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1、第七章第七章 脂类与脂类代谢脂类与脂类代谢本章内容本章内容脂类脂类脂类脂类甘油三酯的分解代谢甘油三酯的分解代谢甘油三酯的分解代谢甘油三酯的分解代谢脂肪的生物合成脂肪的生物合成脂肪的生物合成脂肪的生物合成磷脂的代谢磷脂的代谢磷脂的代谢磷脂的代谢胆固醇的代谢胆固醇的代谢胆固醇的代谢胆固醇的代谢 脂类（脂类（lipidlipid）亦译为脂质或类脂，是一类低溶亦译为脂质或类脂，是一类低溶于水而高溶于非极性溶剂的生物有机分子。其于水而高溶于非极性溶剂的生物有机分子。其化学化学本质本质是脂肪酸和醇所形成的酯类及其衍生物。是脂肪酸和醇所形成的酯类及其衍生物。脂肪酸多为脂肪酸多为4 4碳以上的长链一元羧酸碳以
2、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。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脂类的元素组成主要是C C、H H、O O,有些尚含有些尚含N N、S S、P P。一、定义一、定义:第一节 脂类参见参见P124构成脂类的脂肪酸：构成脂类的脂肪酸：参见表参见表5-1硬脂酸180（脂）油酸181（油）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14-36个碳原子的饱和或不饱和脂肪酸与含16-30个碳原子的一元醇所形成的酯）参见参见P124单纯脂类的衍生物：除了含有脂
3、肪酸和 醇外，还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）参见参见P124 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。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
4、、丝氨酸、甘油丝氨酸、甘油 2.甘油磷脂X=H 磷脂酸磷脂酸（PA）参见表参见表5-2 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 甘油三酯甘油三酯甘油三酯甘油三酯（贮脂）（贮脂）（贮脂）（贮脂）95 95 95 95，（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、皮脂肪组织、皮脂肪组织、皮脂肪组织、皮下结缔组织、下结缔组织、下结缔组织、下结缔组织、大网膜、肠系大网膜、肠系大网膜、肠系大网膜、肠系膜、肾脏周围膜、肾脏周围膜、肾脏周围膜、肾脏周围（脂库）、血（脂库）、血（脂库）、
5、血（脂库）、血浆浆浆浆1.1.1.1.储脂供能储脂供能储脂供能储脂供能2.2.2.2.提供必需脂肪酸提供必需脂肪酸提供必需脂肪酸提供必需脂肪酸3.3.3.3.促进脂溶性维生素吸收促进脂溶性维生素吸收促进脂溶性维生素吸收促进脂溶性维生素吸收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、胆糖酯、胆糖酯、胆糖酯、胆固醇及其固醇及其固醇及其固醇及其酯、磷脂酯、磷脂酯、磷脂酯、磷脂(组织脂）组织脂）组织脂）组织脂）5555（含量（含量（含量（含量相当稳相
6、当稳相当稳相当稳定）定）定）定）动物所有细胞动物所有细胞动物所有细胞动物所有细胞的生物膜、神的生物膜、神的生物膜、神的生物膜、神经、血浆经、血浆经、血浆经、血浆1.1.1.1.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胆固醇可转变成类固醇激胆固醇可转变成类固醇激胆固醇可转变成类固醇激 素、维生素、胆汁酸等素、维生素、胆汁酸等素、维生素、胆汁酸等素、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脂肪（甘油三酯，TG）脂类类脂磷酸甘油酯（PL）鞘磷脂
7、脑苷脂神经节苷脂磷脂糖脂胆固醇（Ch）及其酯（ChE）第二节 甘油三酯的分解代谢参见参见P263一、脂肪的酶促水解脂肪 脂肪酶甘油+脂肪酸CH2OHHCOHCH2OHCH2OHR2-C-O-CHCH2OHO=-H2OR1COOH二酰甘油脂肪酶二酰甘油脂肪酶H2OR2COOH单酰甘油脂肪酶单酰甘油脂肪酶-CH2-O-C-R1R2-C-O-CHCH2-O-C-R3O=O=O=H2OR3COOH三酰甘油脂肪酶三酰甘油脂肪酶O=O=-CH2-O-C-R1R2-C-O-CHCH2OH限速酶限速酶二、甘油的氧化分解与转化 思考：思考：1 1分子的甘油彻底氧化分子的甘油彻底氧化分解放出多少能量分解放出多少能
