9九脂代謝第一節(jié)脂類的酶促降解

1、 脂代謝總述脂代謝總述脂類的生理功能脂類的生理功能a. 生物膜的骨架成分：生物膜的骨架成分： 磷脂、糖脂磷脂、糖脂b. 能量貯存形式能量貯存形式 ：甘油三酯：甘油三酯c. 參與信號(hào)識(shí)別、免疫參與信號(hào)識(shí)別、免疫 ： 糖脂糖脂d. 激素、維生素的前體激素、維生素的前體 ：固醇類激素，維生素：固醇類激素，維生素D、A、K、Ee. 生物體表保溫防護(hù)生物體表保溫防護(hù)脂肪貯存量大，熱值高，脂肪貯存量大，熱值高，39KJ。70kg人體，貯存的脂肪可產(chǎn)生：人體，貯存的脂肪可產(chǎn)生：2008320kJ蛋白質(zhì)蛋白質(zhì) 105000kJ糖糖 原原 2520kJ Glc 168kJ脂肪的熱值：脂肪的熱值：1g脂肪產(chǎn)生的熱

2、量，是等量蛋白質(zhì)或糖的脂肪產(chǎn)生的熱量，是等量蛋白質(zhì)或糖的2.3倍。倍。 第一節(jié)第一節(jié) 脂類的酶促降解脂類的酶促降解一、脂類的消化與吸收（一、脂類的消化與吸收（1）脂類的消化主要在十二指腸中。脂類的消化主要在十二指腸中。食物中的脂類主要是甘油三酯食物中的脂類主要是甘油三酯 80-90%，少量的磷脂，少量的磷脂6-10%，膽固醇膽固醇2-3%。引起胰臟分泌引起胰臟分泌HCO3-至小腸（堿性）。脂肪間接刺激膽汁及胰至小腸（堿性）。脂肪間接刺激膽汁及胰液的分泌。膽汁酸鹽使脂類乳化，分散成小微團(tuán)，在胰腺分泌液的分泌。膽汁酸鹽使脂類乳化，分散成小微團(tuán)，在胰腺分泌的脂類水解酶作用下水解。的脂類水解酶作用下水

3、解。胃的食物糜（酸性）進(jìn)入十二指腸，刺激腸促胰液肽的分泌，胃的食物糜（酸性）進(jìn)入十二指腸，刺激腸促胰液肽的分泌，三脂酰甘油脂肪酶（水解三酰甘油的三脂酰甘油脂肪酶（水解三酰甘油的C1、C3酯鍵，生成酯鍵，生成2-單單酰甘油和兩個(gè)游離的脂肪酸。胰臟分泌的脂肪酶原要在小腸中酰甘油和兩個(gè)游離的脂肪酸。胰臟分泌的脂肪酶原要在小腸中激活）激活）磷脂酶磷脂酶A2（水解磷脂，產(chǎn)生溶血磷酸和脂肪酸）水解磷脂，產(chǎn)生溶血磷酸和脂肪酸）膽固醇脂酶（水解膽固醇脂，產(chǎn)生膽固醇和脂肪酸）膽固醇脂酶（水解膽固醇脂，產(chǎn)生膽固醇和脂肪酸）輔脂酶（輔脂酶（Colipase，它和膽汁共同激活胰臟分泌的脂肪酶原）它和膽汁共同激活胰臟分

4、泌的脂肪酶原）胰腺分泌的脂類水解酶：胰腺分泌的脂類水解酶： 脂類的脂類的消化與消化與吸收（吸收（2 2） 脂可與膽汁酸乳化成更小的混合微團(tuán)（脂可與膽汁酸乳化成更小的混合微團(tuán)（20nm），），這種微這種微團(tuán)極性增大，易于穿過(guò)腸粘膜細(xì)胞表面的水屏障，被腸團(tuán)極性增大，易于穿過(guò)腸粘膜細(xì)胞表面的水屏障，被腸粘膜的柱狀表面細(xì)胞吸收。被吸收的脂類，在柱狀細(xì)胞粘膜的柱狀表面細(xì)胞吸收。被吸收的脂類，在柱狀細(xì)胞中重新合成甘油三酯，結(jié)合上蛋白質(zhì)、磷酯、膽固醇，中重新合成甘油三酯，結(jié)合上蛋白質(zhì)、磷酯、膽固醇，形成乳糜微粒（形成乳糜微粒（CM），），經(jīng)胞吐排至細(xì)胞外，再經(jīng)淋巴系經(jīng)胞吐排至細(xì)胞外，再經(jīng)淋巴系統(tǒng)進(jìn)入血液。統(tǒng)

