《生物化学教学PPT课件》第七章-脂类代谢(2015秋).ppt

《《生物化学教学PPT课件》第七章-脂类代谢(2015秋).ppt》由会员分享，可在线阅读，更多相关《《生物化学教学PPT课件》第七章-脂类代谢(2015秋).ppt（137页珍藏版）》请在淘文阁 - 分享文档赚钱的网站上搜索。

1、第七章第七章脂质代谢脂质代谢Metabolism of Lipids高秀峰高秀峰 四川大学华西基础与法医学院四川大学华西基础与法医学院华大取“猪坚强” 耳组织，进行胚胎克隆，在2011年5月12日将克隆胚胎移植入两头代孕母猪体内。于2011年8月31日成功产出6头“小猪坚强”。猪也不想死,猪也有对生的渴望,正是这种渴望要让它完成了一次难以想象的自我超越。做猪要做猪坚强,要活就活出新希望。 2008年9月13日，50名四川经济界的名流齐聚大邑县建川博物馆。这些平日里西装革履的大老板脱去正装，集体换上了印有珠圆玉润“猪坚强”的T恤，兴致勃勃地去“拜见”名噪一时的“猪坚强”，并振臂高呼：“我肥！我坚

2、强”！ 内内 容容v第一节 脂质的构成、功能及分析v第二节 脂类的消化和吸收v第三节 甘油三酯代谢v 甘油三酯合成代谢（甘油一酯途径，甘油二酯途径）v 甘油三酯分解代谢（脂肪的动员,脂酸的b-氧化,脂酸的其他氧化方式，酮体的生成、 v 利用和调节）v 脂酸的合成代谢(软脂酸的合成部位,原料及反应过程,乙酰CoA羧化酶,脂肪酸链的延长,不饱和脂酸的合成,脂肪酸的合成调节)v第四节 磷脂代谢v 甘油磷脂代谢(组成,分类及结构,合成部位,原料及辅因子,合成基本过程如甘油二酯途径,CDP-甘油二酯途径及降解)v 鞘磷脂代谢(化学组成及结构)v第五节 胆固醇的代谢v 胆固醇合成:部位,原料,辅因子;基本

3、过程，甲羟戊酸的合成,限速酶及调节v 胆固醇的转化v第六节 血浆脂蛋白代谢v 血脂(概念及主要血脂的正常含量)v 血浆脂蛋白的分类,组成及结构(分类,组成特点,双性a-螺旋)v 载脂蛋白(分类,主要载脂蛋白的功能)v 血浆脂蛋白代谢(各类脂蛋白的来源及主要功能)定义:脂质(lipids)是脂肪和类脂的总称。分类：脂肪(fat): 三脂酰甘油(triacylglycerols) 又称甘油三酯(triglyceride)第一节脂质的构成、功能及分析第一节脂质的构成、功能及分析CH2CHCH2OOOCO(CH2)m CH3CO(CH2)kCH3CO(CH2)nCH3类脂(lipoid): 胆固醇(c

4、holesterol, Ch) 胆固醇酯(cholesterol ester, CE) 磷脂(phospholipid, PL)：甘油磷脂 鞘磷脂 糖脂(glycolipid) CH2CHCH2OOOCO(CH2)mCH3CO(CH2)nCH3POOXOH甘油磷脂甘油磷脂X:胆碱、水、乙醇胺、胆碱、水、乙醇胺、 丝氨酸、甘油、肌醇、丝氨酸、甘油、肌醇、磷脂酰甘油等。磷脂酰甘油等。鞘脂的化学组成和结构 含鞘氨醇(sphingosine)或二氢鞘氨醇的脂类称鞘脂。是具有脂肪族长链的氨基二元醇，具有疏水的长链脂肪烃和2个羟基及1个氨基的极性头。CHOHCHCHNH2CH2OH鞘氨醇鞘氨醇（反式）（反

5、式）CHCH3(CH2)12CHOHCHNH2CH2OH二氢鞘氨醇二氢鞘氨醇CH3(CH2)14鞘磷脂结构式CHOHCHCHNHCO(CH2)nCH3CH2OX鞘氨醇鞘氨醇（反式）（反式）CHCH3(CH2)mm:多为多为18；n:多在多在12-22之间之间; X:为取代基为取代基(磷酸、磷酸胆碱、磷酸乙醇胺、单糖或寡糖磷酸、磷酸胆碱、磷酸乙醇胺、单糖或寡糖)脂质的分类、含量、分布及生理功能脂质的分类、含量、分布及生理功能分类含量分布生理功能脂肪95%脂肪组织血浆1.储脂供能2.提供脂酸3.促进脂溶性维生素的吸收4.热垫作用5.保护垫作用6.构成血浆脂蛋白类脂5%血浆神经生物膜1.维持生物膜的

6、结构和功能2.胆固醇可转变成类固醇类激素、维生素和胆汁酸3.构成血浆脂蛋白脂酸定义：一般是无分支的具有偶数碳原子的饱和或不饱和脂肪烃羧酸(开链的一元羧酸)。通式：CH3(CH2)nCOOH分类: 根据碳原子数目:短链脂肪酸 ( 20个碳原子) 根据有无双键:饱和脂肪酸:烷酸类 不饱和脂肪酸:单不饱和脂肪酸 多不饱和脂肪酸一、脂酸的命名及分类The classification and naming of fatty acids不饱和脂酸的命名v习惯命名法:常根据碳原子数目、来源或性质命名.如丁酸、油酸、软脂酸等v系统命名法：则要表示出碳原子的数目和双键的位置和数目。 对主链碳原子编号时要根据D

