第五章 脂类代谢 Metabolism of Lipids 类脂 脂肪 生物化学与分子生物学教研室 赵 晶

复习上次课　　 甘油三酯的分解代谢　　 脂动员　　 脂酸β-氧化　　 酮体生成与利用　　

　　本次课内容提要　　 归纳　 甘油三酯的合成代谢 磷脂代谢 胆固醇代谢 脂酸、甘油三酯合成　　 说出　 阐述　 合成与转变　　

讲 授 提 纲　　　　　 甘油三酯的合成代谢 磷脂代谢 胆固醇代谢 脂酸、甘油三酯合成　　 合成与转变　　

第二节 甘油三酯代谢(续) 二、甘油三酯的合成代谢——贮能 Metabolism of Triglyceride (cont.) ? 第二节 甘油三酯代谢(续)　 Metabolism of Triglyceride (cont.) 二、甘油三酯的合成代谢——贮能 ? 甘油 ＋ 3 脂酸 ? 饱食时合成　 甘油三酯循环 甘油三酯 ? 思考：何种情况下？

(一) 脂酸的合成 胞液 肝等多种组织 原料 乙酰CoA (线粒体) 进入胞液 丙二酰CoA 图 柠檬酸-丙酮酸循环 乙酰CoA羧化酶 图 (一) 脂酸的合成 胞液 肝等多种组织 原料 乙酰CoA (线粒体) 柠檬酸-丙酮酸循环 图 进入胞液 乙酰CoA羧化酶 图 丙二酰CoA 　每次增加的2C单位　

线 粒 体 膜 胞液 线粒体基质 丙酮酸 丙酮酸 苹果酸 苹果酸 H2O CoA 柠檬酸 柠檬酸 乙酰CoA NADPH+H+ 苹果酸酶 草酰乙酸 草酰乙酸 H2O 乙酰CoA AMP PPi 柠檬酸合酶 ATP柠檬酸裂解酶 ATP CoA CoA 柠檬酸 柠檬酸

乙酰CoA 丙二酰CoA Mn2+ 乙酰CoA羧化酶 ATP ADP HCO3- 丙二酰CoA不断加入至所需长度 饱和脂酸的合成——

乙酰CoA + n丙二酰CoA 饱和脂酸 脂酸合成酶系 7 酶 中文名称 英文名称 缩写 脂酰基载体蛋白 Acyl carrier protein ACP 乙酰CoA-ACP乙酰转移酶 Acetyl-CoA－ACP transacetylase AT 丙二酰CoA-ACP转移酶 Malonyl-CoA－ACP transferase MT β-酮脂酰-ACP合酶 β-Ketoacyl－ACP synthase KS β-酮脂酰-ACP还原酶 β- Ketoacyl－ACP reductase KR β-羟脂酰-ACP脱水酶 β-Hydroxyacyl－ACP dehydratase HD 烯酰-ACP还原酶 Enoyl－ACP reductase ER

脂酸合成酶系的特点 NADPH 供氢 ACP 是酰基载体

乙酰CoA ＋ 7 丙二酰CoA ＋ 14 NADPH ＋14 H+ 缩合 　 CO2 NADPH　 还原 　 还原 　 脱水 　 NADPH　 乙酰CoA ＋ 7 丙二酰CoA ＋ 14 NADPH ＋14 H+ 软脂酸(16C) ＋ 7 CO2 ＋ 6H2O ＋ 8 HSCoA ＋ 14 NADP +

脂酸碳链的延长方式 线粒体 内质网 加入的二碳单位 乙酰CoA 丙二酰CoA 酰基载体 CoA CoA 电子供体 NADPH NADPH 脂酸碳链的延长方式　　 线粒体 　　内质网 加入的二碳单位 乙酰CoA 　　丙二酰CoA 酰基载体 CoA 　　 CoA 电子供体 NADPH 　　 NADPH 特点 β-氧化逆过程 类似脂酸合成

不饱和脂酸的合成—— 内质网上的去饱和酶催化不饱和键生成 必需脂酸：亚油酸、亚麻酸、花生四烯酸 前列腺素、血栓烷、白三烯的前体　

环氧合酶 (COX) 花生四烯酸 前列腺素 解热镇痛 胃肠损伤 COX-2 (病理性) COX-1 (生理性) 阿司匹林 (乙酰水杨酸) 花生四烯酸　 前列腺素　 阿司匹林 (乙酰水杨酸)　　 　　 COX 抑制剂　　 前列腺素：炎症介质；生理性物质　　　 （胃肠道穿孔、溃疡、出血) 解热镇痛　　 胃肠损伤　　 COX-2 (病理性)　　 COX-1 (生理性)　　

