甘油三酯的代謝

1、第六章第六章 脂脂 類類 代代 謝謝 脂類脂類（lipidslipids）是一類不溶于水而）是一類不溶于水而易溶于有機(jī)溶劑，并能為機(jī)體利用的有機(jī)易溶于有機(jī)溶劑，并能為機(jī)體利用的有機(jī)化合物?；衔?。脂類脂肪：甘油三酯類脂膽固醇膽固醇酯磷脂糖脂儲(chǔ)能和供能細(xì)胞的膜結(jié)構(gòu)組分甘甘 油油CH2 OHCH OHCH2 OH甘油三酯是甘油的脂肪酸甘油三酯是甘油的脂肪酸甘油三酯結(jié)構(gòu)甘油三酯結(jié)構(gòu)CH2CCH2CR2OHOOOCOR1COR3123常見的脂肪酸常見的脂肪酸 必需脂肪酸必需脂肪酸：機(jī)體必需但自身又不能合成或合成量不：機(jī)體必需但自身又不能合成或合成量不足，必須從植物油中攝取的脂肪酸叫必需脂肪酸。包足，必

2、須從植物油中攝取的脂肪酸叫必需脂肪酸。包括括亞油酸亞油酸、亞麻酸亞麻酸和和花生四烯酸花生四烯酸。 脂肪酸飽和脂肪酸軟脂酸（16C）硬脂酸（18C）油酸（18:1）亞油酸（18:2）亞麻酸（18:3）花生四烯酸（20:4）不飽和脂肪酸必需脂肪酸非必需脂肪酸 單不飽和脂酸單不飽和脂酸 多不飽和脂酸多不飽和脂酸 含含2 2個(gè)或個(gè)或2 2個(gè)以上雙鍵的不飽和脂酸個(gè)以上雙鍵的不飽和脂酸 不飽和脂酸的分類不飽和脂酸的分類甘油三酯功能甘油三酯功能（3 3）協(xié)助食物中脂溶性維生素的吸收）協(xié)助食物中脂溶性維生素的吸收（4 4）供給必需脂肪酸）供給必需脂肪酸（1 1）貯能貯能 和和 供能供能（2 2）保護(hù)、保溫作用

3、）保護(hù)、保溫作用第一節(jié)第一節(jié) 甘油三酯代謝甘油三酯代謝Metabolism of TriglyceridesCH2CCH2CR2OHOOOCOR1COR3123甘油三酯是甘油的脂肪酸甘油三酯是甘油的脂肪酸Triglyceride (TG) or triacylglycerol (TAG) Glycerol甘甘 油油脂肪酸脂肪酸脂肪酸脂肪酸脂肪酸脂肪酸-磷酸磷酸甘油甘油脂酰脂酰輔酶輔酶A原原 料料一、一、甘油三脂甘油三脂的合成代謝的合成代謝CH2OHC HCH2OHO-磷酸甘油P磷酸二羥丙酮G（肝、脂肪組織）甘油（肝、腎、腸）甘油激酶ATPADP（一）（一）-磷酸甘油的來(lái)源磷酸甘油的來(lái)源1 、原

4、料及條件原料及條件乙酰乙酰CoACoANADPH + HNADPH + H+ + ATPATP（二）脂肪酸的合成（即脂酰（二）脂肪酸的合成（即脂酰CoACoA的來(lái)源）的來(lái)源）2 、合成部位合成部位 肝臟、脂肪組織肝臟、脂肪組織 胞液胞液？檸檬酸丙酮酸循環(huán)乙酰CoA草酰乙酸檸檬酸乙酰CoA草酰乙酸NADH + H+NAD+蘋果酸脫氫酶蘋果酸NADP+NADPH + H+丙酮酸蘋果酸酶CO2蘋果酸檸檬酸ATP檸檬酸裂解酶丙酮酸內(nèi)膜胞液線粒體3、脂肪酸的合成過(guò)程（1）丙二酰）丙二酰CoA的合成：的合成： 乙酰乙酰CoA羧化酶羧化酶是脂酸合成的是脂酸合成的限速酶限速酶。乙酰CoA + HCO3-+ H

