生物化學(xué)：Chapter 7 脂類代謝

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1、生物化學(xué)生物化學(xué) Biochemistry第第 七七 章章脂脂 類類 代代 謝謝Lipid Metabolism內(nèi)容提要：內(nèi)容提要：第一節(jié)第一節(jié) 概述概述第二節(jié)第二節(jié) 脂肪的分解代謝脂肪的分解代謝第三節(jié)第三節(jié) 脂肪的合成代謝脂肪的合成代謝第四節(jié)第四節(jié) 磷脂和膽固醇的代謝磷脂和膽固醇的代謝第五節(jié)第五節(jié) 脂肪代謝的調(diào)節(jié)（自學(xué)）脂肪代謝的調(diào)節(jié)（自學(xué)）第六節(jié)第六節(jié) 血漿脂蛋白代謝血漿脂蛋白代謝 （自學(xué)）（自學(xué)） 一、脂類（一、脂類（lipids）是一類不溶于水而易溶于有機溶劑，并能是一類不溶于水而易溶于有機溶劑，并能為機體利用的有機化合物。為機體利用的有機化合物。脂類脂肪：甘油三酯類脂膽固醇膽固醇酯磷

2、脂糖脂儲能和供能細(xì)胞的膜結(jié)構(gòu)組分第一節(jié)第一節(jié) 概述概述二、脂類的生理功能二、脂類的生理功能（一）脂肪的生理功能（一）脂肪的生理功能1 1、氧化供能：、氧化供能： 脂肪主要的生理功能是氧化供能。脂肪主要的生理功能是氧化供能。1g1g脂肪氧化產(chǎn)生的能脂肪氧化產(chǎn)生的能量約量約37 KJ37 KJ，比糖和蛋白質(zhì)產(chǎn)生的能量多，比糖和蛋白質(zhì)產(chǎn)生的能量多1 1倍以上。倍以上。 2 2、營養(yǎng)作用：、營養(yǎng)作用： 脂肪可協(xié)助脂溶性維生素脂肪可協(xié)助脂溶性維生素A A、D D、E E、K K和胡蘿卜素的吸收。和胡蘿卜素的吸收。 3 3、保護作用：、保護作用： 脂肪組織較為柔軟，存在于器官組織間，使器官與器官脂肪組織較

3、為柔軟，存在于器官組織間，使器官與器官間減少磨擦，保護機體免受損傷。脂肪不易傳熱，故能防止間減少磨擦，保護機體免受損傷。脂肪不易傳熱，故能防止散熱，可維持體溫恒定，還有抵御寒冷的作用。散熱，可維持體溫恒定，還有抵御寒冷的作用。 （二）類脂的生理功能（二）類脂的生理功能1 1、構(gòu)成機體組成成分：、構(gòu)成機體組成成分： 類脂的主要生理功能是作為細(xì)胞膜結(jié)構(gòu)的基本原料，類脂的主要生理功能是作為細(xì)胞膜結(jié)構(gòu)的基本原料，約占細(xì)胞膜重量的約占細(xì)胞膜重量的50%50%左右。左右。 2 2、調(diào)節(jié)代謝：、調(diào)節(jié)代謝： 膜上許多酶的活性與磷脂關(guān)系密切，如細(xì)胞色素膜上許多酶的活性與磷脂關(guān)系密切，如細(xì)胞色素c c還還原酶、葡

4、萄糖原酶、葡萄糖-6-6-磷酸酶、磷酸酶、NaNa+ +-K-K+ +ATPATP酶等均為脂類依賴酶等均為脂類依賴性酶，脫離磷脂此類酶活性下降或完全喪失。性酶，脫離磷脂此類酶活性下降或完全喪失。3 3、營養(yǎng)作用：、營養(yǎng)作用： 膽固醇在體內(nèi)還可轉(zhuǎn)化為膽鹽、維生素膽固醇在體內(nèi)還可轉(zhuǎn)化為膽鹽、維生素D3D3等，幫助脂等，幫助脂類消化及脂溶性維生素的吸收，促進(jìn)小腸對鈣磷的吸收。類消化及脂溶性維生素的吸收，促進(jìn)小腸對鈣磷的吸收。磷脂和膽固醇都是血漿蛋白的成分，參與脂肪的運輸。動磷脂和膽固醇都是血漿蛋白的成分，參與脂肪的運輸。動物長期缺乏必需脂肪酸會發(fā)生營養(yǎng)不良，甚至引起疾病。物長期缺乏必需脂肪酸會發(fā)生營

5、養(yǎng)不良，甚至引起疾病。生物化學(xué)生物化學(xué) Biochemistry常見的脂肪酸常見的脂肪酸 必需脂肪酸必需脂肪酸：機體必需但自身又不能合成或合成機體必需但自身又不能合成或合成量不足，必須從植物油中攝取的脂肪酸叫必需脂量不足，必須從植物油中攝取的脂肪酸叫必需脂肪酸。包括亞油酸、亞麻酸和花生四烯酸。肪酸。包括亞油酸、亞麻酸和花生四烯酸。 脂肪酸飽和脂肪酸軟脂酸（16C）硬脂酸（18C）油酸（18:1）亞油酸（18:2）亞麻酸（18:3）花生四烯酸（20:4）不飽和脂肪酸必需脂肪酸非必需脂肪酸硬脂酸硬脂酸18C18C油酸油酸18:118:1生物化學(xué)生物化學(xué) Biochemistry第第 二二 節(jié)節(jié)脂肪

6、（甘油三酯）的分解代謝脂肪（甘油三酯）的分解代謝Decomposition Metabolism of Triglycerides生物化學(xué)生物化學(xué) Biochemistry甘油三酯甘油三酯(三脂酰甘油三脂酰甘油)結(jié)構(gòu)結(jié)構(gòu)CH2CCH2CR2OHOOOCOR1COR3123Triglyceride (TG) or triacylglycerol (TAG) Glycerol生物化學(xué)生物化學(xué) Biochemistry一、脂肪動員一、脂肪動員二、甘油的轉(zhuǎn)化二、甘油的轉(zhuǎn)化三、脂肪酸的三、脂肪酸的 - -氧化氧化四、脂肪酸的四、脂肪酸的其他氧化方式其他氧化方式五、酮體的生成和利用五、酮體的生成和利用脂肪

7、脂肪的分解代謝的分解代謝生物化學(xué)生物化學(xué) Biochemistry一一 、脂肪動員、脂肪動員 儲存在脂肪細(xì)胞中的脂肪，被脂肪酶逐步儲存在脂肪細(xì)胞中的脂肪，被脂肪酶逐步水解為游離脂肪酸（水解為游離脂肪酸（free fatty acidfree fatty acid，F(xiàn)FAFFA）和甘油，并釋放入血以供其它組織細(xì)）和甘油，并釋放入血以供其它組織細(xì)胞氧化利用，該過程稱為胞氧化利用，該過程稱為脂肪動員脂肪動員。 脂肪脂肪 脂肪酶脂肪酶甘油甘油+脂肪酸（脂肪酸（FFA）CH2-O -C-R1R2-C-O-CHCH2OH-CH2-O -C-R1R2-C-O-CHCH2-O -C-R3O=O=O= H2OR

8、3COOH三酰甘油脂肪酶三酰甘油脂肪酶O=O=-CH2OH HCOHCH2OHCH2OHR2-C-O-CHCH2OHO=-H2OR1COOH二酰甘油脂肪酶二酰甘油脂肪酶H2OR2COOH單酰甘油脂肪酶單酰甘油脂肪酶-第一步為第一步為限速限速步驟，磷酸化的脂肪酶有活性，動物步驟，磷酸化的脂肪酶有活性，動物的脂肪酶存在于的脂肪酶存在于脂肪細(xì)胞脂肪細(xì)胞中，而植物的脂肪酶存在中，而植物的脂肪酶存在脂體、油體及乙醛酸循環(huán)體中。脂體、油體及乙醛酸循環(huán)體中。生物化學(xué)生物化學(xué) Biochemistry 促脂解激素：促脂解激素：胰高血糖素、腎上腺素、去胰高血糖素、腎上腺素、去甲腎上腺素、腎上腺皮質(zhì)激素和甲狀腺素

