第二章 脂类代谢

一、甘油三酯的合成代谢
合成部位：肝、脂肪组织、小肠，其中肝的合成能力最强。
合成原料：甘油、脂肪酸
１、 甘油一酯途径（小肠粘膜细胞）
2-甘油一酯　脂酰CoA转移酶　1,2-甘油二酯　脂酰CoA转移酶　甘油三酯　　　
　　　脂酰CoA　　　　　　　　　　　　脂酰CoA
　　２、甘油二酯途径（肝细胞及脂肪细胞）
　　葡萄糖　　3-磷酸甘油　脂酰CoA转移酶　1脂酰-3-磷酸甘油　脂酰CoA转移酶　
　　　　　　　　脂酰CoA 脂酰CoA
磷脂酸　磷脂酸磷酸酶　1,2甘油二酯　脂酰CoA转移酶　甘油三酯
脂酰CoA

　　二、甘油三酯的分解代谢
１、脂肪的动员　储存在脂肪细胞中的脂肪被脂肪酶逐步水解为游离脂肪酸（FFA）及甘油并释放入血以供其它组织氧化利用的过程。
甘油三酯　激素敏感性甘油三酯脂肪酶　甘油二酯　　甘油一酯　　甘油　　　　　
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　＋FFA ＋FFA ＋FFA
α-磷酸甘油　　磷酸二羟丙酮　　糖酵解或糖异生途径
　　２、脂肪酸的β-氧化
　　１）脂肪酸活化（胞液中）
　　脂酸　脂酰CoA合成酶　脂酰CoA（含高能硫酯键）
　　　　　ATP　　　AMP
　　２）脂酰CoA进入线粒体
　　脂酰CoA　　　肉毒碱　　　线　　　　　肉毒碱　　　　脂酰CoA　　
　　　　　　 肉毒碱脂酰转移酶Ⅰ 粒 酶Ⅱ
　　CoASH　　　　脂酰肉毒碱 　体　　　　脂酰肉毒碱　　　CoASH
３）脂肪酸β-氧化　
脂酰CoA进入线粒体基质后，进行脱氢、加水、再脱氢及硫解等四步连续反应，生成1分子比原来少2个碳原子的脂酰CoA、1分子乙酰CoA、1分子FADH2和1分子NADH。以上生成的比原来少2个碳原子的脂酰CoA，可再进行脱氢、加水、再脱氢及硫解反应。如此反复进行，以至彻底。
　　４）能量生成
　　以软脂酸为例，共进行7次β-氧化，生成7分子FADH2、7分子NADH及8分子乙酰CoA，即共生成(7*2)+(7*3)+(8*12)-2=129
　　５）过氧化酶体脂酸氧化　主要是使不能进入线粒体的廿碳，廿二碳脂酸先氧化成较短链脂酸，以便进入线粒体内分解氧化，对较短链脂酸无效。

三、酮体的生成和利用
组织特点：肝内生成肝外用。
合成部位：肝细胞的线粒体中。
酮体组成：乙酰乙酸、β-羟丁酸、丙酮。
１、 生成
脂肪酸　β-氧化　2*乙酰CoA　乙酰乙酰CoA　HMGCoA合成酶　羟甲基戊二酸单酰CoA
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　(HMGCoA)
HMGCoA裂解酶　乙酰乙酸　β-羟丁酸脱氢酶　β-羟丁酸
　　　　　　　　　　　　　NADH　　　　　　　　
丙酮
CO2
２、 利用
1) β-羟丁酸
ATP+　HSCoA　　　　乙酰乙酸　　　　琥珀酰CoA
乙酰乙酸硫激酶 琥珀酰CoA转硫酶
　　　　　　　　　　　　AMP　　　　乙酰乙酰CoA 琥珀酸
乙酰乙酰CoA硫解酶
　　　　　　　　　　　　　　　　　　乙酰CoA

