脂酰CoA合成酶课件.ppt

1、精讲精讲v甘油三酯的分解代谢甘油三酯的分解代谢 脂肪的动员脂肪的动员 甘油进入糖代谢甘油进入糖代谢 脂肪酸的氧化脂肪酸的氧化（-氧化为氧化为重点、难点）重点、难点）酮体的生成和利用酮体的生成和利用v甘油三酯的的合成代谢甘油三酯的的合成代谢 脂肪酸的合成脂肪酸的合成（重点、难点）（重点、难点）脂肪的合成脂肪的合成v磷脂的代谢磷脂的代谢 脂类脂肪：甘油三酯类脂胆固醇胆固醇酯磷脂糖脂储能和供能细胞的膜结构组分甘甘 油油CH2 OHCH OHCH2 OH甘油三酯是甘油的脂肪酸甘油三酯是甘油的脂肪酸脂脂 肪肪 酸酸CH3CH2CH2CH2COOHCH3CH=CHCH2COOHRCOOH甘油三酯结构CH2

2、CCH2CR2OHOOO COR1COR3123第一节 甘油三酯的分解代谢脂肪组织脂肪组织 脂肪脂肪 甘油甘油 脂肪酸脂肪酸 甘油甘油脂肪酸脂肪酸ATP+H2O+CO2 全身各组织全身各组织 为机体供能为机体供能 血液血液 一、脂肪动员的反应一、脂肪动员的反应脂肪 脂肪酶甘油+脂肪酸CH2OH HCOHCH2OHCH2OHR2-C-O-CHCH2OHO=-H2OR1COOH二酰甘油脂肪酶二酰甘油脂肪酶H2OR2COOH单酰甘油脂肪酶单酰甘油脂肪酶-CH2-O-C-R1R2-C-O-CHCH2-O-C-R3O=O=O=H2OR3COOH三酰甘油脂肪酶三酰甘油脂肪酶O=O=-CH2-O-C-R1R

3、2-C-O-CHCH2OH限速酶限速酶脂脂肪肪动动员员脂解激素脂解激素能促进脂肪动员的激素，如能促进脂肪动员的激素，如胰高胰高血糖素、肾上腺素、去甲肾上腺素、血糖素、肾上腺素、去甲肾上腺素、肾上腺皮质激素和甲状腺素肾上腺皮质激素和甲状腺素等。等。抗脂解激素抗脂解激素抑制脂肪动员，如抑制脂肪动员，如胰岛素胰岛素等等。肾上腺素等受体腺苷酸环化酶ATPcAMP蛋白激酶A（无活性）蛋白激酶A（活性）TG脂肪酶（无活性）TG脂肪酶-P（活性）TGDGMG甘油脂酸脂酸脂酸G蛋白二、甘油的氧化分解与转化CH2OH HCOHCH2OH-ATP ADP甘油激酶甘油激酶CH2OH HCOHCH2O-P-磷酸酯酶磷

4、酸酯酶NAD+NADH+H+磷酸甘油脱氢酶磷酸甘油脱氢酶CH2OH C=OCH2O-P-异构酶异构酶磷酸丙糖磷酸丙糖CHO CHOHCH2O-P-糖异生糖异生葡萄糖葡萄糖糖酵解糖酵解CH3 C=OCOOH-乙酰乙酰COATCACO2+H2O1分子甘油彻底氧化分子甘油彻底氧化分解产生的能量？分解产生的能量？只存在于肝脏只存在于肝脏v-氧化作用氧化作用v-氧化作用氧化作用v-氧化作用氧化作用三 脂肪酸的氧化分解部位：部位：v组组 织：织：除脑组织外除脑组织外,大多数组织均大多数组织均可进可进 行，行，其中其中肝、肌肉肝、肌肉最活跃。最活跃。v亚细胞：亚细胞：胞液、线粒体胞液、线粒体三、脂肪酸的氧化

5、分解v 概念v 脂肪酸的-氧化作用v 能量计算一、饱和脂肪酸的-氧化作用饱和脂肪酸在一系列酶的作用下，羧基端的位C原子发生氧化，碳链在位C原子与位C原子间发生断裂，每次生成一个乙酰COA和较原来少二个碳单位的脂肪酸，称为-氧化.R1CH2CH2CH2CH2 CH2COOH1.概念2.脂肪酸的-氧化作用 脂酰脂酰 CoA 的生成的生成（胞液胞液）脂酰脂酰CoA合成酶合成酶(硫激酶1)催化脂酰CoA合成酶R-COOH AMP+PPiHSCoA+ATPR-COSCoAv由肉碱（肉毒碱,carnitine）来携带脂酰基。-羟基羟基-r-三甲基铵基丁酸三甲基铵基丁酸肉碱（肉毒碱肉碱（肉毒碱,carnit

