兰州科技职业学院
课程名称：生物化学授课教师：李妮 No: _17___
第七章脂类代谢
第一节概述
一、什么是脂类？
指脂肪和类脂的总称为脂类。
二、分类
1. 脂肪 (fat)
甘油一酯、甘油二酯、甘油三酯
2. 类脂(lipoid)
胆固醇 (cholesterol, Ch) 、胆固醇酯 (cholesterol ester, CE) 、磷脂(phospholipid, PL) 、糖脂 (glycolipids,GL)。
三、脂类在体内的分布
（一）脂肪的生理功能
1．储能和氧化供能
2．提供必需脂肪酸
必需脂肪酸：机体不能合成，必须由食物供给的不饱和脂肪酸称为，如亚油酸、亚麻酸、花生四烯酸。
3．协助脂溶性维生素吸收
4．保温和保护作用
（二）类脂的生理功能
1．维持生物膜的正常结构和功能
2．转化为多种重要的生理活性物质
在体内胆固醇可转化成胆汁酸、类固醇激素、维生素D3等重要物质。必需脂
肪酸可以转化为前列腺素、白三烯等具有重要生理功能的物质。
第二节甘油三酯代谢
一、甘油三酯的分解代谢
（一）脂肪动员
1.定义：贮存在脂肪组织中的甘油三酯，在脂肪酶催化下，逐步水解为甘油和游离脂肪酸（FFA）并释放入血，经血液运输至全身各组织而被氧化利用的过程称为脂肪动员。
2.脂肪动员过程
3. 限速酶
甘油三酯脂肪酶（激素敏感性脂肪酶）
使甘油三酯脂肪酶活性降低的激素：
(1).胰岛素
(2).前列腺素E
思考：
糖尿病病人胰岛素分泌减少时如何影响脂肪动员？
使甘油三酯脂肪酶活性增加的激素：
1.肾上腺素
2.去甲肾上腺素
3.促肾上腺皮质激素
4.胰高血糖素
5.促甲状腺激素刺激激素
(二)脂肪酸的氧化
1.脂肪酸氧化的反应部位
除脑组织外,大多数组织均可进行，其中肝、肌肉最活跃。
2.亚细胞定位胞液、线粒体。
3.脂肪酸氧化的反应过程
第一阶段：脂肪酸的活化
第二阶段：脂酰CoA进入线粒体
第三阶段：β-氧化过程
第四阶段：乙酰CoA的彻底氧化
4.脂肪酸的活化
——脂酰 CoA 的生成 (胞液)
(1)脂酰CoA合成酶(acyl-CoA synthetase)存在于内质网及线粒体外膜上。
(2)消耗2个高能磷酸键能量。
(3)此反应为不可逆反应。
5.脂酰CoA进入线粒体
6.脂酰CoA的β-氧化过程
(1)β-氧化定义：脂酰CoA进入线粒体后逐步氧化分解，经过脱氢、加水、再脱氢、硫解生成少两个碳原子的脂酰CoA和一分子乙酰CoA的过程，由于此氧化过程主要发生在脂酰基的β-碳原子上，故称β-氧化。
(2)β-氧化过程
①脱氢
②加水
③再脱氢
④硫解
1分子十六碳的软脂酸分解为8分子乙酰CoA
7.乙酰CoA的彻底氧化
8. 脂酸氧化的能量生成
——以16碳软脂酸的氧化为例
(1)活化：消耗2个高能磷酸键的能量。
(2)β氧化 7 轮循环产物：
8分子乙酰CoA
7分子NADH+H+
7分子FADH
2
(3)能量计算：
生成ATP 8×10 + 7×2.5 + 7×1.5 = 108
净生成ATP 108 – 2 = 106
(三)酮体的生成和利用
酮体是乙酰乙酸(acetoacetate) 、β-羟丁酸(β-hydroxybutyrate)、丙酮(acetone)三者的总称。
血浆水平：0.03~0.5mmol/L(0.3~5mg/dl)。
代谢定位：
生成：肝细胞线粒体。
原料：乙酰CoA。
利用：肝外组织（心、肾、脑、骨骼肌等）线粒体。
酮体生成的关键酶： HMGCoA合酶
1. 酮体的生成
2. 酮体的利用
3. 酮体生成和利用的意义