5、進(jìn)入血液。 脂類的消化產(chǎn)物，甘油單脂、脂肪酸、膽固醇、溶血磷脂類的消化產(chǎn)物，甘油單脂、脂肪酸、膽固醇、溶血磷小分子脂肪酸水溶性較高，可不經(jīng)過(guò)淋巴系統(tǒng)，直接進(jìn)小分子脂肪酸水溶性較高，可不經(jīng)過(guò)淋巴系統(tǒng)，直接進(jìn)入門靜脈血液中。入門靜脈血液中。二、二、 脂類轉(zhuǎn)運(yùn)和脂蛋白的作用脂類轉(zhuǎn)運(yùn)和脂蛋白的作用 脂蛋白：是由疏水脂類為核心、圍繞著極性脂類及載脂脂蛋白：是由疏水脂類為核心、圍繞著極性脂類及載脂蛋白組成的復(fù)合體，是脂類物質(zhì)的轉(zhuǎn)運(yùn)形式。蛋白組成的復(fù)合體，是脂類物質(zhì)的轉(zhuǎn)運(yùn)形式。載脂蛋白：（已發(fā)現(xiàn)載脂蛋白：（已發(fā)現(xiàn)18種，主要的有種，主要的有7種）在肝臟及小種）在肝臟及小腸中合成，分泌至胞外，可使疏水脂類增溶

6、，并且具有腸中合成，分泌至胞外，可使疏水脂類增溶，并且具有信號(hào)識(shí)別、調(diào)控及轉(zhuǎn)移功能，能將脂類運(yùn)至特定的靶細(xì)信號(hào)識(shí)別、調(diào)控及轉(zhuǎn)移功能，能將脂類運(yùn)至特定的靶細(xì)胞中。胞中。甘油三脂和膽固醇脂在體內(nèi)由脂蛋白轉(zhuǎn)運(yùn)。甘油三脂和膽固醇脂在體內(nèi)由脂蛋白轉(zhuǎn)運(yùn)。脂蛋白的分類及功能：脂蛋白的分類及功能： P151表表15-1各種脂蛋白的組成、理化性質(zhì)、生理功能各種脂蛋白的組成、理化性質(zhì)、生理功能1、脂蛋白分類（、脂蛋白分類（1）2、脂蛋白分類、脂蛋白分類table21-23、脂蛋白分類（脂蛋白分類（2）4、脂蛋白分類脂蛋白分類table21-35、脂蛋白分類（脂蛋白分類（3）三、三、 貯脂的動(dòng)用貯脂的動(dòng)用皮下脂肪在

7、脂肪酶作用下分解，產(chǎn)生脂肪酸，經(jīng)血漿皮下脂肪在脂肪酶作用下分解，產(chǎn)生脂肪酸，經(jīng)血漿白蛋白運(yùn)輸至各組織細(xì)胞中。白蛋白運(yùn)輸至各組織細(xì)胞中。血漿白蛋白占血漿蛋白總量的血漿白蛋白占血漿蛋白總量的50%，是脂肪酸運(yùn)輸?shù)埃侵舅徇\(yùn)輸?shù)鞍?，血漿白蛋白既可運(yùn)輸脂肪酸，又可解除脂肪酸對(duì)紅白，血漿白蛋白既可運(yùn)輸脂肪酸，又可解除脂肪酸對(duì)紅細(xì)胞膜的破壞。細(xì)胞膜的破壞。貯脂的降解受激素調(diào)節(jié)：貯脂的降解受激素調(diào)節(jié)：促進(jìn)：腎上腺素、胰高血糖素、腎上腺皮質(zhì)激素促進(jìn)：腎上腺素、胰高血糖素、腎上腺皮質(zhì)激素 抑制：胰島素抑制：胰島素微生物也能產(chǎn)生脂肪酶。微生物也能產(chǎn)生脂肪酶。 植物種子發(fā)芽時(shí)，脂肪酶活性升高，能利用脂肪的微植物種

8、子發(fā)芽時(shí)，脂肪酶活性升高，能利用脂肪的微第二節(jié)第二節(jié) 脂肪的分解代謝脂肪的分解代謝 （一）（一） 甘油三酯的水解甘油三酯的水解和甘油代謝和甘油代謝油料種子萌發(fā)早期，脂肪酶活性急劇增高，脂肪迅速水解。油料種子萌發(fā)早期，脂肪酶活性急劇增高，脂肪迅速水解。甘油三酯的水解由脂肪酶催化。甘油三酯的水解由脂肪酶催化。組織中有三種脂肪酶，逐步將甘油三酯水解成甘油二酯、甘油組織中有三種脂肪酶，逐步將甘油三酯水解成甘油二酯、甘油單酯、甘油和脂肪酸。單酯、甘油和脂肪酸。這三種酶是：這三種酶是：肪酶（激素敏感性甘油三酯脂肪酶，是限速酶）肪酶（激素敏感性甘油三酯脂肪酶，是限速酶） 二酯脂肪酶二酯脂肪酶甘油單酯脂肪酶甘

