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第七章脂质代谢MetabolismofLipid授课教师：脂类概述脂类的消化吸收甘油三酯代谢磷脂代谢胆固醇代谢血浆脂蛋白质代谢本章内容甘油三酯的水解脂肪酸的氧化酮体的生成与利用甘油代谢脂肪酸的合成甘油三酯的合成大纲要求掌握脂肪动员、脂肪酸-氧化、酮体的生成和利用。掌握胆固醇的代谢转变与调节。掌握血浆脂蛋白的分类、组成、主要功能及其代谢过程。熟悉脂肪酸的合成代谢、甘油磷脂的代谢。理解脂类的消化吸收。六、脂类代谢1.脂类的生理功能（1）储能和供能（2）生物膜的组成成分（3）脂类衍生物的调节作用？2.脂肪的消化与吸收（1）脂肪乳化及消化所需酶（2）一脂酰甘油合成途径及乳麇微粒3.脂肪的合成代谢（1）合成的部位（2）合成的原料（3）合成的基本途径4.脂肪酸的合成代谢（1）合成的部位（2）合成的原料5.脂肪的分解代谢（1）脂肪动员（2）脂肪酸β-氧化的基本过程？（3）酮体的生成、利用和生理意义6.甘油磷脂代谢（1）甘油磷脂的基本结构与分类？（2）合成部位和合成原料7.胆固醇代谢（1）胆固醇的合成部位、原料和关键酶（2）胆固醇合成的调节（3）胆固醇的转化8.血浆脂蛋白代谢（1）血脂及其组成（2）血浆脂蛋白的分类及功能（3）高脂蛋白血症2014执业医师资格考试大纲脂质的构成、功能及分析第一节脂肪(fat)：甘油三酯(triglyceride,TG)类脂(lipoid)：胆固醇(cholesterol,CH)胆固醇酯(cholesterolester,CE)磷脂(phospholipid,PL)糖脂(glycolipid,GL)一、脂质是种类繁多、结构复杂的一类大分子物质定义:脂肪和类脂总称为脂质(lipids)。CH2O-C-RR-C-O-CH2-O-C-ROOO甘油三酯HO胆固醇RCOO胆固醇酯CH2OCOR1R2OCOCHCH2－O－P－O－XOHO磷脂CHX=胆碱、水、乙醇胺、丝氨酸、甘油、肌醇、磷脂酰甘油等甘油CH2CHCH2OHOHOH必需脂肪酸：机体必需但自身又不能合成，必须从外界摄取的脂肪酸叫必需脂肪酸。包括亚油酸、亚麻酸和花生四烯酸。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不饱和脂肪酸棕榈(软)油酸(palmitoleicacid)9-十六碳一烯酸16:1w-7CH3(CH2)5CH═CH(CH2)7COOH油酸(oleicacid)9-十八碳一烯酸18:1w-9CH3(CH2)7CH═CH(CH2)7COOH异油酸(Vaccenicacid)反式11-十八碳一烯酸18:1w-7CH3(CH2)5CH═CH(CH2)9COOH亚油酸(linoleicacid)9,12-十八碳二烯酸18:2w-6CH3(CH2)4(CH═CHCH2)2(CH2)6COOHa-亚麻酸(a-linolenicacid)9,12,15-十八碳三烯酸18:3w-3CH3CH2(CH═CHCH2)3(CH2)6COOHg-亚麻酸(g-linolenicacid)6,9,12-十八碳三烯酸18:3w-6CH3(CH2)4(CH═CHCH2)3(CH2)3COOH花生四烯酸(arachidonicacid)5,8,11,14-二十碳四烯酸20:4w-6CH3(CH2)4(CH═CHCH2)4(CH2)2COOHtimnodonicacid(EPA)5,8,11,14,17-二十碳五烯酸20:5w-3CH3CH2(CH═CHCH2)5(CH2)2COOHclupanodonicacid(DPA)7,10,13,16,19-二十二碳五烯酸22:5w-3CH3CH2(CH═CHCH2)5(CH2)4COOHcervonicacid(DHA)4,7,10,13,16,19-二十二碳六烯酸22:6w-3CH3CH2(CH═CHCH2)6CH2COOH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1gTG=38KJ1g蛋白质=17KJ1g葡萄糖=17KJ首先，甘油三酯氧化分解产能多。