8、量（形成（形成ATP?)ATP?)22 22 动物的脂肪细胞中动物的脂肪细胞中无甘油激酶，则甘油无甘油激酶，则甘油需要经血液运到肝细需要经血液运到肝细胞中进行氧化分解胞中进行氧化分解.v-氧化作用氧化作用v-氧化作用氧化作用饱和脂肪酸的氧化分解三 脂肪酸的氧化分解 不饱和脂肪酸的氧化分解奇数C原子脂肪酸的氧化分解概念脂肪酸的-氧化作用能量计算(一)饱和脂肪酸的-氧化作用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COA
9、COA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
10、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-羟基羟基-三甲基铵基丁酸三甲基铵基丁酸参见参见P267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
11、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RCOSCoA 肉碱肉碱HSCoA 参见参见P267关键酶关键酶 -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-COSCoA-COSCoA硫解硫解硫硫解解酶酶-2C-2CCHCH3 3-COSCoA-COSCoAHSCoAHSCoA水化水化水水化化酶
12、酶 H H2 2OOR-CHR-CH2 2-CH(OH)-CHCH(OH)-CH2 2-COSCoA-COSCoA-氧化循环的反应过程（2反式烯脂酰反式烯脂酰COA）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线粒体基质线粒体基质内进行；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，反应不可逆不可逆；需要需要FADFAD，NADNAD+，CoACoA为辅助因子；为辅助因子；每循环一次，生
13、成每循环一次，生成一分子一分子FADHFADH2 2，一分子，一分子NADHNADH，一分子乙酰，一分子乙酰CoACoA和一分子减少两个和一分子减少两个碳原子的脂酰碳原子的脂酰CoACoA。脂肪酸-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(+)-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C
14、oA-SH脂酰脂酰CoA合成酶合成酶ATPCoASHAMP PPiH2O呼吸链呼吸链 1.5ATP H2O 呼吸链呼吸链 2.5ATP TCA 1 1分子分子FADHFADH2 2可生成分子可生成分子ATPATP，1 1分子分子NADHNADH可可生成分子生成分子ATPATP，故一次，故一次-氧化氧化循环可生成循环可生成4 4分子分子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1010分子分子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
15、产生氧化分解产生47=28分子分子ATP；8分子乙酰分子乙酰CoA可得可得108=80分子分子ATP；共可得108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106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：4103.饱和脂肪酸的-氧化作用(自学)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
16、称为-氧化氧化。RCHRCH2 2CHCH2 2 C COOH RCHOOH RCH2 2COOH+COOH+C COO2 2参见参见P270vRCH2COOHO2，NADPH+H+单加氧酶单加氧酶Fe2+，抗坏血酸R-CH-COOHOH-（L-羟脂肪酸）NAD+NADH+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 3次次氧化氧化 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
