1、四川省精品课程 生物化学第十章第十章 脂类代谢脂类代谢(Lipid Metabolism) 脂类脂类是生物体内不溶于水而溶于有是生物体内不溶于水而溶于有机溶剂的一大类物质的总称，包括机溶剂的一大类物质的总称，包括脂脂肪和类脂肪和类脂。四川省精品课程 生物化学脂类脂类脂肪：脂肪：又称又称三酯酰甘油或甘油三脂三酯酰甘油或甘油三脂 类脂类脂固醇类：固醇类：如胆固醇如胆固醇(cholesterol)(cholesterol)磷脂磷脂(phospholipid,PL)(phospholipid,PL)糖脂糖脂(glycolipides)(glycolipides)(triglyceride,TG)(tr
2、iglyceride,TG)脂类代谢对于生命活动具有脂类代谢对于生命活动具有重要意义重要意义（一）储能和供能的主要物质（一）储能和供能的主要物质 1g 1g 脂肪在体内彻底氧化供能约脂肪在体内彻底氧化供能约38KJ38KJ，而，而1g1g 糖糖彻底氧化仅供能彻底氧化仅供能 17.2KJ17.2KJ脂肪组织储存脂肪脂肪组织储存脂肪, , 约占体重约占体重101020%20% . .合理饮食合理饮食 脂肪氧化供能占脂肪氧化供能占 151525%25%禁食禁食1 13 3天天 脂肪氧化供能占脂肪氧化供能占 85%85%饱食、少动饱食、少动 脂肪堆积，发胖脂肪堆积，发胖空腹空腹 脂肪氧化供能占脂肪氧化
3、供能占 50% 50% 以上以上( (二二) )生物膜的重要结构成生物膜的重要结构成分分四川省精品课程 生物化学 人类的某些疾病如动脉粥样硬化和酮人类的某些疾病如动脉粥样硬化和酮尿症等都与脂类代谢紊乱有关。尿症等都与脂类代谢紊乱有关。( (三三) )参与代谢调控参与代谢调控四川省精品课程 生物化学第一节、脂肪的消化、吸收和转运第一节、脂肪的消化、吸收和转运第二节、脂肪的分解代谢第二节、脂肪的分解代谢第三节、脂肪的合成代谢第三节、脂肪的合成代谢第四节、磷脂代谢第四节、磷脂代谢第五节、胆固醇代谢第五节、胆固醇代谢一、脂类的消化一、脂类的消化小肠上段小肠上段是主要的消化场所是主要的消化场所脂类脂类(
4、TG(TG、ChCh、PLPL等等) )微团微团胆汁酸盐乳化胆汁酸盐乳化胰脂肪酶、辅脂酶等水解胰脂肪酶、辅脂酶等水解甘油一脂、溶血磷脂、甘油一脂、溶血磷脂、长链脂肪酸、胆固醇等长链脂肪酸、胆固醇等混合微团混合微团乳化乳化第一节第一节 脂脂肪肪的消化、吸收和转运的消化、吸收和转运在在十二指肠下段及空肠上段十二指肠下段及空肠上段吸收吸收混合混合微团微团扩散扩散小肠粘膜小肠粘膜细胞内细胞内重新酯化重新酯化载脂蛋白结合载脂蛋白结合乳糜微粒乳糜微粒门静脉门静脉肝脏肝脏二、二、 脂类的吸收脂类的吸收四川省精品课程 生物化学脂类的消化、吸收和运输脂类的消化、吸收和运输四川省精品课程 生物化学( (一一) )
5、血脂的含量及组成血脂的含量及组成三、血脂三、血脂1.1.血脂：血脂：血浆中所含脂类的总称，主要包括血浆中所含脂类的总称，主要包括甘油三酯、磷脂、胆固醇、胆固醇酯及游甘油三酯、磷脂、胆固醇、胆固醇酯及游离脂肪酸等。离脂肪酸等。 血脂与血浆中的蛋白质结合形成血脂与血浆中的蛋白质结合形成水溶性水溶性复合物复合物-LP-LP形式形式存在和运输。存在和运输。血浆脂蛋白分类示意图血浆脂蛋白分类示意图密密度度颗颗粒粒四川省精品课程 生物化学由肝脏、脂肪细胞及其他组织合成后释由肝脏、脂肪细胞及其他组织合成后释放入血；放入血；肠道中食物脂类的消化吸收；肠道中食物脂类的消化吸收；储存脂肪动员释放入血。储存脂肪动员
