1、本章主要介绍脂类（主要是脂肪）物质在生物体的分解及合成代谢。要求重点掌握脂肪酸在生物体内的氧化分解途径-氧化和从头合成途径，了解脂类物质的功能和其他的氧化分解途径。,第六章 脂类的代谢,第九章 脂类的代谢,二 脂类的分解代谢,一、脂 类 的 水 解 二、脂肪酸的分解代谢,一、脂类的酶促水解,磷脂水解,磷脂酶A1（B1),磷脂酶A2（B2),磷脂酶C,磷脂酶D,二、脂 肪 的 分 解 代 谢 （一）甘 油 的 氧 化,（实线为甘油的分解，虚线为甘油的合成),甘油激酶,磷酸甘油脱氢酶,异构酶,磷酸酶,（二）脂 肪 酸 的 分 解 代 谢,-氧化作用,-氧化作用,-氧化作用,2、不饱和脂肪酸的氧化
2、3、奇数碳链脂肪酸的氧化,1、饱和脂肪酸的氧化分解途径,1、饱和脂肪酸的-氧化作用,（2） -氧化过程,（1） -氧化作用的概念及试验证据,脂肪酸的活化和转运-氧化的生化过程 -氧化过程中能量的释放及转换效率,-氧化作用的概念及试验证据, 概 念, 试验证据1904年F.Knoop根据用苯环标记脂肪酸饲喂狗的实验结果，推导出了-氧化学说。,脂肪酸在体内氧化时在羧基端的-碳原子上进行氧化，碳链逐次断裂，每次断下一个二碳单位，即乙酰CoA，该过程称作-氧化。,（2） -氧化过程 1）脂肪酸的活化和转运,a、脂肪酸的活化（细胞浆）,O R-C-OH,+,CoA-SH,脂酰CoA合成酶,酯酰CoA进入
3、线粒体基质示意图,肉毒碱,CoASH,O R-C-OH,线粒体内膜,内侧,外侧,载体,2）-氧化的生化历程,a、脱氢,b、水合,c、再脱氢, R-CH=CH-C-SCoA, R-CH2 - CH2C-SCoA,OH OR-CH-CH2CSCoA,O OR-C-CH2CSCoA,d、硫解,|,|,-氧化的主要生化反应,酯酰CoA脱氢酶,2-烯酰CoA水化酶,-羟脂酰CoA脱氢酶,硫解酶,H2O,CoASH,RCH2CH2C-SCoA,脂酰CoA,氧化的生化历程,乙酰CoA,RCH2CH2CO-SCoA,脂酰CoA 脱氢酶,脂酰CoA,-烯脂酰CoA 水化酶,-羟脂酰CoA 脱氢酶,-酮酯酰CoA
4、 硫解酶,RCHOHCH2COScoA,RCOCH2CO-SCoA,RCH=CH-CO-SCoA,+,CH3COSCoA,R-COScoA,乙酰CoA,-氧化过程中能量的释放及转换效率,净生成：131 2 = 129 ATP,例：软脂酸,7次-氧化,8 乙酰CoA,CH3(CH2)14COOH,7 NADH,7 FADH2,12 ATP ,3 ATP ,2 ATP ,131ATP,脂肪酸的-氧化作用,脂肪酸氧化作用发生在-碳原子上，分解出CO2，生成比原来少一个碳原子的脂肪酸，这种氧化作用称为-氧化作用。,RCH2COOH,RCH(OH)COOH,RCOCOOH,RCOOH,CO2,O2,NA
