第七章  脂质代谢（4学时）

教学大纲：

一、概述：熟悉脂类的概念、包含的种类及生理功能。

二、脂类的消化吸收：掌握必需脂肪酸的概念和种类，了解脂类消化吸收的特点。

三、甘油三酯的代谢：掌握甘油三酯合成原料、合成部位和过程。

（一）、甘油三酯的分解代谢：掌握脂肪动员的概念；长链脂酰CoA进入线粒体的机制；掌握脂肪酸的β-氧化反应过程及能量的生成；掌握酮体概念，熟悉酮体生成与利用的反应过程，掌握酮体生成与利用的意义；了解脂解激素及抗脂解激素的作用，熟悉甘油的氧化途径，了解脂肪酸的其他氧化方式、酮体生成的调节。

（二）、脂肪酸的合成代谢：掌握脂肪酸的合成部位、原料，熟悉脂肪酸的合成酶系；了解反应过程、脂肪酸碳链的加长及不饱和脂肪酸的合成；了解脂肪酸合成的调节。

（三）、熟悉多不饱和脂肪酸的重要衍生物的名称，了解多不饱和脂肪酸衍生物的合成及生理功能。

四、磷脂的代谢：熟悉甘油磷脂的名称、组成、合成所需的原料；了解甘油磷脂的合成过程和降解；了解鞘磷脂的分类及代谢。

五、胆固醇代谢：掌握胆固醇合成的部位、原料、限速酶，熟悉胆固醇结构特点，了解胆固醇合成的调节；掌握胆固醇在体内的转变产物，熟悉体内胆固醇合成主要步骤。

六、血浆脂蛋白代谢：掌握血脂、血浆脂蛋白的概念、血浆脂蛋白的分类、化学组成特点及其功能，以及载脂蛋白的概念，了解载脂蛋白的类型及功能；了解各种血浆脂蛋白的结构特点和代谢途径及血浆脂蛋白代谢异常引起的疾病。

                                                               第七章 脂质代谢

二、名词解释

1.essential fatty acid

2.fat mobilization

3.hormone sensitive lipase

4.ketone bodies

5.lipoprotein lipase

6.plasma lipids

7.phospholipids

8.chyloMicron

9.hyperlipidemia

10.lipids

11.apolipoprotein

12.plasma lipoprotein

答案：

1.必需脂肪酸:机体必需但自身又不能合成或合成量不足,必须靠食物提供的多不饱和脂肪酸。

2.脂肪动员:储存在脂肪细胞中的脂肪在脂肪酶催化下,逐步水解,释放出游离脂肪酸和甘油供其他组织细胞氧化利用的过程。

3.激素敏感脂肪酶(HSL):即脂肪细胞中的三酰甘油脂肪酶,在脂肪动员过程中催化甘油二酯水解成甘油一酯及脂肪酸,它受多种激素调节,是脂肪动员的关键酶。

4.酮体:脂肪酸在肝内经β-氧化后转化形成的中间产物,包括乙酰乙酸、β-羟丁酸和丙酮。 酮体经血液运输至肝外组织氧化利用,是肝向肝外输出能量的一种方式。

5.脂蛋白脂肪酶:分布于骨髓肌、心肌及脂肪等组织毛细血管内皮细胞表面的一种脂肪酶,能催化水解CM和 VLDL中的三酰甘油,释放出甘油和游离脂肪酸供组织细胞摄取利用。

6.血脂:血浆中脂质物质的总称,包括三酰甘油、胆固醇、 胆固醇酯、磷脂和游离脂肪酸等。

7.磷脂:含有一个或多个磷酸基的脂质化合物,是甘油磷脂和鞘磷脂的总称。

8.乳糜微粒(CM): 由小肠黏膜细胞利用消化道摄取的食物脂肪酸再合成三酰甘油后组装形成的一种脂蛋白,经淋巴系统吸收人血,功能是运输外源性三酰甘油和胆固醇。

9.高脂血症:血浆脂质水平异常升高,超过正常范围上限称为高脂血症。目前在临床实践中,高脂血症指血浆胆固醇或(和)三酰甘油的升高超过正常范围的上限,称为高胆固醇血症或高三酰甘油血症。

