1、第七章第七章 脂类与脂类代谢脂类与脂类代谢本章内容本章内容n甘油三酯的分解代谢甘油三酯的分解代谢n脂肪的生物合成脂肪的生物合成 脂类（lipid）亦译为脂质或类脂，是一类低溶于水而高溶于非极性溶剂的生物有机分子。其化学本质是脂肪酸和醇所形成的酯类及其衍生物。脂肪酸多为4碳以上的长链一元羧酸 醇成分包括甘油、鞘氨醇、高级一元醇和固醇。脂类的元素组成主要是C、H、O,有些尚含N、S、P。一、定义一、定义:第一节 脂类参见参见P124构成脂类的脂肪酸：构成脂类的脂肪酸：参见表参见表5-1硬脂酸18 0（脂）油酸 18 1（油）I 按化学组成分类n单纯脂类n复合脂类n衍生脂类二、脂类的分类单纯脂类 由
2、脂肪酸和醇类所形成的酯 脂酰甘油酯（最丰富的为甘油三酯)蜡（含14-36个碳原子的饱和或不饱和脂肪酸与含16-30个碳原子的一元醇所形成的酯）参见参见P124 单纯脂类的衍生物：除了含有脂肪酸和 醇外，还含有非脂分子的成分，包括：磷脂（磷酸和含氮碱）糖脂（糖）硫脂（硫酸）参见参见P124 由单纯脂类或复合脂类衍生而来或与它们关系密切。萜类：天然色素、香精油、天然橡胶固醇类：固醇（甾醇、性激素、肾上腺皮质激素）其他脂类：维生素A、D、E、K等。可皂化脂类：一类能被碱水解而产生皂（脂肪酸盐）的脂类。不可皂化脂类：不能被碱水解而产生皂（脂肪酸盐）的脂类。主要有不含脂肪酸的萜类和固醇类。II 按能否被
3、碱水解分类甘油三酯的分子结构三、重要脂类的结构CH2CHCH2OOOCO(CH2)m CH3CO(CH2)kCH3CO(CH2)nCH3 n、m、k可以相同，也可以不全相同甚至完全不同，其中n多是不饱和的。CH2CHCH2OOOCO(CH2)mCH3CO(CH2)nCH3POOXOH=胆碱、乙醇胺、胆碱、乙醇胺、丝氨酸、甘油丝氨酸、甘油X=H 磷脂酸磷脂酸（PA）参见表参见表5-2甘油三酯甘油三酯（贮脂）（贮脂）糖酯、胆糖酯、胆固醇及其固醇及其酯、磷脂酯、磷脂(组织脂）组织脂）四、脂类的分布与生理功能脂肪（甘油三酯，TG）脂类类脂磷酸甘油酯（PL）鞘磷脂脑苷脂神经节苷脂磷脂糖脂胆固醇（Ch）及
4、其酯（ChE）第二节 甘油三酯的分解代谢参见参见P263一、脂肪的酶促水解脂肪 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-R1R2-C-O-CHCH2OH限速酶限速酶二、甘油的氧化分解与转化CH2OHCHOHCH2OHATPADP 甘油激酶(肝、肾、肠)CH2OHCHOHCH2OPNAD+NADH+H+磷酸甘油脱
5、氢酶CH2OHCCH2OPO3-磷酸甘油磷酸二羟丙酮糖酵解糖异生丙酮酸糖或糖原 思考：思考：1 1分子的甘油彻底氧化分子的甘油彻底氧化分解放出多少能量分解放出多少能量（形成（形成ATP?)ATP?)22 22 动物的脂肪细胞中动物的脂肪细胞中无甘油激酶，则甘油无甘油激酶，则甘油需要经血液运到肝细需要经血液运到肝细胞中进行氧化分解胞中进行氧化分解.-氧化作用氧化作用-氧化作用氧化作用三 脂肪酸的氧化分解n 概念n 脂肪酸的-氧化作用n 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
6、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-氧化.R1CH2CH2CH2CH2 CH2COOH1.概念2.脂肪酸的-氧化作用 脂肪酸首先在线粒体外或胞浆中被活化形成脂酰脂酰CoA，然后进入线粒体或在其它细胞器中进行氧化。在脂酰CoA合成酶(硫激酶)催化下，由ATP提供能量，将脂肪酸转变成脂酰CoA：脂酰CoA合成酶R-COOH AMP+PPiHSCoA+ATPR-COSCoAn在线粒体外生成的脂酰CoA需进入线粒体基质才能被氧化分解，此过程必须要由肉碱（肉毒碱,carnitine）来携带脂酰基。-羟基羟基-三甲基铵基丁酸三甲基铵基丁酸参见参见P267n借助于两种肉碱脂酰转移酶同工酶
7、（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。n其中，肉碱脂酰转移酶(carnitine acyl transferase)是脂肪酸-氧化的关键酶。脂酰CoA进入线粒体的过程*RCOSCoA HSCoA 肉碱肉碱RCO-肉碱肉碱 RCO-肉碱肉碱 RCOSCoA 肉碱肉碱HSCoA 参见参见P267关键酶关键酶 n-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COA）L-羟脂酰羟脂酰COA
