脂质代谢思维导图

这是一篇关于脂质代谢思维导图，包含脂质的构成的功能和分析、脂质的消化与吸收等。

脂质代谢

血浆脂蛋白及其代谢

血脂是血浆所含脂质的统称

包括

甘油三酯，磷脂，胆固醇及其酯，游离脂肪酸

来源

外源

食物

内源

肝细胞，脂肪细胞等其他组织细胞

去路

氧化分解提供能量

进入脂库储存

构成生物膜

转变为其他物质

特点

波动范围大

血浆脂蛋白是血脂的运输形式及代谢形式

血浆脂蛋白

包含

蛋白

载脂蛋白

脂类

甘油三酯

磷脂

胆固醇

胆固醇酯

游离脂肪酸（FFA）与清蛋白结合而运输

结构

球状

载脂蛋白，磷脂，胆固醇极性端在外

疏水性的甘油三酯和胆固醇酯在内

功能

结合和转运脂质，稳定脂蛋白结构

可参与与脂蛋白受体的识别

可调节脂蛋白代谢关键酶的活性

分离方法

电泳分离法

超速离心法

乳糜微粒（CM）

密度最小，颗粒最大

极低密度脂蛋白（VLDL）

低密度脂蛋白（LDL）

高密度脂蛋白（HDL）

密度最大，颗粒最小

血浆脂蛋白的种类和功能

乳糜微粒CM

来源

（小肠合成的TG+合成吸收的磷脂，胆固醇）+apoB48，apoAI，apoAII，apoAIV

功能

运输外源性TG及胆固醇

代谢

关键酶

脂蛋白脂肪酶LPL

存在

毛细血管表面

激活剂

apoC II

功能

TG→甘油，脂肪酸

极低密度脂蛋白VLDL

来源

肝脏合成（小肠可合成少量）的TG+磷脂，胆固醇 + apoB100，apoE

功能

运输内源性TG

代谢

低密度脂蛋白LDL

来源

VLDL转变而来

组成

胆固醇酯+apoB100

功能

转运肝合成的内源性胆固醇

代谢

途径1—低密度脂蛋白受体代谢途径（2/3）

半寿期长→易被氧化修饰

Ox-LDL是导致动脉粥样硬化的独立因素

途径-2 单核-吞噬细胞系统中的巨噬细胞及血管内皮细胞清除（1/3）

清道夫受体

代谢1+代谢2＝45%LDL被清除

高密度脂蛋白HDL

来源

肝合成（小肠也可）

CM，VLDL代谢

表面脂蛋白及磷脂，胆固醇离开时形成新生HDL

功能

胆固醇的逆向转运（RCT）

肝外组织细胞的胆固醇通过血循环转运到肝→转化为胆汁酸排出体外

apoCII的储存库

代谢

脂肪代谢概况

血浆脂蛋白代谢紊乱导致脂蛋白异常血症

不同脂蛋白的异常改变引起不同类型高脂血症

血浆脂蛋白代谢相关基因遗传性缺陷引起脂蛋白异常血症

LDL受体缺陷

动脉粥样硬化

血管内皮受损，氧化的LDL会沉积于动脉壁内膜，被巨噬细胞，平滑肌细胞的清道夫受体吞噬，形成泡沫细胞

胆固醇代谢

体内胆固醇来自食物和内源性合成

存在形式

游离胆固醇FC

胆固醇酯CE

结构

胆甾醇

环戊烷多氢菲

含量

140g

分布

全身各组织

约1/4分布在脑，神经组织

内脏、皮肤、脂肪组织中较多

肌肉组织含量较低

肾上腺、卵巢等合成类固醇激素的腺体含量较高

来源

内源

自身合成（1g/天）

肝，小肠为主

外源

食物（内脏，蛋黄，奶油，肉）

每天摄入量不超过300mg

一个鸡蛋胆固醇：220mg

生理功能

生物膜的重要成分

合成胆汁酸，类固醇激素，维生素D等生理活性物质的前体

体内胆固醇合成的主要场所是肝

合成部位

全身各组织（脑组织，成熟红细胞除外）肝（70～80%+小肠10%）

胞液，滑面内质网

乙酰CoA与NADPH是胆固醇合成的基本原料

葡萄糖/氨基酸/脂肪酸→18乙酰CoA+36ATP+16NADPH→1胆固醇

