生物化学复习.ppt

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1、第五章第五章 脂类代谢脂类代谢第一节第一节 脂肪的分解代谢脂肪的分解代谢第二节第二节 脂肪的合成代谢脂肪的合成代谢第三节第三节 其它脂类的代谢其它脂类的代谢简述饱和脂肪酸分解代谢的主要步骤。简述饱和脂肪酸分解代谢的主要步骤。2006中国科中国科学技术大学学技术大学一、脂肪动员一、脂肪动员R3-COOHR1-COOHCH2-O-C-R1CH-O-C-R2CH2-O-C-R3激素敏感脂肪酶（激素敏感脂肪酶（HSL）CH2-OHCH-O-C-R2CH2-O-C-R3O=O=CH2-OHCH-O-C-R2CH2-OHO=H2OH2OH2OCH2-OHCH-OHCH2-OHR2-COOHOOO血血液液惰

2、性惰性脂肪动员的激素调节脂肪动员的激素调节 腺苷酸腺苷酸 环化酶环化酶 磷酸二酯酶磷酸二酯酶ATP35-cAMP5-AMPPPiH2O第二信使第二信使-脂解激素脂解激素抗脂解激素抗脂解激素 腺苷酸环化酶腺苷酸环化酶 磷酸二酯酶磷酸二酯酶肾上腺素、胰高血糖素肾上腺素、胰高血糖素+胰岛素胰岛素+脂肪动员的激素调节脂肪动员的激素调节ATP ADP膜受体通过腺苷酸膜受体通过腺苷酸环化酶的作用途径环化酶的作用途径Tyr激酶途径激酶途径思考题思考题n1mol1mol甘油彻底氧化净生成多少甘油彻底氧化净生成多少ATP?ATP?n以甘油为主要原料合成以甘油为主要原料合成1分子葡萄糖，需要哪些其它底物，分子葡萄

3、糖，需要哪些其它底物，消耗多少能量？消耗多少能量？二、甘油的分解和转化二、甘油的分解和转化二、甘油的分解和转化二、甘油的分解和转化CO2+H2O丙酮酸丙酮酸糖异生途径糖异生途径 糖原或淀粉糖原或淀粉-磷酸甘油磷酸甘油磷酸二羟丙酮磷酸二羟丙酮 CH2OH CH2OCHOH ATP ADP甘油激酶甘油激酶NAD+NADH+磷酸甘油脱氢酶磷酸甘油脱氢酶 CH2OH CH2OHCHOHHHHHPP CH2OHCH2OC=OEMPTCATCA乙酰乙酰CoA 其它脂类其它脂类呼吸链呼吸链氨基酸氨基酸存在于肝、肾、肠中，脂存在于肝、肾、肠中，脂肪及骨骼肌细胞缺乏肪及骨骼肌细胞缺乏18.51mol1mol甘油

4、彻底氧化净生成多少甘油彻底氧化净生成多少ATP?ATP?NADH+H+ATPATPNADH+H+ATP(16.5？)-1ATP+2ATP+3NADH+H+乙酰乙酰CoANADH+H+n偶数偶数C饱和脂肪酸的氧化分解饱和脂肪酸的氧化分解n奇数奇数C原子脂肪酸的氧化分解原子脂肪酸的氧化分解n不饱和不饱和脂肪酸的氧化分解脂肪酸的氧化分解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三、三、脂肪酸的氧化分解脂肪酸的氧化分解RCOOHRCOSCOAAMP+PPiATP（C2n）激激活活 NA

5、D+NADH+H+FAD FADH2nCH3CO-SCOA-氧化氧化氧化氧化 (n-1)RCOSCOA转运转运肉毒碱肉毒碱胞胞液液线线粒粒体体TCACO2ATP+H2O呼吸链呼吸链（一）饱和偶数（一）饱和偶数C脂肪酸的彻底氧化分解脂肪酸的彻底氧化分解1、脂肪酸脂肪酸激活激活(胞液胞液)：（活化形式脂酰（活化形式脂酰CoA）2、长链、长链脂酰脂酰CoA转运转运：（10C以下直接进入）以下直接进入）3、-氧化降解氧化降解(线粒体线粒体):4、TCA和电子传递及氧化磷酸化和电子传递及氧化磷酸化(线粒体线粒体):（一）饱和偶数（一）饱和偶数C脂肪酸的彻底氧化分解脂肪酸的彻底氧化分解2.2.脂酰脂酰Co

6、ACoA进入线粒体基质示意图进入线粒体基质示意图肉毒碱肉毒碱CoASCoASH H O OR-C-R-C-S-CoAS-CoA O OR-C-OHR-C-OHATPATPCoASHCoASHAMP+PPiAMP+PPiCoASHCoASH肉毒碱肉毒碱 O OR-C-R-C-S-CoAS-CoA-氧化氧化线粒体内膜线粒体内膜内侧内侧外侧外侧载载体体 N N+(CH(CH3 3)3 3 CH CH2 2HO-CHHO-CH2 2 CH CH2 2 COO-COO-脂酰肉毒碱脂酰肉毒碱 O OR-CR-C N+(CH N+(CH3 3)3 3 CH CH2 2O-CHO-CH2 2 CH CH2 2

7、 COO-COO-肉碱脂酰基肉碱脂酰基转移酶转移酶肉碱脂酰基肉碱脂酰基转移酶转移酶脂肪酸分解脂肪酸分解的限速酶的限速酶（1 1）脂肪酸）脂肪酸-氧化学说的提出氧化学说的提出实验设计实验设计实验设计实验设计 苯乙尿酸苯乙尿酸 马尿酸马尿酸 +H2NCH2COOHCH2COOHCH2CH2CH2COOHCH2CONHCH2COOHCH2CH2COOHCH2CH2CH2CH2COOHCONHCH2COOHCOOH+H2NCH2COOH意义：意义：意义：意义：19041904年年年年 SnoopSnoop 3.-氧化氧化n切掉的切掉的2碳单位是碳单位是乙酰乙酰CoA，不是醋酸，不是醋酸n反应过程中中间