5、+ATP ADP + PiMn2+乙酰CoA羧化酶 （生物素）丙二酰CoA檸檬酸、異檸檬酸長(zhǎng)鏈脂酰CoA胰高血糖素胰島素（2 2）軟脂酸的合成）軟脂酸的合成 1分子乙酰分子乙酰CoA先后與先后與7分子丙二酰分子丙二酰CoA在脂酸在脂酸合成酶系的分子上依次重復(fù)進(jìn)行合成酶系的分子上依次重復(fù)進(jìn)行縮合、還原、脫水縮合、還原、脫水和再還原和再還原的過(guò)程。每重復(fù)一次碳鏈延長(zhǎng)的過(guò)程。每重復(fù)一次碳鏈延長(zhǎng)2個(gè)碳原子。個(gè)碳原子。 軟脂酸合成的總反應(yīng)式：乙酰CoA + 7丙二酰CoA + H+14NADPH + 14軟脂酸 + 7 CO2+ 14 NADP+ 8 HSCoA + 6 H2O（三）脂肪的合成（三）脂肪

6、的合成 DG H2O PiTG 脂酰轉(zhuǎn)移酶脂酰轉(zhuǎn)移酶RCOCoA HSCoA a-a-磷酸甘油磷酸甘油 脂酰轉(zhuǎn)移酶脂酰轉(zhuǎn)移酶 2 RCOCoA 2HSCoA 磷脂酸磷脂酸（a-a-磷酸甘油二脂）磷酸甘油二脂）PiPiCHCH2 2OO- -CHCH2 2OH OH CHOH CHOH 3 - 磷磷酸酸甘甘油油PiPiCHCH2 2OO- -CHCH2 2OH OH CHOH CHOH 3 - 磷磷酸酸甘甘油油O=PiCHCH2 2OO- -CHCH2 2OO- -C C- -R R1 1 CHOCHO- -C C- -R R2 2 O=磷磷脂脂酸酸O=PiCHCH2 2OO- -CHCH2 2

7、OO- -C C- -R R1 1 CHOCHO- -C C- -R R2 2 O=磷磷脂脂酸酸O=PiCHCH2 2OO- -CHCH2 2OO- -C C- -R R1 1 CHOH CHOH 1-酯酯酰酰-3 - 磷磷酸酸甘甘油油O=PiCHCH2 2OO- -CHCH2 2OO- -C C- -R R1 1 CHOH CHOH 1-酯酯酰酰-3 - 磷磷酸酸甘甘油油PiCHCH2 2OO- -CHCH2 2OO- -C C- -R R1 1 CHOH CHOH PiCHCH2 2OO- -CHCH2 2OO- -C C- -R R1 1 CHOH CHOH 1-酯酯酰酰-3 - 磷磷酸

8、酸甘甘油油CHCH2 2OH OH CHCH2 2OO- -C C- -R R1 1 CHOCHO- -C C- -R R2 2 O=O=1 1，2 2- -甘甘油油二二酯酯CHCH2 2OO- -C C- -R R3 3 CHCH2 2OO- -C C- -R R1 1 CHOCHO- -C C- -R R2 2 O=O=O=甘甘油油三三酯酯CHCH2 2OO- -C C- -R R3 3 CHCH2 2OO- -C C- -R R1 1 CHOCHO- -C C- -R R2 2 O=O=O=甘甘油油三三酯酯R1COCoAR2COCoAR3COCoA甘甘油油三三酯酯合合成成提問(wèn)提問(wèn)1 1：

9、為什么糖吃多了會(huì)發(fā)胖呢？：為什么糖吃多了會(huì)發(fā)胖呢？提問(wèn)提問(wèn)2 2：糖和脂肪的互變：糖和脂肪的互變健康是健康是吃吃出來(lái)的出來(lái)的二、甘油三酯的分解代謝（一）脂肪動(dòng)員（一）脂肪動(dòng)員 儲(chǔ)存于脂肪組織中的三脂酰甘油，被儲(chǔ)存于脂肪組織中的三脂酰甘油，被 脂脂肪酶肪酶 逐步水解為逐步水解為游離脂肪酸游離脂肪酸及及 甘油甘油 并釋放并釋放入血供給全身組織入血供給全身組織氧化利用氧化利用的過(guò)程，稱為三的過(guò)程，稱為三脂酰甘油的動(dòng)員。脂酰甘油的動(dòng)員。脂肪組織脂肪組織 脂肪脂肪 甘油甘油 脂肪酸脂肪酸 甘油甘油脂肪酸脂肪酸ATP+ H2O+CO2 全身各組織全身各組織 為機(jī)體供能為機(jī)體供能 血循血循 FA-A復(fù)合體復(fù)

