生物化學98講解

主講：李清秀教授學校標志.png徐州生物工程職業(yè)技術學院XUZHOUSHENGWUGONGCHENGZHIYEJISHUXUEYUAN生物化學

知識要求1.掌握血脂與血漿脂蛋白；血漿脂蛋白代謝異常；脂肪酸β-氧化及酮體的生成與利用；2.熟悉脂肪酸合成的關鍵酶及其調節(jié)；高脂血癥及降血脂藥物；膽固醇的合成與轉化；3.了解脂類的主要生理功能；甘油三酯的合成代謝；磷脂的分子組成及主要功能；能力要求能運用所學知識理解脂代謝異常對健康的影響以及高脂血藥物治療的機理。第六章脂類代謝一、體內主要脂類及其分布糖脂類脂磷脂脂類膽固醇及其酯磷酸甘油酯鞘磷脂腦苷脂神經節(jié)苷脂脂肪（甘油三酯）鞘脂第一節(jié)概述二、脂類的生理功能（一）儲能與供能（二）維持正常生物膜的結構與功能（三）保護內臟和防止體溫散失（四）轉變成多種重要的生理活性物質（五）必需脂肪酸的來源第一節(jié)概述血脂食物脂庫糖轉化氧化功能脂庫細胞膜轉換成糖等血漿中所含的脂類稱為血脂。主要包括甘油三酯、磷脂、膽固醇、膽固醇酯及游離脂肪酸等臨床上作血脂測定時要在空腹12～14小時后采血。第二節(jié)血脂與脂類的運輸一、血脂的來源與去路二、脂類在血中的運輸形式——血漿脂蛋白（一）血漿脂蛋白的結構血漿脂蛋白的組成：蛋白質、甘油三酯、磷脂、膽固醇、膽固醇酯血漿脂蛋白的結構：球形結構膽固醇載脂蛋白磷脂甘油三酯和膽固醇酯第二節(jié)血脂與血漿脂蛋白（二）血漿脂蛋白的分類1.電泳法：醋酸纖維膜電泳和瓊脂糖凝膠電泳，可將血漿脂蛋白分成四條區(qū)帶，按移動快慢，由正極到負極依次為α-脂蛋白（α-LP）、前β-脂蛋白(preβ-LP)、β-脂蛋白(β-LP)及乳糜微粒（CM）。

第二節(jié)血脂與血漿脂蛋白2.超速離心法（密度分離法）乳糜微粒（CM）、極低密度脂蛋白（VLDL）低密度脂蛋白（LDL）高密度脂蛋白（HDL）

第二節(jié)血脂與血漿脂蛋白（三）血漿脂蛋白的組成蛋白質甘油三酯磷脂膽固醇膽固醇酯

第三節(jié)甘油三酯代謝一、甘油三酯的分解代謝脂肪的動員：脂肪組織中儲存的甘油三酯在脂肪酶的催化下逐步水解為游離脂肪酸和甘油，并釋放入血，以供其它組織氧化利用的過程稱為脂肪的動員。脂肪酶：甘油三酯脂肪酶、甘油二酯脂肪酶、甘油一酯脂肪酶。限速酶：甘油三酯脂肪酶（激素敏感性甘油三酯脂肪酶）。（一）甘油三酯的水解

脂肪

脂肪酶甘油+脂肪酸限速步驟（二）甘油的代謝過程：甘油經過兩步酶促反應生成磷酸二羥丙酮，然后進入三羧酸循環(huán)。第三節(jié)甘油三酯的代謝（三）脂肪酸的β-氧化在氧供給充足的條件下，脂肪酸在體內可徹底氧化分解產生CO2和H2O并釋放大量能量。除成熟紅細胞和腦組織外，幾乎所有的組織都能夠氧化利用脂肪酸，但以肝和肌肉組織最為活躍。脂肪酸β-氧化的反應步驟（四個階段）脂肪酸的活化（脂酰CoA的生成）脂肪酸的轉運（脂酰CoA進入線粒體）β-氧化過程（循環(huán)的四步反應：脫氫、加水、再脫氫、硫解）乙酰CoA的徹底氧化（TCA循環(huán)）1.脂肪酸的活化：脂肪酸轉變?yōu)橹oA的過程。（1）部位：胞液（2）酶：脂酰CoA合成酶，催化脂肪酸生成脂酰CoA

（3）ATP、HSCoA和Mg2+

2.脂肪酸的轉運：脂酰CoA進入線粒體肉堿將脂酰CoA由胞液轉運至線粒體短鏈或中等長度鏈（10個碳原子以下）的脂酰CoA通過滲透可以容易地通過線粒體內膜，但是更長鏈的脂酰CoA需要通過特殊機制才能進入線粒體。這個過程需要經過3種不同酶的作用。肉堿脂酰轉移酶Ⅰ肉堿：脂酰肉堿移位酶肉堿脂酰轉移酶Ⅱ3.脂酰CoA的β-氧化：脂酸在線粒體內進行的氧化分解是從脂酰基羧基端

-碳原子開始的，故稱為

-氧化。脂酸-氧化的四步反應：

脫氫、加水、再脫氫、硫解第一次脫氫由FAD接受；第二次脫氫由NAD+接受。脂酸-氧化產物：乙酰CoA

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.乙酰CoA的徹底氧化7輪循環(huán)產物：8分子乙酰CoA7分子NADH+H+7分子FADH2能量計算：

