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1、第七章 脂质代谢 第一节 脂肪酸分解代谢脂类脂类(lipid)是生物体内是生物体内一大类不溶于水而易溶于有机溶剂一大类不溶于水而易溶于有机溶剂(脂溶性溶剂，如乙醚、氯仿、苯等脂溶性溶剂，如乙醚、氯仿、苯等)的有机化合物，的有机化合物，是是是是脂肪脂肪和类脂的总称和类脂的总称。脂肪脂肪(fat)：真脂：真脂 三脂酰甘油三脂酰甘油(triacylglycerols,TAG)或或甘油三酯甘油三酯(triglyceride,TG)类脂类脂(lipoid)：胆固醇胆固醇(cholesterol,CHOL)胆固醇酯胆固醇酯(cholesterol ester,CE)磷脂磷脂(phospholipid,PL
2、)鞘脂鞘脂(sphingolipids)糖脂及脂肪酸糖脂及脂肪酸 一、脂类的组成与结构甘油三酯甘油三酯 甘油磷脂甘油磷脂(phosphoglycerides)胆固醇酯胆固醇酯 FA胆固醇胆固醇 FAFAFA 甘甘油油 FAFAPiX 甘甘油油 X=胆胆碱碱、水水、乙乙醇醇胺胺、丝丝氨氨酸酸、甘甘油油、肌肌醇醇、磷磷脂脂酰甘油等酰甘油等 甘油三脂甘油三脂X X=胆胆碱碱、水水、乙乙醇醇胺胺、丝丝氨氨酸酸、甘甘油油、肌肌醇醇、磷磷脂脂酰酰甘油等甘油等 甘油磷脂甘油磷脂脂类的脂类的分分布与生理功能布与生理功能 分类分类含量含量 分布分布 生理功能生理功能脂肪脂肪脂肪脂肪 甘油三酯甘油三酯（贮脂）（贮
3、脂）9595，（随（随机体营机体营养状况养状况而变动）而变动）脂肪组织、脂肪组织、皮下结缔组皮下结缔组织、大网膜、织、大网膜、肠系膜、肾肠系膜、肾脏周围（脂脏周围（脂库）、库）、血浆血浆1.1.储脂供能储脂供能2.2.提供必需脂提供必需脂肪肪酸酸3.3.促促进进脂溶性维生素吸收脂溶性维生素吸收4.4.热垫作用热垫作用5.5.保护垫作用保护垫作用6.6.构成血浆脂蛋白构成血浆脂蛋白类脂类脂类脂类脂糖酯、糖酯、胆胆固醇及其固醇及其酯、磷脂酯、磷脂(组织脂）组织脂）5 5（含量（含量相当稳相当稳定）定）动物所有细动物所有细胞的胞的生物膜、生物膜、神经、血浆神经、血浆1.1.维持生物膜的结构和功能维持
4、生物膜的结构和功能2.2.胆固醇可转变成类固醇激胆固醇可转变成类固醇激 素、素、维生素、胆汁酸等维生素、胆汁酸等3.3.构成血浆脂蛋白构成血浆脂蛋白 脂肪酸代谢脂肪酸代谢（一）脂肪的动员（一）脂肪的动员 储储存存在在脂脂肪肪细细胞胞中中的的脂脂肪肪，被被脂脂肪肪酶酶逐逐步步水水解解为为游游离离脂脂肪肪酸酸（FFA）及及甘甘油油，并并释释放入血以供其他组织氧化利用的过程。放入血以供其他组织氧化利用的过程。关键酶（限速酶）关键酶（限速酶）甘油三酯脂肪酶甘油三酯脂肪酶 (hormone-sensitive triglyceride lipase,HSL)脂肪经脂肪酶分解为甘油和脂肪酸，最后彻脂肪经脂
5、肪酶分解为甘油和脂肪酸，最后彻底氧化成底氧化成CO2和水。和水。脂肪动员过程脂肪动员过程脂解激素脂解激素-受体受体G蛋白蛋白 AC ATPcAMP PKA+HSLa(无活性无活性)HSLb(有活性有活性)甘油三酯甘油三酯（TG）甘油二酯甘油二酯 （DG）甘油一酯甘油一酯 甘甘 油油 FFA FFA FFA 甘油二酯脂肪酶甘油二酯脂肪酶 甘油一酯脂肪酶甘油一酯脂肪酶 u HSL-甘油三酯脂肪酶甘油三酯脂肪酶 CH2OH HCOHCH2OH-ATPADP+Pi甘油激酶CH2OH HCOHCH2O-P-磷酸酯酶NAD+NADH+H+磷酸甘油脱氢酶CH2OH C=OCH2O-P-异构酶磷酸丙糖CHO
6、CHOHCH2O-P-糖异生葡萄糖EMPCH3 C=OCOOH-乙酰COATCACO2+H2O甘油的分解甘油的分解甘油进入血液，转运至甘油进入血液，转运至肝脏肝脏后才能被甘油激酶磷酸化为后才能被甘油激酶磷酸化为3-3-磷磷酸甘油，再经磷酸甘油脱氢酶氧化成磷酸二羟丙酮，进入糖酸甘油，再经磷酸甘油脱氢酶氧化成磷酸二羟丙酮，进入糖酵解途径或糖异生途径。酵解途径或糖异生途径。（二）（二）脂脂肪肪酸的酸的分解代谢分解代谢 脂肪酸的脂肪酸的-氧化氧化组组 织：织：除脑组织外除脑组织外,大多数组织均可进行，大多数组织均可进行，其中其中肝、肌肉肝、肌肉最活跃。最活跃。亚细胞：亚细胞：胞液、线粒体胞液、线粒体
