第五章 脂类代谢（教学设计）-《生物化学》同步教学（人卫版）

授课章节 第五章 脂类代谢 授课对象 学时 8 时 间 2024年 授课地点 5-315、5-506、2-301 教 材 见首页 教学 目的 要求 1、 掌握：脂类的组成、基本结构构成；脂肪的动员；脂肪酸的(-氧化；酮体的生成及利用；胆固醇代谢；血脂的种类、血浆脂蛋白的分类、组成及结构；载脂蛋白的作用；血浆脂蛋白的生理功能。 2、 熟悉：脂类的消化和吸收；甘油三酯的合成代谢；脂酸的合成代谢；甘油磷脂的代谢；血浆脂蛋白的代谢过程。 3、 了解：不饱和脂酸的命名及分类；脂酸的其它氧化方式；多不饱和脂酸的重要衍生物；鞘磷脂的代谢；胆固醇的结构及合成过程；血浆脂蛋白代谢异常。 教学 重点 难点 教学重点：脂类的组成、基本结构构成；脂肪的动员；脂肪酸的(-氧化；酮体的生成及利用；胆固醇代谢；血脂的种类、血浆脂蛋白的分类、组成及结构；载脂蛋白的作用；血浆脂蛋白的生理功能。 教学难点：血浆脂蛋白代谢过程。 教学 方法 大课系统讲授 教具 多媒体辅以板书 授课 提纲 第1节 不饱和脂肪酸的命名及分类 一、脂酸的系统命名遵循有机酸命名的原则 二、脂酸主要根据其碳链长度和饱和度分类 第2节 脂类的消化和吸收 一、脂类的消化发生在脂-水界面，且需胆汁酸盐参与 二、饮食脂肪在小肠被吸收 第3节 甘油三酯代谢 一、甘油三酯是甘油的脂酸酯 二、甘油三酯的分解代谢主要是脂酸的氧化 三、脂酸在脂酸合成酶系的催化下合成 四、甘油三酯的合成代谢 五、几种多不饱和脂酸衍生物具有重要生理功能 第四节 磷脂的代谢 一、含磷酸的脂类被称为磷脂 二、磷脂在体内具有重要的生理功能 三、磷脂甘油的合成与降解 四、鞘磷酯的代谢 第五节 胆固醇的代谢 一、胆固醇的合成原料为乙酰CoA和NADPH 二、转化成胆汁酸及类固醇激素是体内胆固醇的主要去路 第6节 血浆脂蛋白代谢 一、血脂是血浆所含脂类的统称 二、不同血浆脂蛋白其组成、结构均不同 三、血浆脂蛋白是血脂的运输形式，但代谢和功能各异 四、血浆脂蛋白代谢异常导致血脂异常或高脂血症 教 学 主 要 内 容 备 注 脂类概述 定义：脂肪和类脂总称为脂类(lipid)是一类难溶于水而易溶于有机溶剂的化合物。脂肪即三脂酰甘油 (TAG)也称为甘油三酯，类脂包括胆固醇及其胆固醇酯、磷脂、糖脂。 生理功能：甘油三酯的主要生理功能: 1. 储脂供能 2. 提供必需脂酸 3. 促进脂溶性维生素吸收 4. 热垫作用 5. 保护垫作用 类脂的主要生理功能: 1. 维持生物膜的结构和功能 2. 胆固醇可转变成类固醇激素、维生素、胆汁酸等 游离脂肪酸（脂酸）的来源：自身合成或食物供给 必需脂酸——亚油酸、亚麻酸、花生四烯酸等多不饱和脂酸是人体不可缺乏的营养素，不能自身合成，需从食物摄取，故称必需脂酸 一、不饱和脂酸的命名及分类； 分类：单不饱和脂酸和多不饱和脂酸 命名：系统命名法 标示脂酸的碳原子数即碳链长度和双键的位置 △编码体系：从脂酸的羧基碳起计算碳原子的顺序 ω或η编码体系：从脂酸的甲基碳起计算其碳原子顺序 希腊字母编码体系：从脂酸的羧基邻位碳始计算碳原子的顺序 二、脂类的消化和吸收 脂类的消化 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 部位：主要在小肠上段 脂类的吸收 部位：十二指肠下段及空肠上段 方式：中链及短链脂酸构成的TG直接吸收到肠腔再分解后通过血液被吸收，长链脂酸及2-甘油一酯、胆固醇、溶血磷脂等在肠内重新合成TG、CE、PL，并与载脂蛋白合成乳糜微粒，通过淋巴管 进入血循环 二、甘油三酯的代谢： 甘油三酯的结构 甘油三酯分解 脂肪的动员： 定义 ：储存在脂肪细胞中的脂肪，被肪脂酶逐步水解为FFA及甘油，并释放入血以供其它组织氧化利用的过程。 