(精品)11第十一章脂类代谢(2).ppt

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1、第十一章第十一章 脂类代谢脂类代谢 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 生物体内的脂类I 按化学组成分类单纯脂类复合脂类衍生脂类二、脂类的分类单纯脂类 由脂肪酸和醇类所形成的酯v 脂酰甘油酯（最丰富的为甘油三酯)v 蜡（含14-36C个碳原子的饱和或不饱和脂肪酸与含16-30C个碳原子的一元醇所形成的酯）单纯脂类的衍生物：除了含有脂肪酸和 醇外，还

2、含有非脂分子的成分，包括：复合脂类v磷脂（磷酸和含氮碱）v糖脂（糖）v硫脂（硫酸）由单纯脂类或复合脂类衍生而来或与它们关系密切。v萜类：天然色素、香精油、天然橡胶v固醇类：固醇（甾醇、性激素、肾上腺皮质激素）v其他脂类：维生素A、D、E、K等。衍生脂类可皂化脂类：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。重要脂类：甘油三酯II 按能否被碱水解分类甘油三酯的分子结构三、重要脂类的结构1.甘油三酯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。X X=胆碱、乙醇胺、胆碱、乙醇胺、丝氨酸、甘油丝

3、氨酸、甘油 2.甘油磷脂 分类分类分类分类含量含量含量含量 分布分布分布分布 生理功能生理功能生理功能生理功能脂肪脂肪脂肪脂肪 甘油三酯甘油三酯（贮脂）（贮脂）95959595，（随机（随机（随机（随机体营养体营养体营养体营养状况而状况而状况而状况而变动）变动）变动）变动）脂肪组织、脂肪组织、脂肪组织、脂肪组织、皮下结缔组皮下结缔组皮下结缔组皮下结缔组织、大网膜、织、大网膜、织、大网膜、织、大网膜、肠系膜、肾肠系膜、肾肠系膜、肾肠系膜、肾脏周围（脂脏周围（脂脏周围（脂脏周围（脂库）、库）、库）、库）、血浆血浆血浆血浆1.1.1.1.储脂供能储脂供能储脂供能储脂供能2.2.2.2.提供必需脂提供

4、必需脂提供必需脂提供必需脂肪肪肪肪酸酸酸酸3.3.3.3.促促促促进进进进脂溶性维生素吸收脂溶性维生素吸收脂溶性维生素吸收脂溶性维生素吸收4.4.4.4.热垫作用热垫作用热垫作用热垫作用5.5.5.5.保护垫作用保护垫作用保护垫作用保护垫作用6.6.6.6.构成血浆脂蛋白构成血浆脂蛋白构成血浆脂蛋白构成血浆脂蛋白类脂类脂类脂类脂糖酯、胆固糖酯、胆固醇及其酯、醇及其酯、磷脂磷脂(组织脂）组织脂）5555（含量（含量（含量（含量相当稳相当稳相当稳相当稳定）定）定）定）动物所有细动物所有细动物所有细动物所有细胞的胞的胞的胞的生物膜、生物膜、生物膜、生物膜、神经、血浆神经、血浆神经、血浆神经、血浆1.

5、1.1.1.维持生物膜的结构和功能维持生物膜的结构和功能维持生物膜的结构和功能维持生物膜的结构和功能2.2.2.2.胆固醇可转变成类固醇激素、胆固醇可转变成类固醇激素、胆固醇可转变成类固醇激素、胆固醇可转变成类固醇激素、维生素、胆汁酸等维生素、胆汁酸等维生素、胆汁酸等维生素、胆汁酸等3.3.3.3.构成血浆脂蛋白构成血浆脂蛋白构成血浆脂蛋白构成血浆脂蛋白四、脂类的分布与生理功能第二节 甘油三酯的分解代谢脂肪(甘油三酯)经脂肪酶水解成甘油和脂肪酸，以后甘油和脂肪酸在组织内氧化成CO2及H2O，所放出的化学能被用于完成各种生理机能。一、脂肪的酶促水解脂肪 脂肪酶甘油+脂肪酸脂肪的降解是经过脂肪酶水