6、ine,carnitine）-羟基羟基-r-三甲基铵基丁酸三甲基铵基丁酸v借助于两种肉碱脂酰转移酶同工酶（酶和酶）催化的移换反应以及肉碱-脂酰肉碱转位酶催化的转运反应才能将胞液中产生的脂酰CoA转运进入线粒体。v其中，肉碱脂酰转移酶肉碱脂酰转移酶是脂肪酸-氧化的关键酶。脂酰CoA进入线粒体*RCOSCoA HSCoA 肉碱肉碱RCO-肉碱肉碱 RCO-肉碱肉碱 RCOSCoA 肉碱肉碱HSCoA v-氧化过程由四个连续的酶促反应组成：脱氢 水化 再脱氢 硫解 脱氢脱氢脂脂酰酰CoA脱氢酶脱氢酶 FADH2硫解硫解硫解酶硫解酶 水化水化水化酶水化酶-氧化循环的反应过程（2反式烯脂酰反式烯脂酰CO

7、A）L-羟脂酰羟脂酰COA再脱氢再脱氢L-羟脂酰羟脂酰CoA脱氢酶脱氢酶NADH+H+-酮脂酰酮脂酰COA-氧化循环过程在线粒体基质内进行；-氧化循环由脂肪酸氧化酶系催化，反应不可逆；需要FAD，NAD+，CoA为辅助因子；每循环一次，生成一分子FADH2，一分子NADH，一分子乙酰CoA和一分子减少两个碳原子的脂酰CoA。脂肪酸-氧化循环的特点脂酰脂酰CoA脱氢酶脱氢酶L(+)-羟脂酰羟脂酰CoA脱氢酶脱氢酶 NAD+NADH+H+反反 2-烯酰烯酰CoA 水化酶水化酶H2OFADFADH2 酮脂酰酮脂酰CoA 硫解酶硫解酶CoA-SH脂酰脂酰CoA合成酶合成酶ATPCoASHAMP PPi

8、H2O呼吸链呼吸链 2ATP H2O 呼吸链呼吸链 3ATP TCA 脂脂 肪肪 酸酸RCHRCH2 2CHCH2 2C C-OH OH OO=OO=RCH=CHCSCoA O=RCH=CHCSCoA O=O=RCH2CH2CSCoA O=O=RCHOHCH2CSCoA O=O=RCOCH2CSCoA O=O=RCSCoA+CH3COSCoA O=O=RCH2CH2CSCoA O=O=供能供能(以软脂酸为例以软脂酸为例)软脂酸软脂酸 软脂酰软脂酰COA 活化活化耗耗2ATP2ATP 软脂酰软脂酰COA 7 7次次-氧化氧化8 CH3CO SCOA(7 1.5)+(7 2.5)+(8 10)=1

9、08 ATP7 7次次-氧化氧化8 8次次TCA1 1分子软脂酸彻底氧化净生成分子软脂酸彻底氧化净生成106ATP106ATPv对于任一偶数碳原子的长链饱和脂肪酸，其净生成的ATP数目可按下式计算：供能供能1.1.概念概念 脂肪酸在一些酶的催化下，其-C原子发生氧化，结果生成一分子CO2和较原来少一个碳原子的脂肪酸，这种氧化作用称为-氧化。RCH2CH2 COOH RCH2COOH+CO2v RCH2COOHO2，NADPH+H+单加氧酶单加氧酶Fe2+，抗坏血，抗坏血酸酸R-CH-COOHOH-（L-羟脂肪酸）羟脂肪酸）NAD+NADH+H+脱氢酶脱氢酶R-C-COOHO=（-酮脂酸）酮脂酸

10、）ATP，NAD+，抗坏血酸抗坏血酸脱羧酶脱羧酶RCOOH+CO2（少一个（少一个C原子）原子）2.-氧化的可能反应历程氧化的可能反应历程饱和脂肪酸的饱和脂肪酸的-氧化作用氧化作用（12C以下的脂肪酸）在脂肪酸分解代谢中不占主要地位。在脂肪酸分解代谢中不占主要地位。脂肪酸在酶催化下，其脂肪酸在酶催化下，其碳（末端碳（末端甲基甲基C）原子发生氧化，先生成）原子发生氧化，先生成-羟脂酸，继而氧化成羟脂酸，继而氧化成,-二羧酸的二羧酸的反应过程，称为反应过程，称为-氧化。氧化。反应历程（反应历程（12C12C以下）以下）v CH3(CH2)n COOHNADPH+H+NADP+混合功能氧化酶混合功能

11、氧化酶HOCH2(CH2)n COOHNAD(P)+NAD(P)H+H+醇酸脱氢酶醇酸脱氢酶OHC(CH2)n COOHNAD(P)+NAD(P)H+H+醛酸脱氢酶醛酸脱氢酶HOOC(CH2)n COOHNADPH+H+NADP+混合功能氧化酶混合功能氧化酶从脂肪酸两端进行从脂肪酸两端进行-氧化（海洋中浮游细菌降解海氧化（海洋中浮游细菌降解海面浮油），面浮油），-氧化加速了脂肪酸的降解速度。氧化加速了脂肪酸的降解速度。不饱和脂酸不饱和脂酸 氧化氧化 顺顺 3-烯酰烯酰CoA顺顺 2-烯酰烯酰CoA 反反 2-烯酰烯酰CoA 3顺顺-2反烯酰反烯酰CoA 异构酶异构酶 氧化氧化 L(+)-羟脂酰

