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。

脂类代谢

• 三酰甘油代谢
  • 分解代谢
    • 脂肪动员
      • 定义
        • 储存在脂肪细胞中的脂肪，被脂肪酶逐步水解为FFA,并释放入血以供其它组织利用的过程
      • 关键酶
        • 激素敏感性三酰甘油脂肪酶（HSL)
      • 脂解激素
        • 促进动员的激素
          • 胰高血糖素
          • 去甲肾上腺素
          • ACTH
          • TSH
      • 抗脂解激素
        • 抑制动员
          • 胰岛素
          • 前列腺素E₂
          • 烟酸
      • 过程
        • 三酰甘油
          • + HSL
          • 二酰甘油
            • +二酰甘油脂肪酶
            • 一酰甘油
              • +单酰甘油脂肪酶
              • 甘油
                • α-磷酸甘油
                  • 磷酸二羟丙酮
                    • 糖代谢产物之一 与糖代谢相联系
                    • 糖酵解／糖异生途径
              • F FA
                • 游离脂酸
            • F FA
          • F FA
    • 脂肪的β-氧化
      • 部位
        • 组织
          • 除脑组织外，大多数组织均可进行，其中肝、肌肉最活跃
        • 亚细胞
          • 胞液
          • 线粒体
      • 过程
        • 脂酸的活化（胞液中）
          • 目地：增加脂酰CoA的水溶性
          • 脂酸
            • +脂酰CoA合成酶
            • 脂酰CoA (含高能硫酯键）
          • 消耗1分子ATP 中两个高能磷酸键
            • 相当消耗2分子ATP
        • 脂酰CoA 进入线粒体
          • 需要载体
            • 肉毒碱／肉碱
          • 机制
        • 脂肪酸β-氧化
          • 脱氢
            • 脂酰CoA在~~~脱氢酶催化下α，β-C上各脱1个H原子
          • 加水
          • 再脱氢
          • 硫解
          • 概要
        • 能量生成
          • 16C软脂酸的氧化为例
            • 每轮循环
              • 4个重复步骤
                • 脱氢
                • 水化
                • 再脱氢
                • 硫解
              • 产物
                • 1分子乙酰CoA
                • 1分子少2个C的脂酰C o A
                • 1分子NADH +H ⁺
                • 1分子FADH ₂
            • 活化
              • 消耗2个高能磷酸键
            • 共7次循环（0.5n-1次）
              • 总产物
                • 8分子乙酰CoA
                  • 0.5n
                • 7 分子NADH ₂+H ⁺
                  • 0.5n-1
                • 7分子FADH₂
                  • 0.5n-1
            • 能量
              • 生成
                • A TP =8×10+7×2.5+7×1.5=108
              • 净生成
                • ATP = 108-2=106.
    • 脂酸的其他氧化方式
      • 不饱和脂酸的氧化
        • 少了一步脱氢少1.5 ATP
    • 酮体的生成与利用
      • 酮体
        • 脂肪酸在肝中氧化分解时所特有的中间产物
          • 乙酰乙酸
          • β-羟丁酸
          • 丙酮
          • 三者的总称
        • 代谢部位
          • 生成
            • 肝细胞线粒体
          • 利用
            • 肝外组织（心,肾，脑，骨骼肌等）线粒体
        • 生成过程
          • 脂肪酸
            • β-氧化
            • 2*乙酰CoA
              • 乙酰乙酰CoA
                • HMGCoA合成酶
                • 羟甲基戊二酸单酰Co A（HMGCoA）
                  • HMGCoA裂解酶
                  • 乙酰乙酸
                    • β-羟丁酸
                      • β-羟丁酸脱氢酶
                    • 丙酮
                      • 乙酰乙酸脱羧酶
        • 利用
          • 乙酰乙酸的活化
            • 两条途径
              • 乙酰乙酸+乙酰乙酸硫基酶
                • ATP和HSCoA参与
                • 乙酰乙酰CoA
              • 乙酰乙酸+琥珀酰CoA
                • 琥珀酰CoA转硫酶
                • 乙酰乙酰CoA
                • 琥珀酸