6、解的。组织中有三种脂肪酶，逐步把脂肪水解成甘油和脂肪酸。这三种酶是脂肪酶、甘油二酯脂肪酶、甘油单酯脂肪酶，其水解下：其中对激素敏感的脂肪酶脂肪酶是限制脂解速度的限速酶限速酶。肾上腺素、高血糖素、肾上腺皮质激素等可加速脂解作用，胰岛素、前列腺素E1作用相反，具有抗脂解作用。二、甘油的氧化分解与转化 动物的脂肪细胞中无甘油激酶，则甘油需要经血液运到肝细胞中进行氧化分解.v-氧化作用v-氧化作用饱和脂肪酸的氧化分解三 脂肪酸的氧化分解单不饱和脂肪酸的氧化分解奇数C原子脂肪酸的氧化分解细胞中的脂肪酸除了一少部分重新合成脂肪作为贮脂外，大部分氧化供能以满足体内能量之需。早在早在2020世纪初，脂肪酸的降

7、解已经成为探讨的对象。世纪初，脂肪酸的降解已经成为探讨的对象。KnoopKnoop于于19041904年开始用苯环作为标记，追踪脂肪酸在动物体内的年开始用苯环作为标记，追踪脂肪酸在动物体内的转变过程。当时已知动物体缺乏降解苯环的能力，部分的苯转变过程。当时已知动物体缺乏降解苯环的能力，部分的苯环化合物仍保持着环的形式被排出体外。环化合物仍保持着环的形式被排出体外。KnooPKnooP用五种含用五种含碳原子数目不同的苯脂酸（即直链分别含碳原子数目不同的苯脂酸（即直链分别含l l、2 2、3 3、4 4及及5 5个个碳原子的苯甲酸、苯乙酸、苯丙酸、苯丁酸及苯戊酸）饲养碳原子的苯甲酸、苯乙酸、苯丙酸

8、、苯丁酸及苯戊酸）饲养动物，收集尿液，然后分析尿中带有苯环的物质。结果发现动物，收集尿液，然后分析尿中带有苯环的物质。结果发现动物食进的苯脂酸虽然有五种，而它们的中间代谢产物只有动物食进的苯脂酸虽然有五种，而它们的中间代谢产物只有苯甲酸和苯乙酸两种，苯甲酸和苯乙酸以它们的甘氨酸结合苯甲酸和苯乙酸两种，苯甲酸和苯乙酸以它们的甘氨酸结合物物 马尿酸和苯乙尿酸的形式从尿中排出。换言之，动物马尿酸和苯乙尿酸的形式从尿中排出。换言之，动物食进的苯脂酸含有奇数碳原子（苯基的碳原子不计），则排食进的苯脂酸含有奇数碳原子（苯基的碳原子不计），则排出马尿酸，而含有偶数碳原子，则排出苯乙尿酸出马尿酸，而含有偶数碳

9、原子，则排出苯乙尿酸 一、饱和脂肪酸的-氧化作用给予的化合物中间产物尿中排泄物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和较原来少二个碳单位的脂肪酸，这个不断和较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重复进行的脂肪酸氧化过程称为-氧化氧化.R1CH2CH2CH2CH2CH2COOH1.概念Knoop在上述实验的基础上提出了脂肪酸的-氧化学说，他推论脂肪酸氧化是从羧基端的-位碳原子开

10、始，每次分解出一个二碳片段。2.脂肪酸的-氧化作用（1）脂肪酸的活化脂肪酸首先在线粒体外或胞浆中被活化形成脂酰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-COSCoA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。（2）脂酰CoA转运入线粒体HOOC-CHHOOC-CH2 2-CH-CH-CH-CH2 2-N-N+-CH-CH3 3 OHOHCHCH3 3CHCH3 3-羟基

11、-r-三甲基铵基丁酸肉碱即-羟基-三甲基铵基丁酸，是一个由赖氨酸衍生而成的兼性化合物。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。其中，肉碱脂酰转移酶(carnitineacyltransferase)是脂肪酸-氧化的关键酶。脂酰CoA进入线粒体的过程 胞液胞液胞液胞液 外膜外膜外膜外膜 内膜内膜内膜内膜 基质基质基质基质 *脂酰转脂酰转脂酰转脂酰转移酶移酶移酶移酶RCOSCoA HSCoA 肉碱肉碱RCO-肉碱肉碱 转位酶转位酶转位酶转位酶RCO-肉碱肉碱 脂酰转脂酰转脂酰转脂酰转移酶移酶移酶移酶RC

