生物化學(xué)第28章脂肪酸的分解代謝ppt課件

1、第28章 脂肪酸的分解代謝(Fatty acid catabolism)一、脂質(zhì)的消化、吸收和傳送一、脂質(zhì)的消化、吸收和傳送二、脂肪酸的氧化二、脂肪酸的氧化三、不飽和脂肪酸的氧化三、不飽和脂肪酸的氧化四、酮體四、酮體五、磷脂的代謝五、磷脂的代謝六、鞘脂類的代謝六、鞘脂類的代謝七、甾醇的代謝七、甾醇的代謝八、脂肪酸代謝的調(diào)理八、脂肪酸代謝的調(diào)理脂質(zhì)的定義 脂質(zhì)脂質(zhì)lipidlipid也稱為脂類或類脂，是一類低也稱為脂類或類脂，是一類低溶于水而高溶于非極性溶劑的生物有機分子。對溶于水而高溶于非極性溶劑的生物有機分子。對大多數(shù)脂質(zhì)而言，其化學(xué)本質(zhì)是脂肪酸與醇構(gòu)成大多數(shù)脂質(zhì)而言，其化學(xué)本質(zhì)是脂肪酸與醇

2、構(gòu)成的酯類及其衍生物。參與脂質(zhì)組成的脂肪酸多是的酯類及其衍生物。參與脂質(zhì)組成的脂肪酸多是4 4碳以上的長鏈一元羧酸，醇的成分包括甘油、鞘碳以上的長鏈一元羧酸，醇的成分包括甘油、鞘氨醇、高級一元醇及固醇。氨醇、高級一元醇及固醇。脂質(zhì)的分類1. 單純脂質(zhì)單純脂質(zhì)simple lipid單純脂質(zhì)是由脂肪酸和醇構(gòu)成的酯，包括甘油三單純脂質(zhì)是由脂肪酸和醇構(gòu)成的酯，包括甘油三酯和蠟，蠟是長鏈脂肪酸和長鏈醇或固醇構(gòu)成的酯和蠟，蠟是長鏈脂肪酸和長鏈醇或固醇構(gòu)成的酯。酯。2. 復(fù)合脂質(zhì)復(fù)合脂質(zhì)compound lipid復(fù)合脂質(zhì)包括磷脂和糖脂。復(fù)合脂質(zhì)包括磷脂和糖脂。3. 衍生脂質(zhì)衍生脂質(zhì)derived lip

3、id脂肪酸、高級醇、脂肪醛、脂肪胺、烴；脂肪酸、高級醇、脂肪醛、脂肪胺、烴；固醇、膽酸、強心苷、性激素、腎上腺皮質(zhì)激素、固醇、膽酸、強心苷、性激素、腎上腺皮質(zhì)激素、萜及其它萜及其它某些天然存在的脂肪酸飽和飽和脂肪酸脂肪酸系統(tǒng)名系統(tǒng)名不飽和不飽和脂肪酸脂肪酸系統(tǒng)名系統(tǒng)名羊蠟酸羊蠟酸n-癸酸癸酸油酸油酸十八碳十八碳-9-烯酸烯酸月桂酸月桂酸n-十二酸十二酸亞油酸亞油酸十八碳十八碳-9,12-二烯酸二烯酸豆蔻酸豆蔻酸n-十四酸十四酸亞麻酸亞麻酸十八碳十八碳-9,12,15-三烯酸三烯酸棕櫚酸棕櫚酸n-十六酸十六酸亞麻酸亞麻酸十八碳十八碳-6,9,12-三烯酸三烯酸硬脂酸硬脂酸n-十八酸十八酸花生四烯

4、酸花生四烯酸二十碳二十碳-5,8,11,14-四烯酸四烯酸花生酸花生酸n-二十酸二十酸EPA二十碳二十碳-5,8,11,14,17-五烯酸五烯酸山山萮酸萮酸n-二十二酸二十二酸DHA二十二碳二十二碳-4,7,10,13,16,19-六烯酸六烯酸木蠟酸木蠟酸n-二十四酸二十四酸蠟酸蠟酸n-二十六酸二十六酸褐煤酸褐煤酸n-二十八酸二十八酸高等生物對脂肪的需求 脊椎動物從食物中獲得脂肪，發(fā)動儲存在脂肪脊椎動物從食物中獲得脂肪，發(fā)動儲存在脂肪組織中的脂肪，在肝中將過量的食物中的碳水化合組織中的脂肪，在肝中將過量的食物中的碳水化合物轉(zhuǎn)變成脂肪運輸?shù)狡渌M織。對于某些器官來說，物轉(zhuǎn)變成脂肪運輸?shù)狡渌M織。

5、對于某些器官來說，三酰甘油提供了過半的能量需求，特別是在肝、心三酰甘油提供了過半的能量需求，特別是在肝、心和靜息的骨骼肌中。在冬眠的動物和遷徙的鳥中，和靜息的骨骼肌中。在冬眠的動物和遷徙的鳥中，儲存的脂肪實踐上是獨一的能量來源。維管植物在儲存的脂肪實踐上是獨一的能量來源。維管植物在種子萌生時發(fā)動儲存的脂肪，但其它時候不依賴脂種子萌生時發(fā)動儲存的脂肪，但其它時候不依賴脂肪提供能量。肪提供能量。一、脂質(zhì)的消化、吸收和傳送 甘油三酯在人類的飲食脂肪中，以及作為代甘油三酯在人類的飲食脂肪中，以及作為代謝能量的主要儲存方式中約占謝能量的主要儲存方式中約占90%90%。脂肪可完全。脂肪可完全氧化成氧化成C

