脂类消化、吸收和转运(23页).doc

-第 1 页脂类消化脂类消化、吸收和吸收和转运转运-第 2 页脂类的消化、吸收和转运脂类的消化、吸收和转运第一节脂类的消化、吸收和转运一、脂类的消化和吸收1、脂类的消化（主要在十二指肠中）食物中的脂类主要是甘油三酯80-90%还有少量的磷脂6-10%胆固醇2-3%胃的食物糜（酸性）进入十二指肠，刺激肠促胰液肽的分泌，引起胰脏分泌 HCO-3 至小肠（碱性）。脂肪间接刺激胆汁及胰液的分泌。胆汁酸盐使脂类乳化，分散成小微团，在胰腺分泌的脂类水解酶作用下水解。胰腺分泌的脂类水解酶：三脂酰甘油脂肪酶（水解三酰甘油的 C1、C3 酯键，生成 2-单酰甘油和两个游离的脂肪酸。胰脏分泌的脂肪酶原要在小肠中激活）磷脂酶 A2（水解磷脂，产生溶血磷酸和脂肪酸）胆固醇脂酶（水解胆固醇脂，产生胆固醇和脂肪酸）辅脂酶（Colipase）（它和胆汁共同激活胰脏分泌的脂肪酶原）2、脂类的吸收脂类的消化产物，甘油单脂、脂肪酸、胆固醇、溶血磷脂可与胆汁酸乳化成更小的混合微团（20nm），这种微团极性增大，易于穿过肠粘膜细胞表面的水屏障，被肠粘膜的拄状表面细胞吸收。被吸收的脂类，在柱状细胞中重新合成甘油三酯，结合上蛋白质、磷酯、胆固醇，形成乳糜微粒（CM），经胞吐排至细胞外，再经淋巴系统进入血液。小分子脂肪酸水溶性较高，可不经过淋巴系统，直接进入门静脉血液中。二、脂类转运和脂蛋白的作用甘油三脂和胆固醇脂在体内由脂蛋白转运。脂蛋白：是由疏水脂类为核心、围绕着极性脂类及载脂蛋白组成的复合体，是脂类物质的转运形式。载脂蛋白：（已发现 18 种，主要的有 7 种）在肝脏及小肠中合成，分泌至胞外，可使疏水脂类增溶，并且具有信号识别、调控及转移功能，-第 3 页能将脂类运至特定的靶细胞中。脂蛋白的分类及功能：P151 表 15-1 各种脂蛋白的组成、理化性质、生理功能三、贮脂的动用皮下脂肪在脂肪酶作用下分解，产生脂肪酸，经血浆白蛋白运输至各组织细胞中。血浆白蛋白占血浆蛋白总量的 50%，是脂肪酸运输蛋白，血浆白蛋白既可运输脂肪酸，又可解除脂肪酸对红细胞膜的破坏。贮脂的降解受激素调节。促进：肾上腺素、胰高血糖素、肾上腺皮质激素抑制：胰岛素植物种子发芽时，脂肪酶活性升高，能利用脂肪的微生物也能产生脂肪酶。第二节 脂肪酸和甘油三酯的分解代谢一、甘油三酯的水解甘油三酯的水解由脂肪酶催化。组织中有三种脂肪酶，逐步将甘油三酯水解成甘油二酯、甘油单酯、甘油和脂肪酸。这三种酶是：脂肪酶（激素敏感性甘油三酯脂肪酶，是限速酶）甘油二酯脂肪酶甘油单酯脂肪酶肾上腺素、胰高血糖素、肾上腺皮质激素都可以激活腺苷酸环化酶，使 cAMP 浓度升高，促使依赖 cAMP 的蛋白激酶活化，后者使无活性的脂肪酶磷酸化，转变成有活性的脂肪酶，加速脂解作用。胰岛素、前列腺素 E1 作用相反，可抗脂解。油料种子萌发早期，脂肪酶活性急剧增高，脂肪迅速水解。二、甘油代谢在脂肪细胞中，没有甘油激酶，无法利用脂解产生的甘油。甘油进入血液，转运至肝脏后才能被甘油激酶磷酸化为 3-磷酸甘油，再经磷酸甘油脱氢酶氧化成磷酸二羟丙酮，进入糖酵解途径或糖异生途径。-第 4 页P152反应式：三、脂肪酸的氧化（一）饱和偶数碳脂肪酸的氧化1、氧化学说早在 1904 年，Franz 和 Knoop 就提出了脂肪酸氧化学说。用苯基标记含奇数碳原子的脂肪酸，饲喂动物，尿中是苯甲酸衍生物马尿酸。用苯基标记含隅数碳原子的脂肪酸，饲喂动物，尿中是苯乙酸衍生物苯乙尿酸。结论：脂肪酸的氧化是从羧基端-碳原子开始，每次分解出一个二碳片断。产生的终产物苯甲酸、苯乙酸对动物有毒害，在肝脏中分别与 Gly 反应，生成马尿酸和苯乙尿酸，排出体外。氧化发生在肝及其它细胞的线粒体内。2、脂肪酸的氧化过程脂肪酸进入细胞后，首先被活化成酯酰 CoA，然后再入线粒体内氧化。（1）、脂肪酸的活化（细胞质）RCOO-+ATP+CoA-SHRCO-S-CoA+AMP+Ppi生成一个高能硫脂键，需消耗两个高能磷酸键，反应平衡常数为 1，由于 PPi 水解，反应不可逆。