12、羟脂酰CoA D(-)-羟脂酰羟脂酰CoA D(-)-羟脂酰羟脂酰CoA 表构酶表构酶H2O L-甲基丙二酸单酰甲基丙二酸单酰CoA 差向异构酶差向异构酶 变位酶变位酶 5-脱氧腺苷钴胺素脱氧腺苷钴胺素 琥珀酰琥珀酰CoA 奇数碳脂肪酸奇数碳脂肪酸CH3CH2COCoA -氧化氧化 丙酰丙酰CoA羧化羧化酶酶（生物素）（生物素）ADP+PiD-甲基丙二酸单酰甲基丙二酸单酰CoA ATP+CO2经三羧酸循环途径经三羧酸循环途径丙酮酸羧丙酮酸羧化支路化支路糖有氧氧化途径彻底糖有氧氧化途径彻底氧化分解氧化分解在动物和人体内:乙酰COA的可能去路vTCA COTCA CO2 2+H+H2 2O+O+能

13、量能量v乙醛酸循环乙醛酸循环 糖异生糖异生 糖糖v脂肪酸、固醇等合成的原料脂肪酸、固醇等合成的原料v在动物肝、肾脏中有可能产生乙酰乙在动物肝、肾脏中有可能产生乙酰乙酸、酸、D-D-羟丁酸和丙酮羟丁酸和丙酮（酮体）（酮体）。脂肪酸的在肝脏的特殊脂肪酸的在肝脏的特殊代谢代谢-酮体的生成酮体的生成氧化供能氧化供能G血 脑 屏 障血液血液脑组织脑组织FAA酮体酮体（肝内）（肝内）CO2+H2O（肝外）（肝外）三脂酰甘油三脂酰甘油甘油甘油脂肪酸脂肪酸（脂肪组织内）（脂肪组织内）CO2+H2O糖异生糖异生CO2+H2O （各组织内）（各组织内）脂肪动员脂肪动员酮体的分子结构酮体的分子结构CHCH3 3CC

14、HCCH2 2COH COH 乙乙酰酰乙乙酸酸乙乙酰酰乙乙酸酸=OO=OOCHCH3 3CCHCCH2 2COH COH 乙乙酰酰乙乙酸酸乙乙酰酰乙乙酸酸=OOCHCH3 3CCHCCH2 2COH COH 乙乙酰酰乙乙酸酸乙乙酰酰乙乙酸酸CHCH3 3CCHCCH2 2COH COH 乙乙酰酰乙乙酸酸乙乙酰酰乙乙酸酸=OO=OO=OO=OOCHCH3CHCOOH OH2D(-)-羟丁酸羟丁酸CHCH3 3CCHCCH3 3 丙丙酮酮丙丙酮酮=OOCHCH3 3CCHCCH3 3 丙丙酮酮丙丙酮酮CHCH3 3CCHCCH3 3 丙丙酮酮丙丙酮酮=OO=OO酮体酮体v在动物在动物肝细胞线粒肝细

15、胞线粒体内体内乙酰乙酰COACOA进入进入酮体酮体的合成：的合成：乙酰乙酰-COA-COACOA-SHCOA-SH硫解酶硫解酶HMGCOA合酶合酶乙酰乙酰-COA+H-COA+H2 2O OCOA-SHCOA-SHHMGCOA裂解酶裂解酶乙酰乙酰-COA-COA乙酰乙酸乙酰乙酸D-羟丁酸羟丁酸丙酮丙酮D-羟丁酸脱氢酶羟丁酸脱氢酶NADH+H+NAD+CO2在严重饥饿或糖在严重饥饿或糖尿病，大量动用尿病，大量动用脂肪，使酮体脂肪，使酮体水水平升高平升高酮血症酮血症和酮尿症和酮尿症自动自动酮体的生成 NAD+NADH+H+琥珀酰琥珀酰CoA 琥珀酸琥珀酸 CoASH+ATP PPi+AMP CoA

16、SH 琥珀酰琥珀酰CoA转硫酶转硫酶（心、肾、脑及骨（心、肾、脑及骨骼肌的线粒体）骼肌的线粒体）乙酰乙酰乙酰乙酰CoA硫激酶硫激酶（肾、心和脑（肾、心和脑的线粒体）的线粒体）CHCH3 3CHCHCHCH2 2COOH COOH D(D(-)-羟羟丁丁酸酸羟羟丁丁酸酸OHOHCHCH3 3CHCHCHCH2 2COOH COOH D(D(-)-羟羟丁丁酸酸羟羟丁丁酸酸CHCH3 3CHCHCHCH2 2COOH COOH D(D(-)-羟羟丁丁酸酸羟羟丁丁酸酸OHOHCHCH3 3CCHCCH2 2COH COH 乙乙酰酰乙乙酸酸乙乙酰酰乙乙酸酸=OO=OOCHCH3 3CCHCCH2 2CO

