生物化学：8第八章 脂类代谢

脂类代谢脂类代谢Metabolism of Lipids第八章第八章脂类脂类 是脂肪和类脂的总称，是一大类不溶于是脂肪和类脂的总称，是一大类不溶于水而易溶于有机溶剂的化合物。水而易溶于有机溶剂的化合物。 脂肪（甘油三酯）脂肪（甘油三酯） 磷酸甘油酯磷酸甘油酯 鞘磷脂鞘磷脂 脑苷脂脑苷脂 鞘脂鞘脂 神经节苷脂神经节苷脂 胆固醇及其酯胆固醇及其酯磷脂磷脂类脂类脂脂类脂类糖脂糖脂第一节第一节 脂质的消化吸收脂质的消化吸收Digestion and Absorption of LipidsC HCH2 O C R1CH2 O C R3 R2 C- O O OO甘油一酯、甘油二酯自然界较少甘油一酯、甘油二酯自然界较少R1、R2、R3可以相同，也可不同可以相同，也可不同R2常为不饱和脂肪酸常为不饱和脂肪酸一、脂类的消化一、脂类的消化食物中的脂类主要是甘油三酯，少量磷脂和胆食物中的脂类主要是甘油三酯，少量磷脂和胆固醇（酯）等。固醇（酯）等。小肠上段是脂类消化的场所。小肠上段是脂类消化的场所。胰脂肪酶：胰脂肪酶：特异水解特异水解甘油三酯甘油三酯1位及位及3位酯键位酯键 生成生成2-甘油一甘油一酯脂肪酸酯脂肪酸甘油三酯的消化发生在脂水的界面上。甘油三酯的消化发生在脂水的界面上。胰脂肪酶的作用需胰脂肪酶的作用需辅脂酶和胆汁酸盐辅脂酶和胆汁酸盐的协助。的协助。辅脂酶（辅脂酶（colipase）：胰脂酶发挥脂肪消）：胰脂酶发挥脂肪消化作用的蛋白质辅因子化作用的蛋白质辅因子 胆汁酸盐是较强的乳化剂胆汁酸盐是较强的乳化剂。、辅脂酶能与胰脂肪酶和胆汁酸盐结、辅脂酶能与胰脂肪酶和胆汁酸盐结合，使胰脂肪酶能吸附在微团的水油合，使胰脂肪酶能吸附在微团的水油界面上，有利于胰脂肪酶对甘油三酯界面上，有利于胰脂肪酶对甘油三酯的水解。的水解。、辅脂酶还可以防止胰脂酶在脂水、辅脂酶还可以防止胰脂酶在脂水界面的变性，解除胆汁酸盐对胰脂酶界面的变性，解除胆汁酸盐对胰脂酶的抑制作用。的抑制作用。胆固醇酯的水解胆固醇酯的水解 游离胆固醇（游离胆固醇（cholesterol，Ch）可直接被）可直接被肠粘膜细胞吸收。肠粘膜细胞吸收。但胆固醇酯必须经但胆固醇酯必须经胰胆固醇酯酶胰胆固醇酯酶水解为胆固水解为胆固醇后才能被吸收。醇后才能被吸收。胆固醇酯胆固醇酯 + H2O 胆固醇胆固醇 + 脂肪酸脂肪酸 胰胆固醇酯酶胰胆固醇酯酶磷脂的水解磷脂的水解 胰磷脂酶胰磷脂酶A2催化磷脂水解生成溶血磷脂和催化磷脂水解生成溶血磷脂和游离脂肪酸游离脂肪酸 蛇液中含有磷脂酶蛇液中含有磷脂酶A2 细胞膜脆弱细胞膜脆弱 溶血溶血二、脂肪的吸收二、脂肪的吸收脂类消化产物主要在十二指肠下段及空脂类消化产物主要在十二指肠下段及空腔上段吸收。腔上段吸收。吸收形式主要是甘油一酯、脂酸及甘油，吸收形式主要是甘油一酯、脂酸及甘油，胆固醇和溶血磷脂等。胆固醇和溶血磷脂等。还有极少量的甘油三酯经乳化后直接吸还有极少量的甘油三酯经乳化后直接吸收。收。脂类的吸收脂类的吸收TG 甘油甘油 FFA 2-甘油一酯甘油一酯 胆固胆固醇酯醇酯ChFAA磷脂磷脂溶血磷脂溶血磷脂FFA胆汁酸盐胆汁酸盐 乳化乳化混合微团混合微团易于穿过易于穿过小肠黏膜小肠黏膜细胞细胞小分子小分子FFA 甘油甘油门静脉门静脉血液循环血液循环 长链长链FFA + 2-甘油一酯甘油一酯 TG重新合重新合成的成的磷脂磷脂胆固醇胆固醇(酯酯)载酯蛋白载酯蛋白乳糜微粒乳糜微粒 CM淋巴淋巴小肠黏膜细胞小肠黏膜细胞1 1 小肠：小肠：介于机体内介于机体内、外脂质间的选择性屏障。外脂质间的选择性屏障。 1 1）通过屏障脂质过多：）通过屏障脂质过多：体内脂质堆积，发生疾病。体内脂质堆积，发生疾病。2 2）通过屏障脂质过少：）通过屏障脂质过少：营养障碍营养障碍三、脂质消化吸收在维持机体脂质三、脂质消化吸收在维持机体脂质平衡中具有重要作用平衡中具有重要作用小肠脂质消化吸收能力有可塑性：小肠脂质消化吸收能力有可塑性：脂质能使小肠脂质消化吸收能力增加。脂质能使小肠脂质消化吸收能力增加。1）保证摄入食物脂质增多时食物脂质的）保证摄入食物脂质增多时食物脂质的消化吸收。消化吸收。2）保障体内能量、必需脂肪酸、脂溶性）保障体内能量、必需脂肪酸、脂溶性维生素供应。维生素供应。3）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第二节第二节 甘油三酯代谢甘油三酯代谢Metabolism of Triglycerides一、甘油三酯的一、甘油三酯的合成代谢合成代谢甘油三酯是体内储存能量的形式，体内合成甘油三酯是体内储存能量的形式，体内合成脂肪，在脂肪组织内储存。脂肪，在脂肪组织内储存。（一）、合成部位（一）、合成部位肝肝* *、脂肪组织、小肠是合成甘油三酯的主要、脂肪组织、小肠是合成甘油三酯的主要场所。场所。关键酶：脂酰关键酶：脂酰CoACoA转移酶，转移酶， 位于内质网的胞位于内质网的胞液侧液侧 。肝细胞能合成脂肪，但不能储存脂肪。肝细胞能合成脂肪，但不能储存脂肪。脂肪合成后需经极低密度脂蛋白脂肪合成后需经极低密度脂蛋白（VLDL），运输至肝外组织储存。），运输至肝外组织储存。如肝细胞合成的如肝细胞合成的甘油三酯因营养不良、甘油三酯因营养不良、中毒、必需脂肪酸缺乏、胆碱或蛋白中毒、必需脂肪酸缺乏、胆碱或蛋白质缺乏，不能形成质缺乏，不能形成VLDLVLDL进入血液，进入血液，VLDL合成受阻。合成受阻。将导致脂肪聚集在肝细胞中形成脂肪肝。将导致脂肪聚集在肝细胞中形成脂肪肝。脂肪组织：主要以葡糖糖为原料合成脂脂肪组织：主要以葡糖糖为原料合成脂肪，其次利用食物脂肪中的水解产物肪，其次利用食物脂肪中的水解产物合成脂肪。合成脂肪。脂肪细胞大量储存脂肪。脂肪细胞大量储存脂肪。小肠粘膜：主要利用脂肪消化产物合成小肠粘膜：主要利用脂肪消化产物合成脂肪。脂肪。