乙酰CoA通过柠檬酸-丙酮酸循环出线粒体

胆固醇合成由以HMG-CoA还原酶为关键酶的一系列酶促反应完成（约30步）

乙酰CoA合成甲羟戊酸（MVA）

甲羟戊酸经15C化合物转变为30C鲨烯

鲨烯环化为羊毛固醇后转变为胆固醇

胆固醇合成的调节

HMG-CoA还原酶

活性具有昼夜规律

午夜高，中午低

抑制剂

他丁类药物

别构调节

别构抑制剂

胆固醇合成产物

甲羟戊酸，胆固醇

化学修饰调节

细胞质cAMP依赖性蛋白激酶使其磷酸化失活

磷蛋白磷酸酶使其去磷酸化复活

细胞胆固醇含量

含量高抑制其合成

餐食状态

饥饿与禁食抑制其合成

高糖，高饱和脂肪膳食促进其合成

激素调节

胰岛素/甲状腺素

促进其合成

甲状腺素还促进胆固醇在肝转变为胆汁酸（此作用比促进胆固醇合成还强→甲亢时，血清胆固醇降低）

胰高血糖素/皮质醇

抑制其合成

胆固醇在体内的代谢转化与排泄

前提

母核—环戊烷多氢菲在体内不能被降解，侧链可被氧化，还原或降解

途径

2/5转变为胆汁酸（肝脏）

乳化作用

促进脂类的吸收，抑制胆固醇的析出

转化为7-脱氢胆固醇（皮肤）

紫外线照射→维生素D3

转化为类固醇激素（肾上腺皮质、睾丸、卵巢等）

磷脂代谢

定义

含磷酸的脂类

包括

甘油磷脂

鞘磷脂

代谢

CTP作用

提供能量

提供载体

CDP-胆碱

CDP-胆胺

CDP-甘油二酯

脂质的构成的，功能和分析

脂质是种类繁多，结构复杂的一类大分子物质

脂质

脂肪（甘油三酯）和类脂的总称

甘油三酯是甘油的脂肪酸脂

脂肪酸是脂肪烃的羧酸

通式：CH3（CH2）nCOOH

磷脂分子含磷酸

胆固醇以环戊烷多氢菲为基本结构

脂质具有多种复杂的生物学功能

甘油三酯（triglyceride）(TG)是机体重要的能源物质

分解产能多（1gTG＝38KJ）

疏水，储存时不带水分子，占体积小

机体有专门的储存组织—脂肪组织

甘油三酯是脂肪酸的重要储存库

磷脂是重要结构成分和信号分子

磷脂是构成生物膜的重要成分

磷脂酰肌醇是第二信使的前体

胆固醇是生物膜的重要成分和具有重要生物学功能固醇类物质的前体

胆固醇是细胞膜的基本结构

胆固醇可转化为一些具有重要生物学功能的固醇化合物

类固醇类激素

肝内可转化为胆汁酸

皮肤可转化为维生素D

脂肪酸具有多种重要生理功能

脂肪酸是脂肪，胆固醇酯和磷脂的重要组成成分

提供必需脂肪酸

人体自身不能合成，必须由食物提供的脂肪酸

亚油酸，亚麻酸，花生四烯酸

合成不饱和脂肪酸衍生物

前列腺素，血栓噁烷，白三烯

脂质的消化与吸收

胆汁酸盐协助消化酶消化脂质

条件

乳化剂（胆汁酸盐、甘油一酯，甘油二酯）

乳化作用

脂质→乳化微团

增加消化酶与脂质接触面积，促进脂质消化

脂质消化酶（胰腺）

胰脂酶

辅脂酶

以酶原形式存在于胰腺泡

本身不具有酶活性

是胰脂酶发挥作用的辅助因子

磷脂酶A2（PLA2）

胆固醇酯酶

部位

小肠上段

吸收的脂质经再合成进入血液循环

吸收部位

十二指肠下段及空肠上段

短链脂肪酸构成的甘油三酯

胆汁酸盐乳化为乳化微团→被肠粘膜细胞摄取→在脂肪酶的作用下水解为脂肪酸+甘油→通过门静脉进入血液循环

长链脂肪酸构成的甘油三酯+胆固醇+溶血磷脂

在小肠粘膜被转化为脂酰CoA→滑面内质网脂酰CoA转移酶催化下，ATP供能，重新合成甘油三酯→与粗面内质网上的载体蛋白，磷脂，胆固醇共同组成乳糜微粒（CM）→肠粘膜细胞分泌后→毛细淋巴管→进入血液循环