6、释放入血。( (二二) )血脂的来源和去路：血脂的来源和去路：来源：来源：四川省精品课程 生物化学血脂的去路：血脂的去路： 进入脂肪组织储存；进入脂肪组织储存； 构成生物膜；构成生物膜； 氧化供能；氧化供能； 转变为其它物质。转变为其它物质。四川省精品课程 生物化学第二节、第二节、脂脂肪肪的分解代谢的分解代谢 脂肪脂肪 脂肪酶脂肪酶甘油甘油+脂肪酸脂肪酸一、甘油的分解与合成代谢一、甘油的分解与合成代谢CH2OHCHOHCH2OHATPADPCH2OPO3-CHOHCH2OH2CH2OPO3-CCH2OHO2甘油激酶磷酸甘油脱氢酶NAD+NADH +H+糖异生糖异生葡萄糖葡萄糖EMPCH3 C=
7、OCOOH-乙酰乙酰COATCACO2+H2O3-3-磷酸甘油醛磷酸甘油醛CHOCHCH2O OHP四川省精品课程 生物化学三：脂肪酸的分解代谢三：脂肪酸的分解代谢w 脂肪酸的脂肪酸的 - -氧化作用是指脂肪酸在氧化分解时，碳氧化作用是指脂肪酸在氧化分解时，碳链的断裂发生在脂肪酸的链的断裂发生在脂肪酸的 - -位，即脂肪酸碳链的断裂方位，即脂肪酸碳链的断裂方式是每次切除式是每次切除2 2个碳原子。脂肪酸的个碳原子。脂肪酸的 - -氧化是含偶数碳原氧化是含偶数碳原子或奇数碳原子饱和脂肪酸的主要分解方式。子或奇数碳原子饱和脂肪酸的主要分解方式。w 脂肪酸的脂肪酸的 - -氧化在线粒体中进行氧化在线
8、粒体中进行. .w 脂肪酸的氧化分成三步进行：活化、转运入线粒体、脂肪酸的氧化分成三步进行：活化、转运入线粒体、 氧化为乙酰氧化为乙酰-CoA-CoA. . 四川省精品课程 生物化学二、脂肪酸的分解代谢二、脂肪酸的分解代谢饱和脂肪酸的氧化分解饱和脂肪酸的氧化分解不饱和脂肪酸的氧化分解不饱和脂肪酸的氧化分解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v单不饱和脂肪酸的氧化分解单不饱和脂肪酸的氧化分解v多不饱和脂肪酸的氧化分解多不饱和脂肪酸的氧化分解R1CH2CH2CH2CH2 CH2COOH饱和脂肪酸在一系列酶的作用下，羧基端的饱和脂肪酸在一系列酶的作用下，羧基端的位位C C原子
9、发生氧化，原子发生氧化，碳链在碳链在位位C C原子与原子与位位C C原子间原子间发生断裂，每次生成一个乙酰发生断裂，每次生成一个乙酰CoACoA和较和较原来少二个碳单位的脂肪酸，这个不断重复进原来少二个碳单位的脂肪酸，这个不断重复进行的脂肪酸氧化过程称为行的脂肪酸氧化过程称为-氧化氧化. .1、脂肪酸的活化、脂肪酸的活化Step 1:Step 1:R RC C O O- -O O+ + A A T TP P+ + P PP Pi iR RC C - -A A M M P PO O+ + C C o oA A - -S S H H+ + A A M M P PR RC C - -A A M M
10、P PStep 2:Step 2:R RC C O O- -O O+ + A A T TP P+ + C C o oA A - -S S H HR RC C - -S SC C o oA A+ + A A M M P P+ + P PP Pi iacyl-CoAacyl-CoAsynthetasesynthetaseO OO OR RC C - -S SC C o oA AO OAcyl adenylateAcyl adenylateintermediateintermediateAn acyl-CoAAn acyl-CoA脂肪酸脂肪酸(脂酰脂酰CoA合成酶合成酶)四川省精品课程 生物化学2.
