第六章--脂类代谢(2)

课程名称 授课教师 授课题目 (章,节) 生物化学 序次 王文玉 13 专业班级 理论 2009级护理 职称 副教授 类型 学时 2 第六章 脂类代谢 第二节 甘油三酯的代谢（二） 第三节 磷脂的代谢 第四节 胆固醇代谢 1. 掌握脂酸合成的原料、部位、产物及关键酶，α-磷酸甘油的生成。 教学目的 与要求 2. 熟悉甘油三酯的合成。 3. 了解磷脂的生理功能和甘油磷脂的代谢。 4. 掌握胆固醇合成的部位、原料、关键酶及胆固醇在体内的转变。 1. 脂酸合成的原料、部位、产物及关键酶。 教学重点 2. α-磷酸甘油的生成。 3. 胆固醇合成的部位、原料、关键酶及胆固醇在体内的转变。 1. 脂酸合成时乙酰辅酶A的转运机制。 2. 甘油磷脂的代谢、胆固醇在体内的生成。 教学难点 教学方法课堂讲述和多媒体教学相结合 和手段 复习内容 脂肪分解代谢过程、酮体的生成和利用。（5分钟） 使用教材 全国医药类高职高专“十二五”规划教材《生物化学》邱烈 王文玉主编，第四军医大学卫生出版社， 2010年1月第1版。实验指导为本校自编《生物化学实验指导》。 教 案 续 页

基 本 内 容 第二节 甘油三酯的代谢 二、甘油三酯的合成代谢 （一）脂肪酸的合成 20分钟 辅助手段和时间分配 1.合成部位 脂酸合成酶系存在于肝、肾、脑、肺、乳腺及脂肪 等组织细胞的胞液中。肝是合成脂酸的主要场所，其合成能力比脂肪 组织大8～9倍。 2.合成原料 合成脂酸的主要原料为乙酰CoA，主要由糖代谢提 挂图或投影供。乙酰CoA是在线粒体内生成的，而脂酸合成酶系存在于胞液。乙片（柠檬酸-酰CoA必须由线粒体转运至胞液才能参与脂酸合成。由于乙酰CoA不丙酮酸循能自由透过线粒体内膜，则需通过柠檬酸-丙酮酸循环将其由线粒体环） 转运到胞浆。 3.脂酸的合成过程 由乙酰CoA合成脂酸的过程并不是β-氧化 的逆过程，是由不同的酶催化，按不同的途径进行的，其终产物为软 脂酸。 ⑴丙二酸单酰CoA的合成：乙酰CoA在乙酰CoA羧化酶催化下， 生成丙二酸单酰CoA。乙酰CoA羧化酶是脂酸合成的限速酶，其辅基 为生物素，Mn2+为激活剂，反应为： ATP + HCO3+ CH3CO～SCoA乙酰辅酶A - 乙酰辅酶A羧化酶生物素、Mg2+HOOCCH2CO～SCoA + ADP +Pi丙二酸单酰辅酶A 提问：体内的糖能转变为脂肪吗？ ⑵软脂酸的合成：从乙酰CoA及丙二酰CoA合成软脂酸，实际上是一个连续的缩合过程，每次延长2个碳原子。16碳软脂酸的合成，需经过连续的7次缩合反应。 CH3CO~SCoA + 7HOOCCH2CO~SCoA + 14NADPH + 14H+ CH3（CH2）14COOH + 7CO2 + 6H2O + 8HSCoA + 14NADP+ 5分钟 10分钟 4.脂肪酸碳链的延长和缩短 脂酸合成酶系合成的产物是软脂酸，更长碳链的脂酸则是在内质网或线粒体中，对软脂酸进行加工，使其碳链延长。 （二）α-磷酸甘油的来源 α-磷酸甘油主要由糖代谢的中间产物磷酸二羟丙酮还原生成，也可由甘油转变而来。 CH2OHCHOHCH2OH甘油ATPADPCH2OHCHOHH2COHP3-磷酸甘油NAD+NADH+H+3-磷酸甘油脱氢酶CH2OHCOH2COHP磷酸二羟丙酮糖酵解甘油激酶葡萄糖（三）甘油三酯的合成 1. 合成部位 甘油三酯的合成主要在肝、脂肪组织及小肠细胞的内质网中进行，以肝的合成能力最强。 2. 合成原料 合成甘油三酯的原料为α-磷酸甘油及脂酸。 3. 合成过程 脂酰转移酶 脂酰转移酶 α-磷酸甘油 浴血卵磷脂 磷脂酸 脂酰CoA HS-COA 脂酰CoA HS-COA 磷脂酸磷酸酶 脂酰转移酶 DG TG H2O Pi 脂酰CoA HS-COA 三、多不饱和脂肪酸的衍生物 （一） 前列腺素及血栓素 （二） 白三烯 （三） 生理功能 第三节 磷脂的代谢 含磷酸的脂类称为磷脂。由甘油构成的磷脂称甘油磷脂，由鞘氨醇构成的磷脂称鞘磷脂。体内含量最多的磷脂是甘油磷脂。甘油磷脂由甘油、脂酸、磷酸及含氮化合物等组成。 一、磷脂的生理功能 （一） 磷脂是生物膜的组分 （二） 参与脂蛋白的组成与转运 （三） 磷脂衍生物是激素的第二信使 （四） 组成血小板活化因子 （五） 组成神经鞘磷脂 二、甘油磷脂的代谢 （一）甘油磷脂的合成 1.甘油磷脂的分子结构： CH2O—COR1R2CO—O—CHO 5分钟 15分钟 CH2O—P—O—XOHX= -CH2CH2N+(CH3)3 磷脂酰胆碱(卵磷脂)(PC) X= -CH2CH2NH3+ 磷脂酰乙醇胺(脑磷脂)(PE) X= -CH2CH2NH2COOH 磷脂酰丝氨酸(PS) X= -肌醇 磷脂酰肌醇（PI） 2. 合成部位 全身各组织细胞内质网均含有合成磷脂的酶系， 均能合成甘油磷脂，但以肝、肾及肠等组织最为活跃。 3. 合成原料 甘油、脂酸、磷酸盐、胆碱、乙醇胺、丝氨酸及 肌醇等。甘油和脂酸主要由糖代谢转变而来。胆碱可由食物供给，也 可由丝氨酸及甲硫氨酸在体内合成。乙醇胺可从S-腺苷甲硫氨酸中获得3个甲基生成胆碱。合成除需ATP外，还需CTP参加。 =4.合成的基本过程 胆碱和乙醇胺先活化为CDP-胆碱及CDP-乙 醇胺。CDP-胆碱和CDP-乙醇胺再与甘油二酯反应生成磷脂酰胆碱和磷 脂酰乙醇胺。此外，磷脂酰胆碱还可由磷脂酰乙醇胺从S-腺苷甲硫氨酸获得3个甲基生成。 3 S-腺苷甲硫氨酸 丝氨酸 乙醇胺 胆碱 CO2 ATP 乙醇胺激酶 胆碱激酶 ADP P-乙醇胺 P-胆碱 CTP 胞苷转移酶 胞苷转移酶 PPi CDP-乙醇胺 CDP-胆碱 DG 转移酶 转移酶 CMP 磷脂酰乙醇胺 磷脂酰胆碱 3 S-腺苷甲硫氨酸 （二）甘油磷脂的分解 生物体内有能使甘油磷脂水解的多种磷脂酶类，主要有磷脂酶 A、A、B、B、C和D等。以磷脂酰胆碱为例，各种磷脂酶水解的酯 1212键部位： B1 B2 A1 挂图或投影片（磷脂酶对甘油磷脂的水解） OOCH2—O——C—R1=R2—C——O—CH=OCH2—O——p——O—X=OHA2 C D 磷脂酶A1：存在于细胞溶酶体、蛇毒、蜂毒、蝎毒。