脂质代谢PPT课件.ppt

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1、目录目录第七章第七章脂质代谢脂质代谢Metabolism of Lipids目录目录脂质的构成、功能及分析脂质的构成、功能及分析The composition,function and analysis of lipids第一节第一节目录目录脂肪和类脂总称为脂质脂肪和类脂总称为脂质(lipids)。三脂酰甘油三脂酰甘油(triacylglycerol,TAG)，也也称为称为甘油三酯甘油三酯(triglyceride,TG)胆固醇胆固醇(cholesterol,CHOL)胆固醇酯胆固醇酯(cholesterolester,CE)磷脂磷脂(phospholipid,PL)糖脂糖脂(glycolip

2、id)鞘脂鞘脂(sphingolipid)n定义定义:n分类分类:一、脂质是种类繁多、结构复杂的一类一、脂质是种类繁多、结构复杂的一类大分子物质大分子物质类脂类脂(lipoid)脂肪脂肪(fat)目录目录甘甘油油三三酯酯(triacylglycerol)是是非非极极性性、不不溶溶于于水水的的甘甘油油脂脂酸酸三三酯酯，基基本本结结构构为为甘甘油油的的三三个个羟羟基分别被相同或不同的脂酸酯化。基分别被相同或不同的脂酸酯化。其脂酰链组成复杂，长度和饱和度多种多样。其脂酰链组成复杂，长度和饱和度多种多样。体体内内还还存存在在少少量量甘甘油油一一酯酯（monoacylglycerolmonoacylgl

3、ycerol）和和 甘甘 油油 二二 酯酯（diacylglyceroldiacylglycerol，DAGDAG）。（一）甘油三酯是甘油的脂酸酯（一）甘油三酯是甘油的脂酸酯目录目录脂酸组成的脂酸组成的种类种类决定甘油三酯的决定甘油三酯的熔点熔点，随饱，随饱和脂酸的和脂酸的链长和数目链长和数目的增加而升高。的增加而升高。目录目录编码体系编码体系从脂酸的羧基碳起计算碳原子的顺序。从脂酸的羧基碳起计算碳原子的顺序。或或n n编码体系编码体系从脂酸的甲基碳起计算其碳原子顺序。从脂酸的甲基碳起计算其碳原子顺序。n系统命名法系统命名法（一）脂肪酸是脂肪烃的羧酸（一）脂肪酸是脂肪烃的羧酸标示脂酸的碳原子数

4、即碳链长度和双键的位置。标示脂酸的碳原子数即碳链长度和双键的位置。脂肪酸（脂肪酸（fattyacids）的结构通式为）的结构通式为:CH3（CH2）nCOOH。高等动植物脂肪酸碳链长度一般在高等动植物脂肪酸碳链长度一般在14142020之间，之间，为为偶数碳偶数碳。目录目录脂酸根据其碳链是否存在双键分为脂酸根据其碳链是否存在双键分为饱和脂酸和不饱和脂酸饱和脂酸和不饱和脂酸 1.饱和脂酸的碳链不含双键饱和脂酸的碳链不含双键饱饱和和脂脂酸酸以以乙乙酸酸(CH3-COOH)为为基基本本结结构构，不不同同的的饱饱和和脂脂酸酸的的差差别别在在于于这这两两基基团团间间亚亚甲甲基基(-CH2-)的数目不同。

5、的数目不同。2.不饱和脂酸的碳链含有一个或一个以上双键不饱和脂酸的碳链含有一个或一个以上双键单不饱和脂酸单不饱和脂酸(monounsaturatedfattyacid)多不饱和脂酸多不饱和脂酸(polyunsaturatedfattyacid)目录目录表表7-1常常见的脂肪酸的脂肪酸惯名惯名系统名系统名碳原子数和碳原子数和双键数双键数簇簇分子式分子式饱和脂肪酸饱和脂肪酸月桂酸月桂酸(lauricacid)n-十二烷酸十二烷酸12:0 CH3(CH2)10COOH豆寇酸豆寇酸(myristicacid)n-十四烷酸十四烷酸14:0 CH3(CH2)12COOH软脂肪酸软脂肪酸(palmitica

6、cid)n-十六烷酸十六烷酸16:0 CH3(CH2)14COOH硬脂肪酸硬脂肪酸(stearicacid)n-十八烷酸十八烷酸18:0 CH3(CH2)16COOH花生酸花生酸(arachidicacid)n-二十烷酸二十烷酸20:0 CH3(CH2)18COOH山箭酸山箭酸(behenicacid)n-二十二烷酸二十二烷酸22:0 CH3(CH2)18COOH掬焦油酸掬焦油酸(lignocericacid)n-二十四烷酸二十四烷酸24:0 CH3(CH2)18COOH不饱和脂肪酸不饱和脂肪酸棕榈棕榈(软软)油酸油酸(palmitoleicacid)9-十六碳一烯酸十六碳一烯酸16:1w-7

7、CH3(CH2)5CHCH(CH2)7COOH油酸油酸(oleicacid)9-十八碳一烯酸十八碳一烯酸18:1w-9CH3(CH2)7CHCH(CH2)7COOH异油酸异油酸(Vaccenicacid)反式反式11-十八碳一烯十八碳一烯酸酸18:1w-7CH3(CH2)5CHCH(CH2)9COOH亚油酸亚油酸(linoleicacid)9,12-十八碳二烯酸十八碳二烯酸18:2w-6CH3(CH2)4(CHCHCH2)2(CH2)6COOHa-亚麻酸亚麻酸(a-linolenicacid)9,12,15-十八碳三烯十八碳三烯酸酸18:3w-3CH3CH2(CHCHCH2)3(CH2)6CO