7、编码体系和w或h编码体系。 D编码体系:从脂酸的羧基碳起计算碳原子的顺序. w或h编码体系:从脂酸的甲基碳起计算碳原子的顺序. 例如:习惯名:亚油酸 系统名:十八碳二烯酸 ( 18:2, D( 18:2, D9, 12 9, 12 ) ) ( ( 18:2, w w6, 96, 9 ) ) 编码体系CH3 CH2 CH2 CH2 CH2 CH2 CH2 CH2 CH2 COOHD Dw w或或h h10 9 8 7 6 5 4 3 2 11 2 3 4 5 6 7 8 9 10希腊字母表示is h z e d g b as h z e d g b aiota theta eta zeta ep

8、silon delta gamma beta alpha脂酸的系统命名法哺乳动物不饱和脂酸按哺乳动物不饱和脂酸按w w（或（或h h）编码体系分族）编码体系分族族族母体脂酸母体脂酸w-7 w-7 （h h-7-7）软油酸（软油酸（16:1, 16:1, w w-7 -7 ）w-9 w-9 （h h-9-9）油酸（油酸（18:1, 18:1, w w-9 -9 ）w-6 w-6 （h h-6-6）亚油酸（亚油酸（18:2, 18:2, w w-6, 9 -6, 9 ）w-3 w-3 （h h-3-3）a a- -亚麻酸（亚麻酸（18:3, 18:3, w w-3, 6, 9 -3, 6, 9 ）

9、同族的不饱和脂酸可由其母体代谢产生，w-3、w-6和w-9族多不饱和脂酸在体内彼此不能相互转化。动物体内只有D4、D5、D8、D9去饱和酶，缺乏D9以上的去饱和酶，只能合成-9及-7系的多不饱和脂酸，不能合成-6及-3系多不饱和脂酸。常见的不饱和脂酸常见的不饱和脂酸 习惯名习惯名 系统名系统名 碳原子碳原子 双键位置双键位置 族族 分布分布 及双键数及双键数 D D系系 w w系系软油酸软油酸 十六碳一烯酸十六碳一烯酸 16:1 9 7 w w -7 广泛广泛油酸油酸 十八碳一烯酸十八碳一烯酸 18:1 9 9 w w -9 广泛广泛亚油酸亚油酸 十八碳二烯酸十八碳二烯酸 18:2 9,12

10、6, 9 w w -6 植物油植物油a a-亚麻酸亚麻酸 十八碳三烯酸十八碳三烯酸 18:3 9,12,15 3,6,9 w w -3 植物油植物油g g-亚麻酸亚麻酸 十八碳三烯酸十八碳三烯酸 18:3 6,9,12 6,9,12 w w -6 植物油植物油花生四烯酸花生四烯酸 二十碳四烯酸二十碳四烯酸 20:4 5,8,11,14 6,9,12,15 w w -6 植物油植物油timnodonic 二十碳五烯酸二十碳五烯酸 20:5 5,8,11,14,17 3,6,9,12,15 w w -3 鱼油鱼油clupanodonic二十二碳五烯酸二十二碳五烯酸 22:5 7,10,13,16,

11、19 3,6,9,12,15 w w -3 鱼油鱼油, 脑脑Cervonic 二十二碳六烯酸二十二碳六烯酸 22:6 4,7,10,13,16,19 3,6,9,12,15 ,18 w w -3 鱼油鱼油第二节第二节脂质的消化和吸收脂质的消化和吸收digestion and absorption of lipids脂类消化 条件 1.乳化剂:胆汁酸盐 2.酶类:胰脂酶 (pancreatic lipase) 辅脂酶(colipase) 磷脂酶A2 (phospholipase A2) 胆固醇酯酶(cholesteryl esterase) 部位 主要在十二指肠下段和小肠上段胆盐在脂肪消化中的作

12、用脂类消化过程脂类消化过程 甘油三酯 胰脂酶胰脂酶 辅脂酶辅脂酶 2-甘油一酯 + + 2FFA 磷 脂 磷脂酶磷脂酶A A2 2 溶血磷脂1 + + FFA食物中的脂类 乳化 微团 消化酶 产物(更小的混合微团) 胆固醇酯 胆固醇酯酶胆固醇酯酶 胆固醇 + + FFA任何原因导致胆盐或消化酶减少均可导致脂肪消化不良-脂肪泻脂类的吸收v部位部位: :十二指肠的下段及空肠上段十二指肠的下段及空肠上段v中、短链脂酸构成的中、短链脂酸构成的TGTG的吸收的吸收 甘油三酯甘油三酯 乳化乳化 肠粘膜肠粘膜C C 脂肪酶脂肪酶 甘油甘油 + FFA+ FFA 门静脉门静脉 血循环血循环v长链脂酸长链脂酸构

13、成的甘油三酯构成的甘油三酯, ,在肠内消化吸收后在肠内消化吸收后, ,在在肠粘膜肠粘膜C C内经内经甘油一酯甘油一酯合成途径再合成甘油三酯合成途径再合成甘油三酯, ,并且形成乳糜微粒并且形成乳糜微粒, ,经淋巴进入血循环经淋巴进入血循环. .TG apo B48 PL + apo A、A、ACh新生的新生的CMCM长链脂酸及长链脂酸及2-甘油一酯甘油一酯甘油三酯甘油三酯(TG)小肠粘膜细胞小肠粘膜细胞酯化酯化游离脂酸及胆固醇游离脂酸及胆固醇胆固醇酯胆固醇酯(CE)游离脂酸及溶血磷脂游离脂酸及溶血磷脂磷脂磷脂(PL)甘油三酯的消化与吸收甘油三酯的消化与吸收 第三节第三节甘油三酯代谢甘油三酯代谢M