细胞中有两种活化脂肪酸的酶：内质网脂酰 CoA 合成酶，活化 12C 以上的长链脂肪酸线粒体脂酰 CoA 合成酶，活化 410C 的中、短链脂肪酸（2）、脂肪酸向线粒体的转运中、短链脂肪酸（4-10C）可直接进入线粒体，并在线粒体内活化生成脂酰 CoA。长链脂肪酸先在胞质中生成脂酰 CoA，经肉碱转运至线粒体内。肉(毒)碱：L-羟基-r-三甲基铵基丁酸P154.图 15-1 脂酰 CoA 以脂酰肉碱形式转运到线粒体内线粒体内膜外侧（胞质侧）：肉碱脂酰转移酶催化，脂酰 CoA 将脂酰基转移给肉碱的羟基，生成脂酰肉碱。-第 5 页线粒体内膜：线粒体内膜的移位酶将脂酰肉碱移入线粒体内，并将肉碱移出线粒体。线粒体内:膜内侧：肉碱脂酰转移酶催化，使脂酰基又转移给 CoA，生成脂酰 CoA 和游离的肉碱。脂酰 CoA 进入线粒体后，在基质中进行氧化作用，包括 4 个循环的步骤。（3）、脂酰 CoA 脱氢生成-反式烯脂酰 CoAP154 反应式：线粒体基质中，已发现三种脂酰 CoA 脱氢酶，均以 FAD 为辅基，分别催化链长为 C4-C6，C6-C14，C6-C18 的脂酰 CoA 脱氢。（4）、2 反式烯脂酰 CoA 水化生成 L-羟脂酰 CoAP155反应式：-烯脂酰 CoA 水化酶（5）、L-羟脂酰 CoA 脱氢生成-酮脂酰 CoAP155反应式：L-羟脂酸 CoA 脱氢酶（6）、-酮脂酰 CoA 硫解生成乙酰 CoA 和（n-2）脂酰 CoAP155 反应式：酮脂酰硫解酶3、脂肪酸-氧化作用小结结合 P154 图 15-1 和 P156 图 15-2，回顾脂肪酸氧化过程。（1）脂肪酸-氧化时仅需活化一次，其代价是消耗 1 个 ATP 的两个高能键（2）长链脂肪酸由线粒体外的脂酰 CoA 合成酶活化，经肉碱运到线粒体内；中、短链脂肪酸直接进入线粒体，由线粒体内的脂酰 CoA 合成酶活化。（3）-氧化包括脱氢、水化、脱氢、硫解 4 个重复步骤（4）-氧化的产物是乙酰 CoA，可以进入 TCA4、脂肪酸-氧化产生的能量以硬脂酸为例，18 碳饱和脂肪酸胞质中：活化：消耗 2ATP，生成硬脂酰 CoA-第 6 页线粒体内：脂酰 CoA 脱氢：FADH2，产生 2ATP-羟脂酰 CoA 脱氢：NADH，产生 3ATP-酮脂酰 CoA 硫解：乙酰 CoATCA，12ATP(n-2)脂酰 CoA 第二轮氧化活化消耗：-2ATP氧化产生：8（2+3）ATP=409 个乙酰 CoA：912 ATP=108净生成：146ATP饱和脂酸完全氧化净生成 ATP 的数量：(8.5n-7)ATP(n 为偶数)硬脂酸燃烧热值：2651 kcal-氧化释放：146ATP(-7.3Kcal)=-1065.8Kcal转换热效率5、-氧化的调节脂酰基进入线粒体的速度是限速步骤，长链脂酸生物合成的第一个前体丙二酸单酰 CoA 的浓度增加，可抑制肉碱脂酰转移酶，限制脂肪氧化。NADH/NAD+比率高时，羟脂酰 CoA 脱氢酶便受抑制。乙酰 CoA 浓度高时；可抑制硫解酶，抑制氧化（脂酰 CoA 有两条去路：氧化。合成甘油三酯）（二）不饱和脂酸的氧化1、单不饱和脂肪酸的氧化P157油酸的氧化3 顺2 反烯脂酰 CoA 异构酶（改变双键位置和顺反构型）（146-2）ATP2、多不饱和脂酸的氧化P158亚油酸的氧化3 顺2 反烯脂酰 CoA 异构酶（改变双键位置和顺反构型）-羟脂酰 CoA 差向酶（改变-羟基构型：DL 型）（14622）ATP（三）奇数碳脂肪酸的氧化奇数碳脂肪酸经反复的氧化，最后可得到丙酰 CoA，丙酰 CoA 有两-第 7 页条代谢途径：1、丙酰 CoA 转化成琥珀酰 CoA，进入 TCA。详细过程P158动物体内存在这条途径，因此，在动物肝脏中奇数碳脂肪酸最终能够异生为糖。