第九章 脂类代谢.ppt

1、生物化学 Lipids Metabolism,企鹅宝宝的早餐在哪里,第九章 脂类代谢,生物化学 Lipids Metabolism,3,脂类分类,脂类有一共同的物理性质，即不溶于水，而溶解于非极性有机溶剂（如氯仿、乙醚、丙酮等） 生物体含有的脂类分为两大类,磷脂,糖脂,固醇,类脂,脂肪（中性脂肪）,4,脂肪生物功能,在体内氧化放能量，供机体利用 生物体对外界环境形成天然屏障，防止机体热量的流失 促进食物中脂溶性维生素（A、D、E、K）的吸收,5,一、脂类的酶促水解,脂肪酶能催化脂肪逐步水解生成脂肪酸和甘油,CHOCOR1 CHOCOR2 CHOCOR3,R1COO-+ CH2OH CHOCOR

2、2 CHOCOR3,R3COO-+ CH2OH CHOCOR2 CH2OH,R2COO-+ CH2OH CHOH CH2OH,甘油二酯类,甘油一酯类,甘油,6,二、脂肪的分解代谢,生物体利用脂肪作为功能原料的第一步骤是水解脂肪生成 甘 油脂肪酸 甘油的氧化,CO2 + H2O,氧化,CH2OH CHOH + ATP CH2OH,CH2O-P CHOH + ADP CH2OH,甘油磷酸激酶,7,甘油-磷酸,甘油-磷酸脱氢生成二羟丙酮磷酸。二羟丙酮磷酸再生成丙酮酸，最后进入TCA循环氧化,CH2O-P CHOH + NAD+ CH2OH,CH2O-P C=O + NADH+ + H+ CH2OH,

3、CO2 + H2O,CH3 C=O COOH,C6H12O6,TCA 循环,8,（二）脂肪酸的-氧化作用（1）,1904年Knoop对脂肪酸在动物体内的变化过程，用苯环作标记 动物缺乏降解苯环能力，部分苯环化合物仍然维持着环形式而被排出 Knoop用5种C原子数目不同的苯脂酸（即直链分别含有1、2、3、4、5个C原子的苯甲酸、苯乙酸、苯丙酸、苯丁酸、苯戊酸）饲养动物，收集尿液，分析尿液中带苯环的物质马尿酸 苯乙尿酸,苯脂酸含奇数C原子,苯脂酸含偶数C原子,排出,排出,9,Knoop结论,动物体在进行脂肪酸降解时，是逐步将C原子成对地从脂肪酸链切下，即脂肪酸的-氧化学说,-CH2CH2CH2CO

4、O-,-CH2CH2 CH2COO-,-CH2COO- + C2,-CH2CONHCH2COO- + H2O,苯乙尿酸,偶数 4 个碳,-CH2CH2COO-,-CO CH2COO-,-COO-+ C2,-CONHCH2COO-,马尿酸,奇数 3 个碳,+ NH3+CH2COO-,+ NH3+CH2COO-,10,（二）脂肪酸的-氧化作用（2）,Knoop是以”苯环作标记”化合物研究代谢过程的第一个典型例子 1944年L.Leloir提出，脂肪酸能在无细胞系统中氧化 A.Lehninger 提出了在肝脏细胞线粒体中脂肪酸的氧化包含有“活化的乙酸”参加1951年F.Lynen 利用酵母进行研究，

5、结果表明“活化的乙酸”是乙酰辅酶A,CH3COOH + ATP + CoA,CH3COSCoA “活化的乙酸”,11,1、 -氧化的反应历程, 脂肪酸的激活 脂肪酸在硫激酶催化作用下的激活是氧化降解的第一步,RCH2CH2CH2COO- + ATP,RCH2CH2CH2CO- AMP + PPi,脂肪酸,脂酰-磷酸腺苷,焦磷酸,RCH2CH2CH2CO- AMP + CoA,RCH2CH2CH2CO- SCoA + AMP,脂酰辅酶 A,12,2-反-烯脂酰辅酶 A,脂酰辅酶 A 经脂酰辅酶A脱氢酶的催化，脱去两个H 变成一个带有反式双键的2-反烯脂酰辅酶A,RCH2CH2CH2CO- SCo