9、。甲腎上腺素、腎上腺皮質(zhì)激素和甲狀腺素。 抗脂解激素：抗脂解激素：胰島素。胰島素。 在脂肪動員中，脂肪細(xì)胞內(nèi)的在脂肪動員中，脂肪細(xì)胞內(nèi)的甘油三酯甘油三酯脂肪酶是限速酶脂肪酶是限速酶，它受多種激素的調(diào)控，它受多種激素的調(diào)控，因此稱為因此稱為激素敏感型脂肪酶（激素敏感型脂肪酶（HSLHSL）。腎上腺素等受體腺苷酸環(huán)化酶ATPcAMP蛋白激酶A（無活性）蛋白激酶A（活性）TG脂肪酶（無活性）TG脂肪酶- P（活性）TGDGMG甘油脂酸脂酸脂酸G蛋白脂肪動員脂肪動員無活性激無活性激素敏感型素敏感型脂肪酶脂肪酶有活性激有活性激素敏感型素敏感型脂肪酶脂肪酶蛋白激酶蛋白激酶A A甘油三酯甘油三酯游離脂游離脂

10、肪酸肪酸生物化學(xué)生物化學(xué) Biochemistry脂肪動員產(chǎn)物的去向脂肪動員產(chǎn)物的去向 脂肪細(xì)胞及骨骼肌脂肪細(xì)胞及骨骼肌等組織因等組織因甘油激酶甘油激酶活性活性很低，故不能很好利用甘油。很低，故不能很好利用甘油。 甘油直接運至肝、腎、腸等組織。主要在甘油直接運至肝、腎、腸等組織。主要在肝、腎進(jìn)行肝、腎進(jìn)行糖異生糖異生。生物化學(xué)生物化學(xué) Biochemistry二、甘油的轉(zhuǎn)化二、甘油的轉(zhuǎn)化代謝部位：代謝部位： 主要在肝臟及腎臟組織中。主要在肝臟及腎臟組織中。反應(yīng)過程：反應(yīng)過程：甘油甘油激酶ATP ADP -磷酸甘油NAD+NADH+H + -磷酸甘油 脫氫酶磷酸二羥丙酮糖異生肝（肝、腎、腸）糖酵

11、解CH2OHCHCH2HOOHCH2OHCHCH2HOOPCH2OHC=OCH2O-P-生物化學(xué)生物化學(xué) BiochemistryCH2OH HOCHCH2OH- ATPADP+Pi甘油激酶CH2OH HOCHCH2O-P-磷酸酯酶NAD+NADH +H+磷酸甘油脫氫酶CH2OH C=OCH2O-P-異構(gòu)酶磷酸丙糖CHO CHOHCH2O-P-糖異生葡萄糖EMPCH3 C=OCOOH-乙酰CoATCACO2+H2O 糖代謝與脂代謝通過磷酸二羥丙酮聯(lián)系起來。糖代謝與脂代謝通過磷酸二羥丙酮聯(lián)系起來。 動物的脂肪細(xì)胞中無甘油激酶，則甘油需要經(jīng)血液運到動物的脂肪細(xì)胞中無甘油激酶，則甘油需要經(jīng)血液運到

12、肝細(xì)胞中進(jìn)行氧化分解。肝細(xì)胞中進(jìn)行氧化分解。1分子甘油徹底氧化分子甘油徹底氧化分解產(chǎn)生的能量？分解產(chǎn)生的能量？生物化學(xué)生物化學(xué) Biochemistry三三 脂肪酸的氧化分解脂肪酸的氧化分解 飽和脂肪酸的氧化分解飽和脂肪酸的氧化分解 不飽和脂肪酸的氧化分解不飽和脂肪酸的氧化分解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單不飽和脂肪酸的氧化分解單不飽和脂肪酸的氧化分解v多不飽和脂肪酸的氧化分解多不飽和脂肪酸的氧化分解 奇數(shù)奇數(shù)C原子脂肪酸的氧化分解原子脂肪酸的氧化分解CHCH3 3-(CH-(CH2 2) )n n - - CHCH2 2 - - CHCH2 2 -COOH-

13、COOH 生物化學(xué)生物化學(xué) Biochemistry（一）脂肪酸的（一）脂肪酸的 -氧化氧化 部位：部位：大多數(shù)組織（大腦除外），肝及肌肉組織最活躍大多數(shù)組織（大腦除外），肝及肌肉組織最活躍 亞細(xì)胞定位：亞細(xì)胞定位： 細(xì)胞的線粒體內(nèi)細(xì)胞的線粒體內(nèi) 步驟：步驟：脂肪酸的活化脂肪酸的活化脂酰脂酰CoACoA的生成（的生成（線粒體外線粒體外）脂酰脂酰CoACoA進(jìn)入線粒體進(jìn)入線粒體脂?；闹；?- -氧化（氧化（線粒體內(nèi)線粒體內(nèi)）脂酸氧化的能量生成脂酸氧化的能量生成脂肪酸在血中由清脂肪酸在血中由清蛋白運輸。主要由蛋白運輸。主要由心、肝、骨骼肌等心、肝、骨骼肌等攝取利用。攝取利用。1. 脂肪酸的活

14、化脂肪酸的活化脂酰脂酰CoA的生成的生成 在線粒體外細(xì)胞質(zhì)中進(jìn)行在線粒體外細(xì)胞質(zhì)中進(jìn)行 反應(yīng)反應(yīng)不可逆不可逆 消耗消耗2 2個個P P，產(chǎn)生的，產(chǎn)生的PPiPPi立即被焦磷酸酶水解為立即被焦磷酸酶水解為2 2分子無機磷酸，保證反應(yīng)不可逆。分子無機磷酸，保證反應(yīng)不可逆。 + HSCoAacyl-CoA synthetaseMg2+ATPAMP + PPiRCOOFatty acidRCOS CoA acyl-CoA脂酰脂酰CoACoA合成酶合成酶2. 脂酰脂酰CoA進(jìn)入線粒體進(jìn)入線粒體在肉堿（在肉堿（carnitinecarnitine）的協(xié)助下進(jìn)入線粒體，）的協(xié)助下進(jìn)入線粒體，肉堿作為脂?；d

15、體。肉堿作為脂?；d體。生物化學(xué)生物化學(xué) Biochemistry 肉堿脂酰轉(zhuǎn)移酶肉堿脂酰轉(zhuǎn)移酶是限速酶是限速酶，脂酰，脂酰CoACoA進(jìn)入進(jìn)入線粒體是脂酸線粒體是脂酸 - -氧化氧化的主要限速步驟。的主要限速步驟。 肉堿脂酰轉(zhuǎn)移酶肉堿脂酰轉(zhuǎn)移酶的活性的活性受脂肪酸和丙二受脂肪酸和丙二酸單酰酸單酰CoACoA調(diào)控調(diào)控，脂肪酸可以增加其活性，脂肪酸可以增加其活性，而丙二酸單酰而丙二酸單酰CoACoA則競爭性抑制其活性。則競爭性抑制其活性。 1010個個C C以下的活化脂肪酸直接穿過線粒體膜以下的活化脂肪酸直接穿過線粒體膜進(jìn)入線粒體，不經(jīng)此步驟。進(jìn)入線粒體，不經(jīng)此步驟。生物化學(xué)生物化學(xué) Bioch

16、emistry3. 脂肪酸的脂肪酸的 -氧化氧化 脂酸在線粒體內(nèi)進(jìn)行的氧化分解是從脂酰脂酸在線粒體內(nèi)進(jìn)行的氧化分解是從脂酰基羧基端基羧基端 - -碳原子碳原子開始的，故稱為開始的，故稱為 - -氧化。氧化。 脂?；M(jìn)入線粒體基質(zhì)后，從脂?；闹；M(jìn)入線粒體基質(zhì)后，從脂酰基的, - -碳原子開始，進(jìn)行碳原子開始，進(jìn)行脫氫脫氫、加水加水、再脫再脫氫氫及及硫解硫解四步連續(xù)反應(yīng)，脂?；鶖嗔押笊牟竭B續(xù)反應(yīng)，脂?；鶖嗔押笊沙? 1分子分子比原來少比原來少2 2個碳原子個碳原子的脂酰的脂酰CoACoA。RCH2CH2CSCoAORCH=CHCSCoAORCHOHCH2CSCoAORCOCH2CSCoA

17、ORCSCoAOFAD FADH2脂酰CoA脫氫酶脂酰CoA反 -烯酰CoA2H2O-烯酰CoA水化酶2L(+) -羥脂酰CoAL(+) -羥脂酰CoA 脫氫酶NADH+H +-酮脂酰CoA-酮脂酰CoA硫解酶NAD +脂酰CoAHSCoACH3COSCoA乙酰CoA脫氫硫解加水再脫氫生物化學(xué)生物化學(xué) Biochemistry脂酸脂酸 -氧化的四步反應(yīng)：氧化的四步反應(yīng)： 脫氫、加水、再脫氫、硫解脫氫、加水、再脫氫、硫解 第一次脫氫由第一次脫氫由FADFAD接受；接受； 第二次脫氫由第二次脫氫由NADNAD+ +接受。接受。 脂肪酸脂肪酸 - -氧化產(chǎn)物：乙酰氧化產(chǎn)物：乙酰CoACoA生物化學(xué)生