6、O2CO2和和H2OH2O，由于脂肪分子中絕大部分碳原，由于脂肪分子中絕大部分碳原子和葡萄糖相比，都處于較低的氧化形狀，因此子和葡萄糖相比，都處于較低的氧化形狀，因此脂肪氧化代謝產(chǎn)生的能量按同等分量計算比糖類脂肪氧化代謝產(chǎn)生的能量按同等分量計算比糖類和蛋白質(zhì)要高出和蛋白質(zhì)要高出2 2倍以上。倍以上。 三脂酰甘油的構(gòu)造1軟脂酰軟脂酰2,3二油酰甘油二油酰甘油 當(dāng)當(dāng)3個脂肪酸都是同一種脂肪酸時，稱為簡單個脂肪酸都是同一種脂肪酸時，稱為簡單三脂酰甘油，當(dāng)三脂酰甘油，當(dāng)3個脂肪酸至少有一個不同時，個脂肪酸至少有一個不同時，稱為混合三脂酰甘油。稱為混合三脂酰甘油。 各種脂肪酸的稱號和構(gòu)造見上冊各種脂肪酸

7、的稱號和構(gòu)造見上冊P 83 表表 2-2三脂酰甘油三脂酰甘油三酰甘油三酰甘油甘油三酯甘油三酯脂肪酸構(gòu)造與熔點的關(guān)系通俗名通俗名系統(tǒng)名系統(tǒng)名簡寫符號簡寫符號熔點熔點月桂酸月桂酸n-十二酸十二酸12:044.2軟脂酸軟脂酸n-十六酸十六酸16:063.1花生酸花生酸n-二十酸二十酸20:076.5棕櫚油酸棕櫚油酸十六碳十六碳-9-烯酸（順）烯酸（順）16:19C-0.50.5鱈油酸鱈油酸二十碳二十碳-9-烯酸（順）烯酸（順）20:19C2323.5亞油酸亞油酸十八碳十八碳-9,12-二烯酸（順，順）二烯酸（順，順）18:29C ,12C-5-亞麻酸亞麻酸十八碳十八碳-9,12,15-三烯酸（全順）

8、三烯酸（全順）18:39C,12C,15C-11花生四烯酸花生四烯酸二十碳二十碳-5,8,11,14-四烯酸四烯酸（全順）（全順）20:45C,8C,11C,14C-49EPA二十碳二十碳-5,8,11,14,17-五烯酸五烯酸（全順）（全順）cis （順式）（順式）-54 -53DHA二十二碳二十二碳-4,7,10,13,16,19-六烯六烯酸（全順）酸（全順）trans（反式）（反式）-45.5 -44.1棕櫚酸棕櫚酸不飽和脂肪酸的順反構(gòu)造 棕櫚酸棕櫚酸 硬脂酸硬脂酸 油酸油酸 亞油酸亞油酸 -亞麻酸亞麻酸 花生四烯酸花生四烯酸食物成分含有的能量成成 分分H（kJ/g干重）干重）糖糖 類類

9、16脂脂 肪肪37蛋白質(zhì)蛋白質(zhì)17H=U+PV H=U+PV = Qp恒壓反響熱恒壓反響熱脂肪的乳化 由于三脂酰甘油是水不溶性的，而消化作用的由于三脂酰甘油是水不溶性的，而消化作用的酶卻是水溶性的，因此三脂酰甘油的消化是在脂質(zhì)酶卻是水溶性的，因此三脂酰甘油的消化是在脂質(zhì)水的界面處發(fā)生的。假設(shè)要消化迅速，必需盡量水的界面處發(fā)生的。假設(shè)要消化迅速，必需盡量增大脂質(zhì)水界面的面積。人攝入的脂肪在肝臟分增大脂質(zhì)水界面的面積。人攝入的脂肪在肝臟分泌的膽汁鹽及磷脂酰膽堿等物質(zhì)外表活性劑的泌的膽汁鹽及磷脂酰膽堿等物質(zhì)外表活性劑的作用下，經(jīng)小腸蠕動而乳化，大大地增大了脂質(zhì)作用下，經(jīng)小腸蠕動而乳化，大大地增大了脂

10、質(zhì)水的界面面積，促進了脂肪的消化和吸收水的界面面積，促進了脂肪的消化和吸收 。 膽汁酸的構(gòu)造膽酸膽酸甘氨膽酸甘氨膽酸?；悄懰崤；悄懰嵯镜拿?消化脂肪的酶有胃分泌的胃脂肪酶、胰臟分消化脂肪的酶有胃分泌的胃脂肪酶、胰臟分泌的胰脂肪酶，它們可將三脂酰甘油的脂肪酸水泌的胰脂肪酶，它們可將三脂酰甘油的脂肪酸水解下來。胰脂肪酶與一個稱為輔脂肪酶的小蛋白解下來。胰脂肪酶與一個稱為輔脂肪酶的小蛋白質(zhì)在一同，存在于脂質(zhì)水界面上。胰脂肪酶催質(zhì)在一同，存在于脂質(zhì)水界面上。胰脂肪酶催化化1 1、3 3位脂肪酸的水解，生成位脂肪酸的水解，生成2 2單酰甘油。單酰甘油。胰液中還有酯酶，它催化單酰甘油、膽固醇酯和胰液