9、油單酯脂肪酶腎上腺素、胰高血糖素、腎上腺皮質(zhì)激素都可以激活腺苷酸環(huán)化酶，腎上腺素、胰高血糖素、腎上腺皮質(zhì)激素都可以激活腺苷酸環(huán)化酶，使使cAMP濃度升高，促使依賴濃度升高，促使依賴cAMP的蛋白激酶活化，后者使無(wú)活性的蛋白激酶活化，后者使無(wú)活性的脂肪酶磷酸化，轉(zhuǎn)變成有活性的脂肪酶，加速脂解作用。的脂肪酶磷酸化，轉(zhuǎn)變成有活性的脂肪酶，加速脂解作用。胰島素、前列腺素胰島素、前列腺素E1作用相反，可抗脂解。作用相反，可抗脂解。在脂肪細(xì)胞中，沒(méi)有甘油激酶，無(wú)法利用脂解產(chǎn)生的甘油。在脂肪細(xì)胞中，沒(méi)有甘油激酶，無(wú)法利用脂解產(chǎn)生的甘油。再經(jīng)磷酸甘油脫氫酶氧化成磷酸二羥丙酮，進(jìn)入糖酵解途徑或糖異再經(jīng)磷酸甘油脫

10、氫酶氧化成磷酸二羥丙酮，進(jìn)入糖酵解途徑或糖異生途徑。生途徑。甘油進(jìn)入血液，轉(zhuǎn)運(yùn)至肝臟后才能被甘油激酶磷酸化為甘油進(jìn)入血液，轉(zhuǎn)運(yùn)至肝臟后才能被甘油激酶磷酸化為3-磷酸甘油，磷酸甘油，（二）（二） 脂肪酸的脂肪酸的氧化氧化 1904年年Knoop開(kāi)始用苯環(huán)作為標(biāo)記，追蹤脂肪酸在動(dòng)物開(kāi)始用苯環(huán)作為標(biāo)記，追蹤脂肪酸在動(dòng)物體內(nèi)的轉(zhuǎn)變過(guò)程。他用五種含碳原子數(shù)目不同的脂肪酸飼體內(nèi)的轉(zhuǎn)變過(guò)程。他用五種含碳原子數(shù)目不同的脂肪酸飼養(yǎng)動(dòng)物，然后分析尿中帶有苯環(huán)的物質(zhì)，結(jié)果發(fā)現(xiàn)動(dòng)物食養(yǎng)動(dòng)物，然后分析尿中帶有苯環(huán)的物質(zhì)，結(jié)果發(fā)現(xiàn)動(dòng)物食進(jìn)的苯脂酸含有偶數(shù)進(jìn)的苯脂酸含有偶數(shù)C則排出笨乙尿酸，而含有奇數(shù)則排出笨乙尿酸，而含有

11、奇數(shù)C的的排出馬尿酸。于是他推斷出，脂肪酸降解時(shí)是逐步將排出馬尿酸。于是他推斷出，脂肪酸降解時(shí)是逐步將C成成對(duì)的從脂肪酸鏈上切下，從而提出了對(duì)的從脂肪酸鏈上切下，從而提出了 -氧化學(xué)說(shuō)，現(xiàn)在證氧化學(xué)說(shuō)，現(xiàn)在證明是基本正確的。明是基本正確的。Knoop的實(shí)驗(yàn)是應(yīng)用的實(shí)驗(yàn)是應(yīng)用“標(biāo)記標(biāo)記”化合物研究代謝化合物研究代謝過(guò)程的第一個(gè)典型例子過(guò)程的第一個(gè)典型例子早在早在1904年，年，F(xiàn)ranz 和和Knoop就提出了脂肪酸就提出了脂肪酸氧化學(xué)說(shuō)。氧化學(xué)說(shuō)。用苯基標(biāo)記含奇數(shù)碳原子的脂肪酸，飼喂動(dòng)物，尿中是苯甲用苯基標(biāo)記含奇數(shù)碳原子的脂肪酸，飼喂動(dòng)物，尿中是苯甲酸衍生物馬尿酸。酸衍生物馬尿酸。用苯基標(biāo)記含

12、隅數(shù)碳原子的脂肪酸，飼喂動(dòng)物，尿中是苯乙用苯基標(biāo)記含隅數(shù)碳原子的脂肪酸，飼喂動(dòng)物，尿中是苯乙酸衍生物苯乙尿酸。酸衍生物苯乙尿酸。結(jié)論：脂肪酸的氧化是從羧基端結(jié)論：脂肪酸的氧化是從羧基端- 碳原子開(kāi)始，每次分解出碳原子開(kāi)始，每次分解出一個(gè)二碳片斷。一個(gè)二碳片斷。產(chǎn)生的終產(chǎn)物苯甲酸、苯乙酸對(duì)動(dòng)物有毒害，在肝臟中分別產(chǎn)生的終產(chǎn)物苯甲酸、苯乙酸對(duì)動(dòng)物有毒害，在肝臟中分別與與Gly反應(yīng)，生成馬尿酸和苯乙尿酸，排出體外。反應(yīng)，生成馬尿酸和苯乙尿酸，排出體外。氧化發(fā)生在肝及其它細(xì)胞的線粒體內(nèi)。氧化發(fā)生在肝及其它細(xì)胞的線粒體內(nèi)。 1 1、飽和偶數(shù)碳脂肪酸的、飽和偶數(shù)碳脂肪酸的氧化氧化氧化學(xué)說(shuō)：氧化學(xué)說(shuō)：（1）

