第五章脂类代谢酮体是肝脏输出能源的一种形式。是脑组织的重要能源。可减少糖的利用，有利于维持血糖水平恒定，节省蛋白质的消耗。第四节磷脂的代谢Metabolism of Phospholipid 磷脂酰乙醇胺和磷脂酰胆碱的合成第五节胆固醇代谢Metabolism of Cholesterol 第六节  血浆脂蛋白代谢Metabolism of Lipoprotein 比较FA合成与分解的异同点脂酰CoA 柠檬酸二碳片段形式传递电子的辅酶酰基载体部位合成分解G如何转变成脂肪？磷脂定义含磷酸的脂类称磷酯。分类甘油磷脂——由甘油构成的磷酯（体内含量最多的磷脂）鞘磷脂——由鞘氨醇构成的磷脂FA FA Pi X 甘油FA Pi X 鞘氨醇一、甘油磷脂的代谢常为花生四烯酸X = 胆碱、水、乙醇胺、丝氨酸、肌醇、磷脂酰甘油等（一）甘油磷脂的组成、分类及结构疏水尾巴亲水头部机体内几类重要的甘油磷脂磷脂酰肌醇(phosphatidyl inositol) （二）甘油磷脂的合成最强器官：肝、肾部位：内质网原料：DG CDP-胆碱CDP-乙醇胺CDP-乙醇胺CMP 葡萄糖3-磷酸甘油磷脂酸1，2-甘油二酯CDP-胆碱CMP 2 RCOCoA 2 CoA Pi 转酰酶磷酸酯酶转移酶磷脂酰胆碱(CH3)3N-CH2-CH3-O P 磷脂酰乙醇胺H3N-CH2-CH3-O P -甘油二酯-甘油二酯（三）甘油磷脂的降解PLA1 PLA2 PLC PLD 磷脂酶(phospholipase , PLA) PIP2 PLC DAG + IP３磷脂酰丝氨酸* 胆固醇(cholesterol)结构固醇共同结构环戊烷多氢菲概述动物胆固醇(27碳) ACAT——脂酰CoA 胆固醇脂酰转移酶LCAT------卵磷脂胆固醇脂酰转移酶LCAT * 胆固醇的生理功能是生物膜的重要成分是合成胆汁酸、类固醇激素及维生素D等生理活性物质的前体。一、胆固醇的合成主要器官：肝70－80％、小肠10％（除脑、RBC外）部位：胞浆和内质网原料：乙酰CoA  供氢体：NADPH（原料）关键酶：HMG-CoA还原酶合成胆固醇的限速酶1. 甲羟戊酸的合成**活化：-2ATP **反复β氧化7次：7（FADH2+NADH）＝7(1.5+2.5)＝28ATP **8分子乙酰CoA进入TCAC：8×10＝80ATP 4. 脂酸氧化的能量生成——以16碳软脂酸的氧化为例净生成：80+28-2＝106ATP 肝外组织：－氧化大量的乙酰CoA 进入TCAC  不完全氧化肝脏：－氧化大量的乙酰CoA 进入TCAC 合成酮体血浆水平：0.03-0.5mmol/L(0.3-5mg/dl) （五）酮体（ketone bodies）的生成和利用概念：FA在肝中不完全氧化的中间产物，包括乙酰乙酸、－羟丁酸、丙酮，三者统称为酮体乙酰CoA 乙酰乙酰CoA HMG-CoA 乙酰乙酸HMGCoA合成酶-羟丁酸丙酮器官：肝直接原料：乙酰CoA 部位：肝细胞线粒体具体步骤：关键酶：HMG-CoA合成酶1. 酮体在肝细胞生成β-羟丁酸乙酰乙酸丙酮2. 酮体利用乙酰乙酸乙酰乙酰CoA  琥珀酰CoA转硫酶乙酰乙酰硫激酶肝外组织琥珀酰CoA 琥珀酸ATP、CoA AMP 乙酰CoA TCAC －羟丁酸酮体代谢的特点：肝内生酮，肝外利用肝脏中糖充足时，大量的乙酰CoA 进入TCAC 合成脂肪合成酮体糖的利用或来源不足时，脂肪动员↑、FA －氧化↑大量乙酰CoA 合成酮体进入TCAC 不完全氧化3. 酮体生成的生理意义三、脂酸的合成代谢合成路线图8乙酰CoA＋14（NADPH+H+）→→软脂酸加工改造体内所需各种非必需FA （一）软脂酸的合成1. 合成器官及部位主要器官：肝、脂肪部位：胞液2. 合成原料①乙酰CoA的主要来源乙酰CoA通过柠檬酸-丙酮酸循环出线粒体。乙酰CoA  氨基酸Glc（主要）乙酰CoA＋14（NADPH+H+）→→软脂酸②NADPH（供氢体）的来源磷酸戊糖途径、柠檬酸-丙酮酸循环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CoA  NADPH+H+ NADP+ 苹果酸酶乙酰CoA 柠檬酸裂解酶草酰乙酸柠檬酸-丙酮酸循环3. 