8、OHg-亚麻酸亚麻酸(g-linolenicacid)6,9,12-十八碳三烯酸十八碳三烯酸18:3w-6CH3(CH2)4(CHCHCH2)3(CH2)3COOH花生四烯酸花生四烯酸(arachidonicacid)5,8,11,14-二十碳四二十碳四烯酸烯酸20:4w-6CH3(CH2)4(CHCHCH2)4(CH2)2COOHtimnodonicacid(EPA)5,8,11,14,17-二十碳二十碳五烯酸五烯酸20:5w-3CH3CH2(CHCHCH2)5(CH2)2COOHclupanodonicacid(DPA)7,10,13,16,19-二十二二十二碳五烯酸碳五烯酸22:5w-3

9、CH3CH2(CHCHCH2)5(CH2)4COOHcervonicacid(DHA)4,7,10,13,16,19-二十二十二碳六烯酸二碳六烯酸22:6w-3CH3CH2(CHCHCH2)6CH2COOH目录目录表表7-2不不饱和脂肪酸和脂肪酸簇簇母体不饱和脂肪酸母体不饱和脂肪酸结构结构-7软油酸软油酸9-16:1-9油酸油酸9-18:1-6亚油酸亚油酸9,12-18:2-3亚麻酸亚麻酸9,12,15-18:3同同簇簇的的不不饱饱和和脂脂酸酸可可由由其其母母体体代代谢谢产产生生，如如花花生生四四烯烯酸酸可可由由-6簇簇母母体体亚亚油油酸酸产产生生。但但-3、-6和和-9簇簇多多不不饱饱和和脂

10、脂酸酸在在体体内内彼彼此此不不能能相相互互转转化化。动动物物只只能能合合成成-9及及-7系系的的多多不不饱饱和和脂脂酸酸，不不能能合成合成-6及及-3系多不饱和脂酸。系多不饱和脂酸。目录目录n磷脂磷脂（phospholipidsphospholipids）由甘油或鞘氨醇、脂由甘油或鞘氨醇、脂肪酸、磷酸和含氮化合物组成。肪酸、磷酸和含氮化合物组成。甘油磷脂甘油磷脂：由甘油构成的磷脂（体内含量最多）由甘油构成的磷脂（体内含量最多）鞘磷脂：鞘磷脂：由鞘氨醇构成的磷脂由鞘氨醇构成的磷脂X指与磷酸羟基相连的取代基，包括胆碱、水、指与磷酸羟基相连的取代基，包括胆碱、水、乙醇胺、丝氨酸、甘油、肌醇、磷脂酰甘

11、油等。乙醇胺、丝氨酸、甘油、肌醇、磷脂酰甘油等。FAFAPiX甘甘油油FAPiX鞘鞘氨氨醇醇（三）磷脂可分为甘油磷脂和鞘磷脂两类（三）磷脂可分为甘油磷脂和鞘磷脂两类n分类：分类：目录目录由甘油构成的磷脂称为甘油磷脂由甘油构成的磷脂称为甘油磷脂组成：组成：甘油、脂酸、磷脂、含氮化合物甘油、脂酸、磷脂、含氮化合物结构：结构：功能：功能：含一个极性头、两条疏水尾，构成生物膜含一个极性头、两条疏水尾，构成生物膜的磷脂双分子层。的磷脂双分子层。XX=胆碱、水、乙醇胺、胆碱、水、乙醇胺、丝氨酸、甘油、肌丝氨酸、甘油、肌醇、磷脂酰甘油等醇、磷脂酰甘油等目录目录机机体体内内几几类类重重要要的的甘甘油油磷磷脂脂

12、目录目录(cephalin)(lecithin)磷脂酰肌醇磷脂酰肌醇(phosphatidylinositol)磷脂酰丝氨酸磷脂酰丝氨酸(phosphatidylserine)目录目录心磷脂心磷脂(cardiolipin)目录目录由鞘氨醇或二氢鞘氨醇构成的磷脂称为鞘磷酯由鞘氨醇或二氢鞘氨醇构成的磷脂称为鞘磷酯鞘氨醇的氨基通过酰胺键与鞘氨醇的氨基通过酰胺键与1分子长链脂酸相分子长链脂酸相连形成连形成神经酰胺神经酰胺(ceramide)，为鞘脂的母体结构。，为鞘脂的母体结构。目录目录鞘脂鞘脂(sphingolipids)含鞘氨醇含鞘氨醇(sphingosine)或二氢鞘氨醇的脂类。或二氢鞘氨醇的脂

13、类。目录目录X磷脂胆碱磷脂胆碱、磷脂乙醇、磷脂乙醇胺、单糖或胺、单糖或寡糖寡糖按取代基按取代基X的不同，鞘脂分为：鞘糖酯、鞘磷脂的不同，鞘脂分为：鞘糖酯、鞘磷脂目录目录n胆固醇胆固醇(cholesterol)结构：结构：固醇共同结构：固醇共同结构：环戊烷多氢菲环戊烷多氢菲（四）胆固醇以环戊烷多氢菲为基本结构（四）胆固醇以环戊烷多氢菲为基本结构目录目录动物胆固醇动物胆固醇(27(27碳碳)目录目录植物植物(29碳碳)酵母酵母(28碳碳)目录目录二、脂质具有多种复杂的生物学功能二、脂质具有多种复杂的生物学功能（一）甘油三酯是机体重要的能源物质（一）甘油三酯是机体重要的能源物质1gTG=38KJ1g