13、 脂肪酸的激活（細(xì)胞質(zhì)）脂肪酸的激活（細(xì)胞質(zhì)）細(xì)胞中有兩種活化脂肪酸的酶：細(xì)胞中有兩種活化脂肪酸的酶：內(nèi)質(zhì)網(wǎng)脂酰內(nèi)質(zhì)網(wǎng)脂酰CoA合成酶，活化合成酶，活化12C以上的長(zhǎng)鏈脂肪酸以上的長(zhǎng)鏈脂肪酸線粒體脂酰線粒體脂酰CoA合成酶，活化合成酶，活化410C的中、短鏈脂肪酸的中、短鏈脂肪酸生成一個(gè)高能硫脂鍵，需消耗兩個(gè)高能磷酸鍵，反應(yīng)平衡生成一個(gè)高能硫脂鍵，需消耗兩個(gè)高能磷酸鍵，反應(yīng)平衡常數(shù)為常數(shù)為1，由于，由于PPi水解，反應(yīng)不可逆。水解，反應(yīng)不可逆。RCH2CH2COO+ATP RCH2CH2CO-AMP+PPi 脂肪酸脂肪酸 脂酰脂酰-磷酸腺苷磷酸腺苷 焦磷酸焦磷酸RCH2CH2CO-AMP+Co

14、A RCH2CH2CO-S-CoA+AMP 酯酰酯酰CoA脂肪酸進(jìn)入細(xì)胞后，首先在硫激酶的催化作用下激活成脂肪酸進(jìn)入細(xì)胞后，首先在硫激酶的催化作用下激活成酯酰酯酰CoA，然后再入線粒體內(nèi)氧化。然后再入線粒體內(nèi)氧化。（2） 脂肪酸向線粒體的轉(zhuǎn)運(yùn)一脂肪酸向線粒體的轉(zhuǎn)運(yùn)一中、短鏈脂肪酸（中、短鏈脂肪酸（4-10C）可直接進(jìn)入線粒體，并在線粒體可直接進(jìn)入線粒體，并在線粒體內(nèi)活化生成脂酰內(nèi)活化生成脂酰CoA。 肉肉(毒毒)堿：堿：L-羥基羥基-r-三甲基銨基丁酸三甲基銨基丁酸長(zhǎng)鏈脂肪酸在胞質(zhì)中生成脂酰長(zhǎng)鏈脂肪酸在胞質(zhì)中生成脂酰CoA，經(jīng)肉堿轉(zhuǎn)運(yùn)至線粒體內(nèi)。經(jīng)肉堿轉(zhuǎn)運(yùn)至線粒體內(nèi)。CoA將脂酰基轉(zhuǎn)移給肉堿的

15、將脂酰基轉(zhuǎn)移給肉堿的羥基，生成脂酰肉堿。羥基，生成脂酰肉堿。線粒體內(nèi)膜：線粒體內(nèi)膜的移位酶將脂酰肉堿移入線粒體內(nèi)，線粒體內(nèi)膜：線粒體內(nèi)膜的移位酶將脂酰肉堿移入線粒體內(nèi)，并將肉堿移出線粒體。并將肉堿移出線粒體。線粒體內(nèi)線粒體內(nèi):膜內(nèi)側(cè)：肉堿脂酰轉(zhuǎn)移酶膜內(nèi)側(cè)：肉堿脂酰轉(zhuǎn)移酶催化，使脂酰基又轉(zhuǎn)催化，使脂酰基又轉(zhuǎn)移給移給CoA，生成脂酰生成脂酰CoA和游離的肉堿。和游離的肉堿。線粒體內(nèi)膜外側(cè)（胞質(zhì)側(cè)）：肉堿脂酰轉(zhuǎn)移酶線粒體內(nèi)膜外側(cè)（胞質(zhì)側(cè)）：肉堿脂酰轉(zhuǎn)移酶催化，脂酰催化，脂酰脂酰脂酰CoA進(jìn)入線粒體后，在基質(zhì)中進(jìn)行進(jìn)入線粒體后，在基質(zhì)中進(jìn)行氧化作用，包括氧化作用，包括4個(gè)循環(huán)的步驟。個(gè)循環(huán)的步驟。 （

