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脂质代谢
脂质代谢的思维导图，脂质是种类繁多、结构复杂的一类大分子物质，脂质具有多种复杂的生物学功能。
编辑于2023-06-01 14:25:34 江苏省
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- 大纲
脂质代谢
脂质的构成、功能及分析
脂质是种类繁多、结构复杂的一类大分子物质
脂类概述
脂类是脂肪和类脂的总称，不溶于水而溶于有机溶剂
脂类
脂肪
又称三脂酰甘油或甘油三酯(TG)
类脂
胆固醇(Ch)
胆固醇酯(ChE)
磷脂(PL)
糖脂(GL)
脂类物质的基本构成
甘油三酯
甘油磷脂
鞘磷脂
鞘糖脂
胆固醇酯
脂酸主要根据其碳链长度和饱和度分类
碳链长度
碳链长度≤10的脂酸称为短链脂酸
将碳链长度≥20的脂酸称为长链脂酸
饱和度 饱和脂酸的碳链不含双键 不饱和脂酸的碳链含有一个或一个以上双键
单不饱和脂酸
多不饱和脂酸
游离脂肪酸 简称“脂酸”
包括饱和脂酸，不饱和脂酸
不饱和脂酸——机体自身不能合成，必须由食物提供，是动物不可缺少的营养素， 故称为“营养必需脂酸”，包括亚油酸、亚麻酸和花生四烯酸
它们是前列腺素、血栓烷及白三烯等生理活性物质的前体
脂酸的系统命名法遵循有机酸命名的原则
系统命名法：标示脂酸的碳原子数即碳链长度和双键的位置
△编码体系：从脂酸的羧基碳起计算碳原子的顺序
ω或n编码体系：从脂酸的甲基碳起计算其碳原子顺序——哺乳动物按照这样
脂类的分类、含量、分布及生理功能
脂质具有多种复杂的生物学功能
脂质组分的复杂性决定了脂质分析技术的复杂性
脂质的消化与吸收
胆汁酸盐协助脂质消化酶消化食物脂质
胆汁酸盐有较强乳化作用
小肠上段是脂质消化的主要场所
吸收的脂质经再合成进入血液循环
脂质及其消化产物主要在十二指肠下段和空肠上段吸收
脂质消化吸收在维持机体脂质平衡中具有重要作用
自学
甘油三酯代谢
甘油三酯氧化分解产生大量ATP
甘油三酯（TG）分解代谢从脂肪动员开始
定义 ：脂肪动员是指储存在脂肪细胞中的脂肪，在脂肪酶作用下 逐步水解释放脂肪酸（FFA）及甘油供其他组织氧化利用的过程
脂肪动员的过程
主要脂肪酶及蛋白
脂肪组织甘油三酯脂肪酶（ATGL）
激素敏感性甘油三酯脂肪酶（HSL）
甘油一酯脂肪酶
脂滴包被蛋白-1（MGL）
脂解激素
能促进脂肪动员的激素，如胰高血糖素、去甲肾上腺素、ACTH 、 TSH等
抗脂解激素、因子
抑制脂肪动员，如胰岛素、前列腺素E2、烟酸等
甘油三酯分解概述
甘油三酯
脂肪酸（FFA）：由血浆清蛋白运送至全身，主要由心、肝、骨骼肌等摄取利用
甘油：甘油激酶活性高时，甘油可由血液直接运输至肝、肾、肠等组织 甘油激酶活性低时，甘油由血液直接运输到脂肪细胞、骨骼肌等组织
甘油转变为3-磷酸甘油后被利用
甘油：甘油激酶活性高时，甘油可由血液直接运输至肝、肾、肠等组织 甘油激酶活性低时，甘油由血液直接运输到脂肪细胞、骨骼肌等组织
β-氧化是脂肪酸分解的核心过程
1904年，努珀采用不能被机体分解的苯基标记脂肪酸ω-甲基，喂养犬，检测尿液中的代谢产物。 发现: 不论碳链长短，如果标记脂肪酸碳原子是偶数，尿中排出苯乙酸；如果标记脂肪酸碳原子是奇数，尿中排出苯甲酸 据此，努珀提出脂肪酸在体内氧化分解从羧基端β-碳原子开始，每次断裂2个碳原子，即“β-氧化学说”
β-氧化的基本过程
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
主要过程 （1）（2）（3）（4）
（1）脂肪酸活化 → 脂酰CoA
脂肪酸的活化形式为脂酰CoA（胞液）
脂酰CoA合成酶存在于内质网及线粒体外膜上
（2）脂酰基进入线粒体
脂酰CoA经肉碱转运进入线粒体
肉碱脂酰转移酶Ⅰ是脂酸β-氧化的关键酶
存在于线粒体外膜的肉碱脂酰转移酶Ⅰ催化脂酰CoA和肉碱合成脂酰肉碱， 在肉碱-脂酰肉碱转位酶的作用下通过内膜进入线粒体基质