第二，甘油三酯疏水，储存时不带水分子，占体积小。第三，机体有专门的储存组织——脂肪组织。甘油三酯是脂肪酸的重要储存库。甘油二酯还是重要的细胞信号分子。分类含量分布生理功能脂肪甘油三酯95﹪脂肪组织、血浆1.储脂供能2.提供必需脂酸3.促脂溶性维生素吸收4.热垫作用5.保护垫作用6.构成血浆脂蛋白类脂糖酯、胆固醇及其酯、磷脂5﹪生物膜、神经、血浆1.维持生物膜的结构和功能2.胆固醇可转变成类固醇激素、维生素、胆汁酸等3.构成血浆脂蛋白脂类的分类、含量、分布及生理功能细胞膜脂双层结构本节其余部分自主学习脂质的消化与吸收DigestionandAbsorptionofLipids第二节条件①乳化剂（胆汁酸盐、甘油一酯、甘油二酯等）的乳化作用②酶的催化作用部位主要在小肠上段脂不溶于水，而消化的酶却是水溶性的，如何解决？一、胆汁酸盐协助脂质消化酶消化脂质乳化消化酶甘油三酯食物中的脂类2-甘油一酯+2FFA磷脂溶血磷脂+FFA磷脂酶A2胆固醇酯胆固醇酯酶胆固醇+FFA胰脂酶辅脂酶微团(micelles)消化脂类的酶辅脂酶（Mr，10kDa）在胰腺泡以酶原形式存在，分泌入十二指肠腔后被胰蛋白酶从N端水解，移去五肽而激活。辅脂酶本身不具脂酶活性，但可通过疏水键与甘油三酯结合、通过氢键与胰脂酶结合，将胰脂酶锚定在乳化微团的脂-水界面，使胰脂酶与脂肪充分接触，发挥水解脂肪的功能。辅脂酶还可防止胰脂酶在脂-水界面上变性、失活。辅脂酶是胰脂酶发挥脂肪消化作用必不可少的辅助因子。辅脂酶脂肪与类脂的消化产物，包括甘油一酯、脂酸、胆固醇及溶血磷脂等以及中链脂酸(6C～10C)及短链脂酸(2C～4C)构成的的甘油三酯与胆汁酸盐，形成混合微团(mixedmicelles)，被肠粘膜细胞吸收。消化的产物十二指肠下段及空肠上段。中链及短链脂酸构成的TG乳化吸收脂肪酶甘油+FFA门静脉血循环肠粘膜细胞二、吸收的脂质经再合成进入血循环吸收部位吸收方式长链脂酸及2-甘油一酯肠粘膜细胞（酯化成TG）胆固醇及游离脂酸肠粘膜细胞（酯化成CE）淋巴管血循环乳糜微粒(chylomicron,CM)TG、CE、PL+载脂蛋白(apo)B48、C、AⅠ、AⅣ溶血磷脂及游离脂酸肠粘膜细胞（酯化成PL）CoA+RCOOHRCOCoA脂酰CoA合成酶ATPAMPPPi酯酰CoA转移酶CoAR2COCoAR3COCoACoA酯酰CoA转移酶CHCH22OHOHCHCH22OHOHCHOCHO--CC--RR11O=CHCH22OHOHCHCH22OHOHCHOCHO--CC--RR11O=CHCH22OHOHCHCH22OO--CC--RR22CHOCHO--CC--RR11O=O=CHCH22OHOHCHCH22OO--CC--RR22CHOCHO--CC--RR11O=O=CHCH22OO--CC--RR33CHCH22OO--CC--RR22CHOCHO--CC--RR11O=O=O=甘油一酯途径甘油三酯的代谢MetabolismofTriglyceride第三节甘油三酯的合成代谢脂肪酸的合成代谢甘油三酯的分解代谢脂肪动员甘油进入糖代谢脂酸的β氧化脂酸的其他氧化方式酮体的生成和利用本节主要内容目录消化吸收和内源性合成的脂酸，以游离的形式存在较少，大多数以酯化的形式存在于甘油三酯之中而存在于体内。（二）甘油三酯的主要作用是为机体提供能量（一）甘油三酯是脂酸的主要储存形式1.甘油三酯是机体重要的能量来源2.甘油三酯是机体的主要能量储存形式男性：21%，女性：26％1gTG=38kJ一、甘油三酯是甘油的脂酸酯目录（一）脂肪动员(fatmobilization)储存在脂肪细胞中的脂肪，被脂肪酶逐步水解为游离脂肪酸和甘油，并释放入血以供其它组织细胞氧化利用，该过程称为脂肪动员。