（二）、合成原料（二）、合成原料甘油甘油葡萄糖糖酵解生成葡萄糖糖酵解生成 3-磷酸甘油磷酸甘油脂肪酸脂肪酸糖有氧氧化生成的糖有氧氧化生成的 乙酰乙酰CoA 为原料合成为原料合成食物脂肪消化吸收食物脂肪消化吸收主要由糖代谢中间产物提供主要由糖代谢中间产物提供(三三) 合成基本过程合成基本过程1、甘油一酯途径：、甘油一酯途径：小肠粘膜小肠粘膜 小肠粘膜细胞利用消化吸收的甘油一酯及脂小肠粘膜细胞利用消化吸收的甘油一酯及脂肪酸，合成甘油三酯。肪酸，合成甘油三酯。反应主要由内质网反应主要由内质网 脂酰脂酰CoA转移酶转移酶 催化。催化。2-甘油一酯甘油一酯 + 脂酰脂酰CoA 1，2-甘油二酯甘油二酯1，2-甘油二酯甘油二酯 +脂酰脂酰CoA 甘油三酯甘油三酯2、甘油二酯途径：、甘油二酯途径：肝细胞及脂肪细胞肝细胞及脂肪细胞 肝细胞及脂肪细胞利用肝细胞及脂肪细胞利用3-磷酸甘油及脂酰磷酸甘油及脂酰CoA合成甘油三酯。合成甘油三酯。关键酶为关键酶为 脂酰脂酰CoA 转移酶。转移酶。1）3-磷酸甘油磷酸甘油 + 脂酰脂酰CoA 1-脂酰脂酰-3-磷磷酸甘油酸甘油2）1-脂酰脂酰-3-磷酸甘油磷酸甘油 + 脂酰脂酰CoA 磷脂酸磷脂酸3）磷脂酸）磷脂酸 1，2-甘油二酯甘油二酯+磷酸磷酸4）1，2-甘油二酯甘油二酯 + 脂酰脂酰CoA 甘油三酯甘油三酯 3-磷酸甘油的生成：磷酸甘油的生成：合成甘油三酯所需的合成甘油三酯所需的3-磷酸甘油主要由下列磷酸甘油主要由下列两条途径生成：两条途径生成： 1）由糖代谢生成（脂肪细胞、肝脏）：）由糖代谢生成（脂肪细胞、肝脏）： 磷酸二羟丙酮磷酸二羟丙酮 + NADH + H+ 3-磷酸甘油磷酸甘油 + NAD+ 3-磷酸甘油脱磷酸甘油脱氢酶氢酶2）由脂肪动员生成（肝）：）由脂肪动员生成（肝）： 脂肪动员生成的甘油被转运至肝脏后进脂肪动员生成的甘油被转运至肝脏后进行处理。行处理。 甘油甘油 + ATP 3-磷酸甘油磷酸甘油 + ADP 甘油磷酸激酶甘油磷酸激酶脂肪组织缺乏甘油激酶，不能利用甘油合成脂肪。脂肪组织缺乏甘油激酶，不能利用甘油合成脂肪。二、内源性脂肪酸合成二、内源性脂肪酸合成脂肪酸合成的原料是葡萄糖氧化分解脂肪酸合成的原料是葡萄糖氧化分解后产生的乙酰后产生的乙酰CoA。其合成过程由胞液中的脂肪酸合成酶其合成过程由胞液中的脂肪酸合成酶系催化。系催化。脂肪酸合成的直接产物是软脂酸。脂肪酸合成的直接产物是软脂酸。（一）软（一）软脂酸的合成脂酸的合成1、合成部位、合成部位 脂肪酸合成酶系位于肝脂肪酸合成酶系位于肝*、肾、脑、肾、脑、肺、乳腺、脂肪等组织的胞液中。肺、乳腺、脂肪等组织的胞液中。主要是在肝脏中。主要是在肝脏中。 合成脂肪酸的主要原料是合成脂肪酸的主要原料是乙酰乙酰CoA，主要，主要来自葡萄糖。来自葡萄糖。细胞内的乙酰细胞内的乙酰CoA全部在线粒体内产生，而合全部在线粒体内产生，而合成脂肪酸的酶系位于胞液。成脂肪酸的酶系位于胞液。线粒体内的乙酰线粒体内的乙酰CoA必须进入胞液才能成为合必须进入胞液才能成为合成脂肪酸的原料。成脂肪酸的原料。此过程通过此过程通过柠檬酸丙酮酸循环柠檬酸丙酮酸循环完成。此外，完成。此外，合成脂肪酸还需要合成脂肪酸还需要ATP、NADPH、CO2、Mn2+等。等。2、合成原料、合成原料乙酰乙酰CoA转运出线粒体：转运出线粒体： 经柠檬酸丙酮酸穿梭作用将线粒体内生成经柠檬酸丙酮酸穿梭作用将线粒体内生成的乙酰的乙酰CoA运至胞液。运至胞液。3、脂酸合成酶系及反应过程脂酸合成酶系及反应过程（1 1）丙二酸单酰）丙二酸单酰CoACoA的合成的合成在乙酰在乙酰CoACoA羧化酶的催化下，将乙酰羧化酶的催化下，将乙酰CoACoA羧化为丙二酸单羧化为丙二酸单酰酰CoACoA。该酶存在于细胞质中。辅基为生物素。该酶存在于细胞质中。辅基为生物素。有两种形式存在，无活性的单体和有活性的多聚体。有两种形式存在，无活性的单体和有活性的多聚体。变构调节：柠檬酸和异柠檬酸是变构激活剂；变构调节：柠檬酸和异柠檬酸是变构激活剂；长链脂酰长链脂酰CoACoA是变构抑制剂。是变构抑制剂。化学修饰调节：该酶也受磷酸化，去磷酸化的调节。化学修饰调节：该酶也受磷酸化，去磷酸化的调节。被依赖于被依赖于AMPAMP的蛋白激酶磷酸化而失活。的蛋白激酶磷酸化而失活。胰高血糖素促进该酶磷酸化，胰岛素促进该酶脱磷酸而胰高血糖素促进该酶磷酸化，胰岛素促进该酶脱磷酸而恢复活性。恢复活性。 CHCH3 3COSCoA + HCOCOSCoA + HCO3 3- - + H + H+ + + ATP + ATP HOOC-CHHOOC-CH2 2-COSCoA + ADP + Pi-COSCoA + ADP + Pi 乙酰乙酰CoA羧化酶羧化酶（生物素）（生物素）* *（2）脂肪酸合成循环：）脂肪酸合成循环：脂肪酸合成时碳链的缩合延长过程是一循环反脂肪酸合成时碳链的缩合延长过程是一循环反应过程。每经过一次循环反应，延长两个碳应过程。每经过一次循环反应，延长两个碳原子。合成反应由脂肪酸合成酶系催化。原子。合成反应由脂肪酸合成酶系催化。在低等生物中，脂肪酸合成酶系是一种由在低等生物中，脂肪酸合成酶系是一种由1分子分子脂酰基载体蛋白（脂酰基载体蛋白（ACP）和和7种酶单体所构成种酶单体所构成的的多酶复合体多酶复合体。ACP的辅基为的辅基为4磷酸泛酰巯基乙胺，是脂肪酸磷酸泛酰巯基乙胺，是脂肪酸合成过程中脂酰基的载体，脂肪酸合成各步合成过程中脂酰基的载体，脂肪酸合成各步反应，均在反应，均在ACP的辅基上进行。的辅基上进行。但在高等动物中，但在高等动物中，7种酶活性都在一条多肽链种酶活性都在一条多肽链上构成上构成多功能酶多功能酶。通常以二聚体形式存在，二聚体解聚则活性通常以二聚体形式存在，二聚体解聚则活性丧失。丧失。每个亚基都含有一每个亚基都含有一ACP结构域，辅基与丝氨结构域，辅基与丝氨酸相连，作为脂酰基的载体，用酸相连，作为脂酰基的载体，用E2-泛泛-SH表示。表示。