(1)酮体是肝输出能源的一种形式，酮体可通过血脑屏障，是脑组织的重要能源。
(2)酮体的利用可减少糖的消耗，有利于维持血糖水平恒定，节省蛋白质的消耗。
(3)酮体产生过多可导致代谢性酸中毒，丙酮为挥发性物质，可经呼吸排出体外。
(4)胰岛素分泌不足时，糖代谢障碍，脂肪动员增加，β-氧化增强，酮体生成
增多，可导致酮血症、酸中毒。
(四)甘油的代谢
脂肪分解产生的甘油，随血液循环运往肝、肾等组织被摄取利用。主要生成
α-磷酸甘油，再转变为磷酸二羟丙酮，可循糖分解代谢途径氧化分解。也可作为合成脂肪原料再利用。
二、甘油三酯的合成代谢
(一)脂肪酸的合成
1. 合成部位肝(主要)、脂肪等组织的胞液中。
2. 合成原料
﹣、NADPH、Mn2+
乙酰CoA、ATP、HCO
3
(1)乙酰CoA的主要来源
乙酰CoA全部在线粒体内产生，通过柠檬酸-丙酮酸循环 (citrate pyruvate cycle)出线粒体。
(2)NADPH的来源
主要来源是磷酸戊糖途径，胞液中异柠檬酸脱氢酶及苹果酸酶催化的反应亦可提供。
3. 脂肪酸合成过程
(1) 脂肪酸合成酶系
①乙酰CoA羧化酶 (acetyl CoA carboxylase)是脂肪酸合成的限速酶，存在于胞液中，其辅基是生物素，Mn2+是其激活剂。催化丙二酰CoA的合成。
②脂肪酸合酶复合体，该酶是由两个亚基组成的二聚体，每个亚基都含有多个功能结构域和一个酰基载体蛋白(acyl carrier protein，ACP)。脂肪酸合成的各步反应均在ACP辅基上进行。
(2) 软脂酸合成过程
4. 3-磷酸甘油的来源
(1) 3-磷酸甘油主要由糖类代谢提供，故进食较多的淀粉类食物可导致肥胖。
(2)肝、肾等组织含有甘油激酶，可利用游离甘油合成3-磷酸甘油。
第三节磷脂的代谢
含磷酸的脂类称磷脂。根据其组成可分为甘油磷脂和鞘磷脂。
一、磷脂的功能
功能：构成生物膜、参与脂蛋白的组成与转运、磷脂衍生物是第二信使、组成肺泡表面活性物质、组成血小板活化因子、组成神经髓鞘。
二、甘油磷脂的代谢
(一)甘油磷脂的组成及结构
1. 组成甘油、脂肪酸、磷酸、含氮化合物
2. 结构
3.功能含一个极性头、两条疏水尾，构成生物膜的磷脂双分子层。
(二)甘油磷脂的合成
1.合成部位
全身各组织内质网，肝、肾、肠等组织最活跃。
2. 合成原料及辅助因子
脂肪酸、甘油、磷酸盐、胆碱、丝氨酸、肌醇、ATP、CTP 3.合成过程
(1)脑磷脂和卵磷脂的合成
①胆碱和乙醇胺的活化
②磷脂酰胆碱和磷脂酰乙醇胺的生成
卵磷脂和脑磷脂合成减少，甘油三酯合成增加，影响脂蛋白合成，可导致脂肪肝。
(三)甘油磷脂的降解
在磷脂酶(phospholipase , PLA)的作用下逐步水解生成甘油、脂肪酸、胆碱、乙醇胺等再进行代谢。
三、鞘磷脂的代谢
(一)鞘脂化学组成及结构
鞘脂按取代基X的不同可分为：鞘糖脂、鞘磷脂。
2.鞘脂的结构通式
第四节胆固醇代谢
最早由胆石中分离出的具有羟基的固醇类化合物，故称为胆固醇。存在形式为游离胆固醇和胆固醇酯。
人体内胆固醇总量为140克，1/4分布于脑及神经组织，肝、肾、肠等内脏中含量也较高。肌肉组织中含量较低，肾上腺、卵巢等合成类固醇激素的腺体含量较高。
一、胆固醇的结构
胆固醇的基本结构为环戊烷多氢菲，不同固醇的区别在于碳原子数及取代基不同。
二、胆固醇的合成
(一)合成部位
1.组织定位：除成年动物脑组织及成熟红细胞外，几乎全身各组织均可合成，以肝、小肠为主。
2.细胞定位：胞液、光面内质网
(二)合成原料
乙酰CoA通过柠檬酸-丙酮酸循环出线粒体。