18、物化學(xué) Biochemistry脂肪酸脂肪酸 - -氧化的四個要點：氧化的四個要點： 脂肪酸僅需脂肪酸僅需一次活化一次活化，消耗，消耗1 1個個ATPATP分子分子的的2 2個個高能鍵高能鍵，活化部位在線粒體外；，活化部位在線粒體外； 在線粒體外活化的脂酰在線粒體外活化的脂酰CoACoA需經(jīng)需經(jīng)肉堿肉堿攜帶進(jìn)入攜帶進(jìn)入線粒體；線粒體； 所有脂肪酸所有脂肪酸 - -氧化的酶都是氧化的酶都是線粒體酶線粒體酶； - -氧化過程包括脫氫、加水、再脫氫、硫解氧化過程包括脫氫、加水、再脫氫、硫解4 4個重復(fù)步驟。個重復(fù)步驟。生物化學(xué)生物化學(xué) Biochemistry （二）脂肪酸（二）脂肪酸-氧化氧化的能

19、量生成的能量生成脂肪酸脂肪酸- -氧化本氧化本身并不生成能量。只身并不生成能量。只能生成乙酰能生成乙酰CoACoA和供氫和供氫體，它們必須分別進(jìn)體，它們必須分別進(jìn)入三羧酸循環(huán)和氧化入三羧酸循環(huán)和氧化磷酸化才能生成磷酸化才能生成ATPATP。軟脂酸軟脂酸 16C生物化學(xué)生物化學(xué) Biochemistry軟脂酸軟脂酰CoA -氧化7次8乙酰CoA + 7FA + 7NADH +7H+DH2活化- -2 2TAC琥珀酸氧化呼吸鏈NADH氧化呼吸鏈 以軟脂酸以軟脂酸(16C)為例：為例： 71.5（2）+72.5（3）+810（12）-2 =106（129） ATP 1分子軟脂酸氧化共生成分子軟脂酸氧

20、化共生成106（129）分子）分子ATP。生物化學(xué)生物化學(xué) Biochemistry能能 量量 計計 算算 108ATP第一步消耗了第一步消耗了2個高能磷酸鍵，所以應(yīng)為個高能磷酸鍵，所以應(yīng)為108-2=106，106（129）個個ATP。 當(dāng)軟脂酸氧化時，自由能變化為當(dāng)軟脂酸氧化時，自由能變化為-2340千卡摩爾，千卡摩爾，ATP水解生成水解生成 ADP+Pi時，自由能變化為時，自由能變化為-7.30千卡摩爾。千卡摩爾。o 7.31062340100%33% 所以軟脂酸在所以軟脂酸在-氧化時能量轉(zhuǎn)化率約為氧化時能量轉(zhuǎn)化率約為33% 以以16C的軟脂酸為例的軟脂酸為例o 8乙酰乙酰CoA 徹底氧

21、化徹底氧化 TCA 10ATP 108=80ATPo 7FADH2 1.57=10.5 ATPo 7NADH+H+ 2.57=17.5 ATP生物化學(xué)生物化學(xué) Biochemistry（三）（三）脂肪酸的脂肪酸的其他氧化方式其他氧化方式 1、脂肪酸的、脂肪酸的-氧化氧化 2、脂肪酸的、脂肪酸的氧化氧化 3、單不飽和脂肪酸的氧化、單不飽和脂肪酸的氧化 生物化學(xué)生物化學(xué) Biochemistry1、脂肪酸的、脂肪酸的-氧化氧化ORCH2COOH單加氧酶 O2,NADPH+H +Fe2,抗壞血酸RCHOHCOOHL-羥脂肪酸脂肪酸脫氫酶NAD+NADH+H +RCCOOH-酮脂肪酸脫羧酶ATP,NA

22、D +,抗壞血酸RCOOH少一個碳原子的脂肪酸+CO2 最早在植物線粒體內(nèi)發(fā)現(xiàn)，后來證實在動物腦和肝最早在植物線粒體內(nèi)發(fā)現(xiàn)，后來證實在動物腦和肝細(xì)胞也存在。細(xì)胞也存在。2、脂肪酸的、脂肪酸的氧化氧化 首先從烴基末端碳原子即首先從烴基末端碳原子即碳原子上被氧碳原子上被氧化生成化生成,二羧酸，稱為二羧酸，稱為氧化。氧化。 氧化涉及末端甲基的羥基化，形成一級氧化涉及末端甲基的羥基化，形成一級醇，并繼而氧化成醛，再轉(zhuǎn)化成羧酸等步驟。生醇，并繼而氧化成醛，再轉(zhuǎn)化成羧酸等步驟。生成的二羧酸再從兩端進(jìn)行成的二羧酸再從兩端進(jìn)行氧化。氧化。 目前目前氧化酶系可以用來清除海水表面的大氧化酶系可以用來清除海水表面的

23、大量石油。這對清除海面石油污染無疑會起重要作量石油。這對清除海面石油污染無疑會起重要作用。用。 生物化學(xué)生物化學(xué) Biochemistry反反 應(yīng)應(yīng) 歷歷 程程v CH3 ( CH2 )n COOHNADPH+H+NADP+混合功能氧化酶HOCH2 ( CH2 )n COOHNAD(P)+NAD(P)H+H+醇酸脫氫酶OHC( CH2 )n COOHNAD(P)+NAD(P)H+H+醛酸脫氫酶HOOC ( CH2 )n COOHNADPH+H+NADP+混合功能氧化酶從脂肪酸兩端進(jìn)行從脂肪酸兩端進(jìn)行-氧化（海洋中浮游細(xì)菌降解海面石油），氧化（海洋中浮游細(xì)菌降解海面石油），-氧化加速了脂肪酸的降

24、解速度。氧化加速了脂肪酸的降解速度。3、單不飽和脂肪酸的氧化、單不飽和脂肪酸的氧化 單不飽和脂肪酸比相應(yīng)的飽和脂肪酸多一個雙單不飽和脂肪酸比相應(yīng)的飽和脂肪酸多一個雙鍵。鍵。 天然的不飽和脂肪酸的雙鍵為順式，而生物天然的不飽和脂肪酸的雙鍵為順式，而生物體內(nèi)催化的反應(yīng)是反式結(jié)構(gòu)，必須將順式轉(zhuǎn)變?yōu)轶w內(nèi)催化的反應(yīng)是反式結(jié)構(gòu)，必須將順式轉(zhuǎn)變?yōu)榉词浇Y(jié)構(gòu)才能進(jìn)行。反式結(jié)構(gòu)才能進(jìn)行。 需要需要33順順22反烯脂酰反烯脂酰CoACoA異構(gòu)酶改變雙鍵異構(gòu)酶改變雙鍵位置和順反構(gòu)型，以適于烯脂酰輔酶位置和順反構(gòu)型，以適于烯脂酰輔酶A A水合酶的要水合酶的要求，隨后按照求，隨后按照-氧化過程繼續(xù)氧化。氧化過程繼續(xù)氧化。

25、 單不飽和脂肪酸的氧化反應(yīng)單不飽和脂肪酸的氧化反應(yīng)（單個雙鍵，油酸）（單個雙鍵，油酸）3-順-十二烯脂酰CoA OCH3(CH2 )7CH2C=C-C-SCoAHH-=HCH3(CH2 )7C=CCH2(CH2 )6C-SCoA-H O油酰CoA(18:1,9 ) -=3次-氧化 3CH3-CSCoAO=3 2 1- OCH3(CH2 )7C=CCH2C-SCoAHH-3順- 2反烯脂酰CoA 異構(gòu)酶異構(gòu)酶（-氧化中無）=-3 2 12-反-十二烯脂酰CoA 生物化學(xué)生物化學(xué) Biochemistry烯脂酰CoA 水化酶 OCH3(CH2 )7CH2C-CH2-C-SCoAH-=OH-再進(jìn)行5