11、中還有酯酶，它催化單酰甘油、膽固醇酯和維生素維生素A A的酯水解。另外，胰臟還分泌磷脂酶，的酯水解。另外，胰臟還分泌磷脂酶，它催化磷脂的它催化磷脂的2 2?；?。?；狻?脂肪的消化和吸收 脂肪消化后的產(chǎn)物脂肪酸和脂肪消化后的產(chǎn)物脂肪酸和2 2單酰甘油由小單酰甘油由小腸上皮粘膜細(xì)胞吸收后，又轉(zhuǎn)化為三脂酰甘油，腸上皮粘膜細(xì)胞吸收后，又轉(zhuǎn)化為三脂酰甘油，然后與蛋白質(zhì)一同包裝成乳糜微粒，乳糜微粒釋然后與蛋白質(zhì)一同包裝成乳糜微粒，乳糜微粒釋放到淋巴管中，再進入血液，運送到肌肉和脂肪放到淋巴管中，再進入血液，運送到肌肉和脂肪組織。短的和中等長度的脂肪酸被吸收進入門靜組織。短的和中等長度的脂肪酸被吸收

12、進入門靜脈血液，直接送入肝臟。脈血液，直接送入肝臟。 脂肪的消化與吸收圖解脂肪酸和單酯酰甘油在細(xì)胞中重新合成三酯酰甘油乳糜微粒乳糜微粒乳糜微粒的構(gòu)造Apolipoproteins載脂蛋白載脂蛋白CholesterolPhospholipidsTriacylglycerols and cholesteryl esters脂肪的消化和吸收 在脂肪組織和骨骼肌毛細(xì)血管中，細(xì)胞外的脂在脂肪組織和骨骼肌毛細(xì)血管中，細(xì)胞外的脂蛋白脂肪酶蛋白脂肪酶lipoprotein lipaselipoprotein lipase被載脂蛋白被載脂蛋白apoC-apoC-活化，催化三脂酰甘油水解成脂肪酸和甘活化，催化三脂

13、酰甘油水解成脂肪酸和甘油，產(chǎn)生的脂肪酸由靶組織的細(xì)胞吸收。在肌肉中，油，產(chǎn)生的脂肪酸由靶組織的細(xì)胞吸收。在肌肉中，脂肪酸被氧化以提供能量；在脂肪組織中，它們被脂肪酸被氧化以提供能量；在脂肪組織中，它們被重新合成三脂酰甘油儲存起來被這些組織吸收；甘重新合成三脂酰甘油儲存起來被這些組織吸收；甘油被運送到肝臟和腎臟，轉(zhuǎn)變成二羥丙酮磷酸脫油被運送到肝臟和腎臟，轉(zhuǎn)變成二羥丙酮磷酸脫氫反響，進入糖酵解途徑。氫反響，進入糖酵解途徑。 脂肪的消化和吸收 被去除大多數(shù)三酰甘油的乳糜微粒仍含有膽被去除大多數(shù)三酰甘油的乳糜微粒仍含有膽固醇和載脂蛋白，隨血液運送到肝臟，經(jīng)固醇和載脂蛋白，隨血液運送到肝臟，經(jīng)apoEa

14、poE受受體介導(dǎo)吞入肝細(xì)胞，釋放出其中的膽固醇，殘體體介導(dǎo)吞入肝細(xì)胞，釋放出其中的膽固醇，殘體在溶酶體中降解。三酰甘油或氧化供能，或作為在溶酶體中降解。三酰甘油或氧化供能，或作為酮體合成的前體。當(dāng)食物提供的脂肪酸超越當(dāng)時酮體合成的前體。當(dāng)食物提供的脂肪酸超越當(dāng)時氧化供能及合成酮體所需時，肝臟將它們轉(zhuǎn)變成氧化供能及合成酮體所需時，肝臟將它們轉(zhuǎn)變成三酰甘油，與特異的載脂蛋白組裝成三酰甘油，與特異的載脂蛋白組裝成VLDLVLDL，經(jīng)血，經(jīng)血液運送到脂肪組織貯藏。液運送到脂肪組織貯藏。 脂肪的發(fā)動 中性脂中性脂neutral lipidneutral lipid以脂滴的方式儲存在以脂滴的方式儲存在脂肪

15、細(xì)胞以及合成固醇的腎上腺皮質(zhì)、卵巢、睪脂肪細(xì)胞以及合成固醇的腎上腺皮質(zhì)、卵巢、睪丸細(xì)胞中。脂滴的構(gòu)造是以固醇和三脂酰甘油為丸細(xì)胞中。脂滴的構(gòu)造是以固醇和三脂酰甘油為中心，外面包裹著一層磷脂。脂滴的外表還覆蓋著中心，外面包裹著一層磷脂。脂滴的外表還覆蓋著圍脂滴蛋白圍脂滴蛋白perilipinperilipin，油滴包被蛋白，圍脂素。，油滴包被蛋白，圍脂素。圍脂滴蛋白可以阻止脂滴被不適時地發(fā)動。當(dāng)需求圍脂滴蛋白可以阻止脂滴被不適時地發(fā)動。當(dāng)需求代謝能量的激素信號到達時，儲存在脂肪組織中的代謝能量的激素信號到達時，儲存在脂肪組織中的三脂酰甘油被發(fā)動，運輸?shù)叫枨蟮慕M織骨骼肌、三脂酰甘油被發(fā)動，運輸?shù)叫?/p>

16、求的組織骨骼肌、心臟和腎皮質(zhì)中作為燃料。心臟和腎皮質(zhì)中作為燃料。 脂肪的發(fā)動 腎上腺素和胰高血糖素經(jīng)過細(xì)胞質(zhì)膜上的受體、腎上腺素和胰高血糖素經(jīng)過細(xì)胞質(zhì)膜上的受體、G G蛋白、腺苷酸環(huán)化酶、蛋白激酶蛋白、腺苷酸環(huán)化酶、蛋白激酶A A通路，使圍脂滴通路，使圍脂滴蛋白及激素敏感的脂肪酶磷酸化，磷酸化的圍脂滴蛋白及激素敏感的脂肪酶磷酸化，磷酸化的圍脂滴蛋白引起磷酸化的脂肪酶運動到脂滴外表，催化三蛋白引起磷酸化的脂肪酶運動到脂滴外表，催化三脂酰甘油水解成游離脂肪酸和甘油。激素敏感的脂脂酰甘油水解成游離脂肪酸和甘油。激素敏感的脂肪酶被磷酸化后，活性提高肪酶被磷酸化后，活性提高1-21-2倍，同時在磷酸化的