反刍动物瘤胃中，糖异生作用十分旺盛，碳水化合物经细菌发酵可产生大量丙酸，进入宿主细胞，在硫激酶作用下产丙酰 CoA，转化成琥珀酰 CoA，参加糖异生作用。2、丙酰 CoA 转化成乙酰 CoA，进入 TCAP159这条途径在植物、微生物中较普遍。有些植物、酵母和海洋生物，体内含有奇数碳脂肪酸，经氧化后，最后产生丙酰 CoA。（四）脂酸的其它氧化途径1、氧化（不需活化，直接氧化游离脂酸）植物种子、叶子、动物的脑、肝细胞，每次氧化从脂酸羧基端失去一个 C 原子。RCH2COOHRCOOH+CO2氧化对于降解支链脂肪酸、奇数碳脂肪酸、过分长链脂肪酸（如脑中 C22、C24）有重要作用2、氧化（端的甲基羟基化，氧化成醛，再氧化成酸）动物体内多数是 12C 以上的羧酸，它们进行氧化，但少数的 12C 以下的脂酸可通过氧化途径，产生二羧酸，如 11C脂酸可产生 11C、9C、和 7C 的二羧酸（在生物体内并不重要）。氧化涉及末端甲基的羟基化，生成一级醇，并继而氧化成醛，再转化成羧酸。氧化在脂肪烃的生物降解中有重要作用。泄漏的石油，可被细菌氧化，把烃转变成脂肪酸，然后经氧化降解。四、酮体的代谢脂肪酸-氧化产生的乙酰 CoA，在肌肉和肝外组织中直接进入 TCA，然而在肝、肾脏细胞中还有另外一条去路：生成乙酰乙酸、D-羟-第 8 页丁酸、丙酮，这三种物质统称酮体。酮体在肝中生成后，再运到肝外组织中利用。1、酮体的生成酮体的合成发生在肝、肾细胞的线粒体内。形成酮体的目的是将肝中大量的乙酰 CoA 转移出去，乙酰乙酸占 30%，羟丁酸 70%，少量丙酮。（丙酮主要由肺呼出体外）肝脏线粒体中的乙酰 CoA 走哪一条途径，主要取决于草酰乙酸的可利用性。饥饿状态下，草酰乙酸离开 TCA，用于异生合成 Glc。当草酰乙酸浓度很低时，只有少量乙酰 CoA 进入 TCA，大多数乙酰 CoA 用于合成酮体。当乙酰 CoA 不能再进入 TCA 时，肝脏合成酮体送至肝外组织利用，肝脏仍可继续氧化脂肪酸。酮体的生成途径：P164图 15-5 酮体的生成过程肝中酮体生成的酶类很活泼，但没有能利用酮体的酶类。因此，肝脏线粒体合成的酮体，迅速透过线粒体并进入血液循环，送至全身。2、酮体的利用肝外许多组织具有活性很强的利用酮体的酶。（1）、乙酰乙酸被琥珀酰 CoA 转硫酶（-酮脂酰 CoA 转移酶）活化成乙酰乙酰 CoA心、肾、脑、骨骼肌等的线粒体中有较高的酶活性，可活化乙酰乙酸。乙酰乙酸+琥珀酰 CoA乙酰乙酰 CoA+琥珀酸然后，乙酰乙酰 CoA 被氧化酶系中的硫解酶硫解，生成 2 分子乙酰CoA，进入 TCA。（2）、羟基丁酸由羟基丁酸脱氢酶催化，生成乙酰乙酸，然后进入上述途径。（3）、丙酮可在一系列酶作用下转变成丙酮酸或乳酸，进入 TCA 或异生成糖。肝脏氧化脂肪时可产生酮体，但不能利用它（缺少酮脂酰 CoA 转移酶），而肝外组织在脂肪氧化时不产生酮体，但能利用肝中输出的酮体。-第 9 页在正常情况下，脑组织基本上利用 Glc 供能，而在严重饥饿状态，75%的能量由血中酮体供应。3、酮体生成的生理意义酮体是肝内正常的中间代谢产物，是肝输出能量的一种形式。酮体溶于水，分子小，能通过血脑屏障及肌肉毛细管壁，是心、脑组织的重要能源。脑组织不能氧化脂酸，却能利用酮体。长期饥饿，糖供应不足时，酮体可以代替 Glc，成为脑组织及肌肉的主要能源。正常情况下，血中酮体 0.030.5 mmal/2。在饥饿、高脂低糖膳食时，酮体的生成增加，当酮体生成超过肝外组织的利用能力时，引起血中酮体升高，导致酮症酸（乙酰乙酸、羟丁酸）中毒，引起酮尿。4、酮体生成的调节。（1）饱食：胰岛素增加，脂解作用抑制，脂肪动员减少，进入肝中脂酸减少，酮体生成减少。饥饿：胰高血糖素增加，脂肪动员量加强，血中游离脂酸浓度升高，利于氧化及酮体的生成。（2）肝细胞糖原含量及代谢的影响：进入肝细胞的游离脂酸，有两条去路：一条是在胞液中酯化，合成甘油三酯及磷脂；一是条进入线粒体进行氧化，生成乙酰 CoA 及酮体。肝细胞糖原含量丰富时，脂酸合成甘油三酯及磷脂。