14、蛋白质蛋白质=17KJ1g葡萄糖葡萄糖=17KJ首先，甘油三酯氧化分解首先，甘油三酯氧化分解产能多产能多。第二，甘油三酯疏水，储存时不带水分子，占第二，甘油三酯疏水，储存时不带水分子，占体积小体积小。第三，机体有第三，机体有专门的储存组织专门的储存组织脂肪组织。脂肪组织。甘油三酯是甘油三酯是脂肪酸的重要储存库脂肪酸的重要储存库。甘油二酯还是重要的甘油二酯还是重要的细胞信号分子细胞信号分子。目录目录（二）脂肪酸具有多种重要生理功能（二）脂肪酸具有多种重要生理功能1.提供必需脂肪酸提供必需脂肪酸人体人体自身不能合成，必须由食物提供的脂肪酸，自身不能合成，必须由食物提供的脂肪酸，称为称为营养必需脂酸

15、营养必需脂酸(essential fatty acid)(essential fatty acid)，包括，包括亚亚油酸油酸（18:2，9,12）、亚麻酸、亚麻酸（18:3，9,12,15）和和花生四烯酸花生四烯酸（20:4，5,8,11,14）。目录目录2.合成不饱和脂肪酸衍生物合成不饱和脂肪酸衍生物前前 列列 腺腺 素素（prostaglandin,PG）、血血 栓栓 烷烷(thromboxane,TX)、白白三三烯烯(leukotrienes,LT)是是廿碳多不饱和脂肪衍生物。廿碳多不饱和脂肪衍生物。前前列列腺腺素素以以前前列列腺腺酸酸（prostanoicacid）为为基基本本骨架，有

16、一个五碳环和两条侧链（骨架，有一个五碳环和两条侧链（R1及及R2）。）。花生四烯酸花生四烯酸（20:45，8，11，14）前列腺酸前列腺酸目录目录PG根据根据五碳环上取代基五碳环上取代基和和双键位置双键位置不同，分不同，分9型：型：目录目录根据根据R1及及R2两条侧链中双键数目的多少两条侧链中双键数目的多少，PG又分为又分为1、2、3类，在字母的右下角提示。类，在字母的右下角提示。目录目录有有前列腺酸样骨架前列腺酸样骨架，但五碳环为含氧的，但五碳环为含氧的噁烷噁烷代替。代替。n血栓噁烷（血栓噁烷（thromboxaneA2,TXA2）目录目录分子中不含前列腺酸骨架有四个双键，三个共分子中不含前

17、列腺酸骨架有四个双键，三个共轭双键。轭双键。(LTB4)n白三烯（白三烯（leukotrienes，LT）目录目录PGE2诱发炎症，促局部血管扩张。诱发炎症，促局部血管扩张。PGE2、PGA2使动脉平滑肌舒张而降血压。使动脉平滑肌舒张而降血压。PGE2、PGI2抑制胃酸分泌，促胃肠平滑肌蠕动。抑制胃酸分泌，促胃肠平滑肌蠕动。PGF2使卵巢平滑肌收缩引起排卵，使子宫体收缩加强使卵巢平滑肌收缩引起排卵，使子宫体收缩加强促分娩。促分娩。1.PGPG、TX和和LT具有很强生物活性具有很强生物活性目录目录2.TXPGF2、TXA2强烈促血小板聚集，并使血管收缩促血强烈促血小板聚集，并使血管收缩促血栓形成

18、栓形成，PGI2、PGI3对抗它们的作用。对抗它们的作用。TXA3促血小板聚集，较促血小板聚集，较TXA2弱得多。弱得多。3.LTLTC4、LTD4及及LTE4被证实是过敏反应的慢反应物质。被证实是过敏反应的慢反应物质。LTD4还使毛细血管通透性增加。还使毛细血管通透性增加。LTB4还可调节白细胞的游走及趋化等功能，促进炎症还可调节白细胞的游走及趋化等功能，促进炎症及过敏反应的发展。及过敏反应的发展。目录目录（二）磷脂是重要的结构成分和信号分子（二）磷脂是重要的结构成分和信号分子1.磷脂是构成生物膜的重要成分磷脂是构成生物膜的重要成分磷脂分子具有亲水端和疏水端，在水溶液中可聚集磷脂分子具有亲

19、水端和疏水端，在水溶液中可聚集成脂质双层，是成脂质双层，是生物膜的基础结构生物膜的基础结构。细胞膜中能发现细胞膜中能发现几乎所有的磷脂几乎所有的磷脂，甘油磷脂中以磷，甘油磷脂中以磷脂酰胆碱、磷脂酰乙醇胺、磷脂酰丝氨酸含量最高，脂酰胆碱、磷脂酰乙醇胺、磷脂酰丝氨酸含量最高，而鞘磷酯中以神经鞘磷酯为主。而鞘磷酯中以神经鞘磷酯为主。各种磷脂在不同生物膜中所占比例不同。磷脂酰胆各种磷脂在不同生物膜中所占比例不同。磷脂酰胆碱（也称碱（也称磷脂酰胆碱磷脂酰胆碱）存在于细胞膜中，）存在于细胞膜中，心磷脂心磷脂是是线粒体膜的主要脂质。线粒体膜的主要脂质。目录目录磷磷脂脂双双分分子子层层的的形形成成目录目录2.