8、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n生成的乙酰CoA进入三羧酸循环彻底氧化分解并释放出大量能量，并生成ATP。肉碱转运载体肉碱转运载体线线粒粒体体膜膜脂酰脂酰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
9、酰CoA 硫解酶硫解酶CoA-SH脂酰脂酰CoA合成酶合成酶ATPCoASHAMP PPiH2O呼吸链呼吸链 1.5ATP H2O 呼吸链呼吸链 2.5ATP 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=n1分子FADH2可生成1.5分子ATP，1分子NADH可生成2.5分子ATP，故一次-氧化循环可生成4分子ATP
10、。n1分子乙酰CoA经彻底氧化分解可生成10分子ATP。n以16C的软脂酸为例来计算，则生成ATP的数目为：7次次-氧化分解产生氧化分解产生47=28分子分子ATP；8分子乙酰分子乙酰CoA可得可得108=80分子分子ATP；共可得108分子ATP，减去活化时消耗的两分子ATP，故软脂酸彻底氧化分解可净生成106分子ATP。n对于任一偶数碳原子的长链脂肪酸，其净生成的ATP数目可按下式计算：4101.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。参见参见P270 RCH2COOHO2，NADPH+H+单加氧酶单加氧酶F
11、e2+，抗坏血酸R-CH-COOHOH-（L-羟脂肪酸）NAD+NADH+H+脱氢酶脱氢酶R-C-COOHO=（-酮脂酸）ATP，NAD+，抗坏血酸脱羧酶脱羧酶RCOOH+CO2（少一个C原子）2.-氧化的可能反应历程 不饱和脂酸不饱和脂酸 3次次氧化氧化 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 参见参见P2683D(-)L(+)L-甲基丙二酸单酰甲基丙二酸单酰CoA 消旋酶消旋酶 变位酶变位酶
12、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羧化酶羧化酶（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化支路丙酮酸羧化支路糖有氧氧化途径彻底氧化分解糖有氧氧化途径彻底氧化分解参见参见P269n脂肪酸在肝中氧化分解所生成的乙酰乙酸(acetoacetate)、-羟丁酸(-hydroxybutyrate)和丙酮(acetone)三种中间代谢产物，统称为酮体(ketone bodies)。参见参见P270-272酮体的分子结构CHCH3
13、3CCHCCH2 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n酮体主要在肝细胞线粒
14、体中生成。n酮体生成的原料为乙酰CoA。1酮体的生成 (1)两分子乙酰CoA在乙酰乙酰CoA硫解酶(thiolase)的催化下，缩合生成一分子乙酰乙酰CoA。乙酰乙酰乙酰乙酰CoA硫解酶硫解酶CHCH3 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=OOCHCH3 3CSCoA CSCoA=OO=OO2(乙酰乙酰CoA)酮体生成的反应过程 (2)乙酰乙酰CoA再与1分子乙酰Co
15、A缩合，生成HMG-CoA。HMG-CoA合酶是酮体生成的关键酶。HMG-CoA合酶合酶*CHCH3 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=OOHOCCHHOCCH2 2CCHCCH2 2CSCoACSCoA(HMGCoAHMGCoA)CHCH3 3OHOH羟羟甲甲基基戊戊二二酸酸单单酰酰羟羟甲甲基基戊戊二二酸酸单单酰酰CoACoA=OO=OOHOCCHHOCCH2 2CCHCCH2 2CSCoACSCoA(H
16、MGCoAHMGCoA)CHCH3 3OHOH羟羟甲甲基基戊戊二二酸酸单单酰酰羟羟甲甲基基戊戊二二酸酸单单酰酰CoACoA=OO=OO=OO=OOCHCH3 3CSCoA CSCoA=OOCHCH3 3CSCoA CSCoA=OO=OOCoASH 限速酶限速酶 (3)HMG-CoA裂解生成1分子乙酰乙酸和1分子乙酰CoA。HMG-CoA裂解酶裂解酶HOCCHHOCCH2 2CCHCCH2 2CSCoACSCoA(HMGCoAHMGCoA)CHCH3 3OHOH羟羟甲甲基基戊戊二二酸酸单单酰酰羟羟甲甲基基戊戊二二酸酸单单酰酰CoACoA=OO=OOHOCCHHOCCH2 2CCHCCH2 2CS