8、代谢物全部结合在反应过程中中间代谢物全部结合在辅酶辅酶A上上n降解的起始需要降解的起始需要ATP活化活化与现在与现在-氧化学说的差异氧化学说的差异基本内容：基本内容：基本内容：基本内容：脂肪酸降解时从脂肪酸降解时从脂肪酸降解时从脂肪酸降解时从 位位位位上将碳原子上将碳原子上将碳原子上将碳原子成对成对成对成对切去切去切去切去乙酸。乙酸。乙酸。乙酸。（2）-氧化过程和要点氧化过程和要点以以16C饱和脂肪酸为例脂饱和脂肪酸为例脂 肪肪 酸酸 氧氧 化化 能能 量量 计计 算算 7*（1.5+2.5）+8*10=108第一步消耗了第一步消耗了2个高能磷酸键，个高能磷酸键，应为应为108-2=106个高

9、能磷酸键。个高能磷酸键。经过经过7次循环，次循环，产生产生7个个NADH，7FADH2，8分子乙酰分子乙酰COA。n1.1.不饱和脂肪酸不饱和脂肪酸n2.2.奇数碳脂肪酸奇数碳脂肪酸n3.-3.-氧化作用氧化作用n4.-4.-氧化作用氧化作用n5.5.超长脂肪酸链的超长脂肪酸链的-氧化氧化（二）脂肪酸的其它氧化方式（二）脂肪酸的其它氧化方式n1.1.不饱和脂肪酸不饱和脂肪酸比较比较1mol硬脂酸、油酸、亚油酸彻底氧化分硬脂酸、油酸、亚油酸彻底氧化分解释放多少能量解释放多少能量？（1）单不饱和脂肪酸的氧化（油酸为例）单不饱和脂肪酸的氧化（油酸为例）释释放放多多少少能能量量3121mol油酸彻底氧

10、化分解释放多少能量？油酸彻底氧化分解释放多少能量？n硬脂酸氧化释放能量？硬脂酸氧化释放能量？总计总计120moln油酸和硬脂酸氧化过程的区别？油酸和硬脂酸氧化过程的区别？少少1 1次脱氢，因此少次脱氢，因此少1 1个个FADHFADH2 2油酸：油酸：120-1.5=118.5（2）多不饱和脂肪酸的氧化（亚油酸为例）多不饱和脂肪酸的氧化（亚油酸为例）NADPH+H+n亚油酸和油酸氧化过程的区别？亚油酸和油酸氧化过程的区别？n与硬脂酸氧化过程的区别？与硬脂酸氧化过程的区别？n亚油酸：亚油酸：120-1.5-2.5=116？与油酸释放能量相同；但多消耗与油酸释放能量相同；但多消耗1个个NADPH+

11、H+n为什么在反刍动物中丙酸代谢特别重要？为什么在反刍动物中丙酸代谢特别重要？n有个学生只有吃奇数有个学生只有吃奇数C脂肪酸的习惯，后来医生脂肪酸的习惯，后来医生发现他缺乏维生素发现他缺乏维生素B12，因此要他停止这种不良，因此要他停止这种不良习惯。请问医生治疗方案的生化依据是什么？维习惯。请问医生治疗方案的生化依据是什么？维生素生素B12缺乏对脂肪酸代谢造成什么后果？缺乏对脂肪酸代谢造成什么后果？07南南京大学京大学2.奇数奇数C脂肪酸的氧化脂肪酸的氧化n解释为什么对糖的摄入不足的爱斯摩人来说，在解释为什么对糖的摄入不足的爱斯摩人来说，在营养上吃奇数营养上吃奇数C脂肪酸要比吃偶数脂肪酸要比吃

12、偶数C脂肪酸更好一脂肪酸更好一些？些？n两组大鼠进行实验：一组每天喂食正庚酸（两组大鼠进行实验：一组每天喂食正庚酸（7：0）为唯一碳源；二组喂食正辛酸（）为唯一碳源；二组喂食正辛酸（8：0）。一个）。一个月后一组大鼠生长健康，体重增加；二组却因肌月后一组大鼠生长健康，体重增加；二组却因肌肉萎缩而体重减轻。试解释出现差别的原因。肉萎缩而体重减轻。试解释出现差别的原因。09南京大学南京大学n奇数碳脂肪酸可以经丙酸生糖，偶数碳脂肪酸彻底氧化生成的乙酰辅酶A，在动物体内只能氧化或合成脂肪及酮体、胆固醇等。n奇数碳脂肪酸：陆地生物较少，一些植物、海洋生奇数碳脂肪酸：陆地生物较少，一些植物、海洋生物、石油

13、酵母中较多。物、石油酵母中较多。反刍动物瘤胃中发酵产生大量丙酸反刍动物瘤胃中发酵产生大量丙酸2.奇数奇数C脂肪酸的氧化脂肪酸的氧化17个碳直链脂肪酸的氧化个碳直链脂肪酸的氧化（1）-氧化氧化 7乙酰乙酰CoA+丙酰丙酰CoA（2）丙酰）丙酰CoA的代谢的代谢丙酰丙酰-CoA的代谢途径一的代谢途径一D-甲基丙二酰甲基丙二酰CoA琥珀酰琥珀酰CoA丙酰丙酰CoA羧化酶羧化酶5-脱氧腺苷钴胺素脱氧腺苷钴胺素三羧酸三羧酸循环循环ATP、CO2 生物素生物素CoB12L-甲基丙二酰甲基丙二酰CoA消消旋旋酶酶丙酮酸羧丙酮酸羧化支路化支路PEP Pyr 乙酰乙酰CoA糖糖丙酸丙酸硫激酶硫激酶ATPATP、