11、2.脂酰脂酰CoACoA进入线粒体进入线粒体v 对于动物来说，对于动物来说，脂酰脂酰CoACoA（10C10C以上）不能进入线粒体，以上）不能进入线粒体，四川省精品课程 生物化学肉碱肉碱 转运脂酰辅酶转运脂酰辅酶A A进入线粒体进入线粒体四川省精品课程 生物化学 此过程为脂肪酸此过程为脂肪酸-氧化氧化的限速步的限速步骤，骤，CAT-CAT-是限速酶，是限速酶，丙二酸单酰丙二酸单酰CoACoA 是强烈有竞争性抑制剂。是强烈有竞争性抑制剂。脱脱H：FADFADH2脂酰脂酰COA脱脱H酶酶（3种）种）-RCH2C=CCOSCOAH-H（2反式烯脂酰反式烯脂酰COA）水化：水化：脱脱H：-烯脂酰烯脂酰
12、COA水化酶水化酶RCH2CH-CH2COSCOAOH（L- 羟脂酰羟脂酰COA）NAD+NADH+H+L- 羟脂酰羟脂酰COA脱脱H酶酶RCH2C-CH2COSCOAO=（- 酮脂酰酮脂酰COA）3、 -氧化的反应历程（偶数氧化的反应历程（偶数C原子）原子）RCH2C-CH2COSCOAO=COASH酮脂酰硫解酶酮脂酰硫解酶 （3种）种）O=RCH2-CSCOA+ CH3-CSCOAO=（ 少少2个个C的脂酰的脂酰COA）硫解：硫解：四川省精品课程 生物化学4、 脂肪酸脂肪酸 -氧化的生理意义氧化的生理意义v 脂肪酸的完全氧化可以为机体生命活动提供能量。脂肪酸的完全氧化可以为机体生命活动提供
13、能量。 例如：软脂酸（十六酸），经过例如：软脂酸（十六酸），经过7 7次次 - -氧化，可以氧化，可以生成生成8 8个乙酰个乙酰CoACoA，软脂酸完全氧化，软脂酸完全氧化 的反应式为：的反应式为： C C1616H H3131COCOSCoA + 7CoA-SH + 7FAD + NADSCoA + 7CoA-SH + 7FAD + NAD+ + +7H +7H2 2O O 8CH8CH3 3COCOSCoA + 7FADHSCoA + 7FADH2 2 + 7NADH + 7H + 7NADH + 7H+ + 1 1分子软脂酸完全氧化净生成分子软脂酸完全氧化净生成 129 129 个个AT
14、PATP。四川省精品课程 生物化学v - -氧化的氧化的产物产物乙酰乙酰CoACoA还可以作为合还可以作为合成脂肪酸、酮体和某些氨基酸的原料成脂肪酸、酮体和某些氨基酸的原料v - -氧化过程产生的大量的水可以供氧化过程产生的大量的水可以供动物对水的需要动物对水的需要5、 奇数碳饱和脂肪酸的奇数碳饱和脂肪酸的 -氧化氧化 C C H H2 2- -C C - -S SC C o oA APropionyl-CoAPropionyl-CoAA A T TP PC C O O2 2A A D D P P + + P Pi i+ +C C H H3 3O OC C H H - -C C- -S SC
15、C o oA AC C H H3 3O O- -O O - -C CO OMethylmalonyl-CoAMethylmalonyl-CoAC C H H2 2- -C C - -S SC C o oA AC C H H2 2- -O O - -C CO OSuccinyl-CoASuccinyl-CoATCATCAcyclecyclerearrangementrearrangementO OThr Ile MetThr Ile MetV V a al l(丙酰丙酰CoA)丙酰丙酰CoA羧化酶羧化酶(甲基丙二酰甲基丙二酰CoA)(琥珀酰琥珀酰CoA)The last -oxidation c
16、ycle of a fatty acid with an odd number of carbons gives propionyl-CoA6、 脂肪酸氧化的其他途径脂肪酸氧化的其他途径(1) 脂肪酸的脂肪酸的-氧化氧化 (2) 脂肪酸的脂肪酸的-氧化氧化CH3(CH2)nCOOH HOOC(CH2)nCOOH -氧化氧化 R-CH2CH2COOH R-CH-COOH R-COOH CO2 OH O2 四川省精品课程 生物化学u 体内不饱和脂肪酸约占脂肪酸体内不饱和脂肪酸约占脂肪酸总量的总量的一半以上一半以上。也在线粒体中进行。也在线粒体中进行-氧化。氧化。含有一个双键的不饱和脂肪酸氧化在未遇