17、CoACSCoA(HMGCoAHMGCoA)CHCH3 3OHOH羟羟甲甲基基戊戊二二酸酸单单酰酰羟羟甲甲基基戊戊二二酸酸单单酰酰CoACoA=OO=OO=OO=OOCHCH3 3CSCoA CSCoA=OOCHCH3 3CSCoA CSCoA=OO=OOCHCH3 3CCHCCH2 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
18、=OO=OO=OO (4)乙酰乙酸在-羟丁酸脱氢酶的催化下，加氢还原为-羟丁酸。-羟丁酸脱氢酶羟丁酸脱氢酶CHCH3 3CCHCCH2 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=OOCHCH3 3CHCHCHCH2 2COOH COOH D(D(-)-羟羟丁丁酸酸羟羟丁丁酸酸OHOHCHCH3 3CHCHCHCH
19、2 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OHOH NAD+NADH+H+(5)乙酰乙酸自发脱羧或由酶催化脱羧生成丙酮。CHCH3 3CCHCCH2 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=OOC
20、HCH3 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=OOCO2CO2 CoASH CoASH NAD+NADH+H+-羟丁酸羟丁酸脱氢酶脱氢酶HMGCoA 合成酶合成酶乙酰乙酰乙酰乙酰CoA硫解酶硫解酶HMGCoA 裂解酶裂解酶 酮体的生成酮体的生成 CHCH3 3CSCoA CSCoA=OOCHCH3 3CSCoA CSCoA=OO=OOCHCH3 3CSCoA CSCoA =OOCHCH3 3CSCoA CSCoA =OO=OOCHCH3 3CCHCCH2 2CSCoA CSCoA
21、(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=OOHOCCHHOCCH2 2CCHCCH2 2CSCoACSCoA(HMGCoAHMGCoA)CHCH3 3OHOH羟羟甲甲基基戊戊二二酸酸单单酰酰羟羟甲甲基基戊戊二二酸酸单单酰酰CoACoA=OO=OOHOCCHHOCCH2 2CCHCCH2 2CSCoACSCoA(HMGCoAHMGCoA)CHCH3 3OHOH羟羟甲甲基基戊戊二二酸酸单单酰酰羟羟甲甲基基戊戊二二酸酸单单酰酰CoACoA=OO=OO=OO=O
22、OCHCH3 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 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=OOCHCH3 3CCHCCH2 2COH COH 乙乙酰酰乙乙酸酸乙乙酰酰乙乙酸酸=OO=OOCHCH3 3CCHCCH2 2COH
23、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=OO-羟羟-甲基戊二酸单酰甲基戊二酸单酰CoA合成酶合成酶n 利用酮体的酶有两种：1.琥珀酰CoA转硫酶（主要存在于心、肾、脑和骨骼肌细胞的线粒体中）2.乙酰乙酸硫激酶（主要存在于心、肾、脑细胞线粒体中）。2酮体的利用 (1)-羟丁酸在-羟丁酸脱氢酶的催化下脱氢，生成乙酰乙酸。酮体利用的基本过程-羟丁酸脱氢酶羟丁酸脱氢酶CHCH3 3CCHCCH2 2COH COH 乙乙
24、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=OOCHCH3 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
25、OHOH NAD+NADH+H+(2)乙酰乙酸在琥珀酰CoA转硫酶或乙酰乙酸硫激酶的催化下转变为乙酰乙酰CoA。琥珀酰琥珀酰CoA转硫酶转硫酶CHCH3 3CCHCCH2 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=OOCHCH3 3CCHCCH2 2CSCoA CSCoA(乙乙酰酰乙乙酰酰乙乙酰酰乙乙酰酰CoAC
26、oA)=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=OO琥珀酰琥珀酰CoA 琥珀酸琥珀酸 乙酰乙酸硫激酶乙酰乙酸硫激酶CHCH3 3CCHCCH2 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=OOCHCH3 3CCHCCH2 2