10、合體 u脂解激素：胰高血糖素、腎上腺素、去甲脂解激素：胰高血糖素、腎上腺素、去甲腎上腺素、腎上腺皮質(zhì)激素和甲狀腺素。腎上腺素、腎上腺皮質(zhì)激素和甲狀腺素。u抗脂解激素：胰島素。抗脂解激素：胰島素。u當(dāng)當(dāng)饑餓、禁食饑餓、禁食時(shí)，血液中時(shí)，血液中激素激素（腎上腺素、（腎上腺素、胰高糖素）濃度升高，胰高糖素）濃度升高，激活脂肪細(xì)胞內(nèi)激活脂肪細(xì)胞內(nèi)TG脂肪酶脂肪酶，脂肪水解。，脂肪水解。u 糖尿病糖尿病 胰島素胰島素 抗脂解作用抗脂解作用 脂肪水解脂肪水解 糖尿病人以脂代謝維生糖尿病人以脂代謝維生（二）甘油的氧化分解（二）甘油的氧化分解甘油甘油 -磷酸甘油磷酸甘油 ATP ADP 磷酸二磷酸二羥丙酮羥丙

11、酮NAD+ NADH+H+ 糖異生糖異生 乳酸或乳酸或COCO2 2和和H H2 2O O肝腎甘油磷酸激酶肝腎甘油磷酸激酶-磷酸甘油脫氫酶磷酸甘油脫氫酶（三）脂肪酸的氧化分解（三）脂肪酸的氧化分解部位：部位：線粒體線粒體步驟：步驟：脂肪酸的活化、轉(zhuǎn)運(yùn)與脂肪酸脂肪酸的活化、轉(zhuǎn)運(yùn)與脂肪酸 的的-氧化氧化 1 1、脂肪酸的活化脂肪酸的活化 脂酰脂酰COA的生成的生成 過(guò)過(guò) 程程部位部位 胞液胞液消耗消耗 2 ATP2 ATP脂酰脂酰C CO OA A合成酶合成酶ATPAMP + PPiRCOOH + HSCOA（脂肪酸）（脂肪酸）RCOSCOA（脂酰（脂酰COA）* 脂酰脂酰CoA合成酶合成酶(ac

12、yl-CoA synthetase)存存在于內(nèi)質(zhì)網(wǎng)及線粒體外膜上。在于內(nèi)質(zhì)網(wǎng)及線粒體外膜上。在肉堿（在肉堿（carnitine）的協(xié)助下。）的協(xié)助下。2 2、脂?；M(jìn)入線粒體、脂?；M(jìn)入線粒體酶酶 ：肉毒堿脂酰轉(zhuǎn)移酶：肉毒堿脂酰轉(zhuǎn)移酶酶酶 ：肉毒堿脂酰轉(zhuǎn)移酶：肉毒堿脂酰轉(zhuǎn)移酶（限速酶限速酶）肉堿脂酰肉堿轉(zhuǎn)位酶肉堿脂酰肉堿轉(zhuǎn)位酶（3 3）脂酰基的）脂?；? -氧化氧化 脂?；M(jìn)入線粒體基質(zhì)后脂?；M(jìn)入線粒體基質(zhì)后逐步逐步氧化降解，此氧化過(guò)程發(fā)生在氧化降解，此氧化過(guò)程發(fā)生在脂酰脂酰基的基的- -碳原子碳原子上，稱為脂酰基的上，稱為脂?；? -氧化。氧化。概概 念念 步步 驟：脫氫、加水、再脫氫