（3）脂酰CoA的β-氧化 （4）三羧酸循环和氧化磷酸化
脂酰CoA分解产生乙酰CoA、FADH2、NADH
①脱氢生成烯脂酰CoA：脂酰CoA脱氢酶
②加水生成羟脂酰CoA：烯酰CoA水化酶
③再脱氢生成β-酮脂酰CoA：L-β-羟脂酰CoA脱氢酶
④硫解产生乙酰CoA：β-酮硫解酶
经过上述四种反应，生成的乙酰CoA主要在线粒体通过三羧酸循环彻底氧化 在肝，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
脂肪酸氧化是机体ATP的重要来源
每分子乙酰CoA产生10个ATP,每分子FADH2产生1.5分子ATP， 每分子NADH产生2.5分子ATP
软脂酸 16C
β氧化次数=乙酰CoA分子数-1 乙酰CoA分子数=饱和脂肪酸的碳原子数/2
硬脂酸
硬脂酸有18个饱和碳原子
不同的脂肪酸还有不同的氧化方式（自学）
不饱和脂肪酸β-氧化需转变构型
超长链脂肪酸需先在过氧化酶体氧化成较短碳链脂肪酸
丙酰CoA转变为琥珀酰CoA进行氧化
脂肪酸氧化还可从远侧甲基端进行
脂肪酸在肝氧化分解时可产生酮体
概述
脂肪酸（FFA）经β氧化生成的乙酰CoA在肝外组织中能彻底氧化，而 在肝细胞中因具有活性较强的合成酮体的酶系，大多数转变为酮体
酮体是肝脏FFA代谢特有的中间产物，包括 乙酰乙酸（30％）+ β-羟丁酸（70％）+ 丙酮（微量）
血浆水平：0.03~0.5mmol/L (0.3~5mg/dl)
过程
酮体在肝脏合成 以乙酰CoA为原料，在肝线粒体 由酮体合成酶系催化完成
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合酶
HMG-CoA裂解产生乙酰乙酸：HMG-CoA裂解酶
乙酰乙酸还原成β-羟丁酸：β-羟丁酸脱氢酶 少量乙酰乙酸转化成丙酮
酮体在肝外组织氧化利用
乙酰乙酸的利用需要先活化
途径①：在心、肾、脑及骨骼肌线粒体，由琥珀酰CoA转硫酶催化生成乙酰乙酰CoA
途径②：在心、肾、脑线粒体，由乙酰乙酸硫激酶催化，直接活化生成乙酰乙酰CoA
乙酰乙酰CoA硫解生成乙酰CoA：由乙酰乙酰CoA硫解酶（心、肾、脑、 及骨骼肌线粒体）催化
酮体是肝脏向肝外组织输出能量的重要形式
酮体是肝脏输出能源的一种形式
酮体可通过血脑屏障和肌组织的毛细血管，是心肌，脑组织的重要能源
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“肝内生成，肝外利用”
酮体生成受多种因素调节
餐食状态影响酮体生成（主要通过激素的作用）
糖代谢影响酮体生成
丙二酸单酰CoA抑制酮体生成
总结
酮体：肝内生成，肝外利用
酮体合成的部位: 肝脏线粒体
酮体合成的原料：乙酰CoA
利用：肝外组织（心、肾、脑、骨骼肌等）线粒体
酮体分解生成的产物：乙酰CoA
不同来源脂肪酸在不同器官以不同的途径合成甘油三酯（自学）
合成主要场所
肝脏合成能力最强 : 肝内质网合成的TG，组成VLDL入血
脂肪组织: 主要以葡萄糖为原料合成脂肪，也利用CM或VLDL中的FA合成脂肪, 也是脂肪酸主要的储存场所
小肠粘膜：利用脂肪消化产物再合成脂肪
合成原料
甘油和脂酸主要来自于葡萄糖代谢
CM中的FFA（来自食物脂肪）
合成基本过程
甘油一酯途径（小肠粘膜细胞）
脂肪酸活化成脂酰CoA
甘油一酯途径以甘油一酯为起始物
在小肠黏膜细胞进行
以脂酰CoA酯化甘油一酯合成甘油三酯
甘油二酯途径（肝、脂肪细胞）
脂肪酸活化成脂酰CoA
甘油二酯途径以3-磷酸甘油为起始物
在肝细胞及脂肪细胞进行
脂酰CoA先后酯化3-磷酸甘油和甘油二酯→合成甘油三酯
注意
3-磷酸甘油主要来自糖代谢
肝、肾等组织: 含有甘油激酶，可利用游离甘油
脂肪细胞：缺乏甘油激酶，不能直接利用甘油合成甘油三酯
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催化下合成
合成部位:细胞质
组织：肝（主要）、肾、脑、肺、乳腺及脂肪等
亚细胞：胞液（主要合成16碳的软脂酸)，肝线粒体，内质网（碳链延长）