27、CSCoA 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=OOHSCoA+ATP AMP+PPi(3)乙酰乙酰CoA在乙酰乙酰CoA硫解酶的催化下，裂解为两分子乙酰CoA。乙酰乙酰乙酰乙酰CoA硫解酶硫解酶CHCH3 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=OOCHCH
28、3 3CSCoA CSCoA=OO2CHCH3 3CSCoA CSCoA=OOCHCH3 3CSCoA CSCoA=OO=OO2HSCoA 心、肾、脑、心、肾、脑、骨骼肌细胞骨骼肌细胞心、肾、心、肾、脑细胞脑细胞 羟丁酸羟丁酸-NAD+NADH+H HSCoA+ATP乙酰乙酸乙酰乙酸琥珀酰琥珀酰CoA乙酰乙酸硫激酶乙酰乙酸硫激酶琥珀酰琥珀酰CoA 转硫酶转硫酶AMP+PPi乙酰乙酰乙酰乙酰CoA 琥珀酸琥珀酸硫解酶硫解酶2乙酰乙酰CoA三羧酸三羧酸循环循环+-羟丁酸脱氢酶羟丁酸脱氢酶 n当由琥珀酰CoA转硫酶催化进行氧化利用时，乙酰乙酸可净生成24分子ATP，-羟丁酸可净生成27分子ATP；n
29、而由乙酰乙酸硫激酶催化进行氧化利用时，乙酰乙酸则可净生成22分子ATP，-羟丁酸可净生成25分子ATP。(1)在正常情况下，酮体是肝输出能源的一种重要的形式；(2)在饥饿或疾病情况下，酮体可为心、脑等重要器官提供必要的能源。3酮体生成及利用的生理意义第三节 脂肪的生物合成n甘油的合成n脂肪酸的合成n二者分别转变为3磷酸甘油和脂酰CoA后的连接参见参见P272n合成甘油三酯所需的3-磷酸甘油主要由下列两条途径生成：1由糖代谢生成（脂肪细胞、肝）：3-磷酸甘油脱氢酶磷酸甘油脱氢酶NADH+H+磷酸二羟丙酮磷酸二羟丙酮3-磷酸甘油磷酸甘油NAD+一、3-磷酸甘油的生成2由脂肪分解形成的甘油甘油磷酸激
30、酶甘油磷酸激酶甘油甘油ATP3-磷酸甘油磷酸甘油ADP二、（在细胞质中）参见参见P272n来源1.乙酰CoA（碳源）的来源及转运苹果酸苹果酸NAD+NADH+H+参见参见P273n在关键酶乙酰CoA羧化酶的催化下，将乙酰CoA羧化为丙二酸单酰CoA。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+2丙二酸单酰CoA的合成参见参见P273n脂肪酸合成时碳链的缩合延长过程是一循环反应过程。每经过一次循环反应，延长两个碳原子。合成反应由脂肪酸合成酶系催化。n在低等生物中，脂肪酸合成酶系是一种由1分子脂酰基载体蛋白（acyl carrier pro
31、tein,ACP）和7种酶单体所构成的多酶复合体。3脂肪酸合成循环v脂酰基载体蛋白（ACP-SH）n硫酯酶ACPSH 乙酰基转移反应CH3-CSCOA=OCH3-CSACP=OACP-SH 酮脂酰酮脂酰-ACP合酶合酶CH3-CS-合酶=O 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-SH4.反应历程缩合反应CH3-CS-合酶+=O HOOC-CH2-CSACPO=-酮脂酰酮脂酰-ACP合酶合酶 CH3-C-CH2-
32、CSACP O=O=+合酶-SH+CO2还原反应 CH3-C-CH2-CSACPO=O=+NADPH+H+-酮脂酰酮脂酰-ACP还原酶还原酶 CH3-CH-CH2-CSACP O-OH=+NADP+D-羟丁酰-ACP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）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-ACP
33、与丙二酸单酰-ACP重复缩合、还原、脱水、再还原的过程，直至生成软脂酰-ACP。缩合反应CH3-CS-合酶+=O HOOC-CH2-CSACPO=-酮脂酰酮脂酰-ACP合酶合酶 CH3-C-CH2-CSACPO=O=+合酶-SH+CO2由于缩合反应中，-酮脂酰-ACP合酶是对链长有专一性的酶，仅对14C及以下脂酰-ACP有催化活性，故从头合成只能合成16C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）释放释放H2O8CH3-CSCOA=O+7ATP+14NADPH+14H+CH3(CH2)14COOH+14NADP+8CoASH+7AD
34、P+7Pi+6H2O 那么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 合成所需原料为乙酰CoA，直接生成的产物是软脂酸，合成一分子软脂酸，需七分子丙二酸单酰CoA和一分子乙酰CoA；在胞液中进行，关键酶是乙酰CoA羧化酶；合成为一耗能过程，每合成一分子软脂酸，需消耗15分子ATP（8分子用于转运，7分子用于活化）；需NADPH作为供氢体，对糖的磷酸戊糖旁路有依赖性。脂肪酸合成的特点：5.饱和脂肪酸的从头合成与-氧化的比较区别要