20、磷脂酰肌醇是第二信使的前体磷脂酰肌醇是第二信使的前体磷脂酰肌醇磷脂酰肌醇4 4、5 5位被磷酸化生成的磷脂酰肌醇位被磷酸化生成的磷脂酰肌醇-4,5-4,5-二磷酸（二磷酸（phosphatidylinositol 4,5-bisphosphatephosphatidylinositol 4,5-bisphosphate，PIPPIP2 2）是细胞膜磷脂的重要组成，主要存在于细）是细胞膜磷脂的重要组成，主要存在于细胞膜的内层。在激素等刺激下可分解为甘油二酯胞膜的内层。在激素等刺激下可分解为甘油二酯（DAGDAG）和三磷酸肌醇（）和三磷酸肌醇（inositol triphosphateinosit

21、ol triphosphate，IPIP3 3），均能在胞内传递细胞信号。），均能在胞内传递细胞信号。各种磷脂在不同生物膜中所占比例不同。各种磷脂在不同生物膜中所占比例不同。目录目录（四）胆固醇是生物膜的重要成分和具有（四）胆固醇是生物膜的重要成分和具有重要生物学功能固醇类物质的前体重要生物学功能固醇类物质的前体胆固醇是胆固醇是细胞膜的基本结构成分细胞膜的基本结构成分胆固醇可转化为一些具有重要生物学功胆固醇可转化为一些具有重要生物学功能的固醇化合物能的固醇化合物可转变为可转变为胆汁酸、类固醇激素及维生素胆汁酸、类固醇激素及维生素D D3 3目录目录三、脂质组分的复杂性决定了脂质分析三、脂质组分

22、的复杂性决定了脂质分析技术的复杂性技术的复杂性（一）用有机溶剂提取脂质（一）用有机溶剂提取脂质（二）用层析分离脂质（二）用层析分离脂质（三）根据分析目的和脂质性质选择分析方法（三）根据分析目的和脂质性质选择分析方法（四）复杂的脂质分析还需特殊的处理（四）复杂的脂质分析还需特殊的处理 目录目录脂质的消化与吸收脂质的消化与吸收Digestion and Absorption of Lipids第二节第二节目录目录条件条件 乳化剂（胆汁酸盐、甘油一酯、甘乳化剂（胆汁酸盐、甘油一酯、甘油二酯等油二酯等）的乳化作用；的乳化作用；酶的催化作用酶的催化作用 部位部位主要在小肠上段主要在小肠上段一、胆汁酸盐协

23、助脂质消化酶消化脂质一、胆汁酸盐协助脂质消化酶消化脂质胆盐在脂肪消化中的作用胆盐在脂肪消化中的作用目录目录乳化乳化消化酶消化酶甘油三酯甘油三酯食物中的脂类食物中的脂类2-甘油一酯甘油一酯+2FFA磷脂磷脂溶血磷脂溶血磷脂+FFA磷脂酶磷脂酶A2胆固醇酯胆固醇酯胆固醇酯酶胆固醇酯酶胆固醇胆固醇+FFA胰脂酶胰脂酶辅脂酶辅脂酶微团微团(micelles)消化脂类的酶消化脂类的酶目录目录p辅辅脂脂酶酶（M Mr r，10 10 kDakDa）在在胰胰腺腺泡泡以以酶酶原原形形式式存存在在，分分泌泌入入十十二二指指肠肠腔腔后后被被胰胰蛋蛋白白酶酶从从N N端端水水解解，移移去去五五肽肽而激活。而激活。p

24、辅辅脂脂酶酶本本身身不不具具脂脂酶酶活活性性，但但可可通通过过疏疏水水键键与与甘甘油油三三酯酯结结合合（K Kd d，1 11010-7-7mol/Lmol/L）、通通过过氢氢键键与与胰胰脂脂酶酶结结合合（分分子子比比为为1:11:1；K Kd d值值为为5 51010-7-7mol/Lmol/L），将将胰胰脂脂酶酶锚锚定定在在乳乳化化微微团团的的脂脂-水水界界面面，使使胰胰脂脂酶酶与与脂脂肪肪充充分分接触，发挥水解脂肪的功能。接触，发挥水解脂肪的功能。p辅脂酶还可防止胰脂酶在脂辅脂酶还可防止胰脂酶在脂-水界面上变性、失活。水界面上变性、失活。p辅辅脂脂酶酶是是胰胰脂脂酶酶发发挥挥脂脂肪肪消消

25、化化作作用用必必不不可可少少的的辅辅助助因因子。子。n辅脂酶辅脂酶目录目录脂脂肪肪与与类类脂脂的的消消化化产产物物，包包括括甘甘油油一一酯酯、脂脂酸酸、胆胆固固醇醇及及溶溶血血磷磷脂脂等等以以及及中中链链脂脂酸酸(6C10C)及及短短链链脂脂酸酸(2C4C)构构成成的的的的甘甘油油三三酯酯与与胆胆汁汁酸酸盐盐，形形成成混混合合微微团团(mixedmicelles)，被肠粘膜细胞吸收。，被肠粘膜细胞吸收。消化的产物消化的产物目录目录十二指肠下段及空肠上段。十二指肠下段及空肠上段。中链及短链脂酸构成的中链及短链脂酸构成的TG 乳化乳化 吸收吸收 脂肪酶脂肪酶 甘油甘油+FFA 门静脉门静脉 血循环