13、、硫解驟：脫氫、加水、再脫氫、硫解脂酸經(jīng)過(guò)多次脂酸經(jīng)過(guò)多次-氧化轉(zhuǎn)變?yōu)橐阴Ｑ趸D(zhuǎn)變?yōu)橐阴oA脫氫脫氫 加水加水 再脫氫再脫氫 硫解硫解 羥脂酰羥脂酰CoA脫氫酶脫氫酶 NAD+NADH+H+2-烯脂酰烯脂酰CoA 水化酶水化酶H2O 脂酰脂酰CoA 脫氫酶脫氫酶FADFADH2酮脂酰酮脂酰CoA 硫解酶硫解酶CoA-SH 脂酰脂酰CoA RCH2CH2CSCoA O =.-烯脂酰烯脂酰CoARCH=CHCSCoARCH=CHCSCoAO =-羥脂酰羥脂酰CoARCHOHCH2CSCoA O =-酮脂酰酮脂酰CoARCOCH2CSCoA O =脂酰脂酰CoA+乙酰乙酰CoARCSCoA+ CH

14、3COSCoA O =脂肪酰CoA脫氫脫氫加水加水再脫氫再脫氫硫解硫解脂肪酰CoA + 乙酰CoACO2+H2O+ATP一次一次- -氧化反應(yīng)氧化反應(yīng) NADH + H+ FADH2 H2O 呼吸鏈呼吸鏈 ATP H2O 呼吸鏈呼吸鏈 ATP 乙酰乙酰CoA徹底氧化徹底氧化 三羧酸循環(huán)三羧酸循環(huán) 生成酮體生成酮體 肝外組織氧化利用肝外組織氧化利用 經(jīng)過(guò)一次經(jīng)過(guò)一次-氧化脂酰氧化脂酰CoA生成生成1分子比原來(lái)少分子比原來(lái)少2個(gè)碳原子的脂酰個(gè)碳原子的脂酰CoA及及1分子乙酰分子乙酰CoA，1分子的分子的FADH2，1分子的分子的NADH 。脂肪酸的脂肪酸的- -氧氧化化總總 結(jié)結(jié)脂酸氧化產(chǎn)生大量脂

15、酸氧化產(chǎn)生大量ATP 以以16碳軟脂酸的氧化為例碳軟脂酸的氧化為例活活 化：化：消耗消耗2個(gè)高能磷酸鍵個(gè)高能磷酸鍵 氧氧 化：化： 每輪循環(huán)每輪循環(huán) 四個(gè)重復(fù)步驟：四個(gè)重復(fù)步驟：脫氫、水化、再脫氫、硫解脫氫、水化、再脫氫、硫解 產(chǎn)物：產(chǎn)物：1分子乙酰分子乙酰CoA1分子少兩個(gè)碳原子的脂酰分子少兩個(gè)碳原子的脂酰CoA1分子分子NADH+H+1分子分子FADH2 7 輪循環(huán)產(chǎn)物：輪循環(huán)產(chǎn)物：8分子乙酰分子乙酰CoA7分子分子NADH+H+7分子分子FADH2能量計(jì)算：能量計(jì)算： 生成生成ATP： 812 + 73 + 72 = 131 凈生成凈生成ATP： 131 2 = 129脂肪酸的在肝臟的特

16、殊脂肪酸的在肝臟的特殊代謝代謝- 酮體的生成酮體的生成酮體酮體（肝內(nèi)）（肝內(nèi)）CO2+H2O（肝外）（肝外）甘油單酯甘油單酯甘油甘油脂肪酸脂肪酸（脂肪組織內(nèi)）（脂肪組織內(nèi)）CO2+H2O糖異生糖異生CO2+H2O （各組織內(nèi)）（各組織內(nèi)）脂肪動(dòng)員脂肪動(dòng)員酮體的生成和利用酮體的生成和利用酮體：酮體：乙酰乙酸乙酰乙酸、-羥丁酸羥丁酸、丙酮丙酮三種物三種物質(zhì)的合稱。質(zhì)的合稱。COCO2 2+H+H2 2O O乙酰乙酸乙酰乙酸-羥丁酸羥丁酸丙酮丙酮氧化利用氧化利用 FA FA CHCH3 3COCOSCoASCoA -氧化氧化肝肝酮體血漿水平：酮體血漿水平：0.03 0.03 0.5mmol/L(0.