12、OSCoA 肉碱肉碱HSCoA 关键酶-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(3)-氧化循环脱氢脱氢脂脂酰酰CoA脱氢酶脱氢酶 R-CHR-CH2 2-CHCH2 2-CH-CH2 2-COSCoA-COSCoAFADFAD FADH2R-CHR-CH2 2-CH=CHCH=CH-COSCoACOSCoA硫解硫解酶-2C-2CCHCH3 3-COSCoA-COSCoAHSCoAHSCoA水化水化水水化化酶酶 H H2 2OOR-CHR-CH2 2-CH(OH)-CHCH(OH)-CH2 2-COSCoA-COSCoA-氧化循环的反应过程,-反式烯脂酰CoA（2反式烯脂酰CoA）

13、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R-CHR-CH2 2-CO-CHCO-CH2 2-COSCoA-COSCoANADH+H+NADNAD+-酮脂酰酮脂酰COA -氧化循环过程在氧化循环过程在氧化循环过程在氧化循环过程在线粒体基质线粒体基质线粒体基质线粒体基质内进行；内进行；内进行；内进行；-氧化循环由脂肪酸氧化酶系催化，反应氧化循环由脂肪酸氧化酶系催化，反应氧化循环由脂肪酸氧化酶系催化，反应氧化循环由脂肪酸氧化酶系催化，反应不可逆不可逆不可逆不可逆；需要需要需要需要FADFAD，NADNAD+，CoACoA为辅助因子；为辅助因子；为辅助因子；为辅助因子；每循

14、环一次，生成每循环一次，生成每循环一次，生成每循环一次，生成一分子一分子一分子一分子FADHFADH2 2，一分子一分子一分子一分子NADHNADH，一分子乙酰一分子乙酰一分子乙酰一分子乙酰CoACoA和一分子减少两和一分子减少两和一分子减少两和一分子减少两个碳原子的脂酰个碳原子的脂酰个碳原子的脂酰个碳原子的脂酰CoACoA。脂肪酸脂肪酸-氧化循环的特点氧化循环的特点生成的乙酰生成的乙酰CoACoA进入进入三羧酸循环三羧酸循环彻底氧化分彻底氧化分解并释放出大量能量，并生成解并释放出大量能量，并生成ATPATP。(4)彻底氧化：肉肉碱碱转转运运载载体体线线粒粒体体膜膜脂酰脂酰CoA脱氢酶脱氢酶L

15、(+)-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 PPiH2O呼吸链呼吸链 2ATP H2O 呼吸链呼吸链 3ATP TCA 1 1分子分子FADHFADH2 2可生成可生成2 2分子分子ATPATP，1 1分子分子NADHNADH可可生成生成3 3分子分子ATPATP，故一次，故一次-氧化氧化循环可生成循环可生成5 5分分子子ATPATP。1 1分子乙酰分子乙酰CoACoA经彻底氧化分解可生成经彻底氧化分解可生成1212分子分

16、子ATPATP。3、脂肪酸氧化分解时的能量释放以以16C16C的的软脂酸软脂酸为例来计算，则生成为例来计算，则生成ATPATP的数的数目为：目为：7次次-氧化分解产生氧化分解产生57=35分子分子ATP；8分子乙酰分子乙酰CoA可得可得128=96分子分子ATP；共可得131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129分子ATP。对对于于任任一一偶偶数数碳碳原原子子的的长长链链脂脂肪肪酸酸，其其净净生生成成的的ATPATP数目可按下式计算：数目可按下式计算：3.饱和脂肪酸的-氧化作用1.概念 脂肪酸脂肪酸在一些酶的催化下，其在一些酶的催化下，其-C-C原子发生氧

17、原子发生氧化，结果生成一分子化，结果生成一分子COCO2 2和较原来少一个碳原和较原来少一个碳原子的脂肪酸，这种氧化作用称为子的脂肪酸，这种氧化作用称为-氧化氧化。RCHRCH2 2CHCH2 2 C COOH RCHOOH RCH2 2COOH+COOH+C COO2 2StumpfStumpf，P PK K19561956年发现植物线粒体中除年发现植物线粒体中除有有-氧化作用外，氧化作用外，还有一种特殊的氧化途径，还有一种特殊的氧化途径，称为称为-氧化作用。这种氧化途径后来也在动物氧化作用。这种氧化途径后来也在动物的脑和肝细胞中发现。这个氧化过程是首先使的脑和肝细胞中发现。这个氧化过程是首