每一亚基的酮脂酰合成酶结构域中，半胱氨每一亚基的酮脂酰合成酶结构域中，半胱氨酸与脂酰基结合，用酸与脂酰基结合，用E1-半胱半胱SH表示。表示。第一轮第一轮：软脂酸的合成过程：软脂酸的合成过程：1）乙乙酰基转移：酰基转移：由由乙乙酰转移酶催化生成乙酰酰转移酶催化生成乙酰-半胱半胱-E1乙酰乙酰CoA-CoA2）丙二酰基转移：生成丙二酰）丙二酰基转移：生成丙二酰-泛泛-E2 转酰基酶转酰基酶丙二酰丙二酰CoA-CoA3 3）缩合反应：）缩合反应：-酮丁酰酮丁酰- -泛泛-E2-E2的生成，的生成，同时有同时有COCO2 2脱落脱落由由-酮脂酰合成酶催化。酮脂酰合成酶催化。4）第一次还原反应（）第一次还原反应（加氢加氢）：）： -羟丁酰羟丁酰-泛泛-E2的生成的生成由由-酮脂酰还原酶催化。酮脂酰还原酶催化。5）脱水脱水反应：反应： ，-烯丁酰烯丁酰-泛泛-E2的生成的生成由脱水酶催化由脱水酶催化6）第二次还原反应（）第二次还原反应（加氢加氢）：）： 丁酰丁酰-泛泛-E2的生成的生成由由 ，-烯脂酰还原酶催化烯脂酰还原酶催化 丁酰丁酰-泛泛-E2是第一轮产物，经酰基是第一轮产物，经酰基转移、缩合、还原、脱水、再还转移、缩合、还原、脱水、再还原，碳原子由原，碳原子由2增加至增加至4个。个。1）丁酰基转移：由丁酰丁酰基转移：由丁酰-泛泛-E2转移到转移到E1-半胱半胱-SH上生成丁酰上生成丁酰-半胱半胱-E1。由酰基转移酶催化。由酰基转移酶催化。E2-泛泛-SH基又可与新的丙二酰基结合，进行第二轮基又可与新的丙二酰基结合，进行第二轮反应。反应。第二轮第二轮2）丙二酰基转移：生成丙二酰）丙二酰基转移：生成丙二酰-泛泛-E2转酰基酶转酰基酶3）缩合反应：）缩合反应：-酮己酰酮己酰-泛泛-E2的生成的生成 4）第一次还原反应（加氢）：）第一次还原反应（加氢）： -羟己酰羟己酰-泛泛-E2的生成的生成 5）脱水反应：）脱水反应：， -烯己酰烯己酰-泛泛-E2的生成的生成 6）第二次还原反应（加氢）：己酰）第二次还原反应（加氢）：己酰-泛泛-E2的生成的生成第第n轮轮1）脂酰基转移：由脂酰脂酰基转移：由脂酰-泛泛-E2转移生成脂酰转移生成脂酰-半胱半胱-E1 2）丙二酰基转移：生成丙二酰）丙二酰基转移：生成丙二酰-泛泛-E2 3）缩合反应：）缩合反应：-酮脂酰酮脂酰-泛泛-E2的生成的生成 4）第一次还原反应（加氢）：）第一次还原反应（加氢）： -羟脂酰羟脂酰-泛泛-E2的生成的生成 5）脱水反应：）脱水反应：， -烯脂酰烯脂酰-泛泛-E2的生成的生成 6）第二次还原反应（加氢）：脂酰）第二次还原反应（加氢）：脂酰-泛泛-E2的生成的生成 软脂肪酸合成的总反应式：软脂肪酸合成的总反应式： CH3COSCoA +7 HOOCH2COSCoA + 14NADPH+H+ CH3(CH2)14COOH + 7 CO2 + 6H2O + 8HSCoA + 14NADP+ 脂肪酸合成的特点：脂肪酸合成的特点： 合成所需原料为乙酰合成所需原料为乙酰CoA，直接生成的产，直接生成的产物是软脂酸，合成一分子软脂酸，需七分物是软脂酸，合成一分子软脂酸，需七分子丙二酸单酰子丙二酸单酰CoA和一分子乙酰和一分子乙酰CoA； 在胞液中进行，关键酶是乙酰在胞液中进行，关键酶是乙酰CoA羧化酶；羧化酶；需需NADPH作为供氢体，对糖的磷酸戊糖作为供氢体，对糖的磷酸戊糖旁路有依赖性。旁路有依赖性。 (二二)、脂肪酸碳链的延长、脂肪酸碳链的延长1、内质网脂肪酸碳链延长酶系、内质网脂肪酸碳链延长酶系 丙二酸单酰丙二酸单酰CoA提供碳源，提供碳源，NADPH供氢，反应过程与软脂酸的合成相似。供氢，反应过程与软脂酸的合成相似。不同的是不同的是CoASH代替代替ACP作为酰基载体。作为酰基载体。每循环一次可增加两个碳原子，一般可每循环一次可增加两个碳原子，一般可延长至延长至22或或24碳，以硬脂酸为主。碳，以硬脂酸为主。2、线粒体脂肪酸碳链延长酶系、线粒体脂肪酸碳链延长酶系 乙酰乙酰CoA提供碳源，提供碳源，NADPH提供还原提供还原当量。当量。反应过程类似反应过程类似-氧化的逆过程，每一轮可氧化的逆过程，每一轮可延长两个碳原子，一般可延长脂肪酸碳链延长两个碳原子，一般可延长脂肪酸碳链至至24或或26碳，但以十八碳的硬脂酸为主。碳，但以十八碳的硬脂酸为主。1. .植物植物 含含9，12及及15去饱和酶，能合成去饱和酶，能合成9 以上多以上多不饱和脂肪酸不饱和脂肪酸2. .人体人体人体内有人体内有4、 5 、 8 、 9去饱和酶，缺乏去饱和酶，缺乏9以上的去饱和酶，因此不能合成亚油酸、亚麻以上的去饱和酶，因此不能合成亚油酸、亚麻酸、花生四烯酸。酸、花生四烯酸。这三种不饱和脂肪酸只能从食物中摄取，称为必需这三种不饱和脂肪酸只能从食物中摄取，称为必需脂肪酸。脂肪酸。 （三）不饱和脂肪酸合成需多种去饱和酶催化（三）不饱和脂肪酸合成需多种去饱和酶催化1）ATP、NADPH+H+及乙酰及乙酰CoA：脂肪酸合成原料，能促进脂肪酸合成脂肪酸合成原料，能促进脂肪酸合成2）脂酰）脂酰CoA：变构抑制乙酰：变构抑制乙酰CoA羧化酶，抑羧化酶，抑制脂肪酸合成制脂肪酸合成（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1. .代谢物通过改变原料供应量和乙酰代谢物通过改变原料供应量和乙酰CoA羧羧化酶活性调节脂肪酸合成化酶活性调节脂肪酸合成4）进食糖类食物：糖分解代谢加强）进食糖类食物：糖分解代谢加强NADPH+H+及乙酰及乙酰CoA供应增多，有利于脂供应增多，有利于脂肪酸合成肪酸合成同时，细胞内同时，细胞内ATP增多，抑制异柠檬酸脱氢增多，抑制异柠檬酸脱氢酶，导致柠檬酸和异柠檬酸蓄积并从线粒酶，导致柠檬酸和异柠檬酸蓄积并从线粒体渗至胞液，变构激活乙酰体渗至胞液，变构激活乙酰CoA羧化酶，羧化酶，脂肪酸合成增加脂肪酸合成增加3）高脂膳食和脂肪动员：）高脂膳食和脂肪动员： 使细胞内脂酰使细胞内脂酰CoA增多，别构抑制乙酰增多，别构抑制乙酰CoA羧化酶，抑制脂肪酸合成羧化酶，抑制脂肪酸合成）诱导乙酰）诱导乙酰CoA羧化酶、脂肪酸合成酶、羧化酶、脂肪酸合成酶、ATP-柠檬酸裂解酶等合成，促进脂肪酸柠檬酸裂解酶等合成，促进脂肪酸合成。