第五章  脂类代谢

 

一、目的要求

熟悉脂类的生理功用,掌握血浆脂蛋白的分类、组成及主要功能,脂肪酸的β­氧化,酮体的生成和氧化。熟悉脂肪酸的合成,了解多不饱和脂酸的重要衍生物。熟悉重要磷脂和甘油磷脂的代谢。

二、主要讲授内容及时间安排50分钟×5)

1.不饱和脂酸的分类及命名  5分钟

2.脂类的消化与吸收  5分钟

3.甘油三酯的合成代谢  15分钟

4. 脂肪的动员  15分钟

5.脂酸的β-氧化  50分钟

6.脂酸的其他氧化方式  15分钟

7.酮体的生成和利用   30分钟

8.脂酸的合成代谢  25分钟

9.磷脂的代谢  20分钟

10.胆固醇代谢  25分钟

11.血浆脂蛋白代谢  40分钟

12.课后小节  5分钟

三、讲授重点:
  1、脂肪酸的氧化
  2、酮体代谢的特点
  3、胆固醇的功能、合成及转化
  4、血浆脂蛋白的功能
四、难点:
  1、脂肪酸的合成代谢
  2、血浆脂蛋白的代谢变化
五、教学法
  1、重点放在脂肪的分解
  2、多媒体内尽量多使用图像,说明代谢变化
  3、启发式、提问式讲授
  4、讲授结束时,5分钟小结重点和难点的部分
  5、布置课外思考题
六、教具
  1、多媒体课件、扬声器材
  2、电插座、粉笔、教鞭、黑板刷、白大衣等
七、授课教师

 

八、授课对象

 

九、授课地点 

 

十、教科书

    周爱儒等主编   生物化学  第六版 北京 人民卫生出版社,2004

十一、主要参考书
  沈同主编.生物化学.第二版,北京:高等教育出版社,1990
十二、讲稿

 

第 五 章   脂 类 代 谢

Chapter 5  Metabolism of Lipid

 

脂 类 (lipids)概 述

1.定义(definition

2.分类(classification

3.脂类物质的基本构成(constitutent

 

   

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

4.脂类的含量、分布及生理功能 

* 必需脂酸(essential fatty acids)——

 亚油酸(linoleic acid)

 亚麻酸(α-linolenic acid)

 花生四烯酸(arachidonic acid)

 

 

 

第 一 节  不饱和脂酸的分类及命名

 

1.不饱和脂酸(Unsaturated Fatty Acids)的分类

                      单不饱和脂酸(monounsaturated Fatty Acids

                      多不饱和脂酸(polyunsaturated fatty acid)

2.不饱和脂酸命名 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

第 二 节  脂类的消化与吸收

 

 

 

 

 

1.脂类的消化(Digestion):条件、部位、消化过程及相应酶

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2.脂类的吸收(Absorption

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

  

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 


 

 

 

 

 

 

 

第三节   甘油三酯的代谢

一、甘油三酯(triglyceride)的合成代谢          

(一)合成部位:肝脏(liver)、脂肪组织(adipose)、小肠粘膜(intestinal mucosa

(二)合成原料

1. 甘油(glycerol)和脂酸(fatty acid)主要来自于葡萄糖代谢

2. CMChylomicron)中的FFA(来自食物脂肪)

(三)合成基本过程

1. 甘油一酯途径(pathway of monoglyceride)(小肠粘膜细胞)

2. 甘油二酯途径(pathway of diglyceride)(肝、脂肪细胞)

二、甘油三酯的分解代谢   

(一) 脂肪的动员(fat mobilization

1.定义 (definition

2.关键酶(key enzyme

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

脂解激素、对抗脂解激素因子

3.脂肪动员过程

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

4.甘油的利用:

 

 

(二)脂酸的β-氧化(β-oxidation):主要器官、氧化方式

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1. 脂酸的活化 (activation of fatty acids): 部位、酶、耗能

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2. 脂酰CoAacyl-CoA)进入线粒体

 

运载工具:肉碱(carnitine

  关键酶:肉碱脂酰转移酶Ⅰ(carnitine-acyl transferaseⅠ)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

3. 脂酸的β氧化(β-oxidation of fatty acid):

1)概念

2)部位

3)基本步骤

4)具体过程

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

4. 脂酸氧化的能量生成

           —— 16碳软脂酸(palmitate)的氧化为例

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2ATP  + 7×(FADH2NADH+ 8´12 129 ATP

     

***1分子软脂酸彻底分解产生129分子ATP

 

 

软脂酸与葡萄糖在体内氧化产生ATP的比较

 

软脂酸

葡萄糖

1mol

129 ATP

38 ATP

100g

50.4 ATP

21.1 ATP

能量利用效率

68%

68%

 

 

(三)脂酸的其他氧化方式

1. 不饱和脂酸的氧化 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2. 过氧化酶体(peroxisome)脂酸氧化   

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

3. 丙酸(propionate)的氧化

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

(四)酮体的生成和利用

酮体(ketone bodies)概念:

乙酰乙酸(acetoacetate)、β-羟丁酸(β-hydroxybutyrate)、丙酮(acetone)