特异性 COX2 抑制剂诞生　　　　 万络(默沙东公司,1999) 　 西乐葆(辉瑞公司,1998) 　

万络事件 服用万络 18 个月后 心血管患病危险增加！ 2004 年万络退市 COX-2 生理性 COX-1 病理性 解热镇痛 胃肠损伤 万络事件　　　　 服用万络 18 个月后 　　心血管患病危险增加！　　 2004 年万络退市　　　　 COX-2 生理性 COX-1 病理性 解热镇痛　　 胃肠损伤　　 COX-2 (病理性)　　 COX-1 (生理性)　　

脑黄金/深海鱼油——EPA/DPA/DHA 大脑发育　

松果体素又称褪黑素，属于吲哚类 脑黄金不是必需脂酸！

脑白金——“松果体素”　改善睡眠

脂酸合成的调节 乙酰CoA 丙二酰CoA 糖分解代谢增强 胰岛素 乙酰CoA, NADPH, 柠檬酸 图 胰高血糖素 肾上腺素 生长激素 脂分解代谢增强

柠檬酸 异柠檬酸 堆积 溢出线粒体 进入胞浆 ATP 异柠檬酸脱氢酶

小结 脂酸的分解与合成 分解 合成 定位 原料 脂酰CoA (胞液) 乙酰CoA(线粒体) NADPH(胞液) 跨线粒体膜 肉碱穿梭 胞液-线粒体 线粒体-胞液 原料 脂酰CoA (胞液) 乙酰CoA(线粒体) NADPH(胞液) 跨线粒体膜 肉碱穿梭 柠檬酸-丙酮酸循环 增减单位 乙酰CoA 丙二酰CoA 酰基载体 CoA ACP 限速酶 肉碱脂酰转移酶 I 乙酰CoA羧化酶 产物 乙酰CoA FADH2 NADH 软脂酸 意义 供能 储能

(二) 甘油三酯的合成 内质网 肝、脂肪、小肠 (二) 甘油三酯的合成 内质网 肝、脂肪、小肠 原料: α-磷酸甘油 (糖代谢)、 脂酰CoA (内源合成及少量外源) 2. 过程: 甘油二酯途径 (肝、脂肪组织) 甘油一酯途径 (小肠)

甘油二酯途径 (肝、脂肪组织) VLDL 脂酰CoA 转移酶 2CoA 3-磷酸甘油 磷脂酸 磷脂酸 磷酸酶 Pi 脂酰CoA 转移酶 2RCOCoA 3-磷酸甘油 磷脂酸 磷脂酸 磷酸酶 Pi 脂酰CoA 转移酶 CoA R3COCoA 1, 2-甘油二酯 甘油三酯

CM 甘油一酯途径 (小肠) 2RCOCoA 2CoA 脂酰CoA 转移酶 甘油三酯　 （food） 2-甘油一酯　　 甘油三酯　　 （CM）

讲 授 提 纲　　　　　 甘油三酯的合成代谢 磷脂代谢 胆固醇代谢 脂酸、甘油三酯合成　　 合成与转变　　

第三节 磷脂代谢 Metabolism of phospholipids 甘油磷脂 鞘磷脂 生物膜的重要成分 溶于水、非极性溶剂 甘油 FA 第三节 磷脂代谢 Metabolism of phospholipids 甘油磷脂 鞘磷脂 甘油 FA 鞘氨醇 FA　 FA　 Pi X Pi X 生物膜的重要成分 溶于水、非极性溶剂

一、甘油磷脂的合成代谢 内质网 结构通式 细胞膜 CH2 O CH CH2 O C R2 C O R1 P OH X 脑组织 第二信使的前体 一、甘油磷脂的合成代谢 内质网 结构通式 细胞膜 CH2 O CH CH2 O C R2 C O R1 P OH X 脑组织 第二信使的前体 线粒体内膜

(一) 卵磷脂(肝强) 、脑磷脂(脑强)的合成 (一) 卵磷脂(肝强) 、脑磷脂(脑强)的合成 甘油二酯合成途径 磷脂酸 胆碱 / 乙醇胺 FA 甘油 CTP 活化 Pi 甘油二酯 CDP—胆碱 / 乙醇胺 Pi

乙醇胺和胆碱的活化 HOCH2CH2NH2 HOCH2CH2N(CH3)3 OCH2CH2NH2 P OCH2CH2N(CH3)3 P SAM ATP ADP ATP ADP 乙醇胺激酶 胆碱激酶 OCH2CH2NH2 P OCH2CH2N(CH3)3 P 磷酸乙醇胺 磷酸胆碱 CTP:磷酸乙醇胺胞苷转移酶 CTP PPi CTP:磷酸胆碱胞苷转移 酶 CTP PPi CDP-OCH2CH2NH2 CDP-OCH2CH2N(CH3)3 CDP-乙醇胺 CDP-胆碱

