脂代謝臨黃剛

脂代謝臨黃剛

為什么糖、“肥肉”吃多了容易長胖？為什么運動可以減肥，但不易？脂類代謝與哪些疾病相關？脂代謝與肥胖的關系。脂代謝與糖代謝有聯(lián)系嗎？思考生活常識：臨床問題：第2頁,共62頁，2024年2月25日，星期天第二節(jié)脂質的消化和吸收第三節(jié)甘油三酯代謝甘油三酯的合成脂肪酸的合成脂肪酸的氧化分解酮體的生成和利用第四節(jié)磷脂代謝第五節(jié)膽固醇代謝第六節(jié)血漿脂蛋白代謝概述第一節(jié)脂質的構成、功能脂質代謝第3頁,共62頁，2024年2月25日，星期天本章重點與難點重點:脂酸的β氧化。酮體的生成和利用。膽固醇的代謝。血漿脂蛋白的代謝。難點:血漿脂蛋白代謝。第4頁,共62頁，2024年2月25日，星期天脂質的構成、功能及分析第一節(jié)Thecomposition,functionandanalysisoflipids第5頁,共62頁，2024年2月25日，星期天甘油三酯(triglyceride,TG)，也稱為三脂酰甘油(triacylglycerol,TAG)Introduction脂質的種類、分布——分布在脂肪組織

脂質Lipids

脂肪類脂Lipoid膽固醇(cholesterol,CHOL)膽固醇酯(cholesterolester,CE)磷脂(phospholipid,PL)糖脂(glycolipid)鞘脂(sphingolipid)

化學本質是脂肪酸和醇所形成的酯類及其衍生物。fat第6頁,共62頁，2024年2月25日，星期天甘油三脂X=膽堿、水、乙醇胺、絲氨酸、甘油、肌醇、磷脂酰甘油等。甘油磷脂甘油（丙三醇）脂類的構成FAFAFA

甘油

FAFAPiX

甘油FA脂肪酸，fattyacid第7頁,共62頁，2024年2月25日，星期天膽固醇酯FA膽固醇脂類的構成鞘脂鞘磷脂鞘糖脂F(xiàn)A鞘氨醇FA

PiX鞘氨醇FA

糖鞘氨醇第8頁,共62頁，2024年2月25日，星期天

分類含量

分布

生理功能脂肪甘油三酯95﹪脂肪組織、血漿1.儲脂供能2.提供必需脂酸3.促脂溶性維生素吸收4.熱墊作用5.保護墊作用6.構成血漿脂蛋白類脂糖酯、膽固醇及其酯、磷脂5﹪生物膜、神經、血漿1.維持生物膜的結構和功能2.膽固醇可轉變成類固醇激素、維生素、膽汁酸等3.構成血漿脂蛋白脂類的分類、含量、分布及生理功能第9頁,共62頁，2024年2月25日，星期天甘油三酯的主要作用是為機體提供能量1.甘油三酯是機體重要的能量來源物質1g產生的能量TG38kJ蛋白質17kJ碳水化合物17kJ2.甘油三酯是機體的主要能量儲存形式男性：21%，女性：26％

TG儲存的主要場所：脂肪組織第10頁,共62頁，2024年2月25日，星期天△編碼體系從脂酸的羧基碳起計算雙鍵的位置。ω或n編碼體系從脂酸的甲基碳起計算雙鍵的位置。系統(tǒng)命名法一、脂肪酸的系統(tǒng)命名原則標示脂酸的碳鏈長度和雙鍵的位置。CH3-CH2-(CH2)n-

CH2-

CH2-COOH1

2——脂肪酸是脂肪烴的羧酸第11頁,共62頁，2024年2月25日，星期天CH3-CH2-CH2-CH2-CH2-CH2-CH2-CH2-CH2-CH2-CH2-CH2-CH2-CH2-CH2-COOHCH3-CH2-CH2=CH2-CH2-CH2=CH2-CH2-CH2=CH2-CH2-CH2-CH2-CH2-CH2-CH2-CH2-COOH軟脂酸（十六烷酸）羧基端亞麻酸1