合成。）促进脂肪酸合成磷脂酸，增加脂肪合）促进脂肪酸合成磷脂酸，增加脂肪合成。成。）增加脂肪组织脂蛋白脂酶活性，增加）增加脂肪组织脂蛋白脂酶活性，增加脂肪组织对血液脂肪酸摄取，促使脂肪组脂肪组织对血液脂肪酸摄取，促使脂肪组织合成脂肪贮存。织合成脂肪贮存。2 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1）增加蛋白激酶）增加蛋白激酶A活性，使乙酰活性，使乙酰CoA羧羧化酶磷酸化降低活性，抑制脂肪酸合化酶磷酸化降低活性，抑制脂肪酸合成。成。2）减少肝细胞向血液释放脂肪。）减少肝细胞向血液释放脂肪。 肾上腺素、生长素肾上腺素、生长素 抑制乙酰抑制乙酰CoA羧化酶，调节脂肪酸合成羧化酶，调节脂肪酸合成。三、甘油三酯的分解代谢三、甘油三酯的分解代谢( (一一) ) 脂肪动员：脂肪动员：贮存于脂肪细胞中的甘油三酯在激素敏贮存于脂肪细胞中的甘油三酯在激素敏感脂肪酶（感脂肪酶（hormone sensitive tri-hormone sensitive tri-glyceride lipase, HSLglyceride lipase, HSL）的催化下水）的催化下水解并释放出脂肪酸，供给全身各组织解并释放出脂肪酸，供给全身各组织细胞摄取利用的过程称为脂肪动员。细胞摄取利用的过程称为脂肪动员。 激素敏感脂肪酶（激素敏感脂肪酶（HSLHSL）是脂肪动员的关键）是脂肪动员的关键酶。主要受共价修饰调节。酶。主要受共价修饰调节。激素敏感脂肪酶激素敏感脂肪酶-+肾上腺素肾上腺素去甲肾上腺素去甲肾上腺素胰高血糖素胰高血糖素胰岛素胰岛素前列腺素前列腺素E2E2烟酸烟酸抗脂解激素抗脂解激素脂解激素脂解激素脂肪动员的基本过程脂肪动员的基本过程 甘油三酯甘油三酯 激素敏感脂肪酶激素敏感脂肪酶 脂肪酸脂肪酸+ +甘油二酯甘油二酯 甘油二酯酶甘油二酯酶 脂肪酸脂肪酸+ +甘油一酯甘油一酯 甘油一酯酶甘油一酯酶 脂肪酸脂肪酸+ +甘油甘油 脂肪动员的结果是生成三分子的自由脂肪动员的结果是生成三分子的自由脂肪酸（脂肪酸（free fatty acid,FFAfree fatty acid,FFA）和）和一分子的甘油。一分子的甘油。甘油可在血液循环中自由转运，而脂甘油可在血液循环中自由转运，而脂肪酸进入血液循环后须与清蛋白结肪酸进入血液循环后须与清蛋白结合成为复合体再转运。合成为复合体再转运。脂肪动员生成的甘油主要转运至肝脏脂肪动员生成的甘油主要转运至肝脏再磷酸化为再磷酸化为3-3-磷酸甘油后进行代谢。磷酸甘油后进行代谢。 （二）甘油经转变为甘油（二）甘油经转变为甘油-3-磷酸磷酸后被利用后被利用 脂肪动员生成的甘油，主要经血循环转运至脂肪动员生成的甘油，主要经血循环转运至肝脏进行代谢。肝脏进行代谢。1甘油在甘油磷酸激酶的催化下，磷酸化甘油在甘油磷酸激酶的催化下，磷酸化为为3-磷酸甘油：磷酸甘油： 甘油甘油 + ATP 3-磷酸甘油磷酸甘油 + ADP 甘油磷酸激酶甘油磷酸激酶主要在肝脏，其次在肾，小肠。主要在肝脏，其次在肾，小肠。骨骼肌中该酶活性低。骨骼肌中该酶活性低。2 3-磷酸甘油在磷酸甘油在3-磷酸甘油脱氢酶的催化磷酸甘油脱氢酶的催化下，脱氢氧化为磷酸二羟丙酮：下，脱氢氧化为磷酸二羟丙酮： 3-磷酸甘油磷酸甘油 + NAD+ 磷酸二羟丙酮磷酸二羟丙酮 + NADH + H+ 3-磷酸甘油脱氢酶磷酸甘油脱氢酶反应可逆反应可逆，产物进入糖代谢产物进入糖代谢、糖酵解糖酵解、合成糖合成糖、磷酸戊糖磷酸戊糖（三）脂肪酸的氧化分解：（三）脂肪酸的氧化分解： 1 1、活化：在线粒体外进行此反应过程。、活化：在线粒体外进行此反应过程。 R-COOH + HSCoA+ ATP R-COOH + HSCoA+ ATP R-COR-COSCoA + AMP + PPiSCoA + AMP + PPi脂酰脂酰CoA合成酶合成酶 2 2、 进入线粒体：进入线粒体：在线粒体外生成的脂酰在线粒体外生成的脂酰CoACoA需进入线粒体基质需进入线粒体基质才能被氧化分解。才能被氧化分解。此过程必须要由肉碱（肉毒碱）携带，借助于此过程必须要由肉碱（肉毒碱）携带，借助于两种肉碱脂肪酰转移酶（酶两种肉碱脂肪酰转移酶（酶和酶和酶）催化）催化的移换反应才能完成。的移换反应才能完成。其中肉碱脂肪酰转移酶其中肉碱脂肪酰转移酶是脂肪酸是脂肪酸-氧化的氧化的关键酶。关键酶。肉碱肉碱( (L-羟羟- -三甲氨基丁酸三甲氨基丁酸）HOOC-CHHOOC-CH2 2-CH-CH（OHOH）-CH-CH2 2-N-N+ +- -（CHCH3 3）3 3 3、饱和脂肪酸的、饱和脂肪酸的-氧化氧化 脂肪酸氧化的途径是脂肪酸氧化的途径是Knoop在在1904年首年首先提出来的，即每次从脂肪酸的羧基端断先提出来的，即每次从脂肪酸的羧基端断下一个二碳化合物。由于这种氧化作用是下一个二碳化合物。由于这种氧化作用是在长链脂肪酸的在长链脂肪酸的位碳原子首先氧化，然位碳原子首先氧化，然后断下二碳化物，故称为后断下二碳化物，故称为-氧化作用。氧化作用。RCH2CH2COOH 碳碳 碳碳 -氧化过程由四个连续的酶促反应组氧化过程由四个连续的酶促反应组成：成： 脱氢；脱氢； 水化；水化； 再脱氢；再脱氢； 硫解。硫解。 -氧化的反应过程氧化的反应过程 脱氢脱氢再脱氢再脱氢水化水化硫解硫解脂酰脂酰CoACoA脱氢酶脱氢酶-羟脂酰羟脂酰CoACoA脱氢酶脱氢酶水化酶水化酶硫解酶硫解酶反反2烯酰烯酰CoAL-脂肪酸脂肪酸-氧化的特点：氧化的特点： -氧化过程在线粒体基质内进行；氧化过程在线粒体基质内进行； -氧化为一循环反应过程，由脂氧化为一循环反应过程，由脂肪酸氧化酶系催化，反应不可逆；肪酸氧化酶系催化，反应不可逆； 需要需要FADFAD，NADNAD，CoACoA为辅助因子；为辅助因子； 每循环一次，生成一分子每循环一次，生成一分子FADHFADH2 2，一分子一分子NADHNADH，一分子乙酰，一分子乙酰CoACoA和一分和一分子减少两个碳原子的脂酰子减少两个碳原子的脂酰CoACoA。 彻底氧化：彻底氧化：生成的乙酰生成的乙酰CoACoA一部分在线粒体中进入一部分在线粒体中进入三羧酸循环彻底氧化分解并释放出三羧酸循环彻底氧化分解并释放出大量能量，并生成大量能量，并生成ATPATP。 一部分在线粒体中缩合生成酮体。一部分在线粒体中缩合生成酮体。4 4脂肪酸氧化分解时的能量释放：脂肪酸氧化分解时的能量释放：由于由于1 1分子分子FADHFADH2 2可生成可生成1.51.5分子分子ATPATP，1 1分子分子NADHNADH可生成可生成2.52.5分子分子ATPATP，1 1分子乙酰分子乙酰CoACoA经经彻底氧化分解可生成彻底氧化分解可生成1010分子分子ATPATP。以。以16C16C的的软脂酸为例来计算，则生成软脂酸为例来计算，则生成ATPATP的数目为：的数目为： 7 7次次-氧化分解产生氧化分解产生4 47=287=28分子分子ATPATP； 8 8分子乙酰分子乙酰CoACoA可得可得10108=808=80分子分子ATPATP；共可得共可得108108分子分子ATPATP，减去活化时消耗的两分，减去活化时消耗的两分子子ATPATP，故软脂酸彻底氧化分解可净生成，故软脂酸彻底氧化分解可净生成106106分子分子ATPATP。 （四）不同的脂肪酸还有不同的氧化方式（四）不同的脂肪酸还有不同的氧化方式 因双键位置不同，不饱和脂肪酸因双键位置不同，不饱和脂肪酸-氧化氧化产生产生:顺式顺式3烯脂酰烯脂酰CoA或顺式或顺式2烯脂酰烯脂酰CoA，阻止阻止-氧化继续进行。氧化继续进行。1. 不饱和脂肪酸不饱和脂肪酸-氧化需转变构型氧化需转变构型顺式顺式3烯脂酰烯脂酰CoA的的-氧化：氧化：在线粒体特异在线粒体特异3顺顺2反烯脂酰反烯脂酰CoA异构酶（异构酶（3-cis2-trans enoyl-CoA isomerase）催化下，）催化下，将将3顺式烯脂酰顺式烯脂酰CoA转变为转变为2反式构反式构型。型。使使-氧化继续进行。氧化继续进行。顺式顺式2烯脂酰烯脂酰CoA的的-氧化：氧化：能水化反应。能水化反应。但反应形成右旋异构体但反应形成右旋异构体D(-)-羟脂酰羟脂酰CoA不能被线粒不能被线粒体体-氧化酶系识别，氧化酶系识别，需在需在D(-)-羟脂酰羟脂酰CoA表异构酶（差向异构酶表异构酶（差向异构酶 ）是一种催化二种旋光异构体之间互变的酶是一种催化二种旋光异构体之间互变的酶 （epimerase）催化下，）催化下，将右旋异构体的将右旋异构体的D(-)-羟脂酰羟脂酰CoA转变为左旋异构体转变为左旋异构体L(+)-羟脂酰羟脂酰CoA。才能继续进行才能继续进行-氧化。氧化。 过氧化酶体有过氧化酶体有脂肪酸脂肪酸-氧化酶同工酶催化；氧化酶同工酶催化；使大于使大于22碳的脂酸氧化成短链脂酸，再进入线粒体，过程与碳的脂酸氧化成短链脂酸，再进入线粒体，过程与线粒体线粒体-氧化一样。氧化一样。当以当以FAD为辅基时；脱下的氢与为辅基时；脱下的氢与O2结合成结合成H2O2，而不，而不进行氧化磷酸化，不产生进行氧化磷酸化，不产生ATP。H2O2最终被过氧化最终被过氧化氢酶分解；氢酶分解；意义：意义：使不能在线粒体进行使不能在线粒体进行-氧化的超长碳链脂肪酸氧化的超长碳链脂肪酸先氧化分解成较短链脂肪酸，以使其能在线粒体内先氧化分解成较短链脂肪酸，以使其能在线粒体内氧化分解氧化分解 。2. 2. 长链脂肪酸需先在过氧化酶体氧化成较短碳链长链脂肪酸需先在过氧化酶体氧化成较短碳链脂肪酸脂肪酸1)人体含有极少量奇数碳原子脂肪酸，人体含有极少量奇数碳原子脂肪酸，-氧化氧化会生成丙酰会生成丙酰CoA。2)支链氨基酸（支链氨基酸（亮氨酸亮氨酸、异亮氨酸异亮氨酸、缬氨酸）缬氨酸）氧化分解产生丙酰氧化分解产生丙酰CoA。丙酰丙酰CoA先经先经-羧化酶及异构酶转变为琥珀酰羧化酶及异构酶转变为琥珀酰CoA，加入三羧酸循环彻底氧化。，加入三羧酸循环彻底氧化。3. 丙酰丙酰CoA转变为琥珀酰转变为琥珀酰CoA进行氧化进行氧化脂肪酸能从远离羧基端的甲基端进行氧化，即脂肪酸能从远离羧基端的甲基端进行氧化，即-氧化。氧化。内质网脂肪酸内质网脂肪酸-氧化酶系：氧化酶系：羧化酶、脱氢酶、羧化酶、脱氢酶、NADP+、NAD+、和细胞色、和细胞色素素P450 ；催化形成催化形成, -二羧酸，脂肪酸就能从任一端活二羧酸，脂肪酸就能从任一端活化并进行化并进行-氧化。氧化。 4. 脂肪酸氧化还可从甲基端进行脂肪酸氧化还可从甲基端进行（五）（五）脂肪酸在肝氧化分解时产生酮体脂肪酸在肝氧化分解时产生酮体 酮体的定义酮体的定义：脂肪酸在分解代谢过程中生的乙酰乙酸脂肪酸在分解代谢过程中生的乙酰乙酸(acetoacetate)、-羟丁酸羟丁酸(-hydroxybutyrate)及丙及丙酮酮(acetone)，三者统称酮体，三者统称酮体(ketone bodies)。酮体血浆水平：酮体血浆水平：0.03 0.03 0.5mmol/L(0.3 0.5mmol/L(0.3 5mg/dl)5mg/dl)1 1酮体的生成：酮体的生成：酮体主要在肝脏的线粒体中生成，肝中合成酮体的酮体主要在肝脏的线粒体中生成，肝中合成酮体的酶活性高。合成酮体是肝脏特有的功能。其合成酶活性高。合成酮体是肝脏特有的功能。其合成原料为乙酰原料为乙酰CoACoA。 (1) (1) 两分子乙酰两分子乙酰CoACoA在乙酰乙酰在乙酰乙酰CoACoA硫解酶的催化下，硫解酶的催化下，缩合生成一分子乙酰乙酰缩合生成一分子乙酰乙酰CoACoA。 