合成原料：乙酰CoA、ATP、HCO3-、NADPH、Mn2+
乙酰CoA的主要来源
葡萄糖（主要）→乙酰CoA
乙酰CoA全部在线粒体内产生，通过柠檬酸-丙酮酸循环出线粒体，进入胞液
氨基酸→乙酰CoA
NADPH的来源
磷酸戊糖途径（主要来源）
胞液中苹果酸酶催化的反应
软脂酸合成过程：胞液中
乙酰CoA合成丙二酸单酰CoA（丙二酰CoA）
乙酰CoA羧化酶 是脂肪酸合成的关键酶，其辅基是生物素，Mn2+是其激活剂
该酶有两种存在形式，无活性单体分子质量约4万；有活性多聚体通常由10~20个单体线状排列构成，分子质量60万~80万，活性为单体的10~20倍
酶活性调节
柠檬酸、异柠檬酸可使此酶发生别构激活——由单体聚合成多聚体； 软脂酰CoA及其他长链脂酰CoA可使多聚体解聚成单体，别构抑制该酶活性
乙酰CoA羧化酶还可在一种AMP激活的蛋白激酶催化下发生酶蛋白磷酸化而失活 胰高血糖素能激活AMPK，抑制乙酰CoA羧化酶活性； 胰岛素通过蛋白磷酸酶的去磷酸化作用，使磷酸化的乙酰CoA羧化酶脱磷酸恢复活性
高糖膳食可促进乙酰CoA羧化酶蛋白合成，增加酶活性
脂酸合成
从乙酰CoA及丙二酸单酰CoA合成长链脂肪酸，是一个重复加成过程， 每次延长2个碳原子。各种生物合成脂肪酸的过程基本相似
脂肪酸合酶复合体：7种酶蛋白活性都在一条多肽链上，属多功能酶
大肠杆菌由6种酶蛋白和一个脂酰基载体蛋白（ACP)聚合在一起构成多酶体系， 由一个基因编码；有活性的酶为两相同亚基首尾相连组成的二聚体
软脂酸的合成过程（书p155)
底物进入
乙酰CoA→CE-S-乙酰基（缩合酶） 丙二酸单酰CoA→ACP-S-丙二酸单酰基
转位
丁酰基由E2-泛-SH（ACP上)转移至 E1-半胱-SH（CE上）
经7轮循环反应，每次加上一个丙二酸单酰基，增加两个碳原子， 最终释出软脂肪酸（16C）
软脂酸合成的总反应
软脂酸延长可在内质网和线粒体进行（自学）
在内质网中的延长
以丙二酸单酰CoA为二碳单位供体，合成过程类似软脂酸合成，但脂酰基连在CoASH上进行反应，可延长至24碳，以18碳硬脂酸为最多
在线粒体中的延长
以乙酰CoA为二碳单位供体，由 NADPH+H+供氢，过程与β-氧化的逆反应基本相似，需α-β烯酰还原酶，可延长至24碳或26碳，以硬脂酸最多
不饱和脂肪酸合成需多种去饱和酶催化（自学）
植物
含△9，△12及△15去饱和酶，能合成△9 以上多不饱和脂肪酸
人体
缺乏△9以上去饱和酶，只能合成软油酸和油酸单不饱和脂肪酸， 多不饱和脂肪酸只能从食物（特别植物油脂）摄取
脂肪酸合成受代谢物和激素调节（自学）
代谢物改变原料供应量和乙酰CoA羧化酶活性调节脂肪酸合成
乙酰CoA羧化酶的别构调节物
抑制剂：软脂酰CoA及其他长链脂酰CoA
进食糖类而糖代谢加强，NADPH及乙酰CoA供应增多，异柠檬酸及柠檬酸堆积，有利于脂酸的合成。大量进食糖类也能增强各种合成脂肪有关的酶活性从而使脂肪合成增加
激活剂：柠檬酸、异柠檬酸
胰岛素是调节脂肪酸合成的主要激素
乙酰CoA羧化酶的共价调节
胰岛素：通过磷蛋白磷酸酶，使之去磷酸化而复活
胰高血糖素：激活AMPK，使之磷酸化而失活
脂肪酸合酶可作为药物治疗的靶点
脂肪酸合酶（复合体组分）在很多肿瘤高表达。动物研究证明，脂肪酸合酶抑制剂可明显减缓肿瘤生长，减轻体重，是极有潜力的抗肿瘤和抗肥胖的候选药物
血浆脂蛋白及其代谢
血脂是血浆所有脂质的统称
血浆所含脂类统称血脂，包括：甘油三酯、磷脂、胆固醇、胆固醇酯以及游离脂肪酸
来源:外源性——从食物中摄取 内源性——肝、脂肪细胞及其他组织合成后释放入血
血浆脂蛋白是血脂的运输及代谢形式 血脂与血浆中的蛋白质结合，以脂蛋白形式而运输
血浆脂蛋白可用电泳法和超速离心法分类
电泳法可将脂蛋白分为α-脂蛋白、 前β-脂蛋白、β-脂蛋白及乳糜微粒4类
超速离心法：血浆在一定密度的盐溶液中超速离心，根据密度不同，可分为四类乳糜 微粒、极低密度脂蛋白、低密度脂蛋白、高密度脂蛋白
血浆脂蛋白的分类、性质、组成及功能