17、含有一个双键的不饱和脂肪酸氧化在未遇双键前其反应过程与饱和脂肪酸的双键前其反应过程与饱和脂肪酸的-氧氧化完全相同。化完全相同。u 当遇到双键后，还需要另一个特异性当遇到双键后，还需要另一个特异性的酶：的酶： 3-3-顺，顺，2-2-反烯酰反烯酰CoACoA异构酶异构酶催催化：如油酸化：如油酸=18:1=18:19 9 如下图所示如下图所示1 1、单不饱和脂肪酸的氧化、单不饱和脂肪酸的氧化四川省精品课程 生物化学单不饱和脂肪酸的氧化单不饱和脂肪酸的氧化多不饱和脂肪酸如亚油酸多不饱和脂肪酸如亚油酸(18:2(18:29,12 9,12 ) )的氧的氧化需要增加两个酶：化需要增加两个酶： 3-3-顺
18、，顺，2-2-反烯酰反烯酰CoACoA异构酶异构酶 2,4-2,4-二烯酰二烯酰CoACoA还原酶还原酶. . H HH H H H | | | | | | H H3 3C-(CHC-(CH2 2) )7 7-C=C-CH-C=C-CH2 2COCOSCoASCoA H H3 3C-(CHC-(CH2 2) )7 7-CH-CH2 2-C=C-CO-C=C-COSCoASCoA 4 3 2 1 4 3 2 1 | | H H 4 3 2 1 4 3 2 12 2、多不饱和脂肪酸的氧化、多不饱和脂肪酸的氧化四川省精品课程 生物化学多不饱和脂肪酸的氧化多不饱和脂肪酸的氧化四川省精品课程 生物化学
19、三三 酮体酮体( (的代谢的代谢酮体指的是酮体指的是 乙酰乙酸乙酰乙酸 (acetoacetate)(acetoacetate)， -羟丁酸羟丁酸 ( ( hydroxybutyrate)hydroxybutyrate) 丙酮丙酮 (acetone) (acetone) CH3COCH2COSCoA乙酰乙酰乙酰乙酰CoACH3COSCoA 乙酰乙酰CoACH3CCH2COSCoAOHCH2COOH -羟羟-甲基戊二酸单酰甲基戊二酸单酰CoACH3CCH2COOH OH -羟丁酸羟丁酸CH3COCH2COOH乙酰乙酸乙酰乙酸CH3COCH3丙酮丙酮 CH3COSCoA 乙酰乙酰CoACoA-SH
20、硫解酶硫解酶CoA-SHHMG-CoA 合酶合酶HMG-CoA 裂解酶裂解酶NADH+H+NAD+-羟丁酸羟丁酸脱氢酶脱氢酶CO2乙酰乙酸乙酰乙酸 脱羧酶脱羧酶关键酶关键酶（一）酮体的生成途径（一）酮体的生成途径（二）（二） 酮体的氧化（酮体的氧化（肝外组织肝外组织）CH3CHOHCH2COOH CH3COCH2COOH CH3COCH2COOH + HOOCCH2CH2COSCoA琥珀酰辅酶琥珀酰辅酶A转硫酶转硫酶CH3COCH2COSCoA + HOOCCH2CH2COOH -羟丁酸脱氢酶羟丁酸脱氢酶 (1) (- (-羟丁酸羟丁酸) ) (乙酰乙酸乙酰乙酸) (乙酰乙酸乙酰乙酸CoA)C
21、H3COCH2COOH+ CoASH +ATP乙酰乙酸硫激酶乙酰乙酸硫激酶CH3COCH2COSCoA + AMP + PPi CH3COCH2COSCoA + CoASH 2CH3COSCoA(2) 硫解酶硫解酶(乙酰乙酸乙酰乙酸CoA)四川省精品课程 生物化学丙酮去路丙酮去路: 随尿排出随尿排出 直接从肺部呼出直接从肺部呼出 转变为丙酮酸或甲酸和乙酸转变为丙酮酸或甲酸和乙酸四川省精品课程 生物化学1. 1. 酮体具水溶性，能透过血脑屏障及毛细酮体具水溶性，能透过血脑屏障及毛细血管壁，是输出脂肪能源的一种形式。血管壁，是输出脂肪能源的一种形式。2. 2. 长期饥饿时，酮体供给脑组织长期饥饿时
22、，酮体供给脑组织505070%70%的能量。的能量。3. 3. 禁食、应激及糖尿病时，心、肾、骨骼禁食、应激及糖尿病时，心、肾、骨骼肌摄取酮体代替葡萄糖供能，节省葡萄糖肌摄取酮体代替葡萄糖供能，节省葡萄糖以供脑和红细胞所需，并可防止肌肉蛋白以供脑和红细胞所需，并可防止肌肉蛋白的过多消耗。的过多消耗。酮体生成的生理意义：酮体生成的生理意义：尿排泄量尿排泄量mg/24hourmg/24hour血中浓度血中浓度mg/100mlmg/100ml正常正常1251253 3严重酮症（未治疗严重酮症（未治疗的糖尿病）的糖尿病）500050009090 长期饥饿和糖尿病时，酮体生成增多。当肝内长期饥饿和糖尿病