14、etabolism of triglyceride 主要内容主要内容甘油三酯合成代谢：甘油一酯途径 甘油二酯途径脂酸的合成代谢：软脂酸的合成部位,原料 反应过程 乙酰CoA羧化酶 脂肪酸链的延长甘油三酯分解代谢：脂肪的动员 脂酸的b-氧化 脂酸的其他氧化方式 酮体的生成、利用和调节甘油三酯的合成代谢v合成部位合成部位 肝脏，脂肪组织，小肠v合成原料合成原料 来自葡萄糖及食物脂肪 （甘油、甘油一酯、3-磷酸甘油和脂酸）v合成途径合成途径 甘油一酯途径（小肠粘膜细胞） 甘油二酯途径（肝及脂肪细胞）甘油一酯途径甘油一酯途径在肠粘膜细胞内由甘油一酯合成脂肪的途径。在肠粘膜细胞内由甘油一酯合成脂肪的途径

15、。部位部位: :小肠粘膜细胞小肠粘膜细胞原料原料:来自食物脂肪的消化产物来自食物脂肪的消化产物 （2-甘油一酯和脂酸）甘油一酯和脂酸）酶类酶类:脂脂酰酰CoA合成酶合成酶和和脂酰脂酰CoA转移酶转移酶能量消耗能量消耗:合成合成1分子甘油三酯消耗分子甘油三酯消耗2分子分子ATP (4个高能磷酸键个高能磷酸键)运输形式运输形式:CM经淋巴入血经淋巴入血 脂酰CoA合成酶 HS-CoA+RCOOH RCOSCoA ATP AMP+PPi 甘油一酯途径1. 脂肪酸的活化 脂酰脂酰CoACoA转移酶转移酶脂酰脂酰CoACoA转移酶转移酶甘油一酯甘油一酯甘油二酯甘油二酯甘油三酯甘油三酯HS-CoAR2CO

16、SCoAHS-CoAR2COSCoA2. 酯化反应 TG PL CE+apoB48、CAI 、 AII 、 AIVCM小肠小肠3. 甘油三酯的运输甘油三酯的运输 甘油二酯途径甘油二酯途径部位部位: :肝和脂肪细胞肝和脂肪细胞原料原料:主要来自主要来自葡萄糖、葡萄糖、 CM 来自食物脂肪的消化产物（甘油和脂酸）来自食物脂肪的消化产物（甘油和脂酸）酶类酶类:脂酰脂酰CoA合成酶合成酶 脂酰脂酰CoA转移酶转移酶 磷脂酸磷酸酶磷脂酸磷酸酶能量消耗能量消耗:合成合成1分子甘油三酯，消耗分子甘油三酯，消耗3分子分子ATP (6个高能磷酸键个高能磷酸键)运输形式运输形式:合成合成VLDL分泌入血分泌入血糖

17、酵解糖酵解途径途径磷酸二羟丙酮磷酸二羟丙酮CH2OHCHOHCH2O PiCH2OHC=OCH2O Pi磷酸甘油脱氢酶磷酸甘油脱氢酶3-3-磷酸甘油磷酸甘油NADH+H+NAD+甘油二酯途径 磷脂酸磷酸酶脂酰CoA转移酶CoAR2COCoA甘油三酯甘油三酯甘油二酯甘油二酯磷脂酸磷脂酸 脂酰CoA转移酶CoA 脂酰CoA转移酶R2COCoACoA3-3-磷酸甘油磷酸甘油1-脂酰脂酰3-磷酸甘油磷酸甘油R2COCoAATPADP甘油激酶甘油激酶CH2OHCHOHCH2O PiCH2OHCHOHCH2OH甘油激酶：主要在甘油激酶：主要在肝脏肝脏，其次是肾和肠，其次是肾和肠 脂肪和骨骼肌其活性很低。脂

18、肪和骨骼肌其活性很低。 TG PL CE+apoB100、CVLDL肝脏甘油三酯的运输甘油三酯的运输 脂酸的合成代谢（一）软脂酸的合成 合成部位 组织：肝、肾、脑、肺、乳腺及 脂肪等组织 细胞：合成在胞液中， 延长在线粒体或内质网合成原料：乙酰CoA:主要来自葡萄糖NADPH：来自磷酸戊糖途径 异柠檬酸脱氢酶催化的反应 苹果酸酶催化的反应Mn2+ ：乙酰CoA羧化酶的激活剂ATP、HCO3-生物素柠檬酸柠檬酸-丙酮酸循环丙酮酸循环citrate pyruvate cycle苹果酸柠檬酸柠檬酸乙酰CoA、 AMP、PPi苹果酸酶ATP、CoASH丙酮酸丙酮酸丙酮酸丙酮酸乙酰CoA苹果酸草酰乙酸草

19、酰乙酸柠檬酸柠檬酸柠檬酸合酶H2OCoASHATP柠檬酸裂解酶苹果酸脱氢酶NAD+NADH+H+NADP+NADPH+H+CO2丙酮酸羧化酶丙酮酸脱氢酶ATP、CO2ADP、Pi胞浆胞浆基质基质 软脂酸合成的反应过程软脂酸合成的反应过程1.1.丙二酰丙二酰CoACoA的合成的合成 乙酰乙酰CoACoA羧化酶羧化酶（acetyl CoA carboxylase） 存在于胞液中，催化存在于胞液中，催化乙酰乙酰CoACoA羧化成羧化成丙二酰丙二酰 CoACoA，是脂酸合成的是脂酸合成的限速酶限速酶。 辅基：生物素辅基：生物素 激活剂：激活剂： Mn2+ 形式存在：形式存在：单体：分子量单体：分子量4