          • 乙酰CoA的生成
            • 乙酰乙酰CoA+硫解酶
              • 2*乙酰CoA
                • 进入三羧酸循环彻底氧化
          • 肝内不能利用的原因
            • 缺酶
              • 乙酰乙酸硫解~
              • 琥珀酰CoA转硫~
        • 生理意义
          • 是肝输出能源的一种形式
            • 可以通过血脑屏障
              • 是脑组织的重要能源
          • 酮体利用可减少糖利用
            • 利于维持血糖水平恒定
              • 节省蛋白质消耗
  • 合成代谢
    • 合成部位
      • 肝
        • 内质网
      • 脂肪组织
      • 小肠黏膜
        • 利用脂肪消化产物再合成脂肪
    • 原料
      • 甘油和脂酸主要来自葡萄糖代谢
      • 来自食物脂肪
    • 合成过程
      • 一酰甘油途径（小肠黏膜细胞）
        • 2-一酰甘油+脂酰CoA
          • 脂酰CoA转移酶
          • 1，2-二酰甘油
            • 脂酰CoA转移酶
            • +脂酰CoA
              • 三酰甘油
      • 二酰甘油途径（肝细胞及脂肪细胞）
        • 葡萄糖
          • 3-磷酸甘油
            • 脂酰CoA转移酶
            • +脂酰CoA
              • 1-脂酰-3-磷酸甘油
                • 脂酰CoA转移酶
                • +脂酰CoA
                  • 磷脂酸
                    • 磷脂酸磷酸酶
                    • 1，2甘油二脂
                      • 脂酰CoA转移酶
                      • +脂酰CoA
                        • 三酰甘油
• 主题
• 主题
• 胆固醇代谢
• 磷脂的代谢
  • 甘油磷脂的代谢
    • 组成
      • 甘油
      • 脂酸
      • 磷脂
      • 含氮化合物
    • 合成途径
      • 二酰甘油合成途径（DG-途径）
      • CDP-二酰甘油途径
• 脂酸的合成代谢
  • 软脂酸的合成
    • 合成部位
      • 组织
        • 肝，脂肪等组织
      • 亚细胞
        • 胞液
        • 线粒体
        • 内质网
    • 原料
      • 乙酰CoA
        • 来源
          • 主要
            • 葡萄糖分解
          • 次要
            • 氨基酸
          • 全部在线粒体内产生，通过柠檬酸-丙酮酸循环出线粒体
      • ATP
      • HCO3 ⁻
      • NADPH
        • 来源
          • 主要
            • 磷酸戊糖途径
          • 次要
            • 苹果酸酶
      • Mn² ⁺
    • 脂酸合成酶系及反应过程
      • 丙二酰CoA的合成
        • ATP+HCO⁻₃+乙酰CoA——→丙二酰CoA+ADP+Pi
          • 乙酰CoA羧化酶 生物素 Mg²⁺
          • 乙酰CoA 羧化酶
            • 脂酸合成的限速酶，存在于胞液
          • 生物素
            • 辅基
          • Mg²⁺
            • 激活剂
      • 脂酸合成
        • 从乙酰CoA及丙二酰CoA合成长链脂酸是个重复延长2个C原子过程
        • 具体步骤
          • 乙酰CoA+ACP-SH→乙酰ACP+CoA
          • 乙酰CoA与ACP反应
          • 乙酰ACP与β酮脂酰合酶（KS）反应，生成乙酰- KS复合物
            • 乙酰ACP+KS→乙酰- KS+ACP-SH
            • ACP- SH+丙二酰CoA→丙二酰ACP
            • 丙二酰ACP+乙酰- KS复合物→β-酮丁酰ACP+CO₂
          • β-酮丁酰ACP生成后，以ACP为中心，顺次与β-酮脂酰酸还原酶（KR）/β-羟脂酰脱水酶（HD）/烯酰还原酶（ER）反应，生成ACP
            • β-酮丁酰ACP+KS→ 丁酰- KS 复合物+ACP-SH
          • 重复2～5次，每次延长2C，第7次生成软脂酸ACP，再硫解下ACP，生成软脂酸
• 血浆脂蛋白代谢
  • 血脂
    • 血浆中含有的脂类的统称
    • 包含
      • 三酰甘油
      • 磷脂
      • 胆固醇
      • 脂肪酸（FFA）
    • 来源
      • 肠道中食物脂类的消化吸收
      • 肝，脂肪及其他组织合成后入血
      • 储存的三酰甘油动员入血
    • 去路
      • 进入脂肪组织储存
      • 氧化供能
      • 构成生物膜
      • 转变为其他物质
  • 血浆脂蛋白的分类，组成及结构
    • 分类
      • 方法
        • 电泳法
          • α-脂蛋白
          • 前β-脂蛋白
          • β-脂蛋白
          • 乳糜微粒
        • 超速离心法
          • 乳糜微粒（CM）
          • 极低密度脂蛋白（VLDL）
          • 低密度脂蛋白（LDL）
          • 高密度脂蛋白（HDL）
  • 载脂蛋白
    • 主要功能
      • 稳定血浆脂蛋白结构，作为脂类的运输载体
      • 做酶的激活剂
        • apoA I激活LCAT