26、血循环肠粘膜肠粘膜 细胞细胞 二、吸收的脂质经再合成进入血循环二、吸收的脂质经再合成进入血循环吸收部位吸收部位吸收方式吸收方式目录目录长链脂酸及长链脂酸及2-甘油一酯甘油一酯 肠粘膜细胞肠粘膜细胞（酯化成（酯化成TG）胆固醇及游离脂酸胆固醇及游离脂酸 肠粘膜细胞肠粘膜细胞（酯化成（酯化成CE）淋巴管淋巴管 血循环血循环乳糜微粒乳糜微粒(chylomicron,CM)TG、CE、PL+载脂蛋白载脂蛋白(apo)B48、C、A、A溶血磷脂及游离脂酸溶血磷脂及游离脂酸 肠粘膜细胞肠粘膜细胞（酯化成（酯化成PL）目录目录CoA+CoA+RCOOHRCOOHRCORCOCoACoA脂酰脂酰CoA合成酶合

27、成酶ATPATPAMPPPiAMPPPi酯酰酯酰CoA转移酶转移酶CoAR2COCoAR3COCoACoA酯酰酯酰CoA转移酶转移酶n甘油一酯途径甘油一酯途径甘甘油油三三酯酯的的消消化化与与吸吸收收 目录目录三、脂质消化吸收在维持机体脂质平三、脂质消化吸收在维持机体脂质平衡中具有重要作用衡中具有重要作用 体内脂质过多，尤其是体内脂质过多，尤其是饱和脂肪酸、胆固醇过多饱和脂肪酸、胆固醇过多，在肥胖、高脂，在肥胖、高脂血症（血症（hyperlipidemiahyperlipidemia）、动脉粥样硬化（）、动脉粥样硬化（atherosclerosisatherosclerosis）、）、2 2型糖

28、尿病（型糖尿病（type 2 diabetes mellitus,T2DMtype 2 diabetes mellitus,T2DM）、高血压和癌）、高血压和癌症等发生中具有重要作用。症等发生中具有重要作用。小肠被认为是介于机体内、外脂质间的小肠被认为是介于机体内、外脂质间的选择性屏障选择性屏障。脂质通过该。脂质通过该屏障过多会导致其在体内堆积，促进上述疾病发生。屏障过多会导致其在体内堆积，促进上述疾病发生。小肠的脂质消化、吸收能力具有很大小肠的脂质消化、吸收能力具有很大可塑性可塑性。脂质本身可刺激小。脂质本身可刺激小肠、增强脂质消化吸收能力。这不仅能促进摄入增多时脂质的消肠、增强脂质消化吸收

29、能力。这不仅能促进摄入增多时脂质的消化吸收，保障体内能量、必需脂肪酸、脂溶性维生素供应，也能化吸收，保障体内能量、必需脂肪酸、脂溶性维生素供应，也能增强机体对食物缺乏环境的适应能力。增强机体对食物缺乏环境的适应能力。小肠脂质消化吸收能力小肠脂质消化吸收能力调节的分子机制调节的分子机制可能涉及小肠特殊的分泌可能涉及小肠特殊的分泌物质或特异的基因表达产物，可能是预防体脂过多、治疗相关疾物质或特异的基因表达产物，可能是预防体脂过多、治疗相关疾病、开发新药物、采用膳食干预措施的新靶标。病、开发新药物、采用膳食干预措施的新靶标。目录目录甘油三酯的代谢甘油三酯的代谢Metabolism of Trigly

30、ceride第三节第三节目录目录甘油三酯的合成代谢甘油三酯的合成代谢脂肪酸的合成代谢脂肪酸的合成代谢甘油三酯的分解代谢甘油三酯的分解代谢 脂肪动员脂肪动员 甘油进入糖代谢甘油进入糖代谢 脂酸的脂酸的氧化氧化 脂酸的其他氧化方式脂酸的其他氧化方式 酮体的生成和利用酮体的生成和利用本本节节主主要要内内容容目录目录脂肪组织：脂肪组织：主要以主要以葡萄糖葡萄糖为原料合成脂肪，也利用为原料合成脂肪，也利用CM或或VLDL中的中的FA合成脂肪。合成脂肪。一、不同来源脂肪酸在不同器官以不完一、不同来源脂肪酸在不同器官以不完全相同的途径合成甘油三酯全相同的途径合成甘油三酯肝脏：肝脏：肝内质网合成的肝内质网合成

31、的TG，组成，组成VLDL入血。入血。小肠粘膜：小肠粘膜：利用脂肪消化产物再合成脂肪。利用脂肪消化产物再合成脂肪。（一）合成主要场所（一）合成主要场所目录目录甘油和脂酸主要来自于葡萄糖代谢甘油和脂酸主要来自于葡萄糖代谢CM中的中的FFA（来自食物脂肪）（来自食物脂肪）1.甘油一酯途径（小肠粘膜细胞）甘油一酯途径（小肠粘膜细胞）2.甘油二酯途径（肝、脂肪细胞）甘油二酯途径（肝、脂肪细胞）（二）合成原料（二）合成原料（三）合成基本过程（三）合成基本过程目录目录CoA+CoA+RCOOHRCOOHRCORCOCoACoA脂酰脂酰CoA合成酶合成酶ATPATPAMPPPiAMPPPi酯酰酯酰CoA转移

32、酶转移酶CoAR2COCoAR3COCoACoA酯酰酯酰CoA转移酶转移酶n甘油一酯途径甘油一酯途径目录目录甘甘油油二二酯酯途途径径 酯酰酯酰CoA转移酶转移酶 CoA R1COCoA 酯酰酯酰CoA转移酶转移酶 CoA R2COCoA 磷脂酸磷脂酸磷酸酶磷酸酶Pi酯酰酯酰CoA转移酶转移酶 CoA R3COCoA 目录目录3-磷酸甘油磷酸甘油主要来自主要来自糖代谢糖代谢。肝、肾肝、肾等组织含有等组织含有甘油激酶甘油激酶，可利用游离甘油。，可利用游离甘油。甘油激酶（肝、肾）甘油激酶（肝、肾）ATPADP目录目录二、内源性脂肪酸的合成需先合成软脂二、内源性脂肪酸的合成需先合成软脂酸再加工延长酸再