17、3 0.5mmol/L(0.3 5mg/dl)5mg/dl)酮體的生成酮體的生成 部位：部位：肝線粒體肝線粒體 原料：原料：乙酰乙酰CoA，主要來(lái)自，主要來(lái)自脂酸的脂酸的 -氧化。氧化。 關(guān)鍵酶：關(guān)鍵酶：HMG CoA合成酶合成酶 2CH3COSCoA硫解酶HSCoAHMG-CoA合酶 HSCoAHMG-CoA乙酰CoA裂解酶乙酰乙酸NAD+NADH+H+-羥丁酸脫氫酶-羥丁酸CO2丙酮CH3COCH2COSCoACH3COSCoAHOOCCH2-C-CH2COSCoAOHCH3CH3COCH2COOHCH3COCH3CH3CHOHCH2COOH酮體乙酰乙酰CoA乙酰CoACHCH3 3CSC

18、oA CSCoA = =OOCHCH3 3CSCoA CSCoA = =OO= =OOCHCH3 3CSCoA CSCoA = =OOCHCH3 3CSCoA CSCoA = =OO= =OOCoASH HMGCoA 合酶合酶HOCCHHOCCH2 2CCHCCH2 2CSCoACSCoA( (HMGCoAHMGCoA) ) CHCH3 3OHOH羥甲基戊二酸單酰羥甲基戊二酸單酰CoACoA= =OO= =OOHOCCHHOCCH2 2CCHCCH2 2CSCoACSCoA( (HMGCoAHMGCoA) ) CHCH3 3OHOH羥甲基戊二酸單酰羥甲基戊二酸單酰CoACoA= =OO= =O

19、O= =OO= =OO NAD+ NADH+H+ -羥丁酸羥丁酸脫氫酶脫氫酶CHCH3 3CHCHCHCH2 2COOH COOH D(D(- -) )- - - -羥丁酸羥丁酸OHOHCHCH3 3CHCHCHCH2 2COOH COOH D(D(- -) )- - - -羥丁酸羥丁酸CHCH3 3CHCHCHCH2 2COOH COOH D(D(- -) )- - - -羥丁酸羥丁酸OHOHCO2 CHCH3 3CCHCCH3 3 丙酮丙酮= =OOCHCH3 3CCHCCH3 3 丙酮丙酮CHCH3 3CCHCCH3 3 丙酮丙酮= =OO= =OOHMGCoA 裂解酶裂解酶CHCH3

20、3CCHCCH2 2COH COH 乙酰乙酸乙酰乙酸= =OO= =OOCHCH3 3CCHCCH2 2COH COH 乙酰乙酸乙酰乙酸= =OOCHCH3 3CCHCCH2 2COH COH 乙酰乙酸乙酰乙酸CHCH3 3CCHCCH2 2COH COH 乙酰乙酸乙酰乙酸= =OO= =OO= =OO= =OOCoASH CHCH3 3CCHCCH2 2CSCoA CSCoA ( (乙酰乙酰乙酰乙酰CoACoA) )= =OO= =OOCHCH3 3CCHCCH2 2CSCoA CSCoA ( (乙酰乙酰乙酰乙酰CoACoA) )= =OO= =OO= =OO= =OO乙酰乙酰乙酰乙酰CoA

21、硫解酶硫解酶 NAD+ NADH+H+ 琥珀酰琥珀酰CoA 琥珀酸琥珀酸 CoASH+ATP PPi+AMP CoASH 2.2.酮體的利用酮體的利用 琥珀酰琥珀酰CoA轉(zhuǎn)硫酶轉(zhuǎn)硫酶（心、腎、腦及骨（心、腎、腦及骨骼肌的線粒體）骼肌的線粒體）乙酰乙酰乙酰乙酰CoA硫激酶硫激酶（腎、心和腦（腎、心和腦的線粒體）的線粒體）CHCH3 3CHCHCHCH2 2COOH COOH D(D(- -) )- - - -羥羥丁丁酸酸羥羥丁丁酸酸OHOHCHCH3 3CHCHCHCH2 2COOH COOH D(D(- -) )- - - -羥羥丁丁酸酸羥羥丁丁酸酸CHCH3 3CHCHCHCH2 2COOH

