生化(脂類代謝)

1、第七章第七章 脂類的代謝脂類的代謝 脂肪（中性脂肪）脂肪（中性脂肪） 分類分類 脂類脂類 類脂（磷脂、糖脂、固醇）類脂（磷脂、糖脂、固醇）脂類的主要是在體內(nèi)氧化脂類的主要是在體內(nèi)氧化供供能能 1 1 供能儲能供能儲能 2 2 構(gòu)成生物膜構(gòu)成生物膜脂類的生理功能脂類的生理功能 3 3 保護作用、御寒作用保護作用、御寒作用 4 4 幫助脂溶性維生素的吸收幫助脂溶性維生素的吸收 5 5 某些脂類具激素的功能某些脂類具激素的功能第一節(jié)第一節(jié) 脂類的酶促水解脂類的酶促水解 第二節(jié)第二節(jié) 脂肪的分解代謝脂肪的分解代謝一一 甘油的氧化甘油的氧化 二二 脂肪酸的分解代謝（脂肪酸的分解代謝（- -氧化作用）氧化

2、作用） 1.1.- -氧化作用的證實氧化作用的證實 （自學(xué)）（自學(xué)）2.2.- -氧化的反應(yīng)過程：氧化的反應(yīng)過程： （1 1）脂肪酸的活化（激活）脂肪酸的活化（激活） ( (活化部位活化部位: :胞漿胞漿) )將化學(xué)性質(zhì)穩(wěn)定的脂肪酸轉(zhuǎn)變?yōu)榛瘜W(xué)性質(zhì)活潑的脂酰將化學(xué)性質(zhì)穩(wěn)定的脂肪酸轉(zhuǎn)變?yōu)榛瘜W(xué)性質(zhì)活潑的脂酰CoACoARCHRCH2 2CHCH2 2CHCH2 2COOH + ATP COOH + ATP 硫激酶硫激酶 RCHRCH2 2CHCH2 2CHCH2 2CO-AMP +PPiCO-AMP +PPiRCHRCH2 2CHCH2 2CHCH2 2CO-AMP + CoASH RCHCO-AM

3、P + CoASH RCH2 2CHCH2 2CHCH2 2COSCoA + AMPCOSCoA + AMPRCHRCH2 2CHCH2 2CHCH2 2COOH + ATP + CoASH COOH + ATP + CoASH 脂酰脂酰CoACoA合成酶合成酶 MgMg2+2+ RCH RCH2 2CHCH2 2CHCH2 2COSCoA + AMP + PPiCOSCoA + AMP + PPi （2 2）肉毒堿（）肉毒堿（carnitinecarnitine）的作用）的作用 將胞漿中活化的脂酰將胞漿中活化的脂酰CoACoA轉(zhuǎn)動到線粒體中轉(zhuǎn)動到線粒體中（3 3） - -氧化作用氧化作用定義

4、定義: :脂肪酸的分解代謝發(fā)生在脂?；闹舅岬姆纸獯x發(fā)生在脂?；奶荚由咸荚由线^程過程: : 1.1.脫氫脫氫 脂酰脂酰CoACoA脫氫酶脫氫酶RCHRCH2 2CHCH2 2CHCH2 2COSCoA + FAD RCHCOSCoA + FAD RCH2 2CH=CHCOSCoA + FADHCH=CHCOSCoA + FADH2 2 脂酰脂酰CoA CoA ，-烯脂酰烯脂酰CoACoA2.2.水化（加水）水化（加水） 水化酶水化酶RCHRCH2 2CH=CHCOSCoA + HCH=CHCOSCoA + H2 2O RCHO RCH2 2CHOHCHCHOHCH2 2COSCoAC