18、先使-碳原子氧化成羟基，再氧化成酮基，最后脱碳原子氧化成羟基，再氧化成酮基，最后脱酸成为少一个碳的脂肪酸。在这个氧化系统中，酸成为少一个碳的脂肪酸。在这个氧化系统中，仅以游离脂肪酸能作为底物，而且直接涉及到仅以游离脂肪酸能作为底物，而且直接涉及到分子氧，产物既可以是分子氧，产物既可以是D-D-羟基脂肪酸，也可羟基脂肪酸，也可以是含少一个碳原子的脂肪酸。以是含少一个碳原子的脂肪酸。-氧化的机制氧化的机制至今尚不十分清楚，其可能的途径是：至今尚不十分清楚，其可能的途径是：vRCH2COOHO2，NADPH+H+单加氧酶单加氧酶Fe2+，抗坏血酸R-CH-COOHOH-（L-羟脂肪酸）NAD+NAD

19、H+H+脱脱氢氢酶酶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 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(-)-D(-)-羟脂酰羟脂酰CoACoA 差向酶差向酶H2O 二、单不饱和脂肪酸的氧化不饱和脂肪酸的氧化途径和上述饱和脂肪酸的-氧化途径相似。但由于它比相应的饱和脂肪酸多一个双键，所以在氧化过程中还需要有一个酶把脂肪酸分子中

20、原有的顺式双键结构催化转变为反式结构以适于烯脂酰辅酶A水合酶的要求。如果不饱和脂肪酸带有两个双键则还要另加一个酶把D（-）-羟脂酰CoA催化转变成L（+）-羟脂酰辅酶A，以适应脂酰-CoA脱氢酶的要求，使之继续按-氧化途径进行。前一种酶称为3-顺-2-反-烯脂酰CoA异构酶，它催化3-顺烯脂酰辅酶A转变为2-反烯脂酰辅酶A。后一种酶称为-羟脂酰辅酶A差向酶。现以十八碳二烯酸为例说明上述两个酶的作用，并表示出不饱和脂肪酸的氧化途径现以十八碳二烯酸为例说明上述两个酶的作用，并表示出不饱和脂肪酸的氧化途径 生物界的脂肪酸大多数为偶数碳原子，但在许多植物、海洋生物、石油酵母等体内还有部分奇数碳脂肪酸存

21、在。它们按-氧化进行，除产生乙酰辅酶A外，最后还剩下一个丙酰辅酶A。丙酰辅酶A不能再按-氧化继续降解，它经3步酶反应转变成琥珀酰辅酶A。三、奇数碳脂肪酸的氧化L-甲基丙二酸单酰CoA 消旋酶 变位酶 5-脱氧腺苷钴胺素 琥珀酰CoA 奇数碳脂肪酸CH3CH2COCoA -氧化 丙酰CoA羧化酶ADP+PiD-甲基丙二酸单酰CoA ATP+CO2经三羧酸循环途径糖有氧氧化途径彻底氧化分解第三节脂肪的生物合成甘油的合成脂肪酸的合成二者分别转变为3磷酸甘油和脂酰CoA后的连接肝、小肠和脂肪组织是主要的合成脂肪的组织器官，其合成的细胞部位主要在胞液。合合成成甘甘油油三三酯酯所所需需的的3-3-磷磷酸酸

22、甘甘油油主主要要由由下下列列两两条途径生成：条途径生成：1 1由糖代谢生成（脂肪细胞、肝）：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 2由脂肪分解形成的甘油由脂肪分解形成的甘油甘油磷酸激酶甘油磷酸激酶甘油甘油ATP3-磷酸甘油磷酸甘油ADP二、饱和脂肪酸的从头合成（在细胞质中）生物机体脂类合成是十分活跃的，特别在高等动物的肝脏、脂肪组织和乳腺中占优势。脂肪酸的生物合成并不是其氧化降解的逆过程。首先脂肪酸合成是在胞液中进行的，需要CO2和柠檬酸参加，而脂肪酸氧化是在线粒体中进行的；其次