血浆脂蛋白是脂质与蛋白质的复合体
血浆脂蛋白中的蛋白质部分称为载脂蛋白
种类（20多种）：apo A: AⅠ、AⅡ、AⅣ 、AV apo B: B100、B48 apo C: CⅠ、CⅡ、CⅢ、CⅣ apo D apo E
功能
结合和转运脂质，稳定脂蛋白的结构
载脂蛋白可参与脂蛋白受体的识别
AⅠ识别HDL受体 B100，E 识别LDL受体
载脂蛋白可调节脂蛋白代谢关键酶活性
脂蛋白代谢关键酶的性质、分布及功能
不同脂蛋白具有相似基本结构
脂蛋白多以疏水性较强的TG及胆固醇酯(CE)为内核
具双亲性的载脂蛋白、磷脂、游离胆固醇，以单分子 层借其疏水基团与内核相连，极性基团朝外，与血浆接触
不同来源脂蛋白具有不同功能和代谢途径
CM ：十二指肠，空肠细胞 运输外源性甘油三酯及胆固醇的主要形式
VLDL：肝细胞 运输内源性甘油三酯的主要形式 空腹血浆中甘油三酯的水平主要反应在VLDL的含量上
LDL：肝细胞、血浆 转运肝合成的内源性胆固醇的主要形式 LDL是正常人空腹血浆中的主要脂蛋白
HDL：肝细胞，小肠细胞、血浆 将胆固醇从肝外组织转运到肝进行代谢
血浆脂蛋白代谢紊乱导致脂蛋白异常血症
高脂蛋白血症
诊断标准
分类
按脂蛋白及血脂改变分六型
按病因分
胆固醇代谢
概述
胆固醇结构
固醇共同结构：环戊烷多氢菲
胆固醇在体内含量及分布
含量： 约140克
存在形式：游离胆固醇（FC)、胆固醇酯(CE)
分布：广泛分布于全身各组织中, 大约 ¼ 分布在脑、神经组织； 肝、肾、肠等内脏、皮肤、脂肪组织中也较多； 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
胆固醇的生理功能
是生物膜的基本结构成分，是决定生物膜性质的重要分子
可转化为胆汁酸、类固醇激素及维生素D等有重要生物学功能的固醇化合物
机体利用乙酰CoA合成胆固醇
人体所需的胆固醇部分来自动物性食物，但主要由机体自身合成
肝是胆固醇合成的主要场所
除成年动物的脑组织和成熟红细胞外，几乎全身各组织都可以 合成胆固醇，每天合成量为1g 左右。以肝脏、小肠合成为主
细胞定位：胞质、光面内质网膜
乙酰CoA和NADPH是胆固醇合成的基本原料
乙酰CoA通过柠檬酸-丙酮酸循环出线粒体
胆固醇合成基本过程
甲羟戊酸的合成：由乙酰CoA合成甲羟戊酸
鲨烯的合成：甲羟戊酸经15碳化合物转变为30碳的多烯烃——鲨烯
胆固醇的合成：鲨烯环化为羊毛固醇再变为胆固醇
胆固醇合成通过HMG -CoA还原酶调节 关键酶——HMG-CoA还原酶
酶的活性具有昼夜节律性 (午夜最高，中午最低）
别构调节，化学修饰调节和酶含量调节：可被磷酸化而失活，脱磷酸可恢复活性
胆固醇的反馈调节： 影响合成的主要因素
激素：胰岛素、甲状腺素能诱导酶的合成
饥饿与饱食：饥饿与禁食可抑制肝合成胆固醇 摄取高糖、高饱和脂肪膳食后，胆固醇的合成增加
转化为胆汁酸是胆固醇的主要去路
转变为胆汁酸 这是胆固醇在体内代谢的最主要去路
转变为类固醇激素：肾上腺皮质细胞
转化为维生素D3
参与生物膜的合成
总结
磷脂代谢
概述
含磷酸的脂类统称为磷脂
按化学组成特征，分为甘油磷脂和鞘磷脂 甘油磷脂 : 由甘油构成 鞘磷脂 : 由鞘氨醇构成
甘油磷脂的组成、分类及结构
组成：甘油、脂酸、磷酸、含N化合物等
结构
磷脂的生理功能
磷脂构成生物膜的重要部分
磷脂酰肌醇是第二信使的前体
二软脂酰磷脂酰胆碱是肺表面活性物质，可降低肺泡表面张力
磷脂酸是甘油磷脂合成的重要中间产物
甘油磷脂合成的原料来自糖、脂和氨基酸代谢
合成部位：全身各组织内质网，肝、肾、肠等组织最活跃
合成原料:脂肪酸、甘油、磷酸盐、胆碱 、丝氨酸、肌醇、ATP、CTP 等
CTP在磷脂合成中的重要作用: 合成CDP-胆碱/乙醇胺/甘油二酯
甘油磷脂合成有两条途径 甘油磷脂的合成在内质网膜外侧面进行
甘油二酯合成途径
CDP-甘油二酯合成途径
甘油磷脂由磷脂酶催化降解
神经鞘磷脂合成的重要中间产物是鞘磷脂
鞘氨醇的合成
合成部位：全身各细胞内质网，脑组织最活跃