6、A + FAD,RCH2CH=CHCOSCoA + FADH2,脂酰辅酶 A,2-反-烯脂酰辅酶 A,H H,13,L（+）-羟脂酰辅酶A,2-反-烯脂酰辅酶 A 经水化酶的催化，变成-羟脂酰辅A,RCH2CH=CHCOSCoA + H2O,RCH2CHOHCH2COSCoA,L（+）- 羟脂酰辅酶A,2-反-烯脂酰辅酶 A,14, -酮脂酰辅酶 A,L（+）-羟脂酰辅酶 A 经-羟脂酮辅酶 A 脱氢酶及辅酶NAD的催化，脱去两个 H 变成-酮脂酰辅酶 A,RCH2CHOHCH2COSCoA + NAD+,RCH2COCH2COSCoA + NADH + H+,L（+）-羟脂酰辅酶A,-酮脂酰

7、辅酶 A,H H,15,脂酰辅酶A、乙酰辅酶A,最后一步反应是-酮脂酰辅酶 A 经辅酶A的分解生成一分子乙酰辅酶A及一分子碳链短2个C原子的脂酰辅酶A,RCH2CO CH2COSCoA + CoASH,RCH2COSCoA + CH3COSCoA,-酮脂酰辅酶 A,脂酰辅酶A,乙酰辅酶A,TCA循环,16,2、脂肪酸氧化过程的能量转变,例如：软脂酸（含16碳）经过7次-氧化，可以生成8个乙酰CoA，每一次-氧化，还将生成1FADH2和1分子NADH。完全氧化的总反应式：C16H31COSCoA + 7 CoA-SH + 7 FAD + 7NAD+ +7 H2O -ATP 8 CH3CO-SCo

8、A + 7 FADH2 + 7 NADH + AMP+PPi + 7 H+ 按照1个NADH产生3个ATP，1FADH2产生2个ATP, 1个乙酰CoA完全氧化产生12个ATP计算，脂肪酸活化消耗2个高能磷酸键，则总计1个软脂酸在分解代谢过程中共产生129个ATP。参见P193,17,3、不饱和脂肪酸的氧化,机体内有一种烯脂酰辅酶A异构酶能催化双键移位，将顺式3化合物转变成反式2烯脂酰辅酶A,H H CH3（CH2）7C=CCH2CO-SCoA,H CH3（CH2）7CH2C=CCO-SCoAH,3-顺-十二碳烯,2-反-十二碳烯脂酰辅酶A,异构酶,2-反-十二碳烯脂酰辅酶A 是烯脂酰水化酶的

9、正常底物，只有3-型转变2-型， -氧化作用才能继续进行,18,（三）脂肪酸氧化的其它途径,脂肪酸氧化除了-氧化外，还有 奇数碳链脂肪酸的氧化 （自学） -氧化 -氧化,19,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。,RCH2COO-,RCH(OH)COO-,RCOCOO-,RCOO-,CO2,O2,NAD +,NADH +H+,NAD +,NADH +H+,羟化,20,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。,21,（四）酮体的

10、代谢,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，然后在肝细胞中可形成乙酰乙酸、-羟丁酸、丙酮这三种物质统称为酮体。,22,1.酮体的生成,-羟基-甲基戊二酰CoA（HMGCoA）,脂肪酸,硫解酶,2CH3COSCoA,CH3COCH2COSCoA,乙酰乙酰CoA,HMGCoA合成酶,CH3COSCoA,CoASH,-氧化,CoASH,23,2.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,HH,24,琥珀酰CoA,琥珀酰CoA可能是-酮

11、戊二酸氧化脱羧作用的中间产物，或可能由琥珀酸、ATP、辅酶A组成,-OOCCH2CH2COO- + CoASH + ATP,-OOCCH2CH2COSCoA+ADP+Pi,酮体的另一化合物丙酮随尿排出外，还有一部分直接由肺呼出。 丙酮在体内也能转化成 丙酮酸或甲酰基及乙酰基，丙酮酸能氧化，或合成糖原。,25,生成酮体的意义,在肝脏中有活力很强的生成酮体的酶，但缺少利用酮体的酶，在肝线粒体内的酮体循血流输送至全身 肝脏把碳链很长的脂肪酸分裂成分子较小，易被其他组织用以供能的酮体，为肝外组织（肾脏，心肌，脑组织）提供可利用的能源 糖尿病酮尿酸中毒,26,三、脂肪的生物合成,2、脂肪酸的生物合成,1