23、时，酮体生成增多。当肝内产生酮体超过肝外组织氧化酮体的能力时，血中酮产生酮体超过肝外组织氧化酮体的能力时，血中酮体蓄积，称为酮血症。尿中有酮体排出，称酮尿症。体蓄积，称为酮血症。尿中有酮体排出，称酮尿症。二者统称为酮体症二者统称为酮体症( (酮症酮症).).酮症可导致代谢性酸中酮症可导致代谢性酸中毒，称酮症酸中毒，严重酮症可导致人死亡。毒，称酮症酸中毒，严重酮症可导致人死亡。酮症及其产生原因：酮症及其产生原因：四川省精品课程 生物化学第三节、脂肪的合成代谢第三节、脂肪的合成代谢PiCH2OH C=OCH2O-P-3-3-磷酸甘油脱氢酶磷酸甘油脱氢酶NAD+NADH+H+磷酸酶磷酸酶CH2OH
24、HO-CHCH2OH-CH2OH HO-CHCH2O-P-1、 来自来自EMPEMP途径途径2、来自脂肪的水解、来自脂肪的水解甘油甘油+ATP3-磷酸甘油磷酸甘油甘油激酶甘油激酶一、磷酸甘油的生成一、磷酸甘油的生成二、脂肪酸的合成代谢二、脂肪酸的合成代谢主要有两种方式：主要有两种方式：1 1）从二碳物开始的全程合成途径，主要在）从二碳物开始的全程合成途径，主要在细胞质中细胞质中2 2）延伸合成，主要在线粒体和内质网中）延伸合成，主要在线粒体和内质网中(1)(1)丙二酸单酰丙二酸单酰CoACoA的合成的合成 CH3COSCoA+ HCO3- + ATP 乙酰乙酰CoA羧化酶羧化酶Mn2+、生物素
25、、生物素 HOOC-CH HOOC-CH2 2COCO SCoA + ADP + PiSCoA + ADP + Pi丙二酸单酰丙二酸单酰 CoACoA关键酶关键酶一）、胞浆中的脂肪酸合成系统一）、胞浆中的脂肪酸合成系统 HCO3-+ATPADP+Pi酶酶-生物素生物素酶酶-生物素生物素-CO2丙二酸单酰丙二酸单酰CoA乙酰乙酰CoA 1. 1. 转移转移（2 2）丙二酸单酰）丙二酸单酰CoACoA转变为软脂酸的过程转变为软脂酸的过程: :C CH H3 3C C- - S SC Co oA A + + H HS S- - A AC CP PC CH H3 3C C- - S S- - A AC
26、 CP P + + H HS S- - C Co oA AO OA Ac ce et ty yl l- -C Co oA AA Ac ce et ty yl l- -A AC CP PC CH H3 3C C- - S S- - A AC CP PO OA Ac ce et ty yl l- -A AC CP P+ + H HS S- - S Sy yn nt t h ha as s e eC CH H3 3C C- - S S- - S Sy yn nt t h ha as s e eO OA Ac ce et ty yl l- -S Sy yn nt th ha as se e+ + H
27、HS S- - A AC CP P+ + H HS S- - S Sy yn nt t h ha as s e eC CH H3 3C C- - S S- - S Sy yn nt t h ha as s e eO OA Ac ce et ty yl l- -S Sy yn nt th ha as se e+ + H HS S- - C Co oA AO OC CH H3 3C C- - S SC Co oA AA Ac ce et ty yl l- -C Co oA AO OACP-酰基转移酶酰基转移酶-酮脂酰酮脂酰-ACP合成酶合成酶ACPACP：酰基载体蛋白：酰基载体蛋白C CH H2
28、2C C- -S SC Co oA AC CO O O O- -M Ma al lo on ny yl l- -C Co oA A+ + H HS S- -A A C CP PC CH H2 2C C- -S S- -A A C CP PC CO O O O- -M Ma al lo on ny yl l- -A AC CP P+ + H HS S- -C Co oA AO OO OACP丙二酸单酰转移酶丙二酸单酰转移酶丙二酰丙二酰2. 2. 缩合脱羧缩合脱羧 H H S S - -S Sy yn nt th ha as se eC C H H3 3C C - -S S - -S Sy yn