脂质消化吸收在维持机体脂质平衡中具有重要作用

小肠—介于机体内、外脂质间的选择性屏障

甘油三酯代谢

分解

甘油三酯氧化分解产生大量ATP

甘油三酯分解代谢从脂肪动员开始

脂肪动员（fat mobilization）

储存在白色脂肪细胞内的脂肪在脂肪酶作用下，逐步水解，释放游离脂肪酸和甘油供其他组织细胞氧化利用的过程

关键酶

激素敏感性甘油三酯脂肪酶(hormone-sensitive triglyceride lipase)（HSL）

触发

禁食/饥饿/交感神经兴奋

→脂解激素（肾上腺素，去甲肾上腺素，胰高血糖素）等分泌增加（作用于白色脂肪细胞膜受体）

→激活腺苷酸环化酶

ATP→cAMP

→激活cAMP依赖蛋白激酶（PKA）

脂滴包被蛋白-1(perilipin-1)磷酸化

激活脂肪组织甘油三酯脂肪酶(adipose triglyceride lipase)（ATGL）

使磷酸化被激活的HSL从细胞质转移至脂滴表面

HSL磷酸化

脂肪在脂肪细胞内分解

第一步

ATGL催化→甘油二酯和脂肪酸

第二步

HSL催化→甘油一酯和脂肪酸

第三步

甘油一酯脂肪酶（MGL）催化→甘油和脂肪酸

激素

脂解激素

肾上腺素，去甲肾上腺素，胰高血糖素

抗脂解激素

胰岛素

前列腺素E2

甘油转变为3-磷酸甘油后被利用

B氧化是脂肪酸分解的核心过程

部位

组织

除脑外，大多数组织（肝，肌肉最活跃）

亚细胞

胞液，线粒体

过程

脂肪酸活化为脂酰CoA

脂酰CoA合成酶

内质网，线粒体

ATP→AMP+PPi

消耗两分子高能磷酸键

焦磷酸（PPi）立即被焦磷酸酶水解

脂酰CoA进入线粒体（脂肪酸B-氧化的限速步骤）

线粒体外膜

肉碱脂酰转移酶I（脂肪酸B-氧化的关键酶）

脂酰CoA+肉碱→脂酰肉碱

线粒体内膜

肉碱脂酰转移酶II

脂酰肉碱→脂酰CoA+肉碱

脂酰CoA分解产生乙酰CoA，FADH2和NADH

脂肪酸B-氧化

脂肪酸B-氧化酶系

过程

脂酰CoA脱氢生成烯脂酰CoA

脂酰CoA脱氢酶

FAD→FADH2

烯脂酰CoA加水生成羟脂酰CoA

羟脂酰CoA再脱氢生成B- 酮脂酰CoA

NAD→NADH

酮脂酰CoA硫解生成乙酰CoA

B-酮硫解酶

脂肪酸氧化是机体ATP的重要来源

每轮循环

活化

消耗2个高能磷酸键

B-氧化

1分子乙酰CoA

1分子少2个C的脂酰CoA

1分子NADH

1分子FADH2

eg：软脂肪酸（16C）

7轮循环

8分子乙酰CoA（8×10）

7NADH（7×2.5）

7FADH（7×1.5）

净生成ATP

8×10+7×2.5+7×1.5-2（消耗的高能磷酸键）＝106ATP