乙酰乙酰乙酰乙酰CoACoA硫解酶硫解酶 2 CH3COCoA CH3COCH2COCoA + HSCoA (2) (2) 乙酰乙酰乙酰乙酰CoACoA再与再与1 1分子乙酰分子乙酰CoACoA缩合，生缩合，生成成HMG-CoAHMG-CoA。HMG-CoAHMG-CoA合成酶是酮体生成的关合成酶是酮体生成的关键酶。键酶。 CH3COCH2COCoA + CH3COCoA HOOCCH2C(OH)(CH3)CH2COSCoA + HSCoA (3) HMG-CoA(3) HMG-CoA裂解生成裂解生成1 1分子乙酰乙酸和分子乙酰乙酸和1 1分子分子乙酰乙酰CoACoA。 HOOCCH2C(OH)(CH3)CH2COSCoA CH3COCH2COOH + CH3COCoA HMG-CoA合成酶合成酶HMG-CoA裂解酶裂解酶*(4) (4) 乙酰乙酸在乙酰乙酸在-羟丁酸脱氢酶的催化下，羟丁酸脱氢酶的催化下，加氢还原为加氢还原为-羟丁酸羟丁酸。CH3COCH2COOH + NADH + H+ CH3CH(OH)CH2COOH + NAD+ (5) (5) 乙酰乙酸也可自发脱羧生成丙酮。乙酰乙酸也可自发脱羧生成丙酮。 CH3COCH2COOH CH3COCH3 + CO2 -羟丁酸脱氢酶羟丁酸脱氢酶 2 2酮体的利用：酮体的利用：利用酮体的酶有两种：利用酮体的酶有两种：琥珀酰琥珀酰CoACoA转硫酶（主要存在于心、肾、脑转硫酶（主要存在于心、肾、脑和骨骼肌细胞的线粒体中）和和骨骼肌细胞的线粒体中）和乙酰乙酸硫激酶（主要存在于心、肾、脑细乙酰乙酸硫激酶（主要存在于心、肾、脑细胞线粒体中）。胞线粒体中）。肝是生成酮体的器官肝是生成酮体的器官, ,但不能利用酮体。肝但不能利用酮体。肝外组织不能生成酮体，但能利用酮体。外组织不能生成酮体，但能利用酮体。 (1) (1) 乙酰乙酸在琥珀酰乙酰乙酸在琥珀酰CoACoA存在的情况下存在的情况下, ,由琥珀酰由琥珀酰CoACoA转硫酶的催化转变为乙酰乙酰转硫酶的催化转变为乙酰乙酰CoACoA。 CH3COCH2COOH + HOOCCH2CH2COCoA CH3COCH2COCoA + HOOCCH2CH2COOH 琥珀酰琥珀酰CoA转硫酶转硫酶 乙酰乙酰乙酰乙酰CoACoA在乙酰乙酰在乙酰乙酰CoACoA硫解硫解酶的催化下，裂解为两分子乙酰酶的催化下，裂解为两分子乙酰CoACoA。 CH3COCH2COCoA + HSCoA 2 CH3COCoA 乙酰乙酰乙酰乙酰CoA硫解酶硫解酶 (2) (2) 乙酰乙酸在乙酰乙酸硫激酶的催乙酰乙酸在乙酰乙酸硫激酶的催化下转变为乙酰乙酰化下转变为乙酰乙酰CoACoA。 CH3COCH2COOH + HSCoA + ATP CH3COCH2COCoA + AMP +PPi 乙酰乙酸硫激酶乙酰乙酸硫激酶 - -羟丁酸在羟丁酸在-羟丁酸脱氢酶的催化下脱氢，羟丁酸脱氢酶的催化下脱氢，生成乙酰乙酸。生成乙酰乙酸。 CH3CH(OH)CH2COOH + NAD+ CH3COCH2COOH + NADH + H+ -羟丁酸脱氢酶羟丁酸脱氢酶 -羟丁酸羟丁酸 NAD+ NADH+H+ HSCoA + ATP 乙酰乙酸乙酰乙酸 琥珀酰琥珀酰 CoA 乙酰乙酸硫激酶乙酰乙酸硫激酶 琥珀酰琥珀酰 CoA 转硫酶转硫酶 AMP + PPi 乙酰乙酰乙酰乙酰 CoA 琥珀酸琥珀酸 硫解酶硫解酶 2乙酰乙酰 CoA 三羧酸三羧酸循环循环 -羟丁酸脱氢酶羟丁酸脱氢酶 心、肾、脑、心、肾、脑、骨骼肌细胞骨骼肌细胞心、肾、心、肾、脑细胞脑细胞当由琥珀酰当由琥珀酰CoACoA转硫酶催化进行氧化利用时，转硫酶催化进行氧化利用时，乙酰乙酸可净生成乙酰乙酸可净生成2020分子分子ATPATP，-羟丁酸羟丁酸可净生成可净生成22.522.5分子分子ATPATP；而由乙酰乙酸硫激酶催化进行氧化利用时，而由乙酰乙酸硫激酶催化进行氧化利用时，乙酰乙酸则可净生成乙酰乙酸则可净生成1818分子分子ATPATP， -羟羟丁酸可净生成丁酸可净生成20.520.5分子分子ATP ATP 。 3 3酮体生成及利用的生理意义酮体生成及利用的生理意义：(1) (1) 在正常情况下，酮体是肝脏输出能源的在正常情况下，酮体是肝脏输出能源的一种形式；酮体分子小溶于水，能通过血一种形式；酮体分子小溶于水，能通过血脑屏障及毛细血管壁。是肌，大脑的重要脑屏障及毛细血管壁。是肌，大脑的重要能源。能源。(2) (2) 在饥饿或疾病情况下，可代替葡糖糖，在饥饿或疾病情况下，可代替葡糖糖，为心、脑等重要器官提供必要的能源。为心、脑等重要器官提供必要的能源。 正常情况下，血中只有少量酮体，为正常情况下，血中只有少量酮体，为0.030.5mmol/L。在饥饿，高脂低糖。在饥饿，高脂低糖饮食及糖尿病时，脂肪动员加强，酮饮食及糖尿病时，脂肪动员加强，酮体生成增加。体生成增加。尤其在未控制血糖的糖尿病患者，酮体尤其在未控制血糖的糖尿病患者，酮体的生成超过肝外组织应用能力，引起的生成超过肝外组织应用能力，引起血中酮体升高，导致酮症酸中毒，并血中酮体升高，导致酮症酸中毒，并随尿排出，引起酮尿。随尿排出，引起酮尿。4. 4. 酮体生成受多种因素调节酮体生成受多种因素调节 （1 1）餐食状态影响酮体生成）餐食状态影响酮体生成饱食：胰岛素分泌增加，脂解作用受抑制、饱食：胰岛素分泌增加，脂解作用受抑制、脂肪动员减少，酮体生成减少。脂肪动员减少，酮体生成减少。饥饿：胰高血糖素等脂解激素分泌增多，饥饿：胰高血糖素等脂解激素分泌增多，脂肪动员加强，有利于脂肪酸脂肪动员加强，有利于脂肪酸-氧化及氧化及酮体生成。酮体生成。（2）糖代谢影响酮体生成）糖代谢影响酮体生成糖代谢旺盛：进入肝细胞的脂肪酸主要酯糖代谢旺盛：进入肝细胞的脂肪酸主要酯化化3-磷酸甘油生成甘油三酯及磷脂。磷酸甘油生成甘油三酯及磷脂。糖代谢减弱：糖代谢减弱：3-磷酸甘油及磷酸甘油及ATP不足，脂不足，脂肪酸进入酯化途径大大减少，主要进行肪酸进入酯化途径大大减少，主要进行-氧化，乙酰氧化，乙酰CoA生成增加，酮体生成生成增加，酮体生成增多。