14、CoASHCoASH丙酸代谢的代谢途径二丙酸代谢的代谢途径二-羟丙酸支路羟丙酸支路途径途径脂酰脂酰COACOA脱脱H H酶酶FAD FADH2烯脂酰烯脂酰COACOA水化酶水化酶H2O水解酶水解酶H2O HSCOA脱氢酶脱氢酶NAD+DADH+H+脱脱氢氢酶酶NADP+CO2+NADPH+H+HSCOA三羧酸三羧酸循环循环n解释为什么对糖的摄入不足的爱斯摩人来说，在营养上吃解释为什么对糖的摄入不足的爱斯摩人来说，在营养上吃奇数奇数C脂肪酸要比吃偶数脂肪酸要比吃偶数C脂肪酸更好一些？脂肪酸更好一些？n两组大鼠进行实验：一组每天喂食正庚酸（两组大鼠进行实验：一组每天喂食正庚酸（7：0）为唯一）为唯

15、一碳源；二组喂食正辛酸（碳源；二组喂食正辛酸（8：0）。一个月后一组大鼠生长）。一个月后一组大鼠生长健康，体重增加；二组却因肌肉萎缩而体重减轻。试解释健康，体重增加；二组却因肌肉萎缩而体重减轻。试解释出现差别的原因。出现差别的原因。09南京大学南京大学丙酰丙酰CoACoA转变为琥珀酰转变为琥珀酰CoACoA有两方面作用：有两方面作用：经糖异生转变为糖补充血糖、也可转变为某些经糖异生转变为糖补充血糖、也可转变为某些氨基酸。氨基酸。回补了回补了TCATCA，保障，保障TCATCA的顺利进行，有利于乙酰的顺利进行，有利于乙酰CoACoA分解释放能量。分解释放能量。v RCH2COOHO2，NADPH

16、+H+单加氧酶单加氧酶Fe2+，抗坏血酸R-CH-COOHOH-（L-羟脂肪酸）羟脂肪酸）NAD+NADH+H+脱脱氢氢酶酶R-C-COOHO=（-酮脂酸）酮脂酸）ATP，NAD+，抗坏血酸脱羧酶脱羧酶RCOOH+CO2（少一个（少一个C原子）原子）-氧化的可能反应历程氧化的可能反应历程3.3.饱和脂肪酸的饱和脂肪酸的-氧化作用氧化作用（1 1）奇数奇数碳脂肪酸的碳脂肪酸的形成形成和和降解降解；（2 2）含甲基的含甲基的支链脂肪酸支链脂肪酸的降解的降解（植烷酸植烷酸）；）；哺乳动物将植物中植醇降解就是通过这种途径而实现的哺乳动物将植物中植醇降解就是通过这种途径而实现的（3 3）过长的脂肪酸（如

17、）过长的脂肪酸（如C C2222、C C2424）的降解（过氧化物酶体）的降解（过氧化物酶体）（4 4）动物中某些脑苷脂和神经节苷脂中的）动物中某些脑苷脂和神经节苷脂中的-羟脂肪酸羟脂肪酸脂肪酸的脂肪酸的a a-氧化作用的意义氧化作用的意义植烷酸的植烷酸的-氧化作用氧化作用植烷酸植烷酸降植烷酸降植烷酸羟化羟化氧化脱羧氧化脱羧脱氢脱氢CO2CHCH3 3(CH(CH2 2)n COO)n COO-HOCHOCH H2 2(CH(CH2 2)n COO)n COO-OHCOHC(CH(CH2 2)n COO)n COO-OOCOOC(CH(CH2 2)n COO)n COO-O O2 2NAD(P

18、)+NAD(P)H+H+NADP+NADPH+H+NAD(P)+NAD(P)H+H+混合功能氧化酶混合功能氧化酶醇酸脱氢酶醇酸脱氢酶醛酸脱氢酶醛酸脱氢酶双向双向-氧化氧化琥珀酰琥珀酰CoACoAn n乙酰乙酰CoACoATCA4.4.脂肪酸的脂肪酸的-氧化途径（肝、植物及细菌）氧化途径（肝、植物及细菌）呼吸链和呼吸链和氧化磷酸化氧化磷酸化（1 1）动动物物肝肝、肾肾细细胞胞的的内内质质网网上上10-1210-12碳碳以以下下的的脂脂肪肪酸酸常常通通过过w w-氧化途径降解氧化途径降解。（2 2）植植物物体体内内在在w w-端端具具有有含含氧氧基基团团（羟羟基基、醛醛基基或或羧羧基基）的的脂脂肪

19、肪酸酸（角角质质层层或或细细胞胞壁壁的的成成分分）大大多多也也是是通通过过w w-氧氧化化作用生成的作用生成的。（3 3）一一些些需需氧氧微微生生物物能能将将烃烃或或脂脂肪肪酸酸迅迅速速降降解解成成水水溶溶性性产产物物，这这种种降降解解过过程程首首先先要要进进行行w w-氧氧化化作作用用，生生成成二二羧羧基基脂脂肪肪酸酸后后再再通通过过-氧氧化化作作用用降降解解，如如海海洋洋中中的的某某些些浮浮游游细细菌菌可可降解海面上的浮油，其氧化速率可高达降解海面上的浮油，其氧化速率可高达0.50.5克克/天天/平方米。平方米。n大于大于18C18C的脂酰的脂酰CoACoA难以进入线粒体进行难以进入线粒体