脂肪酸在肝分解可产生酮体

包括

乙酰乙酸

B-羟丁酸

丙酮

过程

酮体在肝生成

原料

乙酰CoA

部位

肝线粒体

酶

酮体合成酶系

过程

2分子乙酰CoA缩合成乙酰乙酰CoA

乙酰乙酰CoA硫解酶

乙酰乙酰CoA与乙酰CoA缩合成羟基甲基戊二酸单酰CoA（HMG-CoA）

HMG-CoA合酶

HMG-CoA裂解产生乙酰乙酸

HMG-CoA裂解酶

乙酰乙酸还原成B-羟丁酸（B-羟丁酸脱氢酶）（NADH→NAD）/少量丙酮

酮体在肝外组织氧化利用

B-羟丁酸在B-羟丁酸脱氢酶催化下→乙酰乙酸

乙酰乙酸的利用需先活化

心，肾，脑及骨骼肌线粒体

琥珀酰CoA转硫酶→乙酰乙酰CoA

心，肾，脑线粒体

乙酰乙酸硫激酶→乙酰乙酰CoA

乙酰乙酰CoA硫解生成乙酰CoA

乙酰乙酰CoA硫解酶

酮体是肝向肝外组织输出能量的重要形式

脑组织和肌肉的重要能源

酮体特点

分子小，溶于水，可通过血脑屏障，肌组织毛细血管壁

脑不能分解脂肪酸，但有效利用酮体

葡萄糖供应充足时，优先葡萄糖供能

葡萄糖供应不足，就主要利用酮体

长期饥饿或糖供不足时，酮体是替代能源

酮体利用的增加可减少糖的利用，有利于维持血糖水平恒定，节省蛋白质的消耗

酮体在血液中正常值

0.03～0.5mmol/L

饥饿/糖尿病时→脂肪动员增加→酮体生成增加→酮体酸中毒（血酮体超过肾阈值便可随尿排出，引起酮尿）

糖尿病→酮体酸中毒→酮尿

酮体受多种因素调节

餐食状态

饱食→胰岛素分泌增加→脂肪动员减少→酮体生成减少

饥饿→胰高血糖素（脂解激素）分泌增加→脂肪动员增加→酮体生成增加

代谢

餐后/糖供应充足→糖代谢增强→肝内脂肪酸氧化分解减少→酮体生成被抑制

饥饿/糖利用障碍→脂肪酸氧化分解增强，生成乙酰CoA增加（此时糖代谢障碍→草酰乙酸减少→三羧酸循环受阻）→乙酰CoA大量堆积，生成酮体增多

丙二酸单酰CoA抑制酮体生成

糖代谢旺盛，乙酰CoA和柠檬酸增多→别构激活乙酰CoA羧化酶，丙二酸单酰CoA合成→竞争性抑制肉碱脂酰转移酶I→阻止脂酰CoA进入线粒体B氧化→抑制酮体生成

合成

不同来源脂肪酸在不同器官以不同途径合成甘油三酯

肝，脂肪组织及小肠是甘油三酯（TG）合成的主要场所

亚细胞定位

细胞质

部位

小肠黏膜细胞

利用脂肪消化产物再合成脂肪

肝（合成能力最强）

肝内质网合成的TG，组成VLDL入血

肝细胞不能储存甘油三酯

极低密度脂蛋白（VLDL）

组成

甘油三酯+载脂蛋白+磷酸+胆固醇

运输

肝外组织

VLDL生成障碍

原因

胆碱/蛋白质缺乏

后果

甘油三酯在肝细胞蓄积，发生脂肪肝

脂肪组织（可大量储存—脂库）

利用CM/VLDL中的FA合成脂肪