12、、磷酸甘油的生物合成 （胞液）,3、脂肪的生物合成,4、磷脂的生物合成,5、胆固醇的生物合成,27,1. 甘油-磷酸的生物合成,合成脂肪所需的 甘油-磷酸 来源于两方面 糖酵解由二羟丙酮磷酸还原生成 脂肪动员由甘油经脂肪组织外的甘油激酶催化与ATP作用产生,CH2OH CHOH + ATP CH2OH,CH2OH CHOH + ADP CH2OP,甘油激酶,CH2OH C=O CH2OP,CH2OH CHOH CH2OP,脱氢酶,甘油,甘油-磷酸,甘油-磷酸,二羟丙酮磷酸,28,2. 脂肪酸的生物合成,脂肪酸 的氧化在细胞的线粒体中进行，而脂肪酸的合成主要在胞浆中进行，也可在线粒体（微粒体）中

13、进行。,29,脂肪酸从头合成的生化历程,a、丙二酰ACP的形成,O OR-C-CH2 - CSACP,ACP酰基载体蛋白,30,丙二酰ACP的形成,+,ATP,HCO3-,ADP+Pi,乙酰CoA 羧化酶生物素,31,细胞质中含有一种合成脂肪酸的重要体系，即可溶性酶系，能在ATP、NADPH、Mg2+、Mn2+、CO2存在下催化乙酰CoA 合成 脂肪酸,1、合成起始（1）,32,1、合成起始（2）,脂肪酸合成过程乙酰CoA 羧化酶为别构酶，若缺乏别构剂柠檬酸时，则无活性,CH3COSCoA + CO2,-OOCCH2COSCoA,丙二酰辅酶A,乙酰CoA 羧化酶,CH3COS合成酶 +,-OO

14、CH2COSACP,CH3COCH2COS合成酶+CO2+ 合成酶-SH,乙酰基ACP,丙二酰ACP,酰基载体蛋白质ACP,合成酶,乙酰乙酰ACP,33,1、合成起始（3）,乙酰乙酰ACP在以NADPH为辅酶的酮脂酰ACP还原酶作用下被还原,CH3COCH2COSACP + NADPH + H+,OH CH3CHCH2COSACP + NADP+,-羟丁酰-ACP,还原酶,CH3CH=CHCOSACP + H2O,-烯丁酰-ACP,CH3CH2CH2COS-ACP + NADP+,丁酰-ACP,丁酰-ACP（C4片段）是脂肪酸合成的第一轮产物，延长了2个C原子，按以上过程能生产软脂酸。,34,

15、1、合成起始（4）,软脂酸 从头合成途径总反应式,CH3COSCoA +,7 -OOCCH2COSCoA,+ 14 NADPH,+ H+,C15H31COO- + 8 CoASH +14 NADP+ + 6 H2O + 7CO2,16 C,大肠杆菌中参加脂肪酸合成的酶围绕酰基载体蛋白（ACP） 形成多酶复合体。,35,2、线粒体中的合成,在线粒体中能发生与脂肪酸氧化相似的逆向过程，结果脂肪酸碳链（C16）加长,RCH2COSCoA + CH3COSCoA + NADH + H+ NADPH + H+,R（CH2）3COSCoA + NAD+ + NADP+ + CoASH,微粒体系统的特点 为

16、利用丙二酰辅酶A 加长碳链，还原过程要有还原型辅酶供H,36,3、不饱和脂肪酸的合成,双键通过脂酰辅酶A加氧酶所催化的氧化反应引入脂肪酸链,软脂酰CoA + NADPH + H+ + O2,软脂烯酰CoA + NADP+ + 2 H2O,硬脂酰CoA + NADPH + H+ + O2,油酰CoA + NADP+ + 2 H2O,亚油酸、亚麻酸是动物体内合成其它物质所必需的，必须由植物获得，故称必需脂肪酸,37,(三) 脂肪的合成（1）,脂肪辅酶A及甘油-磷酸能经酶促缩合生成磷脂酸，其催化酶为甘油磷酸转酰酶,RCOO- + CoASH,RCOOS CoA,脂肪酸硫激酶,脂酰CoA,脂肪酸,辅酶