17、H COH 乙乙酰酰乙乙酸酸乙乙酰酰乙乙酸酸=OOCHCH3 3CCHCCH2 2COH COH 乙乙酰酰乙乙酸酸乙乙酰酰乙乙酸酸CHCH3 3CCHCCH2 2COH COH 乙乙酰酰乙乙酸酸乙乙酰酰乙乙酸酸=OO=OO=OO=OOCHCH3 3CCHCCH2 2CSCoA CSCoA(乙乙酰酰乙乙酰酰乙乙酰酰乙乙酰酰CoACoA)=OO=OOCHCH3 3CCHCCH2 2CSCoA CSCoA(乙乙酰酰乙乙酰酰乙乙酰酰乙乙酰酰CoACoA)=OO=OO=OO=OOCHCH3 3CSCoA CSCoA=OO2 CHCH3 3CSCoA CSCoA=OOCHCH3 3CSCoA CSCoA=

18、OO=OO2乙酰乙酰乙酰乙酰CoA硫解硫解酶酶（心、肾、脑及（心、肾、脑及骨骼肌线粒体）骨骼肌线粒体）酮体的利用v由由琥珀酰琥珀酰CoA转硫酶转硫酶催化进行氧化催化进行氧化利用时，利用时，乙酰乙酸乙酰乙酸可净生成可净生成24分子分子ATP，-羟丁酸羟丁酸可净生成可净生成27分子分子ATP；v而由而由乙酰乙酸硫激酶乙酰乙酸硫激酶催化进行氧化催化进行氧化利用时，利用时，乙酰乙酸乙酰乙酸则可净生成则可净生成22分分子子ATP，-羟丁酸羟丁酸可净生成可净生成25分子分子ATP。v肝脏向肝外组织提供的第二能源肝脏向肝外组织提供的第二能源v饥饿，低糖时代替葡萄糖供能饥饿，低糖时代替葡萄糖供能v防止肌肉蛋白

19、的过多消耗防止肌肉蛋白的过多消耗酮体生成及利用的生理意义甘甘 油油脂肪酸脂肪酸脂肪酸脂肪酸脂肪酸脂肪酸-磷酸磷酸甘油甘油脂酰脂酰辅酶辅酶A原原 料料第二节 脂肪的生物合成CH2OHC HCH2OHO-磷酸甘油P磷酸二羟丙酮G（肝、脂肪组织）甘油（肝、肾、肠）甘油激酶ATPADP一、一、-磷酸甘油的来源磷酸甘油的来源v饱和脂肪酸的从头合成饱和脂肪酸的从头合成v脂肪酸碳链的延长脂肪酸碳链的延长v不饱和脂肪酸的合成不饱和脂肪酸的合成一、脂肪酸的生物合成一、脂肪酸的生物合成（一）（一）饱和脂肪酸的从头合成饱和脂肪酸的从头合成（偶数碳）（偶数碳）组织定位：组织定位：肝、肾、脑、肺、乳腺及肝、肾、脑、肺、

20、乳腺及脂肪等组织脂肪等组织v来源来源v线粒体内的丙酮酸氧化脱羧线粒体内的丙酮酸氧化脱羧（糖）（糖）v脂肪酸的脂肪酸的-氧化氧化v氨基酸的氧化氨基酸的氧化v转运转运v柠檬酸穿梭柠檬酸穿梭（三羧酸转运体系）（三羧酸转运体系）乙酰乙酰CoACoA（碳源）的来源及转运（碳源）的来源及转运柠檬酸柠檬酸草酰乙酸草酰乙酸丙酮酸丙酮酸乙酰辅酶乙酰辅酶A A丙酮酸羧化酶丙酮酸羧化酶线粒体内膜线粒体内膜线粒体基质线粒体基质胞液胞液柠檬酸柠檬酸草酰乙酸草酰乙酸乙酰乙酰CoAATP,CoASHADP+Pi柠檬酸裂解酶柠檬酸裂解酶苹果酸苹果酸丙酮酸丙酮酸NADH+H+NAD+NADP+NADPH+H+CO2丙酮酸氧化丙

21、酮酸氧化 脂肪酸脂肪酸 氧化氧化 氨基酸氧化氨基酸氧化苹果酸苹果酸脂肪酸合成脂肪酸合成苹果酸酶苹果酸酶v一分子软脂酸合成时，一分子软脂酸合成时，8个个2C单位中，单位中，1个为个为乙酰乙酰CoA，其它，其它7个为丙二酸单酰个为丙二酸单酰CoA参与合参与合成。成。乙酰乙酰CoA羧化酶羧化酶（生物素）（生物素）*长链脂酰长链脂酰CoA-柠檬酸柠檬酸异柠檬酸异柠檬酸+丙二酸单酰CoA的合成乙酰乙酰CoACoA羧化酶（别构酶）羧化酶（别构酶）（柠檬酸正调节，软脂酰（柠檬酸正调节，软脂酰COACOA变构抑制）变构抑制）ATP+HCO3-+BCCP生物素羧化酶生物素羧化酶BCCP-CO2+ADPBCCP-