产物为 溶 血磷脂2。 磷脂酶A2：存在于细胞膜及线粒体膜、蛇、蜂、蝎毒。产物为溶血磷脂1。急性胰腺炎时，组织中的溶血磷脂A2原被激活。 磷脂酶B1 水解溶血磷脂1 磷脂酶B2 水解溶血磷脂2 磷脂酶C 存在于细胞膜、蛇毒及某些细菌 磷脂酶D 主要存在于高等植物，动物脑组织亦有。 甘油磷脂水解生成的甘油、脂酸、磷酸和胆碱及乙醇胺等产物可 继续进行代谢。 （三）脂肪肝 如肝内脂肪的含量超过2.5%，脂类总量超过10%，即称为脂肪肝。 提问：如何造成脂肪肝的原因很多，一是肝中脂肪来源过多，如高脂低糖或高热预防脂肪量饮食；二是肝功能障碍，氧化脂酸的能力减弱，或合成及释放脂蛋肝？ 白的功能降低；三是合成磷脂的原料不足，尤其是胆碱不足或参加合 成胆碱的甲硫氨酸缺乏等。而磷脂是合成脂蛋白的必需原料，如磷脂 合成减少，则会影响极低密度脂蛋白的形成，导致肝内的脂肪输出障 碍，从而发生脂肪肝。 第四节 胆固醇代谢 1.胆固醇的概念 胆固醇因最早从动物的胆石中分离出来，并为具有羟基的固体醇类，故名胆固醇。胆固醇在人体内以游离型和酯型两种形式存在。 2.胆固醇的分布 广泛存在于全身各组织，人体约含胆固醇140g。脑、肝、肾、肠等内脏含量较高。 3.胆固醇的结构 所有固醇均具有环戊烷多菲烃的共同结构。酵母含麦角固醇。 22 麦角固醇2324CH382728 5分钟 HO7植物不含胆固醇但含植物固醇，以-谷固醇为最多。 -谷固醇2223282429C2H5HO 4.胆固醇的生理功能 （1）胆固醇是生物膜的重要组成成分。维持膜的流动性和正常 功能；膜结构中的胆固醇均为游离胆固醇，而细胞中储存的都是胆固 醇酯。 （2）胆固醇在体内可转变为胆汁酸、维生素D3肾上腺皮质激素 及性激素等重要生理活性物质。 一、胆固醇的生物合成 （一）合成部位 肝、小肠 （二）合成原料 乙酰CoA是合成胆固醇的主要原料，此外还需 ATP及NADPH+H+。每合成1分子胆固醇需18分子的乙酰CoA、36分子 ATP和16分子的NADPH+H+。乙酰CoA和ATP大多来自糖的有氧氧化， NADPH+H则主要来自糖的磷酸戊糖途径。线粒体中的乙酰CoA需通过柠檬酸-丙酮酸循环进入胞液。 （三）合成过程 胆固醇合成的限速酶是HMG辅酶A还原酶 1.甲羟戊酸的合成 + 乙酰转移酶 HMG-CoA合成酶 2 乙酰CoA 乙酰乙酰CoA HMG-CoA HS-CoA 乙酰CoA HS-CoA NADP2H 10分钟 HMG-CoA还原酶 NADP+CoA 甲羟二羟戊酸（MVA） 2.鲨烯的合成 磷酸化 脱羧 脱羟 还原 甲羟二羟戊酸 鲨烯 + ATP NADP.2H NADP 3.胆固醇的合成 环化 氧化 脱羧 还原 鲨烯 胆固醇 NADP.2H NADP+ （四）合成的调节 1.激素 胰岛素及甲状腺素能诱导肝HMGCoA还原酶的合成，使挂图或投影片（胆固醇胆固醇合成增加。