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1、Chapter 10 Metabolism of Lipids,第10章 脂类代谢（一）,梁 蒙 ,脂类（lipids）是脂肪（fat）和类脂（lipoid）的总称，是一大类不溶于水而易溶于有机溶剂的化合物。,脂肪（甘油三酯，TG）,脂类,类脂,磷酸甘油酯（PL）,鞘磷脂,鞘糖脂（脑苷脂、神经节苷脂）,磷脂,糖脂,胆固醇（Ch）及其酯（ChE）,甘油糖脂,甘油三酯,甘油磷脂,脂类基本构成,FA,FA,FA,甘油,X = 胆碱、水、乙醇胺、丝氨酸、甘油、 肌醇、磷脂酰甘油等,甘油三脂,X = 胆碱、水、乙醇胺、 丝氨酸、甘油、肌醇、磷脂酰甘油等,甘油磷脂, 供能贮能。 构成生物膜。 协助脂溶性维
2、生素的吸收，提供必需脂肪酸。 必需脂肪酸(essential fatty acid)是指机体需要，但自身不能合成，必须要靠食物提供的多不饱和脂肪酸。 保护和保温作用。,脂类物质的生理功能,Section 1 Digestion and Absorption of Lipids,第一节 脂类的消化和吸收,一、脂肪的消化和吸收,消化,甘油三酯的消化与吸收,吸收,大部分由淋巴循环进入血液循环 小部分直接经门静脉进入肝 未吸收的脂肪进入大肠后被细菌分解,脂肪吸收的方式有三种,部分水解物 进入肠粘膜细胞后再合成甘油三酯，然后通过淋巴系统进入血液循环 完全水解物 完全水解为脂肪酸和甘油。进入肠粘膜细胞内的
3、甘油和脂肪酸可经门静脉进入肝，重新合成中性脂肪。另一部分脂肪酸与胆固醇结合成胆固醇酯。 完全不水解物 经由淋巴系统进入血液循环。,二、类脂的消化和吸收,磷脂的消化,磷脂酶A1,磷脂酶A2,磷脂酶B,磷脂酶D,磷脂酶C,25可以不经消化就直接进入肝 大部分磷脂仍是水解后被吸收 吸收后的磷脂水解产物，也可在肠壁重新合成完整的磷脂分子，再进入血液分布于全身,磷脂的吸收,胆固醇的消化,胰液和肠液中均含有胆固醇酯酶 ，催化胆固醇酯的水解，产生游离的胆固醇和脂肪酸。,胆固醇的吸收,胆固醇为脂溶性物质，故必须借助胆盐的乳化作用才能在肠内吸收。吸收后的胆固醇约有三分之二在肠粘膜细胞内，经酶的催化又重新酯化成胆
4、固醇酯，然后进入淋巴管。因此，淋巴液和血液循环中胆固醇大部分以胆固醇酯的形式存在。,第 二 节 脂类的体内贮存和运输 The Storage and Transportation of Lipids,一、脂类的体内贮存和动员,脂类的体内贮存,血液中的脂类均以脂蛋白的形式运输 人体的脂肪主要由糖转化而来，食物脂肪仅是次要来源 脂库：脂肪组织是储存脂肪的主要场所，以皮下、肾周围、肠系膜等处储存最多，称为脂库。 肥胖：多食少动、内分泌失调。,人体脂库的贮藏量是没有限度的，不管有多少脂肪，脂库都可以装得下。这就是胖人可以无止境地发胖的原因。 体重超过标准体重10%为偏重；超过标准体重20%以上时称为肥
5、胖症。超过标准体重20%30%为轻度肥胖症；超过30%50%为中度肥胖症；超过50%以上为重度肥胖症。,脂库中贮存的脂肪经常有一部分经脂肪酶的水解作用而释放出脂肪酸与甘油 ，称为脂肪的动员。脂肪酶可以受到激素的调节。,脂类的体内动员,脂肪动员过程,脂解激素-受体,G蛋白,AC,ATP,cAMP,PKA,HSLa(无活性),HSLb(有活性),甘油三酯,甘油二酯,甘油一酯,甘油,二、血浆脂蛋白和脂类的运输,（一）血脂与血浆脂蛋白,血浆中所含的脂类统称为血脂。包括甘油三酯、磷脂、胆固醇、游离脂酸等。 血脂的来源 外源性从食物中摄取内源性肝、脂肪细胞及其他组织合成后释放入血 血脂的去路 脂类在体内的