增多。 （3）丙二酸单酰）丙二酸单酰CoA抑制酮体生成抑制酮体生成丙二酸单酰丙二酸单酰CoA能竞争性抑制肉碱脂酰能竞争性抑制肉碱脂酰转移酶转移酶。阻止脂酰阻止脂酰CoA进入线粒体，抑制酮体生进入线粒体，抑制酮体生成。成。第三节第三节 磷脂的代谢磷脂的代谢Metabolism of Phospholipids磷脂是含有磷酸基团的脂类物质的总称磷脂是含有磷酸基团的脂类物质的总称 按化学组成特征，分为甘油磷脂和鞘磷脂按化学组成特征，分为甘油磷脂和鞘磷脂甘油磷脂（甘油磷脂（phosphoglyceride）：）： 由甘油构成由甘油构成鞘磷脂（鞘磷脂（sphingophospholipids） ：由鞘氨醇构成由鞘氨醇构成甘油磷脂甘油磷脂:磷脂酰胆碱（卵磷脂）磷脂酰胆碱（卵磷脂）磷脂酰乙醇胺（脑磷脂）磷脂酰乙醇胺（脑磷脂）磷脂酰丝氨酸磷脂酰丝氨酸磷脂酰甘油磷脂酰甘油二磷脂酰甘油（心磷脂）二磷脂酰甘油（心磷脂）磷脂酰肌醇磷脂酰肌醇一、一、甘油磷脂的合成代谢甘油磷脂的合成代谢甘油磷脂由甘油、脂肪酸、磷酸和含氮化合物组成甘油磷脂由甘油、脂肪酸、磷酸和含氮化合物组成 X-OH X取代基取代基 甘油磷脂的名称甘油磷脂的名称 水水 H 磷脂酸磷脂酸 胆碱胆碱 CH2CH2N+（CH3）3 磷脂酰胆碱（磷脂酰胆碱（卵磷脂卵磷脂） 乙醇胺乙醇胺 CH2CH2NH3+ 磷脂酰乙醇胺（磷脂酰乙醇胺（脑磷脂脑磷脂） 丝氨酸丝氨酸 CH2CHNH2COOH 磷脂酰丝氨酸磷脂酰丝氨酸甘油甘油 CH2CHOHCH2OH磷脂酰甘油磷脂酰甘油 磷脂酰甘油磷脂酰甘油二磷脂酰甘油（二磷脂酰甘油（心磷脂心磷脂） 肌醇肌醇 磷脂酰肌醇磷脂酰肌醇 -CH2CHOHCH2O-P-OCH2HCOCOR2CH2OCOR1=OOH- -OH OHOHOHHOHHHHHH-O123456机体几类重要的甘油磷脂机体几类重要的甘油磷脂全身各组织内质网，肝、肾、肠等组织最活跃。全身各组织内质网，肝、肾、肠等组织最活跃。脂肪酸、甘油、磷酸盐、胆碱脂肪酸、甘油、磷酸盐、胆碱（choline） 、丝、丝氨酸、肌醇氨酸、肌醇（inositol） 等。等。合成部位合成部位:合成原料合成原料:（一）甘油磷脂合成的原料来自糖、脂（一）甘油磷脂合成的原料来自糖、脂和氨基酸代谢和氨基酸代谢 （二）甘油磷脂合成有两条途径（二）甘油磷脂合成有两条途径1 甘油二酯合成途径：甘油二酯合成途径： 磷脂酰胆碱和磷脂酰乙醇胺通过此代谢磷脂酰胆碱和磷脂酰乙醇胺通过此代谢途径合成。途径合成。 合成过程中所需胆碱及乙醇胺以活性形合成过程中所需胆碱及乙醇胺以活性形式式CDP-胆碱和胆碱和CDP-乙醇胺的形式提乙醇胺的形式提供。胆碱可由食物提供，也可由供。胆碱可由食物提供，也可由丝氨酸脱羧生成胆胺丝氨酸脱羧生成胆胺 胆碱胆碱 SAM甘油二酯合成途径甘油二酯合成途径 2 CDP-甘油二酯合成途径：甘油二酯合成途径：磷脂酰肌醇、磷脂酰丝氨酸和心磷脂磷脂酰肌醇、磷脂酰丝氨酸和心磷脂通过此途径合成。通过此途径合成。合成过程所需甘油二酯以合成过程所需甘油二酯以CDP-甘油二甘油二酯的活性形式提供。酯的活性形式提供。 CDP-甘油二酯合成途径甘油二酯合成途径1 1O OO OO OO OP PR RO O2 2C CH H 2 2C CH H C CH HO OO O2 2R R C CC CO O- -C CH H C CH HO OH H2 22 2C CH H O OC CC CO OO OC CH HC CH H 2 2C CH H 2 2O OR RP PO OO OO OO O4 4R R 3 3- -O OC CR R C C2 2O OO OC CH HC CH H 2 2C CH H 2 2O OR RP PO OO OO O1 1O OH HO OH HO OH HH HH HH HH HH HH HO OO OH HO OH HO O2 2O OC CH H C CH HN NH H C CO OO OH HO OC CC C2 2O OO OC CH HC CH H 2 2C CH H 2 2O OR RP PO O1 12 2R RO OO O- -二磷脂酰甘油二磷脂酰甘油（心磷脂）（心磷脂） 磷脂酰肌醇磷脂酰肌醇 磷脂酰丝氨酸磷脂酰丝氨酸 最近发现，在胞液中存在一类能促进最近发现，在胞液中存在一类能促进磷脂在细胞内膜之间进行交换的蛋白质，磷脂在细胞内膜之间进行交换的蛋白质，称磷脂交换蛋白称磷脂交换蛋白(phospholipid exchange proteins) 。不同的磷脂交换蛋白催化不同。不同的磷脂交换蛋白催化不同种类磷脂在膜之间交换。种类磷脂在膜之间交换。 甘油磷脂的合成在内质网膜外侧面进行。甘油磷脂的合成在内质网膜外侧面进行。二、甘油磷脂由磷脂酶催化降解二、甘油磷脂由磷脂酶催化降解：甘油磷脂的分解靠存在于体内的各种磷脂甘油磷脂的分解靠存在于体内的各种磷脂酶将其分解为脂肪酸、甘油、磷酸等，酶将其分解为脂肪酸、甘油、磷酸等，然后再进一步降解。然后再进一步降解。 OCH2 O C R1 R2 C O CHCH2 O P O X=OOO-A1/B1A2/B2CD磷脂酶磷脂酶A：甘油磷脂：甘油磷脂1位或位或2位的酯键位的酯键溶血磷脂溶血磷脂 + 脂肪酸脂肪酸磷脂酶磷脂酶C：甘油磷脂：甘油磷脂3位的磷酸酯键位的磷酸酯键甘油二酯甘油二酯 + 磷酸胆碱等磷酸胆碱等磷脂酶磷脂酶D：磷酸取代基团间的酯键：磷酸取代基团间的酯键磷脂酸磷脂酸 + 胆碱等胆碱等磷脂酶磷脂酶B：溶血磷脂：溶血磷脂1位或位或2位的酯键位的酯键甘油磷酸胆碱等甘油磷酸胆碱等鞘脂（鞘脂（sphingolipids）是一类含鞘氨醇（）是一类含鞘氨醇（sphingosine）或二氢鞘氨醇的脂类物质。或二氢鞘氨醇的脂类物质。