10.脂质:脂肪和类脂的总称。

11.载脂蛋白: 血浆脂蛋白中的蛋白质部分称为载脂蛋白。

12.血浆脂蛋白:血浆中的TG,PL,TC,CE等与载脂蛋白结合生成的复合体,称为血浆脂蛋白。

三、填空题

1.脂质分为         和      两大类，类脂包括      、        和      。

答案：脂肪 类脂 胆固醇及其酯 磷脂 糖脂

2.        是构成生物膜的重要成分，其中含胆碱的是      、       是线粒体膜的主要脂质

答案：磷脂 卵磷脂 心磷脂

3.脂质消化的主要部位是       ，消化后吸收的主要部位        。

答案：小肠上段 十二指肠下段和空肠上段

4.由3分子乙酰CaA缩合成的        是合成胆固醇和酮体的共同中间产物。该产物既可在内质网经催化合成甲羟戊酸，进而合成胆固醇；又可在线粒体经      催化裂解为酮体。

答案：HMG-CoA    HMG-CoA还原酶 HMG-CoA 裂解酶

5.酮体在        生成，在        被氧化利用，在        及       时酮体生成过多，严重时可导致        中毒。

答案：肝内 肝外 饥饿 糖尿病 酮症酸

6.肝不能利用酮体，是因为缺乏         和        。

答案：乙酰乙酸硫激酶 琥珀酰CoA转硫酶

7.在磷脂合成过程中，胆碱可由食物供,亦可由          及          在体内合成，胆碱及乙醇胺由活化的      及       提供。

答案：丝氨酸 甲硫氨酸   CDP-胆碱   CDP-乙醇胺

8.体内的甘油磷脂主要是        和        。其合成的原料包括        、        、          、         、         和       。

答案：卵磷脂 脑磷脂 甘油 脂肪酸 磷酸盐 胆碱 丝氨酸 肌醇

9.HMG-CoA是体内      和      合成的共同中间化合物。

答案：酮体 胆固醇

10.血浆胆固醇酯化需       催化,组织细胞内胆固醇酯化需       催化。

答案：卵磷脂:胆固醇脂酰转移酶(LCAT)   脂酰-CoA:胆固醇脂酰转移酶(ACAT)

11.血脂包括          、         、         、         及        。它们主要以     形式存在。

答案：三酰甘油 磷脂 胆固醇 胆固醇酯游离脂肪酸 脂蛋白

12.血浆脂蛋白的组成成分是         、        、        和          。

答案：三酰甘油 胆固醇及胆固醇酯 磷脂载脂蛋白

13.LCAT由        合成，在        中发挥作用，激活剂是        。

答案：肝   血浆   Apo AI

14.LPL的主要功能是水解        和        中的三酰甘油。

答案：CM VLDL

15.在小肠大约一半以上的三酰甘油水解成         和           后即被吸收；极少量的经      乳化后被直接吸收。

答案：甘油一酯  游离脂肪酸  胆汁酸盐

四、简答题

1.简述脂肪酸β-氧化的过程及的酶需的酶。

答案：脂肪酸氧化有多条途径,其中最主要的是β-氧化:1、脂肪酸由位于线粒体外膜上的脂酰CoA合成酶催化活化成脂酰CoA;2、脂酰CoA 以肉碱为载体转运进人线粒体,需要肉碱脂酰转移酶I、肉碱脂酰转移酶Ⅱ催化;3、脂酰CoA接下来的氧化过程包括脱氢、加水、再脱氢和硫解4步反应,最终降解成乙酰CoA,由脂酰CoA 脱氢酶、烯酰CoA水化酶、L – β-羟脂酰CoA 脱氢酶、β-酮脂酰CoA硫解酶催化。