23、脂肪酸合成酶系、酰基载体、供氢体等与脂肪酸氧化各不相同。饱和脂肪酸的从头合成来源来源vv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）vv脂肪酸的脂肪酸的-氧化氧化vv氨基酸的氧化氨基酸的氧化转运转运vv柠檬酸穿梭柠檬酸穿梭（三羧酸转运体系）（三羧酸转运体系）1.乙酰CoA（碳源）的来源及转运脂肪酸合成所需的碳源是来自乙酰辅酶A，但无论是丙酮酸脱羧、氨基酸氧化，还是从脂肪酸-氧化产生的乙酰CoA都是在线粒体基质中，它们不能任意穿过线粒体内膜到胞液中去。但可以通过以下途径透过膜，乙酰辅酶A与草酰乙酸结合形成柠檬酸，然后通过三羧酸载体透过膜，再由膜外柠檬酸裂解酶裂解成草酰乙酸和乙酰辅

24、酶A。草酰乙酸又被NADH还原成苹果酸再经氧化脱羧产生CO2、NADPH和丙酮酸，丙酮酸进入线粒体，在羧化酶催化下形成草酰乙酸，又可参加乙酰辅酶A转运循环.线粒体基质线粒体基质线粒体基质线粒体基质 内膜内膜内膜内膜 胞液胞液胞液胞液HSCoAHSCoA柠檬酸柠檬酸柠檬酸柠檬酸草酰乙酸草酰乙酸草酰乙酸草酰乙酸柠檬酸合酶柠檬酸合酶柠檬酸合酶柠檬酸合酶H H2 2O+O+乙酰乙酰乙酰乙酰CoACoAHSCoAHSCoA+ATPATP柠檬酸裂解酶柠檬酸裂解酶柠檬酸裂解酶柠檬酸裂解酶草酰乙酸草酰乙酸草酰乙酸草酰乙酸乙酰乙酰乙酰乙酰CoACoA+ADP+Pi+ADP+Pi 丙酮酸丙酮酸丙酮酸丙酮酸NADH

25、+HNADH+H+苹果酸脱氢酶苹果酸脱氢酶苹果酸脱氢酶苹果酸脱氢酶苹果酸苹果酸苹果酸苹果酸 NADNAD+ADP+PiADP+Pi丙酮酸羧化酶丙酮酸羧化酶丙酮酸羧化酶丙酮酸羧化酶 ATPATP+CO+CO2 2柠檬酸柠檬酸柠檬酸柠檬酸苹果酸酶苹果酸酶苹果酸酶苹果酸酶 NADP NADP+NADPH+HNADPH+H+CO+CO2 2 丙酮酸丙酮酸丙酮酸丙酮酸苹果酸苹果酸NAD+NADH+H+苹果酸脱氢酶苹果酸脱氢酶苹果酸脱氢酶苹果酸脱氢酶 乙酰CoA转运出线粒体SalihSalih WakilWakils s发现用细胞提取液进行脂肪酸生物合成时需要发现用细胞提取液进行脂肪酸生物合成时需要HCO

26、HCO3 3-，后来才知道乙酰辅酶，后来才知道乙酰辅酶A A是合成脂肪酸的引物，以软脂酸为例，所需是合成脂肪酸的引物，以软脂酸为例，所需的的8 8个乙酰辅酶个乙酰辅酶A A单位中，只有一个以乙酰辅酶单位中，只有一个以乙酰辅酶A A的形式参与合成，其的形式参与合成，其余余7 7个皆以丙二酸单酰辅酶的形式参与合成，脂肪酸合成中，每次延个皆以丙二酸单酰辅酶的形式参与合成，脂肪酸合成中，每次延长都需要丙二酸单酰辅酶长都需要丙二酸单酰辅酶A A参加。丙二酸单酰辅酶参加。丙二酸单酰辅酶A A是由乙酰辅酶是由乙酰辅酶A A和和HCOHCO3 3-羧化形成的。羧化形成的。2丙二酸单酰CoA的合成此反应中所用的

27、碳原子来自比此反应中所用的碳原子来自比COCO2 2活泼的活泼的HCOHCO3 3-，形成的羧基是丙二酸，形成的羧基是丙二酸单酰单酰CoACoA的远端羧基。催化此反应的酶为乙酰辅酶的远端羧基。催化此反应的酶为乙酰辅酶A A羧化酶羧化酶,该酶的辅该酶的辅基为生物素。生物素是基为生物素。生物素是COCO2 2分子的中间载体。分子的中间载体。脂肪酸合成时碳链的缩合延长过程是一循环反应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。过程。每经过一次循环反应，延长两个碳原子。合成反应由合成反应由脂肪酸合成酶系脂肪酸合成酶系催化。催化。在低等生物中，脂肪酸合成酶系是一种