22、CO2+CH3-CSCOA=O羧基转移酶羧基转移酶HOOC-CH2-CSCOA+BCCPBCCP：biotin carboxyl carrier protionOCO2CO2脂肪酸合酶系统脂肪酸合酶系统脂酰基载体蛋白脂酰基载体蛋白（ACP-SH）vACP-脂酰基转移酶脂酰基转移酶v丙二酸单酰丙二酸单酰COA-ACP转移酶转移酶v-酮脂酰酮脂酰-ACP合酶（）合酶（）v-酮脂酰酮脂酰-ACP还原酶还原酶v-羟脂酰羟脂酰-ACP脱水酶脱水酶v烯脂酰烯脂酰-ACP还原酶还原酶ACPSH4-4-磷酸泛酰巯基乙胺磷酸泛酰巯基乙胺脂肪酸合成循环v 乙酰基转移反应乙酰基转移反应CH3-CSCOA=OCH3-

23、CSACP=OACP-SH 酮脂酰酮脂酰-ACP合酶合酶CH3-CS-合酶合酶=Ov 丙二酸单酰基转移反应丙二酸单酰基转移反应COA-SHACP-SHACP脂酰基转移酶脂酰基转移酶HOOC-CH2-CSCOA+ACP-SH HOOC-CH2-CSACPO=丙二酸单酰转移酶丙二酸单酰转移酶HOOC-CH2-CSCOAO=+COA-SH反应历程反应历程v缩合反应缩合反应CH3-CS-合酶合酶+=O HOOC-CH2-CSACPO=-酮脂酰酮脂酰-ACP合酶合酶 CH3-C-CH2-CSACP O=O=+合酶合酶-SH+CO2v还原反应还原反应 CH3-C-CH2-CSACPO=O=+NADPH+H

24、+-酮脂酰酮脂酰-ACP还原酶还原酶 CH3-CH-CH2-CSACP O-OH=+NADP+D-羟丁酰羟丁酰-ACPv脱水反应脱水反应 CH3-CH-CH2-CSACP O-OH=-C-C=C O-CH3-H HSACP-羟脂酰羟脂酰-ACP脱水酶脱水酶+H2O（2反式丁烯酰反式丁烯酰-ACP,巴豆酰巴豆酰-ACP）v再还原反应再还原反应-C=CO-CH3 H HSACPC-=-3 2+NADPH+H+-烯脂酰烯脂酰-ACP还原酶还原酶 CH3-CH2-CH-CSACPO=+NADP+（丁酰（丁酰-ACP）丁酰丁酰-ACP-ACP与丙二酸单酰与丙二酸单酰-ACP-ACP重复缩合、还原、重复缩

25、合、还原、脱水、再还原的过程，直至生成软脂酰脱水、再还原的过程，直至生成软脂酰-ACP-ACP。v缩合反应缩合反应CH3-CS-合酶合酶+=O HOOC-CH2-CSACPO=-酮脂酰酮脂酰-ACP合酶合酶 CH3-C-CH2-CSACPO=O=+合酶合酶-SH+CO2由于缩合反应中，由于缩合反应中，-酮脂酰酮脂酰-ACP合酶合酶是对链长有是对链长有专一性的酶，仅对专一性的酶，仅对14C及以下脂酰及以下脂酰-ACP有催化活性有催化活性，故从头合成只能合成故从头合成只能合成16C及以下饱和脂酰及以下饱和脂酰-ACP。软脂酰软脂酰-ACP硫酯酶硫酯酶水解水解ACP+软脂酸（棕榈酸）软脂酸（棕榈酸）

26、释放释放H2O8CH3-CSCOA=O+7ATP+14NADPH+14H+CH3(CH2)14COOH+14NADP+8CoASH+7ADP+7Pi+6H2Ov 这个过程与糖代谢有一定关系：这个过程与糖代谢有一定关系：原料（原料（乙酰辅酶乙酰辅酶A A ）来源）来源羧化反应中消耗的羧化反应中消耗的ATPATP可由可由EMPEMP途径提供途径提供还原力还原力NADPHNADPH从哪来？从哪来？总反应式总反应式反应中所需的反应中所需的NADPHNADPH+H+H+约有约有40%40%来自来自PPPPPP途径，其余的途径，其余的60%60%可由可由EMPEMP中生成的中生成的NADH+HNADH+H