22、 COOH D(D(- -) )- - - -羥羥丁丁酸酸羥羥丁丁酸酸OHOHCHCH3 3CCHCCH2 2COH COH 乙乙酰酰乙乙酸酸乙乙酰酰乙乙酸酸= =OO= =OOCHCH3 3CCHCCH2 2COH COH 乙乙酰酰乙乙酸酸乙乙酰酰乙乙酸酸= =OOCHCH3 3CCHCCH2 2COH COH 乙乙酰酰乙乙酸酸乙乙酰酰乙乙酸酸CHCH3 3CCHCCH2 2COH COH 乙乙酰酰乙乙酸酸乙乙酰酰乙乙酸酸= =OO= =OO= =OO= =OOCHCH3 3CCHCCH2 2CSCoA CSCoA ( (乙乙酰酰乙乙酰酰乙乙酰酰乙乙酰酰CoACoA) )= =OO= =OO

23、CHCH3 3CCHCCH2 2CSCoA CSCoA ( (乙乙酰酰乙乙酰酰乙乙酰酰乙乙酰酰CoACoA) )= =OO= =OO= =OO= =OOCHCH3 3CSCoA CSCoA = =OO2CHCH3 3CSCoA CSCoA = =OOCHCH3 3CSCoA CSCoA = =OO= =OO2乙酰乙酰乙酰乙酰CoA硫解硫解酶酶（心、腎、腦及（心、腎、腦及骨骼肌線粒體）骨骼肌線粒體）2乙酰乙酰CoA 乙酰乙酰乙酰乙酰CoA 乙酰乙酰CoA 乙酰乙酸乙酰乙酸 HMGCoA D(-)-羥丁酸羥丁酸 丙酮丙酮 乙酰乙酰乙酰乙酰CoA 琥珀酰琥珀酰CoA 琥珀酸琥珀酸 酮體的生成和利用酮

24、體的生成和利用 2乙酰乙酰CoA 酮體生成的生理意義酮體生成的生理意義 酮體是酮體是肝正常代謝脂肪酸的中間產(chǎn)物肝正常代謝脂肪酸的中間產(chǎn)物，是是肝為肝外組織提供的脂肪酸類能源物質(zhì)肝為肝外組織提供的脂肪酸類能源物質(zhì)。酮體具有分子小、溶于水、便于血液運(yùn)輸，酮體具有分子小、溶于水、便于血液運(yùn)輸，并易于通過(guò)血腦屏障等特點(diǎn)。并易于通過(guò)血腦屏障等特點(diǎn)。 由于腦組織不能氧化脂肪酸而能利用由于腦組織不能氧化脂肪酸而能利用酮體，故當(dāng)酮體，故當(dāng)長(zhǎng)期饑餓、長(zhǎng)期饑餓、糖代謝障礙糖代謝障礙及及高脂低高脂低糖糖飲食時(shí)，機(jī)體內(nèi)酮體生成明顯增加。飲食時(shí)，機(jī)體內(nèi)酮體生成明顯增加。是腦是腦組織的重要能源。組織的重要能源。 酮體利用的增加可減少糖的利用，有利于維酮體利用的增加可減少糖的利用，有利于維持血糖水平恒定，節(jié)省蛋白質(zhì)的消耗。持血糖水平恒定，節(jié)省蛋白質(zhì)的消耗。 酮癥酸中毒：酮癥酸中毒：在饑餓、高脂低糖膳食及糖尿病時(shí)，脂酸動(dòng)員加強(qiáng)，酮體生在饑餓、高脂低糖膳食及糖尿病時(shí)，脂酸動(dòng)員加強(qiáng)，酮體生成增加。尤其在未控制糖尿病患者，血液酮體的含量可高出正常情成增加。尤其在未控制糖尿病患者，血液酮體的含量可高出正常情況的數(shù)十倍，這