16、2）脂肪酸向線粒體的轉(zhuǎn)運(yùn)二脂肪酸向線粒體的轉(zhuǎn)運(yùn)二（2）脂肪酸）脂肪酸 氧化過(guò)程氧化過(guò)程（2）脂肪酸脂肪酸 氧化過(guò)程氧化過(guò)程（3）、）、 脂酰脂酰CoA脫氫生成脫氫生成-反式烯脂酰反式烯脂酰CoA 線粒體基質(zhì)中，已發(fā)現(xiàn)三種脂酰線粒體基質(zhì)中，已發(fā)現(xiàn)三種脂酰CoA脫氫酶，均以脫氫酶，均以FAD為輔基，分別催化鏈長(zhǎng)為為輔基，分別催化鏈長(zhǎng)為C4-C6，C6-C14，C6-C18的脂酰的脂酰CoA脫氫。脫氫。 RCH2CH2CO-S-CoA+FAD RCH2CH=CHCO-S-CoA+FADH2 2-反反- -烯脂酰烯脂酰CoA脂酰脂酰CoA脫氫酶脫氫酶（4）、）、 2反式烯脂酰反式烯脂酰CoA水水化生成

17、化生成L-羥脂酰羥脂酰CoA RCH2CH=CHCO-S-CoA+H2O RCH2CHOHCH2CO -S-CoA L-羥脂酰羥脂酰CoA- 烯脂酰烯脂酰CoA水化酶水化酶（5）、）、 L-羥脂酰羥脂酰CoA脫氫脫氫生成生成- 酮脂酰酮脂酰CoARCH2CHOHCH2CO-S-CoA+NAD+ RCH2COCH2CO-S-CoA+NADH+H+ -酮脂酰酮脂酰CoAL- 羥脂酸羥脂酸CoA 脫氫酶脫氫酶（6）、）、 - 酮脂酰酮脂酰CoA硫解生硫解生成乙酰成乙酰CoA和（和（n-2）脂酰脂酰CoARCH2COCH2CO-S-CoA+CoASH RCH2CO -S-CoA+CH3CO-S-CoA

18、 碳鏈較短的碳鏈較短的脂酰脂酰CoA 乙酰乙酰CoA酮脂酰硫解酶酮脂酰硫解酶 脂肪酸脂肪酸- 氧化作用小結(jié)氧化作用小結(jié)（1） 脂肪酸脂肪酸 -氧化時(shí)僅需活化一次，其代價(jià)是消氧化時(shí)僅需活化一次，其代價(jià)是消耗耗1個(gè)個(gè)ATP的兩個(gè)高能鍵的兩個(gè)高能鍵（2） 長(zhǎng)鏈脂肪酸由線粒體外的脂酰長(zhǎng)鏈脂肪酸由線粒體外的脂酰CoA合成酶活合成酶活化，經(jīng)肉堿運(yùn)到線粒體內(nèi)；中、短鏈脂肪酸直接進(jìn)化，經(jīng)肉堿運(yùn)到線粒體內(nèi)；中、短鏈脂肪酸直接進(jìn)入線粒體，由線粒體內(nèi)的脂酰入線粒體，由線粒體內(nèi)的脂酰CoA合成酶活化。合成酶活化。（3） - 氧化包括脫氫、水化、脫氫、硫解氧化包括脫氫、水化、脫氫、硫解4個(gè)重個(gè)重復(fù)步驟復(fù)步驟（4） -

19、氧化的產(chǎn)物是乙酰氧化的產(chǎn)物是乙酰CoA，可以進(jìn)入可以進(jìn)入TCA回顧脂肪酸回顧脂肪酸- 氧化過(guò)程氧化過(guò)程 脂肪酸脂肪酸-氧化產(chǎn)生的能量氧化產(chǎn)生的能量 以硬脂酸為例，以硬脂酸為例，18碳飽和脂肪酸碳飽和脂肪酸胞胞 質(zhì)中：質(zhì)中：(1)(1)活化：消耗活化：消耗2ATP，生成硬脂酰生成硬脂酰CoA線粒體內(nèi)線粒體內(nèi):(2):(2)脂酰脂酰CoA脫氫：脫氫：FADH2 ，產(chǎn)生產(chǎn)生2ATP (3)-羥脂酰羥脂酰CoA脫氫：脫氫：NADH，產(chǎn)生產(chǎn)生3ATP (4)-酮脂酰酮脂酰CoA硫解：乙酰硫解：乙酰CoATCA，12ATP (n-2)脂酰脂酰CoA 第二輪第二輪- 氧化氧化活化消耗：活化消耗：-2ATP-