关键酶：激素敏感性甘油三酯脂肪酶 调节激素： 脂解激素：能促进脂肪动员的激素，如胰高血糖素、去甲肾上腺素、ACTH 、 TSH等 抗脂解激素：抑制脂肪动员，如胰岛素、前列腺素E2、烟酸等。 脂酸的彻底氧化 组织：除脑组织外,大多数组织均可进 行， 其中肝、肌肉最活跃 亚细胞：胞液、线粒体 过程：①脂肪酸的活化——脂酰CoA的生成 ②脂酰CoA进入线粒体 ③脂肪酸的β-氧化 ④乙酰CoA进入三羧酸循环和氧化磷酸化 关键酶：肉碱脂酰转移酶Ⅰ 脂酸氧化的能量生成：含有2n个C原子的饱和FA彻底氧化时可产生ATP数目为17n-7 脂酸的其它氧化方式 1. 不饱和脂酸的氧化 2. 过氧化酶体脂酸氧化 3. 丙酸的氧化 酮体的生成利用 酮体概念：乙酰乙酸(acetoacetate) 、β-羟丁酸(β-hydroxybutyrate)、丙酮(acetone)三者是肝脏氧化脂肪酸，向外输出能源物质的式，总称为酮体。 血浆水平：0.03~0.5mmol/L(0.3~5mg/dl) 代谢定位： 生成：肝细胞线粒体 利用：肝外组织（心、肾、脑、骨骼肌等）线粒体 生理意义：酮体是肝脏输出能源的一种形式。并且酮体分子小，水溶性好，可通过血脑屏障，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 调节：（1） 饱食及饥饿的影响（主要通过激素的作用） （2）肝细胞糖原含量及代谢的影响 （3）丙二酰CoA抑制脂酰CoA进入线粒体 软脂酸的合成 部位： 组织：肝（主要）、脂肪等组织 亚细胞：胞液：主要合成16碳的软脂酸（棕榈酸） 肝线粒体、内质网：碳链延长 原料：乙酰CoA、ATP、HCO3﹣、NADPH、Mn2+ 关键酶：乙酰CoA羧化酶 基本过程：从乙酰CoA及丙二酰CoA合成长链脂酸，是一个重复加成过程（缩合、还原、脱水、再还原），经过7轮循环反应，每次加上一个丙二酰基，增加两个碳原子，最终释出软酯酸。 脂酸碳链的延长或缩短 内质网脂酸碳链延长酶系 以丙二酰CoA为二碳单位供体，由 NADPH+H+ 供氢经缩合、加氢、脱水、再加氢等一轮反应增加2个碳原子，合成过程类似软脂酸合成，但脂酰基连在 CoASH 上进行反应，可延长至24碳，以18碳硬脂酸为最多 线粒体脂酸碳链延长酶系 以乙酰CoA为二碳单位供体，由 NADPH+H+ 供氢，过程与β氧化的逆反应基本相似，需α-β烯酰还原酶，一轮反应增加2个碳原子，可延长至24碳或26碳，以硬脂酸最多。 脂酸碳链缩短通过β－氧化 脂酸合成的调节 1. 代谢物的调节作用 2. 激素调节： 胰高血糖素：启动PKA，使乙酰CoA羧化酶磷酸化而失活； 胰岛素：通过磷蛋白磷酸酶，使乙酰CoA羧化酶去磷酸化而复活 。 甘油三酯合成 部位：肝脏、脂肪组织、小肠粘膜 原料：1. 甘油和脂酸主要来自于葡萄糖代谢 2. CM中的FFA（来自食物脂肪） 基本过程：1. 甘油一酯途径（小肠粘膜细胞） 2. 甘油二酯途径（肝、脂肪细胞） 多不饱和脂酸的重要衍生物—前列腺素、血栓恶烷及白三烯结构及生理功能。 三、磷脂的代谢 定义: 含磷酸的脂类称磷酯 分类 :甘油磷脂 ——由甘油构成的磷酯（体内含量最多的磷脂） 鞘磷脂 ——由鞘氨醇构成的磷脂 甘油磷脂代谢 : 组成：甘油、脂酸、磷脂、含氮化合物 功能：含一个极性头、两条疏水尾，构成生物膜的磷脂双分子层。 甘油磷脂的合成 部位：全身各组织内质网，肝、肾、肠等组织最活跃。 原料及辅助因子：脂酸、甘油、磷酸盐、胆碱、丝氨酸、肌醇、ATP、CTP等。 