2.简述人体胆固醇的来源与去路

答案：人体胆固醇的来源有:1、从食物中摄取;2、机体细胞自身合成。

去路有:1、用于构成细胞膜;2、在肝脏可转化为胆汁酸;3、在性腺、肾上腺皮质可转化成性激素、肾上腺皮质激素;4、在皮肤可转化成维生素D₃;5、还可酯化成胆固醇酯,储存在胞质中。

3、酮体代谢有何特点及生理意义,简述体合成及氧化的过程,糖尿病患者为产生酮症和代谢性酸中毒？

答案：肝内生酮,肝外氧化利用是酮体代谢的特点。生理意义:是肝脏输出能源物质的一种形式。

酮体在肝由乙酰CoA合成。首先由2分子乙酰CoA 缩合成乙酰乙酰CoA,后者在HMG-CoA合酶的催化下生成HMG-CoA,HMG-CoA裂解生成乙酰乙酸和乙酰CoA。乙酰乙酸经β-羟丁酸脱氢酶催化还原生成β-羟丁酸。乙酰乙酸脱羧生成丙酮。严重的糖尿病患者,由于脂肪动员加强,肝内生成的酮体超过肝外组织氧化利用能力,引起血中酮体升高,尿中酮体增多,则称为酮症。由于酮体是一些有机酸,血中过多的酮体,会使血液的pH下降,引起代谢性酸中毒。

4、为什么胆碱缺乏会诱发脂肪肝?

答案：胆碱是合成卵磷脂的重要原料。当胆碱缺乏时,肝内卵磷脂合成减少,因而极低密度脂蛋白(VLDL)合成障碍,肝细胞中三酰甘油不能运出,而且甘油二酯转变为卵磷脂减少,转变为三酰甘油增加,从而使肝脏中三酰甘油堆积,诱发脂肪肝。

5、简述脂质的生理功能。

答案：脂肪的主要生理功能是储能和氧化供能, 脂肪中的必需脂酸是某些生理活性物质的前体;类脂参与生物膜的组成,参与细胞识别和信息传递,以及转化为某些生理活性物质参与物质代谢的调节。

6、简述血脂的来源与去路。

答案：(1)来源:外源性,即从食物摄取的脂类经消化吸收进入血液;内源性,即由肝、脂肪细胞及其他组织合成后释放入血。

(2)去路:氧化分解;进入脂库储存;构成生物膜;转变为其他物质。

7、简述胆汁酸在脂质消化中的作用

答案：胆汁酸盐是较强的乳化剂,能降低油与水相之间的表面张力,使脂肪及胆固醇脂等疏水的脂质乳化成细小微团,增加消化酶对脂质的接触面积,从而有利于脂肪和类脂的消化及吸收。

8.简述游离脂酸进入肝细胞的主要代谢去路。

答案：1、可以合成三酰甘油和磷脂;2、进人线粒体β-氧化生成乙酰CoA,用以彻底氧化和生成酮体。

9.血浆脂蛋白如何分类?

答案：(1)电泳分类法:可分为CM,β-脂蛋白、前β-脂蛋白和α-脂蛋白。

(2)密度分类法:可分为CM,VLDL,LDL和HDL.

10.简述血浆脂蛋白的结构特点

答案：各种血浆脂蛋白具有大致相似的基本结构。疏水性较强的三酰甘油及胆固醇酯均位于脂蛋白的内核,而兼具极性及非极性基团的载 脂蛋白、磷脂及游离胆固醇则以单分子层覆盖于脂蛋白表层,呈球状。

11.载脂蛋白有哪些作用?