肝细胞糖供给不足时，脂酸主要进入线粒体，进入氧化，酮体生成增多。（3）丙二酸单酰 CoA 抑制脂酰 CoA 进入线粒体乙酰 CoA 及柠檬酸能激活乙酰 CoA 羧化酶，促进丙二酰 CoA 的合成，后者能竞争性抑制肉碱脂酰转移酶，从而阻止脂酰 CoA 进入线粒体内进行氧化。第三节 脂肪酸及甘油三脂的合成代谢所有的生物都可用糖合成脂肪酸，有两种合成方式。A.从头合成（乙酰 CoA）在胞液中（16 碳以下）B.延长途径在线粒体或微粒体中高等动物的脂类合成在肝脏、脂肪细胞、乳腺中占优势。一、饱和脂肪酸的从头合成-第 10 页合成部位：细胞质中合成的原料：乙酰 CoA（主要来自 Glc 酵解）NADPH（磷酸戊糖途径）ATPHCO31、乙酰 CoA 的转运细胞内的乙酰 CoA 几乎全部在线粒体中产生，而合成脂肪酸的酶系在胞质中，乙酰 CoA 必须转运出来。转运方式：柠檬酸-丙酮酸循环P165 图 15-6循环图示：乙酰 CoA 从线粒体内到胞液中的转运2、丙二酸单酰 CoA 的生成（限速步骤）脂肪合成时，乙酰 CoA 是脂肪酸的起始物质（引物），其余链的延长都以丙二酸单酰 CoA 的形式参与合成。P165反应式：所用的碳来自 HCO3（比 CO2 活泼），形成的羧基是丙二酸单酰 CoA的远端羧基乙酰 CoA 羧化酶：（辅酶是生物素）为别构酶，是脂肪酸合成的限速酶，柠檬酸可激活此酶，脂肪酸可抑制此酶。3、脂酰基载体蛋白（ACP）脂肪酸合成酶系有 7 种蛋白质，其中 6 种是酶，1 种是脂酰基载体蛋白（ACP），它们组成了脂肪酸合成酶复合体ACP 上的 Ser 羟基与 4-磷酸泛酰巯基乙胺上的磷酸基团相连，4-磷酸泛酰巯基乙胺是 ACP 和 CoA 的共同活性基团。P167 图 15-8磷酸泛酰巯基乙胺是 CoA 和 ACP 的活性基团。脂肪酸合成过程中的中间产物，以共价键与 ACP 辅基上的-SH 基相连，ACP 辅基就象一个摇臂，携带脂肪酸合成的中间物由一个酶转到另一个酶的活性位置上。4、脂肪酸的生物合成步骤P170图 15-10 脂肪酸生物合成的程序第一阶段：缩合第二阶段：还原-第 11 页第三阶段：释放（1）、原初反应：乙酰基连到-酮脂酰 ACP 合成酶上（2）、丙二酸酰基转移反应：生成丙二酸单酰-S-ACP此时一个丙二酸单酰基与 ACP 相连,另一个脂酰基(乙酰基)与-酮脂酰-ACP 合成酶相连。（3）、缩合反应：生成-酮脂酰-S-ACP同位素实验证明，释放的 CO2 来自形成丙二酸单酰 CoA 时所羧化的HCO3，羧化上的 C 原子并未掺入脂肪酸，HCO3 在脂酸合成中只起催化作用。（4）、第一次还原反应：生成-羟脂酰-S-ACP注意：形成的是 D 型羟丁酰-S-ACP，而脂肪分解氧化时形成的是 L型。（5）、脱水反应：形成-烯脂酰-S-ACP（6）、第二次还原反应：形成（n+2）脂酰-S-ACP第一次循环，产生丁酰-S-ACP。第二次循环，丁酰-S-ACP 的丁酰基由 ACP 转移至-酮脂酰-ACP 合成酶上，再接受第二个丙二酸单酰基，进行第二次缩合。奇数碳原子的饱和脂肪酸也由相此途径合成，只是起始物为丙二酸单酰-S-ACP，而不是乙酰-S-ACP，逐加的二碳单位也来自丙二酸单酰-S-ACP。多数生物的脂肪酸合成步骤仅限于形成软脂酸（16C）。经过 7 次循环后，合成的软脂酰-S-ACP 经硫脂酶催化生成游离的软脂酸，或由 ACP转到 CoA 上生成软脂酰 CoA，或直接形成磷脂酸。对链长有专一性的酶是-酮脂酰 ACP 合成酶，它不能接受 16C 酰基。