17、倍，同時在磷酸化的圍脂滴蛋白作用下，活性提高圍脂滴蛋白作用下，活性提高5050倍。圍脂滴蛋白基倍。圍脂滴蛋白基因缺陷的細(xì)胞不能對因缺陷的細(xì)胞不能對cAMPcAMP濃度的添加作出呼應(yīng)，激濃度的添加作出呼應(yīng)，激素敏感的脂肪酶也不能與脂滴結(jié)合。素敏感的脂肪酶也不能與脂滴結(jié)合。 發(fā)動產(chǎn)生的脂肪酸的運輸 脂肪細(xì)胞中的脂肪酸進入血液，與清蛋白非共脂肪細(xì)胞中的脂肪酸進入血液，與清蛋白非共價鍵結(jié)合運輸。清蛋白分子量價鍵結(jié)合運輸。清蛋白分子量6600066000，約占血清總，約占血清總蛋白的蛋白的50%50%，每個清蛋白單體分子結(jié)合多達，每個清蛋白單體分子結(jié)合多達1010個脂個脂肪酸分子。經(jīng)過與可溶性的血清清蛋

18、白結(jié)合，水不肪酸分子。經(jīng)過與可溶性的血清清蛋白結(jié)合，水不溶性的脂肪酸得以經(jīng)血液運輸。到達靶組織后，脂溶性的脂肪酸得以經(jīng)血液運輸。到達靶組織后，脂肪酸與清蛋白解離，進入靶細(xì)胞氧化供能。肪酸與清蛋白解離，進入靶細(xì)胞氧化供能。 脂肪發(fā)動圖解豚鼠脂肪細(xì)胞橫切脂肪細(xì)胞的電鏡掃描照片擬南芥子葉橫切蛋白體蛋白體油體油體脂質(zhì)的運輸方式 簡單的、非酯化的脂肪酸與血清清蛋白及血簡單的、非酯化的脂肪酸與血清清蛋白及血漿中的其他蛋白質(zhì)結(jié)合而轉(zhuǎn)運。漿中的其他蛋白質(zhì)結(jié)合而轉(zhuǎn)運。 磷脂、三脂酰甘油、膽固醇和膽固醇酯是以磷脂、三脂酰甘油、膽固醇和膽固醇酯是以脂蛋白的方式轉(zhuǎn)運的。在機體的各個部位，脂蛋脂蛋白的方式轉(zhuǎn)運的。在機體

19、的各個部位，脂蛋白與特異的受體和酶作用而被吸收和利用。白與特異的受體和酶作用而被吸收和利用。脂蛋白的不同密度 大多數(shù)蛋白質(zhì)的密度為大多數(shù)蛋白質(zhì)的密度為1.31.31.4g/ml1.4g/ml，脂的密度普通為脂的密度普通為0.8g/ml0.8g/ml。脂蛋白的密度取。脂蛋白的密度取決于蛋白質(zhì)和脂質(zhì)的比例，蛋白質(zhì)比例越大決于蛋白質(zhì)和脂質(zhì)的比例，蛋白質(zhì)比例越大那么密度越大。那么密度越大。主要的人血漿脂蛋白的組成和性質(zhì)脂蛋白類別脂蛋白類別密度密度（g /cm3）顆粒直徑顆粒直徑（nm）主要載脂主要載脂蛋白蛋白乳糜微粒（乳糜微粒（chylomicrons)0.920.95100500B-48,A,C,E

20、VLDL（very low density lipoproteins）0.951.0063080B-100,C,EIDL（intermediate-density lipoproteins）1.0061.0192550B-100,ELDL（low-density lipoproteins）1.0191.0631828B-100HDL（high-density lipoproteins）1.0631.21515A-1,A-2,C,E也有些書上將也有些書上將IDL和和LDL合并為合并為LDL，其密度范圍為，其密度范圍為1.006-1.063。人血漿脂蛋白中的載脂蛋白載脂蛋白載脂蛋白分子量分子量存在

21、于脂蛋白的類型存在于脂蛋白的類型（功能）（功能）ApoA-28,331HDLActivates LCAT; interacts with ABC transporterApoA-17,380HDLApoA-44,000Chylomicrons, HDLApoB-48240,000ChylomicronsApoB-100513,000VLDL, LDLBinds to LDL receptorApoC-7,000VLDL, HDLApoC-8,837Chylomicrons, VLDL, HDLActivates lipoprotein lipaseLCAT：卵磷脂：卵磷脂膽固醇?；D(zhuǎn)移酶膽固醇

22、酰基轉(zhuǎn)移酶人血漿脂蛋白中的載脂蛋白續(xù)載脂蛋白載脂蛋白分子量分子量存在于脂蛋白的類型存在于脂蛋白的類型（功能）（功能）ApoC-8,751Chylomicrons, VLDL, HDLInhibits lipoprotein lipaseApoD32,500HDLApoE34,145Chylomicrons, VLDL, HDLTriggers clearance of VLDL and chylomicronremnants各種脂蛋白的大小主要的人血漿脂蛋白的組成和性質(zhì)脂蛋白脂蛋白類別類別組成組成 （%干重）干重）蛋白質(zhì)蛋白質(zhì)膽固醇膽固醇膽固醇酯膽固醇酯磷脂磷脂三酰甘油三酰甘油乳糜微粒乳糜微粒