20、进行-氧化，但可以进入过氧化物氧化，但可以进入过氧化物酶体或乙醛酸循环体进行酶体或乙醛酸循环体进行-氧化。与线粒体中氧化。与线粒体中-氧化十分相似，氧化十分相似，区别区别如下：如下：5.5.超长脂肪酸的超长脂肪酸的-氧化途径氧化途径 线粒体线粒体-氧化氧化 过氧化物酶体或乙醛酸体过氧化物酶体或乙醛酸体进入需要肉碱进入需要肉碱进入需膜上转运蛋白进入需膜上转运蛋白脂酰脂酰CoA脱氢酶脱氢酶脂酰脂酰CoA氧化酶氧化酶FADH2进入呼吸链进入呼吸链FADH2 将将H交给交给O,生成生成H2O2NADH进入呼吸链进入呼吸链NADH和乙酰和乙酰CoA要进入线粒体代谢要进入线粒体代谢过氧化物酶体不能氧化过氧

21、化物酶体不能氧化8个碳以下的脂酰个碳以下的脂酰 CoA，要进入线粒体代谢，需要肉碱的帮助。，要进入线粒体代谢，需要肉碱的帮助。酶不同酶不同乙酰乙酰CoA去向不同去向不同FADH2去向不同去向不同NADH去向不同去向不同（三）乙酰（三）乙酰CoA的代谢结局的代谢结局肌肉细胞肌肉细胞肝脏肝脏脂肪组织脂肪组织氨基酸氨基酸糖糖植物微生物植物微生物（四）酮体的生成和利用（四）酮体的生成和利用n动物肌肉中乙酰动物肌肉中乙酰COACOA可以进入可以进入TCATCA。n动物肝、肾组织（特别是饥饿、禁食、糖尿病）动物肝、肾组织（特别是饥饿、禁食、糖尿病）线粒体内乙酰线粒体内乙酰COACOA进入酮体的合成：进入酮

22、体的合成：1.1.酮体生成的原因酮体生成的原因TCA乙酰乙酰CoAOAA呼吸链呼吸链G酮体的合成酮体的合成脂肪酸脂肪酸2.酮体的生成酮体的生成脂肪酸脂肪酸硫解酶硫解酶乙酰乙酰乙酰乙酰CoA-氧化氧化CoASHHMGCoA合酶合酶CoASH丙酮丙酮-羟丁羟丁酸酸脱氢酶脱氢酶CO2NADH+H+NAD+脱羧酶脱羧酶乙酰乙酸乙酰乙酸HMGCoA裂解酶裂解酶-羟羟-甲基甲基-戊二酸单戊二酸单酰酰CoA（HMGCoA）*乙酰乙酰CoA3.酮体的利用酮体的利用-氧化氧化乙酰乙酸乙酰乙酸脱氢酶脱氢酶NADH+H+NAD+硫解酶硫解酶CoASH乙酰乙酰CoA2-羟丁羟丁酸酸乙酰乙酰乙酰乙酰CoA-酮酯酰酮酯酰

23、CoA转移转移酶酶琥珀酰琥珀酰CoA琥珀酸琥珀酸O O2 2TCA呼吸链和呼吸链和氧化磷酸化氧化磷酸化（琥珀酰（琥珀酰CoA转硫酶）转硫酶）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 酮体生成和利用的特点酮体生成和利用的特点琥珀酰琥珀酰CoACoA转硫酶转硫酶主要存在于主要存在于主要存在于主要存

24、在于心、肾、脑心、肾、脑心、肾、脑心、肾、脑和和和和骨骼肌骨骼肌骨骼肌骨骼肌细胞细胞细胞细胞的线粒体中的线粒体中的线粒体中的线粒体中.酮体在肝脏合成，但肝脏缺乏利用酮体的酶（琥酮体在肝脏合成，但肝脏缺乏利用酮体的酶（琥珀酰珀酰CoACoA转硫酶），不能利用酮体。转硫酶），不能利用酮体。因此因此因此因此酮体生成后进入血液，输送到肝外组织利用。酮体生成后进入血液，输送到肝外组织利用。肝内生酮肝外用肝内生酮肝外用4.酮体生成的生理意义：酮体生成的生理意义：（1 1）在正常情况下，酮体是肝脏输出能源的一种形式（肝）在正常情况下，酮体是肝脏输出能源的一种形式（肝脏向肝外组织提供的第二能源）。脏向肝外组织

25、提供的第二能源）。（2 2）在禁食、饥饿、应激及糖尿病等疾病情况下，心、肾、）在禁食、饥饿、应激及糖尿病等疾病情况下，心、肾、骨骼肌摄取酮体作为重要的替代燃料，为心、脑等重要器骨骼肌摄取酮体作为重要的替代燃料，为心、脑等重要器官提供必要的能源并可防止肌肉蛋白的过多消耗。官提供必要的能源并可防止肌肉蛋白的过多消耗。长期饥饿时，酮体供给脑组织长期饥饿时，酮体供给脑组织505070%70%的能量的能量（3 3）分子小，溶于水，可透过血脑屏障及毛细血管，供应）分子小，溶于水，可透过血脑屏障及毛细血管，供应脑能量所需脑能量所需当肝内产生酮体超过肝外组织氧化酮体的能力时，血中当肝内产生酮体超过肝外组织氧化