5、D +,NADH +H+,NAD +,NADH +H+,羟化,脂肪酸的氧化作用,脂肪酸的-氧化指脂肪酸的末端甲基（-端）经氧化转变成羟基，继而再氧化成羧基，从而形成，-二羧酸的过程。,油酰基的氧化作用,油酰基CoA（ 9 18：1）,CH3(CH2)7CH=CH-CH2(CH2)6CO-CoA,6CH3-CO-CoA,-氧化,三次循环,烯酯酰CoA异构酶,烯酯酰CoA水化酶,再开始-氧化,2、不饱和脂肪酸的氧化,ATP、CoASH,丙酸的代谢,甲基丙二酸单酰CoA,琥珀酰CoA,硫激酶,丙酰辅酶A羧化酶,变位酶,ATP、CO2 生物素,CoB12,3、奇数碳链脂肪酸的氧化,（三）、酮体的代谢,
6、酮体的生成,酮体的分解,生成酮体的意义,脂肪酸-氧化产物乙酰CoA,在肌肉中进入三羧酸循环氧化供能，然而在肝细胞中还有另一条去路。乙酰CoA可在肝细胞形成乙酰乙酸、-羟丁酸、丙酮，这三种物质统称为酮体。,1.酮体的生成,羟甲基戊二酸单酰CoA（HMGCoA）,硫解酶,2CH3COSCoA,CH3COCH2COSCoA,乙酰乙酰CoA,HMGCoA合成酶,CH3COSCoA,CoASH,CoASH,2.酮体的分解,乙酰乙酰CoA,硫解酶,转移酶,琥珀酰CoA,CoASH,-氧化,乙酰乙酸,脱氢酶,NADH+H+,NAD+,乙酰CoA,2,-羟丁酸,琥珀酸,3.生成酮体的意义,1）是肝输出能源的一
7、种形式； 2）酮体是小分子，溶于水，可通过血脑屏障和毛细血管，是肌肉、脑、心、肾的能源分子； 3）正常血液中0.3-5mg/100ml，体内可分解之；饥饿、糖尿病时，脂肪动员，酮体增多，引起酮症酸中毒。,三、 脂肪的生物合成,（一）、脂肪酸的生物合成,（二）、磷酸甘油的生物合成,（三）、三酰甘油的生物合成,（一）.脂肪酸的生物合成,1、十六碳饱和脂肪酸（软脂酸）的从头合成,2、线粒体和内质网中脂肪酸碳链的延长,3、不饱和脂肪酸的合成,1.软脂酸的从头合成,（1）脂肪酸合成酶复合体系和脂酰基载体蛋白(acyl carrier protein，ACP) （2）乙酰CoA运转：柠檬酸循环 （3）乙酰
8、CoA活化： 丙二酸单酰ACP的形成 （4）脂肪酸生物合成的反应历程,脂肪酸合成酶系结构模式,ACP,乙酰CoA:ACP转移酶 丙二酸单酰CoA:ACP转移酶 -酮脂酰-ACP合酶 -酮脂酰-ACP还原酶 -羟脂酰-ACP脱水酶 烯脂酰-ACP还原酶,脂酰基载体蛋白(ACP)的辅基结构,辅基：4-磷酸泛酰巯基乙胺,乙酰CoA从线粒体内至胞液的运转,丙二酸单酰ACP的形成,+,ATP,HCO3-,ADP+Pi,乙酰CoA 羧化酶生物素,丙二酰转移酶,-羟丁酰ACP脱水酶,-酮丁酰ACP还原酶,CoASH,O O HO-C-CH2C-S-ACP,丙二酸单酰-ACP,|,|,-烯丁酰ACP还原酶,-
9、酮酰缩合酶,脂肪酸从头合成的生化历程,O CH3CSACP,+,|, CH3-CH=CH-C-SACP,|,|,O H OCH3-C-CH2 - CSACP,CO2,H, CH3-CH2-CH2-C-SACP,软脂酸合成的反应流程,进位,链的延伸,水解,脂肪酸生物合成的反应历程,2.线粒体和内质网中脂肪酸碳链的延长,（1）线粒体脂肪酸延长酶系: 延长短链脂肪酸，其过程是-氧化逆过程。,（2）内质网脂肪酸延长酶系：延长饱和或不饱和长链脂肪酸，其中间过程与脂肪酸合成酶体系相似。,3.不饱和脂肪酸的合成,动：细胞色素b5zh植：铁硫蛋白,去饱和,C16:0(软脂酸),-2H,去饱和,C18:0(硬脂