23、122488485VLDL108141850IDL188222230LDL25940215HDL50317273VLDL的構(gòu)成部位和功能 VLDL VLDL主要在肝臟的內(nèi)質(zhì)網(wǎng)上構(gòu)成，腸中也主要在肝臟的內(nèi)質(zhì)網(wǎng)上構(gòu)成，腸中也有少量構(gòu)成。有少量構(gòu)成。VLDLVLDL在目的部位被脂蛋白脂肪酶在目的部位被脂蛋白脂肪酶作用，將三脂酰甘油水解利用，作用，將三脂酰甘油水解利用，VLDLVLDL逐漸轉(zhuǎn)變逐漸轉(zhuǎn)變成成IDLIDL和和LDLLDL，LDLLDL又前往到肝臟重新加工，或?qū)⒂智巴礁闻K重新加工，或?qū)⒛懝檀嫁D(zhuǎn)運到脂肪組織和腎上腺。膽固醇轉(zhuǎn)運到脂肪組織和腎上腺。LDLLDL似乎是膽似乎是膽固醇和膽固醇酯的主

24、要運輸方式，而乳糜微粒固醇和膽固醇酯的主要運輸方式，而乳糜微粒的主要義務(wù)是運輸三脂酰甘油。的主要義務(wù)是運輸三脂酰甘油。LDL經(jīng)過受體被胞吞入細(xì)胞ACAT: 脂酰脂酰CoA:膽固醇脂?；D(zhuǎn)移酶膽固醇脂酰基轉(zhuǎn)移酶細(xì)胞外表LDL受體的構(gòu)造LDL受體缺陷會導(dǎo)受體缺陷會導(dǎo)致高膽固醇血癥致高膽固醇血癥HDL的構(gòu)成部位和功能 HDL HDL在肝臟和小腸里剛構(gòu)成時，體積小，富含蛋在肝臟和小腸里剛構(gòu)成時，體積小，富含蛋白質(zhì)的顆粒，含有少量的膽固醇，不含膽固醇酯。白質(zhì)的顆粒，含有少量的膽固醇，不含膽固醇酯。它含有卵磷脂它含有卵磷脂膽固醇?；D(zhuǎn)移酶膽固醇酰基轉(zhuǎn)移酶lecithin-lecithin-choleste

25、rol acyl transferasecholesterol acyl transferase，LCATLCAT，催化膽，催化膽固醇酯構(gòu)成。存在于初生固醇酯構(gòu)成。存在于初生HDLHDL外表的外表的LCATLCAT將乳糜微粒將乳糜微粒殘體殘體remnantremnant和和VLDLVLDL殘體中的膽固醇和卵磷脂轉(zhuǎn)殘體中的膽固醇和卵磷脂轉(zhuǎn)變成膽固醇酯，構(gòu)成中心，使得碟狀的初生變成膽固醇酯，構(gòu)成中心，使得碟狀的初生HDLHDL轉(zhuǎn)變轉(zhuǎn)變成成熟的、球狀的成成熟的、球狀的HDLHDL顆粒。這個富含膽固醇的脂蛋顆粒。這個富含膽固醇的脂蛋白回到肝臟，卸下膽固醇，其中一些膽固醇轉(zhuǎn)變成白回到肝臟，卸下膽固醇，其

26、中一些膽固醇轉(zhuǎn)變成膽酸鹽。膽酸鹽。 HDL的構(gòu)成部位和功能 HDL HDL可以經(jīng)過受體介導(dǎo)的內(nèi)吞作用吸收進入肝細(xì)可以經(jīng)過受體介導(dǎo)的內(nèi)吞作用吸收進入肝細(xì)胞，但是也有些胞，但是也有些HDLHDL的膽固醇由另一個機制輸入其它的膽固醇由另一個機制輸入其它組織。組織。HDLHDL可以結(jié)合到肝臟和產(chǎn)生類固醇的組織如腎可以結(jié)合到肝臟和產(chǎn)生類固醇的組織如腎上腺的質(zhì)膜受體蛋白上腺的質(zhì)膜受體蛋白SR-BISR-BI上，這些受體并不介導(dǎo)內(nèi)上，這些受體并不介導(dǎo)內(nèi)吞作用，而是將吞作用，而是將HDLHDL中的膽固醇和其它脂部分地、選中的膽固醇和其它脂部分地、選擇性地運入細(xì)胞。耗盡的擇性地運入細(xì)胞。耗盡的HDLHDL然后解

27、離到血液中重新然后解離到血液中重新循環(huán)，從乳糜微粒和循環(huán)，從乳糜微粒和VLDLVLDL殘體中吸收脂質(zhì)。殘體中吸收脂質(zhì)。 HDL的構(gòu)成部位和功能 耗盡的耗盡的HDLHDL也可以吸收儲存在肝外組織中的膽固也可以吸收儲存在肝外組織中的膽固醇，把它們攜帶到肝臟，產(chǎn)生反向膽固醇運輸途徑。醇，把它們攜帶到肝臟，產(chǎn)生反向膽固醇運輸途徑。一種反向運輸途徑是，新生的一種反向運輸途徑是，新生的HDLHDL與富含膽固醇細(xì)胞與富含膽固醇細(xì)胞的的SR-BISR-BI受體相互作用，觸發(fā)膽固醇從細(xì)胞外表到受體相互作用，觸發(fā)膽固醇從細(xì)胞外表到HDLHDL的被動運動，然后攜帶它前往肝臟。第二個途徑是，的被動運動，然后攜帶它前往