5、OSCoA，-烯脂酰烯脂酰CoA -CoA -羥脂酰羥脂酰CoACoA3.3.再脫氫再脫氫 -羥脂酰羥脂酰CoACoA脫氫酶脫氫酶RCHRCH2 2CHOHCHCHOHCH2 2COSCoA + NADCOSCoA + NAD+ + RCH RCH2 2COCHCOCH2 2COSCoA + NADH + HCOSCoA + NADH + H+ + - -羥脂酰羥脂酰CoA -CoA -酮脂酰酮脂酰CoACoA4.4.硫酯解（硫解）硫酯解（硫解） 硫酯解酶硫酯解酶RCHRCH2 2COCHCOCH2 2COSCoA + CoASH RCHCOSCoA + CoASH RCH2 2COSCoA

6、+ CHCOSCoA + CH3 3COSCoACOSCoA - -酮脂酰酮脂酰CoA CoA 脂酰脂酰CoA CoA 乙酰乙酰CoACoA (4)(4)乙酰乙酰CoACoA的分解和利用的分解和利用進入進入TCATCA最終被分解為最終被分解為COCO2 2和和H H2 2O,O,也可以參加其他合成代謝也可以參加其他合成代謝 總結(jié)脂肪酸的總結(jié)脂肪酸的-氧化過程，有這樣幾點應(yīng)該注意：氧化過程，有這樣幾點應(yīng)該注意： 脂肪酸僅需一次活化，其代價是消耗脂肪酸僅需一次活化，其代價是消耗ATPATP分子的兩個高能鍵（利分子的兩個高能鍵（利用一個，浪費一個）。用一個，浪費一個）。 除脂酰除脂酰CoACoA合成

7、酶（硫激酶）外，其余所有的酶均屬線粒體酶。合成酶（硫激酶）外，其余所有的酶均屬線粒體酶。 脂肪酸脂肪酸-氧化作用包括脫氫、加水、再脫氫及硫酯解等重復(fù)步氧化作用包括脫氫、加水、再脫氫及硫酯解等重復(fù)步驟。驟。 3 3 脂肪酸的脂肪酸的-氧化過程中的能量轉(zhuǎn)變氧化過程中的能量轉(zhuǎn)變( (以軟脂酸為例以軟脂酸為例) )1mol1mol軟脂酸在活化階段要消耗軟脂酸在活化階段要消耗1molATP1molATP中的兩中的兩molmol高能磷酸鍵高能磷酸鍵當轉(zhuǎn)運到線粒體后，要經(jīng)過當轉(zhuǎn)運到線粒體后，要經(jīng)過7 7次重復(fù)步驟，因此可產(chǎn)生次重復(fù)步驟，因此可產(chǎn)生 7molFADH7molFADH2 2和和7mol7mol（

8、NADH+HNADH+H+ +） 共產(chǎn)生共產(chǎn)生8mol8mol乙酰乙酰CoACoA 8 812 + 712 + 72 + 72 + 73 = 1313 = 131 減去脂肪酸活化階段消耗減去脂肪酸活化階段消耗1mol ATP1mol ATP 所以所以 凈產(chǎn)生凈產(chǎn)生130mol ATP130mol ATP三三 脂肪酸氧化的其他途徑脂肪酸氧化的其他途徑 1 1 奇數(shù)碳鏈脂肪酸的氧化奇數(shù)碳鏈脂肪酸的氧化 琥珀酸輔酶琥珀酸輔酶A A 丙酰丙酰CoA CoA 與糖代謝衍接起來與糖代謝衍接起來 乳酸及乙酰乳酸及乙酰COACOA2 -2 -氧化和氧化和-氧化氧化 -氧化：氧化：是指每次從脂肪酸羧基端氧化只失

9、去羧基碳原子而原來是指每次從脂肪酸羧基端氧化只失去羧基碳原子而原來的的-碳原子被氧化成新的羧基碳原子被氧化成新的羧基 O O2 2、FeFe2+2+、VC VC 脫氫酶脫氫酶RCHRCH2 2COOHCOOH R-CHOH-COOHR-CHOH-COOH R-C0-COOHR-C0-COOH 單加氧酶單加氧酶 NADNAD+ + NADH+H NADH+H+ + 脫羧酶脫羧酶 RCOOH + CORCOOH + CO2 2 H H 2 2O O、ATPATP、NADNAD+ +、VCVC -氧化：氧化：是指離脂肪酸羧基最遠的甲基（是指離脂肪酸羧基最遠的甲基（-碳原子）先氧化碳原子）先氧化成羥甲