26、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。二者酮体蓄积，称为酮血症；尿中有酮体排出，称酮尿症。二者统称为统称为酮体症酮体症(酮症酮症)。酮症可导致代谢性酸中毒，称酮症酸中毒，严重酮症可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。导致人死亡。长期饥饿和糖尿病时，脂肪动员加强，酮体生成增多。长期饥饿和糖尿病时，脂肪动员加强，酮体生成增多。5.酮症及其产生原因：酮症及其产生原因：n为什么说动物奇数脂肪酸（的分解产物）为什么说动物奇数脂肪酸（的分解产物）“既生糖又生既生糖又生酮酮”？简述其分解的主要产物是什么？以及这些产物形？简述其分解的主要产物是什么？以及这些

27、产物形成糖和酮体的过程。成糖和酮体的过程。06上海交大上海交大一个农家的女孩饮食均衡，但仍然表现出轻度的酮症。作一个农家的女孩饮食均衡，但仍然表现出轻度的酮症。作为儿科医生正怀疑她患某些糖代谢先天性酶缺损时，突然为儿科医生正怀疑她患某些糖代谢先天性酶缺损时，突然发现女孩的奇数碳原子脂肪酸的代谢不如偶数碳脂肪酸，发现女孩的奇数碳原子脂肪酸的代谢不如偶数碳脂肪酸，并发现她经常偷吃生鸡蛋。请你对她的症状做出解释。并发现她经常偷吃生鸡蛋。请你对她的症状做出解释。生鸡蛋清中有抗生物素蛋白使生物素失活。而生物素是羧化生鸡蛋清中有抗生物素蛋白使生物素失活。而生物素是羧化酶的辅酶，影响酶的辅酶，影响丙酮酸羧化

28、酶丙酮酸羧化酶和和丙酰丙酰CoA羧化酶羧化酶活性。活性。丙酰丙酰CoA羧化酶是奇数羧化酶是奇数C脂肪酸产物丙酰脂肪酸产物丙酰CoA生成琥珀酰生成琥珀酰CoA所必所必需的，故而会导致奇数需的，故而会导致奇数碳原子脂肪酸的代谢异常。碳原子脂肪酸的代谢异常。丙酮酸羧化酶的产物为丙酮酸羧化酶的产物为OAA，故缺乏辅酶不能回补，故缺乏辅酶不能回补TCA，造成乙酰，造成乙酰CoA不能进入不能进入TCA，而更多进入酮体合成。，而更多进入酮体合成。脂肪是否能将脂肪（净）转变为糖？脂肪是否能将脂肪（净）转变为糖？n区分脂肪降解的不同结构单元区分脂肪降解的不同结构单元n区分生物种类区分生物种类n脂肪降解的不同结构

29、单元：甘油、脂肪酸。脂肪降解的不同结构单元：甘油、脂肪酸。n植物、微生物脂肪酸代谢产生的乙酰植物、微生物脂肪酸代谢产生的乙酰CoA经乙醛经乙醛酸循环异生为糖。区分脂肪的不同结构单元酸循环异生为糖。区分脂肪的不同结构单元n动物体内：甘油是糖异生的前体，可以转变为糖；动物体内：甘油是糖异生的前体，可以转变为糖；脂肪酸能否转变为糖决定于是奇数还是偶数脂肪酸。脂肪酸能否转变为糖决定于是奇数还是偶数脂肪酸。即乙酰即乙酰CoA不能净生成糖，而丙酰不能净生成糖，而丙酰CoA可以。可以。乙酰乙酰CoA不能净生成糖，而丙酰不能净生成糖，而丙酰CoA可以可以关键看有无关键看有无的损失？的损失？第二节第二节 脂肪的

30、合成代谢脂肪的合成代谢一、脂肪酸的合成一、脂肪酸的合成二、二、3-P甘油的来源甘油的来源三、三、三三 酰酰 甘甘 油油 的的 生生 物物 合合 成成一、脂肪酸的合成一、脂肪酸的合成（一）脂肪酸合成的特点（一）脂肪酸合成的特点1.起始物（引物），每次延长起始物（引物），每次延长2C2.短链脂肪酸（动物短链脂肪酸（动物16C）的合成在细胞质中，碳链的延长在）的合成在细胞质中，碳链的延长在内质网或线粒体上。内质网或线粒体上。3.脂肪酸的从头合成的酶组成特殊脂肪酸的从头合成的酶组成特殊4.哺乳动物的缺陷哺乳动物的缺陷（二）软脂酸的从头合成（二）软脂酸的从头合成n经透析过的鸽子肝提取液，若提供经透析过的

31、鸽子肝提取液，若提供Mg2+、ATP、NADPH、HCO3-和柠檬酸，将催化乙酰和柠檬酸，将催化乙酰CoA转变转变为软脂酸。（只考虑本反应）为软脂酸。（只考虑本反应）n（1）如果提供的）如果提供的HCO3-已用已用14C标记，在反应中标记，在反应中是否会出现其他化合物被标记的现象？在合成产是否会出现其他化合物被标记的现象？在合成产物中有无物中有无14C积累。积累。n（2）柠檬酸在反应中起什么作用）柠檬酸在反应中起什么作用n（3）该反应可被抗生物素蛋白抑制，说明什么？）该反应可被抗生物素蛋白抑制，说明什么？丙酮酸丙酮酸草酰乙酸草酰乙酸柠檬酸柠檬酸乙酰乙酰CoA苹果酸苹果酸NADH+H+NAD+N

