12第十一章脂类代谢

第十一章脂类代谢Chapter 11 Metabolism of Lipids上个世纪初，努珀（Knoop F，1904年）通过动物实验首先提出了脂酸的β-氧化假说。

40年后，莱劳埃尔（LeLoir L，1944年）采用无细胞体系验证了脂酸β-氧化机制。

后来，莱宁格尔（Lehninger A，1953年）证明，β-氧化是在线粒体进行的。

“活泼乙酸”或乙酰辅酶A的发现（Lynen F，1951年）终于揭示了脂酸分解代谢的全过程。

因为动物体内脂酸多为偶数碳原子，所以在上个世纪初就有人提出，脂酸是由二碳化合物缩合而成，但直到同位素技术问世（1930s~1940s）才直接证明了乙酰辅酶A是脂酸生物合成的基本原料。

1950s，丙二酰辅酶A的发现导致对脂酸合成全过程的演绎。

血浆不同密度脂蛋白（1930~1970年间）、载脂蛋白受体（1960~197090年代中期，科学家们发现载脂蛋白）与阿尔茨海默病（Alzheimer’s disease）发病代谢研究迎来了它的黄金时代。

第一节脂质的消化吸收Section 1 Digestion and Absorption of Lipids一、胆汁酸盐协助脂质消化酶消化食入脂质脂质（或脂类）包括脂肪（fat）和类脂（lipoid），不溶于水（第五章），不能与消化酶充分接触。

胆汁酸盐具有较强的乳化作用，能降低脂-水相间的界面张力，将脂质乳化成细小微团（micelles），使脂质消化酶吸附在乳化微团的脂-水界面，极大地增加消化酶与脂质接触面积，促进消化道内脂质的消化。

因为含胆汁酸盐的胆汁、含脂质消化酶的胰液分泌后直接进入十二指肠，所以小肠上段是脂质消化的主要场所。

胰腺分泌的脂质消化酶包括胰脂酶（pancreatic lipase）、辅脂酶（colipase）、磷脂酶A2（phospholipase A2，PLA2）和胆固醇酯酶（cholesterol esterase）。

胰脂酶特异水解甘油三酯1、3位酯键，生成2-甘油一酯（2-monoglyceride）及2分子脂酸。

第十一单元脂代谢28章脂肪酸的分解代谢29章脂类的生物合成脂肪酸的空间构象三酰甘油的结构示意图28章脂肪酸的分解代谢线粒体中脂肪酸氧化的化学步骤可分为三步：1 ）长链脂肪酸降解为两个碳原子单元--乙酰CoA2 ）乙酰CoA经过柠檬酸循环氧化成CO23 ) 从还原的电子载体到线粒体呼吸链的电子传递1 脂质的消化、吸收和传送2 脂肪酸的氧化3 不饱和脂肪酸的氧化4 酮体5 磷脂的代谢6 鞘脂类的代谢7 甾醇的代谢8 脂肪酸代谢的调节1 脂质的消化、吸收和传送1.1 脂肪的消化发生在脂质—水的界面处脂类先进行消化，在小肠内的各种脂类水解酶的作用下水解成较小的简单化合物--甘油和脂肪酸。

由于脂类是水不溶性的，而消化作用的酶却是水溶性的，因此脂类的消化是在脂质—水的界面处发生的。

消化的速度取决于界面的表面积。

在小肠蠕动的“剧烈搅拌下”，在胆汁盐的乳化作用下，消化量大幅增加。

1.2 胆汁盐促进脂类在小肠中被吸收包括胆酸、甘氨胆酸和牛黄胆酸胆汁盐对于脂类的乳化作用可以增加脂类的消化吸收。

脂类的消化产物，甘油单脂、脂肪酸、胆固醇、溶血磷脂可与胆汁酸乳化成更小的混合微团（20nm），这种微团极性增大，易于穿过肠粘膜细胞表面的水屏障，被肠粘膜的拄状表面细胞吸收。

1.3 吸收脂类的消化产物，甘油单脂、脂肪酸、胆固醇、溶血磷脂可与胆汁酸乳化成更小的混合微团（20nm），这种微团极性增大，易于穿过肠粘膜细胞表面的水屏障，被肠粘膜的拄状表面细胞吸收。

被吸收的脂类，在柱状细胞中重新合成甘油三酯，结合上蛋白质、磷酯、胆固醇，形成乳糜微粒（CM），经胞吐排至细胞外，再经淋巴系统进入血液。

在脂肪组织和骨骼肌毛细血管中，在脂蛋白脂肪酶（lipoprotein lipase,LPL)作用下，乳糜微粒中的三酰甘油被水解为游离脂肪酸和甘油，游离脂肪酸被这些组织吸收，甘油被运送到肝脏和肾脏，经甘油激酶和甘油-3-磷酸脱氢酶作用，转化为磷酸磷酸二羟丙酮2 脂肪酸的氧化2.1 脂肪酸的活化2.2 脂肪酸转入线粒体2.3 β-氧化2.4 脂肪酸氧化是高度的放能过程2.5 甘油的氧化2.1 脂肪酸的活化脂肪酸的分解（代谢）发生于原核生物的细胞溶胶及真核生物的线粒体基质中。