生成ATP：8×10+7×2.5+7×1.5=108消耗ATP：活化時消耗2個～P

凈生成ATP：108–2=106＊以16碳軟脂酸的氧化為例思考題：軟脂酸與葡萄糖在體內氧化產生ATP的比較脂酸氧化的能量生成

——以16碳軟脂酸的氧化為例第二節(jié)甘油三酯代謝（三）酮體的生成與利用生物化學酮體是脂肪酸在肝臟氧化分解時產生的正常中間產物，包括乙酰乙酸、β-羥丁酸和丙酮，三者統(tǒng)稱為酮體。血漿水平：0.03~0.5mmol/L(0.3~5mg/dl)。代謝定位：生成：肝細胞線粒體。原料：乙酰CoA。利用：肝外組織（心、腎、腦、骨骼肌等）線粒體。酮體生成的關鍵酶：

HMGCoA合酶2.酮體的生成（1）合成部位：肝細胞的線粒體內（2）合成原料：乙酰CoA，主要來自脂肪酸的β-氧化。（3）酮體生成的關鍵酶：HMGCoA合酶3.酮體的利用肝外組織，特別是心肌、骨骼肌及腦和腎等組織是利用酮體最主要的組織器官。在這些組織中酮體能夠被徹底氧化成CO2和H2O，并獲得能量。

肝內生酮肝外用4.酮體生成的生理意義酮體是肝內氧化脂肪酸的一種中間產物，是肝輸出脂類能源的一種形式。酮體分子小，易溶于水，能夠通過血腦屏障及肌肉的毛細血管壁，是心肌，腦和骨骼肌等組織的重要能源。長期饑餓狀態(tài)下，腦組織所需要的能量約75%由酮體提供。二、甘油三酯的合成代謝脂肪的合成涉及三個階段：

1.

α-磷酸甘油的生成

2.脂肪酸的合成

3.甘油三酯的合成二、甘油三酯的合成代謝（一）α-磷酸甘油的來源兩條途徑：主要途徑：由糖酵解產生的磷酸二羥丙酮還原生成。次要途徑：由甘油在甘油激酶的催化下，消耗ATP生成α-磷酸甘油二、甘油三酯的合成代謝（二）脂肪酸的合成1.合成部位：組織：肝(主要)、腎、腦、乳腺、脂肪等亞細胞：胞液：主要合成16碳的軟脂酸（從頭合成）肝線粒體、內質網：碳鏈延長2.合成原料：乙酰CoANADPH+H+供氫,ATP供能ATP、HCO3﹣、NADPH、Mn2+

乙酰CoA的主要來源乙酰CoA全部在線粒體內產生，通過檸檬酸-丙酮酸循環(huán)出線粒體。乙酰CoA氨基酸Glc（主要）NADPH的來源

磷酸戊糖途徑（主要來源）3.軟脂酸的合成過程軟脂酸的合成過程是一個連續(xù)的酶促反應，碳鏈每增加2個碳原子，都要重復進行縮合、還原、脫水和再還原的過程。經過7次循環(huán)后，生成16碳的軟脂酰ACP，最后經硫酯酶水解釋放軟脂酸。各種生物合成脂酸的過程基本相似。從乙酰CoA及丙二酰CoA合成長鏈脂酸，是一個重復加成過程，每次延長2個碳原子。3.軟脂酸的合成過程*底物進入

乙酰CoAKS-S-乙酰基(β酮脂肪酰合成酶)(縮合酶，condensingE)丙二酰CoAACP-S-丙二酰基軟脂酸合成酶

乙?；ǖ谝粋€）丙二?；鵄CP-SKS-S（3）軟脂酸合成后的加工：軟脂酸合成后，以丙二酸單酰CoA為二碳單位的供給體，由NADPH+H+供氫，可在內質網或線粒體中進行加工，使其碳鏈延長，以18碳的硬脂酸為最多；不飽和脂肪酸則是在去飽和酶的催化下生成；必需脂肪酸機體不能合成，必須由食物供應。4.脂肪酸碳鏈的延長和縮短在線粒體或內質網中進行碳鏈的縮短在線粒體內通過β-氧化進行，而碳鏈的延長則由存在于線粒體或內質網內的特殊酶體系催化完成。（三）甘油三酯的合成1.合成部位肝臟：肝內質網合成的TAG，組成VLDL入血。脂肪組織：主要以葡萄糖為原料合成脂肪，也利用CM或VLDL中的FA合成脂肪。小腸粘膜：利用脂肪消化產物再合成脂肪。1.甘油一酯途徑（小腸粘膜細胞）2.甘油二酯途徑（肝、脂肪細胞）2.合成基本過程第五節(jié)膽固醇代謝膽固醇的分布：廣泛存在于全身各組織，人體約含膽固醇140g。腦、肝、腎、腸等內臟含量較高。腦及神經組織肝、腎、腸等內臟皮膚、脂肪組織腎上腺、卵巢等內分泌腺分布（全身）植物不含膽固醇但含植物固醇膽固醇合成的基本過程膽固醇合成的基本過程可分為下列三個階段：1．乙酰CoA縮合生成甲羥戊酸（MVA）：此過程在胞液和微粒體進行。HMG-CoA還原酶是膽固醇合成的關鍵酶。2×乙酰CoA→乙酰乙酰CoA→HMG-CoA→MVA2．甲羥戊酸縮合生成鯊