29、nt th ha as se eA Ac ce et ty yl l- -S Sy yn nt th ha as se e+ + C C H H2 2C C - -A A C C P PC C O O O O- -M Ma al lo on ny yl l- -A AC CP PC C H H3 3C C - -C C H H2 2- -C C - -S S- -A A C CP PO OA Ac ce et to oa ac ce et ty yl l- -A AC CP P+ + C C O O2 2+ +O OO OO O 乙酰乙酰乙酰乙酰-ACP3.3.还原还原C CH H3 3C C
30、- -C CH H2 2- -C C- -S S- -A A C CP PO OA Ac ce et to oa ac ce et ty yl l- -A AC CP P+ + N N A AD D P PH H + + H H+ +D D- - - -H Hy yd dr ro ox xy yb bu ut ty yr ry yl l- -A AC CP PC CO O H HC CH H2 2- -C C- -S S- -A AC CP PH HH H3 3C CO O+ +N N A AD D P P+ +O O-酮脂酰酮脂酰-ACP还原酶还原酶乙酰乙酰乙酰乙酰-ACPD-羟丁酰羟丁酰-
31、ACP4.4.脱水脱水D-D- -Hydroxybutyryl-ACP-Hydroxybutyryl-ACPO OH HC CC CC C - -S S - -A A C C P PH H3 3C CH H+ + H H2 2O OCrotonyl-ACPCrotonyl-ACPC CO O H HC C H H2 2- -C C - -S S- -A A C C P PH HH H3 3C CO OD-羟丁酰羟丁酰-ACP 巴豆酰巴豆酰ACP 脱水酶脱水酶5.5.再还原再还原C C H H3 3- -C C H H2 2- -C C H H2 2- -C C - -S S- -A A C C
32、 P PO OButyryl-ACPButyryl-ACP+ + N N A A D D P PH H + + H H+ +O OH HC CC CC C - -S S - -A A C C P PH H3 3C CH HCrotonyl-ACPCrotonyl-ACP+ + N N A A D D P P+ +巴豆酰巴豆酰ACP丁酰丁酰ACP烯脂酰烯脂酰-ACP还原酶还原酶+ +C C H H2 2C C - -S S - -A A C C P PC C O O2 2- -M Ma al lo on ny yl l- -A AC CP PC C H H3 3C C H H2 2C C H H
33、2 2C C - -S S- -A A C C P PO OC C H H3 3C C H H2 2C C H H2 2C C H H2 2C C H H2 2C C- -S S- -A A C C P PB Bu ut ty yr ry yl l- -A AC CP PH He ex xa an no oy yl l- -A AC CP P3 3. . c co on nd de en ns sa at ti io on n4 4. . r re ed du uc ct ti io on n6 6. . r re ed du uc ct ti io on n5 5. . d de eh hy
34、 yd dr ra at ti io on nO OO O缩合脱羧缩合脱羧还原还原脱水脱水再还原再还原丁酰丁酰丙二酰丙二酰己酰己酰脂肪酸合成酶系结脂肪酸合成酶系结构与催化的反应构与催化的反应 乙酰乙酰CoA7丙二酸单酰丙二酸单酰CoA14NADPH14H+H2O软脂酸软脂酸14NADP14NADP+ +7CO7CO2 27H7H2 2O O8CoA-SH8CoA-SH脂肪酸合成酶系脂肪酸合成酶系 （7 7次循环）次循环）软脂酸（软脂酸（16C16C）合成的总反应式：）合成的总反应式： (3) (3) 乙酰乙酰CoACoA（碳源）的来源及转运（碳源）的来源及转运 来源来源v线粒体内的丙酮酸氧化脱