        • apoC II激活脂蛋白脂肪酶（LPL）
          • 关键酶
  • 血浆脂蛋白代谢
    • CM
      • 小肠黏膜细胞中生成
      • 代谢
        • 成熟CM含apoC II，激活LPL，可使CM种三酰甘油及磷脂逐步水解，产生甘油，脂酸及溶血磷脂，表面的载脂蛋白同磷脂及胆固醇离开CM，最后变成CM残粒
      • 功能
        • 将外源性三酰甘油转运至心，肌肉和脂肪组织等肝外组织利用
        • 将食物中外源性胆固醇转运至肝进行转化
    • VLDL
      • 来源
        • 肝脏内合成
      • 代谢
        • VLDL的三酰甘油在LPL 作用下，逐步水解，表面的apoC，磷脂及胆固醇向HDL转移，而HDL的胆固醇酯又转移到VLDL，最后只剩下胆固醇酯，转变为LDL
      • 功能
        • 是体内转运内源性三酰甘油的主要方式
    • LDL
      • 来源
        • VLDL转变而来，主要脂类是胆固醇及胆固醇酯
      • 代谢
        • 肝是降解LDL的主要器官，胆固醇酯水解为胆固醇和脂酸
          • 游离的胆固醇有重要调节作用
            • 通过抑制HMG-CoA还原酶活性，减少胞内胆固醇的合成
            • 激活ACAT使胆固醇生成胆固醇酯在胞内储存
            • 抑制LDL受体蛋白基因的转录，减少对LDL的摄取
      • 功能
        • LDL是转运肝合成的内源性胆固醇的主要形式
    • HDL
      • 来源
        • 主要在肝合成
        • 小肠也可以
      • 代谢
        • HDL表面的apo I是LCAT的激活剂，LCAT可催化HDL生成溶血卵磷脂及胆固醇酯
      • 功能
        • 参与胆固醇的逆向转运，即将肝外组织细胞内的胆固醇，通过血循环转运到肝，在肝转化为胆汁酸后排出体外
• 脱Co₂

脂类代谢

• 三酰甘油代谢
  • 分解代谢
    • 脂肪动员
      • 定义
        • 储存在脂肪细胞中的脂肪，被脂肪酶逐步水解为FFA,并释放入血以供其它组织利用的过程
      • 关键酶
        • 激素敏感性三酰甘油脂肪酶（HSL)
      • 脂解激素
        • 促进动员的激素
          • 胰高血糖素
          • 去甲肾上腺素
          • ACTH
          • TSH
      • 抗脂解激素
        • 抑制动员
          • 胰岛素
          • 前列腺素E₂
          • 烟酸
      • 过程
        • 三酰甘油
          • + HSL
          • 二酰甘油
            • +二酰甘油脂肪酶
            • 一酰甘油
              • +单酰甘油脂肪酶
              • 甘油
                • α-磷酸甘油
                  • 磷酸二羟丙酮
                    • 糖代谢产物之一 与糖代谢相联系
                    • 糖酵解／糖异生途径
              • F FA
                • 游离脂酸
            • F FA
          • F FA
    • 脂肪的β-氧化
      • 部位
        • 组织
          • 除脑组织外，大多数组织均可进行，其中肝、肌肉最活跃
        • 亚细胞
          • 胞液
          • 线粒体
      • 过程
        • 脂酸的活化（胞液中）
          • 目地：增加脂酰CoA的水溶性
          • 脂酸
            • +脂酰CoA合成酶
            • 脂酰CoA (含高能硫酯键）
          • 消耗1分子ATP 中两个高能磷酸键
            • 相当消耗2分子ATP
        • 脂酰CoA 进入线粒体
          • 需要载体
            • 肉毒碱／肉碱
          • 机制
        • 脂肪酸β-氧化
          • 脱氢
            • 脂酰CoA在~~~脱氢酶催化下α，β-C上各脱1个H原子
          • 加水
          • 再脱氢
          • 硫解
          • 概要
        • 能量生成
          • 16C软脂酸的氧化为例
            • 每轮循环
              • 4个重复步骤
                • 脱氢
                • 水化
                • 再脱氢
                • 硫解
              • 产物
                • 1分子乙酰CoA
                • 1分子少2个C的脂酰C o A
                • 1分子NADH +H ⁺
                • 1分子FADH ₂
            • 活化
              • 消耗2个高能磷酸键
            • 共7次循环（0.5n-1次）
              • 总产物
                • 8分子乙酰CoA
                  • 0.5n
                • 7 分子NADH ₂+H ⁺
                  • 0.5n-1
                • 7分子FADH₂
                  • 0.5n-1
            • 能量
              • 生成
                • A TP =8×10+7×2.5+7×1.5=108
              • 净生成
                • ATP = 108-2=106.
