第05章脂类代谢11

目录第五章脂类代谢MetabolismofLipid目录脂肪和类脂总称为脂类(lipids)。三脂酰甘油(triacylglycerol,TAG)，也称为甘油三酯(triglyceride,TG)胆固醇(cholesterol,CHOL)胆固醇酯(cholesterolester,CE)磷脂(phospholipid,PL)糖脂(glycolipid)鞘脂(sphingolipid)定义:分类:脂类概述类脂(lipoid)脂肪(fat)目录甘油三酯甘油磷脂(phosphoglyceride)FAFAFA甘油FAFAPiX甘油X=胆碱、水、乙醇胺、丝氨酸、甘油、肌醇、磷脂酰甘油等。脂类物质的基本构成：CH2CHCH2OHOHOH甘油CH2CHCH2OOOCO(CH2)mCH3CO(CH2)kCH3CO(CH2)nCH3CH2CHCH2OOOCO(CH2)mCH3CO(CH2)nCH3POOXOH目录鞘脂鞘磷脂鞘糖脂FA鞘氨醇FAPiX鞘氨醇FA糖鞘氨醇胆固醇酯FA胆固醇目录单不饱和脂酸多不饱和脂酸含2个或2个以上双键的不饱和脂酸不饱和脂酸的分类脂肪酸(fattyacids,FA)•简称脂酸,包括饱和脂酸(saturatedfattyacid)和不饱和脂酸(unsaturatedfattyacid)。目录游离脂肪酸（脂酸）的来源自身合成以脂肪形式储存，需要时从脂肪动员产生，多为饱和脂酸和单不饱和脂酸。食物供给包括各种脂酸，其中一些不饱和脂酸，动物不能自身合成，需从食物中摄取。※营养必需脂酸——亚油酸、亚麻酸、花生四烯酸等多不饱和脂酸是人体不可缺乏的营养素，不能自身合成，需从食物摄取，故称营养必需脂酸。目录分类含量分布生理功能脂肪甘油三酯95﹪脂肪组织血浆1.储存能量2.氧化供能3.提供非必需脂酸4.促脂溶性维生素吸收5.热垫作用6.保护垫作用7.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、分布及生理功能目录不饱和脂酸的分类及命名TheClassificationandNamingofUnsaturatedFattyAcids第一节目录脂类的消化与吸收DigestionandAbsorptionofLipid第二节目录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一、脂类的消化发生在脂-水界面，且需胆汁酸盐参与目录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)消化过程及相应的酶目录消化的产物脂酸甘油一酯胆固醇溶血磷脂等中链脂酸（6～10C）及短链脂酸（2～4C）构成的的甘油三酯目录十二指肠下段及空肠上段。二、饮食脂肪在小肠被吸收吸收部位吸收过程乳化吸收肠粘膜细胞第一步:消化产物混合微团目录第二步：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目录长链脂酸及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）甘油一酯途径目录甘油一酯途径CoA+RCOOHRCOCoA脂酰CoA合成酶ATPAMPPPi脂酰CoA转移酶CoAR2COCoAR3COCoACoA脂酰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=1、脂酸的活化2、目录甘油三酯的代谢MetabolismofTriglyceride第三节目录甘油三酯是甘油的脂酸酯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脂酸的合成代谢甘油三酯的合成代谢多不饱和脂酸的重要衍生物本节主要内容：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定义脂肪动员(fatmobilization)是指储存在脂肪细胞中的脂肪，被脂肪酶逐步水解为FFA及甘油，并释放入血以供其他组织氧化利用的过程。二、甘油三酯的分解代谢主要是脂酸的氧化（一）脂肪动员是甘油三酯分解的起始步骤目录脂肪动员过程：脂解激素-受体G蛋白ACATPcAMPPKA+++HSLa(无活性)HSLb(有活性)TG甘油二酯（DG）FFA甘油一酯FFA甘油二酯脂肪酶甘油FFA甘油一酯脂肪酶HSL-----激素敏感性甘油三酯脂肪酶目录脂解激素对抗脂解激素因子关键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、去甲肾上腺素、ACTH、TSH等。抑制脂肪动员，如胰岛素、前列腺素E2、烟酸等。目录（二）甘油经糖代谢途径代谢肝、肾、肠等组织目录组织：除脑组织外,大多数组织均可进行，其中肝、肌肉最活跃。亚细胞：胞液、线粒体部位（三）脂酸经β-氧化分解供能目录1.脂酸的活化形式为脂酰CoA（胞液）脂酰CoA合成酶ATPAMPPPi脂酰CoA合成酶(acyl-CoAsynthetase)存在于内质网及线粒体外膜上。+CoA-SH脂肪酸RCHRCH22CHCH22CC--OHOHOO=OO=脂酰~SCoARCHRCH22CHCH22CC~SCoA~SCoAOO=OO=CH3(CH2)nCOOH主要过程目录关键酶2.脂酰CoA经肉碱转运进入线粒体，是脂酸β-氧化的主要限速步骤目录3.