三、鞘氨醇是神经鞘磷脂合成的重要中间产物三、鞘氨醇是神经鞘磷脂合成的重要中间产物 X磷脂胆碱磷脂胆碱 、磷脂乙醇胺、磷脂乙醇胺、单糖或寡糖单糖或寡糖按取代基按取代基X的不同，鞘脂分为：鞘糖脂、鞘磷脂的不同，鞘脂分为：鞘糖脂、鞘磷脂神经鞘磷脂（神经鞘磷脂（sphingomyelin）是人体含量最多）是人体含量最多的鞘磷脂，由鞘氨醇、脂肪酸及磷酸胆碱构成。的鞘磷脂，由鞘氨醇、脂肪酸及磷酸胆碱构成。CH3(CH2)12CH=CHCHOHCHNHCO(CH2)nCH3CH2O P O CH2CH2+N(CH3)3OOH神经鞘磷脂神经鞘磷脂 全身各组织细胞均可合成，但以脑组织细胞全身各组织细胞均可合成，但以脑组织细胞最活跃。最活跃。神经鞘磷脂酶（神经鞘磷脂酶（sphingomyelinase）存在于脑、肝、脾、肾等组织细胞溶酶体存在于脑、肝、脾、肾等组织细胞溶酶体;水解鞘磷脂，产生磷酸胆碱及水解鞘磷脂，产生磷酸胆碱及N-脂酰鞘氨脂酰鞘氨醇醇;先天性缺乏，鞘磷脂不能降解，在细胞内先天性缺乏，鞘磷脂不能降解，在细胞内积存，引起肝、脾肿大及痴呆等。积存，引起肝、脾肿大及痴呆等。 四、神经鞘磷脂在神经鞘磷脂酶催化下降解四、神经鞘磷脂在神经鞘磷脂酶催化下降解第四节第四节 胆固醇代谢胆固醇代谢Metabolism of Cholesterol 胆固醇的得名源于它最先是从动物胆胆固醇的得名源于它最先是从动物胆石中分离出的、具有羟基的固体醇类化合石中分离出的、具有羟基的固体醇类化合物，故称为胆固醇（物，故称为胆固醇（cholesterol）。）。 2223282924C2H5HO22232728CH3HO8765 - -谷固醇谷固醇 麦角固醇麦角固醇 2223282924C2H5HO22232728CH3HO8765固醇的基本结构是环戊烷多氢菲。固醇的基本结构是环戊烷多氢菲。所有固醇（包括胆固醇）都具有环戊烷多氢菲的共所有固醇（包括胆固醇）都具有环戊烷多氢菲的共同结构，不同固醇间的区别在于碳原子数目及取代同结构，不同固醇间的区别在于碳原子数目及取代基不同。基不同。HHHHHABCD1234567891011121314151617胆固醇在体内含量及分布胆固醇在体内含量及分布含量：含量： 约约140克克分布：分布：广泛分布于全身各组织中广泛分布于全身各组织中大约大约1/4分布在脑、神经组织。分布在脑、神经组织。肝、肾、肠等内脏、皮肤、脂肪组织中也较多；肝、肾、肠等内脏、皮肤、脂肪组织中也较多；肾上腺、卵巢等合成类固醇激素的腺体含量较高。肾上腺、卵巢等合成类固醇激素的腺体含量较高。肌肉组织含量较低。肌肉组织含量较低。存在形式：游离胆固醇、胆固醇酯存在形式：游离胆固醇、胆固醇酯一、机体利用乙酰一、机体利用乙酰CoA合成胆固醇合成胆固醇（一）肝是胆固醇合成的主要场所（一）肝是胆固醇合成的主要场所人体所需的胆固醇部分来自动物性食物，人体所需的胆固醇部分来自动物性食物，但主要由机体自身合成。但主要由机体自身合成。除成年动物脑组织及成熟红细胞外，几乎全除成年动物脑组织及成熟红细胞外，几乎全身各组织均可合成胆固醇，每天合成量为身各组织均可合成胆固醇，每天合成量为1g 左右。左右。肝是合成胆固醇的主要场所，其次是小肠。肝是合成胆固醇的主要场所，其次是小肠。1分子胆固醇分子胆固醇 18乙酰乙酰CoA + 36ATP + 16(NADPH+H+) 糖的有氧氧化糖的有氧氧化 磷酸戊糖途径磷酸戊糖途径 乙酰乙酰CoA通过柠檬酸通过柠檬酸-丙酮酸循环出线粒体丙酮酸循环出线粒体（二）乙酰（二）乙酰CoA和和NADPH+H+是胆固醇是胆固醇合成的基本原料合成的基本原料（三）胆固醇合成由以（三）胆固醇合成由以HMG -CoA还原酶还原酶为限速酶的一系列酶促反应完成为限速酶的一系列酶促反应完成 1. 由乙酰由乙酰CoA合成甲羟戊酸合成甲羟戊酸合成胆固醇合成胆固醇的限速酶的限速酶HSCoA2CH3COCoACH3COCH2COCoA硫解酶硫解酶HMG CoA合酶合酶CH3COCoAHSCoACOOHCH2CCH2CH3HOCH2OHCOOHCH2CCH2CH3HOCOCoAHMG CoA 还原酶还原酶HSCoA2NADP+2NADPH+2H+羟甲基戊二酸单酰羟甲基戊二酸单酰CoA甲羟戊酸甲羟戊酸(MVA, C6)2. 2. 甲羟戊酸经甲羟戊酸经1515碳碳化合物转变为化合物转变为3030碳的鲨烯碳的鲨烯3. 3. 鲨烯环化为羊鲨烯环化为羊毛固醇再变为毛固醇再变为胆固醇胆固醇胆固醇的合成过程胆固醇的合成过程 大鼠肝脏胆固醇合成午夜最高，中午最低。大鼠肝脏胆固醇合成午夜最高，中午最低。肝肝HMG-CoA还原酶活性午夜最高，中午最低。还原酶活性午夜最高，中午最低。胆固醇合成的周期节律性是胆固醇合成的周期节律性是HMG -CoA还原酶还原酶活性周期性改变的结果。活性周期性改变的结果。（四）胆固醇合成通过（四）胆固醇合成通过HMG -CoA还原酶调节还原酶调节1. HMG-CoA还原酶活性具有与胆固醇合还原酶活性具有与胆固醇合成相同的昼夜节律性成相同的昼夜节律性2. HMG-CoA还原酶活性受变构调节、化还原酶活性受变构调节、化学修饰调节和酶含量调节。学修饰调节和酶含量调节。胆固醇及其氧化产物如胆固醇及其氧化产物如7-羟胆固醇、羟胆固醇、25羟胆羟胆固醇可以通过变构调节对固醇可以通过变构调节对HMG CoA还原酶还原酶活性产生较强抑制作用。活性产生较强抑制作用。 3. 细胞胆固醇含量是影响胆固醇合成的主要细胞胆固醇含量是影响胆固醇合成的主要因素之一因素之一细胞胆固醇含量升高抑制细胞胆固醇含量升高抑制HMG CoA还原酶还原酶合成，从而抑制胆固醇合成。合成，从而抑制胆固醇合成。）饥饿或禁食可抑制肝合成胆固醇）饥饿或禁食可抑制肝合成胆固醇禁食使乙酰禁食使乙酰CoA、ATP、NADPH+H+不足，不足，抑制胆固醇合成抑制胆固醇合成）高糖、高饱和脂肪膳食促进胆固醇合成）高糖、高饱和脂肪膳食促进胆固醇合成肝肝HMG CoA还原酶活性增加；还原酶活性增加；乙酰乙酰