    • 脂酸的其他氧化方式
      • 不饱和脂酸的氧化
        • 少了一步脱氢少1.5 ATP
    • 酮体的生成与利用
      • 酮体
        • 脂肪酸在肝中氧化分解时所特有的中间产物
          • 乙酰乙酸
          • β-羟丁酸
          • 丙酮
          • 三者的总称
        • 代谢部位
          • 生成
            • 肝细胞线粒体
          • 利用
            • 肝外组织（心,肾，脑，骨骼肌等）线粒体
        • 生成过程
          • 脂肪酸
            • β-氧化
            • 2*乙酰CoA
              • 乙酰乙酰CoA
                • HMGCoA合成酶
                • 羟甲基戊二酸单酰Co A（HMGCoA）
                  • HMGCoA裂解酶
                  • 乙酰乙酸
                    • β-羟丁酸
                      • β-羟丁酸脱氢酶
                    • 丙酮
                      • 乙酰乙酸脱羧酶
        • 利用
          • 乙酰乙酸的活化
            • 两条途径
              • 乙酰乙酸+乙酰乙酸硫基酶
                • ATP和HSCoA参与
                • 乙酰乙酰CoA
              • 乙酰乙酸+琥珀酰CoA
                • 琥珀酰CoA转硫酶
                • 乙酰乙酰CoA
                • 琥珀酸
          • 乙酰CoA的生成
            • 乙酰乙酰CoA+硫解酶
              • 2*乙酰CoA
                • 进入三羧酸循环彻底氧化
          • 肝内不能利用的原因
            • 缺酶
              • 乙酰乙酸硫解~
              • 琥珀酰CoA转硫~
        • 生理意义
          • 是肝输出能源的一种形式
            • 可以通过血脑屏障
              • 是脑组织的重要能源
          • 酮体利用可减少糖利用
            • 利于维持血糖水平恒定
              • 节省蛋白质消耗
  • 合成代谢
    • 合成部位
      • 肝
        • 内质网
      • 脂肪组织
      • 小肠黏膜
        • 利用脂肪消化产物再合成脂肪
    • 原料
      • 甘油和脂酸主要来自葡萄糖代谢
      • 来自食物脂肪
    • 合成过程
      • 一酰甘油途径（小肠黏膜细胞）
        • 2-一酰甘油+脂酰CoA
          • 脂酰CoA转移酶
          • 1，2-二酰甘油
            • 脂酰CoA转移酶
            • +脂酰CoA
              • 三酰甘油
      • 二酰甘油途径（肝细胞及脂肪细胞）
        • 葡萄糖
          • 3-磷酸甘油
            • 脂酰CoA转移酶
            • +脂酰CoA
              • 1-脂酰-3-磷酸甘油
                • 脂酰CoA转移酶
                • +脂酰CoA
                  • 磷脂酸
                    • 磷脂酸磷酸酶
                    • 1，2甘油二脂
                      • 脂酰CoA转移酶
                      • +脂酰CoA
                        • 三酰甘油
• 主题
• 主题
• 胆固醇代谢
• 磷脂的代谢
  • 甘油磷脂的代谢
    • 组成
      • 甘油
      • 脂酸
      • 磷脂
      • 含氮化合物
    • 合成途径
      • 二酰甘油合成途径（DG-途径）
      • CDP-二酰甘油途径
• 脂酸的合成代谢
  • 软脂酸的合成
    • 合成部位
      • 组织
        • 肝，脂肪等组织
      • 亚细胞
        • 胞液
        • 线粒体
        • 内质网
    • 原料
      • 乙酰CoA
        • 来源
          • 主要
            • 葡萄糖分解
          • 次要
            • 氨基酸
          • 全部在线粒体内产生，通过柠檬酸-丙酮酸循环出线粒体
      • ATP