(四)胆固醇合成的调节
1. 饥饿与饱食的调节
(1) 饥饿与禁食可抑制肝合成胆固醇。
(2) 摄取高糖膳食后，胆固醇的合成增加。
2. 胆固醇的反馈调节
(1)胆固醇可反馈抑制HMG-CoA还原酶的合成。该酶的活性具有昼夜节律性，午夜最高，中午最低。
(2) 高胆固醇饮食可抑制体内胆固醇的合成。
3. 激素的调节
(1)胰岛素及甲状腺素能诱导肝HMG-CoA还原酶的合成，从而增加胆固醇的合成。
(2)胰高血糖素及皮质醇则能抑制HMG-CoA还原酶的活性，减少胆固醇的合成。
(3)甲状腺素还促进胆固醇在肝转变为胆汁酸。 三、胆固醇的酯化 (一)胞内胆固醇的酯化
1.游离胆固醇被酯化生成胆固醇酯的过程，称胆固醇酯化。
2.细胞内存在脂酰CoA 胆固醇脂酰转移酶 (ACAT)。
胆固醇（140g ）
外源性胆固醇
体内合成
胆汁酸盐
7-脱氢胆固醇（皮肤）
VitD 3
紫外光
1,25-(OH)2-D 3
类固醇激素
皮质醇醛固酮睾丸酮雌二醇孕酮
粪固醇消化吸收
内源性胆固醇
排出体外
四、胆固醇的转化
第五节 血浆脂蛋白代谢 一、血浆脂蛋白的分类及组成
血浆中的脂类与蛋白质结合，以脂蛋白(lipoprotein)形式而运输。脂蛋白可分四类：
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)
CM (CM)
VLDL
(前β-脂蛋白)LDL (β-脂蛋白)HDL (α-脂蛋白)密度
＜0.950.95~1.006 1.006~1.063 1.063~1.210组成
(%)脂
类主要含TG 98~99
主要含TG 90~95
主要含胆固醇75~80
主要含胆固醇50
蛋白
质
0.5~25~1020~2550
载脂蛋白组成
apoB48、E
A Ⅰ、A ⅡA Ⅳ、C ⅠC Ⅱ、C ⅢapoB100、C Ⅰ、C ⅡC Ⅲ、E
apoB100
apo A Ⅰ、A Ⅱ、D
(二)血浆脂蛋白的组成特点
三、血浆脂蛋白的代谢 (一)乳糜微粒代谢
1. 由小肠黏膜上皮细胞合成。
2. 主要脂类由小肠合成的TG 和合成及吸收的磷脂、胆固醇组成。
3. 载脂蛋白主要由apo B 48 、 AⅠ、AⅡ、 AⅣ组成。
4.脂蛋白脂肪酶（LPL ）存在于组织毛细血管内皮细胞表面，可使CM 中的TG 、磷脂逐步水解，产生甘油、FFA 及溶血磷脂等。
(二)极低密度脂蛋白代谢
1. VLDL的合成以肝为主，小肠亦可合成少量。
2. 主要的脂类由肝细胞合成的 TG 、磷脂、胆固醇及其酯组成。
3. 载脂蛋白主要由apo B100
、
E 组成。
4. VLDL的代谢过程
(三)低密度脂蛋白代谢
1. LDL是由VLDL转变而来。
2. 正常人每天降解45%的LDL，其中2/3经LDL受体途径降解，1/3由清除细胞清除。
3. LDL受体代谢
LDL受体广泛分布于肝动脉壁细胞等全身各组织的细胞膜表面，特异识别、结
受体。
(四)高密度脂蛋白代谢
1.主要在肝合成；小肠亦可合成。
2.HDL是由 CM、VLDL代谢时，其表面的apo AⅠ、AⅡ、AⅣ、 C及磷脂、胆固醇等释放而形成。
3. HDL 的代谢
(1)成熟的HDL可与肝细胞膜受体结合而被摄取。
(2)HDL主要参与胆固醇的逆向转运(reverse cholesterol transport, RCT)，即将肝外组织细胞内的胆固醇，通过血循环转运到肝，在肝转化为肝汁酸后排出体外。
(3)其中的胆固醇酯部分由 HDL 转移到 VLDL ，少量由 HDL 转移到肝。
(4)HDL是apo的储存库。