33、加工延长组组 织：织：肝（主要）肝（主要）、肾、脑、肺、乳腺及、肾、脑、肺、乳腺及脂肪脂肪等组织等组织亚细胞：亚细胞：胞液：胞液：主要合成主要合成1616碳的软脂酸（棕榈酸）碳的软脂酸（棕榈酸）肝线粒体、内质网：肝线粒体、内质网：碳链延长碳链延长1.合成部位合成部位（一）软脂酸的合成（一）软脂酸的合成目录目录nNADPHNADPH的来源的来源:磷酸戊糖途径（主要来源）磷酸戊糖途径（主要来源）胞液中胞液中异柠檬酸脱氢酶异柠檬酸脱氢酶及及苹果酸酶苹果酸酶催化的反应催化的反应乙酰乙酰CoA、ATP、HCO3-、NADPH、Mn2+2.合成原料合成原料n乙酰乙酰CoACoA的主要来源的主要来源:乙酰乙

34、酰CoA全部在线粒体内产生，通过全部在线粒体内产生，通过柠檬酸柠檬酸-丙酮酸循环丙酮酸循环(citratepyruvatecycle)出线粒体。出线粒体。乙酰乙酰CoA氨基酸氨基酸Glc（主要）（主要）目录目录线线粒粒体体膜膜胞液胞液线粒体基质线粒体基质丙酮酸丙酮酸丙酮酸丙酮酸苹果酸苹果酸草酰乙酸草酰乙酸柠檬酸柠檬酸柠檬酸柠檬酸乙酰乙酰CoANADPH+H+NADP+苹果酸酶苹果酸酶CoA乙酰乙酰乙酰乙酰CoACoA ATPAMPPPiATP柠檬酸裂解酶柠檬酸裂解酶CoA草酰乙酸草酰乙酸H2O柠檬酸合酶柠檬酸合酶苹果酸苹果酸CO2CO2目录目录（1）丙二酸单酰）丙二酸单酰CoA的合成的合成酶酶

35、生物素生物素-CO2+乙酰乙酰CoA酶酶-生物素生物素+丙二酰丙二酰CoAn总反应式总反应式:丙二酰丙二酰CoA+ADP+PiATP+HCO3-+乙酰乙酰CoA3.脂肪酸合酶及反应过程脂肪酸合酶及反应过程酶酶-生物素生物素+HCO3酶酶-生物素生物素-CO2ADP+PiATP目录目录乙乙酰酰CoACoA羧羧化化酶酶 (acetyl(acetyl CoA CoA carboxylase)carboxylase)是是脂脂肪肪酸酸合合成成的的关关键键酶酶，其其辅辅基基是是生生物物素素，MnMn2+2+是是其其激激活活剂剂。其其活活性性受受别别构构调调节节和和磷磷酸酸化、去磷酸化修饰调节化、去磷酸化

36、修饰调节 。该该酶酶有有两两种种存存在在形形式式。无无活活性性单单体体分分子子质质量量约约4 4万万；有有活活性性多多聚聚体体通通常常由由10201020个个单单体体线线状状排排列列构构成成，分分子子质质量量6060万万8080万万，活活性性为为单体的单体的10201020倍。倍。柠柠檬檬酸酸、异异柠柠檬檬酸酸可可使使此此酶酶发发生生别别构构激激活活由由单单体体聚聚合合成成多多聚聚体体；软软脂脂酰酰CoACoA及及其其他他长长链链脂脂酰酰CoACoA可可使使多多聚聚体体解解聚聚成成单单体体，别别构构抑抑制制该该酶酶活活性性。乙乙酰酰CoACoA羧羧化化酶酶还还可可在在一一种种AMPAMP激激活

37、活的的蛋蛋白白激激酶酶（AMP-activated AMP-activated protein protein kinase,kinase,AMPKAMPK）催催化化下下发发生生酶酶蛋蛋白白（7979、12001200及及12151215位丝氨酸残基）位丝氨酸残基）磷酸化而失活磷酸化而失活。胰胰高高血血糖糖素素能能激激活活AMPKAMPK，抑抑制制乙乙酰酰CoACoA羧羧化化酶酶活活性性；胰胰岛岛素素能能通通过过蛋蛋白白磷磷酸酸酶酶的的去去磷磷酸酸化化作作用用，使使磷磷酸酸化化的的乙乙酰酰CoACoA羧羧化化酶酶脱脱磷磷酸酸恢恢复活性。复活性。高糖膳食高糖膳食可促进乙酰可促进乙酰CoACoA羧

38、化酶蛋白合成，增加酶活性。羧化酶蛋白合成，增加酶活性。目录目录（2）脂酸合成）脂酸合成从乙酰从乙酰CoA及丙二酸单酰及丙二酸单酰CoA合成长链脂肪合成长链脂肪酸，是一个重复加成过程，每次延长酸，是一个重复加成过程，每次延长2个碳原子。个碳原子。各种生物合成脂肪酸的过程基本相似。各种生物合成脂肪酸的过程基本相似。目录目录有有7 7种种酶酶蛋蛋白白（酰酰基基载载体体蛋蛋白白、乙乙酰酰基基转转移移酶酶、-酮酮脂脂酰酰合合酶酶 、丙丙二二酸酸单单酰酰转转移移酶酶 、-酮酮脂脂酰酰还还原原酶酶、脱脱水水酶酶和和烯烯脂酰还原酶）脂酰还原酶），聚合在一起构成，聚合在一起构成多酶体系多酶体系。大肠杆菌大肠杆菌