28、肝臟。第二個途徑是，耗盡的耗盡的HDLHDL的的apoA-apoA-與富含膽固醇細(xì)胞的自動運輸?shù)芭c富含膽固醇細(xì)胞的自動運輸?shù)鞍装譇BC1ABC1相互作用，相互作用，HDLHDL由內(nèi)吞作用吸收，裝載著由內(nèi)吞作用吸收，裝載著膽固醇重新分泌出來，運輸?shù)礁闻K。膽固醇重新分泌出來，運輸?shù)礁闻K。 脂蛋白的循環(huán)HDL和和LDL與心血管疾病的關(guān)與心血管疾病的關(guān)系系 HDL HDL和和LDLLDL的相對量對于膽固醇在體內(nèi)的去的相對量對于膽固醇在體內(nèi)的去向和動脈蝕斑的構(gòu)成是重要的。高程度的向和動脈蝕斑的構(gòu)成是重要的。高程度的HDLHDL有有助于降低心血管疾病的危險，而高程度的助于降低心血管疾病的危險，而高程度的L

29、DLLDL會會添加冠狀動脈及心血管疾病的危險。添加冠狀動脈及心血管疾病的危險。脂蛋白的構(gòu)成與分泌二、脂肪酸的氧化脂肪酸的活化脂肪酸的活化 脂肪酸分解發(fā)生于原核生物的細(xì)胞溶膠及真核生脂肪酸分解發(fā)生于原核生物的細(xì)胞溶膠及真核生物的線粒體基質(zhì)中。脂肪酸在進入線粒體前，必需先物的線粒體基質(zhì)中。脂肪酸在進入線粒體前，必需先與與CoACoA構(gòu)成脂酰構(gòu)成脂酰CoACoA，這個反響是由脂酰，這個反響是由脂酰CoACoA合成酶合成酶acyl-CoA synthetaseacyl-CoA synthetase催化的。催化的。 RCOOH + ATP + HS-CoA RCO-S-CoA + AMP RCOOH +

30、 ATP + HS-CoA RCO-S-CoA + AMP + PP i+ PP i 無機焦磷酸酶無機焦磷酸酶 2Pi 2Pi 脂酰CoA的合成歷程脂酰脂酰CoA合成酶合成酶脂酰脂酰CoA合成酶合成酶脂肪酸進入線粒體 短鏈或中等長度鏈短鏈或中等長度鏈1010個碳原子以下的脂個碳原子以下的脂酰酰CoACoA經(jīng)過浸透可以容易地經(jīng)過線粒體內(nèi)膜，但是經(jīng)過浸透可以容易地經(jīng)過線粒體內(nèi)膜，但是更長鏈的脂酰更長鏈的脂酰CoACoA需求經(jīng)過特殊機制才干進入線粒需求經(jīng)過特殊機制才干進入線粒體。這個過程需求經(jīng)過體。這個過程需求經(jīng)過3 3種不同酶的作用。種不同酶的作用。 肉堿脂酰轉(zhuǎn)移酶肉堿脂酰轉(zhuǎn)移酶 肉堿：脂酰肉堿移

31、位酶肉堿：脂酰肉堿移位酶 肉堿脂酰轉(zhuǎn)移酶肉堿脂酰轉(zhuǎn)移酶 脂肪酸與肉堿結(jié)合進入線粒體基質(zhì)肉堿：脂酰肉堿肉堿：脂酰肉堿移位酶移位酶脂肪酸與肉堿結(jié)合進入線粒體基質(zhì) After fatty acylcarnitine is formed at the After fatty acylcarnitine is formed at the outer membrane or in the intermembrane space, it outer membrane or in the intermembrane space, it moves into the matrix by facilitated

32、diffusion moves into the matrix by facilitated diffusion through the transporter in the inner membrane. In the through the transporter in the inner membrane. In the matrix, the acyl group is transferred to matrix, the acyl group is transferred to mitochondrial coenzyme A, freeing carnitine to return

33、 mitochondrial coenzyme A, freeing carnitine to return to the intermembrane space through the same to the intermembrane space through the same transporter.transporter.Knoop的重要發(fā)現(xiàn)的重要發(fā)現(xiàn) 在研討脂肪酸降解時在研討脂肪酸降解時KnoopKnoop發(fā)現(xiàn)發(fā)現(xiàn)19041904年，年，把偶數(shù)碳原子的脂肪酸己酸帶上苯基示蹤物后喂狗，把偶數(shù)碳原子的脂肪酸己酸帶上苯基示蹤物后喂狗，分析尿液的結(jié)果是苯基以苯乙酰分析尿液的結(jié)果是苯基以苯乙

34、酰-N-N-甘氨酸的方式出甘氨酸的方式出現(xiàn)；而用奇數(shù)碳原子的脂肪酸戊酸作同樣的實驗，現(xiàn)；而用奇數(shù)碳原子的脂肪酸戊酸作同樣的實驗，結(jié)果得到苯甲酰結(jié)果得到苯甲酰-N-N-甘氨酸。他由此推論，脂肪酸氧甘氨酸。他由此推論，脂肪酸氧化每次降解下一個化每次降解下一個2 2碳單位的片段。碳單位的片段。 Knoop的苯基標(biāo)志脂肪酸降解的苯基標(biāo)志脂肪酸降解實驗實驗脂肪酸的氧化途徑脂肪酸氧化的總反響式軟脂酰軟脂酰CoA + 7FAD + 7CoA + 7NAD+ + 7H2O 8乙酰乙酰CoA + 7FADH2 + 7NADH + 7H+ 以以16碳的軟脂酸為例碳的軟脂酸為例線粒體中脂肪酸徹底氧化的三大步驟脂酰C