17、脂酰羟脂酰CoA D(-)-羟脂酰羟脂酰CoA D(-)-羟脂酰羟脂酰CoA 表构酶表构酶H2O(二)不饱和脂肪酸的氧化单不饱和脂肪酸的氧化单不饱和脂肪酸的氧化 如油酸如油酸(18C:1)(18C:1)参见参见P268多不饱和脂肪酸的氧化多不饱和脂肪酸的氧化 如亚油酸如亚油酸(18C:2)(18C:2)3D(-)L(+)L-甲基丙二酸单酰甲基丙二酸单酰CoA 消旋酶消旋酶 变位酶变位酶 5-脱氧腺苷钴胺素脱氧腺苷钴胺素 琥珀酰琥珀酰CoA 奇数碳脂肪酸奇数碳脂肪酸CH3CH2COCoA -氧氧化化 丙酰丙酰CoA羧化酶羧化酶（生物素）（生物素）ADP+PiD-甲基丙二酸单酰甲基丙二酸单酰CoA
18、 ATP+CO2经三羧酸循环途径经三羧酸循环途径丙酮酸羧化支路丙酮酸羧化支路糖有氧氧化途径彻底氧化分解糖有氧氧化途径彻底氧化分解(三)奇数碳脂肪酸的氧化参见参见P269脂肪酸在肝中氧化分解所生成的乙酰乙酸(acetoacetate)、-羟丁酸(-hydroxybutyrate)和丙酮(acetone)三种中间代谢产物，统称为酮体(ketonebodies)。四、酮体的生成及利用(自学)参见参见P270-272酮体的分子结构CHCH3CHCOOH OH2D(-)-羟丁酸羟丁酸酮体酮体酮体主要在肝细胞线粒体中生成。酮体生成的原料为乙酰CoA。1酮体的生成(1)(1)两分子乙酰两分子乙酰CoACoA
19、在乙酰乙酰在乙酰乙酰CoACoA硫解酶硫解酶(thiolase)(thiolase)的催化下，缩合生成一分子的催化下，缩合生成一分子乙酰乙酰乙酰乙酰CoACoA。乙酰乙酰乙酰乙酰CoA硫解酶硫解酶2(乙酰乙酰CoA)酮体生成的反应过程(2)(2)乙酰乙酰乙酰乙酰CoACoA再与再与1 1分子乙酰分子乙酰CoACoA缩合，生成缩合，生成HMG-CoAHMG-CoA。HMG-CoAHMG-CoA合酶合酶是酮体生成的关键酶。是酮体生成的关键酶。HMG-CoA合酶合酶*CoASH 限速酶限速酶(3)HMG-CoA(3)HMG-CoA裂解生成裂解生成1 1分子乙酰乙酸和分子乙酰乙酸和1 1分子分子乙酰乙
20、酰CoACoA。HMG-CoA裂解酶裂解酶(4)(4)乙酰乙酸在乙酰乙酸在-羟丁酸脱氢酶羟丁酸脱氢酶的催化下，加氢还的催化下，加氢还原为原为-羟丁酸羟丁酸。-羟丁酸脱氢酶羟丁酸脱氢酶 NAD+NADH+H+(5)(5)乙酰乙酸自发脱羧或由酶催化脱羧生成乙酰乙酸自发脱羧或由酶催化脱羧生成丙丙酮酮。CO2CO2 CoASH CoASH NAD+NADH+H+-羟丁酸羟丁酸脱氢酶脱氢酶HMGCoA 合成酶合成酶乙酰乙酰乙酰乙酰CoA硫解酶硫解酶HMGCoA 裂解酶裂解酶 酮体的生成酮体的生成 -羟羟-甲基戊二酸单酰甲基戊二酸单酰CoA合成酶合成酶 利用酮体的酶有两种：1.琥珀酰CoA转硫酶（主主要要
21、存存在在于于心心、肾肾、脑脑和和骨骨骼骼肌肌细细胞胞的的线线粒粒体体中）中）2.乙酰乙酸硫激酶（主要存在于（主要存在于心、肾、脑细胞心、肾、脑细胞线粒体中）。线粒体中）。2酮体的利用(1)(1)-羟羟丁丁酸酸在在-羟羟丁丁酸酸脱脱氢氢酶酶的的催催化化下下脱脱氢氢，生成生成乙酰乙酸乙酰乙酸。酮体利用的基本过程-羟丁酸脱氢酶羟丁酸脱氢酶 NAD+NADH+H+(2)(2)乙酰乙酸在乙酰乙酸在琥珀酰琥珀酰CoACoA转硫酶转硫酶或或乙酰乙酸硫乙酰乙酸硫激酶激酶的催化下转变为乙酰乙酰的催化下转变为乙酰乙酰CoACoA。琥珀酰琥珀酰CoA转硫酶转硫酶琥珀酰琥珀酰CoA 琥珀酸琥珀酸 乙酰乙酸硫激酶乙酰乙
22、酸硫激酶HSCoA+ATP AMP+PPi(3)(3)乙乙酰酰乙乙酰酰CoACoA在在乙乙酰酰乙乙酰酰CoACoA硫硫解解酶酶的的催催化化下下，裂解为两分子乙酰裂解为两分子乙酰CoACoA。(4)(4)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。解。乙酰乙酰乙酰乙酰CoA硫解酶硫解酶HSCoA 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
23、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当由当由琥珀酰琥珀酰CoACoA转硫酶转硫酶催化进行氧化利用时，催化进行氧化利用时，乙乙酰乙酸酰乙酸可净生成可净生成2424分子分子ATPATP，-羟丁酸羟丁酸可净生成可净生成2727分子分子ATPATP；而由而由乙酰乙酸硫激酶乙酰乙酸硫激酶催化进行氧化利用时，催化进行氧化利用时，乙酰乙酰乙酸乙酸则可净生成则可净生成2222分子分子ATPATP，-羟丁酸羟丁酸可净生可净生成成2525分子分子ATPATP。(1)(1)在正常情况下，酮体是在正常情况下，酮体是肝输出能源肝输出能源的一种的一种重要的形式；重要的形式；(