合成基本过程：（1）甘油二酯合成途径 (2)CDP甘油二酯合成途径 甘油磷脂降解的酶类：磷脂酶A1、A2、B1、B2、C、D等 鞘磷脂代谢 定义：含鞘氨醇(sphingosine)或二氢鞘氨醇的脂类 合成部位：全身各细胞内质网，脑组织最活跃 原料：软脂酰CoA、丝氨酸、磷酸吡哆醛、NADPH+H+及FADH2 神经鞘磷脂的降解通过脑、肝、肾、脾等细胞溶酶体中的 神经鞘磷脂酶 (属于PLC类)作用而实现。 四、胆固醇代谢 胆固醇含有环戊烷多氢菲基本结构 分布：广泛分布于全身各组织中 大约 ¼ 分布在脑、神经组织，肝、肾、肠等内脏、皮肤、脂肪组织中也较多。肌肉组织含量较低。肾上腺、卵巢等合成类固醇激素的腺体含量较高。 生理功能：1.是生物膜的重要成分，对控制生物膜的流动性有重要作用； 2.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。 胆固醇合成代谢 部位： 组织定位：除成年动物脑组织及成熟红细胞外，几乎全身各组织均可合成，以肝、小肠为主。 每天合成量：1—1.5 g 细胞定位：胞液、光面内质网 原料：18乙酰CoA + 36ATP + 16(NADPH+H+) 关键酶：HMGCOA还原酶 基本过程：1. 甲羟戊酸的合成 2. 鲨烯的合成 3. 胆固醇的合成 调节： 1. 饥饿与饱食 饥饿与禁食可抑制肝合成胆固醇。 摄取高糖、高饱和脂肪膳食后，胆固醇的合成增加 2. 胆固醇 胆固醇可回馈抑制肝胆固醇的合成。它主要抑制HMG-CoA还原酶的合成 3. 激素 胰岛素及甲状腺素能诱导肝HMG-CoA还原酶的合成，从而增加胆固醇的合成。 胰高血糖素及皮质醇则能抑制HMG-CoA还原酶的活性，因而减少胆固醇的合成。 甲状腺素还促进胆固醇在肝转变为胆汁酸。 胆固醇的转化：（1）转变为胆汁酸 （2）转化为类固醇激素 （3）转化为7 - 脱氢胆固醇） 五、血浆脂蛋白的代谢 血浆所含脂类统称血脂，包括：甘油三酯、磷脂、胆固醇及其酯以及游离脂酸 来源：外源性——从食物中摄取 内源性——肝、脂肪细胞及其它组织合成后释放入血 含量：总脂 400~700mg/dl (5 mmol/L) 甘油三酯 10~150mg/dl (0.11 ~ 1.69 mmol/L) 总磷脂 150~250mg/dl (48.44 ~ 80.73 mmol/L) 总胆固醇 100~250mg/dl (2.59 ~ 6.47 mmol/L) 游离脂酸 5~20mg/dl (0.195 ~ 0.805 mmol/L) 血浆脂蛋白的分类： 超速离心法(密度法) ：CM、VLDL、LDL、HDL； 电泳法：CM 、( 、前( 、( 组成：蛋白质、甘油三酯、磷脂、胆固醇及其酯 结构：具极性及非极性基团的载脂蛋白、磷脂、游离胆固醇，以单分子层借其非极性疏水基团与内部疏水链相联系，极性基团朝外；疏水性较强的TG及胆固醇酯位于内核。 功能：CM： 运输外源性TG VLDL：运输内源性TG LDL： 转运肝合成的内源性胆固醇 HDL： 主要是参与胆固醇的逆向转运，即将肝外组织细胞内的胆固醇，通过血循环转运到肝） 主要的载脂蛋白及其功能 载脂蛋白(apolipoprotein, apo) 指血浆脂蛋白中的蛋白质部分。 功能：① 结合和转运脂质，稳定脂蛋白的结构 ② 载脂蛋白可参与脂蛋白受体的识别： ③ 载脂蛋白可调节脂蛋白代谢关键酶活性 高脂蛋白血症的概念，分型及遗传性缺陷。 15mins 10mins 20mins 10 mins 10 mins 35 mins 10 mins 30 mins 25 mins 15 mins 10 mins 15 mins 10mins 5 mins 25 mins 10mins 30 mins 35 mins 学科网（北京）股份有限公司 $$