35、羧（糖）线粒体内的丙酮酸氧化脱羧（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 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）v-酮戊二酸转运酮戊二酸转运v肉毒碱转运肉毒碱转运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+NADPH+H+CO2丙酮酸氧化丙酮酸氧化 脂肪酸脂肪酸 氧化氧化
36、 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二）、脂肪酸碳链的延长二）、脂肪酸碳链的延长 软脂酰软脂酰CoACoA或软脂酸生成后，可在光滑内质或软脂酸生成后，可在光滑内质网及线粒体经网及线粒体经脂肪酸碳链延长酶系脂肪酸碳链延长酶系的催化作用下，的催化作用下，形成更长碳链的饱和脂肪酸。形成更长碳链的饱和脂肪酸。延延长长途途径径线粒体延长途径：线粒体延长途径：基本上是基本上是-氧化的逆氧化的逆过程，只是过程，只是NADPHNADPH2 2 作为供氢体参与第二作为供氢体参与第二次还原反应。次还原反应。光滑内质网延长途径：光滑内质网延长途径：与从头合成类似，与从头合成类似，只
37、是辅酶只是辅酶A A作为酰基载体，丙二酰辅酶作为酰基载体，丙二酰辅酶A A提供二碳单位。提供二碳单位。三）、不饱和脂肪酸的合成三）、不饱和脂肪酸的合成 人体内有人体内有44，55，88及及99去饱和酶去饱和酶，催化，催化饱和脂肪酸引入双键，使之转变为不饱和脂肪酸。饱和脂肪酸引入双键，使之转变为不饱和脂肪酸。 至今在体内尚未发现有至今在体内尚未发现有99以上的去饱和酶，即以上的去饱和酶，即在第在第10C10C与与碳原子之间不能形成双键。碳原子之间不能形成双键。 必需脂肪酸必需脂肪酸: : 指人体不能合成，必需由食物指人体不能合成，必需由食物提供的脂肪酸，有提供的脂肪酸，有3 3种：种：亚油酸亚油
38、酸(18C:29,12 亚麻酸亚麻酸(18C:36,9,12 )花生四烯酸花生四烯酸(18C:4 5,8,11,14 ) 四川省精品课程 生物化学饱和脂肪酸饱和脂肪酸不饱和脂肪酸不饱和脂肪酸饱和脂肪酸经去饱和酶催化加饱和脂肪酸经去饱和酶催化加氧去饱和生成不饱和脂肪酸氧去饱和生成不饱和脂肪酸四川省精品课程 生物化学三三. . 脂肪酸合成的调节脂肪酸合成的调节 变构调节变构调节 聚合与解聚聚合与解聚 共价修饰共价修饰变构变构( (酶酶) )调节调节: : 柠檬酸柠檬酸 柠檬酸柠檬酸 ()乙酰乙酰CoA羧化酶羧化酶单体单体 乙酰乙酰CoA羧化酶羧化酶多聚体多聚体 (无活性无活性) () (有活性有活
39、性) 软脂酰软脂酰CoA 其它长链脂酰其它长链脂酰CoA共价修饰调节：共价修饰调节： 胰高血糖素胰高血糖素 （）（） AMP依赖性蛋白激酶依赖性蛋白激酶 乙酰乙酰CoA羧化酶羧化酶 乙酰乙酰CoA羧化酶羧化酶 （）（） 胰岛素胰岛素P蛋白磷酸酶蛋白磷酸酶(有活性有活性)(无活性无活性)四四. . 三酰甘油的合成三酰甘油的合成2RCOSCoA +CH2OCORCHOCORCH2OH CH2OCORCHOCORCH2OP+ 2CoASHCH2OHCHOHCH2OPRCOSCoACH2OCORCHOCORCH2OCOR脂肪酰转移酶脂肪酰转移酶磷酸酶磷酸酶脂肪酰转移酶脂肪酰转移酶四川省精品课程 生物化
40、学第四节第四节 磷脂代谢磷脂代谢磷脂的基本结构磷脂的基本结构: :CH2OCOR1CHOCOR2CH2OPOX磷脂酰胆碱磷脂酰胆碱磷脂酰乙醇胺磷脂酰乙醇胺磷脂酰丝氨酸磷脂酰丝氨酸磷脂酰肌醇磷脂酰肌醇一：一： 磷脂的分解代谢磷脂的分解代谢CH2O COR1CHOCOR2CH2OPOX磷脂酶磷脂酶A1（B)磷脂酶磷脂酶A2（B)磷脂酶磷脂酶D磷脂酶磷脂酶C酶酶 产物产物磷脂酶磷脂酶A1磷脂酶磷脂酶A2溶血磷脂、脂肪酸溶血磷脂、脂肪酸R1溶血磷脂、脂肪酸溶血磷脂、脂肪酸R2磷脂酶磷脂酶B脂肪酸脂肪酸R1、R2甘油磷酸胆碱甘油磷酸胆碱磷脂酶磷脂酶C甘油二酯、磷酰胆碱甘油二酯、磷酰胆碱磷脂酶磷脂酶D磷脂
41、酸、胆碱磷脂酸、胆碱四川省精品课程 生物化学二、磷脂的合成代谢二、磷脂的合成代谢1： 磷脂酰胆碱和磷脂酰乙醇胺的合成磷脂酰胆碱和磷脂酰乙醇胺的合成2： 磷脂酰丝氨酸和磷脂酰肌醇的合成磷脂酰丝氨酸和磷脂酰肌醇的合成 3： 不同磷脂的相互转变不同磷脂的相互转变I. 二酰甘油的生成二酰甘油的生成II. 磷酸胆碱的生成磷酸胆碱的生成 胆碱胆碱 + ATP 磷酸胆碱磷酸胆碱 + ADP 磷酸胆碱磷酸胆碱 + CTP CDP-胆碱胆碱 + PPi-磷酸甘油磷酸甘油 + 脂酰脂酰CoA 二酰甘油二酰甘油+HSCoA +Pi脂酰转移酶脂酰转移酶磷酸酶磷酸酶 胆碱激酶胆碱激酶磷酸胆碱胞嘧啶磷酸胆碱胞嘧啶核苷酸转