葡萄糖

葡萄糖→磷酸二羟丙酮→3-磷酸甘油→甘油

葡萄糖→乙酰CoA→脂肪酸

途径

肝和脂肪组织细胞-甘油二酯途径

原料

3-磷酸甘油

来源

糖代谢

肝，肾中的游离甘油

脂酰CoA

外源性（食物消化吸收）

内源性

内源性脂肪酸的合成需先合成软脂酸

软脂酸由乙酰CoA在脂肪酸合酶复合体下催化合成

亚细胞定位

细胞质

16C软脂酸

肝线粒体，内质网

碳链延长

线粒体脂肪酸延长途径以乙酰CoA为二碳单位供体

内质网脂肪酸延长途径以丙二酰单酰CoA为二碳单位供体

过程与软脂酸合成相似，但脂酰基的载体为CoASH

原料：乙酰CoA

乙酰CoA线粒体→细胞质转移机制—柠檬酸-丙酮酸循环

1软脂酸＝1乙酰CoA+7丙二酸单酰CoA 缩合

乙酰CoA转化成丙二酸单酰CoA

关键酶

乙酰CoA羧化酶（辅基：生物素）

别构调节

激活剂

柠檬酸，异柠檬酸

抑制剂

软脂酰CoA，其他长链脂酰CoA

化学修饰调节

抑制

胰高血糖素→激活AMPK（蛋白激酶）→抑制乙酰CoA羧化酶活性

激活

胰岛素→激活蛋白磷酸酶的去磷酸化作用→乙酰CoA羧化酶复活

高糖膳食

促进乙酰CoA羧化酶酶蛋白合成

软脂酸经7次缩合-还原-脱水-再还原

特点

每次延长2个C

软脂酸合成酶

分类

大肠杆菌脂肪酸合酶复合体（多酶体系）

酰基载体蛋白（ACP）

功能

脂酰基载体

乙酰基转移酶

B-酮脂酰合酶

丙二酸单酰转移酶

B-酮脂酰还原酶

脱水酶

烯脂酰还原酶

哺乳动物脂肪酸合酶（多功能酶）

三个结构域

底物进入缩合单位

还原单位

软脂酰释放单位

结构（两个重要的-SH功能部位）

ACP-SH（酰基载体蛋白）＝E1-泛-SH

E2-半胱-SH

途径

总反应式

部位

脂肪组织

肝—人体合成脂肪酸的主要场所

肾，脑，肺，乳腺

不饱和脂肪酸的合成需多种去饱和酶催化

脂肪酸合成受代谢物和激素调节

代谢物通过改变原料供应量和乙酰CoA羧化酶活性调节脂肪酸合成

促进脂肪酸合成

ATP，NADPH，乙酰CoA

糖代谢促进

抑制脂肪酸合成

脂酰CoA（乙酰CoA羧化酶的别构抑制剂）

高脂膳食促进

脂肪动员促进

胰岛素和胰高血糖素

胰岛素

刺激蛋白磷酸酶活性→乙酰CoA羧化酶脱磷酸激活→脂肪酸合成

促进脂肪酸合成磷脂酸→脂肪

增加脂肪组织脂蛋白脂肪酶活性→增加脂肪组织对血液甘油三酯脂肪酸摄取→脂肪组织合成脂肪贮存

胰高血糖素，肾上腺素，生长素

增加蛋白激酶活性→乙酰CoA羧化酶磷酸化活性降低→抑制脂肪酸合成

抑制甘油三酯合成

脂肪酸合酶可作为药物治疗的靶点

脂肪酸合酶抑制剂→减缓肿瘤生长，减轻体重

小肠黏膜细胞-甘油一酯途径