6、运输都是通过血液循环进行的 脂肪酸要形成脂蛋白，才能在血液中运输。,组成与含量总 脂 400700mg/dl (5 mmol/L)甘油三酯 10150mg/dl (0.11 1.69 mmol/L)总 磷 脂 150250mg/dl (48.44 80.73 mmol/L)总胆固醇 100250mg/dl (2.59 6.47 mmol/L)游离脂酸 520mg/dl (0.195 0.805 mmol/L),（二）血浆脂蛋白的分类、组成及结构,血脂与血浆中的蛋白质结合， 以脂蛋白(lipoprotein)形式而运输。 脂蛋白是脂类在血浆中的存在形式。,血浆脂蛋白的结构,疏水性较强的TG及胆固
7、醇酯位于内核。,具极性及非极性基团的载脂蛋白、磷脂、游离胆固醇，以单分子层借其非极性疏水基团与内部疏水链相联系，极性基团朝外。,分 类,乳糜微粒 (chylomicron, CM) 极低密度脂蛋白(very low density lipoprotein, VLDL) 低密度脂蛋白 (low density lipoprotein, LDL) 高密度脂蛋白 (high density lipoprotein, HDL),超速离心法分类,根据在不同密度溶液中超离心时的沉降速度不同，将血浆脂蛋白分成4个密度范围不同的组成部分，即乳糜微粒（密度很小）、极低密度脂蛋白、低密度脂蛋白和高密度脂蛋白（密度
8、很大）。,电泳法,血 浆 脂 蛋 白 的 组 成 特 点,载脂蛋白,定义载脂蛋白(apolipoprotein, apo) 指血浆脂蛋白中的蛋白质部分。,种类（18种） apo A( A、A、A ) apo B( B100、B48 ) apo C( C、C、C ) apo D apo E,作用：1、 结合和转运脂质及稳定脂蛋白的结构 ；2、 参与脂蛋白受体的识别 ; 3、 调节脂蛋白代谢关键酶活性。,血浆脂蛋白功能,（一）乳糜微粒CM是运输外源性甘油三酯及胆固醇酯的主要形式； （二）极低密度脂蛋白VIDL是运输内源性甘油三酯的主要形式； （三）低密度脂蛋自LDL是转运内源性胆固醇的主要形式；
9、（四）高密度脂蛋白将胆固醇从肝外组织向肝转运。,1.乳糜微粒,乳糜微粒：小肠上皮细胞中合成，含有大量脂肪，蛋白质含量少。乳糜微粒中的脂肪来自食物，因此，乳糜微粒为外源性脂肪的主要形式,极低密度脂蛋白：极低密度脂蛋白主要由肝实质细胞合成，其合成及分泌过程与小肠粘膜上皮细胞合成和分泌乳糜微粒的过程基本类似，其组成上只有量的变化而无质的差别。极低密度脂蛋白的主要成分也是脂肪。肝细胞合成极低密度脂蛋白的脂肪来源是糖在肝细胞中转变而来的，也可由脂库中脂肪动员出来的，所以，它是转运内源性脂肪的主要运输形式。,2.极低密度脂蛋白,低密度脂蛋白：低密度脂蛋白中脂肪含量较少，而胆固醇和磷脂的含量则相对地增高，因
10、此，它的主要功能是运输胆固醇，它的增多会导致胆固醇总量的增多 。,3.低密度脂蛋白,高密度脂蛋白：高密度脂蛋白主要是在肝中生成和分泌出来的。其组成中除蛋白质含量最多外，胆固醇(约20)和磷脂(30)的含量也较高 。高密度脂蛋白如果减少，可能会影响血浆脂蛋白的清除。,4.高密度脂蛋白,第 三 节 脂肪的分解代谢,脂肪酶是脂肪分解的限速酶，可受多种激素的调控。生成 甘油+脂肪酸，分别进行氧化分解。,一、脂肪的水解,甘油直接运送至各组织，经甘油激酶的作用转变为3-磷酸甘油进入糖代谢；,二、甘油的氧化分解,组 织：肝、肌肉最活跃脑组织除外。,亚细胞：胞液、线粒体,部 位,脂酸的活化 脂酰CoA的生成