26、次-氧化6CH3-C-SCoA O=（四）丙酸和丙酰（四）丙酸和丙酰CoA的氧化的氧化 奇數(shù)奇數(shù)C C原子的脂肪酸氧化生成原子的脂肪酸氧化生成丙酰丙酰-CoA-CoA 經(jīng)經(jīng) - -羧化酶及異構(gòu)酶的作用轉(zhuǎn)變?yōu)殓牾ｔ然讣爱悩?gòu)酶的作用轉(zhuǎn)變?yōu)殓牾oACoA，再經(jīng)三，再經(jīng)三羧酸循環(huán)進(jìn)行代謝。羧酸循環(huán)進(jìn)行代謝。丙酰丙酰CoACoA琥珀琥珀酰酰CoACoA生物化學(xué)生物化學(xué) Biochemistry丙酸的來源丙酸的來源 反芻動物胃中碳水化合物酵解產(chǎn)生大量丙酸反芻動物胃中碳水化合物酵解產(chǎn)生大量丙酸 某些氨基酸降解（如某些氨基酸降解（如Val Ile）產(chǎn)生丙酸）產(chǎn)生丙酸 脂肪酸的降解脂肪酸的降解生物化學(xué)生

27、物化學(xué) Biochemistry四、酮體的生成和利用四、酮體的生成和利用酮體（酮體（acetone bodyacetone body）是脂肪酸在肝分解氧化）是脂肪酸在肝分解氧化時特有的中間代謝產(chǎn)物。是時特有的中間代謝產(chǎn)物。是乙酰乙酸乙酰乙酸（30%30%）、）、 - -羥丁酸羥丁酸（70%70%）和）和丙酮丙酮（微量）三者的統(tǒng)稱。（微量）三者的統(tǒng)稱。1. 酮體的生成酮體的生成 部位：部位：肝線粒體肝線粒體 原料：原料：乙酰乙酰CoACoA，主要來自，主要來自脂肪酸的脂肪酸的 - -氧化。氧化。 關(guān)鍵酶：關(guān)鍵酶：HMG CoAHMG CoA合成酶（限速酶）合成酶（限速酶）2CH3COSCoA硫解

28、酶HSCoAHMG-CoA合酶 HSCoAHMG-CoA乙酰CoA裂解酶乙酰乙酸NAD+NADH+H+-羥丁酸脫氫酶-羥丁酸CO2丙酮CH3COCH2COSCoACH3COSCoAHOOCCH2-C-CH2COSCoAOHCH3CH3COCH2COOHCH3COCH3CH3CHOHCH2COOH酮體乙酰乙酰CoA乙酰CoA羥甲基戊二酸單酰羥甲基戊二酸單酰CoACoA具體過程：具體過程：2. 2. 酮體的利用酮體的利用乙酰乙酰乙酰乙酰CoACoA硫解酶硫解酶轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)移移酶酶琥珀酰琥珀酰CoACoASH -氧化氧化乙酰乙酸乙酰乙酸脫氫酶脫氫酶NADH+H+NAD+乙酰乙酰CoACoA2 -羥丁羥丁酸酸

29、琥珀酸琥珀酸 肝外組織利用肝外組織利用（肝中缺乏利用酮體的酶）（肝中缺乏利用酮體的酶） 骨骼肌、心肌、腎、腦組織骨骼肌、心肌、腎、腦組織TCATCA氧化供能氧化供能1. 1. 脂肪酸可以在體內(nèi)的大多數(shù)組織氧化（大腦除外）脂肪酸可以在體內(nèi)的大多數(shù)組織氧化（大腦除外），以肝臟和肌，以肝臟和肌肉最為活躍；而肉最為活躍；而酮體則只能在肝臟中產(chǎn)生酮體則只能在肝臟中產(chǎn)生；2. 2. 肝臟本身不能利用酮體肝臟本身不能利用酮體，酮體的去路有進(jìn)入腎然后在尿中排除；，酮體的去路有進(jìn)入腎然后在尿中排除；或者進(jìn)入肺，轉(zhuǎn)化成丙酮呼出；或者進(jìn)入肝外組織（如肌肉），重新或者進(jìn)入肺，轉(zhuǎn)化成丙酮呼出；或者進(jìn)入肝外組織（如肌肉）

30、，重新產(chǎn)生乙酰產(chǎn)生乙酰CoACoA，進(jìn)入，進(jìn)入TCATCA氧化供能。氧化供能。生物化學(xué)生物化學(xué) Biochemistry3. 酮體生成的生理意義酮體生成的生理意義 酮體是肝臟輸出能源物質(zhì)的一種形式。在長期饑餓酮體是肝臟輸出能源物質(zhì)的一種形式。在長期饑餓時，是腦和肌肉的主要能源物質(zhì)。特別是大腦，不時，是腦和肌肉的主要能源物質(zhì)。特別是大腦，不能氧化脂肪酸，卻能利用酮體。能氧化脂肪酸，卻能利用酮體。 正常血酮體含量為正常血酮體含量為0.030.030.5mmol/L0.5mmol/L，可以被及時，可以被及時利用。在長期饑餓、糖尿病或供糖不足情況下，脂利用。在長期饑餓、糖尿病或供糖不足情況下，脂肪動員

31、加強，酮體生成增加。若肝內(nèi)生成酮體超過肪動員加強，酮體生成增加。若肝內(nèi)生成酮體超過肝外利用能力時，會導(dǎo)致血中酮體升高，會導(dǎo)致酸肝外利用能力時，會導(dǎo)致血中酮體升高，會導(dǎo)致酸中毒。中毒。H2CCOO-COCOO-H2CCOO-CHOCOO-CH2COO-NADCH2COOHCH2COOHCCOO-CH2COO-HOHCHHHOCCOO-COO-CH2COO-SCoACH3COCoA-SHNADH+HCOCOHOHSCoACH3CO檸檬酸檸檬酸異檸檬酸異檸檬酸琥珀酸琥珀酸乙醛酸乙醛酸蘋果酸蘋果酸草酰乙酸草酰乙酸（一）乙醛酸循環(huán)反應(yīng)（一）乙醛酸循環(huán)反應(yīng)五、乙醛酸循環(huán)五、乙醛酸循環(huán)脂肪轉(zhuǎn)變?yōu)樘堑谋亟?jīng)途徑

32、脂肪轉(zhuǎn)變?yōu)樘堑谋亟?jīng)途徑生物化學(xué)生物化學(xué) Biochemistry（二）乙醛酸循環(huán)的總反應(yīng)式（二）乙醛酸循環(huán)的總反應(yīng)式SCoACH3CO2+NAD+CH2COOHCH2COOH+2CoASH+NADH+H+（三）乙醛酸循環(huán)的意義（三）乙醛酸循環(huán)的意義脂肪轉(zhuǎn)變?yōu)樘堑谋亟?jīng)途徑脂肪轉(zhuǎn)變?yōu)樘堑谋亟?jīng)途徑脂肪轉(zhuǎn)變成為糖經(jīng)歷以下代謝途徑脂肪轉(zhuǎn)變成為糖經(jīng)歷以下代謝途徑脂肪酸脂肪酸乙酰乙酰CoACoA琥珀酸琥珀酸葡萄糖葡萄糖脂肪脂肪葡萄糖異生作用葡萄糖異生作用水解水解脂肪酸的脂肪酸的-氧化氧化乙醛酸循環(huán)乙醛酸循環(huán)生物化學(xué)生物化學(xué) Biochemistry第三節(jié)第三節(jié) 甘油三酯的合成代謝甘油三酯的合成代謝 一、磷酸

33、甘油的合成代謝一、磷酸甘油的合成代謝 二、脂肪酸的合成代謝二、脂肪酸的合成代謝 三、甘油三酯的合成代謝三、甘油三酯的合成代謝生物化學(xué)生物化學(xué) Biochemistry一、磷酸甘油的合成代謝一、磷酸甘油的合成代謝二、脂肪酸的合成代謝二、脂肪酸的合成代謝（一）軟脂酸的合成（一）軟脂酸的合成 合成部位：合成部位：肝、腎、腦、肺、乳腺及脂肪等組織的肝、腎、腦、肺、乳腺及脂肪等組織的胞液胞液中。中。肝肝是主是主要場所。要場所。 合成原料：合成原料： 乙酰乙酰CoACoA為主要原料，來自為主要原料，來自糖糖、脂肪酸、酮體和蛋白的分解。、脂肪酸、酮體和蛋白的分解。 NADPHNADPH作為供氫物質(zhì)作為供氫物