软脂酸合成酶系及反应过程①丙二酰CoA合成1分子7分子以乙酰CoA形式参与以丙二酰CoA形式参与8乙酰CoA＋14（NADPH+H+）→→软脂酸限速酶，辅基为生物素柠檬酸软脂酰CoA 丙二酰CoA  乙酰CoA  乙酰CoA羧化酶（2）脂酸合成从乙酰CoA及丙二酰CoA合成长链脂酸，是一个重复加成过程，每次延长2个碳原子。各种生物合成脂酸的过程基本相似。软脂酸合成的总反应CH3COSCoA + 7 HOOCCH2COSCoA  + 14NADPH+H+ CH3(CH2)14COOH + 7 CO2 + 6H2O + 8HSCoA + 14NADP+  软脂酸合成酶* 软脂酸合成酶：大肠杆菌: 6种酶活性+ ACP（酰基载体蛋白）多酶体系高等动物7种酶活性+ ACP 串连在同一条多肽链上多功能酶三个结构域：底物进入缩合单位、还原单位、软脂酰释放单位脂肪酰基转移酶AT 丙二酰酰基转移酶MT β酮脂肪酰合成酶CE β酮脂酰还原酶KR β羟脂酰脱水酶DH 脂烯酰还原酶ER ACP 硫酯酶TE 脂酰基载体蛋白(ACP)的辅基结构CH2-Ser-ACP HS 辅基：4-磷酸泛酰巯基乙胺CoA分子中也有4-磷酸泛酰巯基乙胺A HS 4-磷酸泛酰巯基乙胺①②③④⑤⑥中央巯基SH 外围巯基SH ⑥①②③④⑤ACP ①脂酰CoA:ACP转移酶②丙二酸单酰CoA:ACP转移酶③β-酮脂酰-ACP合酶④β-酮脂酰-ACP还原酶⑤β-羟脂酰-ACP脱水酶⑥烯脂酰-ACP还原酶*软脂酸合成过程CH3CO-S HOOCCH2CO-S CH3CHCH2CO-S SH OH SH SH CH3CH=CHCO-S SH SH SH  O CH3C-S || SH NADP+ NADPH ⑥HSCoA 乙酰S~CoA ①丙二单酰-SCoA CoASH ②NADP+ NADPH ④H2O ⑤③CO2 软脂酸H2O 进位链的延伸水解O CH3C-S || SH CH3COCH2CO-S SH CH3CH2CH2CO-S SH 启动装载缩合还原脱水还原释放软脂酸的合成总图（二）脂酸碳链的延长1. 内质网脂酸碳链延长酶系以丙二酰CoA为二碳单位供体，脂酰基连在CoASH 上，可延长至24碳，以硬脂酸为最多。2. 线粒体脂酸碳链延长酶系以乙酰CoA为二碳单位供体，与β氧化的逆反应基本相似，可延长至24碳或26碳，以硬脂酸最多。（三）不饱和脂酸的合成动物：有Δ4、Δ5、Δ8、Δ9去饱和酶，镶嵌在内质网上，脱氢亚油酸亚麻酸当细胞糖含量↑乙酰CoA↑、ATP↑IDH↓、柠檬酸↑乙酰CoA羧化酶↑↑丙二酰CoA↑FA合成↑肉碱脂酰转移酶Ⅰ↓FA进入线粒体↓、进入内质网↑TG合成↑1. 代谢物的调节（四）脂酸合成的调节饱食，胰岛素↑乙酰CoA羧化酶柠檬酸裂解酶脂酸合成酶三者含量↑FA合成↑饥饿，胰高血糖素↑乙酰CoA羧化酶－P ↓丙二酰CoA↓、FA合成↓解除对CAT抑制FA进入线粒体量↑、FA分解↑2. 激素调节四、甘油和脂酸合成甘油三酯㈠合成器官：肝、脂肪、小肠（进食后）㈡合成原料：脂肪酸乙酰CoA  G 甘油-P-甘油磷酸二羟丙酮甘油的再利用甘油一酯途径CoA + RCOOH RCOCoA 脂酰CoA合成酶ATP AMP  CoA R2COCoA  R3COCoA  CoA ㈢基本过程甘油二酯途径CoA  R1COCoA  CoA  R2COCoA Pi CoA  R3COCoA  * “柠檬酸-丙酮酸循环”链接到下一张，左下角按钮超级链接到丙二酰CoA 的合成左下角按钮超级链接到上一张NADPH的来源“甘油二酯合成途径”“CDP-甘油二酯合成途径”出均有超级链接到相应途径Metabolism of Lipid 脂肪（fat）类脂(lipoid) 种类：甘油三酯(triglyceride TG) 磷脂、胆固醇及酯、糖脂结构：1分子甘油＋3分子脂肪酸各不一样，且复杂含量：占体重14－19％，可变脂占体重~5％，固定脂分布：以TG形式储存于脂肪组织细胞各种膜系结构中，储脂基本脂功能：储能和供能构成生物膜DG为第二信使ch→胆汁酸盐、VD3、类固醇激素提供必需脂肪酸：亚油酸、亚麻酸、花生四烯酸甘油一酯MG 甘油二酯DG 甘油三酯TG 第一节不饱和脂酸的分类及命名The Classification and Naming of Unsaturated Fatty Acids ***不饱和脂酸的分类单不饱和脂酸多不饱和脂酸C18:1 C18:0 C18:2 C20:4 △编码体系从脂酸的羧基碳起计算碳原子的顺序ω或n编码体系从脂酸的甲基碳起计算其碳原子顺序系统命名法:标示脂酸的碳原子数和双键位置。