由乙酰-S-CoA 合成软脂酸的总反应：8 乙酰 CoA+14NADPH+14H+7ATP+H2O 软脂酸+8CoASH+14NADP+7ADP+7Pi5、各类细胞中脂肪酸合成酶系（1）、细菌、植物(多酶复合体)P168图 15-96 种酶+ACP-第 12 页（2）、酵母(66)电镜下直径为 25nm：-酮脂酰合成酶、-酮脂酰还原酶：脂酰转移酶、丙二酸单酰转移酶、-羟脂酰脱水酶、-烯脂酰还原酶（3）、哺乳动物(2，多酶融合体)P171 图 15-11结构域 I：底物进入酶系进行缩合的单元，乙酰转移酶活性、丙二酸单酰转移酶、缩合酶结构域 II：还原反应物的单元，ACP、-酮脂酰还原酶、-羟脂酰脱水酶、-烯脂酰还原酶结构域 III：释放软脂酸的单元，硫脂酶。多酶融合体：许多真核生物的多酶体系是多功能蛋白，不同的酶以共价键连在一起，称为单一的肽连，称为多酶融合体。生物进化中，外显子跳动产生的结果。有利于酶的协同作用，提高催化效率。多酶融合体对酶工程的启示：E1E2E36、脂肪酸合成的化学计量（从乙酰 CoA 开始）以合成软脂酸为例：（8 个乙酰 CoA）14NADPH，7ATP14*3+7=49ATP7、乙酰 CoA 和 NADPH 的来源乙酰 CoAA.肉碱乙酰基转移酶P154B.柠檬酸-丙酮酸、穿梭NADPH60%来自磷酸戊糖支路40%来自柠檬酸-丙酮酸穿梭P1658、脂肪酸合成的调节两种方式（1）、酶浓度调节(酶量的调节或适应性控制)-第 13 页关键酶：乙酰 CoA 羧化酶(产生丙二酸单酰 CoA)脂肪酸合成酶系苹果酸酶(产生还原当量)饥饿时，这几种酶浓度降低 3-5 倍，进食后，酶浓度升高。喂食高糖低脂膳食，这几种酶浓度升高，脂肪合成加快。（2）、酶活性的调节乙酰 CoA 羧化酶是限速酶。别构调节：柠檬酸激活、软脂酰 CoA 抑制。共价调节：磷酸化会失活、脱磷酸化会复活胰高血糖素可使此酶磷酸化失活，胰岛素可使此酶脱磷酸化而恢复活性。9、脂肪酸氧化与合成途径的比较P173 表 15-3 软脂酸分解与合成代谢的区别。合成（从乙酰 CoA 开始）氧化（生成乙酰 CoA）细胞中部位 细胞质 线粒体酶 系 7 种酶，多酶复合体或多酶融合体 4 种酶分散存在酰基载体 ACP CoA二碳片段 丙二酸单酰 CoA 乙酰 CoA电子供体（受体）NADPH FAD、NAD-羟脂酰基构型 D 型 L 型对 HCO3 及柠檬酸的要求 要求 不要求能量变化 消耗 7 个 ATP 及 14 个 NADPH，共 49ATP。产生（7FADH2+7NADH-2ATP）共 33ATP产物 只合成 16 碳酸以内的脂酸，延长需由别的酶完成。18 碳酸可彻底降解 18 碳酸可彻底降解二、线粒体和内质网中脂肪酸碳链的延长-酮脂酰-ACP 合成酶最多只能接受 14 碳的酰基，不能接受 16 碳酰基。因此，从头合成只能合成 16C 软脂酸。1、线粒体脂肪酸延长酶系能够延长中、短链（4-16C）饱和或不饱和脂肪酸，延长过程是-第 14 页氧化过程的逆转，乙酰 CoA 作为二碳片段的供体，NADPH 作为氢供体。硫解加氢脱水加氢2、内质网脂肪酸延长酶系哺乳动物细胞的内质网膜能延长饱和或不饱和长链脂肪酸（16C 及以上），延长过程与从头合成相似，只是以 CoA 代替 ACP 作为脂酰基载体，丙二酸单酰 CoA 作为 C2 供体，NADPH 作为氢供体，从羧基端延长。三、不饱和脂肪酸的合成在人类及多数动物体内，只能合成一个双键的不饱和脂肪酸（9），如硬脂酸脱氢生成油酸，软脂酸脱氢生成棕榈油酸。植物和某些微生物可以合成(12)二烯酸、三烯酸，甚至四烯酸。某些微生物(E.coli)、酵母及霉菌能合成二烯、三烯和四烯酸。1、氧化脱氢（需氧）一般在脂肪酸的第 9、10 位脱氢，生成不饱和脂肪酸。如硬脂酸可在特殊脂肪酸氧化酶作用下，脱氢生成油酸。图2、碳原子氧化脱水途径（-羟脂酰 ACP 脱水）图大杨杆菌：棕榈油酸的合成是由-羟癸脂酰-ACP 开始。动物：图植物和微生物:由铁硫蛋白代替细胞色素 b5图含 2、3、4 个双键的脂肪酸也能用类似方法合成。但是，由于缺乏在脂肪酸的第四位碳原子以上位置引入不饱和双链的去饱和酶，人和哺乳动物不能合成足够的十八碳二烯酸（亚油酸）、十八碳三烯酸（亚麻酸）。必须由食物供给，称必须脂肪酸。