血浆水平:0.03~0.5mmol/L(0.3~5mg/dl)

1. 酮体的生成:器官、部位、原料、关键酶、过程

 

 

                                 

 

 

2. 酮体的利用 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

  

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 


 

 

 

 

 

 

 

3. 酮体生成的生理意义

4. 酮体生成的调节

1) 饱食及饥饿的影响

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2)肝细胞糖原(glycogen)含量及代谢的影响

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

3)丙二酰CoAmalonyl -CoA)抑制脂酰CoA进入线粒体

丙二酰CoA竞争性抑制肉碱脂酰转移酶 I,β氧化减弱,酮体生产减少

 

三、脂酸的合成代谢

(一)软脂酸(palmitate)的合成

1. 合成部位:

2. 合成原料

乙酰CoAATPHCO3﹣、NADPHMn2+  

1)乙酰CoAacetyl-CoA)的主要来源

2NADPH的来源  

  

                                                        柠檬酸-丙酮酸循环(citrate pyruvate cycle)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

3. 软脂酸合成酶系及反应过程

1)丙二酰CoAmalonyl-CoA)的合成:

反应式

关键酶:乙酰CoA羧化酶(acetyl- CoA carboxylase

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2)脂酸合成

** 软脂酸合成酶 (palmitate synthase   

大肠杆菌:有7种酶蛋白,聚合在一起构成多酶体系。

高等动物:7种酶活性都在一条多肽链上,属多功能酶(multifunctional enzyme

 

  

 

 

 

 

 

 

 

 

 


 

三个结构域:底物进入缩合单位、还原单位、软脂酰释放单位

 

 

 

酰基载体蛋白

(acyl carrier protein,ACP)

        

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

**  软脂酸的合成过程

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

  

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 


 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

(二)脂酸碳链的加长(elongation

1.内质网脂酸碳链延长酶体系

2.线粒体酶体系

(三)不饱和脂酸的合成

(四)脂酸合成的调节

1.代谢物的调节作用

当细胞糖含量↑_乙酰CoA↑、ATP_IDH↓、柠檬酸↑_乙酰CoA羧化酶↑↑_丙二酰CoA_ FA合成↑

2.激素的调节作用

饱食,胰岛素↑_乙酰CoA羧化酶(acetyl-CoA carboxylase)、柠檬酸裂解酶(citrate lyase)、脂酸合成酶(fatty acid synthase) 三者含量↑_FA合成↑

 

四、多不饱和脂酸重要衍生物的种类、合成的前体

                                                                                            

                                                                           

 

  


 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

  

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

  

 

 

 

 

 


 

第四节   磷脂的代谢

 

 

                                                                 

 

一、甘油磷脂(phosphoglycerides)的代谢

(一)甘油磷脂的组成、分类及结构

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

  

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 


 

 

 

 

 

 

 

 

(二)甘油磷脂的合成

1.合成部位

2.合成的原料和辅助因子

3.合成基本过程

1)甘油二酯合成途径

2)CDP-甘油二酯(CDP-diacylglycerol)合成途径

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

(三)甘油磷脂的分解(degradation

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

二、鞘磷脂代谢(自学)

 

 

 

 

 

 

第五节   胆固醇代谢

 

 

胆固醇的结构、生理功能、在体内的含量和分布

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

一、胆固醇(cholesterol)的合成

(一)合成部位

(二)合成原料

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

(三)合成基本过程

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2.鲨烯的合成

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

(四)胆固醇合成的调节

1.饥饿与饱食

2.胆固醇

3.激素(hormone

二、胆固醇的转化(transformation

(一)转变为胆汁酸(bile acid)

(二)转化为类固醇激素

(三)转化为7-脱氢胆固醇

 

 

第六节  血浆脂蛋白代谢

 

一、血脂(blood lipid):定义、来源、组成和含量

二、血浆脂蛋白的分类、组成及结构

(一)血浆脂蛋白的分类

1.电泳法(electrophoresis

文本框:  CM     b  前β  α

 

          

 

 2.超速离心法(ultracentrifuge):

(二)血浆脂蛋白的组成

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

(三)脂蛋白(lipoprotein)的结构

 

 

  

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 


 

 

 

 

 

 

 

三、载脂蛋白(apolipoprotein,apo)

四、血浆脂蛋白代谢

(一)乳糜微粒(chylomicron CM

1.来源

 

 

 

 

 

 

 

2.代谢

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

3.功能

 

 

 

(二)极低密度脂蛋白(very low dense lipoproteinVLDL

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

(三)低密度脂蛋白(low dense lipoproteinLDL

 

 

 

  

 

 

 

 

 

 

 


 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

(四)高密度脂蛋白(high dense lipoproteinHDL

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

通过课堂讨论进行小结

 

 

 

十三、复习思考题

1.名词解释:

ketone bodies

  VLDL,

  HSL

β-oxidation

2.简述人体胆固醇的来源和去路

3.简述血浆脂蛋白的分类及其生理功能

4.简述酮体代谢的特点

5.试比较脂肪酸的分解与合成的异同点

6.葡萄糖如何转变成脂肪?