11、脂酰CoA进入线粒体 脂酰CoA的-氧化,三、脂肪酸的氧化分解,过程,1、脂酸的活化,+ CoA-SH, 脂酰 CoA 的生成（胞液）,2. 脂酰CoA进入线粒体,酶 1）肉碱脂酰转移酶 I 脂酸-氧化的限速酶 2）肉碱脂酰转移酶 3） 肉碱脂酰肉碱转位酶载体：肉碱（羟-三甲氨基丁酸）,关键酶,3. 脂酸的氧化,脱氢,加水,再脱氢,硫解,脂酰CoA,L(+)-羟脂酰CoA,酮脂酰CoA,脂酰CoA+乙酰CoA,肉碱转运载体,线粒体膜,活 化：消耗2个高能磷酸键,氧 化：7 轮循环产物：8分子乙酰CoA-tca循环 1分子乙酰辅酶A 3分子 NADH+H+ 1分子FADH27分子NADH+H+7
12、分子FADH2,4. 脂酸氧化的能量生成,能量计算： 生成ATP 812 + 73 + 72 = 131净生成ATP 131 2 = 129,脂肪酸的氧化分解,-氧化 饱和偶数C原子 -氧化 -氧化 不饱和脂肪酸的氧化 奇数C原子脂肪酸的氧化,-氧化,-氧化,二羧酸可转运到线粒体，从分子任何一端进行-氧化,不饱和脂肪酸的氧化,另外需异构酶和差向异构酶。分别催化顺反变化和D型L型结构的转变,奇数C原子脂肪酸的氧化,酮体(ketone bodies)：是脂酸在肝分解氧化时特有的中间代谢物乙酰乙酸、-羟丁酸及丙酮的总称。,部位：肝细胞线粒体； 生成 原料：脂酸氧化生成的大量乙酰CoA； 关键酶 ：H
13、MGCoA合成酶。,利用：肝外组织（心、肾、脑、骨骼肌等）线粒体,四、酮体的生成和利用,CoASH,CoASH,NAD+,NADH+H+,-羟丁酸 脱氢酶,HMGCoA合酶,乙酰乙酰CoA硫解酶,HMGCoA裂解酶,1. 酮体的生成,2,（1）琥珀酰CoA转硫酶：催化乙酰乙酸活化，生成乙酰乙酰CoA。（2）乙酰乙酰硫激酶：直接活化乙酰乙酸生成乙酰乙酰CoA， （3）乙酰乙酰CoA硫解酶：催化乙酰乙酰CoA硫解，生成2分子乙酰CoA。,2. 酮体的利用,NAD+,NADH+H+,琥珀酰CoA,琥珀酸,CoASH+ATP,PPi+AMP,CoASH,琥珀酰CoA转硫酶,乙酰乙酰CoA硫激酶,乙酰乙
14、酰CoA硫解酶,酮体的利用,丙酮可在一系列酶作用下，转变成丙酮酸或乳酸，进而异生成糖。这是脂肪酸碳原子转变成糖的一个途径。,肝脏是生成酮体的器官，但不能利用酮体，肝外组织不能生成酮体，却可以利用酮体。,3酮体生成的生理意义,酮体肝内生成，肝外利用 正常情况下是肝输出能源的一种形式； 能通过血脑屏障及肌肉毛细血管壁，是肌肉，尤其是脑组织的重要能源；在饥饿状态或糖供应不足时可代替葡萄糖成为脑组织的重要能源。 在饥饿、高脂低糖膳食，特别糖尿病时，可导致酮症酸中毒。,4. 酮体生成的调节,（1） 饱食及饥饿的影响,（2）肝细胞糖原含量及代谢的影响,糖代谢 旺盛， FA主要生成甘油三酯及磷脂,糖代谢减弱，脂酸氧化及酮体生成均加强。,（3）丙二酰CoA抑制脂酰CoA进入线粒体,竞争性抑制肉碱脂酰转移酶 ，抑制脂酰CoA进入线粒体，脂酸氧化减弱，酮体生产减少。,Questions,计算1mol 12C饱和脂肪酸彻底氧化分解时生成的ATP数,