20、 4万，无活性万，无活性多聚体：有活性，多聚体：有活性，10-2010-20个单体，分子量个单体，分子量60-8060-80万万乙酰乙酰CoA CoA 羧化羧化: :酶酶- -生物素生物素+HCO+HCO3 3- - +ATP+ATP酶酶- -生物素生物素-CO-CO2 2 +ADP+Pi+ADP+Pi 酶酶- -生物素生物素-CO-CO2 2 + +乙酰乙酰CoACoA酶酶- -生物素生物素+ +丙二酰丙二酰CoACoA 总反应总反应: : HCOHCO3 3- - +ATP +ATP +乙酰乙酰CoACoA丙二丙二酰酰CoACoA +ADP+Pi+ADP+Pi2.2.脂酸合成脂酸合成 从乙

21、酰CoA及丙二酰CoA合成长链脂酸是一个重复加成的反应过程,每次延长2个碳原子.16碳的软脂酸合成需经过连续7次重复的加成反应.各种生物脂酸合成的基本过程相似. 部位：细胞浆部位：细胞浆 催化酶：催化酶：脂酸合成酶脂酸合成酶脂肪酸合成酶v大肠杆菌中是7种酶蛋白和ACP聚合在一起构成多多酶体系酶体系 1.乙酰转移酶(acyl transferase, AT) 2. 丙二酰基转移酶(malonyl transferase, MT) 3. b-酮脂酰合成酶(contract enzyme, CE) 4. b-酮脂酰还原酶(ketoacyl reductase, KR) 5. 脱水酶(dehydras

22、e, DH) 6. a, b-烯脂酰还原酶(enoyl reductase, ER) 7. 硫酯酶(thiol esterase, TE) 高等动物是高等动物是7 7种酶蛋白在一条多肽链种酶蛋白在一条多肽链上上, ,由一个基因所编码属由一个基因所编码属多功能酶多功能酶ACPSer CH2 O HOP=OO CH2CH3CCH3 CHOH C=O HN C=O HN (CH2)2 4磷磷酸酸泛泛酰酰氨氨基基乙乙硫硫醇醇(CH2)2泛泛酸酸乙乙硫硫醇醇HSACPACP：酰基载体蛋白由77个氨基酸残基组成. 36位的丝氨酸残基连有4磷酸泛酰氨基乙硫醇，是脂酰基的载体。* * 软脂酸的合成过程软脂酸的

23、合成过程* 底物进入 乙酰乙酰CoACoA CE-S-CE-S-乙酰基乙酰基 ( (缩合酶缩合酶) ) 丙二酰丙二酰CoA CoA ACP-S-ACP-S-丙二酰基丙二酰基 软脂酸软脂酸合成酶合成酶 乙酰基乙酰基（第一个）（第一个）丙二酰基丙二酰基还还 原原 NADPH+H+ NADP+ 脱水脱水 H2O 再还原再还原 NADPH+H+ NADP+ 缩合缩合 CO2 * * 转转 位位 丁酰基由丁酰基由E2-泛泛-SH（ACP上上)转移至转移至 E1-半胱半胱-SH（CE上）上）ACPS C=O CH2 CH2 CH3 CE HS SO=C CH2 CH2 CH3 CEACPHS转转 位位 软

24、脂酸的合成总图软脂酸的合成总图 （二）脂酸碳链的延长1.内质网脂酸碳链的延长酶系 丙二酰CoA为二碳单位的供给体 NADPH+H+供氢 合成过程与软脂酸相似 丙二酰CoA和软脂酰CoA缩合 （缩合、加氢、脱水、再加氢） 区别是脂酰基连在CoASH上进行反应，而不是ACP为载体。 脂肪酸碳链可延长至24碳，但以18碳的硬脂酸为最多。2.2.线粒体脂酸碳链的延长酶系线粒体脂酸碳链的延长酶系 乙酰乙酰CoACoA为二碳单位的供给体为二碳单位的供给体 NADPH+H+NADPH+H+供氢供氢 合成过程与合成过程与b b- -氧化的逆反应相似氧化的逆反应相似 底物：底物：乙酰乙酰CoACoA和和软脂酰软

25、脂酰CoACoA 缩合：缩合：b b- -酮硬脂酰酮硬脂酰CoACoA 还原：还原：b b- -羟硬脂酰羟硬脂酰CoACoA 脱水：脱水：a a、b b- -硬脂烯酰硬脂烯酰CoACoA 还原：硬脂酰还原：硬脂酰CoACoA 区别是脂酰基连在区别是脂酰基连在CoASHCoASH上进行反应，而不上进行反应，而不是是ACPACP为载体。为载体。 脂肪酸碳链可延长至脂肪酸碳链可延长至2424或或2626个碳原子，但以个碳原子，但以1818碳的硬脂酸为最多。碳的硬脂酸为最多。( (四四) )脂酸合成的调节脂酸合成的调节1. 对乙酰CoA羧化酶的别构调节 别构抑制剂:脂酰CoA (脂代谢增强） 别构激活