7、部部 位位 1904年Franz.Knoop实验证明：脂肪酸脂肪酸的氧化在肝脏中逐的氧化在肝脏中逐步进行，每次从羧步进行，每次从羧基端断下一个二碳基端断下一个二碳物物（C2），即），即位碳位碳原子首先氧化，故原子首先氧化，故称为称为-氧化氧化。苯乙酸苯甲酸KnoopKnoop实验实验1.脂肪酸的活化脂肪酸的活化 脂酰脂酰 CoA 的生成的生成（胞液胞液）脂酰脂酰CoA合成酶合成酶 ATP AMP PPi*脂酰脂酰CoA合成酶合成酶(acyl-CoA synthetase)存在于内质网及线存在于内质网及线粒体外膜上，粒体外膜上，需需ATP和和Mg 2+，形成一个高能硫酯键消耗形成一个高能硫酯键消
8、耗2个高能磷酸键。个高能磷酸键。+CoA-SH CoA-SH-氧化氧化的过程的过程2.2.脂酰脂酰CoACoA转运入线粒体转运入线粒体1010碳以上的脂酰碳以上的脂酰CoACoA不能透过线粒体内膜不能透过线粒体内膜肉毒碱肉毒碱(3-(3-羟基羟基-4-4-三甲氨基丁酸三甲氨基丁酸)脂酰脂酰CoACoA载体载体2.脂酰脂酰CoA进入线粒体进入线粒体脂肪酸活化在细胞液中进行，而催化脂肪酸氧化的酶脂肪酸活化在细胞液中进行，而催化脂肪酸氧化的酶脂肪酸活化在细胞液中进行，而催化脂肪酸氧化的酶脂肪酸活化在细胞液中进行，而催化脂肪酸氧化的酶系是在线粒体基质内，因此活化的脂酰系是在线粒体基质内，因此活化的脂酰
9、系是在线粒体基质内，因此活化的脂酰系是在线粒体基质内，因此活化的脂酰CoACoACoACoA必须进入线必须进入线必须进入线必须进入线粒体内才能代谢。粒体内才能代谢。粒体内才能代谢。粒体内才能代谢。3.脂肪酸的脂肪酸的氧化氧化脱氢脱氢 加水加水 再脱氢再脱氢 硫解硫解 脂酰脂酰CoA L(+)-羟脂酰羟脂酰CoA酮脂酰酮脂酰CoA脂酰脂酰CoA+乙酰乙酰CoA 脂酰脂酰CoA 脱氢酶脱氢酶反反 2-烯酰烯酰CoAL(+)-羟脂酰羟脂酰CoA脱氢酶脱氢酶 NAD+NADH+H+2-烯脂酰烯脂酰CoA 水化酶（水合酶）水化酶（水合酶）H2O FADFADH2酮脂酰酮脂酰CoA 硫解酶硫解酶CoA-S
10、H (1)(1)脱氢脱氢在在脂酰脂酰CoACoA脱氢酶脱氢酶的催化下，在的催化下，在-和和-碳原碳原子上各脱去一个氢原子，生成子上各脱去一个氢原子，生成反式反式,-烯脂烯脂酰酰CoACoA，氢受体是，氢受体是FADFAD。(2)(2)加水加水在在烯脂酰烯脂酰CoACoA水合酶水合酶催化下，催化下，,-烯脂酰烯脂酰CoACoA水水化，生成化，生成L(+)-L(+)-羟脂酰羟脂酰CoACoA。(3)(3)再脱氢再脱氢在在-羟脂酰羟脂酰CoACoA脱氢酶脱氢酶催化下，脱氢生成催化下，脱氢生成-酮脂酰酮脂酰CoACoA。反应的氢受体为。反应的氢受体为NADNAD+。(4)(4)硫解硫解在在-酮脂酰酮脂
11、酰CoACoA硫解酶硫解酶催化下，生成乙酰催化下，生成乙酰CoACoA和比原来少两个碳原子的脂酰和比原来少两个碳原子的脂酰CoACoA。脂肪酸脂肪酸-氧氧化化：激活的脂肪酸运进线粒体后在酶的：激活的脂肪酸运进线粒体后在酶的作用下，在作用下，在位经过脱氢、加水、再脱氢和硫解四步位经过脱氢、加水、再脱氢和硫解四步反应生成一个乙酰反应生成一个乙酰CoA和少两个碳的脂酰和少两个碳的脂酰CoA，如，如此不断循环，直至将长链脂肪酸都分解为乙酰此不断循环，直至将长链脂肪酸都分解为乙酰CoA(丙酰丙酰CoA)的过程。的过程。脂酰脂酰CoA脱氢酶脱氢酶L(+)-羟脂酰羟脂酰CoA脱氢酶脱氢酶 NAD+NADH+H+-烯酰烯酰CoA 水化酶水化酶2H2OFADFADH2 酮脂酰酮脂酰CoA 硫解酶硫解酶CoA-SH脂酰脂酰CoA合成酶合成酶肉肉碱碱转转运运载载体体ATPCoASHAMP PPiH2O呼吸链呼吸链 2ATP H2O 呼吸链呼吸链 3ATP 线线粒粒体体膜膜TCA NADH+H+FADH2 H2O 呼吸链呼吸链 2ATP H2O 呼吸链呼吸链 3ATP 乙酰乙酰CoA彻底氧化彻底氧化 三羧酸循环三羧酸循环 生成酮体生成酮体 肝外组织氧化利用肝外组织氧化利用