第十一章脂类代谢第一节概述一、生理功能（一）储存能量，是水化糖原的6倍。

（二）结构成分，磷脂、胆固醇等。

（三）生物活性物质，如激素、第二信使、维生素等。

二、消化吸收（一）消化（酶水解）：食物中的脂类主要为脂肪，此外还有少量磷脂及胆固醇等。

食物中的脂肪主要是甘油三酯（三酰甘油，TG）。

脂类的消化开始与胃中的胃脂肪酶，但脂类在胃中的消化是有限的。

脂肪在成人胃中不能消化，只在婴儿胃中可有少量被消化。

胃的食物糜（酸性）进入十二指肠，刺激肠促胰液肽的分泌，引起胰脏分泌HCO3- 至小肠（碱性）。

胃液被胰液中的碳酸氢盐中和，使小肠液接近中性，也有利于脂肪酶的作用，碳酸盐分解，产生二氧化碳气泡，促使食物糜与消化液很好的混合，胆汁酸盐使脂类乳化，分散成小微团，增加脂肪酶与脂肪的接触面，以利于脂肪在胰腺分泌的脂类水解酶作用下水解。

食物脂类的消化发生在脂质-水的界面处，主要依赖消化道的脂肪酶，胰腺分泌一系列脂肪酶入小肠。

胰腺分泌入小肠中消化脂类的脂肪酶有：1、胰脂酶（pancreatic lipase，胰脂肪酶、胰酶）：胰分泌的胰脂酶具有立体异构专一性，是水解（消化）脂肪的主要脂肪酶。

在水解脂肪时，需要辅脂酶和胆汁酸盐的协同作用，因为胰脂酶必须吸附在乳化脂肪微团的水油界面上才能作用于微团内的脂肪。

食物中的脂肪主要是甘油三酯（三酰甘油，TG），与胆汁结合生成胆汁酸盐微团，同时胰脂酶易水解1位及3位上的酯键，所以胰脂酶水解甘油三酯的主要产物为2-甘油一酯（单酰甘油）。

95%的胆汁酸盐被回肠重吸收。

胆汁酸盐一方面是强有力的乳化剂，使肽类化合物乳化成微团，另一方面又激活胰脂酶，促进脂肪的水解。

但胆汁酸盐过多时，可包裹脂肪微粒而阻止胰脂酶作用，抑制其活性。

因为脂肪乳化后表面张力提高，反使胰脂酶不能与微团内的甘油三酯接触，同时处于水油界面胰脂酶易于变性丧失活性。

2、辅脂酶（colipase，辅脂肪酶，共脂肪酶）：分子量约为1万的小分子蛋白质，是胰脂酶对脂肪消化不可缺少的蛋白质辅因子。

第十一章物质代谢的相互联系及其调节第一节物质代谢的相互联系一、糖、脂、蛋白质在能量代谢上的相互联系二、糖、脂、蛋白质及核酸代谢之间的相互联系第二节物质代谢的调节一、细胞水平的代谢调节二、激素水平的代谢调节三、整体水平的代谢调节第十一章物质代谢的相互联系及其调节物质代谢、能量代谢与代谢调节是生命存在的三大要素。

生命体都是由糖类、脂类、蛋白质、核酸四大类基本物质和一些小分子物质构成的。

虽然这些物质化学性质不同，功能各异，但它们在生物体内的代谢过程并不是彼此孤立、互不影响的，而是互相联系、互相制约、彼此交织在一起的。

机体代谢之所以能够顺利进行，生命之所以能够健康延续，并能适应千变万化的体内、外环境，除了具备完整的糖、脂类、蛋白质与氨基酸、核苷酸与核酸代谢和与之偶联的能量代谢以外，机体还存在着复杂完善的代谢调节网络，以保证各种代谢井然有序、有条不紊地进行。

第一节物质代谢的相互联系一、糖、脂、蛋白质在能量代谢上的相互联系糖类、脂类及蛋白质都是能源物质均可在体内氧化供能。

尽管三大营养物质在体内氧化分解的代谢途径各不相同，但乙酰CoA是它们代谢的中间产物，三羧酸循环和氧化磷酸化是它们代谢的共同途径，而且都能生成可利用的化学能ATP。

从能量供给的角度来看，三大营养物质的利用可相互替代。

一般情况下，机体利用能源物质的次序是糖（或糖原）、脂肪和蛋白质（主要为肌肉蛋白），糖是机体主要供能物质（占总热量50％～70％），脂肪是机体储能的主要形式（肥胖者可多达30％～40％）。

机体以糖、脂供能为主，能节约蛋白质的消耗，因为蛋白质是组织细胞的重要结构成分。

由于糖、脂、蛋白质分解代谢有共同的代谢途径限制了进入该代谢途径的代谢物的总量，因而各营养物质的氧化分解又相互制约，并根据机体的不同状态来调整各营养物质氧化分解的代谢速度以适应机体的需要。

若任一种供能物质的分解代谢增强，通常能代谢调节抑制和节约其它供能物质的降解，如在正常情况下，机体主要依赖葡萄糖氧化供能，而脂肪动员及蛋白质分解往往受到抑制；在饥饿状态时，由于糖供应不足，则需动员脂肪或动用蛋白质而获得能量。