32、ADP+CO2-NADPH+H+葡萄糖葡萄糖CoAH2OATP(1)(2)柠檬酸丙酮酸循环柠檬酸丙酮酸循环(3)(4)(5)线粒体线粒体基基 质质胞胞 液液乙酰乙酰CoACO2草酰乙酸草酰乙酸ATPCoAADP-Pi-柠檬酸柠檬酸1.1.乙酰乙酰CoACoA的来源和转运的来源和转运（NADPHNADPH的次要来源）的次要来源）线粒体内膜线粒体内膜2.2.丙二酸单酰丙二酸单酰ACPACP的形成：的形成：OCH3C-SCoA 乙酰CoACoA|+HCO3-|OHOOC-CH2-C-S-ACP丙二酸单酰ACPACPACPCoAATPADP+Pi乙酰乙酰CoA CoA 羧化酶羧化酶生物素生物素|OHO

33、OC-CH2-C-S-CoA丙二酸单酰丙二酸单酰CoACoAFA合成的限速步骤合成的限速步骤能量贮存在丙二酸单酰能量贮存在丙二酸单酰CoA中，用于后面的缩合反应中，用于后面的缩合反应 大肠杆菌大肠杆菌（复合体）（复合体）组成：组成：生物素羧化酶（生物素羧化酶（BC）羧基转移酶（羧基转移酶（CT）生物素羧基载体蛋白（生物素羧基载体蛋白（BCCP）乙酰乙酰CoACoA羧化酶羧化酶-FAFA合成的合成的限速酶限速酶 哺乳类和鸟类（二聚体）哺乳类和鸟类（二聚体）组成：组成：生物素羧化酶（生物素羧化酶（BC）羧基转移酶（羧基转移酶（CT）生物素羧基载体蛋白（生物素羧基载体蛋白（BCCP）在动物和高等植物

34、体内，全由多个亚基组成的寡聚酶，在动物和高等植物体内，全由多个亚基组成的寡聚酶，每个亚基兼具上述的三种催化活性，只有当它们聚合程每个亚基兼具上述的三种催化活性，只有当它们聚合程完整的酶后才有活性。完整的酶后才有活性。长链脂酰长链脂酰CoACoA无活性无活性活性活性糖氧化糖氧化柠檬酸柠檬酸乙酰乙酰CoACoA羧化酶的调节羧化酶的调节（动物）（动物）别构调节别构调节：原体和聚合体的转变原体和聚合体的转变 共价修饰：磷酸化失活（与激素敏感的脂肪酶相反）共价修饰：磷酸化失活（与激素敏感的脂肪酶相反）柠檬酸：促进无活性的单体聚合成有活性的全酶，柠檬酸：促进无活性的单体聚合成有活性的全酶，软脂酰软脂酰CO

35、ACOA：促使全酶解体，：促使全酶解体，植物和细菌的乙酰植物和细菌的乙酰CoA不受柠檬酸和共价调节不受柠檬酸和共价调节3.FA合成酶系（合成酶系（6种酶种酶+ACP）不同生物不同生物FAFA合酶合酶的结构的结构（6 6种酶种酶+ACP+ACP）（6 6种酶种酶活活+ACP+ACP）（7 7种酶种酶活活+ACP+ACP）TETE：软脂酰：软脂酰ACP硫酯酶硫酯酶脂肪酸合成酶系结构模式（大肠杆菌）脂肪酸合成酶系结构模式（大肠杆菌）中央巯基中央巯基SHSH外围巯基外围巯基SHSHACPACPv脂酰基载体蛋白（脂酰基载体蛋白（ACP-SHACP-SH）乙酰乙酰CoA:ACPCoA:ACP转移酶转移酶

36、丙二酸单酰丙二酸单酰CoA:ACPCoA:ACP转移酶转移酶-酮脂酰酮脂酰-ACP-ACP合酶合酶 -酮脂酰酮脂酰-ACP-ACP还原酶还原酶-羟脂酰羟脂酰-ACP-ACP脱水酶脱水酶 烯脂酰烯脂酰-ACP-ACP还原酶还原酶 组成组成4-4-磷酸泛酰巯基乙胺磷酸泛酰巯基乙胺酰基载体酰基载体辅酶辅酶A-SHA-SH与与ACP-SHACP-SH比较比较:脂肪酸脂肪酸合成中的酰基载体合成中的酰基载体脂肪酸脂肪酸分解中的酰基载体分解中的酰基载体4.脂肪酸从头合成历程脂肪酸从头合成历程 OR-CS合酶合酶 OCH3CHCSACP|+|OH O R-CH-CH2CSACP R-CH=CH-C-SACP|

37、R-CH-CH2-C-SACP|O O R-C-CH2-CSACP|软软脂脂酸酸合合成成的的反反应应流流程程CH3CO-SHOOCCH2CO-SCH3CHCH2CO-SSHOHSHSHCH3CH=CHCO-SSHSHSH OCH3C-S|SHNADP+NADPHHSCoA乙酰乙酰SCoA 丙二单酰丙二单酰-SCoACoASHNADP+NADPHH H2 2O OCOCO2 2软脂酸软脂酸H H2 2O O进位进位链的延伸链的延伸水解水解 OCH3C-S|SHCH3COCH2CO-SSHCH3CH2CH2CO-SSH丙二酰丙二酰ACPACP装装载载-酮脂酰酮脂酰-ACP-ACP合酶仅合酶仅对对1

38、4C14C及以下脂酰及以下脂酰-ACP-ACP有催化活性。有催化活性。n经透析过的鸽子肝提取液，若提供经透析过的鸽子肝提取液，若提供Mg2+、ATP、NADPH、HCO3-和柠檬酸，将催化乙酰和柠檬酸，将催化乙酰CoA转变转变为软脂酸。（只考虑本反应）为软脂酸。（只考虑本反应）n（1）如果提供的）如果提供的HCO3-已用已用14C标记，在反应中标记，在反应中是否会出现其他化合物被标记的现象？在合成产是否会出现其他化合物被标记的现象？在合成产物中有无物中有无14C积累。积累。n（2）柠檬酸在反应中起什么作用）柠檬酸在反应中起什么作用n（3）该反应可被抗生物素蛋白抑制，说明什么？）该反应可被抗生物