合成原料：软脂酰CoA、丝氨酸、磷酸吡哆醛NADPH+H+及FADH2
神经鞘磷脂的合成
神经鞘磷脂在神经鞘磷脂酶催化下降解
神经鞘磷脂酶 (属于PLC类)--脑、肝、肾、脾等细胞溶酶体中
脂质代谢
脂质的构成、功能及分析
脂质是种类繁多、结构复杂的一类大分子物质
脂类概述
脂类是脂肪和类脂的总称，不溶于水而溶于有机溶剂
脂类
脂肪
又称三脂酰甘油或甘油三酯(TG)
类脂
胆固醇(Ch)
胆固醇酯(ChE)
磷脂(PL)
糖脂(GL)
脂类物质的基本构成
甘油三酯
甘油磷脂
鞘磷脂
鞘糖脂
胆固醇酯
脂酸主要根据其碳链长度和饱和度分类
碳链长度
碳链长度≤10的脂酸称为短链脂酸
将碳链长度≥20的脂酸称为长链脂酸
饱和度 饱和脂酸的碳链不含双键 不饱和脂酸的碳链含有一个或一个以上双键
单不饱和脂酸
多不饱和脂酸
游离脂肪酸 简称“脂酸”
包括饱和脂酸，不饱和脂酸
不饱和脂酸——机体自身不能合成，必须由食物提供，是动物不可缺少的营养素， 故称为“营养必需脂酸”，包括亚油酸、亚麻酸和花生四烯酸
它们是前列腺素、血栓烷及白三烯等生理活性物质的前体
脂酸的系统命名法遵循有机酸命名的原则
系统命名法：标示脂酸的碳原子数即碳链长度和双键的位置
△编码体系：从脂酸的羧基碳起计算碳原子的顺序
ω或n编码体系：从脂酸的甲基碳起计算其碳原子顺序——哺乳动物按照这样
脂类的分类、含量、分布及生理功能
脂质具有多种复杂的生物学功能
脂质组分的复杂性决定了脂质分析技术的复杂性
脂质的消化与吸收
胆汁酸盐协助脂质消化酶消化食物脂质
胆汁酸盐有较强乳化作用
小肠上段是脂质消化的主要场所
吸收的脂质经再合成进入血液循环
脂质及其消化产物主要在十二指肠下段和空肠上段吸收
脂质消化吸收在维持机体脂质平衡中具有重要作用
自学
甘油三酯代谢
甘油三酯氧化分解产生大量ATP
甘油三酯（TG）分解代谢从脂肪动员开始
定义 ：脂肪动员是指储存在脂肪细胞中的脂肪，在脂肪酶作用下 逐步水解释放脂肪酸（FFA）及甘油供其他组织氧化利用的过程
脂肪动员的过程
主要脂肪酶及蛋白
脂肪组织甘油三酯脂肪酶（ATGL）
激素敏感性甘油三酯脂肪酶（HSL）
甘油一酯脂肪酶
脂滴包被蛋白-1（MGL）
脂解激素
能促进脂肪动员的激素，如胰高血糖素、去甲肾上腺素、ACTH 、 TSH等
抗脂解激素、因子
抑制脂肪动员，如胰岛素、前列腺素E2、烟酸等
甘油三酯分解概述
甘油三酯
脂肪酸（FFA）：由血浆清蛋白运送至全身，主要由心、肝、骨骼肌等摄取利用
甘油：甘油激酶活性高时，甘油可由血液直接运输至肝、肾、肠等组织 甘油激酶活性低时，甘油由血液直接运输到脂肪细胞、骨骼肌等组织
甘油转变为3-磷酸甘油后被利用
甘油：甘油激酶活性高时，甘油可由血液直接运输至肝、肾、肠等组织 甘油激酶活性低时，甘油由血液直接运输到脂肪细胞、骨骼肌等组织
β-氧化是脂肪酸分解的核心过程
1904年，努珀采用不能被机体分解的苯基标记脂肪酸ω-甲基，喂养犬，检测尿液中的代谢产物。 发现: 不论碳链长短，如果标记脂肪酸碳原子是偶数，尿中排出苯乙酸；如果标记脂肪酸碳原子是奇数，尿中排出苯甲酸 据此，努珀提出脂肪酸在体内氧化分解从羧基端β-碳原子开始，每次断裂2个碳原子，即“β-氧化学说”
β-氧化的基本过程
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
主要过程 （1）（2）（3）（4）
（1）脂肪酸活化 → 脂酰CoA
脂肪酸的活化形式为脂酰CoA（胞液）
脂酰CoA合成酶存在于内质网及线粒体外膜上
（2）脂酰基进入线粒体
脂酰CoA经肉碱转运进入线粒体
肉碱脂酰转移酶Ⅰ是脂酸β-氧化的关键酶
存在于线粒体外膜的肉碱脂酰转移酶Ⅰ催化脂酰CoA和肉碱合成脂酰肉碱， 在肉碱-脂酰肉碱转位酶的作用下通过内膜进入线粒体基质
（3）脂酰CoA的β-氧化 （4）三羧酸循环和氧化磷酸化
脂酰CoA分解产生乙酰CoA、FADH2、NADH
①脱氢生成烯脂酰CoA：脂酰CoA脱氢酶
②加水生成羟脂酰CoA：烯酰CoA水化酶
