导图社区 脂质代谢
《生物化学与分子生物学》第七章脂质代谢笔记，包括脂质的构成、功能及分析、脂质的消化吸收、甘油三酯代谢等内容。
生物化学与分子生物学第六章生物氧化知识点概述，包括线粒体氧化体系与呼吸链、氧化磷酸化与ATP生成、氧化磷酸化的影响因素等内容。
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脂质代谢
概述
脂质的组成、分类和结构
组成
羧酸
（游离）脂肪酸
脂肪酸：由一条长烃链（链长度在14-20个碳原子之间）和一个末端羧基组成的直链一元羧酸，大多数为偶数碳
必需脂肪酸：维持人体健康和生命活动所必需的，但机体自身不能合成，必须依赖食物供应的脂肪酸
醇
丙三醇（甘油）
胆固醇
鞘氨醇
分类
脂肪
甘油三酯、三脂酰甘油
类脂
磷脂
固醇及其酯--胆固醇
糖脂
结构
甘油三酯
甘油+1分子脂肪酸——甘油一脂（MG）
DG
TG
R1、R2、R3可相同，也可不同
含有磷酸的脂质
甘油磷脂
鞘磷脂
动物胆石中分离的含有羟基的物质
基本结构：环戊烷多氮菲
脂质的含量、分布及功能
脂肪酸
5-20mg/ml
血浆
1.提供必需脂肪酸 2.合成不饱和脂肪酸衍生物
男10-20% 女20-30%
脂肪组织，血浆
储脂供能，热垫、保护垫作用
3-5%
各种组织细胞和血浆
1.构成生物膜 2.参与细胞信号传导
200mg/ml
神经组织、性腺、内脏、血浆
1.构成细胞膜 2.转化为一些具有重要生物学功能的固醇类化合物，如胆汁酸、性激素、维生素D3
脂质的消化、吸收及转运
消化
物理消化
口腔咀嚼、胃肠蠕动、胆汁酸盐乳化
作用：降低脂-水之间的界面张力，增加消化酶和脂质接触面积，促进脂质消化
微团
化学消化
主要场所为小肠上段。脂质消化酶中的辅脂酶：以酶原形式分泌，通过疏水键与甘油三酯、通过氢键与胰脂酶发挥作用必不可少的辅助因子
吸收
脂质及其消化产物主要在十二指肠下段及空肠上段吸收
形式是混合微团
体积更小，极性更大
转运
乳糜微粒——淋巴管——血循环
甘油——酯途径
甘油三酯代谢
甘油三脂的分解代谢
脂肪动员
胰高血糖素、肾上腺素等为脂解激素，胰岛素为抗脂解激素
储存在白色脂肪细胞内的脂肪在脂肪酶的作用下，逐步水解，释放游离脂肪酸和甘油供其他组织氧化利用的过程
激素敏感性脂肪酶（HSL）是关键酶
游离脂肪酸不溶于水，不能直接在血浆中运输。血浆清蛋白具有结合游离脂肪酸的能力，能将脂肪酸运送至全身，主要由心、肝、骨骼肌等摄取利用
甘油、脂酸在血液中的运输
甘油溶于水，可直接经血液运输至肝、肾、肠等组织利用
脂肪酸不溶于水，必须与清蛋白结合运输
甘油的氧化分解
1mol甘油彻底氧化分解生成多少ATP？ 肝细胞：18.5ATP 大脑：16.5ATP
主要在肝细胞，脂肪及骨骼肌细胞不能利用
脂酸的氧化分解
组织定位：除成熟红细胞和脑组织以外，大多数组织细胞均可以用脂肪酸，以肝脏、心肌和骨骼肌最活跃。细胞内定为：胞液、线粒体
脂肪酸活化
耗能：两个高能磷酸键
定位：内质网或线粒体外膜胞质侧
产物：高能硫脂键，能增加脂肪酸水溶性和代谢活性
脂酰基转移至线粒体
需要肉碱协助转运，关键酶为肉碱脂酰转移酶Ⅰ
当饥饿、高脂低糖膳食或糖尿病时，机体没有充足的糖供应，或不能有效利用糖，需脂肪酸功能，肉碱脂酰转移酶Ⅰ活性增加，脂肪酸氧化增强
氧化生成乙酰辅酶A
每进行一次 -氧化，进行两次脱氢：一次FADH2，一次NADH+H+,生成一分子乙酰CoA，碳链缩短两个碳原子。偶数碳链可完全分解为乙酰CoA
脱氢生成稀脂酰CoA
加水生成羟脂酰CoA
再脱氢生成 -酮脂酰CoA
硫解生成乙酰CoA
图片和上个合并了哦
乙酰辅酶A进入三羧酸循环彻底氧化
部分乙酰CoA转变为酮体，通过血液运送至肝外组织氧化利用