答案：(1)结合和转运脂质,稳定脂蛋白结构。

(2)调节脂蛋白代谢关键酶的活性。

(3)参与脂蛋白受体的识别。

五、论述题

1.试述一分子硬脂酸(C18)在体内彻底氧化分解的主要过程及净生成多ATP

答案：(1)硬脂酸的活化:硬脂酸+ATP+CoA-SH→硬脂酰CoA+AMP+PPi(由脂酰CoA合成酶催化)。

(2)硬脂酰基进入线粒体:经肉碱及肉碱脂酰转移酶的作用进入线粒体。肉碱脂酰转移酶I是脂酸氧化的限速酶。

(3)硬脂酰基的β-氧化:在脂酰基的β-碳原子上进行脱氢、加水、再脱氢和硫解的连续反应过程,称为脂酰基的β-氧化。每经上述4步反应产生1分子乙酰CoA,FADH₂,NADH+H⁺,并且脂酰CoA 减少2个碳原子。

(4)乙酰CoA 进人TAC及氧化磷酸化彻底氧化分解。

(5)1分子硬脂酸氧化经过8次β-氧化生成9分子乙酰CoA,进人TAC及氧化磷酸化所生成的ATP是(1.5+2.5)×8+10×9=122分子ATP,减去硬脂酸活化消耗的ATP,净生成120分子ATP。

2.合成胆固醇的原料是什么?其合成过程中的关键酶是什么? 影响胆固醇的合成因素有哪些?

答案：体内合成胆固醇的原料是乙酰CoA和NADPH。在肝、小肠等组织器官(除脑组织和成熟红细胞外)合成,其合成过程中的限速酶是HMG-CoA还原酶。影响胆固醇合成的因素有3个。1、饥饿与饱食:饥饿时HMG-CoA还原酶合成减少,乙酰CoA,NADPH+H⁺、ATP的量不足,因而饥饿时,胆固醇的合成量下降,饱食时则相反;2、胆固醇含量:食物中胆固醇的量增多或体内合成的胆固醇量多时可反馈抑制 HMG-CoA还原酶的活性,反之,则HMG-CoA 活性增强,胆固醇合成增加;3、激素:胰岛素和甲状腺激素能诱导肝脏合成HMG-CoA还原酶,使胆固醇合成增加;胰高血糖素和肾上腺皮质激素抑制 HMG-CoA 还原酶的活性,抑制胆固醇的合成,甲状腺激素又可促进胆固醇转化胆汁酸,其作用较强,所以甲状腺激增加时,体内胆固醇含量反而下降。

3.试述四种血浆脂蛋白的来源、化学组成特点及主要生理功能。

答案：见下表。

血浆脂蛋白的分类、化学组成特点及主要功能

4.试述脂肪动员生成的甘油彻底氧化分解的主要过程。

答案：甘油氧化供能的主要过程可分为加下3个阶段:

(1)甘油→α-磷酸甘油→磷酸二羟丙酮,后者沿糖酵解途径分解为丙酮酸。

(2)丙酮酸进人线粒体氧化脱羧生成乙酰CoA。

(3)乙酰CoA 进人TAC及氧化磷酸化彻底氧化生成CO₂,H₂0和ATP。

5.试述甘油异生为糖原的主要过程.

答案：(1)甘油→α-磷酸甘油→磷酸二羟丙酮→3-磷酸甘油醛。关键酶有甘油激酶、磷酸甘油脱氢酶等。

(2)3-磷酸甘油醛与磷酸二羟丙酮缩合生成F-1,6-BP，后者经果糖二磷酸酶-1催化生成F-6-P。

(3)F-6-P→G-6-P→G-1-P→UDPG→Gn+1,关键酶是糖原合酶。

6.试述LDL受体代谢途径。

答案：LDL受体广泛分布于全身各组织的细胞膜表面。当血浆中的LDL与LDL受体结合后,则受体聚集成簇,内吞人细胞与溶酶体融合。在溶酶体中蛋白水解酶作用下,LDL中的Apo B100等水解为氨基酸,胆固醇酯则被水解为游离胆固醇。细胞内游离胆固醇除被细胞膜摄取或转化外,还可抑制 HMG-CoA还原酶活性而抑制细胞本身胆固醇合成;在转录水平上阻抑LDL受体蛋白合成而减少细胞对LDL的进一步摄取;激活内质网ACAT的活性而使游离胆固醇转变为胆固醇酯储存。上述血浆中LDL与细胞 LDL受体结合后的一系列过程即为LDL受体代谢途径。

7.线粒体内乙酰CoA如何转运至胞液?