39、素蛋白抑制，说明什么？软脂酸的从头合成与软脂酸的从头合成与氧化比较氧化比较:区别点区别点从头合成从头合成氧化氧化细胞中发生部位细胞中发生部位细胞质细胞质线粒体线粒体酰基载体酰基载体ACP-SHACP-SHCoA-SHCoA-SH二碳片段的加入与裂解方式二碳片段的加入与裂解方式丙二酰单酰丙二酰单酰CoACoA乙酰乙酰CoACoA电子供体或受体电子供体或受体NADPHNADPHFADFAD、NADNAD+酶系酶系FA合酶合酶四种酶四种酶原料转运方式原料转运方式肉毒碱穿梭系统肉毒碱穿梭系统柠檬酸转运系统柠檬酸转运系统羟脂酰化合物的中间构型羟脂酰化合物的中间构型D-D-型型L-L-型型对二氧化碳和柠檬

40、酸的需求对二氧化碳和柠檬酸的需求要求要求不要求不要求能量变化能量变化消耗消耗7 7个个ATPATP和和14NADPH14NADPH产生产生106106个个ATPATP返回分解代谢分解代谢合成代谢合成代谢关键酶关键酶肉毒碱脂酰基转移酶肉毒碱脂酰基转移酶乙酰乙酰CoA羧化酶羧化酶激素引起的共价调激素引起的共价调节节去磷酸化有活性去磷酸化有活性（与激素敏感性脂肪酶相反）（与激素敏感性脂肪酶相反）激素的诱导合成激素的诱导合成胰岛素诱导合成胰岛素诱导合成别构调节别构调节丙二酸单酰丙二酸单酰CoA抑制抑制柠檬酸激活柠檬酸激活底物水平调节底物水平调节肉碱缺乏则抑制肉碱缺乏则抑制产物水平调节产物水平调节终产物

41、软脂酸抑制终产物软脂酸抑制脂肪酸代谢中关键酶的调节脂肪酸代谢中关键酶的调节脂肪酸分解与合成代谢协同受到调节，细胞处于高能量状态脂肪酸分解与合成代谢协同受到调节，细胞处于高能量状态时（碳源丰富、还原力充足），则脂肪酸分解受到抑制。时（碳源丰富、还原力充足），则脂肪酸分解受到抑制。动物的许多细胞不合成脂肪酸，但却有一种动物的许多细胞不合成脂肪酸，但却有一种特异的乙酰特异的乙酰CoACoA羧化酶（羧化酶（ACCACC），与正常小），与正常小鼠相比，缺乏鼠相比，缺乏ACCACC的小鼠能忍受高脂肪食物的小鼠能忍受高脂肪食物而不变胖。这种而不变胖。这种ACCACC的功能可能是什么？的功能可能是什么？乙酰乙

42、酰CoACoA羧化酶（羧化酶（ACCACC）的产物是丙二酸单酰）的产物是丙二酸单酰CoACoA，丙二酸单酰丙二酸单酰CoACoA是脂肪酸氧化分解限速酶肉毒碱脂酰是脂肪酸氧化分解限速酶肉毒碱脂酰基转移酶基转移酶的别构抑制剂。因此缺乏的别构抑制剂。因此缺乏ACCACC的小鼠脂的小鼠脂肪酸氧化速度快，能忍受高脂肪食物而不变胖。肪酸氧化速度快，能忍受高脂肪食物而不变胖。ACC2ACC2的功能是合成丙二酸单酰的功能是合成丙二酸单酰CoACoA抑制肉毒碱脂酰基抑制肉毒碱脂酰基转移酶转移酶，从而控制脂肪酸进入线粒体的速度。，从而控制脂肪酸进入线粒体的速度。OR-CH2CH2CH2CSCoA|O-OOC-CH

43、2CSCoA|OR-CH2CH2CH2CSCoA|O CH3CSCoA|O OR-CH2CH2CH2CSCoA|NADPHNADPH O OR-CH2CH2CH2CSCoA|NADHNADPH OR-CH2CH2CH2CSCoA|OR-CH2CH2CH2CSCoA|动物内质网动物内质网线粒体线粒体几乎是几乎是-氧氧化的逆反应化的逆反应NADPH与脂肪酸的合成与脂肪酸的合成相似，但酶不同相似，但酶不同（三）线粒体和内质网中脂肪酸碳链的延长（三）线粒体和内质网中脂肪酸碳链的延长（1 1）线粒体脂肪酸延长酶系）线粒体脂肪酸延长酶系:延长短链脂肪酸，其过程是延长短链脂肪酸，其过程是-氧化氧化逆过程。产

44、物多为硬脂酸，亦可至逆过程。产物多为硬脂酸，亦可至C24C24或或C26C26（2 2）内质网脂肪酸延长酶系：延长饱和或不饱和长链脂肪酸，）内质网脂肪酸延长酶系：延长饱和或不饱和长链脂肪酸，其中间过程与脂肪酸合成酶体系相似。除脑组织外一般合成其中间过程与脂肪酸合成酶体系相似。除脑组织外一般合成C18C18脂肪酸碳链延长的不同方式脂肪酸碳链延长的不同方式细胞内进行部位细胞内进行部位动物动物 植物植物线粒体线粒体 内质网内质网 叶绿体、前质体叶绿体、前质体 内质网内质网加入的一碳单位加入的一碳单位脂酰基载体脂酰基载体电子供体电子供体乙酰乙酰CoA CoA 丙二酸单酰丙二酸单酰CoA CoA 丙二酸