三羧酸循环
２）丙酮可随尿排出体外，部分丙酮可在一系列酶作用下转变为丙酮酸或乳酸，进而异生成糖。在血中酮体剧烈升高时，从肺直接呼出。

四、脂酸的合成代谢
１、 软脂酸的合成
合成部位：线粒体外胞液中，肝是体体合成脂酸的主要场所。
合成原料：乙酰CoA、ATP﹑NADPH﹑HCO3-﹑Mn++等。
合成过程：
１）线粒体内的乙酰CoA不能自由透过线粒体内膜，主要通过柠檬酸-丙酮酸循环转移至胞液中。
２）乙酰CoA　乙酰CoA羧化酶　丙二酰CoA
　　　ATP
３）丙二酰CoA通过酰基转移、缩合、还原、脱水、再还原等步骤，碳原子由2增加至4个。经过7次循环，生成16个碳原子的软脂酸。更长碳链的脂酸则是对软脂酸的加工，使其碳链延长。在内质网脂酸碳链延长酶体系的作用下，一般可将脂酸碳链延长至二十四碳，以十八碳的硬脂酸最多；在线粒体脂酸延长酶体系的催化下，一般可延长脂酸碳链至24或26个碳原子，而以硬脂酸最多。
２、不饱和脂酸的合成
人体含有的不饱和脂酸主要有软油酸、油酸、亚油酸，亚麻酸及花生四烯酸等，前两种单不饱和脂酸可由人体自身合成，而后三种多不饱和脂酸，必须从食物摄取。

五、前列腺素及其衍生物的生成
细胞膜中的磷脂　磷脂酶A2　花生四烯酸　PGH合成酶　PGH2　TXA2合成酶　TXA2
PGD2、PGE2、PGI2等
　　　　　　　　　　　　　　　　脂过氧化酶　氢过氧化廿碳四烯酸
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 脱水酶
白三烯(LTA4)
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
六、甘油磷脂的合成与代谢
１、 合成　
除需ATP外，还需CTP参加。CTP在磷脂合成中特别重要，它为合成CDP-乙醇胺、CDP-胆碱及CDP-甘油二酯等活化中间物所必需。
１）甘油二酯途径　　　　　　　　　　　　　CDP-乙醇胺　　CMP　　　　　　
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　磷脂酰乙醇胺
葡萄糖　　3-磷酸甘油　　磷脂酸　　甘油二酯　转移酶　　　　　(脑磷脂)　
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　磷脂酰胆碱
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　CDP-胆碱　　　CMP　(卵磷脂)
脑磷脂及卵磷脂主要通过此途径合成，这两类磷脂在体内含量最多。　　
２）CDP-甘油二酯途径　　　　　　　　　　　　　　　　　　　肌醇
　 磷脂酰肌醇
丝氨酸
葡萄糖　　3-磷酸甘油　　磷脂酸　　　CDP-甘油二酯　合成酶　 磷脂酰丝氨酸
CTP PPi 磷脂酰甘油
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　二磷脂酰甘油
(心磷脂)
此外，磷脂酰胆碱亦可由磷脂酰乙醇胺从S-腺苷甲硫氨酸获得甲基生成；磷脂酰丝氨酸可由磷脂酰乙醇胺羧化生成。
２、降解
生物体内存在能使甘油磷脂水解的多种磷脂酶类，根据其作用的键的特异性不同，分为磷脂酶A1和A2，磷脂酶B，磷脂酶C和磷脂酶D。
磷脂酶A2特异地催化磷酸甘油酯中2位上的酯键水解，生成多不饱和脂肪酸和溶血磷脂。后者在磷脂酶B作用，生成脂肪酸及甘油磷酸胆碱或甘油磷酸乙醇胺，再经甘油酸胆碱水解酶分解为甘油及磷酸胆碱。磷脂酶A1催化磷酸甘油酯1位上的酯键水解，产物是脂肪酸和溶血磷脂。

七、胆固醇代谢
１、 合成
合成部位：肝是主要场所，合成酶系存在于胞液及光面内质网中。
合成原料：乙酰CoA(经柠檬酸-丙酮酸循环由线粒体转移至胞液中)、ATP、NADPH等。
合成过程：
１） 甲羟戊酸的合成（胞液中）
2*乙酰CoA　　乙酰乙酰CoA　　HMGCoA　 HMGCoA还原酶　甲羟戊酸
　　　　　　　　　　　　　　　NADPH
２） 鲨烯的合成（胞液中）
３）胆固醇的合成（滑面内质网膜上）
合成调节：
１）饥饿与饱食　饥饿可抑制肝合成胆固醇，相反，摄取高糖、高饱和脂肪膳食后，肝HMGCoA还原酶活性增加，胆固醇合成增加。
２） 胆固醇　胆固醇可反馈抑制肝胆固醇的合成。主要抑制HMGCoA还原酶活性。
３）激素　胰岛素及甲状腺素能诱导肝HMGCoA还原酶的合成，增加胆固醇的合成。胰
高血糖素及皮质醇则能抑制并降低HMGCoA还原酶的活性，因而减少胆固醇的合成；甲状腺素除能促进合成外，又促进胆固醇在肝转变为胆汁酸，且后一作用较强，因而甲亢时患者血清胆固醇含量反而下降。
２、 转化
１）胆固醇在肝中转化成胆汁酸是胆固醇在体内代谢的主要去路，基本步骤为：