1mol软脂酸彻底氧化分解产生106molATP
子主题
酮体的生成和利用
概念
脂肪酸在肝细胞 -氧化产生的大量乙酰辅酶A，部分被转变为乙酰乙酸（30%）、 -羟丁酸（70%）、丙酮（含量极微），像肝外输出，三者统称为酮体
酮体的生成
定位：肝细胞线粒体
原料：乙酰辅酶A
基本过程
关键酶：HMG-CoA合成酶
酮体的利用
定位：肝外细胞线粒体，主要在心、肾、脑、骨骼肌细胞
过程
特点：肝内生成肝外用 丙酮通过呼吸和尿排出
酮体生成的意义
肝输出能源的一种形式，是饥饿时肝外组织的主要能量来源，尤其是脑组织和肌肉组织
糖尿病最严重的并发症：酮症酸中毒
酮体生成的调节
糖少酮多，糖多酮少
饥饿与饱食
肝细胞糖代谢
丙二酰CoA抑制作用
脂肪酸的合成代谢
特点：必需脂肪酸不能合成 先合成软脂酸，在此基础上进行碳链的延长、缩短和去饱和
软脂酸的合成
需要脂肪酸合酶复合体
定位：肝、肾、脑、肺、乳腺和脂肪组织等细胞的胞质
原料：乙酰辅酶A、NADPH+H+、ATP、HCO3-、生物素
每一次循环包括：缩合、还原、脱水、再还原。碳链延长两个碳原子。经过七次连续重复加成反应，合成软脂酸
乙酰辅酶A羧化过程，关键酶是乙酰辅酶A羧化酶
脂肪酸碳链的加长
内质网，碳源：丙二酰CoA 氢源：NADPH+H+ 过程：类似软脂酸合成酰基载体为CoA
线粒体，碳源：乙酰CoA 氢源：NADPH+H+ 过程:与 氧化的逆反应基本相似
不饱和脂肪酸的合成
由去饱和酶催化脱氢
动物体内不能合成必须脂酸，但植物体内则可以
脂肪酸合成代谢的调节
变构调节
共价修饰调节
激素调节
胰岛素
胰高血糖素，肾上腺素、生长素均能抑制乙酰CoA羧化酶的活性，抑制脂肪酸的合成
脂肪酸合酶可作为药物治疗的靶点
脂肪酸合酶在很多肿瘤高表达，脂肪酸合酶抑制剂可明显减缓肿瘤生长，减轻体重，是及有潜力的抗肿瘤和抗肥胖的候选药物
甘油三酯的合成代谢
合成原料
组织定位
肝细胞
合成能力最强的器官
脂肪肝：指TG不能运出肝外，在肝内堆积而引起的疾病
原料来源
3-磷酸甘油、脂肪酰CoA
代谢途径
甘油二酯途径
运输形式
极低密度脂蛋白
小肠粘膜细胞
食物脂类消化吸收
甘油-酯途径
乳糜微粒
脂肪组织
原料来源：脂肪细胞内糖代谢/CM、VLDL
合成的TG在脂肪细胞中贮存，当机体需要时，TG通过脂肪动员进入血液
胞内定位
内质网胞质侧（细胞质）
磷脂代谢
甘油磷脂的合成代谢
组织定位：肝、肾、肠最活跃
细胞内定位为滑面内质网
细胞质存在一类促进磷脂在细胞内膜之间交换的蛋白质，称磷脂交换蛋白
原料及辅助因子
糖代谢——甘油、脂酸、ATP、CTP 食物——必须脂酸、胆碱、乙醇胺、丝氨酸、肌醇
PC对细胞增殖分化有重要调节作用，其代谢异常与肿瘤、AD、脑卒中有密切关系
磷脂酰胆碱和磷脂酰乙醇胺通过甘油二酯途径合成
CCT为PC合成的关键酶
肌醇磷脂、丝氨酸磷脂及心磷脂通过CDP-甘油二酯途径合成
甘油磷脂的降解
由磷脂酶催化降解
鞘磷脂是神经鞘磷脂合成的重要中间产物
神经鞘磷脂由神经鞘磷脂酶催化降解
胆固醇代谢
分布在全身各个组织，生理功能：是动物细胞膜的基本结构成分，可转变为VitD3、胆汁酸盐、类固醇激素等
游离胆固醇
胆固醇酯
胆固醇的合成
组织定位：除脑和成熟红细胞外所有组织，以肝脏（占70%-80%）和小肠（占10%）为主
细胞内定为：胞质，滑面内质网
原料
乙酰辅酶A（18分子）：来自于糖脂和氨基酸的分解代谢，通过柠檬酸-丙酮酸循环进入胞液
NADPH+H+（16分子）：来自磷酸戊糖途径和苹果酸酶
ATP（36分子）：来自糖的有氧氧化
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
乙酰CoA合成甲羟戊酸
HMG-CoA还原酶是关键酶