③再脱氢生成β-酮脂酰CoA：L-β-羟脂酰CoA脱氢酶
④硫解产生乙酰CoA：β-酮硫解酶
经过上述四种反应，生成的乙酰CoA主要在线粒体通过三羧酸循环彻底氧化 在肝，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
脂肪酸氧化是机体ATP的重要来源
每分子乙酰CoA产生10个ATP,每分子FADH2产生1.5分子ATP， 每分子NADH产生2.5分子ATP
软脂酸 16C
β氧化次数=乙酰CoA分子数-1 乙酰CoA分子数=饱和脂肪酸的碳原子数/2
硬脂酸
硬脂酸有18个饱和碳原子
不同的脂肪酸还有不同的氧化方式（自学）
不饱和脂肪酸β-氧化需转变构型
超长链脂肪酸需先在过氧化酶体氧化成较短碳链脂肪酸
丙酰CoA转变为琥珀酰CoA进行氧化
脂肪酸氧化还可从远侧甲基端进行
脂肪酸在肝氧化分解时可产生酮体
概述
脂肪酸（FFA）经β氧化生成的乙酰CoA在肝外组织中能彻底氧化，而 在肝细胞中因具有活性较强的合成酮体的酶系，大多数转变为酮体
酮体是肝脏FFA代谢特有的中间产物，包括 乙酰乙酸（30％）+ β-羟丁酸（70％）+ 丙酮（微量）
血浆水平：0.03~0.5mmol/L (0.3~5mg/dl)
过程
酮体在肝脏合成 以乙酰CoA为原料，在肝线粒体 由酮体合成酶系催化完成
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合酶
HMG-CoA裂解产生乙酰乙酸：HMG-CoA裂解酶
乙酰乙酸还原成β-羟丁酸：β-羟丁酸脱氢酶 少量乙酰乙酸转化成丙酮
酮体在肝外组织氧化利用
乙酰乙酸的利用需要先活化
途径①：在心、肾、脑及骨骼肌线粒体，由琥珀酰CoA转硫酶催化生成乙酰乙酰CoA
途径②：在心、肾、脑线粒体，由乙酰乙酸硫激酶催化，直接活化生成乙酰乙酰CoA
乙酰乙酰CoA硫解生成乙酰CoA：由乙酰乙酰CoA硫解酶（心、肾、脑、 及骨骼肌线粒体）催化
酮体是肝脏向肝外组织输出能量的重要形式
酮体是肝脏输出能源的一种形式
酮体可通过血脑屏障和肌组织的毛细血管，是心肌，脑组织的重要能源
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“肝内生成，肝外利用”
酮体生成受多种因素调节
餐食状态影响酮体生成（主要通过激素的作用）
糖代谢影响酮体生成
丙二酸单酰CoA抑制酮体生成
总结
酮体：肝内生成，肝外利用
酮体合成的部位: 肝脏线粒体
酮体合成的原料：乙酰CoA
利用：肝外组织（心、肾、脑、骨骼肌等）线粒体
酮体分解生成的产物：乙酰CoA
不同来源脂肪酸在不同器官以不同的途径合成甘油三酯（自学）
合成主要场所
肝脏合成能力最强 : 肝内质网合成的TG，组成VLDL入血
脂肪组织: 主要以葡萄糖为原料合成脂肪，也利用CM或VLDL中的FA合成脂肪, 也是脂肪酸主要的储存场所
小肠粘膜：利用脂肪消化产物再合成脂肪
合成原料
甘油和脂酸主要来自于葡萄糖代谢
CM中的FFA（来自食物脂肪）
合成基本过程
甘油一酯途径（小肠粘膜细胞）
脂肪酸活化成脂酰CoA
甘油一酯途径以甘油一酯为起始物
在小肠黏膜细胞进行
以脂酰CoA酯化甘油一酯合成甘油三酯
甘油二酯途径（肝、脂肪细胞）
脂肪酸活化成脂酰CoA
甘油二酯途径以3-磷酸甘油为起始物
在肝细胞及脂肪细胞进行
脂酰CoA先后酯化3-磷酸甘油和甘油二酯→合成甘油三酯
注意
3-磷酸甘油主要来自糖代谢
肝、肾等组织: 含有甘油激酶，可利用游离甘油
脂肪细胞：缺乏甘油激酶，不能直接利用甘油合成甘油三酯
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催化下合成
合成部位:细胞质
组织：肝（主要）、肾、脑、肺、乳腺及脂肪等
亚细胞：胞液（主要合成16碳的软脂酸)，肝线粒体，内质网（碳链延长）
合成原料：乙酰CoA、ATP、HCO3-、NADPH、Mn2+
乙酰CoA的主要来源
葡萄糖（主要）→乙酰CoA
乙酰CoA全部在线粒体内产生，通过柠檬酸-丙酮酸循环出线粒体，进入胞液
