：肝脏糖异生糖异生糖酵解糖酵解3.进入线粒体的转运进入线粒体的转运 脂肪
3、酸活化脂肪酸活化 脂酰脂酰CoA进入线粒体：进入线粒体：肉碱酰基转移酶肉碱酰基转移酶I 限速酶限速酶4.饱和脂肪酸的饱和脂肪酸的-氧化氧化-氧化氧化 首先于脂肪酸首先于脂肪酸-碳发生的氧化反应。脂酰碳发生的氧化反应。脂酰 CoA，经脱氢、加水、再脱氢、硫解，形成，经脱氢、加水、再脱氢、硫解，形成 少少2个碳的脂酰个碳的脂酰CoA和和1分子乙酰分子乙酰CoA。部部 位位 组组 织织：除脑组织外，大多数组织均可进：除脑组织外，大多数组织均可进 行，其中行，其中肝肝、肌肉肌肉最活跃。最活跃。亚细胞亚细胞：线粒体：线粒体 脂酸氧化的能量生成脂酸氧化的能量生成 以以16碳软脂酸的氧化为例碳软脂酸的氧化为
4、例活活 化：化：消耗消耗2个高能磷酸键个高能磷酸键 氧氧 化：化：每轮循环四个重复步骤：脱氢、每轮循环四个重复步骤：脱氢、水化、再脱氢、硫解水化、再脱氢、硫解 产物：产物：1分子乙酰分子乙酰CoA 1分子少两个碳原子的脂酰分子少两个碳原子的脂酰CoA 1分子分子NADH+H+1分子分子FADH2 7 轮循环产物：轮循环产物：8分子乙酰分子乙酰CoA 7分子分子NADH+H+7分子分子FADH2能量计算：能量计算：生成生成ATP 810+72.5+71.5=108 净生成净生成ATP 108 2=106 2n个碳的脂肪酸氧化：个碳的脂肪酸氧化：(10+2.5+1.5)x(n-1)+10-2=14
5、(n-1)+85.酮体酮体 乙酰乙酸、乙酰乙酸、-羟丁酸、丙酮三者总称羟丁酸、丙酮三者总称 生成：肝细胞线粒体生成：肝细胞线粒体 利用：肝外组织（心、肾、脑等）线粒体利用：肝外组织（心、肾、脑等）线粒体 前体：乙酰前体：乙酰CoA酮体生成的生理意义酮体生成的生理意义 酮体是肝脏输出能源的一种形式：酮体可通酮体是肝脏输出能源的一种形式：酮体可通过血脑屏障、肌肉毛细血管壁，是饥饿、缺过血脑屏障、肌肉毛细血管壁，是饥饿、缺氧时脑、肌肉组织的重要能源。氧时脑、肌肉组织的重要能源。释放释放CoASHCoASH保证脂肪酸保证脂肪酸-氧化持续进行氧化持续进行 长期饥饿、高脂低糖膳食、糖尿病，酮体生长期饥饿、
6、高脂低糖膳食、糖尿病，酮体生成超过肝外组织利用能力，血中酮体升高成超过肝外组织利用能力，血中酮体升高酮症酸中毒，酮尿。酮症酸中毒，酮尿。6.脂肪酸合成原料脂肪酸合成原料乙酰乙酰CoA（NADPH、ATP、HCO3、Mn2+）乙酰乙酰CoA的主要来源：的主要来源：葡萄糖葡萄糖 乙酰乙酰CoA主要在线粒体内产生，通过主要在线粒体内产生，通过柠檬酸柠檬酸-苹苹 果酸果酸-丙酮酸循环丙酮酸循环(citrate-malate-pyruvate cycle)出线粒体。出线粒体。NADPH的主要来源：的主要来源：磷酸戊糖途径磷酸戊糖途径 柠檬酸柠檬酸-苹果酸苹果酸-丙酮酸循环丙酮酸循环 7.丙二酸单酰丙二酸
7、单酰CoA的形成的形成 乙酰乙酰CoA羧化酶羧化酶 丙二酸单酰丙二酸单酰CoA抑制肉碱酰基转移酶抑制肉碱酰基转移酶I8.脂肪酸合成步骤脂肪酸合成步骤 从从乙酰乙酰CoA及及丙二酰丙二酰CoA合成长链脂酸，是一合成长链脂酸，是一个重复加成过程，每次延长个重复加成过程，每次延长2个碳原子。个碳原子。各种生物合成脂酸的过程基本相似：各种生物合成脂酸的过程基本相似：缩合、加氢（还原）、脱水、再加氢缩合、加氢（还原）、脱水、再加氢 酶：酶：脂肪酸合酶复合体脂肪酸合酶复合体 酰基载体：酰基载体：脂酰基载体蛋白（脂酰基载体蛋白（ACP）必需脂肪酸必需脂肪酸：亚油酸，亚麻酸亚油酸，亚麻酸 植物油植物油9.脂肪
