学 习 目 标
◆熟悉脂类的主要生理功能。
◆说出脂肪动员、脂肪酸β-氧化及酮体的生成与利用。
◆理解胆固醇的生物合成、转化及胆固醇的代谢调节。
◆列出血浆脂蛋白的分类、组成、代谢特点及其在脂类代谢中的作用。
◆了解脂肪酸合成过程及其调节。
◆认识磷脂的分子组成和甘油磷脂代谢。
◆描述酮体生成的生理意义与病理意义。
◆了解动脉粥样硬化、高脂蛋白血症与脂类代谢的关系。
第一节 概 述
脂类(lipids)是广泛存在于生物体内的一类重要的有机化合物,包括脂肪(fat)和类脂(lipoid)两大类。脂肪又称为三脂酰甘油(triacylglycerol)或甘油三酯(triglyceride,TG),类脂主要包括磷脂(phospholipid,PL)、糖脂(glycolipid,GL)、胆固醇(cholesterol,Ch)及胆固醇酯(cholesterol ester,CE)等。脂肪和类脂在化学组成上虽然差异很大,但它们都有一个共同的物理性质即难溶于水,易溶于乙醚、氯仿、丙酮等脂溶剂,这种性质称脂溶性。
一、脂类的主要生理功能
(一)甘油三酯的主要生理功能
1.储能与供能 甘油三酯的主要生理功能是储能与供能。人体活动所需要的能量20%~30%由甘油三酯所提供。1g甘油三酯氧化分解可释放能量38.9kJ(9.3kcal),比同等重量的糖或蛋白质大1倍多。甘油三酯属疏水性物质,在体内储存时几乎不结合水,所占体积小,储存1g甘油三酯占1.2mL的体积,为等重量糖原所占体积的1/4。体内可储存大量的甘油三酯,占体重的10%~20%,因此,甘油三酯是体内能量最有效的储存形式。实验证明:一个人在饥饿时,体内储存的甘油三酯氧化提供给机体的能量占50%以上,如果绝食1~3d,能量的85%来自甘油三酯,故甘油三酯是饥饿和禁食时体内能量的主要来源。
2.保护内脏、防止体温散失 内脏周围的脂肪组织具有软垫作用,能缓冲外界的机械撞击,对内脏有保护作用。分布于皮下的脂肪,因脂肪不易导热,可防止过多的热量散失而保持体温。
3.作为脂溶剂 帮助脂溶性维生素A、维生素D、维生素E、维生素K的吸收。
4.提供营养必需脂肪酸 在脂类中,特别是磷脂分子中含有多不饱和脂肪酸(表7-1)。多数不饱和脂肪酸在体内能够合成,但亚油酸(18∶2,△9,12)、亚麻酸(18∶3,△9,12,15)和花生四烯酸(20∶4,△5,8,11,14)不能在体内合成,必须靠食物提供,这类脂肪酸称人体必需脂肪酸(essential fatty acid)。这些脂肪酸是维持生长发育和皮肤正常代谢所必需的,若食物中缺乏营养必需脂肪酸,可出现生长缓慢、皮肤鳞屑多、变薄、毛发稀疏等皮炎症状;参与甘油磷脂等物质合成;此外,花生四烯酸还是合成前列腺素、血栓素和白三烯等重要生理活性物质的原料。
表7-1 体内常见的不饱和脂肪酸

※系统命名法:需标示脂肪酸的碳原子数和双键的位置。①ω或n编码体系:从脂肪酸的甲基碳起计算其碳原子顺序。②△编码体系:从脂肪酸的羧基碳起计算碳原子的顺序。例如:CH3-(CH2)5-CH=CH-(CH2)7-COOH称十六碳-Δ9-烯酸;ω编码体系称十六碳-ω7-烯酸。
(二)类脂的主要生理功能
1.维持正常生物膜的结构和功能 类脂,特别是磷脂和胆固醇是构成所有生物膜如细胞膜、线粒体膜、核膜及内质网膜等的重要组成成分,它们与蛋白质结合形成脂蛋白参与生物膜的组成。细胞膜含胆固醇较多,而亚细胞结构的膜含磷脂较多。生物膜在生命活动过程中起着重要的作用,如能量转换、物质运输、信息的识别和传递、细胞的发育和分化,以及神经传导、激素作用等。
2.参与脂蛋白组成 磷脂是脂蛋白的重要组分,它与蛋白质一起位于脂蛋白的表面,其亲水部分朝向表面,疏水部分朝向核心,将不溶于水的脂肪、胆固醇酯等颗粒包裹在脂蛋白内部,形成脂蛋白核心,在运输外源性和内源性甘油三酯和胆固醇中起着重要作用(见本章血浆脂蛋白代谢部分)。
想一想:
脂类包括哪些物质,其主要生理功能有哪些?
3.转变成多种重要的生理活性物质 类脂在体内可转变成多种重要的生理活性物质,如胆固醇在体内可转变成胆汁酸、维生素D3、性激素及肾上腺皮质激素等;磷脂可转变成肺表面活性物质、血小板激活因子等;磷脂还可转变成磷脂酰肌醇,参与跨膜信息的传递。
4.维护神经传导的正常功能 神经鞘磷脂是神经髓鞘膜的重要成分,常与磷脂酰胆碱并存于膜的外侧,起着绝缘作用,防止神经冲动从一条神经纤维向其他神经纤维扩散,有利于神经冲动的定向传导。
二、脂类在体内的分布和含量
脂肪和类脂在体内的分布差异很大。脂肪主要储存于脂肪组织中,脂肪组织含脂肪细胞,多分布于腹腔、皮下及肌纤维间,这一部分脂肪称为储存脂(stored fat),脂肪组织则称为脂库。储存脂在正常体温下多为液态或半液态,皮下脂肪因含不饱和脂肪酸较多,因此熔点低而流动度大,这就使得皮下脂肪在较冷的体表温度下仍能保持液态,有利于各种代谢的进行。机体深处的储存脂熔点较高,通常处于半固体状态,因此有利于保护内脏器官。脂肪是体内含量最多的脂类,是机体储存能量的一种形式。成年男性的脂肪含量占体重的10%~20%,女性稍高。体内的脂肪含量受营养状况和机体活动等诸多因素的影响,不同个体间差异较大,同一个体的不同时期也有明显的差异,因此将脂肪又称为可变脂。
类脂是生物膜的基本组成成分,约占体重的5%。类脂在体内的含量不受营养状况和机体活动的影响,因此又称固定脂或基本脂。类脂主要存在于细胞的各种膜性结构中,不同的组织中类脂的含量不同,以神经组织中较多,而一般组织中则较少。
【知识链接】
人的体重指数
世界卫生组织公布的亚洲人体重指数(BMI)标准为18~23。其BMI计算方法如下:体重指数(BMI)=体重(kg)÷身高(m)2。如BMI值>23属于超重;>25属Ⅰ度肥胖(轻度);>30属Ⅱ肥胖(中度);>35为Ⅲ肥胖(重度)。