　　　　　　　　　　　　　　　　　　胆酸
胆固醇　7α-羟化酶　7α-羟胆固醇　　　　　　　　甘氨酸或牛磺酸　结合型胆汁酸
　 NADPH　　　　　　　　　　　　　　鹅脱氧胆酸
胆酸　　　　　肠道细菌　　　7-脱氧胆酸
甘氨酸　牛磺酸　　　鹅脱氧胆酸　　　　　　　　　石胆酸
２）转化为类固醇激素　胆固醇是肾上腺皮质、睾丸，卵巢等内分泌腺合成及分泌类固醇激素的原料，如睾丸酮、皮质醇、雄激素、雌二醇及孕酮等。
３）转化为7-脱氢胆固醇　在皮肤，胆固醇可氧化为7-脱氢胆固醇，后者经紫外光照射转变为维生素D。
３、胆固醇酯的合成　
细胞内游离胆固醇在脂酰胆固醇脂酰转移酶（ACAT）的催化下，生成胆固醇酯；
血浆中游离胆固醇在卵磷脂胆固醇脂酰转移酶（LCAT）的催化下，生成胆固醇酯和溶血卵磷酯。

八、血浆脂蛋白
１、分类
１）电泳法：α﹑前β﹑β及乳糜微粒
２）超速离心法：乳糜微粒(含脂最多)，极低密度脂蛋白(VLDL)、低密度脂蛋白(LDL)和高密度脂蛋白(HDL)，分别相当于电泳分离的CM﹑前β-脂蛋白﹑β-脂蛋白及α-脂蛋白等四类。
２、组成
血浆脂蛋白主要由蛋白质、甘油三酯、磷脂、胆固醇及其酯组成。乳糜微粒含甘油三酯最多，蛋白质最少，故密度最小；VLDL含甘油三酯亦多，但其蛋白质含量高于CM；LDL含胆固醇及胆固醇酯最多；含蛋白质最多，故密度最高。
血浆脂蛋白中的蛋白质部分，基本功能是运载脂类，称载脂蛋白。HDL的载脂蛋白主要为apoA，LDL的载脂蛋白主要为apoB100，VLDL的载脂蛋白主要为apoB﹑apoC，CM的载脂蛋白主要为apoC。
３、生理功用及代谢
１）CM　运输外源性甘油三酯及胆固醇的主要形式。成熟的CM含有apoCⅡ，可激活脂蛋白脂肪酶（LPL），LPL可使CM中的甘油三酯及磷脂逐步水解，产生甘油、脂酸及溶血磷脂等，同时其表面的载脂蛋白连同表面的磷脂及胆固醇离开CM，逐步变小，最后转变成为CM残粒。
２）VLDL　运输内源性甘油三酯的主要形式。VLDL的甘油三酯在LPL作用下，逐步水解，同时其表面的apoC、磷脂及胆固醇向HDL转移，而HDL的胆固醇酯又转移到VLDL。最后只剩下胆固醇酯，转变为LDL。
３）LDL　转运肝合成的内源性胆固醇的主要形式。肝是降解LDL的主要器官。apoB100水解为氨基酸，其中的胆固醇酯被胆固醇酯酶水解为游离胆固醇及脂酸。游离胆固醇在调节细胞胆固醇代谢上具有重要作用：①抑制内质网HMGCoA还原酶；②在转录水平上阴抑细胞LDL受体蛋白质的合成，减少对LDL的摄取；③激活ACAT的活性，使游离胆固醇酯化成胆固醇酯在胞液中储存。
４）HDL　逆向转运胆固醇。HDL表面的apoⅠ是LCAT的激活剂，LCAT可催化HDL生成溶血卵磷脂及胆固醇酯。

九、高脂血症
　高脂蛋白血症分型
分型 脂蛋白变化 血脂变化
Ⅰ CM↑ 甘油三酯↑↑↑
Ⅱa LDL↑ 胆固醇↑↑
Ⅱb LDL﹑VLDL↑ 胆固醇↑↑甘油三酯↑↑
Ⅲ IDL↑ 胆固醇↑↑甘油三酯↑↑
Ⅳ VLDL↑ 甘油三酯↑↑
Ⅴ VLDL﹑CM↑ 甘油三酯↑↑↑
注：IDL是中间密度脂蛋白，为VLDL向LDL的过度状态。
家族性高胆固醇血症的重要原因是LDL受体缺陷