胰高血糖素及糖皮质激素则抑制并降低HMGCoA还的生物合原酶活性，从而使胆固醇合成减少。甲状腺素除能诱导肝HMGCoA还成） 原酶的合成外，同时又促进胆固醇在肝中转变为胆汁酸，且后一作用 大于前者，故甲状腺机能减退的患者血清胆固醇水平升高。 2.负反馈调节 3.药物作用 4.饥饿和饱食 二、胆固醇的酯化 （一）胞内胆固醇的酯化 ACAT 胆固醇 + 脂酰CoA 胆固醇酯 + HS-CoA （二）血浆内胆固醇的酯化 LCAT 卵磷脂 + 胆固醇 胆固醇酯 +溶血卵磷脂 三、胆固醇在体内的转变与排泄 胆固醇在体内不能被彻底氧化分解为CO2和H2O，其主要代谢去路是转变为具有重要生理活性的物质，参与调节代谢或排出体外。 （一）转变为胆汁酸 胆固醇的主要代谢去路是在肝中转变为胆汁酸。正常人每天约合成胆固醇1～1.5g，其中2/5（0.4～0.6g）在肝中转变为胆汁酸，并随胆汁排入肠道，在脂类的消化吸收中起到重要的作用。 （二）转变为类固醇激素 （三）转变为维生素D3 胆固醇在皮肤可转变成7-脱氢胆固醇，后者经紫外光照射转变为维生素D3 （四）胆固醇的排泄 维生素D3 胆固醇 胆汁酸 孕烯醇酮 粪便排出 孕 酮 皮质酮 睾丸酮 皮质醇 醛固酮 雌二醇 （糖皮质激素） （盐皮质激素） （性激素） 10分钟 提问：胆固醇不能供能，能不摄取食物胆固醇吗？ 教 案 末 页

5分钟。 肝、脂肪组织及小肠是合成甘油三酯的主要场所。以肝合成能力最强。合成所需的原料为α-磷酸甘油和脂酸，主要由葡萄糖代谢提供。 脂酸合成是在胞液中脂酸合成酶系的催化下，以乙酰CoA为原料，在NADPH、ATP的参与下，逐步缩合而成的。脂酸合成的原料也主要由葡萄糖氧化提供。脂酸合成的终产物是软脂酸。 含磷酸的脂类称为磷脂。磷脂分为甘油磷脂和鞘磷脂。各组织细胞均可合成磷脂，以肝合成能力最强。甘油磷脂合成所需要的原料有甘油、脂酸、磷酸盐、胆碱、乙醇胺、丝氨酸、肌醇等。合成除需ATP供能外，还需CTP参加。 体内的胆固醇可来自食物，也可在体内合成，以后者为主。肝合成胆固醇能力最强，其次是小肠。胆固醇是在胞液和滑面内质网合成的，基本原料是乙酰辅酶A、NADPH和ATP等，限速酶是HMGCoA还原酶。合成1分子胆固醇需18分子乙酰CoA、16分子NADPH及36分子ATP。胆固醇在机体内不能彻底氧化分解为CO2和H2O，其主要代谢去路是转变为胆汁酸、类固醇激素和维生素D3。 小 结 复习思考题 及作业题 1. 磷脂有哪些生理功能？ 2. 磷脂分解代谢的产物是什么？ 3． 试述脂肪肝与磷脂代谢的关系。 5. 胆固醇合成的基本原料、关键酶？ 5. 胆固醇在体内可转变为哪些物质？ 下次教学 预习要点 1. 血浆脂蛋白的代谢。 2. 蛋白质的营养作用。 3．氨基酸的代谢概况。 在讲述基本知识基础上，组织病例讨论，使学生加深对基本理论的理解及掌握，早期接触临床，增加基础与临床的联系，学生兴趣很高，主动查材料，积极参与。 主要经验 存在问题大班讨论，人太多，发言机会少。讨论应分小组较好。 改进措施