27、+间接转化提供间接转化提供NADH+H+草酰乙酸草酰乙酸苹果酸脱氢酶苹果酸脱氢酶苹果酸苹果酸+NAD+苹果酸苹果酸+NADP+苹果酸酶苹果酸酶丙酮酸丙酮酸+CO2+NADPH+H+奇数碳原子饱和脂肪酸合成：以丙二酸单酰奇数碳原子饱和脂肪酸合成：以丙二酸单酰ACP为为起始物起始物柠檬酸柠檬酸草酰乙酸草酰乙酸丙酮酸丙酮酸H2OATPCO2乙酰辅酶乙酰辅酶A A丙酮酸羧化酶丙酮酸羧化酶线粒体内膜线粒体内膜线粒体基质线粒体基质胞液胞液三羧酸载体三羧酸载体柠檬酸柠檬酸草酰乙酸草酰乙酸乙酰乙酰CoAATP,CoASHADP+Pi柠檬酸裂解酶柠檬酸裂解酶苹果酸苹果酸丙酮酸丙酮酸NADH+H+NAD+NADP

28、+NADPH+H+（8）CO2丙酮酸氧化丙酮酸氧化 脂肪酸脂肪酸 氧化氧化 氨基酸氧化氨基酸氧化苹果酸苹果酸脂肪酸合成脂肪酸合成苹果酸酶苹果酸酶 合成所需合成所需原料为乙酰原料为乙酰CoACoA，直接生成的，直接生成的产产物是软脂酸物是软脂酸，合成一分子软脂酸，需七分，合成一分子软脂酸，需七分子丙二酸单酰子丙二酸单酰CoACoA和一分子乙酰和一分子乙酰CoACoA；在在胞液胞液中进行，关键酶是中进行，关键酶是乙酰乙酰CoACoA羧化酶羧化酶；合成为一耗能过程，每合成一分子软脂酸，合成为一耗能过程，每合成一分子软脂酸，需消耗需消耗1515分子分子ATPATP（8 8分子用于转运，分子用于转运，7

29、 7分子分子用于活化）；用于活化）；需需NADPHNADPH作为供氢体，对糖的磷酸戊糖旁作为供氢体，对糖的磷酸戊糖旁路有依赖性。路有依赖性。脂肪酸合成的特点：饱和脂肪酸的从头合成与饱和脂肪酸的从头合成与-氧化的比较氧化的比较区别要点区别要点 从头合成从头合成 细胞内进行部位细胞内进行部位 胞液胞液 线粒体线粒体 酰基载体酰基载体 ACP-SH COA-SH二碳单位参与或断裂形式二碳单位参与或断裂形式 丙二酸单酰丙二酸单酰ACP 乙酰乙酰COA电子供体或受体电子供体或受体 NADPH+H+FAD,NAD -羟酰基中间物的立体构型不同羟酰基中间物的立体构型不同 D型型 L型型对对HCO3-和柠檬酸

30、的需求和柠檬酸的需求 需要需要 不需要不需要 所需酶所需酶 7种种 4种种能量需求或放出能量需求或放出 消耗7ATP及14NADPH+H+产生129或106ATP脂肪酸碳链的延长脂肪酸碳链的延长在内质网膜上的延长在内质网膜上的延长主要为硬脂酸（主要为硬脂酸（1818：0 0）NADPHNADPH+H H+为氢的供体，为氢的供体，丙二酸单酰丙二酸单酰COACOA为碳的供体，为碳的供体，COACOA代替代替ACPACP为脂酰基载体，从羧基末端延长，中间过程与为脂酰基载体，从羧基末端延长，中间过程与脂肪合成酶体系相似（缩合、还原、脱水、再还原）。脂肪合成酶体系相似（缩合、还原、脱水、再还原）。碳链延

31、长可以在两个部位完成碳链延长可以在两个部位完成 线粒体内线粒体内基本为基本为-氧化的逆转，氧化的逆转，NADPHNADPH+H H+为氢的供体，二碳片段为氢的供体，二碳片段供体为供体为乙酰乙酰COACOA，烯脂酰，烯脂酰不饱和脂肪酸的合成不饱和脂肪酸的合成u由饱和脂肪酸经去饱和作用而由饱和脂肪酸经去饱和作用而形成的。形成的。u去饱和作用主要有存在于真核去饱和作用主要有存在于真核生物中的生物中的需氧途径需氧途径和厌氧微生物和厌氧微生物中的中的厌氧途径厌氧途径。1.1.单不饱和脂肪酸的合成单不饱和脂肪酸的合成不饱和脂酰不饱和脂酰ACP饱和脂酰饱和脂酰ACPNADPH2e-黄素蛋白黄素蛋白2e-铁硫