氨基酸→乙酰CoA
NADPH的来源
磷酸戊糖途径（主要来源）
胞液中苹果酸酶催化的反应
软脂酸合成过程：胞液中
乙酰CoA合成丙二酸单酰CoA（丙二酰CoA）
乙酰CoA羧化酶 是脂肪酸合成的关键酶，其辅基是生物素，Mn2+是其激活剂
该酶有两种存在形式，无活性单体分子质量约4万；有活性多聚体通常由10~20个单体线状排列构成，分子质量60万~80万，活性为单体的10~20倍
酶活性调节
柠檬酸、异柠檬酸可使此酶发生别构激活——由单体聚合成多聚体； 软脂酰CoA及其他长链脂酰CoA可使多聚体解聚成单体，别构抑制该酶活性
乙酰CoA羧化酶还可在一种AMP激活的蛋白激酶催化下发生酶蛋白磷酸化而失活 胰高血糖素能激活AMPK，抑制乙酰CoA羧化酶活性； 胰岛素通过蛋白磷酸酶的去磷酸化作用，使磷酸化的乙酰CoA羧化酶脱磷酸恢复活性
高糖膳食可促进乙酰CoA羧化酶蛋白合成，增加酶活性
脂酸合成
从乙酰CoA及丙二酸单酰CoA合成长链脂肪酸，是一个重复加成过程， 每次延长2个碳原子。各种生物合成脂肪酸的过程基本相似
脂肪酸合酶复合体：7种酶蛋白活性都在一条多肽链上，属多功能酶
大肠杆菌由6种酶蛋白和一个脂酰基载体蛋白（ACP)聚合在一起构成多酶体系， 由一个基因编码；有活性的酶为两相同亚基首尾相连组成的二聚体
软脂酸的合成过程（书p155)
底物进入
乙酰CoA→CE-S-乙酰基（缩合酶） 丙二酸单酰CoA→ACP-S-丙二酸单酰基
转位
丁酰基由E2-泛-SH（ACP上)转移至 E1-半胱-SH（CE上）
经7轮循环反应，每次加上一个丙二酸单酰基，增加两个碳原子， 最终释出软脂肪酸（16C）
软脂酸合成的总反应
软脂酸延长可在内质网和线粒体进行（自学）
在内质网中的延长
以丙二酸单酰CoA为二碳单位供体，合成过程类似软脂酸合成，但脂酰基连在CoASH上进行反应，可延长至24碳，以18碳硬脂酸为最多
在线粒体中的延长
以乙酰CoA为二碳单位供体，由 NADPH+H+供氢，过程与β-氧化的逆反应基本相似，需α-β烯酰还原酶，可延长至24碳或26碳，以硬脂酸最多
不饱和脂肪酸合成需多种去饱和酶催化（自学）
植物
含△9，△12及△15去饱和酶，能合成△9 以上多不饱和脂肪酸
人体
缺乏△9以上去饱和酶，只能合成软油酸和油酸单不饱和脂肪酸， 多不饱和脂肪酸只能从食物（特别植物油脂）摄取
脂肪酸合成受代谢物和激素调节（自学）
代谢物改变原料供应量和乙酰CoA羧化酶活性调节脂肪酸合成
乙酰CoA羧化酶的别构调节物
抑制剂：软脂酰CoA及其他长链脂酰CoA
进食糖类而糖代谢加强，NADPH及乙酰CoA供应增多，异柠檬酸及柠檬酸堆积，有利于脂酸的合成。大量进食糖类也能增强各种合成脂肪有关的酶活性从而使脂肪合成增加
激活剂：柠檬酸、异柠檬酸
胰岛素是调节脂肪酸合成的主要激素
乙酰CoA羧化酶的共价调节
胰岛素：通过磷蛋白磷酸酶，使之去磷酸化而复活
胰高血糖素：激活AMPK，使之磷酸化而失活
脂肪酸合酶可作为药物治疗的靶点
脂肪酸合酶（复合体组分）在很多肿瘤高表达。动物研究证明，脂肪酸合酶抑制剂可明显减缓肿瘤生长，减轻体重，是极有潜力的抗肿瘤和抗肥胖的候选药物
血浆脂蛋白及其代谢
血脂是血浆所有脂质的统称
血浆所含脂类统称血脂，包括：甘油三酯、磷脂、胆固醇、胆固醇酯以及游离脂肪酸
来源:外源性——从食物中摄取 内源性——肝、脂肪细胞及其他组织合成后释放入血
血浆脂蛋白是血脂的运输及代谢形式 血脂与血浆中的蛋白质结合，以脂蛋白形式而运输
血浆脂蛋白可用电泳法和超速离心法分类
电泳法可将脂蛋白分为α-脂蛋白、 前β-脂蛋白、β-脂蛋白及乳糜微粒4类
超速离心法：血浆在一定密度的盐溶液中超速离心，根据密度不同，可分为四类乳糜 微粒、极低密度脂蛋白、低密度脂蛋白、高密度脂蛋白
血浆脂蛋白的分类、性质、组成及功能
血浆脂蛋白是脂质与蛋白质的复合体
血浆脂蛋白中的蛋白质部分称为载脂蛋白
种类（20多种）：apo A: AⅠ、AⅡ、AⅣ 、AV apo B: B100、B48 apo C: CⅠ、CⅡ、CⅢ、CⅣ apo D apo E