9,12,15-十八碳三烯酸羧基端一、脂肪酸的系統(tǒng)命名原則第12頁,共62頁，2024年2月25日，星期天（一）碳鏈長度碳鏈長度≤10的脂酸稱為短鏈脂酸碳鏈長度≥20的脂酸稱為長鏈脂酸二、脂肪酸的分類第13頁,共62頁，2024年2月25日，星期天飽和脂酸的碳鏈不含雙鍵飽和脂酸以乙酸(CH3-COOH)為基本結構，不同的飽和脂酸的差別在于這兩基團間亞甲基(-CH2-)的數(shù)目不同。2.不飽和脂酸的碳鏈含有一個或一個以上雙鍵單不飽和脂酸(monounsaturatedfattyacid)多不飽和脂酸(polyunsaturatedfattyacid)（二）碳鏈是否存在雙鍵CH3-CH2-CH2-CH2-CH2-CH2-CH2-CH2-CH2-CH2-CH2-CH2-CH2-CH2-CH2-COOH二、脂肪酸的分類第14頁,共62頁，2024年2月25日，星期天常見的脂酸慣名系統(tǒng)名碳原子數(shù)和雙鍵數(shù)簇分子式飽和脂酸

月桂酸

(lauricacid)n-十二烷酸12:0－CH3(CH2)10COOH豆寇酸(myristicacid)n-十四烷酸14:0－CH3(CH2)12COOH軟脂酸(palmiticacid)n-十六烷酸16:0－CH3(CH2)14COOH硬脂酸(stearicacid)n-十八烷酸18:0－CH3(CH2)16COOH花生酸(arachidicacid)n-二十烷酸20:0－CH3(CH2)18COOH第15頁,共62頁，2024年2月25日，星期天不飽和脂酸棕櫚(軟)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異油酸(Vaccenicacid)反式11-十八碳一烯酸18:1w-7CH3(CH2)5CH═CH(CH2)9COOH亞油酸(linoleicacid)9,12-十八碳二烯酸18:2w-6CH3(CH2)4(CH═CHCH2)2(CH2)6COOHa-亞麻酸(a-linolenicacid)9,12,15-十八碳三烯酸18:3w-3CH3CH2(CH═CHCH2)3(CH2)6COOHg-亞麻酸(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第16頁,共62頁，2024年2月25日，星期天非必需脂肪酸必需脂肪酸營養(yǎng)必需脂肪酸：機體需要但不能自身合成，必需依賴食物供給的脂肪酸（多不飽和脂肪酸）。必需脂肪酸(3族)的功能：促進兒童智力發(fā)育、延緩老人大腦、降低血液膽固醇濃度。

6族

3族

（亞油酸等）（DHA等）（三）按營養(yǎng)學角度分類第17頁,共62頁，2024年2月25日，星期天脂質的消化吸收第二節(jié)DigestionandAbsorptionofLipids第18頁,共62頁，2024年2月25日，星期天條件①消化酶的催化作用②乳化劑的乳化作用（膽汁酸鹽等）

。部位主要在小腸上段。為什么？一、脂類的消化第19頁,共62頁，2024年2月25日，星期天3.膽鹽及消化酶在脂肪消化中的作用FAFAFA

甘油

第20頁,共62頁，2024年2月25日，星期天輔脂酶是胰脂酶對脂肪消化不可缺少的蛋白質輔因子。輔脂酶在胰腺泡中以酶原形式合成，隨胰液分泌入十二指腸。進入腸腔后，輔脂酶原被胰蛋白酶從其N端切下一個五肽而被激活。輔脂酶本身不具脂肪酶的活性，但它具有與脂肪及胰脂酶結合的結構域。輔脂酶第21頁,共62頁，2024年2月25日，星期天膽囊剛切除，食用高脂食物好嗎？Why？第22頁,共62頁，2024年2月25日，星期天乳化消化酶甘油三酯食物中的脂類2-甘油一酯+2FFA磷脂溶血磷脂+FFA磷脂酶A2膽固醇酯膽固醇酯酶膽固醇+FFA

胰脂酶

輔脂酶

微團(micelles)消化脂類的酶FFA：freefattyacidFAFAFA

甘油

第23頁,共62頁，2024年2月25日，星期天脂肪與類脂的消化產物，包括：甘油一酯脂酸膽固醇溶血磷脂中鏈脂酸(6C～10C)及短鏈脂酸(2C～4C)

構成的甘油三酯4.消化的產物第24頁,共62頁，2024年2月25日，星期天中鏈及短鏈脂酸構成的TG乳化

吸收

脂肪酶甘油+FFA門靜脈血循環(huán)腸粘膜細胞二、吸收的脂質經再合成進入血循環(huán)1.吸收部位:十二指腸下段及空腸上段。2.吸收方式FAFAFA

甘油

第25頁,共62頁，2024年2月25日，星期天長鏈脂酸及2-甘油一酯

腸粘膜細胞（酯化成TG）膽固醇及游離脂酸

腸粘膜細胞（酯化成CE）溶血磷脂及游離脂酸

腸粘膜細胞（酯化成PL）淋巴管血循環(huán)乳糜微粒(chylomicron,CM)TG、CE、PL+載脂蛋白(apo)B48、C、AⅠ、AⅣ臨床？第26頁,共62頁，2024年2月25日，星期天甘油三酯代謝第三節(jié)MetabolismofTriglyceride第27頁,共62頁，2024年2月25日，星期天甘油三酯的分解代謝