42、移酶核苷酸转移酶1 1： 磷脂酰胆碱和磷脂酰乙醇胺的合成磷脂酰胆碱和磷脂酰乙醇胺的合成四川省精品课程 生物化学四川省精品课程 生物化学I.I. 磷脂酰乙醇胺磷脂酰乙醇胺+ +丝氨酸丝氨酸 磷脂酰丝氨酸磷脂酰丝氨酸+ +乙醇胺乙醇胺II.II. 在细菌中的途径在细菌中的途径 2 2： 磷脂酰丝氨酸和磷脂酰肌醇的合成磷脂酰丝氨酸和磷脂酰肌醇的合成四川省精品课程 生物化学肌醇三磷酸肌醇三磷酸+二酰甘油二酰甘油三磷酸肌醇磷酯三磷酸肌醇磷酯R-CH2CHCOO- R-CH2CH2NH3+ R-CH2CH2N(CH3)3 NH3+ 磷脂酰丝氨酸磷脂酰丝氨酸 磷脂酰乙醇胺磷脂酰乙醇胺 磷脂酰胆碱磷脂酰胆碱
43、H+ CO2 3CH3 3H+ 3 3： 不同磷脂的相互转变不同磷脂的相互转变四川省精品课程 生物化学第五节第五节 胆固醇代谢胆固醇代谢一一. . 胆固醇的合成代谢胆固醇的合成代谢二二. . 胆固醇的转化胆固醇的转化四川省精品课程 生物化学一、胆固醇的合成代谢一、胆固醇的合成代谢 合成部位合成部位全身各组织（特别是肝）的胞液及内质网。全身各组织（特别是肝）的胞液及内质网。 合成原料合成原料乙酰乙酰CoA（来自柠檬酸（来自柠檬酸-丙酮酸循环）、丙酮酸循环）、NADPH+H+、ATP 合成的基本过程合成的基本过程包括近包括近30步反应，分步反应，分3个主要阶段。个主要阶段。1.1.甲羟戊酸的生成甲
44、羟戊酸的生成2 CH3COSCoACoASH 硫解酶硫解酶 CH3COCH2COSCoACOOHCH2HOCCH3CH2COSCoACOOHCH2HOCCH3CH2CH2OH 2NADPH+2H+2 NADP+CoASHHMG-CoA还原酶还原酶CH3COSCoACoASHHMG-CoA合酶合酶 HMG-CoA甲羟戊酸甲羟戊酸(MVA)关键酶关键酶2.2.鲨烯的生成鲨烯的生成甲羟戊酸甲羟戊酸(MVA)(6C)异戊烯焦磷酸异戊烯焦磷酸(IPP)(5C)6+6+鲨烯鲨烯(30C)(30C)3. 胆固醇的生成胆固醇的生成羧化环化羧化环化O2羊毛固醇羊毛固醇(30C)(30C)脱甲基、还原等脱甲基、还
45、原等NADPH+H+HO鲨烯鲨烯(30C)(30C)胆固醇胆固醇(27C)(27C)四川省精品课程 生物化学胆固醇的生物合成胆固醇的生物合成: :乙酰乙酰CoA 二羟甲基戊酸二羟甲基戊酸 焦磷酸异戊烯焦磷酸异戊烯 鲨烯鲨烯 胆固醇胆固醇 （2C） （6C） （5C） （30C） （27C） 4. 4. 胆固醇合成的调节胆固醇合成的调节 a. a.食物种类的影响食物种类的影响高糖、高饱和脂肪膳食时，能诱导高糖、高饱和脂肪膳食时，能诱导肝肝HMG-CoAHMG-CoA还原酶还原酶合成。合成。糖及脂肪代谢产生的糖及脂肪代谢产生的乙酰乙酰CoACoA、ATPATP、NADPH+HNADPH+H+ +等
46、增多等增多过多的蛋白质，因丙氨酸及丝氨酸等代谢过多的蛋白质，因丙氨酸及丝氨酸等代谢提供了原料提供了原料乙酰乙酰CoACoA饥饿、禁食则相反饥饿、禁食则相反 胆固醇合成增加胆固醇合成增加b b、食物胆固醇的影响、食物胆固醇的影响食物胆固醇有限地反馈抑制食物胆固醇有限地反馈抑制HMG-CoAHMG-CoA合成合成( (25%).25%). c c、激素的影响、激素的影响胰高血糖素胰高血糖素胰岛素胰岛素胆固醇合成胆固醇合成胆固醇合成胆固醇合成 无无ChCh摄入时解除此种抑制，故适量的摄入时解除此种抑制，故适量的ChCh摄入有利摄入有利于此反馈抑制作用。于此反馈抑制作用。二、胆固醇的转化与排泄二、胆固醇的转化与排泄 胆固醇在体内不能被彻底分解为二氧化碳和胆固醇在体内不能被彻底分解为二氧化碳和H H2 2O O，其代谢去路是转变为胆汁酸、类固醇激素及维生素其代谢去路是转变为胆汁酸、类固醇激素及维生素D D3 3胆汁酸胆汁酸维生素维生素D3胆固醇胆固醇孕烯醇酮孕烯醇酮皮质酮皮质酮孕酮孕酮皮质醇皮质醇（糖皮质激素）（糖皮质激素）醛固酮醛固酮（盐皮质激素）（盐皮质激素）睾丸酮睾丸酮雌二醇雌二醇（性激素）（性激素）粪便排出粪便排出