3、去饱和途径脂酰 CoA 去饱和酶，催化软脂酰 CoA 及硬脂酰 CoA 分别在 C9-C10 脱氢，生成棕榈油酸（9 16:1）和油酸(9 18:1)-第 15 页4、其它转化途径P175图 15-15低温时，脂肪酸去饱和P176图 15-16四、三脂酰甘油的合成动物肝脏、脂肪组织及小肠粘膜细胞中合成大量的三脂酰甘油，植物也能大量合成三脂酰甘油，微生物合成较少。P178 图 15-17 哺乳动物肝脏甘油三脂的生物合成途径合成原料：L-磷酸甘油(3-磷酸甘油)脂酰 CoAL-磷酸甘油的来源磷酸二羟丙酮(糖酵解产物)还原生成 L-磷酸甘油甘油磷酸化甘油激酶(只有肝中才有甘油激酶)合成步骤磷脂酸和甘油二酯是磷脂合成的原料。五、各组织中脂肪代谢的相互关系P179图 15-18六、脂代谢与糖代谢的关系（1）甘油磷酸二羟丙酮糖异生（2）植物及微生物：脂肪酸乙酰 CoA琥珀酸糖异生（3）动物：奇数碳脂肪酸丙酰 CoA琥珀酰 CoA糖异生（4）糖磷酸二羟丙酮甘油甘油脂（5）糖乙酰 CoA脂肪酸第四节甘油磷脂代谢磷脂甘油磷脂（生物膜主要成分）鞘氨醇磷脂它们的醇类物质分别是甘油和鞘氨醇。本节讲述甘油磷脂的代谢一、甘油磷脂的水解-第 16 页以磷脂酰胆碱为例（卵磷脂）磷脂能被不同的磷脂酶水解，可水解位点如下：P181图 15-19卵磷脂的酶促分解1、磷脂酶 A1存在于动物细胞中，作用于位置。生成二脂酰基甘油磷酸胆碱和一分子脂肪酸。2、磷脂酶 A2大量存在于蛇毒、蝎毒、蜂毒中，动物胰脏中有此酶原，作用于位，生成 1-脂酰基甘油磷酸胆碱和脂肪酸。3、磷脂酶 C存在于动物脑、蛇毒和细菌毒素中。作用于位，生成二酰甘油和磷酸胆碱。4、磷脂酶 D主要存在于高等植物中，作用于位，水解产物是磷脂酸和胆碱。5、磷脂酶 B能同时水解、位磷脂经过酶促分解脱去一个脂肪酸分子形成溶血磷脂（带一个游离脂肪酸和一个磷酸胆碱），催化溶血磷脂水解的酶称溶血磷脂酶（L1L2）磷脂酶的催化作用使磷脂分解，促使细胞膜不断更新、修复。二、甘油磷脂的生物合成1、磷脂酰乙醇胺的合成（脑磷脂）参与血液凝结（1）乙醇胺磷酸化P182反应式：（2）磷酸乙醇胺生成 CDP-乙醇胺磷酸乙醇胺胞嘧啶核苷酸（CTP）转移酶图(3)CDP-乙醇胺与甘油二脂形成磷脂酰乙醇胺（脑磷脂）甘油二酯的来源：甘油三酯合成的中间产物，还有磷酯酸磷酸酶（磷脂酶 C）催化磷脂酸水解的产物。-第 17 页2、磷酯酰胆碱的合成（卵磷脂）（1）、节约利用（主要是细菌）由磷脂酰乙醇胺的氨基直接甲基化，甲基的供体是 S-腺苷甲硫氨酸。P183步骤详细讲解磷脂酰乙醇胺甲基转移酶的辅基是四氢叶酸。（2）、从头合成（动物细胞）此途径与形成磷脂酰乙醇胺的途径相同。由胆碱开始，胆碱来源于食物或磷酯酰胆碱的降解。a.胆碱+ATP胆碱激酶磷酸胆碱+ADPb.磷酸胆碱+CTP磷酸胆碱胞嘧啶核苷酸转移酶CDP-胆碱+ppic.CDP-胆碱+甘油二酯磷酸胆碱转移酶磷脂酰胆碱+CMP3、磷脂酰丝氨酸的合成（1）、丝氨酸与磷脂酰乙醇胺的醇基酶促交换磷酯酰乙醇胺+丝氨酸磷酯酰丝氨酸+乙醇胺动物、大肠杆菌中，磷脂酰丝氨酸可脱羧生成磷脂酰乙醇胺。（2）、磷脂酸CDP-二脂酰基甘油磷脂酰丝氨酸（细菌中）P184反应式以上三个合成途径的关系：糖原合成时，Glc 的活性形式是 UDP-葡萄糖（尿嘧啶核苷二磷酸-Glc）。4、磷脂酰肌醇的合成第五节 鞘脂类的代谢第六节 胆固醇的代谢胞固醇的合成（自己看一下，不要求）胞固醇中 27 个碳原子全部来源于乙酰 CoA。3、8二氨基-5-乙基-6-苯基菲啶溴盐。钙调蛋白 EF 手P451图 8-20EF 手构象-第 18 页螺旋区泡区一螺旋区结构的钙传感器家族成员之一。钙离子与许多生理活动有关，是许多信号传导途径中的细胞内信使，与细胞收缩、胞吐、胞饮、糖元代谢、神经递质释放、染色体运动、细胞死亡等都有密切关系。为什么选择钙离子：细胞内 Ca2+浓度可以大幅度地发生变化，胞内有大量的磷酸酯，因此胞内 Ca2+浓度很低。