32、蛋白铁硫蛋白酶酶-O2酶酶2H2O2e-O2+2H+NADH+H+NAD+FADFADH2NADHCytb5还原酶还原酶2Fe2+2Fe3+Cytb52Fe3+2Fe2+去饱和酶去饱和酶不饱和脂酰不饱和脂酰CoA 饱和脂酰饱和脂酰CoA2H+O22H2O2.2.多烯不饱和脂肪酸的合成多烯不饱和脂肪酸的合成C16:0去饱和去饱和-2HC16:1软脂酸软脂酸棕榈油酸棕榈油酸+C2延长延长C18:1顺顺-十八碳烯十八碳烯-11-酸酸+C2延长延长C18:0硬脂酸硬脂酸-2H去饱和去饱和C18:1油酸油酸+C2延长延长C20:1+C2延长延长C22:1去饱和去饱和-2HC18:2+C2延长延长C20:

33、2-2HC20:3二十碳三烯二十碳三烯-5,8,11-酸酸+C2延长延长C24:1二十四碳烯二十四碳烯-15-酸酸神经酸神经酸三酰甘油的生物合成三酰甘油的生物合成v原料原料:3-p 甘油甘油+脂酰脂酰-CoAv 3-p 甘油甘油CH2OH C=OCH2O-P-CH2OH HO-CHCH2O-P-3-磷酸脱氢酶磷酸脱氢酶NAD+NADH+H+CH2OH HO-CHCH2OH-ATPADP甘油激酶甘油激酶 3-p 甘油甘油EMP脂肪降解脂肪降解v 脂酰脂酰-CoARCH2CH2CH2COOHRCH2CH2CH2COSCoA 磷脂酸的生成磷脂酸的生成CH2OH HO-CHCH2O-P-=COA-SH

34、 R1-CSCOAOCH2O-C-R1 HO-CHCH2O-P-O=CH2O-C-R1 R2-C-OCHCH2O-P-=O=O R2-CSCOAO=COA-SH（溶血磷脂酸）（溶血磷脂酸）（磷脂酸）（磷脂酸）二酰甘油的生成二酰甘油的生成-磷脂酸磷脂酸Pi H2O CH2O-C-R1R2-C-O-CH CH2OH-O=O=二酰甘油二酰甘油 三酰甘油的生成三酰甘油的生成二酰甘油二酰甘油COA-SH R3-CSCOA=O CH2O-C-R1R2-C-O-CH CH2O-C-R3-O=O=O=-三酰甘油三酰甘油脂酰脂酰CoA转移酶转移酶 CoA R1COCoA 脂酰脂酰CoA 转移酶转移酶 CoA R

35、2COCoA 磷脂酸磷脂酸磷酸酶磷酸酶Pi 脂酰脂酰CoA 转移酶转移酶 CoA R3COCoA PiPiCHCH2 2OO-CHCH2 2OH OH CHOH CHOH 3-磷磷酸酸甘甘油油PiPiCHCH2 2OO-CHCH2 2OH OH CHOH CHOH 3-磷磷酸酸甘甘油油O=PiCHCH2 2OO-CHCH2 2OO-C C-R R1 1 CHOH CHOH 1-酯酯酰酰-3-磷磷酸酸甘甘油油O=PiCHCH2 2OO-CHCH2 2OO-C C-R R1 1 CHOH CHOH 1-酯酯酰酰-3-磷磷酸酸甘甘油油PiCHCH2 2OO-CHCH2 2OO-C C-R R1 1

36、CHOH CHOH PiCHCH2 2OO-CHCH2 2OO-C C-R R1 1 CHOH CHOH 1-酯酯酰酰-3-磷磷酸酸甘甘油油O=PiCHCH2 2OO-CHCH2 2OO-C C-R R1 1 CHOCHO-C C-R R2 2 O=磷磷脂脂酸酸O=PiCHCH2 2OO-CHCH2 2OO-C C-R R1 1 CHOCHO-C C-R R2 2 O=磷磷脂脂酸酸CHCH2 2OH OH CHCH2 2OO-C C-R R1 1 CHOCHO-C C-R R2 2 O=O=1 1，2 2-甘甘油油二二酯酯CHCH2 2OO-C C-R R3 3 CHCH2 2OO-C C-R

37、 R1 1 CHOCHO-C C-R R2 2 O=O=O=甘甘油油三三酯酯CHCH2 2OO-C C-R R3 3 CHCH2 2OO-C C-R R1 1 CHOCHO-C C-R R2 2 O=O=O=甘甘油油三三酯酯甘油三酯的合成脂肪代谢的调节脂肪代谢的调节 脂肪酸分解的调节脂肪酸分解的调节关键酶是关键酶是肉毒碱脂酰转移酶肉毒碱脂酰转移酶I I，脂肪酸合成途径，脂肪酸合成途径的第一个中间产物的第一个中间产物丙二酸单酰丙二酸单酰CoACoA是酶是酶I I的抑制剂。的抑制剂。脂肪酸合成的调节脂肪酸合成的调节乙酰乙酰CoACoA羧化酶羧化酶为变构酶，是脂肪酸合成的限速酶。为变构酶，是脂肪酸合