39、脂肪酸合酶复合体脂肪酸合酶复合体目录目录其其辅辅基基是是4-磷磷酸酸泛泛酰酰氨基乙硫醇氨基乙硫醇,是脂酰基载体。是脂酰基载体。酰基载体蛋白酰基载体蛋白(ACP)目录目录三个结构域：三个结构域：7种酶活性都在一条多肽链上，属多功能酶，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。相连组成的二聚体。n哺乳类动物哺乳类动物脂肪酸合酶脂肪酸合酶底物进入缩合单位底物进入缩合单位还原单位还原单位软脂酰释放单位软脂酰释放单位目录目录n底物进入底物进入 乙酰乙酰CoACE-S-乙酰基乙酰基(缩合酶缩合酶)丙二酸单酰丙

40、二酸单酰CoAACP-S-丙二酸单酰基丙二酸单酰基脂肪酸合酶脂肪酸合酶乙酰基乙酰基（第一个）（第一个）丙二酸单酰基丙二酸单酰基软脂酸的合成过程软脂酸的合成过程目录目录缩合缩合 CO2还还 原原 NADPH+H+NADP+脱水脱水H2O再还原再还原NADPH+H+NADP+目录目录n转位转位丁酰基由丁酰基由E2-泛泛-SH（ACP上上)转移至转移至E1-半胱半胱-SH（CE上）。上）。ACPSC=OCH2CH2CH3CEHSSO=CCH2CH2CH3CEACPHS转转位位目录目录经经过过7轮轮循循环环反反应应，每每次次加加上上一一个个丙丙二二酸酸单单酰酰基基，增增加加两两个个碳碳原原子，最终释出

41、软脂肪酸。子，最终释出软脂肪酸。CESO=CCH3ACPSC=OCH2COO-CESO=CCH2CH2CH2CH2CH3ACPSC=OCH2COO-CESO=CCH2CH2CH2CH2CH2CH2CH3ACPSC=OCH2COO-O-O=CCH2CH2CH2CH2CH2CH2CH3CH2CH2CH2CH2CH2CH2CH2CH2CEACPHS HS+4H+4e-CO2CESO=CCH2CH2CH3ACPSC=OCH2COO-4H+4e-CO24H+4e-CO2目录目录软软脂脂酸酸的的合合成成总总图图目录目录n软脂酸合成的总反应软脂酸合成的总反应:CH3COSCoA+7HOOCH2COSCoA+

42、14NADPH+H+CH3(CH2)14COOH+7CO2+6H2O+8HSCoA+14NADP+目录目录以以丙丙二二酸酸单单酰酰CoA为为二二碳碳单单位位供供体体，由由NADPH+H+供供氢氢经经缩缩合合、加加氢氢、脱脱水水、再再加加氢氢等等一一轮轮反反应应增增加加2个个碳碳原原子子，合合成成过过程程类类似似软软脂脂酸酸合合成成，但但脂脂酰酰基基连连在在CoASH上上进进行行反反应应，可可延长至延长至24碳，以碳，以18碳硬脂酸为最多。碳硬脂酸为最多。1.脂肪酸碳链在内质网中的延长脂肪酸碳链在内质网中的延长（二）软脂酸延长在内质网和线粒体内进行（二）软脂酸延长在内质网和线粒体内进行目录目录以

43、以 乙乙 酰酰 CoA为为 二二 碳碳 单单 位位 供供 体体，由由 NADPH+H+供供氢氢，过过程程与与-氧氧化化的的逆逆反反应应基基本本相相似似，需需-烯烯酰酰还还原原酶酶，一一轮轮反反应应增增加加2个个碳碳原原子子，可可延延长长至至24碳碳或或26碳碳，以以硬硬脂脂酸酸最多。最多。2.脂肪酸碳链在线粒体中的延长脂肪酸碳链在线粒体中的延长目录目录动物：动物：有有4、5、8、9去饱和酶，镶嵌在内质去饱和酶，镶嵌在内质网上，脱氢过程有线粒体外电子传递系统网上，脱氢过程有线粒体外电子传递系统参与。参与。植物：植物：有有9、12、15去饱和酶去饱和酶（三）不饱和脂酸的合成需多种去饱和酶催化（三）

44、不饱和脂酸的合成需多种去饱和酶催化目录目录亚亚油油酸酸的的合合成成目录目录1.代谢物改变原料供应量和乙酰代谢物改变原料供应量和乙酰CoA羧化酶活性羧化酶活性调节脂肪酸合成调节脂肪酸合成乙酰乙酰CoA羧化酶的别构调节物羧化酶的别构调节物抑制剂：软脂酰抑制剂：软脂酰CoA及其他长链脂酰及其他长链脂酰CoA激活剂：柠檬酸、异柠檬酸激活剂：柠檬酸、异柠檬酸进进食食糖糖类类而而糖糖代代谢谢加加强强，NADPH及及乙乙酰酰CoA供供应增多，异柠檬酸及柠檬酸堆积，有利于脂酸的合成。应增多，异柠檬酸及柠檬酸堆积，有利于脂酸的合成。大大量量进进食食糖糖类类也也能能增增强强各各种种合合成成脂脂肪肪有有关关的的酶酶