10、基，然后進一步氧化成成羥甲基，然后進一步氧化成、-二羧酸二羧酸 CHCH3 3(CH(CH2 2) )n nCOOHCOOH OH CH OH CH2 2(CH(CH2 2) )n nCOOH COOH HOOC(CH HOOC(CH2 2) )n nCOOHCOOH - -氧化氧化 琥珀酰琥珀酰CoA + CoA + 乙酰乙酰CoA TCA CycleCoA TCA Cycle四四 酮體的生成和利用酮體的生成和利用 ( (肝內(nèi)生成肝內(nèi)生成, ,肝外用肝外用) ) 1 1 酮體的生成原因酮體的生成原因 肝臟肝臟最有很強的生成酮體的酶最有很強的生成酮體的酶酮體：酮體：包括：乙酰乙酸、包括：乙酰乙

11、酸、-羥丁酸、丙酮羥丁酸、丙酮2 2 酮體的生成酮體的生成 3 3 酮體的氧化酮體的氧化 肝臟缺少利用酮體的酶肝臟缺少利用酮體的酶有兩種利用酮體的酶是肝臟內(nèi)缺乏的，這兩種酶是：有兩種利用酮體的酶是肝臟內(nèi)缺乏的，這兩種酶是： 琥珀酰琥珀酰CoACoA轉(zhuǎn)硫酶轉(zhuǎn)硫酶 乙酰乙酸硫激酶乙酰乙酸硫激酶 酮體異常癥酮體異常癥: :酮血癥和酮尿癥酮血癥和酮尿癥第三節(jié)第三節(jié) 脂肪的合成代謝脂肪的合成代謝一一 合成脂肪需要的直接原料合成脂肪需要的直接原料 合成脂肪所需的直接原料是：合成脂肪所需的直接原料是： -磷酸甘油磷酸甘油 （提供甘油部分）（提供甘油部分） 脂酰脂酰CoA CoA （提供脂肪酸部分）（提供脂肪

12、酸部分） NADPH + HNADPH + H+ + （提供還原能力）（提供還原能力） 并不是脂肪分解的逆反應(yīng)過程并不是脂肪分解的逆反應(yīng)過程二二 脂肪酸的生物合成脂肪酸的生物合成脂肪酸生物合成場所脂肪酸生物合成場所:主要在胞漿中進行（從頭合成）主要在胞漿中進行（從頭合成） 線粒體、微粒體中也可進行（延長途徑）線粒體、微粒體中也可進行（延長途徑）（一）從頭合成（一）從頭合成合成脂肪酸的直接原料是合成脂肪酸的直接原料是乙酰乙酰CoA CoA 第一階段：丙二酰第一階段：丙二酰ACPACP的形成的形成 乙酰乙酰CoACoA羧化酶羧化酶 CHCH3 3COSCoA + COCOSCoA + CO2 2

13、HOOC-CH HOOC-CH2 2-CO-SCoA-CO-SCoA ATPATP、生物素、生物素、Mn2+Mn2+ ACPSH ACPSH ACPSHACPSH CoASH CoASH CoASH CoASH CHCH3 3COSACP HOOC-CHCOSACP HOOC-CH2 2-CO-SACP-CO-SACP乙酰乙酰CoACoA羧化酶羧化酶是脂肪酸合成的限速調(diào)節(jié)酶是脂肪酸合成的限速調(diào)節(jié)酶 ACPACP為?；d體蛋白，大腸桿菌的為?；d體蛋白，大腸桿菌的ACPACP由由7777個氨基酸殘基組成，個氨基酸殘基組成，是一種可溶性蛋白質(zhì)，分子中有一個活性是一種可溶性蛋白質(zhì)，分子中有一個活性-