在脂肪动员中，脂肪细胞内的甘油三酯脂肪酶是限速酶，它受多种激素的调控，因此称为激素敏感性甘油三酯脂肪酶（HSL）。二、甘油三酯氧化分解产生大量ATP供机体需要目录G蛋白AC受体ATPcAMP脂解激素PKAHSLHSLPHSLPPPPPTGFFA脂肪细胞血液CO2ATP氧化分解脂酸转运体清蛋白肌细胞脂周蛋白储脂颗粒甘油脂肪动员目录脂解激素：胰高血糖素、肾上腺素、去甲肾上腺素、肾上腺皮质激素和甲状腺素。对抗脂解激素因子：胰岛素、前列腺素E2、烟酸等。目录肾上腺素等受体腺苷酸环化酶ATPcAMP蛋白激酶A（无活性）蛋白激酶A（活性）TG脂肪酶（无活性）TG脂肪酶-P（活性）TGDGMG甘油脂酸脂酸脂酸G蛋白目录脂类研究新进展启动脂肪细胞脂动员过程的新成员脂肪甘油三酯脂酶(ATGL）过去近20年里,激素敏感脂酶(HSL)一直被认为是脂肪细胞脂动员过程中唯一的脂肪水解限速酶,但随着HSL基因敲除鼠的出现,其限速作用受到了质疑.HSL基因敲除鼠表现出体重正常,脂肪组织中仍存在40%对于甘油三酯的基础水解活性,并且在脂肪细胞中伴有大量甘油二酯的堆积,这些数据说明,HSL在脂肪组织脂解作用中可能主要针对甘油二酯,而不是甘油三酯,同时暗示着存在着另外的未知的水解甘油三酯的脂肪酶目录目录（二）甘油转变为3-磷酸甘油后被利用（肝、肾、肠）•甘油直接运至肝、肾、肠等组织。主要在肝、肾进行糖异生。•脂肪细胞及骨骼肌等组织因甘油激酶活性很低，故不能很好利用甘油。目录部位：肝及肌肉最活跃；不能利用的组织：脑组织、神经组织、红细胞。亚细胞：胞液、线粒体步骤：1、脂酸的活化——脂酰CoA的生成2、脂酰CoA进入线粒体3、脂酸的-氧化4、脂酸氧化的能量生成（三）β-氧化是脂肪酸分解的核心过程目录+CoA-SH1.脂肪酸的活化形式为脂酰CoA（胞液）•在胞液中进行（内质网及线粒体外膜）脂酰CoA合成酶脂肪酸RCHRCH22CHCH22CC--OHOHOO=OO=脂酰~SCoARCHRCH22CHCH22CC~SCoA~SCoAOO=OO=ATPAMP+PPi(acyl-CoAsynthetase)•反应不可逆•消耗2个~P目录2.脂酰CoA经肉碱转运进入线粒体胞液线粒体膜间隙脂酰肉碱肉碱SHCoASHCoA脂酰CoA脂酰CoA肉碱脂酰转移酶Ⅱ肉碱脂酰转移酶Ⅰ肉碱脂酰肉碱肉碱－脂酰肉碱转位酶目录肉碱脂酰转移酶Ⅰ是限速酶，脂酰CoA进入线粒体是脂酸-氧化的主要限速步骤。•肉碱转移酶的调节：饥饿、高脂低糖、糖尿病，肉碱转移酶Ⅰ活性增高；饱食时，肉碱转移酶Ⅰ活性降低。目录3.脂酸的-氧化•-氧化：脂酰基(脂肪酸)在线粒体内的氧化分解是在其(羧基端)β-C氧化断裂产生乙酰CoA的反应过程。•每次β-氧化包括：脱氢、加水、脱氢、硫解四步连续反应。目录β-氧化作用最初是根据动物实验提出来的一个学说目录βRCH2CH2C~SCoAOαβRCH=CHC~SCoAOαRCHOHCH2C~SCoAOαβRCOCH2C~SCoAOαRC~SCoAOFADFADH2脂酰CoA脱氢酶脂酰CoA反-烯酰CoA△2βH2O-烯酰CoA水化酶△2L(+)-羟脂酰CoAL(+)-羟脂酰CoA脱氢酶ββNADH+H+β-酮脂酰CoAβ-酮脂酰CoA硫解酶NAD+脂酰CoAHSCoACH3CO~SCoA乙酰CoA①脱氢④硫解②加水③再脱氢目录脂酸-氧化的四步反应：脱氢、加水、再脱氢、硫解第一次脱氢由FAD接受；第二次脱氢由NAD+接受。偶数碳饱和脂酸-氧化产物：乙酰CoA进入三羧酸循环氧化；在肝内转变为酮体；也可合成脂酸和胆固醇。乙酰CoA的去向？小结目录4.脂肪酸β-氧化的能量生成目录脂肪酸β-氧化本身并不生成能量。只能生成乙酰CoA和供氢体，它们必须分别进入三羧酸循环和氧化磷酸化才能生成ATP。目录活化：消耗2个高能磷酸键β-氧化：每轮循环四个重复步骤：脱氢、水化、再脱氢、硫解产物：1分子乙酰CoA1分子少两个碳原子的脂酰CoA1分子NADH+H+1分子FADH2以16碳软脂酸的氧化为例：目录7轮循环产物：8分子乙酰CoA7分子NADH+