35、oA脫氫酶 脂酰脂酰CoACoA脫氫酶存在于線粒體的基質(zhì)中，共脫氫酶存在于線粒體的基質(zhì)中，共有有3 3種，分別催化短鏈、中鏈、長鏈脂酰種，分別催化短鏈、中鏈、長鏈脂酰CoACoA的脫的脫氫反響。脫氫反響的產(chǎn)物氫反響。脫氫反響的產(chǎn)物 FADH2 FADH2 的一對電子先的一對電子先傳送給電子傳送黃素蛋白傳送給電子傳送黃素蛋白ETFETF，再經(jīng)，再經(jīng)ETFETF：泛：泛醌氧化復(fù)原酶的催化將電子傳送給泛醌，進入呼醌氧化復(fù)原酶的催化將電子傳送給泛醌，進入呼吸電子傳送鏈。吸電子傳送鏈。 脂酰CoA氧化產(chǎn)生的FADH2的電子傳送脂酰CoA氧化產(chǎn)生的FADH2的電子傳送脂肪酸氧化的能量總決算以軟脂酸為例以軟

36、脂酸為例 一分子軟脂酸經(jīng)過一分子軟脂酸經(jīng)過氧化產(chǎn)生氧化產(chǎn)生 8個乙酰個乙酰CoA， 7個個NADH，7個個FADH2每個乙酰每個乙酰CoA經(jīng)過檸檬酸循環(huán)產(chǎn)生經(jīng)過檸檬酸循環(huán)產(chǎn)生 3個個NADH，1個個FADH2，1個個GTPATP 合計合計 NADH 38 + 7 = 31個個 FADH2 18 + 7 = 15個個 GTP 18 = 8個個共產(chǎn)生共產(chǎn)生ATP 312.5 + 151.5 + 8 = 77.5 + 22.5 + 8 = 108個個脂肪酸氧化的能量總決算以軟脂酸為例以軟脂酸為例 這這108108個個ATPATP減去軟脂酸活化時耗費的兩個高減去軟脂酸活化時耗費的兩個高能鍵，實踐產(chǎn)生能

37、鍵，實踐產(chǎn)生106106個個ATPATP。 106106個個ATPATP貯能為貯能為10610630.54 = 3237 kJ30.54 = 3237 kJ軟脂酸徹底氧化釋放的自在能為軟脂酸徹底氧化釋放的自在能為9790kJ9790kJ，故能量，故能量轉(zhuǎn)化率為轉(zhuǎn)化率為 3237323797909790100% = 33%100% = 33%。 植物過氧化物酶體乙醛酸循環(huán)體中的氧化動物線粒體中的氧化奇數(shù)碳脂肪酸的氧化 大多數(shù)哺乳動物組織中很少有奇數(shù)碳原子的脂大多數(shù)哺乳動物組織中很少有奇數(shù)碳原子的脂肪酸，但在反芻動物中，奇數(shù)碳原子的脂肪酸氧化肪酸，但在反芻動物中，奇數(shù)碳原子的脂肪酸氧化提供的能量相

38、當(dāng)于它們所需能量的提供的能量相當(dāng)于它們所需能量的25%25%。具有奇數(shù)。具有奇數(shù)碳原子的直鏈脂肪酸可經(jīng)正常的碳原子的直鏈脂肪酸可經(jīng)正常的氧化途徑，產(chǎn)氧化途徑，產(chǎn)生假設(shè)干個乙酰生假設(shè)干個乙酰CoACoA和一個丙酰和一個丙酰CoACoA，丙酰，丙酰CoACoA也是也是甲硫氨酸、纈氨酸及異亮氨酸的降解產(chǎn)物。甲硫氨酸、纈氨酸及異亮氨酸的降解產(chǎn)物。奇數(shù)碳脂肪酸的氧化依賴生物素的羧化依賴生物素的羧化檸檬酸循環(huán)檸檬酸循環(huán)甲基丙二酰CoA變位酶作用機制5脫氧腺苷鈷氨素脫氧腺苷鈷氨素Vit B12單不飽和脂肪酸的氧化水合、脫氫、硫解，循環(huán)水合、脫氫、硫解，循環(huán)三輪三輪氧化氧化烯酰烯酰CoACoA異構(gòu)酶異構(gòu)酶雙鍵

39、位置改動，同時雙鍵位置改動，同時構(gòu)型由順式變成反式構(gòu)型由順式變成反式多不飽和脂肪酸的氧化三輪三輪氧化氧化烯酰烯酰CoACoA異構(gòu)酶異構(gòu)酶一輪一輪氧化氧化亞油酰亞油酰CoA雙鍵位置改動，同時雙鍵位置改動，同時構(gòu)型由順式變成反式。構(gòu)型由順式變成反式。多不飽和脂肪酸的氧化將將4位順式雙鍵位順式雙鍵和和2位反式雙鍵位反式雙鍵轉(zhuǎn)變成轉(zhuǎn)變成3位反式位反式雙鍵。雙鍵。2,4-二烯酰二烯酰-CoA復(fù)原酶復(fù)原酶脂酰脂酰-CoA脫氫酶脫氫酶多不飽和脂肪酸的氧化烯酰烯酰CoACoA異構(gòu)酶異構(gòu)酶四輪四輪氧化氧化將將3位反式雙鍵位反式雙鍵異構(gòu)成異構(gòu)成2位反式雙鍵。位反式雙鍵。脂肪酸的氧化 植烷酸存在于反芻動物的脂肪以及