26、剂:柠檬酸,异柠檬酸(糖代谢增强）2.乙酰CoA羧化酶的共价调节 胰高血糖素:使(AMP)蛋白激酶A(PKA)活性 乙酰CoA羧化酶磷酸化 乙酰CoA羧化酶失活 脂酸合成 胰岛素:使蛋白磷酸酶 乙酰CoA羧化酶去磷酸化 乙酰CoA羧化酶复活 脂酸合成甘油三酯的分解代谢甘油三酯的分解代谢脂肪动员定义定义：储存在脂肪细胞中的脂肪，被逐步储存在脂肪细胞中的脂肪，被逐步水解为水解为游离脂酸游离脂酸及及甘油甘油并释放入血以供其并释放入血以供其它组织氧化利用，该过程称为脂肪的动员它组织氧化利用，该过程称为脂肪的动员.关键酶：激素敏感性甘油三酯脂肪酶关键酶：激素敏感性甘油三酯脂肪酶（hormone-sens

27、itive triglyceride lipase, HSL）脂解激素脂解激素 能促进脂肪动员的激素。如肾上腺素、胰高血糖素，ACTH及TSH.抗脂解激素抗脂解激素 抑制脂肪的动员，对抗脂解激素的作用，如胰岛素、前列腺素E2及烟酸等.脂肪动员过程脂肪动员过程ATPADP甘油激酶甘油激酶CH2OHCHOHCH2O PiCH2OHCHOHCH2OH甘油激酶：主要在甘油激酶：主要在肝脏肝脏，其次是肾和肠，其次是肾和肠 脂肪和骨骼肌其活性很低。脂肪和骨骼肌其活性很低。糖酵解途径糖酵解途径磷酸二羟丙酮磷酸二羟丙酮CH2OHCHOHCH2O PiCH2OHC=OCH2O Pi磷酸甘油脱氢酶磷酸甘油脱氢酶3

28、-3-磷酸甘油磷酸甘油NADH+H+NAD+ 脂酸的脂酸的b b- -氧化氧化v组织定位组织定位 除脑组织外大多数组织均可进行。除脑组织外大多数组织均可进行。 肝、肾及骨骼肌肝、肾及骨骼肌最为活跃。最为活跃。v细胞定位细胞定位 胞液、线粒体胞液、线粒体1.脂酸的活化(胞浆内) 脂酰脂酰CoACoA合成酶合成酶 CoA-SH+RCOOH RCOCoA ATP AMP+PPi 脂酰脂酰CoACoA合成酶合成酶( (存在于内质网和线粒体外膜上存在于内质网和线粒体外膜上) )Mg2+2.2.脂酰脂酰CoACoA进入线粒体进入线粒体脂酰脂酰CoACoAb b- -氧化氧化脂酰肉碱肉碱脂酰转移酶肉碱脂酰肉

29、碱转位酶ATP+CoA AMP+PPi 肉碱脂酰转移酶脂酰脂酰CoACoA合成酶合成酶FFA脂酰脂酰CoA脂酰脂酰CoACoA脂酰肉碱脂酰肉碱肉碱肉碱线粒体线粒体外膜外膜线粒体线粒体内膜内膜肉碱肉碱CoA脂酰肉碱脂酰肉碱RCH2CH2COSCoA脂酰CoARCH=CHCOSCoARCHOHCH2COSCoARCOCH2COSCoACH3COSCoARCOSCoA脂酰CoA 反D2-烯酰CoA L(+)b-羟脂酰CoAb-酮脂酰CoA脂酰脂酰CoACoA脱氢酶脱氢酶D D2-烯酰烯酰CoA水化酶水化酶 L(+)b b-羟脂酰羟脂酰CoA脱氢酶脱氢酶b b-酮脂酰酮脂酰CoA硫解酶硫解酶FADFA

30、DH2H2ONAD+NADH+H+CoASH脱氢再脱氢加水硫解TAC肉碱转运载体3.脂酸脂酸b b-氧化氧化线粒体内膜线粒体内膜v软脂酸软脂酸(16C)(16C)氧化的能量生成氧化的能量生成 消耗的能量消耗的能量: :消耗消耗2 2个高能磷酸键个高能磷酸键 生成的能量生成的能量: : 1 1个循环生成个循环生成:1:1分子乙酰分子乙酰CoA10ATPCoA10ATP 1 1分子分子FADHFADH2 2 1.5ATP1.5ATP 1 1分子分子NADH+HNADH+H+ + 2.5ATP2.5ATP 7 7个循环生成个循环生成:8:8分子乙酰分子乙酰CoA80ATPCoA80ATP 7 7分子

31、分子FADHFADH2 2 10.5ATP10.5ATP 7 7分子分子NADH+HNADH+H+ + 17.51ATP17.51ATP 总计总计:106:106个分子个分子ATPATP软脂酸与葡萄糖在体内氧化产生ATP的比较1mol1mol软脂酸软脂酸1mol1mol葡萄糖葡萄糖生成生成ATPATP10610630 or 3230 or 32储存的能量储存的能量3233kJ/mol3233kJ/mol976kJ/mol976kJ/mol注注: 30.5kJ/mol ATP脂酸与葡萄糖都是体内的重要能源物质脂酸的其它氧化方式1. 1. 不饱和脂酸的氧化不饱和脂酸的氧化 不饱和脂酸 氧化 顺3-