10、酸),9-C18:1(油酸),11-C20:1,6，9-C18:2,8，11-C20:2,5，8，11-C20:3,13-C22:1,15-C24:1,9-C18:1(棕榈油酸),多烯脂酸的形成,+C2 延长,-2H,去饱和,+C2 延长,+C2 延长,+C2 延长,-2H 去饱和,+C2 延长,+C2 延长,-2H 去饱和,11-C18:1,（顺-十八碳烯-11-酸）,（二十碳三烯酸）,（二十四碳烯酸）,（二）、磷酸甘油的生物合成,1、主要来自EMP：可由磷酸二羟丙酮合成；2、来自脂肪动员：甘油激酶催化；甘油 + ATP 甘油- 磷酸 + ADP,三）三酰甘油的生物合成,磷酸甘油酯酰转移酶,
11、磷酸甘油酯酰转移酶,二酰甘油酯酰转移酶,磷脂酸磷酸酶,脂肪酸的氧化和从头合成的异同,-羟丁酰ACP脱水酶,-酮丁酰ACP还原酶,CoASH,O O HO-C-CH2C-S-ACP,丙二酸单酰-ACP,|,|,-烯丁酰ACP还原酶,-酮酰缩合酶,以软脂酸为例，从起始物乙酰-CoA到产物软脂酸的总反应式为：,四、 磷脂降解与合成,（一）、磷脂的结构及降解 （二）、磷脂的生物合成,磷脂酰胆碱,磷脂酸,磷脂酰乙醇胺,磷脂酰肌醇,磷脂酰丝氨酸,磷脂酰甘油,磷脂酶的作用部位,乙醇胺和胆碱的活化,HOCH2CH2NH2,HOCH2CH2N(CH3)3,OCH2CH2NH2,磷酸乙醇胺,CDP-OCH2CH2
12、NH2,CDP-乙醇胺,乙醇胺激酶,CTP:磷酸乙醇胺胞苷转移酶,ATP ADP,CTP PPi,胆碱激酶,ATP ADP,OCH2CH2N(CH3)3,CDP-OCH2CH2N(CH3)3,CDP-胆碱,CTP:磷酸胆碱胞苷转移酶,CTP PPi,+,磷脂酰乙醇胺和磷脂酰胆碱的合成,CDP-乙醇胺 CMP,葡萄糖,3-磷酸甘油,1，2-甘油二酯磷脂酸,1，2-甘油二酯,CDP-胆碱 CMP,2 RCOCoA 2 CoA,Pi,转酰酶,磷酸酯酶,转移酶,磷脂酰胆碱,(CH3)3N-CH2-CH3-O,磷脂酰乙醇胺,H3N-CH2-CH3-O,-甘油二酯,-甘油二酯,五、 胆固醇的代谢,（一）、
13、胆固醇的合成 （二）、胆固醇的转化,胆固醇合成,同位素示踪实验证明，复杂的胆固醇分子能在动物体内由小分子物质乙酸缩合而成，乙酰CoA为合成胆固醇的原料。,胆固醇的转化,动物体内胆固醇可转变成类固醇如：孕酮、肾上腺皮质激素、雌激素、VitD3胆酸等。,第六节 脂代谢的调节,一、激素对脂代谢的调节 二、脂肪酸氧化的调节 三、脂肪酸合成的调节,激素对脂代谢的调节,甘油三脂,脂肪动员激素 （肾上腺素、胰高血糖素等）,激素敏感性脂酶（有活性）,脂肪酸+甘油,（第一信使）,（第二信使）,肉毒碱,CoASH,线粒体内膜,内侧,外侧,载体,脂肪酸氧化的调控,肉碱酰基转移酶,肉碱酰基转移酶,丙二酰CoA可以强烈