28、由在低等生物中，脂肪酸合成酶系是一种由1 1分子分子脂酰基载体蛋白（脂酰基载体蛋白（acylacylcarrierprotein,ACPcarrierprotein,ACP）和和7 7种酶单体所构成的种酶单体所构成的多酶复合体多酶复合体。3脂肪酸合成循环v 乙酰基转移反应CH3-CS-合酶=OCH3-CSCoA=OCH3-CSACP=OACP-SH酮脂酰-ACP合酶v 丙二酸单酰基转移反应CoA-SHACP-SHACP脂酰基转移酶+ACP-SHHOOC-CH2-CSACPO=丙二酸单酰转移酶HOOC-CH2-CSCoAO=+CoA-SH4.反应历程从ACP结构上看，它有一个带SH的柔性长链，故

29、ACP常写成ACPSH。由于有这个SH，它可以从各种酰基SCoA接受酰基而形成，并且释放出CoASH。此外，由于这是长的柔性链，故它可以把酰基从一个地方传送到另一个地方，以适应多酶复合体中各种酶的需要。各种来源的ACP的氨基酸组成十分相似。如将不同来源的ACP交换用于不同脂肪酸合成酶系，虽然也能合成脂肪酸，但其产物因 ACP而异。v缩合反应CH3-CS-合酶+=OHOOC-CH2-CSACPO=-酮脂酰-ACP合酶CH3-C-CH2-CSACPO=O=+合酶-SH+CO2v还原反应CH3-C-CH2-CSACPO=O=+NADPH+H+-酮脂酰-ACP还原酶CH3-CH-CH2-CSACPO-

30、OH=+NADP+D-羟丁酰-ACPv脱水反应CH3-CH-CH2-CSACPO-OH=-C-C=CO-CH3-HHSACP-羟脂酰-ACP脱水酶+H2O（2反式丁烯酰-ACP,巴豆酰-ACP）v再还原反应-C=CO-CH3HHSACPC-=-32+NADPH+H+-烯脂酰-ACP还原酶CH3-CH2-CH-CSACPO=+NADP+（丁酰-ACP）丁酰-ACP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。v缩合反应CH3-CS-合酶+=OHOOC-CH2-CSACPO=-酮脂酰-ACP合酶CH3-C-CH2-CSACPO=O=+合酶-SH+CO2由于缩合反应

31、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-ACP硫酯酶水解ACP+软脂酸（棕榈酸）释放H2O8CH3-CSCOA=O+7ATP+14NADPH+14H+CH3(CH2)14COOH+14NADP+8CoASH+7ADP+7Pi+6H2Ov 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？总反应式脂肪酸生物合成的反应程序乙酰CoA羧化酶乙酰C

32、oA-ACP转酰酶丙二酸单酰CoA-ACP转移酶-酮脂酰-ACP合成酶-酮脂酰-ACP还原酶-羟脂酰-ACP脱水酶烯脂酰-ACP还原酶 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物是产物是软脂酸软脂酸，合成一分子软脂酸，需七分子丙二酸，合成一分子软脂酸，需七分子丙二酸单酰单酰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，需合成为一耗能过程，每合成一分子软脂酸，需消耗消耗1515分子分子ATPATP（8 8分子用于转运，分子用于转运，7 7分子用于

33、活分子用于活化）；化）；需需NADPHNADPH作为供氢体，对糖的磷酸戊糖旁路有作为供氢体，对糖的磷酸戊糖旁路有依赖性。依赖性。脂肪酸合成的特点：4.饱和脂肪酸的从头合成与-氧化的比较区别要点区别要点 从头合成从头合成 -氧化氧化氧化氧化细胞内进行部位胞液线粒体酰基载体ACP-SHCoA-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129或106ATP这些不同点使得软脂酸的合成和氧化分解过程可以同时在细胞内

34、独立进行。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 三、甘油三酯的合成Section 4 Metabolism of Phospholipids第四节第四节 磷脂的代谢磷脂的代谢 甘油磷脂（甘油磷脂（phosphoglyceridesphosphoglycerides，简称磷脂，简称磷脂广广布于生物界，是细胞膜、细胞器膜的主要组成布于生物界，是细胞膜、细胞器膜的主要组成成分，是最主要的一类磷脂。甘油磷脂种类繁成分，是最主要的一类磷脂。甘油磷脂种类繁