答案：乙酰CoA不能自由透过线粒体内膜进入胞液,需经柠檬酸-丙酮酸循环转运,在此循环中,乙酰CoA 首先在线粒体内与草酰乙酸缩合成柠檬酸,通过线粒体内膜上载体转运进入胞液;在胞液中,柠檬酸在ATP-柠檬酸裂解酶催化下,裂解释出乙酰CoA和草酰乙酸。草酰乙酸在苹果酸脱氢酶作用下还原为苹果酸,再经线粒体内膜载体转运入线粒体;苹果酸也可在苹果酸酶作用下,分解成丙酮酸后转运入线粒体,最终均在线粒体内形成草酰乙酸,再参与乙酰CoA 的转运。

8.乙酰CnA可由哪些物又有哪些代谢去路质代谢产生?它又有哪些代谢去路？

答案：乙酰CoA的生成:1、糖经糖酵解途径生成丙酮酸,后者进入线粒体在丙酮酸脱氢酶的作用下氧化脱羧生成乙酰CoA,CO₂,NADH+H⁺;2、脂肪分解成脂酸和甘油,脂肪酸氧化分解成乙酰CoA,甘油氧化分解成乙酰CoA(见论述题1);3、蛋白质分解为氨基酸,后者脱氨生成α-酮酸,再分解成乙酰CoA。

乙酰CoA的去路:1、进入TAC氧化脱羧生成 NADH+ H⁺,FADH₂, CO₂,NADH+H⁺、FADH2经呼吸链氧化磷酸化成ATP和H₂0;2、可用于合成非必需脂酸和胆固醇;3、在肝可合成酮体,用于肝外组织氧化供能。

第一节脂质的构成、功能及分析

脂质的分类

脂质可分为脂肪和类脂，脂肪就是甘油三脂，类脂包括胆固醇及其脂、磷脂和糖脂。

脂质具有多种生物功能 1. 甘油三脂机体重要的能源物质

2. 脂肪酸提供必需脂肪酸合成不饱和脂肪酸衍生物

3. 磷脂构成生物膜的重要组成成分磷脂酰肌醇是第二信使前体 4. 胆固醇细胞膜的基本结构成分

可转化为一些有重要功能的固醇类化合物

第二节脂质的消化吸收

条件：1，乳化剂（胆汁酸盐、甘油一酯、甘油二酯等）的乳化作用； 2，酶的催化作用 位置：主要在小肠上段

第三节甘油三脂代谢

甘油三脂的合成

1. 合成的部位：肝脏（主要），脂肪组织，小肠粘膜 2. 合成的原料：甘油，脂肪酸

3. 合成途径：甘油一脂途径（小肠粘膜细胞）

甘油二脂途径（肝，脂肪细胞）

注：3-磷酸甘油主要来源于糖代谢，部肝、肾等组织摄取游离甘油，在甘油激酶

的作用下可合成部分。 内源性脂肪酸的合成：

1. 场所：细胞胞质中，肝的活性最强，还包括肾、脑、肺、脂肪等 2. 原料：乙酰COA ，ATP ，NADPH ，HCO ₃⁻，Mn 离子

3. 乙酰COA 出线粒体的过程：

4. 反应步骤

① 丙二酸单酰COA 的合成：

② 合成软脂酸：

③ 软脂酸延长在内质网和线粒体内进行：

脂肪酸碳链在内质网中的延长:以丙二酸单酰CoA 为二碳单位供体 脂肪酸碳链在线粒体中的延长:以乙酰CoA 为二碳单位供体 脂肪酸合成的调节： ① 代谢物的调节作用：

1. 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 激活剂：柠檬酸、异柠檬酸

糖代谢增强，相应的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。 ② 激素调节：

甘油三脂的氧化分解： ① 甘油三酯的初步分解：

1. 脂肪动员：指储存在脂肪细胞中的脂肪，被肪脂酶逐步水解为FFA 及甘油，并释放入血以供其他组织氧化利用的过程。 2. 关键酶：激素敏感性甘油三脂脂肪酶（HSL ）