14、抑制肉碱酰基转移酶的活性,L肉碱是脂肪代谢过程中的一种关键的物质，能够促进脂肪酸进入线粒体氧化分解。可以说肉碱是转运脂肪酸的载体。在长时间大强度运动中，L肉碱提高了脂肪的氧化速率，减少了糖原的消耗，同时也延缓了疲劳。目前人们已把肉碱应用于大众减肥、竞技运动员减脂抗疲劳，经多年观察，效果明显。1980年奥运会，意大利耐力运动员普遍服用L-肉碱，取得了令人瞩目的成绩。特别是1982年意大利足球运动员服用L肉碱获得世界杯冠军后，L肉碱便风靡全球，成为营养补剂的新宠。很多营养补剂生产厂家把L肉碱作为减肥的主要成分之一。L肉碱不是兴奋剂、对身体健康无害。,脂肪酸合成的调节,乙酰-CoA,丙二酸单酰-Co
15、A,软脂酸-CoA,丙酮酸,柠檬酸,胰高血糖素、肾上腺素（引发磷酸化/活化）,柠檬酸裂解酶,丙酮酸脱氢酶复合体,乙酰-CoA羧化酶,乙酰-CoA羧化酶活性的磷酸化调节,Pi,乙酰-CoA羧化酶单体,乙酰-CoA羧化酶 多聚体,（无活性）,（有活性）,蛋白质磷酸酶,cAMP依赖蛋白质激酶,ATP,ADP,P,脂肪代谢和糖代谢的关系,延胡索酸,琥珀酸,苹果酸,草酰乙酸,3-磷酸甘油,甘油,乙酰 CoA,三酰甘油,脂肪酸,植物和微生物,选择题,1、线粒体基质中脂酰CoA脱氢酶的辅酶是：（ ） A、FAD B、NADP+ C、NAD+ D、GS-SG 2、在脂肪酸的合成中，每次碳链的延长都需要什么直接
16、参加？（ ） A、乙酰CoA B、草酰乙酸 C、丙二酸单酰CoA D、甲硫氨酸 3、合成脂肪酸所需的氢由下列哪一种递氢体提供？（ ） A、NADP+ B、NADPH+H+ C、FADH2 D、NADH+H+ 4、脂肪酸活化后，氧化反复进行，不需要下列哪一种酶参与？（ ） A、脂酰CoA脱氢酶 B、羟脂酰CoA脱氢酶 C、烯脂酰CoA水合酶 D、硫激酶,5、软脂酸的合成及其氧化的区别为（ ） (1)细胞部位不同 (2)酰基载体不同 (3)加上及去掉2C单位的化学方式不同 (4)酮脂酰转变为羟酯酰反应所需脱氢辅酶不同 (5)羟酯酰CoA的立体构型不同 A、(4)及(5) B、(1)及(2) C、(
17、1)(2)(4) D、全部6、在脂肪酸合成中，将乙酰CoA从线粒体内转移到细胞质中的化合物是（ ） A、乙酰CoA B、草酰乙酸 C、柠檬酸 D、琥珀酸 7、氧化的酶促反应顺序为：（ ） A、脱氢、再脱氢、加水、硫解 B、脱氢、加水、再脱氢、硫解 C、脱氢、脱水、再脱氢、硫解 D、加水、脱氢、硫解、再脱氢,8、胞浆中合成脂肪酸的限速酶是（ ） A、-酮酯酰CoA合成酶 B、水化酶 C、酯酰转移酶 D、乙酰CoA羧化酶 9、脂肪大量动员肝内生成的乙酰CoA主要转变为：（ ） A、葡萄糖 B、酮体 C、胆固醇 D、草酰乙酸 10、乙酰CoA羧化酶的变构抑制剂是：（ ） A、柠檬酸 B、ATP C、长链脂肪酸 D、CoA 11、脂肪酸合成需要的NADPH+H+主要来源于（ ） A、TCA B、EMP C、磷酸戊糖途径 D、以上都不是 12、生成甘油的前体是（ ） A、丙酮酸 B、乙醛 C、磷酸二羟丙酮 D、乙酰CoA 13、卵磷脂中含有的含氮化合物是：（ ） A、磷酸吡哆醛 B、胆胺 C、胆碱 D、谷氨酰胺,问答题,1、试比较饱和脂肪酸的-氧化与从头合成的异同。2、脂肪组织中己糖激酶缺失为什麽导致脂肪合成障碍？3、简述油料作物种子萌发脂肪转化成糖的机理。,