32、烯酰CoA顺2-烯酰CoA 反2-烯酰CoA 3顺,2反烯酰CoA 异构酶氧化氧化 L(+)-羟脂酰CoA D(-)-羟脂酰CoA D(-)-羟脂酰CoA 表构酶H2O 亚油酰亚油酰CoACoA（9 9顺，顺，1212顺）顺）3 3次次氧化氧化 十二碳二烯脂酰十二碳二烯脂酰CoACoA（3 3顺，顺，6 6顺）顺）十二碳二烯脂酰十二碳二烯脂酰CoACoA（2 2反，反，6 6顺）顺）13456CH3cOSCoA27CH3cOSCoA123456733顺顺,2,2反反- -烯脂酰烯脂酰 CoACoA异构酶异构酶CH3cOSCoA1812912 2次次氧化氧化 CH3cOSCoA123八碳烯脂酰八

33、碳烯脂酰CoACoA（2 2顺）顺） D(-)-D(-)-羟八碳脂酰羟八碳脂酰CoA CoA L(+)-L(+)-羟八碳脂酰羟八碳脂酰CoA CoA 4 4 乙酰乙酰CoA CoA 4 4次次氧化氧化 -羟脂酰羟脂酰CoACoA 表构酶表构酶烯脂酰烯脂酰CoACoA水化酶水化酶12CH3cOHOSCoA3CCH3 SCoAOHO1232. 过过氧化酶体脂酸氧化氧化酶体脂酸氧化长链脂酸长链脂酸(C(C2020、C C2222) )较短链脂酸（18C）b b- -氧化氧化脂酸氧化酶（过氧化酶体b-氧化酶系）FADFADH2H2O2进入线粒体特特 点点v只对极长链脂酸有效，对较短链脂酸无效只对极长链

34、脂酸有效，对较短链脂酸无效v第一步反应是由脂酸氧化酶催化，辅基是第一步反应是由脂酸氧化酶催化，辅基是FADFADv脱下的氢不进入呼吸链产生脱下的氢不进入呼吸链产生ATP,ATP,而生成而生成H H2 2O O2 2生理功能生理功能 使不能进入线粒体的二十碳、二十二碳使不能进入线粒体的二十碳、二十二碳脂酸先氧化成较短链脂酸，以便能进入线粒脂酸先氧化成较短链脂酸，以便能进入线粒体内分解氧化。体内分解氧化。3. 丙酸的氧化支链氨基酸奇数碳脂酸胆固醇侧链CH3CH2CO-CoAb-羧化酶CO2HOOCCHCO-CoACH3D-甲基丙二酰CoA消旋酶HOOCCHCO-CoACH3L-甲基丙二酰CoA变位

35、酶HOOCCH2CH2CO-CoA琥珀酰CoATCA 液态的 植物油加氢可将顺式不饱和脂肪酸转变成室温下更稳定的固态反式脂肪酸。共轭亚油酸就是一种有益的反式脂肪酸，它具有一定的抗肿瘤作用。 反式脂肪酸反式脂肪一般在体内代谢的时间，要超过59天，一般的脂肪，在体内代谢的时间大约6-9天，这也是反式脂肪容易在体内积累。 最高含量应当总脂肪酸的3% 酮体的生成和利用酮体酮体：乙酰乙酸（乙酰乙酸（acetoacetate）、）、 b b- -羟丁酸（羟丁酸（b b- -hydroxybutyrate） 丙酮丙酮( (acetone) )血浆正常参考值：血浆正常参考值：0.03-0.5mmol/L(0.

36、3-5mg/dl)0.03-0.5mmol/L(0.3-5mg/dl)合成原料：合成原料：乙酰乙酰CoACoA生成生成：组织定位：肝脏（是特有的功能）组织定位：肝脏（是特有的功能） 细胞定位：线粒体细胞定位：线粒体利用：组织定位：心、肾、脑及骨骼肌利用：组织定位：心、肾、脑及骨骼肌 细胞定位：线粒体细胞定位：线粒体酮酮体体的的生生成成2CH3COSCoACH3COCH2COSCoA OHHOOCCH2-C-CH2COSCoACH3CH3COCH2COOHCH3CHOHCH2COOHCH3COCH3乙酰乙酰CoA硫解酶CoASHHMGCoAHMGCoA合成酶合成酶CH3COSCoA+H2OCoA

37、SHHMGCoA裂解酶CH3COSCoAb-羟丁酸脱氢酶NADH+H+NAD+CO2脱羧酶E1:E1:琥珀酰琥珀酰CoACoA转硫酶转硫酶E2:E2:乙酰乙酰乙酰乙酰CoACoA硫解酶硫解酶E3:E3:乙酰乙酰硫激酶乙酰乙酰硫激酶 O 2CH2CSCoA琥珀酰琥珀酰CoACoA琥珀酸琥珀酸CoASH+ATP O OCH3CCH2COH O OCH3CCH2CSCoAPPi+AMPE1E3E2CoASH心、肾、脑心、肾、脑及骨骼肌及骨骼肌肾、心、脑肾、心、脑 NAD+ NADH+H+ CHCH3 3CHCHCHCH2 2COOH COOH D(D(- -) )- - - -羟羟丁丁酸酸羟羟丁丁酸

38、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OHOH酮体的利用酮体的利用 酮体生成的生理意义酮体生成的生理意义v是脂酸在肝内正常的中间代谢产物，肝输是脂酸在肝内正常的中间代谢产物，肝输出能源的一种形式；出能源的一种形式；v容易通过毛细血管壁和血脑屏障，是肌肉容易通过毛细血管壁和血脑屏障，是肌肉和脑组织的重要能源；和脑组织的重要能源；v长期饥饿、糖供应不足时可以代替葡萄糖长期饥饿、糖供应不足时可以代替葡萄