35、多，体内周转更新快，它们的共同特点是都具多，体内周转更新快，它们的共同特点是都具有亲水性和疏水性的兼性分子，水解后都产生有亲水性和疏水性的兼性分子，水解后都产生磷酸和脂肪酸。磷脂组成的变化对细胞膜流动磷酸和脂肪酸。磷脂组成的变化对细胞膜流动性、膜蛋白的活性等细胞生理功能有重要的调性、膜蛋白的活性等细胞生理功能有重要的调节作用。节作用。一、甘油磷脂的代谢（一）甘油磷脂的基本结构：CHCH2 2-O-CO-R-O-CO-RR-CO-O-CHR-CO-O-CHCHCH2 2-O-PO-O-PO3 3H-XH-X|体内几种重要的甘油磷脂1甘油磷脂的降解甘油磷脂的降解由各种磷脂酶甘油磷脂的降解由各种磷脂

36、酶(phospholipasephospholipase)催化，催化，它们是按磷脂中分解的键分类的它们是按磷脂中分解的键分类的1 1甘油二酯合成途径：甘油二酯合成途径：磷脂酰胆碱磷脂酰胆碱和和磷脂酰乙醇胺磷脂酰乙醇胺通过此代谢途径合通过此代谢途径合成。成。合成过程中所需胆碱及乙醇胺以合成过程中所需胆碱及乙醇胺以CDP-CDP-胆碱胆碱和和CDP-CDP-乙醇胺乙醇胺的形式提供的形式提供。（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-腺苷同型半胱氨酸3S-腺苷蛋氨酸胆碱乙醇胺ATPADP磷酸胆碱胆碱激酶磷酸乙醇胺乙醇胺激酶CDP-乙醇胺转胞苷酸酶CDP-胆碱CTPPPi转胞苷酸酶

37、 甘油二酯CMP磷酸胆碱甘油二酯转移酶磷脂酰胆碱磷酸乙醇胺甘油二酯转移酶磷脂酰乙醇胺第五节 胆固醇的代谢Section 5 Metabolism of Cholesterol ABC1234567891011121315161718192021222324252627D环戊烷环戊烷环戊烷环戊烷多氢菲多氢菲多氢菲多氢菲14一、胆固醇的结构及其酯化胆固醇（cholesterol）的酯化在C3位羟基上进行，由两种不同的酶催化。存在于血浆中的是卵磷脂胆固醇酰基转移酶（LCAT）。胆固醇+卵磷脂胆固醇酯+溶血卵磷脂 LCAT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

38、酰脂肪酰CoA胆固醇酯胆固醇酯+HSCoAACAT胆胆固固醇醇合合成成部部位位主主要要是是在在肝肝和和小小肠肠的的胞胞液液和和微微粒粒体体。其合成所需。其合成所需原料为乙酰原料为乙酰CoACoA。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体而转运出线粒体而进入胞液，此过程为耗能过程。进入胞液，此过程为耗能过程。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分分子子ATPATP和和1616分子分子NADPHNADPH。（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：胆固醇合成的基本过程可分为

39、下列三个阶段：1 1乙酰乙酰CoACoA缩合生成甲羟戊酸（缩合生成甲羟戊酸（MVAMVA）：）：此过程在此过程在胞液胞液和和微粒体微粒体进行。进行。HMG-CoAHMG-CoA还还原原酶酶(HMG-CoA(HMG-CoAreductasereductase)是是胆胆固固醇醇合成的关键酶。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。MVA5-MVA5-焦磷酸甲羟戊酸焦磷酸甲羟戊酸焦磷酸甲羟戊酸焦磷酸甲羟戊酸异戊烯焦磷酸异戊烯焦磷酸异戊烯焦磷酸异戊烯焦磷酸二甲丙烯焦磷酸二甲丙烯焦磷酸二甲丙烯焦磷酸二甲丙烯焦磷酸焦磷酸法呢酯焦磷酸法呢酯焦磷酸法呢酯焦磷酸法呢酯鲨烯。鲨烯。鲨烯。鲨烯。2甲羟戊酸缩合生成鲨烯此过程在此过程在微粒体微粒体进行。进行。鲨烯结合在胞液的鲨烯结合在胞液的固醇载体固醇载体蛋白蛋白（sterolcarrierprotein,SCP）上，由微粒体酶进行上，由微粒体酶进行催化，经一系列反应环化为催化，经一系列反应环化为2727碳胆固醇。碳胆固醇。SCP3鲨烯环化为胆固醇（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