未被激动的细胞内，胞质中 Ca2+水平为0.1 umol/L，比环境中的浓度低几个数量级。种十分悬殊的浓度差为细胞提供了接受信号的机会：为达到传递信号的目的，可瞬间打开质膜或细胞内膜中的钙通道，速迅升高胞质中 Ca2+浓度。Ca2+与带负电荷的氧（Glu、Asp 侧链）和不带电荷的氧（主链 C=0）都能结合，可与 68 个氧原子配位结合，使 Ca2+能和一个蛋白质的不同片段发生交联，诱导蛋白质构象变化。钙调蛋白的结构特点帕佛清蛋白（12kd）有 8 个氧原子（三个 Asp 提供 4 个羧基氧，一个 Glu 提供 2 个羧基氧，一个主链羰基提供一个羰基氧，一分子水提供一个 氧），等同地与每个 Ca2+结合。此蛋白具有两个相似的 Ca2+结合位点，在二级结构中，这种位点由此蛋白的 E 区（-螺旋）和 F 区（-螺旋）及结合Ca2+的泡区构成，它们的位置象右手的大姆指与食指夹着一个结合钙的泡区。这种螺旋区泡区一螺旋区结构称为 EF 手P451 图 820牛脑的钙调蛋白148 个 a.a 残基，有 4 个可结合 Ca2+的结构域。当 Ca2+结合到 E 区和 F 区之间的泡区时，引起每个-螺旋在它的轴线附近旋转并移位，这使钙调蛋白转变成一种对靶蛋白具有很高亲合力的构象。钙调蛋白只在结合 Ca2+，形成 Ca2+.CaM 复合物后才能有生物活性。直接与靶酶起作用（蛋白激酶 C）。-第 19 页活化依赖于 Ca2+.CaM 复合物的蛋白激酶，使靶酶磷酸化。（三）受体酪氨酸蛋白激酶途径激素与受体酪氨酸蛋白激酶（TPK）结合后，使原来无活性的 TPK变为有活性的 TPK，TPK 催化受体分子自身 Tyr 残基磷酸化，并进一步提高 TPK 的活性，使其它底物蛋白磷酸化。（四）细胞内受体途径（基因表达学说）反应慢，几小时到几天，这类激素的受体是 DNA 结合蛋白。甾醇类激素及少数含氮激素，先进入细胞，在胞质中与各自的受体结合，生成激素受体复合物，此复合物穿过核膜，与各自特定的基因调控序列结合，使 DNA 转录出大量的 mRNA，并合成出大量的特异蛋白质（酶）。作用过程：P425图 8-2P458图 8-25此种作用方式的激素有：糖皮质激素、盐皮质激素（醛甾酮）、雌激素（雌二醇、孕酮）、雄激素（睾酮）、甲状腺素等。受类固醇激素调控的基因中，与激素受体复合物结合的部位称激素应答元件（hormone response element HRE）。HRE 往往是类似回文结构的序列糖皮质激素受体复合物所结合的 HRE，位于转录起始点上游几百个bp 处。P425表 8-3一些激素的作用方式第四节 激素作用举例一、肾上腺素 cAMP 方式属儿茶酚胺类化合物，生成后在囊泡内储存，在惊恐、低氧、血压降低等应激状态时，囊泡通过泡吐作用释放。靶细胞：肌肉、脂肪、肝脏灭活：肝细胞1、结构与功能肾上腺素及去甲肾上腺素均由 Tyr 转化而来（由肾上腺髓质分泌），对心脏、血管起作用时，可使心跳加快、血管收缩、血压上升。它对糖代谢影响最大，在肝细胞中可加强肝糖元分解，迅速升高血糖。此外，还能促进蛋白质、氨基酸、脂肪分解。-第 20 页P426结构式2、G 蛋白（鸟苷酸结合蛋白）G 蛋白与激素受体偶连，将信息传递给腺苷酸环化酶（cAMP 途径）或磷脂酶（Ca2+途径），从而产生胞内信使（第二信使：cAMP，Ca2+），因此，G 蛋白是偶连胞外信使和胞内信使的桥梁。G 蛋白的活化与去活化过程：P428图 8-3、8-4G 蛋白是一个界面蛋白，处于细胞膜的内缘，与跨膜的激素受体偶连，信号转导过程就发生在细胞膜上，当细胞外的激素与跨膜的受体结合后引起受体构象变化，然后激素受体复合物激活膜内的 G 蛋白。无活性的 G 蛋白（G GDP）发生 GTPGDP 交换，形成有活性的 G 蛋白（Gs），其催化亚基 GGTP 解离出来，扩散到细胞内，激活其效应子（腺苷酸环化酶、PLC、K+通道等）每一个激素受体复合物可以形成许多个分子 GGTP，由此给出“放大”的效应。