35、点区别要点 从头合成从头合成 细胞内进行部位 胞液 线粒 体 酰基载体 ACP-SH COA-SH二碳单位参与或断裂形式 丙二酸单酰ACP 乙酰COA电子供体或受体 NADPH+H+FAD,NAD-羟酰基中间物的立体构型不同 D型 L型对HCO3-和柠檬酸的需求 需要 不需要 所需酶 7种 4种能量需求或放出 消耗7ATP及14NADPH+H+产生106ATP(软脂酸软脂酸)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 R2COCoA 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-CH
36、CH2 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 CHOH CHOH PiCHCH2 2OO-CHCH2 2OO-C C-R R1 1 CHOH CHOH 1-酯酯酰酰-3-磷磷酸
37、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 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
38、2OO-C C-R R1 1 CHOCHO-C C-R R2 2 O=O=O=甘甘油油三三酯酯三、甘油三酯的合成参见参见P277-278Section 4 Metabolism of Phospholipids第四节第四节 磷脂的代谢磷脂的代谢 参见参见P279自学!（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1甘油二酯合成途径：n 磷脂酰胆碱和磷脂酰乙醇胺通过此代谢途径合成。n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
39、乙醇胺乙醇胺ATPADP磷酸胆碱磷酸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n磷脂酰肌醇、磷脂酰丝氨酸和心磷脂通过此途径合成。n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CH2OPO
40、XR”CHOHOn甘油磷脂的分解靠存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五节 胆固醇的代谢Section 5 Metabolism of Cholesterol参见参见P280自学!ABC1234567891011121315161718192021222324252627D14一、胆固醇的结构及其酯化 n胆固醇（cholesterol）的酯化在C3位羟基上进行，由两种不同的酶催化。n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LCATn存在于组织细胞中的是脂
41、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+HSCoAACATn胆固醇合成部位主要是在肝和小肠的胞液和微粒体。其合成所需原料为乙酰CoA。n乙酰CoA经柠檬酸-苹果酸穿梭转运出线粒体而进入胞液，此过程为耗能过程。n每合成一分子的胆固醇需18分子乙酰CoA，36分子ATP和16分子NADPH。（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阶段：1乙酰CoA缩合生成甲羟戊酸（MVA）：n此过程在胞液和微粒体进行。nHMG-CoA还原酶(HMG-CoA reductase)是胆固醇合成的关键酶。（二）胆固醇合成的基本过程:此过程在胞液和微粒体进行。n此过程在微粒体进行。n鲨烯结合在胞液的固醇载体蛋白（sterol carrier protein,SCP）上，由微粒体酶进行催化，经一系列反应环化为27碳胆固醇。SCP（一）转化为胆汁酸三、胆固醇的转化（二）转化为类固醇激素（三）转化为维生素D3本章重点本章重点n概念：必需脂肪酸、三酯脂肪酶、酮体概念：必需脂肪酸、三酯脂肪酶、酮体n脂肪酸脂肪酸-氧化的关键酶和能量计算氧化的关键酶和能量计算n酮体生成的过程，关键酶n胆固醇合成的关键酶n胆固醇的转化n磷脂的合成途径，磷脂酶作用部位课课外作外作业业 P206思考思考题题：2、4、6、7