45、活活性从而使脂肪合成增加。性从而使脂肪合成增加。（四）脂肪酸合成受代谢物和激素调节（四）脂肪酸合成受代谢物和激素调节目录目录2.胰岛素是调节脂肪酸合成的主要激素胰岛素是调节脂肪酸合成的主要激素胰高血糖素胰高血糖素肾上腺素肾上腺素生长素生长素脂肪酸合成脂肪酸合成TG合成合成胰高血糖素：胰高血糖素：激活激活AMPK，使之，使之磷酸化而失活磷酸化而失活胰岛素：胰岛素：通过磷蛋白磷酸酶，使之通过磷蛋白磷酸酶，使之去磷酸化而复活去磷酸化而复活+脂肪酸合成脂肪酸合成胰岛素胰岛素乙酰乙酰CoA羧化酶、羧化酶、脂肪酸合酶、脂肪酸合酶、ATP-柠檬酸裂解柠檬酸裂解酶、脂蛋白脂酶酶、脂蛋白脂酶+TG合成合成n乙酰

46、乙酰CoACoA羧化酶的共价调节：羧化酶的共价调节：目录目录3.脂肪酸合酶可作为药物治疗的靶点脂肪酸合酶可作为药物治疗的靶点脂肪酸合酶（复合体组分）在很多肿瘤高表脂肪酸合酶（复合体组分）在很多肿瘤高表达。动物研究证明，脂肪酸合酶抑制剂可明显减达。动物研究证明，脂肪酸合酶抑制剂可明显减缓肿瘤生长，减轻体重，是极有潜力的抗肿瘤和缓肿瘤生长，减轻体重，是极有潜力的抗肿瘤和抗肥胖的候选药物。抗肥胖的候选药物。目录目录 定义定义 脂脂肪肪动动员员(fatmobilization)是是指指储储存存在在脂脂肪肪细细胞胞中中的的脂脂肪肪，在在肪肪脂脂酶酶作作用用下下逐逐步步水水解解释放释放FFA及及甘油甘油供

47、其他组织氧化利用的过程。供其他组织氧化利用的过程。三、甘油三酯氧化分解产生大量三、甘油三酯氧化分解产生大量ATP供机体需要供机体需要（一）甘油三酯分解代谢从脂肪动员开始（一）甘油三酯分解代谢从脂肪动员开始目录目录脂解激素脂解激素对抗脂解激素因子对抗脂解激素因子关键酶关键酶激素敏感性甘油三酯脂肪酶激素敏感性甘油三酯脂肪酶(hormone-sensitivetriglyceridelipase,HSL)能促进脂肪动员的激素，如胰高血糖素、能促进脂肪动员的激素，如胰高血糖素、去甲肾上腺素、去甲肾上腺素、ACTH、TSH等。等。抑制脂肪动员，如胰岛素、前列腺素抑制脂肪动员，如胰岛素、前列腺素E2、烟酸

48、等。烟酸等。目录目录n脂肪动员过程：脂肪动员过程：脂解激素脂解激素-受体受体G蛋白蛋白ACATPcAMPPKA+HSLa(无活性无活性)HSLb(有活性有活性)TG甘油二酯甘油二酯（DG）FFA甘油一酯甘油一酯FFA甘油二酯脂肪酶甘油二酯脂肪酶甘油甘油FFA甘油一酯脂肪酶甘油一酯脂肪酶uHSL-激素敏感性甘油三酯脂肪酶激素敏感性甘油三酯脂肪酶目录目录（二）甘油转变为（二）甘油转变为3-磷酸甘油后被利用磷酸甘油后被利用肝、肾、肠肝、肾、肠等组织等组织 目录目录19041904年年，努努珀珀（F.F.KnoopKnoop）采采用用不不能能被被机机体体分分解解的的苯苯基基标标记记脂脂肪肪酸酸-甲甲基

49、基，喂喂养养犬犬，检检测测尿尿液液中中的的代代谢谢产产物物。发发现现不不论论碳碳链链长长短短，如如果果标标记记脂脂肪肪酸酸碳碳原原子子是是偶偶数数，尿尿中中排排出出苯苯乙乙酸酸；如如果果标标记记脂脂肪肪酸酸碳碳原原子子是是奇奇数数，尿尿中中排排出出苯苯甲甲酸酸。据据此此，努努珀珀提提出出脂脂肪肪酸酸在在体体内内氧氧化化分分解解从从羧羧基基端端-碳碳原原子子开开始始，每每次次断断裂裂2 2个个碳碳原子，即原子，即“-氧化学说氧化学说”。（三）（三）-氧化是脂肪酸分解的核心过程氧化是脂肪酸分解的核心过程目录目录组组 织：织：除脑组织外除脑组织外,大多数组织均可进大多数组织均可进 行，行，其中其中肝

50、肌肉肝、肌肉最活跃。最活跃。亚细胞：亚细胞：胞液、线粒体胞液、线粒体 部位部位（三）（三）-氧化是脂肪酸分解的核心过程氧化是脂肪酸分解的核心过程目录目录1.脂肪酸的活化形式为脂肪酸的活化形式为脂酰脂酰CoA（胞液）（胞液）脂酰脂酰CoA合成酶合成酶ATPAMPPPi脂酰脂酰CoA合成酶合成酶(acyl-CoAsynthetase)存在存在于内质网及线粒体外膜上。于内质网及线粒体外膜上。+CoA-SHCoA-SH主要过程主要过程目录目录2.脂脂酰酰CoA经经肉肉碱碱转转运运进进入线粒体入线粒体肉肉碱碱脂脂酰酰转转移移酶酶（carnitineacyltransferase）是是脂脂酸酸-氧化的关