甲羟戊酸经15碳化合物转变为30碳鲨烯
鲨烯环化为羊毛固醇后转变为胆固醇
细胞内有ACTA，血浆中有LCAT
胆固醇合成受HMG-CoA还原酶调节
昼夜规律：酶活性午时最低，子时最高
别构调节、化学修饰调节和酶含量调节：MVA、胆固醇及其氧化产物反馈抑制，PKA磷酸化失活，胆固醇阻遏表达
餐饮状态影响胆固醇的合成
饥饿、禁食——合成量减少 高糖、高脂饮食——合成量增加
细胞胆固醇含量是影响胆固醇合成的主要因素之一
细胞胆固醇升高可抑制关键酶合成，从而抑制胆固醇的合成
胆固醇合成受激素调节
降胆固醇药物：他汀类药物、消胆胺（抑制胆酸重吸收，降低胆固醇）
胰岛素导致合成增加
胰高血糖素导致合成量减少
甲状腺素
诱导限速酶合成加快，使胆固醇合成加快
促进胆固醇转变为胆汁酸盐，胆固醇合成量下降
甲亢;血TC下降；甲低：血TC上升
胆固醇的转化
胆石症
胆汁酸
肝细胞中进行，是胆固醇的主要代谢去路
类固醇激素
包括肾上腺皮质激素、性激素
维生素D3
血浆脂蛋白及其代谢
血脂
血浆所含脂类的总称
血脂不如血糖的恒定，血脂含量会受膳食、年龄性别、职业及代谢等的影响
血脂有两种来源，外源性脂质从食物摄取入血，内源性脂质由肝细胞、脂肪细胞及其他组织细胞合成后释放入血
血浆脂蛋白分类、组成和结构
概念：血浆中脂质与载脂蛋白结合而形成的运输脂类的可溶性微粒称为血浆脂蛋白
电泳法按电场中的迁移速率对血浆脂蛋白分类
超速离心法按密度对血浆脂蛋白分类
载脂蛋白：指血浆脂蛋白中的蛋白质部分
分类：apoA、apoB、apoC、apoD、apoE
功能：稳定脂蛋白结构，参与脂质转运；调节脂蛋白代谢关键酶活性；识别脂蛋白受体
结构：具极性及非极性集团的apo、PL、FC，其非极性疏水基团朝内，极性集团朝外。
疏水性强的TG及CE位于内核
血浆脂蛋白代谢
乳糜微粒主要转运外源性甘油三酯及胆固醇
来源：小肠粘膜细胞合成
代谢：新生CM经淋巴道入血之后形成成熟CM，在外周组织在LPL作用下CM逐渐水解形成CM残粒，之后在被LRP识别、结合并被肝细胞摄取后彻底降解
脂蛋白脂肪酶：分布于心肌、脂肪组织和骨骼肌等部位毛细血管内皮细胞表面，催化CM和VLDL中TG水解。apoCⅡ是其必需激活剂，apoCⅢ是其抑制剂
LDL受体相关蛋白：存在于肝细胞膜表面，能特异识别并结合乳糜微粒残粒，介导其在肝脏内的清除
功能：转运外源性甘油三酯和胆固醇
极低密度脂蛋白主要转运内源性甘油三酯
来源：肝细胞合成
代谢
功能：转运内源性甘油三酯和胆固醇
低密度脂蛋白主要转运内源性胆固醇
来源：由VLDL转变而来
LDL受体代谢途径
LDL受体：广泛分布于肝、肾上腺皮质、性腺、动脉壁细胞等全身各组织的细胞膜表面，特异识别、结合含apoE或apoB100的脂蛋白，故又称apoB、E受体
清道夫受体代谢途径
清道夫受体：存在于单核-吞噬细胞、系统细胞细胞膜表面，可摄取清除血浆中经过修饰的LDL
功能：转运内源性胆固醇（肝内--肝外）
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
高密度脂蛋白主要逆向转运胆固醇
来源：主要在肝合成，小肠亦可合成
功能：参与胆固醇的逆向转运，即将胆固醇由肝外组织转运至肝
RCT
胆固醇自肝外细胞等的移出
ACT结合转运蛋白A1
HDL载运胆固醇的酯化
胆固醇脂转运蛋白
胆固醇酯的转运
磷脂转运蛋白
胆固醇被肝细胞摄取
卵磷脂胆固醇酯酰基转移酶
血浆脂蛋白代谢异常
不同脂蛋白的异常改变引起不同类型高脂血症
空腹血浆脂类含量持续超过正常范围，称为高脂血症
主要有高甘油三酯血症和高胆固醇血症
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
动脉粥样硬化