功能
结合和转运脂质，稳定脂蛋白的结构
载脂蛋白可参与脂蛋白受体的识别
AⅠ识别HDL受体 B100，E 识别LDL受体
载脂蛋白可调节脂蛋白代谢关键酶活性
脂蛋白代谢关键酶的性质、分布及功能
不同脂蛋白具有相似基本结构
脂蛋白多以疏水性较强的TG及胆固醇酯(CE)为内核
具双亲性的载脂蛋白、磷脂、游离胆固醇，以单分子 层借其疏水基团与内核相连，极性基团朝外，与血浆接触
不同来源脂蛋白具有不同功能和代谢途径
CM ：十二指肠，空肠细胞 运输外源性甘油三酯及胆固醇的主要形式
VLDL：肝细胞 运输内源性甘油三酯的主要形式 空腹血浆中甘油三酯的水平主要反应在VLDL的含量上
LDL：肝细胞、血浆 转运肝合成的内源性胆固醇的主要形式 LDL是正常人空腹血浆中的主要脂蛋白
HDL：肝细胞，小肠细胞、血浆 将胆固醇从肝外组织转运到肝进行代谢
血浆脂蛋白代谢紊乱导致脂蛋白异常血症
高脂蛋白血症
诊断标准
分类
按脂蛋白及血脂改变分六型
按病因分
胆固醇代谢
概述
胆固醇结构
固醇共同结构：环戊烷多氢菲
胆固醇在体内含量及分布
含量： 约140克
存在形式：游离胆固醇（FC)、胆固醇酯(CE)
分布：广泛分布于全身各组织中, 大约 ¼ 分布在脑、神经组织； 肝、肾、肠等内脏、皮肤、脂肪组织中也较多； 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
胆固醇的生理功能
是生物膜的基本结构成分，是决定生物膜性质的重要分子
可转化为胆汁酸、类固醇激素及维生素D等有重要生物学功能的固醇化合物
机体利用乙酰CoA合成胆固醇
人体所需的胆固醇部分来自动物性食物，但主要由机体自身合成
肝是胆固醇合成的主要场所
除成年动物的脑组织和成熟红细胞外，几乎全身各组织都可以 合成胆固醇，每天合成量为1g 左右。以肝脏、小肠合成为主
细胞定位：胞质、光面内质网膜
乙酰CoA和NADPH是胆固醇合成的基本原料
乙酰CoA通过柠檬酸-丙酮酸循环出线粒体
胆固醇合成基本过程
甲羟戊酸的合成：由乙酰CoA合成甲羟戊酸
鲨烯的合成：甲羟戊酸经15碳化合物转变为30碳的多烯烃——鲨烯
胆固醇的合成：鲨烯环化为羊毛固醇再变为胆固醇
胆固醇合成通过HMG -CoA还原酶调节 关键酶——HMG-CoA还原酶
酶的活性具有昼夜节律性 (午夜最高，中午最低）
别构调节，化学修饰调节和酶含量调节：可被磷酸化而失活，脱磷酸可恢复活性
胆固醇的反馈调节： 影响合成的主要因素
激素：胰岛素、甲状腺素能诱导酶的合成
饥饿与饱食：饥饿与禁食可抑制肝合成胆固醇 摄取高糖、高饱和脂肪膳食后，胆固醇的合成增加
转化为胆汁酸是胆固醇的主要去路
转变为胆汁酸 这是胆固醇在体内代谢的最主要去路
转变为类固醇激素：肾上腺皮质细胞
转化为维生素D3
参与生物膜的合成
总结
磷脂代谢
概述
含磷酸的脂类统称为磷脂
按化学组成特征，分为甘油磷脂和鞘磷脂 甘油磷脂 : 由甘油构成 鞘磷脂 : 由鞘氨醇构成
甘油磷脂的组成、分类及结构
组成：甘油、脂酸、磷酸、含N化合物等
结构
磷脂的生理功能
磷脂构成生物膜的重要部分
磷脂酰肌醇是第二信使的前体
二软脂酰磷脂酰胆碱是肺表面活性物质，可降低肺泡表面张力
磷脂酸是甘油磷脂合成的重要中间产物
甘油磷脂合成的原料来自糖、脂和氨基酸代谢
合成部位：全身各组织内质网，肝、肾、肠等组织最活跃
合成原料:脂肪酸、甘油、磷酸盐、胆碱 、丝氨酸、肌醇、ATP、CTP 等
CTP在磷脂合成中的重要作用: 合成CDP-胆碱/乙醇胺/甘油二酯
甘油磷脂合成有两条途径 甘油磷脂的合成在内质网膜外侧面进行
甘油二酯合成途径
CDP-甘油二酯合成途径
甘油磷脂由磷脂酶催化降解
神经鞘磷脂合成的重要中间产物是鞘磷脂
鞘氨醇的合成
合成部位：全身各细胞内质网，脑组织最活跃
合成原料：软脂酰CoA、丝氨酸、磷酸吡哆醛NADPH+H+及FADH2
神经鞘磷脂的合成
神经鞘磷脂在神经鞘磷脂酶催化下降解
神经鞘磷脂酶 (属于PLC类)--脑、肝、肾、脾等细胞溶酶体中