17、A,CH2OH CHOH + 2 RCOSCoA CH2OP,CH2OCOR CHOCOR + 2 HSCoA CH2OP,CH2OH C=O + RCOSCoA CH2OP,CH2OCOR C=O + HSCoA CH2OP,二羟丙酮脂酰磷酸,磷脂酸,甘油-磷酸,转酰基酶,二羟丙酮磷酸,转酰基酶,38,(三) 脂肪的合成（2）,磷脂酸生成甘油二酯，再生成甘油三酯,CH2OCOR CHOCOR CH2OP,CH2OCOR CHOCOR + Pi CH2OH,磷脂磷酸酶,CH2OCOR CHOCOR + RCOSCoA CH2OH,CH2OCOR CHOCOR + HSCoA CH2OCOR,甘

18、油二酯,脂肪,转酰基酶,P,39,四、磷脂的生物合成 （自学）,磷脂在组织内经过磷脂酶的作用 先水解生成其组成单位，再分别进行分解代谢 参见P202-203,40,胆固醇的合成胆固醇的转化胆固醇的排泄,五、胆固醇的生物合成 （自学）,脂类代谢的生理功能,脂类代谢：甘油三酯（脂肪）、磷脂和类固醇的合成和分解过程 生成的脂肪酸作为磷脂、糖脂的组分形成膜结构； 脂肪在动物体内、植物种子及果实中大量存储。氧化可放能：脂肪37kJ/g，糖 16kJ/g，蛋白质 17kJ/g 类脂及其衍生物具有重要生理作用。可合成激素、胆酸和维生素等，对维持机体的正常活动有重要影响作用。 人类的某些疾病如动脉粥样硬化、脂

19、肪肝和酮尿症等都与脂类代谢紊乱有关。,生物化学 Lipids Metabolism,emphasis,脂肪的消化、吸收和转运方式 脂肪酸的氧化途径 脂肪酸的合成代谢途径 脂肪酸氧化与合成的比较,生物化学 Lipids Metabolism,Content,脂肪的消化吸收和转运 甘油的体内代谢 脂肪酸的分解代谢 脂肪酸及甘油三酯的合成 脂肪代谢的调节与控制,生物化学 Lipids Metabolism,1、脂肪的消化吸收与转运,摄入量：60-150g/(M.d) 消化：十二指肠，胆囊胆汁乳化胰脂肪酶水解脂肪酸 + 甘油 吸收：脂肪酸等脂类小分子或微滴肠粘膜上皮细胞吸收血液淋巴系统组织。 脂肪的动

20、员：由贮存脂肪降解释放出游离脂肪酸，并由脂蛋白转运至肝脏的过程。脂酶+磷脂酶催化。,生物化学 Lipids Metabolism,生物化学 Lipids Metabolism,附：不同脂类的分解代谢方式,酯酰甘油类：脂肪酸和甘油，分别进入脂肪酸氧化代谢途径和甘油代谢途径； 磷脂类：经磷脂酶类分解后，生成的脂肪酸进入氧化，甘油和磷酸则进入糖代谢； 鞘脂类：在溶酶体中，经半乳糖苷酶类、神经酰胺酶类等降解成长链碱和脂肪酸，进入相关的代谢。 类固醇类：胆固醇在肝脏中转化为胆汁酸，其中绝大部分再转化为胆汁酸盐参与脂类的消化和吸收；部分转化为粪固醇随粪便排出体外。,生物化学 Lipids Metaboli

21、sm,甘油 经血液输送到肝脏，由甘油激酶催化转变成-磷酸甘油，耗ATP，不可逆反应。 -磷酸甘油在脱氢酶（含辅酶NAD+）作用下，脱氢形成磷酸二羟丙酮，可沿糖异生途径合成葡萄糖及糖原；也可沿糖酵解正常途径形成丙酮酸，再进入三羧酸循环被完全氧化。,2、甘油的体内代谢,生物化学 Lipids Metabolism,脂肪酸的氧化 脂肪酸氧化产物的去路 酮体代谢 脂肪酸与糖类分解代谢的比较,3、脂肪酸的分解代谢,生物化学 Lipids Metabolism,4、脂肪酸和甘油三酯的合成,（1）脂肪酸的氧化,类 型： 饱和（奇数和偶数碳）脂肪酸氧化：-、-、-oxidation 不饱和脂肪酸氧化,生物化学