24、2)(2)在饥饿或疾病情况下，酮体可为心、脑等在饥饿或疾病情况下，酮体可为心、脑等重要器官重要器官提供必要的能源提供必要的能源。3酮体生成及利用的生理意义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后的连接参见参见P272合合成成甘甘油油三三酯酯所所需需的的3-3-磷磷酸酸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）：3-3-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
25、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）参见参见P272来源v线粒体内的丙酮酸氧化脱羧（糖）（糖）v脂肪酸的-氧化v氨基酸的氧化转运v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CoACoAHSCoA+HSCoA+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
26、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+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转运出线粒体参见参见P2
27、73在关键酶在关键酶乙酰乙酰CoACoA羧化酶羧化酶的催化下，将乙酰的催化下，将乙酰CoACoA羧化为丙二酸单酰羧化为丙二酸单酰CoACoA。乙酰乙酰CoA羧化酶羧化酶（生物素）（生物素）*CHCH3 3COSCoA COSCoA ADP+PiADP+PiHCOHCO3 3-+H+H+ATPATPHOOCHOOC-CH-CH2 2-COSCoA-COSCoA 长链脂酰长链脂酰CoA-柠檬酸柠檬酸异柠檬酸异柠檬酸+2丙二酸单酰CoA的合成参见参见P273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
28、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（acylcarrierprotein,ACPacylcarrierprotein,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vv脂酰基载体蛋白脂酰基载体蛋白（ACP-SHACP-SH）ACP-ACP-脂酰基转移酶脂酰基转移酶丙二酸单酰丙二酸单酰CoACoA-ACP-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
29、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还原酶还原酶硫酯酶硫酯酶ACPSH原核生物的脂肪酸合成酶系v 乙酰基转移反应CH3-CSCOA=OCH3-CSACP=OACP-SH 酮脂酰酮脂酰-ACP合酶合酶CH3-CS-合酶=Ov 丙二酸单酰基转移反应COA-SHACP-SHACP脂酰基转移酶脂酰基转移酶HOOC-CH2-CSCOA+ACP-SHHOOC-CH2-CSACPO=丙二酸单酰转移酶丙二酸单酰转移酶HOOC-CH2-CSCOAO=+COA-SH4.反应历程v缩合反应CH3-CS-合酶+=OHOOC-CH2-CSACPO=-酮脂酰酮脂酰-ACP合酶
30、合酶CH3-C-CH2-CSACPO=O=+合酶-SH+CO2v还原反应CH3-C-CH2-CSACPO=O=+NADPH+H+-酮脂酰酮脂酰-ACP还原酶还原酶CH3-CH-CH2-CSACPO-OH=+NADP+D-羟丁酰-ACPv脱水反应CH3-CH-CH2-CSACPO-OH=-C-C=CO-CH3-HHSACP-羟脂酰羟脂酰-ACP脱水酶脱水酶+H2O（2反式丁烯酰反式丁烯酰-ACP,巴豆酰巴豆酰-ACP）v再还原反应-C=CO-CH3HHSACPC-=-32+NADPH+H+-烯脂酰烯脂酰-ACP还原酶还原酶CH3-CH2-CH-CSACPO=+NADP+（丁酰丁酰-ACP）丁酰-
31、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=-酮脂酰酮脂酰-ACP合酶合酶CH3-C-CH2-CSACPO=O=+合酶-SH+CO2由于缩合反应中，-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。软脂酰软脂酰-ACP硫酯酶硫酯酶水解水解ACP+软脂酸（棕榈酸）软脂酸（棕榈酸）释放释放H2O8CH3-CSCOA=O+7ATP+14NADPH+14H+CH3(CH2)14COOH+14NADP+8CoASH+7