脂肪動員甘油進入糖代謝脂酸的β氧化脂酸的其他氧化方式

酮體的生成和利用甘油三酯的合成代謝脂酸的合成代謝多不飽和脂酸的重要衍生物本節(jié)主要內容第28頁,共62頁，2024年2月25日，星期天一、甘油三酯分解代謝產生ATP:脂酸的氧化

定義

脂肪動員(fatmobilization)是指儲存在脂肪細胞中的脂肪，被肪脂酶逐步水解為FFA及甘油，并釋放入血以供其他組織氧化利用的過程。（一）從脂肪動員開始脂肪細胞內的脂肪激素敏感性脂酶(HSL)游離脂肪酸細胞攝取利用脂肪的動員第29頁,共62頁，2024年2月25日，星期天

甘油三酯的水解----脂肪動員過程ATPcAMP↑脂解激素-受體AC+HSLa(無活性)

HSLb(有活性)PKA+甘油三酯（TG）

甘油二酯（DG）FFA甘油一酯（MG）FFA

甘油二酯脂肪酶甘油一酯脂肪酶甘油

FFA

FA1FA2FA3

甘油HSL-----hormone-sensitivetriglyceridelipase,

激素敏感性甘油三酯脂肪酶第30頁,共62頁，2024年2月25日，星期天關鍵酶激素敏感性甘油三酯脂肪酶

(hormone-sensitivetriglyceridelipase,HSL)主要受共價修飾調節(jié)。激素敏感性甘油三酯脂肪酶-胰島素前列腺素E2煙酸+腎上腺素去甲腎上腺素胰高血糖素脂解激素:抗脂解激素:第31頁,共62頁，2024年2月25日，星期天（二）甘油轉變?yōu)?-磷酸甘油后被利用肝、腎、腸等組織脂肪動員生成的甘油，主要經血循環(huán)轉運至肝、腎、腸等組織進入糖代謝。第32頁,共62頁，2024年2月25日，星期天E1:己糖激酶E2:6-磷酸果糖激酶-1E3:丙酮酸激酶NAD+乳酸糖酵解的代謝途徑GluG-6-PF-6-PF-1,6-2PATPADPATPADP1,3-二磷酸甘油酸3-磷酸甘油酸2-磷酸甘油酸丙酮酸磷酸二羥丙酮

3-磷酸甘油醛NAD+NADH+H+ADPATPADPATP磷酸烯醇式丙酮酸E2E1E3NADH+H+第33頁,共62頁，2024年2月25日，星期天（三）脂酸分解的核心過程:β-氧化(重點)1904年，努珀(F.Knoop)

提出脂肪酸在體內氧化分解從羧基端β-碳原子開始，每次斷裂2個碳原子，即“β-氧化學說”。

發(fā)現(xiàn)過程

第34頁,共62頁，2024年2月25日，星期天組織：除腦組織外,大多數(shù)組織均可進行，其中肝、肌肉最活躍。亞細胞：胞液、線粒體

定位

主要過程：(飽和脂肪酸）

↓脂酸的活化——脂酰CoA的生成

↓脂酰CoA進入線粒體

↓脂酰CoA的β-氧化↓乙酰CoA的氧化（三）脂酸分解的核心過程:β-氧化(重點)第35頁,共62頁，2024年2月25日，星期天1.脂酸的活化——脂酰CoA（胞液）脂酰CoA合成酶ATPAMPPPi脂酰CoA合成酶(acyl-CoAsynthetase)存在于內質網及線粒體外膜上。+CoA-SH脂酰~SCoARCHRCH22CHCH22CC~SCoA~SCoAOO=OO=水溶性↑第36頁,共62頁，2024年2月25日，星期天2.進入線粒體——脂酸β-氧化的主要限速步驟：脂酰CoA需進入線粒體基質才能被氧化分解，此過程必須要由肉堿來攜帶脂酰基。關鍵酶胞液基質限速酶：肉堿脂酰轉移酶Ⅰ第37頁,共62頁，2024年2月25日，星期天RCOCH2C~SCoAβαO=O=3.脂肪酸的β-氧化：最終產物主要是乙酰CoA脫氫加水再脫氫硫解脂酰CoAL(+)-β羥脂酰CoAβ酮脂酰CoA脂酰CoA+乙酰CoA