34、質(zhì)主要來自磷酸戊糖途徑主要來自磷酸戊糖途徑。 還需還需ATPATP、COCO2 2及及MnMn2+2+等。等。 乙酰乙酰CoACoA在線粒體內(nèi)產(chǎn)生，不能自由跨膜，由在線粒體內(nèi)產(chǎn)生，不能自由跨膜，由檸檬酸檸檬酸- -丙酮酸丙酮酸循環(huán)循環(huán)完成乙酰完成乙酰CoACoA從線粒體到胞液的轉(zhuǎn)移。從線粒體到胞液的轉(zhuǎn)移。1. 乙酰乙酰CoA的轉(zhuǎn)運的轉(zhuǎn)運 檸檬酸檸檬酸丙酮酸循環(huán)丙酮酸循環(huán)乙酰CoA草酰乙酸檸檬酸乙酰CoA草酰乙酸NADH + H+NAD+蘋果酸脫氫酶蘋果酸NADP+NADPH + H+丙酮酸蘋果酸酶CO2蘋果酸檸檬酸ATP檸檬酸裂解酶丙酮酸內(nèi)膜胞液線粒體脂肪酸的合成脂肪酸的合成2. 丙二酸單酰丙

35、二酸單酰CoA的形成的形成v一分子軟脂酸一分子軟脂酸(16C)(16C)合成時，合成時，8 8個個2C2C單位中，單位中，1 1個個為乙酰為乙酰CH3-CSCOA+HCO3-+H+ATP=OHOOC-CH2-CSCOAO=+ADP+Pi丙二酰丙二酰CoA的合成與調(diào)控：的合成與調(diào)控： 乙酰乙酰CoACoA羧化酶羧化酶是脂酸合成的是脂酸合成的限速酶限速酶，此酶經(jīng)磷酸，此酶經(jīng)磷酸化后活性喪失，胰高血糖素和腎上腺素促進(jìn)磷酸化后活性喪失，胰高血糖素和腎上腺素促進(jìn)磷酸化，胰島素則促進(jìn)去磷酸化。化，胰島素則促進(jìn)去磷酸化。乙酰CoA + HCO3-+ H+ATP ADP + PiMn2+乙酰CoA羧化酶 （生

36、物素）丙二酰CoA檸檬酸、異檸檬酸長鏈脂酰CoA胰高血糖素胰島素3. 軟脂酸的合成過程軟脂酸的合成過程 脂肪酸合成酶復(fù)合體：脂肪酸合成酶復(fù)合體：在高等動物，脂肪在高等動物，脂肪酸合成酶系是一個多功能酶的二聚體。每酸合成酶系是一個多功能酶的二聚體。每個亞基含有一種個亞基含有一種?；d體蛋白（?；d體蛋白（ACPACP）的結(jié)的結(jié)構(gòu)域和七種酶的活性部位。構(gòu)域和七種酶的活性部位。 中文名稱中文名稱英文名稱英文名稱縮寫縮寫脂?；d體蛋白脂?；d體蛋白Acyl carrier protein Acyl carrier protein ACPACP乙酰乙酰CoACoA-ACP-ACP乙酰轉(zhuǎn)移酶乙酰轉(zhuǎn)移酶Ac

37、etyl-CoAAcetyl-CoAACP ACP transacetylasetransacetylaseATAT丙二酰丙二酰CoACoA-ACP-ACP轉(zhuǎn)移酶轉(zhuǎn)移酶Malonyl-CoAMalonyl-CoAACP transferaseACP transferaseMTMT-酮脂酰酮脂酰-ACP-ACP合酶合酶-Ketoacyl-KetoacylACP synthaseACP synthaseKSKS-酮脂酰酮脂酰-ACP-ACP還原酶還原酶- Ketoacyl- KetoacylACP reductaseACP reductaseKRKR-羥脂酰羥脂酰-ACP-ACP脫水酶脫水酶-Hy

38、droxyacyl-HydroxyacylACP ACP dehydratasedehydrataseHDHD烯脂酰烯脂酰-ACP-ACP還原酶還原酶EnoylEnoylACP reductaseACP reductaseERER硫酯酶硫酯酶ThioesteraseThioesteraseTETE脂肪酸合成酶復(fù)合體脂肪酸合成酶復(fù)合體脂肪酸合酶系統(tǒng)脂肪酸合酶系統(tǒng)（來自大腸桿菌）（來自大腸桿菌）組成組成v脂酰基載體蛋白脂?；d體蛋白（ACP-SH） 乙酰乙酰CoA-ACP酰基轉(zhuǎn)移酶?；D(zhuǎn)移酶(AT) 丙二酸單酰丙二酸單酰COA- ACP轉(zhuǎn)移酶轉(zhuǎn)移酶(MT) -酮脂酰酮脂酰- ACP合成酶合成酶(K

39、S) -酮脂酰酮脂酰- ACP還原酶還原酶(KR) -羥脂酰羥脂酰- ACP脫水酶脫水酶(HD) 烯脂酰烯脂酰-ACP還原酶還原酶(HR)ACPSH4-4-磷酸泛酰巰基乙胺磷酸泛酰巰基乙胺ACP:ACP: 其其Ser(Ser(絲絲) )殘基上有殘基上有:4-:4-磷酸泛酰巰基乙胺磷酸泛酰巰基乙胺 SHSH脂肪酸合成酶復(fù)合體脂肪酸合成酶復(fù)合體脂酰基載體蛋白脂?；d體蛋白-酮脂酰酮脂酰- - ACPACP合成酶合成酶軟脂酸的合成歷程軟脂酸的合成歷程乙酰基乙?；D(zhuǎn)移轉(zhuǎn)移 OCH3C-S|HSKS乙酰乙酰-ACP-ACP乙酰乙酰CoA-ACPCoA-ACP酰基?；D(zhuǎn)移酶（轉(zhuǎn)移酶（ATAT）-酮脂酰酮脂

40、酰- ACP- ACP合成酶（合成酶（KSKS）（1）乙酰）乙酰-ACP的生成的生成乙酰乙酰- -縮合酶縮合酶轉(zhuǎn)移轉(zhuǎn)移丙二酸單酰丙二酸單酰CoACoA丙二酸單酰丙二酸單酰CoA-ACPCoA-ACP轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)移酶（移酶（MTMT）丙二酸單酰丙二酸單酰ACPACP乙酰乙酰- -縮合酶縮合酶乙酰乙酰- -縮合酶縮合酶（2）丙二酸單酰）丙二酸單酰-ACP的生成的生成（3）縮合反應(yīng)）縮合反應(yīng)縮合縮合-酮脂酰酮脂酰- ACP- ACP合成酶（合成酶（KSKS）-酮脂（?。Ｍǘ。? ACP- ACP丙二酸單酰丙二酸單酰-ACP-ACP乙酰乙酰-縮合酶縮合酶生物化學(xué)生物化學(xué) Biochemistry加氫加

41、氫還原還原（4）第一次還原反應(yīng)）第一次還原反應(yīng)-酮脂（?。Ｍǘ。? ACP- ACP-酮脂酰酮脂酰- ACP- ACP還原酶（還原酶（KRKR）-羥脂（?。Ａu脂（?。? ACP- ACP脫水脫水（5）脫水反應(yīng)）脫水反應(yīng)-羥脂（丁）酰羥脂（?。? ACP- ACP-羥脂酰羥脂酰- ACP- ACP脫水酶（脫水酶（HDHD）,-,-烯脂（丁）酰烯脂（?。? ACP- ACP（6）第二次還原反應(yīng)）第二次還原反應(yīng)再加氫再加氫還原還原,-,-烯脂（?。Ｏ┲ǘ。? ACP- ACP烯脂酰烯脂酰- ACP- ACP還原酶（還原酶（ERER）丁酰丁酰- ACP- ACP長鏈脂酰基長鏈脂酰

42、基轉(zhuǎn)移轉(zhuǎn)移（7）脂?；D(zhuǎn)移）脂?；D(zhuǎn)移丁酰丁酰-ACP-ACP丁酰丁酰- -縮合酶縮合酶接受新的丙二酸接受新的丙二酸單酰單酰-CoA-CoA生物化學(xué)生物化學(xué) Biochemistry丁酰丁酰- -縮合酶縮合酶生物化學(xué)生物化學(xué) BiochemistryKSACP乙酰乙酰- -縮合酶縮合酶乙酰乙酰- -縮合酶縮合酶丙二酸單酰丙二酸單酰ACPACP-酮脂（丁）酰酮脂（?。? ACP- ACP-羥脂（丁）酰羥脂（?。? ACP- ACP,-,-烯脂（丁）酰烯脂（?。? - ACPACP丁酰丁酰- -縮合酶縮合酶丁酰丁酰-ACP-ACPKS ACPv 縮合酶及其催化反應(yīng)縮合酶及其催化反應(yīng)CH3-C