39、糖为脑组织供能为脑组织供能.v生成量超过肝外组织的利用可引起酮血症生成量超过肝外组织的利用可引起酮血症, 酮尿症，酮症酸中毒酮尿症，酮症酸中毒. 常见糖尿病，妊娠呕吐等。常见糖尿病，妊娠呕吐等。 酮体生成的调节酮体生成的调节1.1.饱食及饥饿的影响（主要是饱食及饥饿的影响（主要是H H调节作用）调节作用）饱食饱食胰岛素胰岛素脂肪动员脂肪动员FFAFFA 乙酰乙酰CoACoA酮体生成酮体生成 饥饿饥饿胰高血糖素胰高血糖素脂肪动员脂肪动员 FFAFFA乙酰乙酰CoACoA酮体生成酮体生成 酮体生成的调节酮体生成的调节2.2.糖原含量及代谢的影响糖原含量及代谢的影响糖原丰富、代谢旺盛糖原丰富、代谢旺

40、盛3-3-磷酸甘油磷酸甘油脂酸主要生成脂酸主要生成TGTG、PLPL 饥饿、糖供给不足饥饿、糖供给不足 ATPATP、3-3-磷酸甘油磷酸甘油脂酸酯化脂酸酯化脂酸氧化、乙酰脂酸氧化、乙酰CoA CoA 酮体生成酮体生成 酮体生成的调节酮体生成的调节v3.3.丙二酰丙二酰CoACoA的影响的影响 饱食后糖代谢正常时饱食后糖代谢正常时柠檬酸柠檬酸乙酰乙酰CoACoA羧化酶活性（别构激活）羧化酶活性（别构激活）丙二酰丙二酰CoACoA竞争性抑制肉碱脂酰转移酶竞争性抑制肉碱脂酰转移酶II阻阻止脂酰止脂酰CoACoA进入线粒体进入线粒体乙酰乙酰CoACoA酮体酮体生成生成第四节磷脂的代谢（Metabol

41、ism of phospholipid） 磷 脂定义：含磷酸的脂类。分类： 甘油磷脂：由甘油构成的磷脂，含量最多；鞘磷脂：由鞘氨醇或二氢鞘氨醇构成的磷脂。每一类磷脂可因磷酸取代基团和脂酸的不同而有很多种。X X：指与磷酸羟基相连的取代基，包括胆碱、乙醇：指与磷酸羟基相连的取代基，包括胆碱、乙醇胺、丝氨酸、甘油、肌醇、磷脂酰甘油等。胺、丝氨酸、甘油、肌醇、磷脂酰甘油等。FAFAPiX 甘油甘油FA PiX鞘氨醇鞘氨醇一、甘油磷脂组成：甘油、脂酸、磷酸和含氮类化合物。CH2OC R1OOR2COCHCH2O POOHOX胆碱（卵磷脂）乙醇胺（脑磷脂）磷脂酰甘油（心磷脂）丝氨酸肌醇常为花生四烯酸甘油

42、磷脂甘油磷脂结构：机体内几类重要的甘油磷脂机体内几类重要的甘油磷脂 二、鞘磷脂鞘脂的化学组成和结构 含鞘氨醇(sphingosine)或二氢鞘氨醇的脂类称鞘脂。是具有脂肪族长链的氨基二元醇，具有疏水的长链脂肪烃和2个羟基及1个氨基的极性头。CHOHCHCHNH2CH2OH鞘氨醇鞘氨醇（反式）（反式）CHCH3(CH2)12CHOHCHNH2CH2OH二氢鞘氨醇二氢鞘氨醇CH3(CH2)14鞘脂的化学结构通式CHOHCHCHNHCO(CH2)nCH3CH2OX鞘氨醇鞘氨醇（反式）（反式）CHCH3(CH2)mm:多为多为18；n:多在多在12-22之间之间; X:为取代基为取代基(磷酸、磷酸胆碱

43、、磷酸乙醇胺、单糖或寡糖磷酸、磷酸胆碱、磷酸乙醇胺、单糖或寡糖)磷脂双分子层的形成磷脂双分子层的形成三、甘油磷脂的合成 1.合成部位: 全身各组织的内质网，主要在膜外侧进行,以肝、肾及肠组织最活跃。 2.合成原料及辅因子 脂酸、甘油、磷酸盐、胆碱、丝氨酸、肌醇、ATP、CTP等。 3.甘油磷脂合成的基本过程 * 甘油二酯途径 占组织及血中磷脂的75%以上，甘油二酯是合成的重要中间产物。 磷脂酰胆碱 磷脂酰乙醇胺 * CDP-甘油二酯途径： 磷脂酰肌醇 磷脂酰丝氨酸 二磷脂酰甘油甘油二酯途径甘油二酯途径 胆碱及乙醇胺的活化胆碱及乙醇胺的活化磷酸乙醇胺磷酸乙醇胺磷酸胆碱磷酸胆碱胆碱激酶乙醇胺激酶H

44、OCH2CH2NH2HOCH2CH2N+(CH3)3胆胆 碱碱乙醇胺乙醇胺P -OCH2CH2NH2P -OCH2CH2N+(CH3)3CDP-OCH2CH2NH2CDP-乙醇胺乙醇胺CDP-胆碱胆碱CDP-OCH2CH2N+(CH3)3CTP:磷酸乙醇胺胞苷酰转移磷酸乙醇胺胞苷酰转移酶CTP:磷酸胆碱胞苷酰转移磷酸胆碱胞苷酰转移酶丝氨酸丝氨酸S-腺苷甲硫氨酸腺苷甲硫氨酸COCO2 2葡萄糖葡萄糖3-磷酸甘油磷酸甘油磷脂酸磷脂酸1,2-甘油二酯甘油二酯磷脂酰乙醇胺磷脂酰乙醇胺磷脂酰胆碱磷脂酰胆碱甘油三酯甘油三酯CDP-乙醇胺CMPCDP-胆碱CMP脂酰CoAHSCoA转移酶磷酸酶Pi脂酰CoA