脂酰CoA

脫氫酶反Δ2-烯酰CoAL(+)-β羥脂酰CoA脫氫酶NAD+NADH+H+Δ2--烯脂酰CoA

水化酶H2OFADFADH2β-酮脂酰CoA硫解酶CoA-SHCH3CO～SCoAOCRCH2CH2C~SCoAO=O=RCH=CHC~SCoAβαO=RCH=CHC~SCoAβαO=O=RCHOHCH2C~SCoAβαO=O=第38頁,共62頁，2024年2月25日，星期天CH3CH2CH2CH2CH2CH2CH2C~SCoAOCH3C~SCoAOCH3C~SCoAOCH3C~SCoAOCH3C~SCoAOBetaOxidation8carbonFattyAcidAcyl-CoA4twocarbonAcetyl-CoAs視頻:β-氧化第39頁,共62頁，2024年2月25日，星期天

NADH+H+

FADH2

H2O呼吸鏈1.5ATPH2O呼吸鏈2.5ATP乙酰CoA徹底氧化

三羧酸循環(huán)

生成酮體

肝外組織氧化利用

4.β-氧化的產物及去路第40頁,共62頁，2024年2月25日，星期天脂酰CoA脫氫酶L(+)-β羥脂酰CoA脫氫酶

NAD+NADH+H+⊿--烯酰CoA

水化酶2H2OFADFADH2β酮脂酰CoA

硫解酶CoA-SH脂酰CoA合成酶肉堿轉運載體ATPCoASHAMPPPiH2O呼吸鏈1.5ATPH2O呼吸鏈2.5ATP線粒體膜TAC第41頁,共62頁，2024年2月25日，星期天活化：消耗2個高能磷酸鍵β-氧化：每輪循環(huán)

四個重復步驟:

脫氫、加水、再脫氫、硫解產物：

1分子乙酰CoA1分子少兩個碳原子的脂酰CoA1分子NADH+H+1分子FADH25.脂酸氧化是體內能量的重要來源——以16碳軟脂酸的氧化為例7輪循環(huán)產物：8分子乙酰CoA7分子NADH+H+7分子FADH2第42頁,共62頁，2024年2月25日，星期天能量計算：

生成ATP

8×10+7×2.5+7×1.5=108

凈生成ATP

108–2=106

能量生成：106×30.5=3233kJ/mol7輪循環(huán)產物：8分子乙酰CoA7分子NADH+H+7分子FADH2第43頁,共62頁，2024年2月25日，星期天①

-氧化循環(huán)過程在線粒體基質內進行；②

-氧化循環(huán)由脂肪酸氧化酶系催化，反應不可逆；③需要FAD，NAD+，CoA為輔助因子；④每循環(huán)一次，生成一分子FADH2，一分子NADH，一分子乙酰CoA和一分子減少兩個碳原子的脂酰CoA。脂肪酸

-氧化循環(huán)的特點第44頁,共62頁，2024年2月25日，星期天1.不飽和脂酸的氧化（轉變構型）不飽和脂酸β氧化順⊿3-烯酰CoA順⊿2-烯酰CoA反⊿2-烯酰CoA⊿3順-⊿2反烯酰CoA

異構酶β氧化L(+)-β羥脂酰CoAD(-)-β羥脂酰CoAD(-)-β羥脂酰CoA

表構酶H2O（四）不同的脂肪酸的其他氧化方式（了解）L(+)-β羥脂酰CoA第45頁,共62頁，2024年2月25日，星期天極長鏈脂酸(>C22)（過氧化酶體）脂肪酸氧化酶（FAD為輔酶）

較短鏈脂酸（線粒體）β氧化2.過氧化酶體脂酸氧化第46頁,共62頁，2024年2月25日，星期天L-甲基丙二酰CoA消旋酶變位酶5

-脫氧腺苷鈷胺素琥珀酰CoATCA3.丙酰CoA轉變?yōu)殓牾oA進行氧化

----奇數(shù)碳脂肪酸的氧化奇數(shù)碳脂肪酸CH3CH2CO~CoA丙酰輔酶A

-氧化

丙酰CoA羧化酶（生物素）ADP+PiD-甲基丙二酸單酰CoAATP+CO2第47頁,共62頁，2024年2月25日，星期天4.脂肪酸氧化還可從遠側甲基端進行由與內質網緊密結合的脂肪酸ω-氧化酶系催化脂肪酸ω-甲基碳原子在脂肪酸ω-氧化酶系作用下，經ω-羥基脂肪酸、ω-醛基脂肪酸等中間產物，形成α,ω-二羧酸。這樣，脂肪酸就能從任一端活化并進行β-氧化。ω-氧化（ω-oxidation）CH3-CH2-(CH2)n-