8、、脂肪酸合成与分解的协同调控脂肪、脂肪酸合成与分解的协同调控 细胞水平的区域化调控细胞水平的区域化调控脂肪酸合成不是脂肪酸分解的逆反应。脂肪酸合成不是脂肪酸分解的逆反应。脂肪酸合成在脂肪酸合成在胞质胞质，脂肪酸分解在，脂肪酸分解在线粒体线粒体中。中。脂肪酸和乙酰脂肪酸和乙酰CoA分别由不同系统进行转运分别由不同系统进行转运:脂肪酸脂肪酸：脂酰肉碱转运系统：脂酰肉碱转运系统乙酰辅酶乙酰辅酶A：柠檬酸：柠檬酸-苹果酸苹果酸-丙酮酸转运系统丙酮酸转运系统酶水平的调节酶水平的调节脂肪酸合成途径的限速酶：脂肪酸合成途径的限速酶：乙酰乙酰CoA羧化酶羧化酶 脂肪酸分解途径的限速酶：脂肪酸分解途径的限速酶：
9、肉碱酰基转移酶肉碱酰基转移酶I。脂肪酸合成旺盛时，乙酰脂肪酸合成旺盛时，乙酰CoA羧化酶产物羧化酶产物丙二酸丙二酸单酰单酰CoA抑制抑制肉碱酰基转移酶肉碱酰基转移酶I的活性，阻断脂肪的活性，阻断脂肪酸进入线粒体的转运，从而阻止脂肪酸的氧化分酸进入线粒体的转运，从而阻止脂肪酸的氧化分解，实现两条相反途径的协同调控。解，实现两条相反途径的协同调控。激素水平的调控激素水平的调控胰高血糖素、肾上腺素等促脂解激素胰高血糖素、肾上腺素等促脂解激素胰岛素抗脂解激素胰岛素抗脂解激素通过可逆通过可逆磷酸化磷酸化/脱磷酸化脱磷酸化作用对脂肪酸合成与分作用对脂肪酸合成与分解进行协同调控。解进行协同调控。乙酰CoA羧
10、化酶乙酰CoA羧化酶PATPADP蛋蛋白白激激酶酶H2OPi蛋蛋白白磷磷酸酸酶酶胰胰高高血血糖糖素素胰胰岛岛素素(+)(+)（无无活活性性）（有有活活性性）肾上腺素肾上腺素AMPCH2O-C-R1R2C-O-CHCH2O-P-OXOHO OO OO OPLA1 PLA2PLCPLD10.磷脂的分解代谢磷脂的分解代谢酶：磷脂酶酶：磷脂酶(phospholipase,PLA，同工酶，同工酶)产物：甘油，脂肪酸，磷酸，含氮碱，产物：甘油，脂肪酸，磷酸，含氮碱，中间产物中间产物磷脂酶磷脂酶 专一水解位专一水解位 产物产物A1 C1 R1+溶血磷脂溶血磷脂A2 C2 R2+溶血磷脂溶血磷脂C C3 甘油
11、二酯甘油二酯+磷酰胆碱磷酰胆碱D 磷酸与取代基间磷酯键磷酸与取代基间磷酯键 磷脂酸磷脂酸+取代基取代基 11.胆固醇的生物合成胆固醇的生物合成主要阶段：主要阶段：（4个阶段）个阶段）乙酰乙酰CoA（2C）MVA（二羟甲基戊酸二羟甲基戊酸，6C）IPP（异戊烯焦磷酸酯异戊烯焦磷酸酯，5C）鲨烯鲨烯（30C）胆固醇胆固醇（27C）关键酶：关键酶：HMG-CoA还原酶还原酶胆固醇的去路胆固醇的去路 胆固醇的母核胆固醇的母核环戊烷多氢菲在体内不环戊烷多氢菲在体内不能被降解，但侧链可被氧化、还原或降解，实现能被降解，但侧链可被氧化、还原或降解，实现胆固醇的转化。胆固醇的转化。转变为转变为胆汁酸胆汁酸(bile acid)（肝脏）（肝脏）转化为转化为类固醇激素类固醇激素（肾上腺皮质、睾丸、卵巢（肾上腺皮质、睾丸、卵巢等内分泌腺）等内分泌腺）转化为转化为7-脱氢胆固醇脱氢胆固醇（皮肤）（皮肤）维生素维生素D D