22、 Lipids Metabolism, - 氧化,特点： 脂肪酸在氧化分解时，碳链的断裂发生在脂肪酸的-位，即脂肪酸碳链的断裂方式是每次切除2个碳原子。 最终产物均为乙酰辅酶A 是含饱和脂肪酸的主要分解方式。 场所：脂肪酸的-氧化在线粒体中进行，,生物化学 Lipids Metabolism,I、 脂肪酸的活化,脂肪酸进入细胞后，首先在线粒体外或胞浆中被活化，与腺苷酸（ATP）作用形成脂酰腺苷酸。 在脂酰CoA合成酶催化下，再与HS-CoA作用转变成脂酰CoA，然后进入线粒体进行氧化。,R,C,H,2,C,H,2,C,H,2,C,O,O,H,+,ATP,R,C,H,2,C,H,2,C,H,2,

23、C,O,A,M,P,+,PPi,脂酰CoA合成酶,R,C,H,2,C,H,2,C,H,2,C,O,A,M,P,C,oA,S,H,R,C,H,2,C,H,2,C,H,2,C,O,S,C,oA,+ AMP,生物化学 Lipids Metabolism,II、脂酰CoA 转运入线粒体,催化 脂酰CoA 氧化分解的酶存在于线粒体的基质中，所以 脂酰CoA 必须通过线粒体内膜进入基质中才能进行氧化分解。 载体肉碱(3-羟基-4-三甲氨基丁酸)转运：脂酰CoA 在 肉碱脂酰转移酶催化下，与肉碱反应，生成脂酰肉碱，然后通过线粒体内膜。脂酰肉碱在线粒体内膜的移位酶帮助下穿过内膜，并与线粒体基质中的 CoA 作

24、用，重新生成脂酰CoA, 释放出肉碱。 肉碱再在移位酶帮助下，回到线粒体外的细胞质中。,生物化学 Lipids Metabolism,III、 -氧化的反应过程,脂酰CoA在线粒体的基质中进行氧化分解。每进行一次-氧化，需要经过脱氢、水化、再脱氢和硫解四步反应，同时释放出1分子乙酰CoA。反应产物是比原来的脂酰CoA减少了2个碳的新的脂酰CoA。如此反复进行，直至脂酰CoA全部变成乙酰CoA。 四个步骤：脱氢 - 水化 - -脱氢 - 硫解,生物化学 Lipids Metabolism,Step 1: 脱 氢,脂酰CoA在脂酰CoA脱氢酶的催化下，在-和-碳原子上各脱去一个氢原子，生成反式,-

25、烯脂酰CoA，氢受体是FAD。,生物化学 Lipids Metabolism,Step 2: 水 化,在烯脂酰CoA水合酶催化下，,-烯脂酰CoA水化，生成L(+)-羟脂酰CoA。,生物化学 Lipids Metabolism,Step 3: 再 脱 氢,-羟脂酰CoA在脱氢酶催化下脱氢生成 -酮脂酰CoA。氢受体为 NAD+，酶具有立体专一性，只催化L(+)-羟脂酰CoA的脱氢。,生物化学 Lipids Metabolism,脱氢,在-酮脂酰CoA硫解酶催化下，-酮脂酰CoA 与 CoA 作用，生成1分子 乙酰CoA 和1分子比原来少两个碳原子的 脂酰CoA。,Step 4: 硫 解,生物化

26、学 Lipids Metabolism,生物化学 Lipids Metabolism,例如：软脂酸（含16碳）经过7次-氧化，可以生成8个乙酰CoA，每一次-氧化，还将生成1FADH2和1分子NADH。完全氧化的总反应式：C16H31COSCoA + 7 CoA-SH + 7 FAD + NAD+ +7 H2O -ATP 8 CH3CO-SCoA + 7 FADH2 + 7 NADH + AMP + 7 H+ 按照1NADH产生2.5ATP，1FADH2产生1.5个ATP, 1乙酰CoA完全氧化产生10ATP计算，脂肪酸活化消耗2高能磷酸键，则总计1软脂酸在分解代谢过程中共产生106 ATP。

27、,附：-氧化的能量变化,生物化学 Lipids Metabolism,-氧化：在动物体中，C10 或C11脂肪酸的碳链末端碳原子（-碳原子）可以先被氧化，形成二羧酸。二羧酸进入线粒体内后，可以从分子的任何一端进行-氧化，最后生成的琥珀酰CoA可直接进入三羧酸循环。 -氧化：在植物种子萌发时，脂肪酸的-碳被氧化成羟基，生成-羟基酸。-羟基酸可进一步脱羧、氧化转变成少一个碳原子的脂肪酸。上述反应由单氧化酶催化，需要有O2、Fe2+和抗坏血酸等参加。, 饱和脂肪酸的其它氧化方式,生物化学 Lipids Metabolism,饱和奇数碳脂肪酸的 -氧化：先经反复-氧化，可最终形成丙酰辅酶A（CH3CH