脂酸的β-氧化的最终产物主要是乙酰CoA脱氢加水再脱氢硫解脂酰CoAL(+)-β羟脂酰CoAβ酮脂酰CoA脂酰CoA+乙酰CoA脂酰CoA脱氢酶反⊿2-烯酰CoAL(+)-β羟脂酰CoA脱氢酶NAD+NADH+H+⊿2--烯脂酰CoA水化酶H2OFADFADH2β酮脂酰CoA硫解酶CoA-SHRCH=CHC~SCoAβαO=RCH=CHC~SCoAβαO=O=RCH2CH2C~SCoAO=O=RCHOHCH2C~SCoAβαO=O=RCOCH2C~SCoAβαO=O=RC~SCoA+CH3CO~SCoAO=O=（脱下了两个碳原子）目录NADH+H+FADH2H2O呼吸链1.5ATPH2O呼吸链2.5ATP乙酰CoA彻底氧化三羧酸循环生成酮体肝外组织氧化利用目录活化：消耗2个高能磷酸键（ATP分解和焦磷酸分解）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FADH24.脂酸氧化的能量生成——以16碳软脂酸的氧化为例目录CH3(CH2)7CH2CH2CH2CH2CH2CH2CH2COSCoACH3(CH2)7CH2CH2CH2CH2CH2COSCoACH3COSCoACH3(CH2)7CH2CH2CH2COCoACH3COSCoACH3(CH2)7CH2COSCoACH3COCoACH3COSCoA5CH3(CH2)14COOH目录7轮循环产物：8分子乙酰CoA（乙酰-CoA进入三羧酸循环，生成1个FADH2、3个NADH、1个GTP，即生成10个ATP）7分子NADH+H+7分子FADH2故1分子软脂酸完全氧化净生成ATP为：生成ATP8×10+7×2.5+7×1.5=108净生成ATP108–2=106目录软脂酸与葡萄糖在体内氧化产生ATP的比较软脂酸(1mol)葡萄糖(1mol)ATP数目(mol)10632能量利用效率33%33%脂酸氧化是体内能量的重要来源目录血浆水平：0.03~0.5mmol/L(0.3~5mg/dl)（五）酮体的生成和利用代谢定位：生成：肝细胞线粒体利用：肝外组织（心、肾、脑、骨骼肌等）线粒体定义：脂酸在肝中分解氧化时产生的特有的中间代谢物，包括乙酰乙酸、β-羟丁酸、丙酮，三者总称为酮体(ketonebodies)。目录CH3CO~SCoA（乙酰CoA）CH3COCH2CO~SCoA（乙酰乙酰CoA）OHCH2COOHCH3—C—CH2CO~SCoA（羟甲基戊二酸单酰CoA,HMGCOA）脂酸CH3COCH2COOH（乙酰乙酸）CH3—CH—CH2COOH（β-羟丁酸）OHCH3COCH3（丙酮）β-羟丁酸脱氢酶β氧化乙酰乙酰CoA硫解酶CoA-SHHMGCoA合成酶CH3CO~SCoACoA-SHCH3CO~SCoAHMGCoA裂解酶1.2.3.2TAC循环肝脏两条途径分三步酮体在肝细胞中生成原料目录酮体在肝脏合成，但肝脏缺乏利用酮体的酶，因此不能利用酮体。酮体生成后进入血液，输送到肝外组织利用。肝内生酮肝外用酮体在肝外组织利用目录琥珀酰CoA琥珀酸CoASH+ATPPPi+AMPCoASH1、乙酰乙酸的利用（心、肾、脑及骨骼肌的线粒体）（肾、心和脑的线粒体）CHCH33CCHCCH22COHCOH乙酰乙酸乙酰乙酸==OO==OOCHCH33CCHCCH22COHCOH乙酰乙酸乙酰乙酸==OOCHCH33CCHCCH22COHCOH乙酰乙酸乙酰乙酸CHCH33CCHCCH22COHCOH乙酰乙酸乙酰乙酸==OO==OO==OO==OOCHCH33CCHCCH22CSCoACSCoA((乙酰乙酰乙酰乙酰CoACoA))==OO==OOCHCH33CCHCCH22CSCoACSCoA((乙酰乙酰乙酰乙酰CoACoA))==OO==OO==OO==OOCHCH33CSCoACSCoA==OO2CHCH33CSCoACSCoA==OOCHCH33CSCoACSCoA==OO==OO2乙酰乙酰CoA硫解酶（心、肾、脑及骨骼肌线粒体）TAC循环乙酰乙酰CoA硫激酶琥珀酰CoA转硫酶目录NAD+NADH+H+2.β-羟丁酸的利用CHCH33CHCHCHCH22COOHCOOHD(D(--))--ββ--羟丁酸羟丁酸OHOHCHCH33CHCHCHCH22COOHCOOHD(D(--))--ββ--羟丁酸羟丁酸CHCH33CHCHCHCH22COOHCOOHD(D(--))--ββ--羟丁酸羟丁酸OHOHCHCH33CCHCCH22COHCOH乙酰乙酸乙酰乙酸==OO==OOCHCH33CCHCCH22COHCOH乙酰乙酸乙酰乙酸==OOCHCH33CCHCCH22COHCOH乙酰乙酸乙酰乙酸CHCH33CCHCCH22COHCOH乙酰乙酸乙酰乙酸==OO==OO==OO==OOCHCH33CCHCCH22CSCoACSCoA((乙酰乙酰乙酰乙酰CoACoA))==OO==OOCHCH33CCHCCH22CSCoACSCoA((乙酰乙酰乙酰乙酰CoACoA))==OO==OO==OO==OOCHCH33CSCoACSCoA==OO2CHCH33CSCoACSCoA==OOCHCH33CSCoACSCoA==OO==OO2β-羟丁酸脱氢酶TAC循环目录丙酮3.丙酮的利用丙酮酸/乳酸异生糖目录2乙酰CoA乙酰乙酰CoA乙酰CoA乙酰乙酸HMGCoAD(-)-β-羟丁酸丙酮乙酰乙酰CoA琥珀酰CoA琥珀酸2乙酰CoA酮体的生成和利用的总示意图目录酮体生成的生