45、转移酶2脂酰CoA2HSCoA甘甘油油二二酯酯途途径径葡萄糖葡萄糖3-磷酸甘油磷酸甘油CDP-甘油二酯甘油二酯磷脂酰肌醇磷脂酰肌醇磷脂酰丝氨酸磷脂酰丝氨酸肌醇CMP丝氨酸CMP磷脂酰甘油合成酶磷脂酰胞苷转移酶脂酰CoA转移酶2脂酰CoA2HSCoACTPppiCMP二磷脂酰甘油二磷脂酰甘油CDP-CDP-甘油二酯途径甘油二酯途径磷脂酸磷脂酸 磷脂交换蛋白 (phospholipid exchenge proteins)部位:胞浆内分子量:16000-30000等电点:5.0左右作用:催化不同的磷脂在膜之间进行交换,合成的磷脂就可转移到不同的细胞器膜上,使膜磷脂更新。(心磷脂可被转移至线粒体膜构

46、成线粒体内膜特征性磷脂)四、甘油磷脂的降解 磷脂酶(phospholipase)磷脂酶A1：存在于动物组织溶酶体中，水解甘油磷脂 的1位酯键，产物是脂酸和溶血磷脂2。 磷脂酶A2：细胞膜及线粒体膜上，水解甘油磷脂的2 位酯键，产物是脂酸和溶血磷脂1。磷脂酶B1:水解溶血磷脂1的1位酯键，产物是脂酸和 不含脂酸的甘油磷酸含氮碱。磷脂酶B2:作用溶血磷脂2的2位酯键，同磷脂酶B1。磷脂酶C:存在于细胞膜及某些细菌中，水解3位的磷 酸酯键，产物是甘油二酯和磷酸胆碱或磷酸 乙醇胺。磷脂酶D:水解甘油磷脂中和甘油磷酸含氮碱中的含氮 碱，产生磷脂酸或甘油及含氮碱。CH2OC R1OOR2COCHCH2O

47、POOHOX磷脂酶A1磷脂酶A2磷脂酶C磷脂酶D甘油磷脂HOCH2OCR1OCHCH2O POOHOX溶血磷脂1溶血磷脂酶1磷脂酶B1OXCH2OHOR2COCHCH2O POOH溶血磷脂2溶血磷脂酶2磷脂酶B2第五节第五节胆固醇代谢胆固醇代谢Metabolism of Cholesterol 主要内容主要内容胆固醇的结构、分布及生理功能胆固醇合成 合成部位 原料、辅因子 基本过程：甲羟戊酸的合成 限速酶 合成调节胆固醇的转化 所有固醇均具有环戊烷多氢啡的基本结构。 胆固醇最早是在动物胆石中分离出来的具有羟基的固体醇类化合物，故称为胆固醇。基本结构HHHHHABCD12345678910111

48、21314151617动物胆固醇动物胆固醇（27碳）碳）植物植物(29(29碳碳) )酵母酵母(28(28碳碳) )n 胆固醇在体内含量及分布含量： 约140克分布：广泛分布于全身各组织中, 大约 分布在脑、神经组织；肝、肾、肠等内脏、皮肤、脂肪组织中也较多；肌肉组织含量较低；肾上腺、卵巢等合成类固醇激素的腺体含量较高。存在形式：游离胆固醇、胆固醇酯n 胆固醇的生理功能 是生物膜的重要成分，对控制生物膜的流动性有重要作用； 是合成胆汁酸、类固醇激素及维生素D等生理活性物质的前体。一、胆固醇合成 合成部位 组织定位：几乎全身各组织都可合成 (除成年动物脑组织和成熟 红细胞)，肝是主要场所。 细胞

49、定位：胞液、光面内质网 合成量：1g/天左右。 肝脏70-80% 小肠10%合成原料 乙酰CoA:主要来自葡萄糖有氧氧化 和脂肪酸分解 (柠檬酸-丙酮酸循环出线粒体) ATP：主要来自葡萄糖有氧氧化 NADPH：磷酸戊糖途径合成基本过程 第一阶段：甲羟戊酸的合成 （mevalonic acid, MVA） 第二阶段：鲨烯的合成 (squalene) 第三阶段：胆固醇的合成甲羟戊酸的合成2CH3COSCoACH3COCH2COSCoA乙酰乙酰CoA硫解酶HSCoAHMGCoA合成酶CH3COSCoA+H2OCoASHHMGCoA还原酶还原酶HSCoA+2NADP OHHOOCCH2-C-CH2C

50、OSCoA CH3 COOH CH2HO-C-CH3 CH2 CH2OHMVA2NADPH+2H+HMGCoA鲨烯的合成 COOH CH2HO-C-CH3 CH2 CH2OHMVA2ATP COOH CH2 HO-C-CH3 CH2 CH2O- P - P5-焦磷酸焦磷酸MVA异戊烯焦磷酸D3-isopentenyl pyrohosphate(IPP) CH2 C-CH3 CH2 CH2O- P - PATPADP+PiCO2 CH3 C-CH3 CH2 CH2O- P - P二甲丙烯焦磷酸3,3-dimethylallyl pyrophosphate(DPP)PP头2ADP2PPiPP头PP