14、SH-SH，所以也可以寫，所以也可以寫成成ACPSHACPSH 乙酰乙酰CoACoA是在線粒體內(nèi)形成，而脂肪酸的從頭合成是在胞漿中是在線粒體內(nèi)形成，而脂肪酸的從頭合成是在胞漿中進行，乙酰進行，乙酰CoACoA是不能自由透過線粒體內(nèi)膜，這必然要涉及到是不能自由透過線粒體內(nèi)膜，這必然要涉及到乙酰乙酰CoACoA的轉(zhuǎn)運問題。轉(zhuǎn)運可有兩條途徑：的轉(zhuǎn)運問題。轉(zhuǎn)運可有兩條途徑：1 1 檸檬酸檸檬酸蘋果酸（丙酮酸）穿梭系統(tǒng)蘋果酸（丙酮酸）穿梭系統(tǒng)2 2 肉毒堿的穿梭轉(zhuǎn)運肉毒堿的穿梭轉(zhuǎn)運 第二階段：丙二酰第二階段：丙二酰ACP ACP 軟脂酰軟脂酰ACPACP這一階段是在脂肪酸合成酶復(fù)合體上依次進行四步反應(yīng)這

15、一階段是在脂肪酸合成酶復(fù)合體上依次進行四步反應(yīng)（縮合（縮合、加氫、脫水、再加氫）、加氫、脫水、再加氫）構(gòu)成一輪，經(jīng)過一輪后碳鏈延長構(gòu)成一輪，經(jīng)過一輪后碳鏈延長2 2個個碳原子，經(jīng)過七輪的變化便形成軟脂酰碳原子，經(jīng)過七輪的變化便形成軟脂酰ACPACP1 1 縮合：縮合： -酮脂酰酮脂酰ACPACP合成酶合成酶CHCH3 3COSACP + HOOCCHCOSACP + HOOCCH2 2COSACP CHCOSACP CH3 3COCHCOCH2 2COSACP + COCOSACP + CO2 2 + ACP + ACP乙酰乙酰ACP ACP 丙二酰丙二酰ACP -ACP -酮丁酰酮丁酰ACP

16、ACP2 2 加氫：加氫： -酮脂酰酮脂酰ACPACP還原酶還原酶 CHCH3 3COCHCOCH2 2COSACP CHCOSACP CH3 3CHOHCHCHOHCH2 2COSACPCOSACP - -酮丁酰酮丁酰ACPACP NADPH+H NADPH+H+ + NADP NADP+ + -羥丁酰羥丁酰ACPACP3 3 脫水：脫水： -羥脂酰羥脂酰ACPACP脫水酶脫水酶 CHCH3 3CHOHCHCHOHCH2 2COSACP CHCOSACP CH3 3CH=CHCOSACP + HCH=CHCOSACP + H2 2O O - -羥丁酰羥丁酰ACPACP ，-烯丁酰烯丁酰ACP

17、ACP4 4 再加氫：再加氫： ，-烯脂酰烯脂酰ACPACP還原酶還原酶CHCH3 3CH=CHCOSACP CHCH=CHCOSACP CH3 3CHCH2 2 CHCH2 2COSACPCOSACP ，-烯丁酰烯丁酰ACP ACP NADPH+HNADPH+H+ + NADP NADP+ + 丁酰丁酰ACPACP依次重復(fù)上述縮合、加氫、脫水、再加氫依次重復(fù)上述縮合、加氫、脫水、再加氫4 4個步驟，可使脂肪酸的碳鏈再延個步驟，可使脂肪酸的碳鏈再延長長2 2個碳原子，如此反復(fù)進行，直到合成個碳原子，如此反復(fù)進行，直到合成1616碳的軟脂酰碳的軟脂酰ACPACP。軟脂酰。軟脂酰ACPACP不是不