(一) 卵磷脂(肝强) 、脑磷脂(脑强)的合成 (一) 卵磷脂(肝强) 、脑磷脂(脑强)的合成 甘油二酯合成途径 磷脂酸 胆碱 / 乙醇胺 FA 甘油 CTP 活化 甘油二酯 CDP—胆碱 / 乙醇胺 Pi 胆碱 /乙醇胺 CMP 卵/脑磷脂 卵磷脂合成障碍　则VLDL合成受阻

(二) 磷脂酰肌醇、心磷脂的合成 心肌 骨骼肌 (二) 磷脂酰肌醇、心磷脂的合成 心肌 骨骼肌 CDP-甘油二酯合成途径 磷脂酸 肌醇 / 磷脂酰甘油 FA 甘油 CTP 活化 CDP CDP-甘油二酯 Pi Pi 肌醇/磷脂 酰甘油 CMP 磷脂酰肌醇 / 二磷脂酰甘油 (心磷脂)

磷脂酶 (phospholipase, PL) 二、甘油磷脂的分解代谢 磷脂酶 (phospholipase, PL) 蛇毒 PLA1 溶血磷脂 2 CH2 CH CH2 O C HO R2 O P OX OH PLB2 O 1 CH2 O C R1 O 2 R2 C O CH O PLD 3 CH2 O P OX PLA2 OH 急性胰腺炎 PLC

急性胰腺炎——PLA2酶原就地激活 O CH2 O CH CH2 O C HO R1 O P OX OH 溶血磷脂 1 CH2 O C R1 PLB1 O 1 CH2 O CH CH2 O C HO R1 O P OX OH 溶血磷脂 1 CH2 O C R1 O 2 R2 C O CH O 3 CH2 O P OX PLA2 OH

讲 授 提 纲　　　　　 甘油三酯的合成代谢 磷脂代谢 胆固醇代谢 脂酸、甘油三酯合成　　 合成与转变　　

第四节 胆固醇代谢 Metabolism of cholesterol 游离胆固醇 神经组织、内分泌腺最多 胆固醇酯 内源合成(主要) 外源吸收(少量) 细胞膜的组分 类固醇物质的前体

一、胆固醇/酯的合成代谢 胞液和内质网 肝为主，脑不能合成，需NADPH 鲨烯 图 线粒体中乙酰CoA 入胞液 HMG-CoA 一、胆固醇/酯的合成代谢 胞液和内质网 肝为主，脑不能合成，需NADPH 图 线粒体中乙酰CoA 入胞液 HMG-CoA 柠檬酸-丙酮酸循环 HMG-CoA 还原酶 限速酶 原料 胆固醇酯 胆固醇 鲨烯 甲基羟戊酸(MVA)

线 粒 体 膜 胞液 线粒体基质 丙酮酸 丙酮酸 苹果酸 苹果酸 H2O CoA 柠檬酸 柠檬酸 乙酰CoA NADPH+H+ 苹果酸酶 草酰乙酸 草酰乙酸 H2O 乙酰CoA AMP PPi 柠檬酸合酶 ATP柠檬酸裂解酶 ATP CoA CoA 柠檬酸 柠檬酸

1分子胆固醇 18 乙酰CoA + 36 ATP + 16 (NADPH+H+) 葡萄糖有氧氧化 葡萄糖经磷酸戊糖途径

胆固醇合成的调节 饱食 胰岛素 甲状腺素 饥饿 胆固醇 胰高血糖素 HMG-CoA还原酶

二、胆固醇在体内的转变与排泄 不能氧化供能! 胆固醇 类固醇激素 胆汁酸 维生素D3 7-脱氢胆固醇 肝 肾上腺皮质 睾丸 胆固醇　 类固醇激素 胆汁酸 肝 肾上腺皮质 睾丸 卵巢 7-脱氢胆固醇　 维生素D3 皮肤 UV　 （与脂类的吸收有关）　 ( 醛固酮, 皮质醇, 雄激素, 雌二醇, 孕酮 )

几种降胆固醇药物　　 消胆胺　 洛伐他汀：抑制HMGCoA还原酶　　　　　　　　消胆胺和降脂宁：与胆盐结合

　　本次课内容要点　　 甘油三酯的合成代谢 磷脂代谢 胆固醇代谢 脂酸、甘油三酯合成　　 合成与转变　　

胆固醇 　　 功　 过　

谢 谢！