38、成的限速酶。胰岛素胰高血糖素、肾上腺素（引发磷酸化）提问提问1 1：为什么糖吃多了会发胖呢？：为什么糖吃多了会发胖呢？提问提问2 2：糖和脂肪的互变糖和脂肪的互变健康是健康是吃吃出来的出来的第三节第三节 磷脂的代谢磷脂的代谢 （一）甘油磷脂的基本结构：一、甘油磷脂的代谢体内几种重要的甘油磷脂体内几种重要的甘油磷脂1甘油二酯合成途径：v 磷脂酰胆碱和磷脂酰乙醇胺通过此代谢途径合成。v合成过程中所需胆碱及乙醇胺以CDP-胆碱和CDP-乙醇胺的形式提供。（二）甘油磷脂的合成代谢甘油二酯合成途径3S-腺苷同腺苷同型半胱氨酸型半胱氨酸3S-腺苷腺苷蛋氨酸蛋氨酸胆碱胆碱乙醇胺乙醇胺ATPADP磷酸胆碱磷酸

39、胆碱胆碱激酶胆碱激酶磷酸乙醇胺磷酸乙醇胺乙醇胺激酶乙醇胺激酶CDP-乙醇胺乙醇胺转胞苷酸酶转胞苷酸酶CDP-胆碱胆碱CTPPPi转胞苷酸酶转胞苷酸酶 甘油二酯甘油二酯CMP磷酸胆碱甘油磷酸胆碱甘油二酯转移酶二酯转移酶磷脂酰胆碱磷脂酰胆碱磷酸乙醇胺甘磷酸乙醇胺甘油二酯转移酶油二酯转移酶磷脂酰乙醇胺磷脂酰乙醇胺v磷脂酰肌醇、磷脂酰丝氨酸和心磷脂通过此途径合成。v合成过程所需甘油二酯以CDP-甘油二酯的活性形式提供。转胞苷酸酶转胞苷酸酶磷脂酰肌磷脂酰肌醇合成酶醇合成酶磷脂酰丝氨磷脂酰丝氨 酸合成酶酸合成酶心磷脂心磷脂合成酶合成酶CDP-甘油二酯合成途径CH2OPOXR”CHOHOv甘油磷脂的分解靠存

40、在于体内的各种磷脂酶将其分解为脂肪酸、甘油、磷酸等，然后再进一步降解。DC（三）甘油磷脂的分解代谢第四节第四节 胆固醇的代谢胆固醇的代谢 ABC1234567891011121315161718192021222324252627D14一、胆固醇的结构及其酯化 v胆固醇（cholesterol）的酯化在C3位羟基上进行，由两种不同的酶催化。v存在于血浆中的是卵磷脂胆固醇酰基转移酶（LCAT）。胆固醇胆固醇+卵磷脂卵磷脂胆固醇酯胆固醇酯+溶血卵磷脂溶血卵磷脂LCATv存在于组织细胞中的是脂肪酰CoA胆固醇酰基转移酶（ACAT）。胆固醇胆固醇+脂肪酰脂肪酰CoA胆固醇酯胆固醇酯+HSCoAACAT

41、v胆固醇合成部位主要是在胆固醇合成部位主要是在肝肝和和小肠小肠的的胞液胞液和和微粒体微粒体。其合成所需。其合成所需原料为乙酰原料为乙酰CoACoA。v乙酰乙酰CoACoA经经柠檬酸柠檬酸-苹果酸穿梭苹果酸穿梭转运出线粒转运出线粒体而进入胞液，此过程为耗能过程。体而进入胞液，此过程为耗能过程。v每合成一分子的胆固醇需每合成一分子的胆固醇需1818分子乙酰分子乙酰CoACoA，3636分子分子ATPATP和和1616分子分子NADPHNADPH。（一）胆固醇合成的部位和原料一）胆固醇合成的部位和原料二、胆固醇的合成胆固醇合成的基本过程可分为下列三个胆固醇合成的基本过程可分为下列三个阶段：阶段：1

42、1乙酰乙酰CoACoA缩合生成甲羟戊酸（缩合生成甲羟戊酸（MVAMVA）v此过程在此过程在胞液胞液和和微粒体微粒体进行。进行。vHMG-CoAHMG-CoA还原酶还原酶(HMG-CoA reductase(HMG-CoA reductase)是胆固醇合成的关键酶。是胆固醇合成的关键酶。（二）胆固醇合成的基本过程（二）胆固醇合成的基本过程:此过程在此过程在胞液胞液和和微粒体微粒体进行。进行。v此过程在此过程在微粒体微粒体进行。进行。v鲨烯结合在胞液的鲨烯结合在胞液的固醇固醇载体蛋白载体蛋白上，由微粒体上，由微粒体酶进行催化，经一系列酶进行催化，经一系列反应环化为反应环化为2727碳胆固醇。碳胆固醇。SCPSCP（一）转化为胆汁酸（一）转化为胆汁酸三、胆固醇的转化三、胆固醇的转化（二）转化为类固醇激素（二）转化为类固醇激素（三）转化为维生素（三）转化为维生素D3D3