43、S-縮合酶+=O HOOC-CH2-CSACPO=-酮脂酰-ACP合成酶 CH3-C-CH2-CSACPO=O=+合成酶-SH+CO2由于縮合反應(yīng)中，由于縮合反應(yīng)中，-酮脂酰酮脂酰-ACP-ACP合成酶合成酶是對鏈長有是對鏈長有專一性的酶，僅對專一性的酶，僅對14C14C及以下脂酰及以下脂酰-ACP-ACP有催化活性有催化活性，故從頭合成只能合成故從頭合成只能合成16C16C及以下飽和脂酰及以下飽和脂酰-ACP-ACP。軟脂酰軟脂酰-ACP硫酯酶硫酯酶水解水解ACP+軟脂酸（棕櫚酸）軟脂酸（棕櫚酸）釋放釋放H2O生物化學(xué)生物化學(xué) Biochemistry軟脂酸合成的總反應(yīng)式軟脂酸合成的總反應(yīng)式

44、乙酰CoA + 7丙二酰CoA + H+14NADPH + 14軟脂酸 + 7 CO2+ 14 NADP+ 8 HSCoA + 6 H2O1 1分子乙酰分子乙酰CoACoA先后與先后與7 7分子丙二酰分子丙二酰CoACoA在脂酸合成酶在脂酸合成酶系分子上依次重復(fù)進(jìn)行系分子上依次重復(fù)進(jìn)行縮合、還原、脫水和再還原縮合、還原、脫水和再還原的過程。每重復(fù)一次碳鏈延長的過程。每重復(fù)一次碳鏈延長2 2個碳原子。個碳原子。 生物化學(xué)生物化學(xué) Biochemistry 反應(yīng)中所需的反應(yīng)中所需的NADPHNADPH+ +H+H+ +約有約有40%40%來自來自PPPPPP途徑，其余的途徑，其余的60%60%可由

45、可由EMPEMP中生成的中生成的NADH+HNADH+H+ +間接轉(zhuǎn)化提供。間接轉(zhuǎn)化提供。 奇數(shù)碳原子飽和脂肪酸合成奇數(shù)碳原子飽和脂肪酸合成以丙二酸單酰以丙二酸單酰ACPACP為起始物為起始物，加入的二碳也是丙二酸單酰，加入的二碳也是丙二酸單酰ACPACP。軟脂酸的從頭合成與軟脂酸的從頭合成與-氧化的比較氧化的比較區(qū)別要點區(qū)別要點 從頭合成從頭合成 細(xì)胞內(nèi)進(jìn)行部位細(xì)胞內(nèi)進(jìn)行部位 胞液胞液 線粒體線粒體 ?；d體?；d體 ACP-SH COA-SH二碳單位參與或斷裂形式二碳單位參與或斷裂形式 丙二酸單酰丙二酸單酰CoA 乙酰乙酰COA電子供體或受體電子供體或受體 NADPH+H+ FAD, NA

46、D -羥?；虚g物的立體構(gòu)型不同羥?；虚g物的立體構(gòu)型不同 D型型 L型型對對HCO3-和檸檬酸的需求和檸檬酸的需求 需要需要 不需要不需要 所需酶所需酶 7種種 4種種能量需求或放出能量需求或放出 消耗消耗7ATP及及14NADPH+H+ 產(chǎn)生產(chǎn)生129或或106ATP（二）脂肪酸碳鏈的加長（二）脂肪酸碳鏈的加長 對較長碳鏈的脂肪酸合成，是在軟脂酸的基對較長碳鏈的脂肪酸合成，是在軟脂酸的基礎(chǔ)上進(jìn)行加工的，使其碳鏈延長。反應(yīng)部位在礎(chǔ)上進(jìn)行加工的，使其碳鏈延長。反應(yīng)部位在線粒體和內(nèi)質(zhì)網(wǎng)中。線粒體和內(nèi)質(zhì)網(wǎng)中。 在線粒體中碳鏈延長的二碳單位來自于乙酰在線粒體中碳鏈延長的二碳單位來自于乙酰CoACoA

47、，途徑類似于，途徑類似于-氧化逆過程。氧化逆過程。 內(nèi)質(zhì)網(wǎng)中碳鏈的延長過程類似于軟脂酸的合內(nèi)質(zhì)網(wǎng)中碳鏈的延長過程類似于軟脂酸的合成，反應(yīng)過程以丙二酸單酰成，反應(yīng)過程以丙二酸單酰CoACoA為二碳單位的為二碳單位的直接供體。直接供體。生物化學(xué)生物化學(xué) Biochemistry脂肪酸碳鏈延長的不同方式脂肪酸碳鏈延長的不同方式脂肪酸碳鏈延長的不同方式脂肪酸碳鏈延長的不同方式細(xì)胞內(nèi)進(jìn)行部位細(xì)胞內(nèi)進(jìn)行部位動物動物 植物植物線粒體線粒體 內(nèi)質(zhì)網(wǎng)內(nèi)質(zhì)網(wǎng) 葉綠體、前質(zhì)體葉綠體、前質(zhì)體 內(nèi)質(zhì)網(wǎng)內(nèi)質(zhì)網(wǎng)加入的一碳單位加入的一碳單位酯?；d體酯酰基載體電子供體電子供體乙酰乙酰CoA CoA 丙二酸單酰丙二酸單酰CoA

48、 CoA 丙二酸單酰丙二酸單酰CoACoA CoA CoA ACP CoA CoA ACPNAD(P)H NADPH NADPHNAD(P)H NADPH NADPH 不明確不明確生物化學(xué)生物化學(xué) Biochemistry（三）脂肪酸的脫飽和（三）脂肪酸的脫飽和 部位：部位：內(nèi)質(zhì)網(wǎng)內(nèi)質(zhì)網(wǎng) 酶：酶：去飽和酶系去飽和酶系去飽和作用：去飽和作用： 一般首先發(fā)生一般首先發(fā)生在飽和脂肪酸的在飽和脂肪酸的9 9、1010位碳原子位碳原子上生成單不飽和脂肪酸上生成單不飽和脂肪酸，如棕櫚油酸（，如棕櫚油酸（16:1, 16:1, 9 9）、油酸（）、油酸（18:1, 18:1, 9 9）。）。 動物中一般有動

49、物中一般有4 4、5 5、8 8和和9 9去飽和酶，去飽和酶，缺乏缺乏9 9以上的去飽和酶以上的去飽和酶；而植物中則含有；而植物中則含有9 9、1212和和1515去飽和酶。去飽和酶。 該途徑需要該途徑需要氧、氧、NADPHNADPH的參與。的參與。 多烯不飽和脂肪酸由多烯不飽和脂肪酸由C C16:016:0( (軟脂酸軟脂酸) )-2H,-2H,去飽和去飽和C C18:018:0( (硬脂酸硬脂酸) )9-C9-C18:118:1( (油酸油酸) )11-C11-C20:120:16 6，9-C9-C18:218:28 8，11-C11-C20:220:25 5，8 8，11-C11-C20

50、:320:313-C13-C22:122:115-C15-C24:124:19-C9-C16:116:1( (棕櫚油酸棕櫚油酸) )+C+C2 2 延長延長-2H,-2H,去飽和去飽和+C+C2 2 延長延長+C+C2 2 延長延長+C+C2 2 延長延長-2H -2H 去飽和去飽和+C+C2 2 延長延長+C+C2 2 延長延長-2H -2H 去飽和去飽和11-C11-C18:118:1（二十碳三烯酸）（二十碳三烯酸）（二十四碳烯酸）（二十四碳烯酸）內(nèi)質(zhì)網(wǎng)內(nèi)質(zhì)網(wǎng)生物化學(xué)生物化學(xué) Biochemistry三、甘油三酯的合成代謝三、甘油三酯的合成代謝 合成部位：合成部位：肝肝、脂肪組織及小腸。、

51、脂肪組織及小腸。 合成原料：合成原料：3-3-磷酸甘油磷酸甘油主要由糖代謝主要由糖代謝提供，提供，脂酰脂酰CoACoA。 合成基本過程：合成基本過程：甘油一酯途徑甘油一酯途徑甘油二酯途徑甘油二酯途徑（主要）（主要）1. 甘油二酯途徑甘油二酯途徑 肝細(xì)胞、脂肪細(xì)胞主要以肝細(xì)胞、脂肪細(xì)胞主要以糖糖代謝產(chǎn)物為原代謝產(chǎn)物為原料按此途徑合成甘油三酯。料按此途徑合成甘油三酯。CH2OHCHCH2OHO-磷 酸 甘 油P磷 酸 二 羥 丙 酮G（ 肝 、 脂 肪 組 織 ）甘 油（ 肝 、 腎 、 腸 ）甘 油 激 酶ATPADPCH2OC HCH2OOCCCR1R2R3OOOCH2OC HCH2OHOCC