20、 氧化產(chǎn)生：氧化產(chǎn)生： 8（2+3）ATP = 409個(gè)乙酰個(gè)乙酰CoA： 912 ATP = 108凈生成：凈生成： 146ATP飽和脂酸完全氧化凈生成飽和脂酸完全氧化凈生成ATP的數(shù)量：的數(shù)量：(8.5n-7)ATP (n 為偶數(shù)為偶數(shù))硬脂酸燃燒熱值：硬脂酸燃燒熱值：-2651 kcal-氧化釋放：氧化釋放：146ATP(-7.3Kcal)=-1065.8Kcal能量計(jì)算能量計(jì)算Table17-1- 氧化的調(diào)節(jié)氧化的調(diào)節(jié) 脂酰基進(jìn)入線粒體的速度是限速步驟，長(zhǎng)鏈脂酸生脂?；M(jìn)入線粒體的速度是限速步驟，長(zhǎng)鏈脂酸生物合成的第一個(gè)前體丙二酸單酰物合成的第一個(gè)前體丙二酸單酰CoA的濃度增加，可抑的

21、濃度增加，可抑制肉堿脂酰轉(zhuǎn)移酶制肉堿脂酰轉(zhuǎn)移酶，限制脂肪氧化。，限制脂肪氧化。NADH/NAD+比率高時(shí)，比率高時(shí)，- 羥脂酰羥脂酰CoA脫氫酶便脫氫酶便受抑制。受抑制。乙酰乙酰CoA濃度高時(shí)；可抑制硫解酶，抑制氧化（脂濃度高時(shí)；可抑制硫解酶，抑制氧化（脂酰酰CoA有兩條去路：有兩條去路： 氧化。氧化。合成甘油三酯）合成甘油三酯）2 2 、不飽和脂酸的不飽和脂酸的- 氧化氧化1、 單不飽和脂肪酸的氧化：油酸的單不飽和脂肪酸的氧化：油酸的- 氧化氧化3順順 2反烯脂酰反烯脂酰CoA異構(gòu)酶（改變雙鍵位置和順?lè)礃?gòu)型）異構(gòu)酶（改變雙鍵位置和順?lè)礃?gòu)型） （146-2）ATP 2、 多不飽和脂酸的氧化：亞

22、油酸的多不飽和脂酸的氧化：亞油酸的- 氧化氧化3順順 2反烯脂酰反烯脂酰CoA異構(gòu)酶（改變雙鍵位置和順?lè)礃?gòu)型）異構(gòu)酶（改變雙鍵位置和順?lè)礃?gòu)型）- 羥脂酰羥脂酰CoA差向酶（改變差向酶（改變- 羥基構(gòu)型：羥基構(gòu)型：DL型）型）（146-2- 2）ATP不飽和脂酸的不飽和脂酸的-氧化圖譜氧化圖譜3 3 、奇數(shù)碳脂肪酸的奇數(shù)碳脂肪酸的-氧化氧化 奇數(shù)碳脂肪酸經(jīng)反復(fù)的奇數(shù)碳脂肪酸經(jīng)反復(fù)的- 氧化，最后可得到丙酰氧化，最后可得到丙酰CoA，丙酰丙酰CoA有兩條代謝途徑：有兩條代謝途徑：1、 丙酰丙酰CoA轉(zhuǎn)化成琥珀酰轉(zhuǎn)化成琥珀酰CoA，進(jìn)入進(jìn)入TCA。動(dòng)物體內(nèi)存在這條途徑，因此，在動(dòng)物肝臟中奇數(shù)碳脂肪動(dòng)

23、物體內(nèi)存在這條途徑，因此，在動(dòng)物肝臟中奇數(shù)碳脂肪酸最終能夠異生為糖。酸最終能夠異生為糖。反芻動(dòng)物瘤胃中，糖異生作用十分旺盛，碳水化合物經(jīng)細(xì)反芻動(dòng)物瘤胃中，糖異生作用十分旺盛，碳水化合物經(jīng)細(xì)菌發(fā)酵可產(chǎn)生大量丙酸，進(jìn)入宿主細(xì)胞，在硫激酶作用下菌發(fā)酵可產(chǎn)生大量丙酸，進(jìn)入宿主細(xì)胞，在硫激酶作用下產(chǎn)丙酰產(chǎn)丙酰CoA，轉(zhuǎn)化成琥珀酰轉(zhuǎn)化成琥珀酰CoA，參加糖異生作用。參加糖異生作用。2、 丙酰丙酰CoA轉(zhuǎn)化成乙酰轉(zhuǎn)化成乙酰CoA，進(jìn)入進(jìn)入TCA這條途徑在植物、微生物中較普遍。這條途徑在植物、微生物中較普遍。有些植物、酵母和海洋生物，體內(nèi)含有奇數(shù)碳脂肪酸，經(jīng)有些植物、酵母和海洋生物，體內(nèi)含有奇數(shù)碳脂肪酸，經(jīng)-