45、单酰丙二酸单酰CoACoACoA CoA CoACoA ACPACPNAD(P)H NADPH NADPHNAD(P)H NADPH NADPH 不明确不明确动物体内，软脂酸作为前体合成动物体内，软脂酸作为前体合成16C16C以上更长碳链脂肪酸，需活以上更长碳链脂肪酸，需活化成化成脂酰脂酰CoACoA。植物植物延长在胞液中，载体为延长在胞液中，载体为ACP（四）不饱和脂肪酸的合成（四）不饱和脂肪酸的合成1.1.需氧途径需氧途径(植物、动物植物、动物)人体内有人体内有4 4 、5 5 、8 8 、9 9 去饱和酶，属于混合功能去饱和酶，属于混合功能氧化酶，但氧化酶，但1010位以后不可形成双键。

46、位以后不可形成双键。植物可以在植物可以在1010位以后形成双键。位以后形成双键。NADPH+HNADPH+H+NADPNADP+FADFAD2Fe2Fe去饱和酶去饱和酶RCHRCH2 2-CH-CH2 2-RCHRCHCH-CH-2e2e2e2e2e2e2e2eO O2 2+4H+4H+2H2H2 2O O4e4e（黄素蛋白）（黄素蛋白）动：细胞色素动：细胞色素b b5zh5zh植：铁硫蛋白植：铁硫蛋白（四）不饱和脂肪酸的合成（四）不饱和脂肪酸的合成1.1.需氧途径需氧途径(植物、动物植物、动物)2.2.厌氧途径（厌氧微生物）厌氧途径（厌氧微生物）在脂肪酸从头合成的过程中在脂肪酸从头合成的过程

47、中,当生成当生成-羟羟葵酰葵酰-ACP-ACP时，由时，由专一专一的脱水酶的脱水酶催化脱水，生成催化脱水，生成、-烯烯葵酰葵酰-ACP-ACP，继续加入二碳单，继续加入二碳单位，可产生位，可产生单不饱和脂肪酸（不能生成多不饱和脂肪酸）。单不饱和脂肪酸（不能生成多不饱和脂肪酸）。二、二、3-P甘油的来源甘油的来源n原料原料:3-p 甘油甘油+脂酰脂酰-CoA（两者都活化两者都活化）CH2OH C=OCH2O-P-CH2OH HO-CHCH2O-P-CH2OH C=OCH2O-P-3-磷酸甘油脱氢酶磷酸甘油脱氢酶NAD+NADH+H+CH2OH HO-CHCH2OH-ATPADP甘油激酶甘油激酶

48、3-p 甘油1.1.1.1.由糖代谢生成（脂肪细胞、肝）：由糖代谢生成（脂肪细胞、肝）：由糖代谢生成（脂肪细胞、肝）：由糖代谢生成（脂肪细胞、肝）：2.2.2.2.由脂肪分解形成的甘油由脂肪分解形成的甘油由脂肪分解形成的甘油由脂肪分解形成的甘油三、三、三三 酰酰 甘甘 油油 的的 生生 物物 合合 成成1.1.甘油一酯途径甘油一酯途径2.2.甘油磷酸二酯途径甘油磷酸二酯途径肝、肾、脂肪组织等肝、肾、脂肪组织等小肠小肠 1CH2OH 转酰酶转酰酶 CH2OOCR2R1COO2CH R1COOCH 3CH2OH R2COCoA CoA CH2OH2-甘油一酯甘油一酯 1,2-甘油二酯甘油二酯CoA

49、R3COCoA转酰酶转酰酶 CH2OOCR2R1COOCH CH2OOCR3甘油三酯甘油三酯1.1.甘油一酯途径甘油一酯途径 CH2OH 转酰酶转酰酶 CH2OCR1 转酰酶转酰酶 HOCH HOCH CH2 O P R1COCoA CoA CH2O P R2COCoA CoA葡萄糖葡萄糖3-磷酸甘油磷酸甘油 1-脂酰脂酰-3-磷酸甘油磷酸甘油O O CH2OCR1R2COCH O CH2OCR3 甘油三脂甘油三脂O2.2.甘油二酯途径甘油二酯途径 O CH2OCR1 磷脂酸磷酸酶磷脂酸磷酸酶 O CH2OCR1 转酰酶转酰酶 R2COCH R2COCH CH2 O P CH2OH R3COC

50、oA CoA Pi磷脂酸磷脂酸 1,2-甘油二酯甘油二酯OO人体中葡萄糖能变成脂肪吗？人体中葡萄糖能变成脂肪吗？控制脂类物质的摄入，不控制碳水化合物和蛋白的控制脂类物质的摄入，不控制碳水化合物和蛋白的摄入同样会胖。摄入同样会胖。第三节第三节 其它脂类的代谢其它脂类的代谢一、甘油磷脂的降解一、甘油磷脂的降解二、甘油磷脂的合成二、甘油磷脂的合成三、胆固醇的代谢三、胆固醇的代谢一、甘油磷脂的降解一、甘油磷脂的降解 存在于细胞溶酶体、存在于细胞溶酶体、蛇、蜂、蝎毒。产物蛇、蜂、蝎毒。产物为溶血磷脂为溶血磷脂2 2。存在于细胞膜及线粒体膜、蛇、蜂、蝎毒。产物为溶血磷脂存在于细胞膜及线粒体膜、蛇、蜂、蝎毒