3. 脂解激素：胰高血糖素、去甲肾上腺素、（促肾上腺皮质激素）ACTH 、

（促甲状腺素）TSH 等。

4. 初步分解的产物为:甘油、脂肪酸 ② 甘油转变为3-磷酸甘油或被利用：

③ β-氧化的过程：

1. 部位：除脑组织外, 大多数组织均可进行，其中肝、肌肉最活跃。 2. 亚细胞结构：胞液、线粒体

3. 基本过程：脂肪酸活化成脂酰COA →脂酰COA 进入线粒体→脂酰COA 分解产生乙酰COA 、FADH ₂和NADH （经过脱氢、水化、再脱氢、水解）

脂肪酸氧化的能量转换：

1.7 轮循环产物：8分子乙酰CoA 、7分子NADH+H+、7分子FADH 2 2. 能量计算：生成ATP 8×10 + 7×2.5 + 7×1.5 = 108 净生成ATP 108 – 2 = 106 酮体的生成和利用：

1. 酮体包括：乙酰乙酸、β-羟丁酸和丙酮 2. 血浆水平：0.03~0.5mmol/L(0.3~5mg/dl)

3. 代谢部位：生成于肝细胞线粒体，利用于肝外组织（心、肾、脑、骨骼肌等）线粒体

① 酮体在肝细胞中生成：

② 酮体在肝外组织的利用：

③ 酮体生成的基本意义：

酮体是肝脏输出能源的一种形式，并且酮体可通过血脑屏障，是肌肉尤其是脑组织的重要能源。

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。 酮体生成的调节：

第四节 磷脂代谢

磷脂的生理功能：

磷脂是构成生物膜的重要成分

磷脂酰肌醇是第二信使的前体 缩醛磷脂存在于脑和心肌组织中

神经鞘磷脂和卵磷脂在神经髓鞘中含量较高 甘油磷脂的合成：

1. 合成部位：全身各组织内质网，肝、肾、肠等组织最活跃。

2. 合成原料及辅因子：脂肪酸、甘油、磷酸盐、胆碱、丝氨酸、肌醇、ATP 、CTP 。

3. 合成途径：

第五节 胆固醇代谢

胆固醇的共同结构：环戊烷多氢菲 胆固醇在体内的含量及分布：

胆固醇的生理功能：生物膜的重要成分，是合成胆汁酸、类固醇激素及维生

素D 等生理活性物质的前体。

胆固醇的合成：

1. 组织定位：以肝和小肠为主 2. 细胞定位：胞液、光面内质网 3. 合成原料：

4. 限速酶：HMG COA还原酶

胆固醇合成受多种因素的调节： ① 限速酶 HMG COA还原酶：

② 饥饿与饱食：

③ 胆固醇：

④ 激素：

胆固醇的主要去路：

胆固醇可转化为胆汁酸 胆固醇可转化为类固醇激素 胆固醇可转化为维生素D 3的前体

第六节 血浆脂蛋白代谢

血脂：包括甘油三脂，磷脂，胆固醇及其脂及游离脂酸

来源：外源性（食物中摄取），内源性（肝，脂肪细胞及其他组织合成） 血浆脂蛋白：

① 分类：乳糜颗粒（CM ） 极低密度脂蛋白（VLDL ） 低密度脂蛋白（LDL ） 高密度脂蛋白（HDL ） ② 组成：

载脂蛋白：

1. 定义：血浆脂蛋白中的蛋白质部分 2. 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

载脂蛋白可调节脂蛋白代谢关键酶活性

血浆脂蛋白的分类： ① 乳糜微粒 (CM)

② 极低密度脂蛋白（VLDL ）：

③ 低密度脂蛋白（LDL ）：

④ 高密度脂蛋白（HDL ）：

高脂蛋白血脂症：