18、是合成酶的底物，而是被水解成軟脂酸和合成酶的底物，而是被水解成軟脂酸和ACPSHACPSH，或?qū)④浿；D(zhuǎn)移到，或?qū)④浿；D(zhuǎn)移到CoACoA上上形形成軟脂酰成軟脂酰CoACoA。 脂肪酸的合成過程脂肪酸的合成過程與與-氧化的重要區(qū)別總結(jié)如表氧化的重要區(qū)別總結(jié)如表： 特征特征脂肪酸的脂肪酸的-氧化氧化脂肪酸的從頭合成脂肪酸的從頭合成細胞內(nèi)定位細胞內(nèi)定位線粒體線粒體胞液胞液碳源碳源乙酰乙酰CoA丙二酸單酰丙二酸單酰CoA?；d體?；d體CoASHACPSH電子供體或受體電子供體或受體FAD，NAD+NADP+酶系酶系4種酶種酶7種酶蛋白組成的復(fù)合體種酶蛋白組成的復(fù)合體能量變化能量變化（軟脂酸）（

19、軟脂酸）產(chǎn)生產(chǎn)生129個個ATP消耗消耗7個個ATP及及14個個NADPH(二)飽和脂肪酸碳鏈延長途徑 RCH2COSACPRCH2COSCOARCH2COSCOARCH2COCH2COSACPRCH2CHOHCH2COSACPRCH2COCH2COSCOARCH2COCH2COSCOARCH2CH=CHCOSACPR(CH2)3COSACPR(CH2)3COSCOAR(CH2)3COSCOARCH2CH=CHCOSCOARCH2CH=CHCOSCOARCH2CHOHCH2COSCOARCH2CHOHCH2COSCOAHOOCCH2COSACPCO2+ACPSHCO2+COASHCOASHCH

20、3COSCOAHOOCCH2COSCOANADPH+H+NADPH+H+NADPH+H+NADP+NADP+NADP+H2OH2OH2ONADPH+H+NADPH+H+NADPH+H+NADP+NADP+NADP+從頭合成線粒體中的延長微位體中延長3 3 不飽和脂肪酸的合成不飽和脂肪酸的合成 混合功能氧化酶系混合功能氧化酶系軟脂酰軟脂酰CoA + OCoA + O2 2 + NADPH+H + NADPH+H+ + 軟脂烯酰軟脂烯酰CoA + NADPCoA + NADP+ + + 2H + 2H2 2O O硬脂酰硬脂酰CoA + OCoA + O2 2 + NADPH+H + NADPH+H

21、+ + 油酰油酰CoA + NADPCoA + NADP+ + + 2H + 2H2 2O O必需脂肪酸必需脂肪酸 : :亞油酸和亞麻酸亞油酸和亞麻酸等等是動物體內(nèi)合成其他物質(zhì)所必需的是動物體內(nèi)合成其他物質(zhì)所必需的 ，必須由植物獲得，必須由植物獲得 三三 脂肪的合成脂肪的合成 合成脂肪需合成脂肪需-磷酸甘油和脂酰磷酸甘油和脂酰CoACoA ( (一一) ) -磷酸甘油的來源磷酸甘油的來源 （二）脂肪的合成（二）脂肪的合成 第四節(jié)第四節(jié) 磷脂代謝磷脂代謝 主要討論甘油磷脂的代謝主要討論甘油磷脂的代謝 （一）甘油磷脂的合成（一）甘油磷脂的合成 ( (二二) )甘油磷脂的降解甘油磷脂的降解磷脂的分解代謝是先在磷脂酶的催化下水解成其組成成分，再磷脂的分解代謝是先在磷脂酶的催化下水解成其組成成分，再分別進出別進行分解代謝。降解磷脂的酶稱為磷脂酶，根據(jù)作分別進出別進行分解代謝。降解磷脂的酶稱為磷脂酶，根據(jù)作用于甘油磷脂分子中化學(xué)鍵的不同，磷脂酶分為用于甘油磷脂分子中化學(xué)鍵的不同，磷脂酶分為A A1 1、A A2 2、C C、D D和溶血磷脂酶（磷脂酶和溶血磷脂酶（磷脂酶L L）第五節(jié)第五節(jié) 膽固醇代謝膽固醇代謝 一一 膽固醇的結(jié)構(gòu)與分布膽固醇的結(jié)構(gòu)與分布 二二 膽固醇的合成膽固醇的合成 乙酰乙酰CoA 18CoA 18分子分子 合成一分子膽固醇需：合成一分子膽固醇需： ATP 36ATP