28、2COCoA），再转化成琥珀酰CoA进入 TCA。 不饱和脂肪酸的 -氧化：先以 -氧化方式循环氧化，直到出现 3顺烯脂酰辅酶A，该产物再经异构酶催化生成3反烯脂酰辅酶A，然后再被水化-羟酰辅酶A，最后由-氧化的后续（脱氢、硫解）两步反应最终生成乙酰辅酶A。, 不饱和脂肪酸的氧化,生物化学 Lipids Metabolism,生物化学 Lipids Metabolism,（2）脂肪酸氧化产物的去路,乙酰辅酶A CH3COCoA （肝脏线粒体）,酮 体,合成脂肪酸,合成胆固醇,TCA,CO2 + H2O,酮 体：在肝脏中由 乙酰辅酶A 形成的 乙酰乙酸，D - 羟丁酸，丙酮(量少，易吸收)。 酮

29、体合成的调节：受草酸乙酸的浓度调节（即高浓度可引导 乙酰辅酶A进入 TCA，当血糖浓度低时（饥饿或糖尿病）因草酰乙酸用于糖异生，故有利于酮体合成）。 对机体的影响：过量酮体造成血液 pH值下降，即酸中毒；可作为肝外组织的燃料（转化为乙酰辅酶A而进入TCA供能）,（3）酮体代谢,生物化学 Lipids Metabolism,生物化学 Lipids Metabolism,软脂酸彻底氧化：C15H31COOH + 8CoA-SH + 8FAD + 8NAD+ + 8H2O - ATP 8CH3CO-SCoA + 8FADH2 + 8NADH + AMP +2H+ 折合：106ATP : 16C =

30、6.6 : 1 葡萄糖彻底氧化：C6H12O6 + 2FAD +10NAD+ + 2GTP + 2ATP6CO2 + 6H2O +2FADH2 + 10NADH + 2GTP +2ATP +7 H+ 折合：27ATP : 6C = 4.5 : 1,（4）脂肪酸与葡萄糖糖分解代谢的比较,生物化学 Lipids Metabolism,脂肪酸合成的场所：细胞质（胞液） 脂肪合成场所：高等动物肝、脂肪组织和乳腺中强 合成的碳源原料：乙酰辅酶A（酵解产物），CO2，柠檬酸（中间转运的载体） 主要的酶：脂肪酸合成酶,4、脂肪酸和甘油三酯的合成,生物化学 Lipids Metabolism,生物化学 Lip

31、ids Metabolism,转运：乙酰辅酶A的三羧酸（跨线粒体膜）转运体系 启动：丙二酸单酰辅酶A的形成 装载：丙二酸单酰基转移反应 缩合：缩合反应 还原：第一次还原反应 脱水： 还原：第二次还原反应 释放的延长：,（1）脂肪酸的合成,生物化学 Lipids Metabolism,Step 1: 乙酰辅酶A的TCA跨膜转运,生物化学 Lipids Metabolism,生物化学 Lipids Metabolism,线粒体,苹果酸盐转运,棕榈酸盐,酮戊二酸盐,胞液,葡萄糖,Step 2: 启动：丙二单酰辅酶A的形成,Salih Wakil 发现：乙酰辅酶A形式只是合成脂肪酸的引物，其余的乙酰辅

32、酶A均以丙二酸单酰辅酶A（远端具有游离羧基）形式加入。 酶：乙酰辅酶A羧化酶（辅基：生物素） ACP（脂酰基载体蛋白）的转运作用（P168）：CH3CO-CoA+ACP-SH = CH3CO-S-ACP+CoA-SHCH3CO-S-ACP+合成酶-SH = ACP-SH+ CH3CO-S-合成酶 总反应式： CH3CO-SCoA+ATP+HCO3- = OOCCH2CO-SCoA+ADP+Pi+H+,生物化学 Lipids Metabolism,Step 3: 丙二酰基的转移,反应结果：将丙二酸单酰辅酶A与ACPSH作用，脱掉辅酶A形成丙二酸单酰SACP 酶：ACP丙二酸单酰转移酶 OOCCH