32、ADP+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 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
33、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：5.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
34、耗7ATP及14NADPH+H+产生106ATP(软脂酸软脂酸)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、甘油三酯的合成参见参见P277-278Section 4 Metabolism of Phospholipids第四节第四节 磷脂的代谢磷脂的代谢 参见参见P279自学!（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|一、甘油磷脂的
35、代谢体内几种重要的甘油磷脂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-腺苷同腺苷同型半胱氨酸型半胱氨酸3S-腺苷腺苷蛋氨酸蛋氨酸胆碱胆碱乙醇胺乙醇胺ATPADP磷酸胆碱磷酸胆碱胆碱激酶胆碱激酶磷酸乙醇胺磷酸乙醇胺乙醇胺激酶乙醇胺激酶CDP-乙醇胺乙醇胺转胞苷酸酶转胞苷酸酶CDP-胆碱胆碱CTPPPi转胞苷酸酶转胞苷
36、酸酶 甘油二酯甘油二酯CMP磷酸胆碱甘油磷酸胆碱甘油二酯转移酶二酯转移酶磷脂酰胆碱磷脂酰胆碱磷酸乙醇胺甘磷酸乙醇胺甘油二酯转移酶油二酯转移酶磷脂酰乙醇胺磷脂酰乙醇胺磷脂酰肌醇、磷脂酰丝氨酸和心磷脂通过此途径合成。合成过程所需甘油二酯以CDP-甘油二酯的活性形式提供。2CDP-甘油二酯合成途径：磷脂酸磷脂酸磷脂酸磷脂酸转胞苷酸酶转胞苷酸酶CTPCTPPPiPPiCDPCDP-甘油二酯甘油二酯甘油二酯甘油二酯肌醇肌醇肌醇肌醇磷脂酰肌磷脂酰肌醇合成酶醇合成酶CMPCMP磷脂酰肌醇磷脂酰肌醇磷脂酰肌醇磷脂酰肌醇磷脂酰丝氨酸磷脂酰丝氨酸磷脂酰丝氨酸磷脂酰丝氨酸CMPCMP丝氨酸丝氨酸丝氨酸丝氨酸磷脂酰丝
37、氨磷脂酰丝氨 酸合成酶酸合成酶心磷脂心磷脂心磷脂心磷脂CMPCMP心磷脂心磷脂合成酶合成酶磷脂酰甘油磷脂酰甘油磷脂酰甘油磷脂酰甘油CDP-甘油二酯合成途径 A2A2 A1 A1CH2OPOXCHCH2 2OOCOCOR R R”COCOOOCHOHO甘油磷脂的分解靠存在于体内的各种磷脂酶将其甘油磷脂的分解靠存在于体内的各种磷脂酶将其分解为脂肪酸、甘油、磷酸等，然后再进一步降分解为脂肪酸、甘油、磷酸等，然后再进一步降解。解。D C H HH HB1B1 B2B2（三）甘油磷脂的分解代谢第五节 胆固醇的代谢Section 5 Metabolism of CholesterolSection 5 M
38、etabolism of Cholesterol参见参见P280自学!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）。胆固醇胆固醇+卵磷脂卵磷脂胆固醇酯胆固醇酯+溶血卵磷脂溶血卵磷脂 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
39、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（
40、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-CoAreductase)reductase)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
41、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,sterolcarrierprotein,SCPSCP）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本章重点本章重点概念：必需脂肪酸、三酯脂肪酶、酮体概念：必需脂肪酸、三酯脂肪酶、酮体概念：必需脂肪酸、三酯脂肪酶、酮体概念：必需脂肪酸、三酯脂肪酶、酮体脂肪酸脂肪酸脂肪酸脂肪酸-氧化的关键酶和能量计算氧化的关键酶和能量计算氧化的关键酶和能量计算氧化的关键酶和能量计算饱和脂肪酸的从头合成饱和脂肪酸的从头合成饱和脂肪酸的从头合成饱和脂肪酸的从头合成酮体生成的过程，关键酶酮体生成的过程，关键酶胆固醇合成的关键酶胆固醇合成的关键酶胆固醇的转化胆固醇的转化磷脂的合成途径，磷脂酶作用部位磷脂的合成途径，磷脂酶作用部位课课外作外作业业 P P206206思考思考题题 ：2 2、4 4、6 6、7 7