52、 R1R2OOCH2OHC HCH2OHOPCH2OC HCH2OHOCOR1PR1COCoACH2OC HCH2OOCOR1CR2OPR2COCoAR3COCoA HSCoA HSCoA HSCoA甘油二酯甘油三酯脂酰CoA轉(zhuǎn)移酶-磷酸甘油磷脂酸磷脂酸磷酸酶1脂酰-3-磷酸甘油脂酰CoA轉(zhuǎn)移酶脂酰CoA 轉(zhuǎn)移酶H2O Pi生物化學(xué)生物化學(xué) Biochemistry2. 甘油一酯途徑甘油一酯途徑 小腸粘膜細(xì)胞利用消化吸收的甘油一酯作小腸粘膜細(xì)胞利用消化吸收的甘油一酯作為合成甘油三酯的前體，與為合成甘油三酯的前體，與2 2分子脂酰分子脂酰CoACoA合成甘油三酯，稱甘油一酯途徑。合成甘油三酯，稱

53、甘油一酯途徑。 CH2OC HCH2OOCCCR2R1R3OOOCH2OC HCH2OHOCC R2R1OOCH2OHC HCH2OHOCR1O甘油一酯甘油二酯甘油三酯脂酰CoA轉(zhuǎn)移酶R2COCoAHSCoA脂酰CoA轉(zhuǎn)移酶R3COCoAHSCoA甘油一酯途徑甘油一酯途徑生物化學(xué)生物化學(xué) Biochemistry第第 四四 節(jié)節(jié)磷脂和膽固醇的代謝磷脂和膽固醇的代謝Metabolism of Phospholipids and Cholesterols生物化學(xué)生物化學(xué) Biochemistry 含有含有磷酸的脂類磷酸的脂類稱為磷脂，是脂類中稱為磷脂，是脂類中極性極性最大最大的化合物。的化合物。

54、磷脂甘油磷脂（含甘油）：含量最多鞘磷脂（含鞘氨醇）生物化學(xué)生物化學(xué) Biochemistry一、甘油磷脂的代謝一、甘油磷脂的代謝 組成：組成：甘油、脂肪酸、磷酸及含氮化合物甘油、脂肪酸、磷酸及含氮化合物 基本結(jié)構(gòu)：基本結(jié)構(gòu)：CH2OCHCH2OOCCPR1R2OOOOOHX甘油脂?；；衔锷锘瘜W(xué)生物化學(xué) Biochemistry 甘油磷脂第甘油磷脂第2 2位脂酸通常是花生四烯酸。位脂酸通常是花生四烯酸。 甘油磷脂既具有親水性基團，也具有疏水甘油磷脂既具有親水性基團，也具有疏水性基團，是一種兩性化合物。性基團，是一種兩性化合物。 甘油磷脂的功能：甘油磷脂的功能： 構(gòu)成生物膜構(gòu)成生物膜

55、脂質(zhì)雙分子層；脂質(zhì)雙分子層； 作為乳化劑，促進(jìn)脂類的消化吸收與轉(zhuǎn)運。作為乳化劑，促進(jìn)脂類的消化吸收與轉(zhuǎn)運。CH2CHCH2O P OCH2OHOCHOCOR2CH2OCOR1OHHOHOHHHOHHHOHHHOX-OHX取代基取代基甘油磷脂的名稱甘油磷脂的名稱水水H磷脂酸磷脂酸膽堿膽堿CH2CH2N+(CH3)3磷脂酰膽堿磷脂酰膽堿乙醇胺乙醇胺CH2CH2NH3+磷脂酰乙醇胺磷脂酰乙醇胺絲氨酸絲氨酸CH2CHNH2COOH磷脂酰絲氨酸磷脂酰絲氨酸甘油甘油CH2CHOHCH2OH磷脂酰甘油磷脂酰甘油磷脂酰甘油磷脂酰甘油二磷脂酰甘油二磷脂酰甘油肌醇肌醇磷脂酰肌醇磷脂酰肌醇CH2CHCH2O P O

56、CH2OHOCHOCOR2CH2OCOR1OHHOHOHHHOHHHOHHHO甘油磷脂的種類甘油磷脂的種類（一）甘油磷脂的合成代謝（一）甘油磷脂的合成代謝1. 合成部位：合成部位：全身各組織全身各組織內(nèi)質(zhì)網(wǎng)內(nèi)質(zhì)網(wǎng)，肝、腎、，肝、腎、腸最活躍。腸最活躍。2. 合成原料及輔因子：合成原料及輔因子：脂肪酸、甘油：由糖代謝轉(zhuǎn)變而來脂肪酸、甘油：由糖代謝轉(zhuǎn)變而來多不飽和脂酸：從植物油攝取多不飽和脂酸：從植物油攝取磷酸鹽：由磷酸鹽：由ATPATP提供提供含氮化合物：從食物攝取或體內(nèi)合成含氮化合物：從食物攝取或體內(nèi)合成CTPCTP：構(gòu)成活化的中間物：構(gòu)成活化的中間物根據(jù)被根據(jù)被CTPCTP活化的部分不同，可

57、將甘油磷脂的合成活化的部分不同，可將甘油磷脂的合成分為分為甘油二酯合成途徑甘油二酯合成途徑和和CDP-CDP-甘油二酯合成途徑甘油二酯合成途徑。 甘油二酯途徑以甘油二酯途徑以甘油二酯為重要中間產(chǎn)物甘油二酯為重要中間產(chǎn)物，被，被CTPCTP活化的是活化的是膽堿膽堿或或乙醇胺乙醇胺。CDP-CDP-膽堿膽堿和和CDP-CDP-乙醇乙醇胺胺是膽堿和乙醇胺的活性供體形式，合成是膽堿和乙醇胺的活性供體形式，合成腦磷脂腦磷脂和和卵磷脂卵磷脂。 CDP-CDP-甘油二酯途徑中被甘油二酯途徑中被CTPCTP活化的是活化的是甘油二酯甘油二酯，CDP-CDP-甘油二酯是重要的中間產(chǎn)物甘油二酯是重要的中間產(chǎn)物，合成

58、磷脂酰肌醇，合成磷脂酰肌醇和心磷脂。和心磷脂。生物化學(xué)生物化學(xué) Biochemistry3. 合成過程合成過程（1）甘油二酯合成途徑）甘油二酯合成途徑 以以甘油二酯甘油二酯為重要中間產(chǎn)物，被為重要中間產(chǎn)物，被CTPCTP活化活化的是的是膽堿膽堿或或乙醇胺乙醇胺。 CDP-CDP-膽堿膽堿和和CDP-CDP-乙醇胺乙醇胺是膽堿和乙醇胺的是膽堿和乙醇胺的活性供體形式，合成活性供體形式，合成腦磷脂腦磷脂和和卵磷脂卵磷脂。絲氨酸HOCH2CH2NH2HOCH2CH2N+(CH3)3OCH2CH2NH2H2PO3O CH2CH2N+(CH3)3H2PO3O CH2CH2NH2CDPO CH2CH2N+(

59、CH3)3CDPCH CH2OCH2OHOR2COCOR1POOHCH CH2OCH2OOR2COCOR1POOHCH CH2OCH2OOR2COCOR 1乙醇胺磷酸乙醇胺CDP-乙醇胺膽堿磷酸膽堿CDP-膽堿CH2HOCNH2HCOOH甘油二酯腦磷脂卵磷脂CMPCMPCO23S-腺苷甲硫氨酸ATPADPATPADPCTPPPiCTPPPiO CH2CH2N+(CH3)3O CH2CH2NH23S-腺苷甲硫氨酸135467982圖圖8-8 腦磷脂和卵磷脂的合成過程腦磷脂和卵磷脂的合成過程 絲氨酸脫羧酶絲氨酸脫羧酶 甲基轉(zhuǎn)移酶甲基轉(zhuǎn)移酶 乙醇胺激酶乙醇胺激酶 膽堿激酶膽堿激酶 CTP:CTP:磷