24、 氧化后，最后產(chǎn)生丙酰氧化后，最后產(chǎn)生丙酰CoA。（三）（三） 脂酸的其它氧化途徑脂酸的其它氧化途徑11、9、7的二羧酸（在生物體內(nèi)并不重要）。的二羧酸（在生物體內(nèi)并不重要）。再轉(zhuǎn)化成羧酸。再轉(zhuǎn)化成羧酸。 菌菌- 氧化，把烴轉(zhuǎn)變成脂肪酸，然后經(jīng)氧化，把烴轉(zhuǎn)變成脂肪酸，然后經(jīng)- 氧化降解。氧化降解。2、- 氧化（氧化（端的甲基羥基化，氧化成醛，再氧化成酸）端的甲基羥基化，氧化成醛，再氧化成酸）動(dòng)物體內(nèi)多數(shù)是動(dòng)物體內(nèi)多數(shù)是12以上的羧酸，它們進(jìn)行以上的羧酸，它們進(jìn)行- 氧化，但少數(shù)的氧化，但少數(shù)的12以下的脂酸可通過(guò)以下的脂酸可通過(guò)- 氧化途徑，產(chǎn)生二羧酸，如氧化途徑，產(chǎn)生二羧酸，如11脂酸可產(chǎn)生

25、脂酸可產(chǎn)生- 氧化涉及末端甲基的羥基化，生成一級(jí)醇，并繼而氧化成醛，氧化涉及末端甲基的羥基化，生成一級(jí)醇，并繼而氧化成醛，- 氧化在脂肪烴的生物降解中有重要作用。泄漏的石油，可被細(xì)氧化在脂肪烴的生物降解中有重要作用。泄漏的石油，可被細(xì)RCH2COOHRCOOH+CO2植物種子、葉子、動(dòng)物的腦、肝細(xì)胞，每次氧化從脂酸羧基端失去植物種子、葉子、動(dòng)物的腦、肝細(xì)胞，每次氧化從脂酸羧基端失去一個(gè)一個(gè)C原子。原子。1、- 氧化（不需活化，直接氧化游離脂酸）氧化（不需活化，直接氧化游離脂酸）- 氧化對(duì)于降解支鏈脂肪酸、奇數(shù)碳脂肪酸、過(guò)分長(zhǎng)鏈脂肪酸氧化對(duì)于降解支鏈脂肪酸、奇數(shù)碳脂肪酸、過(guò)分長(zhǎng)鏈脂肪酸（如腦中的

26、（如腦中的C C22 、 C C24）有重要作用有重要作用（四）酮體的生成和代謝（四）酮體的生成和代謝脂肪酸脂肪酸- 氧化產(chǎn)生的乙酰氧化產(chǎn)生的乙酰CoA，在人及哺乳動(dòng)在人及哺乳動(dòng)物肌肉和肝外組織中物肌肉和肝外組織中，大部分可迅速通過(guò)大部分可迅速通過(guò)TCATCA循循環(huán)氧化成環(huán)氧化成CO2CO2和和H2OH2O，然而在肝、腎臟細(xì)胞中還有然而在肝、腎臟細(xì)胞中還有另外一條去路：生成乙酰乙酸、另外一條去路：生成乙酰乙酸、D - 羥丁酸、羥丁酸、丙酮，這三種物質(zhì)統(tǒng)稱酮體。丙酮，這三種物質(zhì)統(tǒng)稱酮體。酮體在肝中生成后，再運(yùn)到肝外組織中利用酮體在肝中生成后，再運(yùn)到肝外組織中利用 1、 酮體的生成酮體的生成 肝臟

27、線粒體中的乙酰肝臟線粒體中的乙酰CoA走哪一條途徑，主要取決于草酰乙酸的可利用走哪一條途徑，主要取決于草酰乙酸的可利用性。饑餓狀態(tài)下，草酰乙酸離開(kāi)性。饑餓狀態(tài)下，草酰乙酸離開(kāi)TCA，用于異生合成用于異生合成Glc。當(dāng)草酰乙酸濃當(dāng)草酰乙酸濃度很低時(shí)，只有少量乙酰度很低時(shí)，只有少量乙酰CoA進(jìn)入進(jìn)入TCA，大多數(shù)乙酰大多數(shù)乙酰CoA用于合成酮體。用于合成酮體。當(dāng)乙酰當(dāng)乙酰CoA不能再進(jìn)入不能再進(jìn)入TCA時(shí)，肝臟合成酮體送至肝外組織利用，肝臟仍時(shí)，肝臟合成酮體送至肝外組織利用，肝臟仍可繼續(xù)氧化脂肪酸?？衫^續(xù)氧化脂肪酸。 酮體的合成發(fā)生在肝、腎細(xì)胞的線粒體內(nèi)。酮體的合成發(fā)生在肝、腎細(xì)胞的線粒體內(nèi)。形成