      • HCO3 ⁻
      • NADPH
        • 来源
          • 主要
            • 磷酸戊糖途径
          • 次要
            • 苹果酸酶
      • Mn² ⁺
    • 脂酸合成酶系及反应过程
      • 丙二酰CoA的合成
        • ATP+HCO⁻₃+乙酰CoA——→丙二酰CoA+ADP+Pi
          • 乙酰CoA羧化酶 生物素 Mg²⁺
          • 乙酰CoA 羧化酶
            • 脂酸合成的限速酶，存在于胞液
          • 生物素
            • 辅基
          • Mg²⁺
            • 激活剂
      • 脂酸合成
        • 从乙酰CoA及丙二酰CoA合成长链脂酸是个重复延长2个C原子过程
        • 具体步骤
          • 乙酰CoA+ACP-SH→乙酰ACP+CoA
          • 乙酰CoA与ACP反应
          • 乙酰ACP与β酮脂酰合酶（KS）反应，生成乙酰- KS复合物
            • 乙酰ACP+KS→乙酰- KS+ACP-SH
            • ACP- SH+丙二酰CoA→丙二酰ACP
            • 丙二酰ACP+乙酰- KS复合物→β-酮丁酰ACP+CO₂
          • β-酮丁酰ACP生成后，以ACP为中心，顺次与β-酮脂酰酸还原酶（KR）/β-羟脂酰脱水酶（HD）/烯酰还原酶（ER）反应，生成ACP
            • β-酮丁酰ACP+KS→ 丁酰- KS 复合物+ACP-SH
          • 重复2～5次，每次延长2C，第7次生成软脂酸ACP，再硫解下ACP，生成软脂酸
• 血浆脂蛋白代谢
  • 血脂
    • 血浆中含有的脂类的统称
    • 包含
      • 三酰甘油
      • 磷脂
      • 胆固醇
      • 脂肪酸（FFA）
    • 来源
      • 肠道中食物脂类的消化吸收
      • 肝，脂肪及其他组织合成后入血
      • 储存的三酰甘油动员入血
    • 去路
      • 进入脂肪组织储存
      • 氧化供能
      • 构成生物膜
      • 转变为其他物质
  • 血浆脂蛋白的分类，组成及结构
    • 分类
      • 方法
        • 电泳法
          • α-脂蛋白
          • 前β-脂蛋白
          • β-脂蛋白
          • 乳糜微粒
        • 超速离心法
          • 乳糜微粒（CM）
          • 极低密度脂蛋白（VLDL）
          • 低密度脂蛋白（LDL）
          • 高密度脂蛋白（HDL）
  • 载脂蛋白
    • 主要功能
      • 稳定血浆脂蛋白结构，作为脂类的运输载体
      • 做酶的激活剂
        • apoA I激活LCAT
        • apoC II激活脂蛋白脂肪酶（LPL）
          • 关键酶
  • 血浆脂蛋白代谢
    • CM
      • 小肠黏膜细胞中生成
      • 代谢
        • 成熟CM含apoC II，激活LPL，可使CM种三酰甘油及磷脂逐步水解，产生甘油，脂酸及溶血磷脂，表面的载脂蛋白同磷脂及胆固醇离开CM，最后变成CM残粒
      • 功能
        • 将外源性三酰甘油转运至心，肌肉和脂肪组织等肝外组织利用
        • 将食物中外源性胆固醇转运至肝进行转化
    • VLDL
      • 来源
        • 肝脏内合成
      • 代谢
        • VLDL的三酰甘油在LPL 作用下，逐步水解，表面的apoC，磷脂及胆固醇向HDL转移，而HDL的胆固醇酯又转移到VLDL，最后只剩下胆固醇酯，转变为LDL
      • 功能
        • 是体内转运内源性三酰甘油的主要方式
    • LDL
      • 来源
        • VLDL转变而来，主要脂类是胆固醇及胆固醇酯
      • 代谢
        • 肝是降解LDL的主要器官，胆固醇酯水解为胆固醇和脂酸
          • 游离的胆固醇有重要调节作用
            • 通过抑制HMG-CoA还原酶活性，减少胞内胆固醇的合成
            • 激活ACAT使胆固醇生成胆固醇酯在胞内储存
            • 抑制LDL受体蛋白基因的转录，减少对LDL的摄取
      • 功能
        • LDL是转运肝合成的内源性胆固醇的主要形式
    • HDL
      • 来源
        • 主要在肝合成
        • 小肠也可以
      • 代谢
        • HDL表面的apo I是LCAT的激活剂，LCAT可催化HDL生成溶血卵磷脂及胆固醇酯
      • 功能
        • 参与胆固醇的逆向转运，即将肝外组织细胞内的胆固醇，通过血循环转运到肝，在肝转化为胆汁酸后排出体外
• 脱Co₂