60、酸乙醇胺胞苷轉(zhuǎn)移酶磷酸乙醇胺胞苷轉(zhuǎn)移酶 CTP:CTP:磷酸膽堿胞苷轉(zhuǎn)移酶磷酸膽堿胞苷轉(zhuǎn)移酶 磷酸乙醇胺轉(zhuǎn)移酶磷酸乙醇胺轉(zhuǎn)移酶 磷酸膽堿轉(zhuǎn)移酶磷酸膽堿轉(zhuǎn)移酶 甲基轉(zhuǎn)移酶甲基轉(zhuǎn)移酶（2）CDP-甘油二酯合成途徑甘油二酯合成途徑磷脂酸CTPPPiCDP-甘油二酯CMP磷脂酰肌醇二磷脂酰甘油 （心磷脂）磷脂酰絲氨酸肌醇絲氨酸磷脂酰甘油CMPCMP3-磷酸甘油GCTPCTP活化的是甘油二酯活化的是甘油二酯，經(jīng)此途徑合成磷脂酰肌醇、，經(jīng)此途徑合成磷脂酰肌醇、磷脂酰絲氨酸及心磷脂等。磷脂酰絲氨酸及心磷脂等。（二）甘油磷脂的分解代謝（二）甘油磷脂的分解代謝 在各種在各種磷脂酶磷脂酶（phospholipas

61、ephospholipase，PLPL）的作用下催化甘油磷）的作用下催化甘油磷脂水解。生物體內(nèi)的磷脂酶有多種，包括磷脂酶脂水解。生物體內(nèi)的磷脂酶有多種，包括磷脂酶A A1 1，A A2 2，B B1 1，B B2 2，C C，D D等，它們作用的酯鍵不同。等，它們作用的酯鍵不同。CCH2OCHCH2OOCPR1R2OOOOOXA2A1CDCH2OCHCH2HOOCPR1OOOOXB1CH2OHCHCH2OOCPR2OOOOXB2溶血磷脂溶血磷脂1溶血磷脂溶血磷脂2生物化學(xué)生物化學(xué) Biochemistry二、膽固醇代謝二、膽固醇代謝Metabolism of Cholesterols膽固醇膽固

62、醇（cholesterol）結(jié)構(gòu)特點：結(jié)構(gòu)特點： 含有含有27個個C原子原子 5-6位間有雙鍵位間有雙鍵 3位有位有-羥基羥基 10、13位各有位各有1個個-甲基甲基 17位有位有1個個8C原子的飽和原子的飽和烴鏈烴鏈生物化學(xué)生物化學(xué) Biochemistry（一）膽固醇的合成（一）膽固醇的合成1.合成部位：合成部位：主要在肝的胞液及內(nèi)質(zhì)網(wǎng)中。主要在肝的胞液及內(nèi)質(zhì)網(wǎng)中。每天合成量約每天合成量約1g1g。2.合成原料：合成原料： 乙酰乙酰CoACoA：主要來自：主要來自G G、脂肪酸及氨基酸代謝。與脂肪酸合、脂肪酸及氨基酸代謝。與脂肪酸合成類似，乙酰成類似，乙酰CoACoA需經(jīng)過需經(jīng)過檸檬酸檸檬

63、酸丙酮酸循環(huán)丙酮酸循環(huán)進(jìn)入胞液。進(jìn)入胞液。 NADPHNADPH：主要來自磷酸戊糖途徑。：主要來自磷酸戊糖途徑。 ATPATP：主要來自：主要來自G G有氧氧化。有氧氧化。2乙酰CoA乙酰乙酰CoA乙酰CoAHMG CoAHMG CoA 還原酶2NADPH(H+)2NADP+HSCoA甲羥戊酸鯊烯羊毛固醇膽固醇（MVA）3.合成基本過程：合成基本過程：與酮體生成機制相同，但與酮體生成機制相同，但定位不同定位不同，酮體生成的亞細(xì)胞定位，酮體生成的亞細(xì)胞定位在在肝線粒體肝線粒體，而此步反應(yīng)在，而此步反應(yīng)在胞液胞液中中限速限速酶酶聚合聚合加單氧酶、環(huán)化酶加單氧酶、環(huán)化酶氧化、還原、脫羧氧化、還原、脫

64、羧生物化學(xué)生物化學(xué) Biochemistry膽固醇合成的調(diào)節(jié)膽固醇合成的調(diào)節(jié)HMG CoA 還原酶膽固醇MVA膽汁酸饑餓胰高血糖素飽食胰島素甲狀腺素HMG CoA甲羥戊酸甲羥戊酸（二）膽固醇的轉(zhuǎn)化（二）膽固醇的轉(zhuǎn)化1. 膽固醇轉(zhuǎn)變?yōu)槟懝檀嫁D(zhuǎn)變?yōu)槟懼崮懼?初級膽汁酸：在肝臟由膽固醇直接轉(zhuǎn)變生成膽汁初級膽汁酸：在肝臟由膽固醇直接轉(zhuǎn)變生成膽汁酸。包括游離型和結(jié)合型。膽汁酸合成的限速酶酸。包括游離型和結(jié)合型。膽汁酸合成的限速酶是是7-7- - -羥化酶。羥化酶。 次級膽汁酸：初級膽汁酸經(jīng)膽道系統(tǒng)排入腸道，次級膽汁酸：初級膽汁酸經(jīng)膽道系統(tǒng)排入腸道，在腸道細(xì)菌作用下產(chǎn)生次級膽汁酸。在腸道細(xì)菌作用下產(chǎn)生

65、次級膽汁酸。膽固醇分子較大，在體內(nèi)并不被氧化成膽固醇分子較大，在體內(nèi)并不被氧化成COCO2 2和和H H2 2O O，而是轉(zhuǎn)，而是轉(zhuǎn)化成其它物質(zhì)，進(jìn)一步參加體內(nèi)代謝或排除體外。化成其它物質(zhì)，進(jìn)一步參加體內(nèi)代謝或排除體外。膽汁酸種類膽汁酸種類游離型游離型結(jié)合型結(jié)合型初初級級膽酸膽酸甘氨膽酸甘氨膽酸?；悄懰崤；悄懰狴Z脫氧膽酸鵝脫氧膽酸 甘氨鵝脫氧膽酸甘氨鵝脫氧膽酸 ?；蛆Z脫氧膽酸?；蛆Z脫氧膽酸次次級級脫氧膽酸脫氧膽酸甘氨脫氧膽酸甘氨脫氧膽酸?；敲撗跄懰崤；敲撗跄懰崾懰崾懰岣拾笔懰岣拾笔懰崤；鞘懰崤；鞘懰嵊坞x型膽汁酸與甘氨酸或牛磺酸的結(jié)合物游離型膽汁酸與甘氨酸或?；撬岬慕Y(jié)合物膽汁酸的功能

66、：膽汁酸的功能：1）促進(jìn)脂類的消化與吸收）促進(jìn)脂類的消化與吸收 膽汁酸分子內(nèi)部既含有親水性的羥基和羧膽汁酸分子內(nèi)部既含有親水性的羥基和羧基，又含有疏水性的甲基和烴核，所以膽汁酸基，又含有疏水性的甲基和烴核，所以膽汁酸具有親水和疏水兩個側(cè)面，能降低油具有親水和疏水兩個側(cè)面，能降低油/ /水兩相之水兩相之間的表面張力。它作為乳化劑，使疏水的脂類間的表面張力。它作為乳化劑，使疏水的脂類在水中乳化成微小的基團，有利于消化酶的作在水中乳化成微小的基團，有利于消化酶的作用，又有利于吸收。用，又有利于吸收。2）抑制膽汁中膽固醇的析出）抑制膽汁中膽固醇的析出 由于膽固醇難溶于水，膽固醇在膽囊中濃縮由于膽固醇難溶于水，膽固醇在膽囊中濃縮很容易沉淀析出。而膽汁中的膽汁酸鹽與卵磷脂很容易沉淀析出。而膽汁中的膽汁酸鹽與卵磷脂可使膽固醇分散形成許多可溶性微團，使其不易可使膽固醇分散形成許多可溶性微團，使其不易結(jié)晶沉淀。結(jié)晶沉淀。3）膽汁酸的腸肝循環(huán)）膽汁酸的腸肝循環(huán) 腸道吸收的膽汁酸經(jīng)門靜脈回到肝臟，肝細(xì)腸道吸收的膽汁酸經(jīng)門靜脈回到肝臟，肝細(xì)胞將重吸收的游離型膽汁酸重新轉(zhuǎn)變?yōu)榻Y(jié)合型膽胞將重吸收的游離型膽汁酸重新