CH2-

CH2-COOH1

2第48頁,共62頁，2024年2月25日，星期天

酮體(ketonebodies):脂肪酸在肝中氧化分解所生成的乙酰乙酸(acetoacetate)、β-羥丁酸(β-hydroxybutyrate)、丙酮(acetone)三者的總稱。代謝定位：生成：肝細胞線粒體

利用：肝外組織(心、腎、腦、骨骼肌等)線粒體（五）酮體的生成和利用（重點）肝內生酮肝外用血漿水平：0.03~0.5mmol/L(0.3~5mg/dl)第49頁,共62頁，2024年2月25日，星期天CO2CoASHCoASHNAD+NADH+H+β-羥丁酸脫氫酶HMGCoA合酶乙酰乙酰CoA硫解酶HMGCoA

裂解酶1.酮體生成基本過程：肝線粒體乙酰乙酸脫羧酶第50頁,共62頁，2024年2月25日，星期天NAD+NADH+H+琥珀酰CoA琥珀酸CoASH+ATPPPi+AMPCoASH琥珀酰CoA轉硫酶(心、腎、腦及骨骼?。┮阴Ｒ阴oA硫激酶（腎、心和腦）乙酰乙酰CoA硫解酶（心、腎、腦及骨骼肌）2.酮體利用基本過程肝外組織TCAβ羥丁酸脫氫酶丙酮呼吸、腎排出

第51頁,共62頁，2024年2月25日，星期天2乙酰CoA乙酰乙酰CoA乙酰CoA乙酰乙酸HMGCoAβ-羥丁酸丙酮乙酰乙酰CoA琥珀酰CoA琥珀酸2乙酰CoA酮體的生成和利用的總示意圖第52頁,共62頁，2024年2月25日，星期天酮體的生成和利用的特點:酮體主要在肝細胞線粒體中生成，在肝外組織（腦、心、腎、骨骼肌等）線粒體中利用。酮體生成的原料為乙酰CoA。酮體可分解成乙酰CoA進一步代謝提供能量。第53頁,共62頁，2024年2月25日，星期天3.酮體生成的生理意義酮體是肝臟輸出能源的一種形式。酮體分子小、易溶于水、可通過血腦屏障，是肌肉尤其是腦組織的重要能源。酮體利用的增加可減少糖的利用，有利于維持血糖水平恒定，節(jié)省蛋白質的消耗。在饑餓或疾病情況下，酮體可為心、腦等重要器官提供必要的能源。

肝內生酮肝外用第54頁,共62頁，2024年2月25日，星期天4.酮體生成的調節(jié)

（1）飽食及饑餓的影響（主要通過激素的作用）抑制脂解，脂肪動員飽食

胰島素

進入肝的脂酸脂酸β氧化酮體生成

饑餓

脂肪動員FFA胰高血糖素等脂解激素脂酸β氧化酮體生成

第55頁,共62頁，2024年2月25日，星期天糖代謝旺盛+乙酰CoA羧化酶

丙二酰CoA

乙酰CoA

，檸檬酸

-肉堿脂酰轉移酶

脂酰CoA進入線粒體

脂肪酸β-氧化FFA主要生成TG及磷脂

（2）糖代謝及丙二酰CoA影響酮體生成第56頁,共62頁，2024年2月25日，星期天酮體代謝異常血漿水平：0.03~0.5mmol/L(0.3~5mg/dl)如果生酮>用酮（嚴重糖尿病等）血中酮體↑，酮體堆積，出現(xiàn):

酮血癥酮尿癥呼出氣中含丙酮（爛蘋果味）酮癥酸中毒（ketoacidosis，pH↓）

第57頁,共62頁，2024年2月25日，星期天第58頁,共62頁，2024年2月25日，星期天

練習題一、單選題1．脂肪動員的限速酶是：（）A．HSLB．LPLC．甘油激酶D．單酰甘油脂肪酶E．二酰甘油脂肪酶2.線粒體膜把脂肪酸轉移至其基質內的限速酶是：（）A．肉堿脂酰轉移酶ⅠB．脂酰CoA脫氫酶C．脂酰CoA合成酶D．肉堿脂酰轉移酶ⅡE．肉堿-脂酰肉堿轉位酶3.游離脂肪酸在血中的運輸方式是：（）A．溶于水，直接由血液運輸B．