***不饱和脂酸命名H3C－CH2－CH2－(CH2)10－CH2－CH2－COOH Δ1 ω-1,n-1  必需脂肪酸：亚麻酸、亚油酸、花生四烯酸哺乳动物不饱和脂酸按ω（或n）编码体系分类α-亚麻酸（18：3，Δ9 ，12，15 ）ω-3（n-3）亚油酸（18：2，Δ9 ，12 ）ω-6（n-6）油酸（18：1，Δ9 ）ω-9（n-9）软油酸（16：1，Δ9）ω-7（n-7）母体脂酸族第二节脂类的消化与吸收Digestion and Absorption of Lipid 胰脂肪酶肠脂肪酶胆汁酸盐等乳糜微粒CM 小肠粘膜细胞载脂蛋白、PL、ChE 脂蛋白脂肪酶第三节甘油三酯的代谢Metabolism of Triglyceride 二、甘油三酯的分解代谢（一）脂肪动员是TG分解的起始步骤1、脂肪动员lipolysis概念:  脂肪细胞中的脂肪，被肪脂酶逐步水解为FFA 及甘油，并释放入血的过程。TG DG MG 甘油TG脂肪酶DG脂肪酶MG脂肪酶FFA 脂解激素如胰高血糖素、肾上腺素等抗脂解激素如胰岛素2、关键酶激素敏感性甘油三酯脂肪酶(hormone-sensitive triglyceride lipase , HSL) 脂肪动员过程脂解激素-受体G蛋白AC ATP cAMP PKA + + + HSL(无活性) HSL-P(有活性) TG  甘油二酯（DG）甘油一酯甘油FFA FFA  FFA HSL-----激素敏感性甘油三酯脂肪酶（二）甘油利用----甘油经糖代谢途径代谢1分子甘油彻底分解产生ATP Glc G-6-P F-6-P F-1,6-2P ATP ADP ATP ADP 1,3-二磷酸甘油酸3-磷酸甘油酸2-磷酸甘油酸丙酮酸磷酸二羟丙酮3-磷酸甘油醛ADP ATP ADP ATP 磷酸烯醇式丙酮酸甘油3-磷酸甘油磷酸二羟丙酮NADH 甘油激酶（肝、肾）3-磷酸甘油脱氢酶（胞液）（三）FA的－氧化（偶数碳、饱和FA）主要器官：肌、肝、肾（脑组织不能利用）氧化方式：－氧化为主（－氧化、－氧化）脂酸的活化——脂酰CoA 的生成（胞液）脂酰CoA合成酶ATP AMP PPi +  CoA-SH  部位：胞液能量：－2ATP 产物：高能硫酯化合物关键酶肉碱+脂酰辅酶A  脂酰肉碱+ 辅酶A 酶Ⅰ酶Ⅱ2. 脂酰基进入线粒体运载工具：肉碱（L- -羟- -三甲氨基丁酸）结合点-羟基转运过程：调控点：肉碱脂酰转移酶Ⅰ决定FA进入线粒体的量3. 线粒体内FA的－氧化概念：线粒体中脂酰CoA 从-C原子上依次进行脱氢、加水、再脱氢、硫解四步反应，产生1分子乙酰CoA和比原来少2个碳的新脂酰CoA  －氧化－氧化－氧化部位：线粒体基质基本步骤：脱氢、加水、再脱氢、硫解具体过程：β氧化详细过程脱氢加水再脱氢硫解脂酰CoA  L(+)-β羟脂酰CoA β酮脂酰CoA 脂酰CoA+乙酰CoA 脂酰CoA 脱氢酶反⊿2-烯脂酰CoA L(+)-β羟脂酰CoA脱氢酶NAD+ NADH+H+ ⊿2--烯脂酰CoA  水化酶H2O FAD FADH2 β酮脂酰CoA 硫解酶CoA-SH NADH + H+  FADH2  H2O 呼吸链1.5ATP H2O  呼吸链2.5ATP  乙酰CoA 彻底氧化三羧酸循环β氧化终产物的去向CoA-SH 脂酰CoA 合成酶肉碱转运载体H2O 呼吸链1.5ATP H2O 呼吸链2.5ATP  线粒体膜TCA -2ATP FADH2 NADH+H+ * “柠檬酸-丙酮酸循环”链接到下一张，左下角按钮超级链接到丙二酰CoA 的合成左下角按钮超级链接到上一张NADPH的来源“甘油二酯合成途径”“CDP-甘油二酯合成途径”出均有超级链接到相应途径* *