40、某些食品中，植烷酸存在于反芻動物的脂肪以及某些食品中，是人膳食中的一個重要組成成分。由于植烷酸是人膳食中的一個重要組成成分。由于植烷酸C3C3位位上有一個甲基，不能經(jīng)過正常的上有一個甲基，不能經(jīng)過正常的氧化降解，而是氧化降解，而是利用線粒體中另一個酶植烷酸利用線粒體中另一個酶植烷酸羥化酶催化羥化酶催化羥羥基化，再由植烷酸基化，再由植烷酸氧化酶催化氧化脫羧反響，氧化酶催化氧化脫羧反響，生成少一個碳原子的降植烷酸，然后按正常的生成少一個碳原子的降植烷酸，然后按正常的氧氧化方式降解，其降解產(chǎn)物為化方式降解，其降解產(chǎn)物為3 3個丙酰個丙酰CoACoA，3 3個乙酰個乙酰CoA CoA ，最后一個降解產(chǎn)

41、物為異丁酰，最后一個降解產(chǎn)物為異丁酰CoACoA，它可以轉(zhuǎn)，它可以轉(zhuǎn)化成琥珀?；社牾oACoA進入進入TCATCA循環(huán)。循環(huán)。 葉綠素的構(gòu)造式疏水的植醇側(cè)鏈?zhǔn)杷闹泊紓?cè)鏈2020個碳個碳脂肪酸的氧化植醇植醇植烷酸植烷酸氧化氧化脂肪酸的氧化降植烷酸降植烷酸Refsums Disease Refsums Disease Refsums Disease是遺傳性共濟失調(diào)性多是遺傳性共濟失調(diào)性多發(fā)性神經(jīng)炎樣病，是因遺傳性短少脂肪酸發(fā)性神經(jīng)炎樣病，是因遺傳性短少脂肪酸氧化氧化酶系統(tǒng)，體內(nèi)積累植烷酸，導(dǎo)致暗視覺不良、震酶系統(tǒng)，體內(nèi)積累植烷酸，導(dǎo)致暗視覺不良、震顫，以及其他神經(jīng)方面的異常。這種病人要忌食

42、顫，以及其他神經(jīng)方面的異常。這種病人要忌食含有葉綠素的食品和植食性動物食品。含有葉綠素的食品和植食性動物食品。 脂肪酸的氧化 在鼠肝微粒體中察看到一種較少見的脂肪在鼠肝微粒體中察看到一種較少見的脂肪酸氧化途徑，這個途徑使中長鏈和長鏈脂肪酸酸氧化途徑，這個途徑使中長鏈和長鏈脂肪酸經(jīng)過末端甲基的氧化，生成二羧酸，兩端的羧經(jīng)過末端甲基的氧化，生成二羧酸，兩端的羧基都可以與基都可以與CoACoA結(jié)合，從兩端進展結(jié)合，從兩端進展氧化。氧化。 催化催化氧化的酶是依賴細(xì)胞色素氧化的酶是依賴細(xì)胞色素P450P450的單的單加氧酶，反響還需求加氧酶，反響還需求NADPHNADPH和和O2O2參與。參與。脂肪酸的

43、氧化mixed function oxidasealdehyde dehydrogenasealcohol dehydrogenase oxidation檸檬酸循環(huán)檸檬酸循環(huán)逆戟鯨逆戟鯨 駱駝駱駝 金鸻金鸻 灰熊灰熊 沙鼠沙鼠 紅喉蜂紅喉蜂鳥鳥脂肪酸氧化產(chǎn)生的水為某些動物重要的水源四、酮體乙酰乙酰CoACoA的代謝結(jié)局的代謝結(jié)局 在肝臟線粒體中脂肪酸降解生成的乙酰在肝臟線粒體中脂肪酸降解生成的乙酰CoACoA可可以有以下幾種去向：以有以下幾種去向：1. 1. 最主要的去向是進入檸檬酸循環(huán)徹底氧化；最主要的去向是進入檸檬酸循環(huán)徹底氧化；2. 2. 作為類固醇的前體，合成膽固醇；作為類固醇的前體，

44、合成膽固醇；3. 3. 作為脂肪酸合成的前體，合成脂肪酸；作為脂肪酸合成的前體，合成脂肪酸；4. 4. 轉(zhuǎn)化為乙酰乙酸、轉(zhuǎn)化為乙酰乙酸、D D羥丁酸和丙酮，這羥丁酸和丙酮，這3 3種種 物質(zhì)稱為酮體物質(zhì)稱為酮體ketone bodiesketone bodies。 肝臟中酮體的構(gòu)成 在肝臟線粒體中，決議乙酰在肝臟線粒體中，決議乙酰CoACoA去向的是去向的是草酰乙酸，它帶動乙酰草酰乙酸，它帶動乙酰CoACoA進入檸檬酸循環(huán)。進入檸檬酸循環(huán)。但在饑餓或糖尿病情況下，草酰乙酸參與糖異但在饑餓或糖尿病情況下，草酰乙酸參與糖異生，乙酰生，乙酰CoACoA難以進入檸檬酸循環(huán)，這有利于難以進入檸檬酸循環(huán)，這有利于乙酰乙酰CoACoA進入酮體合成途徑。在動物體內(nèi)，乙進入酮體合成途徑。在動物體內(nèi)，乙酰酰CoACoA不能轉(zhuǎn)變成葡萄糖，在植物中可以。不能轉(zhuǎn)變成葡萄糖，在植物中可以。 酮體的合成*ThiolaseHMG-CoA synthase酮體的合成HMG-CoA lyase-Hydroxybutytate dehydrogenase酮體酮體酮體酮體酮體酮體*酮病的產(chǎn)生 嚴(yán)重饑餓或未經(jīng)治療的糖尿病人體內(nèi)可產(chǎn)生大嚴(yán)重饑餓或未經(jīng)治療的糖尿病人體內(nèi)可產(chǎn)生