当激素停止分泌时，结合在受体上的激素就逐渐解离下来。GGTP缓慢水解，释放掉 GTP，G失去催化活性，与 亚基重新形成无活性的 G 蛋白（G GDP）。信号转导停止。结合态 GTP 水解，表明 G 蛋白是一个 GTPase，即这个调节蛋白具有一种内藏式的脱活作用，缺乏激素时，GTP、GDP 交换反应速度降低，最终几乎所有的 G 蛋白均以结合着 GDP 的无活性形式存在。-肾上腺素受体的构象跨膜七螺旋区P 430-肾上腺素受体结构许多与 G 蛋白偶连的受体都是跨膜蛋白，跨膜螺旋区结构是激活 G 蛋白的跨膜受体所具有的普遍特征。4、蛋白激酶 A凡有 cAMP 的细胞，都有一类蛋白激酶(PKA)，cAMP 通过蛋白激酶 A发挥它的作用。蛋白激酶 A 的活化P430图 8-6cAMP 激活蛋白激酶 A5、肾上腺素的作用方式（在促进糖元分解中的级联放大作用）P 431 图 8-7肾上腺素对提高血糖的级联放大作用。当肾上腺素以 10-810-10mol/L 的浓度到达肝细胞表面时，迅速与-第 21 页肝细胞表面的肾上腺素受体结合，使此局部构象变化，激活与受体偶连的 G 蛋白，从而激活膜上的腺苷酸环化酶，产生 cAMP。少量的肾上腺素（10-8-10-10mol/L），能引起强烈反应，产生 5mmol/L葡萄糖。反应过程中信号逐级放大，共约 300 万倍，它在几秒钟内就可使磷酸化酶的活性达到最大。一旦肾上腺素停止分泌，结合在肝细胞膜上的肾上腺素就解离下来，产生一系列变化：cAMP 不再生成，遗留的 cAMP 被磷酸二酯酶分解。蛋白激酶 A 的两种亚基又联结成无活性的复合体（催化亚基和调节亚基），有活性的磷酸化酶激酶的磷酸化形式遭到脱磷酸作用，变成无活性形式，磷酸化酶 a 受到磷酸酶作用，脱去磷酸变成无活性的磷酸化酶 b，糖元分解停止。同时无活性的磷酸化形式的糖元合成酶经过脱磷酸作用，又变得活跃起来，继续合成糖元。二、甲状腺素1、结构含碘落氨酸衍生物。在甲状腺中合成甲状腺球蛋白，每分子此球蛋白含 2-4 个 T4 分子。当受促甲状腺激素刺激时，溶酶体中的蛋白酶水解甲状腺球蛋白，放出 T4 和 T3。血浆中 T3 和 T4 绝大部分与血浆中的蛋白质结合运输，可防止 T3、T4 经肾丢失。T3、T4 在肝中失活，肝中有一种与甲状腺素亲合力极强的蛋白质，血流经过肝脏时，1/3 的甲状腺素被肝细胞摄取，与葡萄糖醛酸或硫酸反应后失活，由胆汁排出。还可脱氨、脱羧、脱碘而失活。2、功能增强新陈代谢，引起耗氧量及产热量增加，促进智力与体质发育。缺乏症：幼年发育迟缓，行动呆笨等成年厚皮病、基础代谢降低过量：甲亢、基础代谢增高、眼球突出、心跳加快、消瘦、神经系统兴奋提高，表现为神经过敏。3、作用方式-第 22 页在线粒体中促进 ATP 氧化磷酸化过程，增加基础代谢。增加 RNA（tRNA、mRNA）的合成，促进个体生长发育。三、胰岛素及胰高血糖素1、结构P128 图 3-38-细胞胰岛素A 链 21 a.a 残基B 链 30 a.a 残基-细胞胰高血糖素29 a.a 残基2、功能胰岛素：提高组织摄取葡萄糖的能力，抑制肝糖元分解，促进肝糖元及肌糖元合成，因此可降低血糖。缺乏：血糖升高，尿中有糖，糖尿病。过量：血糖过低，能量供应不足，影响大脑机能。胰高血糖素：增高血糖含量，促进肝糖元分解。3、作用方式：（1）、胰岛素：受体酪氨酸蛋白激酶途径P442图 8-14P443图 8-15胰岛素的受体是跨膜的酪氨酸激酶，由 2 2 组成，链处在细胞膜的外侧，链穿过细胞膜。胰岛素结合到受体的膜外部分上时是如何诱导处受体的膜内部分的酪氨酸激酶的活性的？活化的受体对靶细胞中的哪些蛋白质进行磷酸化？磷酸化的靶蛋白如何地具有多重的促进生长效应和多冲的代谢效应？都不清楚（2）、胰高血糖素：cAMP 途径与肾上腺素类似，通过 cAMP 途径，提高肝糖元磷酸化酶活性，促进肝糖原分解（并不促使肌糖原分解）。