33、2CO-SCoA+ACP-SH = OOCCH2CO-S-ACP+CoA-SH,生物化学 Lipids Metabolism,Step 4: 缩合反应,结果：丙二酸单酰-S-ACP与乙酰S合成酶作用，生成乙酰乙酰SACP。 酶：酮脂酰ACP合成酶 总反应式：OOCCH2CO-S-ACP+乙酰-S-合成酶 = CH3COCH2CO-S-ACP+CO2 对反应机理的解释：为什么脂肪酸合成反应时不是直接加入乙酰辅酶A，而是要经历前三个看似复杂的步骤？解释：羧化反应利用ATP供给能量，自由能存在于丙二酸单酰辅酶A中。当缩合反应时，它可脱羧放出大量能量供给二碳片段与乙酰辅酶A缩合所需能量，反应过程中的自

34、由能降低，使丙二酸单酰辅酶A与乙酰辅酶A的缩合反应比二个乙酰辅酶A分子的直接缩合更容易进行。,生物化学 Lipids Metabolism,生物化学 Lipids Metabolism,丙二酰脲,乙酰基,脂肪酸合成酶,Step 5: 第一次还原反应,结果：乙酰乙酰SACP由NADPH还原生成羟丁酰SACP。 酶： 酮脂酰ACP还原酶 总反应式： OOCCH2CO-SCoA+NADPH+H+CH3C(OH)CH2CO-S-ACP + NADP+,生物化学 Lipids Metabolism,Step 6: 脱水反应,结果：乙羟丁酰-S-ACP分子内脱水生成巴豆酰-S-ACP。 酶：羟脂酰ACP脱

35、水酶 总反应式： CH3C(OH)CH2CO-S-ACP CH3CH=CHCO-S-ACP+H2O,Step 7: 第二次还原反应,结果：巴豆酰-S-ACP生成丁酰-S-ACP。完成一轮循环 酶：烯脂酰-ACP还原酶 总反应式： CH3CH=CHCO-S-ACP+NADPH CH3CH2CH2CO-S-ACP,生物化学 Lipids Metabolism,（2）链的延长：软脂酸合成,8CH3CO-SCoA+14NADPH+14H+7ATP+H2O,8 times cycle,CH3(CH2)14COOH+8HSCoA+14NADP+7ADP+7Pi,生物化学 Lipids Metabolism

36、,生物化学 Lipids Metabolism,生物化学 Lipids Metabolism,生物化学 Lipids Metabolism,（3）不饱和脂肪酸的合成,（4）甘油三酯的合成,同学自学：P176- 注： 主要合成场所：动物肝脏和脂肪组织 甘油三酯合成的前体：不是甘油，而是L-a-磷酸甘油,生物化学 Lipids Metabolism,生物化学 Lipids Metabolism,VB,胆碱磷酸,磷酯酰,生物化学 Lipids Metabolism,附：磷脂的合成,（1）代谢调节与控制 ACP（脂酰基载体蛋白）的调节作用 激素调节：胰岛素、肾上腺皮质激素、生长激素、高血糖素、促肾上腺

37、皮质激素、甲状腺素、前列腺素等； 胆固醇代谢的调节控制：受饮食影响。,6、脂肪代谢的调节与控制,生物化学 Lipids Metabolism,（2）与脂类代谢紊乱有关的疾病： 酮体和酮血症、酮尿症 磷脂和脂肪肝：fatty Liver，过度的脂肪动员导致肝脏被脂肪细胞所浸渗，正常脂肪组织变成了非功能的脂肪组织。或由于胰岛素缺乏不能正常动员葡萄糖， 胆固醇代谢与动脉粥样硬化 脂蛋白X与阻塞性黄疸 先天遗传缺陷性脂类沉积症,生物化学 Lipids Metabolism,附：脂肪肝及其病理,脂肪肝：在正常人体肝组织中含有少量的脂肪（甘油三酯、磷酯、胆固醇等正常含量为肝4%5%），超10%。 主要病因： 营养过剩：过多的脂肪异常深陷在肝脏 营养不良：机体缺少必要的蛋白质、氨基酸和维生素，脂肪在肝脏的转化吸收受阻，脂肪也可异常沉积 慢性疾病：糖尿病、药物性肝硬化、高血脂等。 危 害：使血液、氧供应及代谢受影响，造成肝细胞大量充血水肿，炎症浸润及细胞坏死，肝假小叶形成，逐渐发展成肝硬化。 临床表现：黄疸，肝大，肝缩小变硬，腹水，肝衰竭等。,生物化学 Lipids Metabolism,生物化学 Lipids Metabolism,