28、酮體的目的是將肝中大量的乙酰形成酮體的目的是將肝中大量的乙酰CoA轉(zhuǎn)移出去，乙酰乙酸占轉(zhuǎn)移出去，乙酰乙酸占30%，- 羥丁酸羥丁酸70%，少量丙酮。（丙酮主要由肺呼出體外），少量丙酮。（丙酮主要由肺呼出體外）酮體的生成途徑：酮體的生成途徑：P1956圖圖9-2酮體的生成過(guò)程酮體的生成過(guò)程肝中酮體生成的酶類很活潑，但沒(méi)有能利用酮體的酶類。因此，肝臟線肝中酮體生成的酶類很活潑，但沒(méi)有能利用酮體的酶類。因此，肝臟線粒體合成的酮體，迅速透過(guò)線粒體并進(jìn)入血液循環(huán)，送至全身。粒體合成的酮體，迅速透過(guò)線粒體并進(jìn)入血液循環(huán)，送至全身。 脂肪酸脂肪酸乙酰乙酰CoA乙酰乙酰乙酰乙酰CoACoA乙酰乙酸乙酰乙酸-羥

29、丁酸羥丁酸 丙酮丙酮血血中中酮酮體體肝肝臟臟酮體酮體乙酰乙酰乙酰乙酰CoA乙酰乙酰CoA肝肝外外組組織織TCACO2H2OATP-羥羥-甲基戊二酸單酰甲基戊二酸單酰CoA（HMG-CoA）氧化氧化CH2CCH3O緩慢、自發(fā)脫緩慢、自發(fā)脫CO2丙酮丙酮-羥羥- -甲基戊二酸甲基戊二酸單酰單酰CoA裂解酶裂解酶酸單酰酸單酰膽固醇膽固醇合成代合成代謝的中謝的中間產(chǎn)物間產(chǎn)物。2、 酮體的利用酮體的利用（1）乙酰乙酸被琥珀酰）乙酰乙酸被琥珀酰CoA轉(zhuǎn)硫酶（轉(zhuǎn)硫酶（- 酮脂酰酮脂酰CoA轉(zhuǎn)移酶）活化成乙轉(zhuǎn)移酶）活化成乙酰乙酰酰乙酰CoA心、腎、腦、骨骼肌等的線粒體中有較高的酶活性，可活化乙酰乙酸。心、腎、

30、腦、骨骼肌等的線粒體中有較高的酶活性，可活化乙酰乙酸。 乙酰乙酸乙酰乙酸+琥珀酰琥珀酰CoA乙酰乙酰乙酰乙酰CoA+琥珀酸琥珀酸然后，乙酰乙酰然后，乙酰乙酰CoA被被氧化酶系中的硫解酶硫解，生成氧化酶系中的硫解酶硫解，生成2分子乙酰分子乙酰CoA，進(jìn)入進(jìn)入TCA。（2）- 羥基丁酸由羥基丁酸由- 羥基丁酸脫氫酶催化，生成乙酰乙酸，然后進(jìn)入羥基丁酸脫氫酶催化，生成乙酰乙酸，然后進(jìn)入上述途徑。上述途徑。糖肝臟氧化脂肪時(shí)可產(chǎn)生酮體，但不能利用它（缺少糖肝臟氧化脂肪時(shí)可產(chǎn)生酮體，但不能利用它（缺少- 酮脂酰酮脂酰CoA轉(zhuǎn)移轉(zhuǎn)移酶），而肝外組織在脂肪氧化時(shí)不產(chǎn)生酮體，但能利用肝中輸出的酮體。酶），而肝外

31、組織在脂肪氧化時(shí)不產(chǎn)生酮體，但能利用肝中輸出的酮體。在正常情況下，腦組織基本上利用在正常情況下，腦組織基本上利用Glc供能，而在嚴(yán)重饑餓狀態(tài)，供能，而在嚴(yán)重饑餓狀態(tài)，75%的能的能量由血中酮體供應(yīng)。量由血中酮體供應(yīng)。 （3）丙酮可在一系列酶作用下轉(zhuǎn)變成丙酮酸或乳酸，進(jìn)入）丙酮可在一系列酶作用下轉(zhuǎn)變成丙酮酸或乳酸，進(jìn)入TCA或異生成或異生成3 、酮體的氧化（肝外組織）酮體的氧化（肝外組織）CH3CHOHCH2COOHCH3COCH2COOHCH3COCH2COOH + -OOCCH2CH2COSCoA琥珀酰輔酶琥珀酰輔酶A轉(zhuǎn)硫酶轉(zhuǎn)硫酶CH3COCH2COSCoA + -OOCCH2CH2COO-

32、CH3COCH2COOH+ CoASH +ATP乙酰乙酸硫激酶乙酰乙酸硫激酶CH3COCH2COSCoA + AMP + PPiCH3COCH2COSCoA + CoASH 2CH3COSCoA 在心臟、腎臟（主要燃料）、腦、肌肉中。在心臟、腎臟（主要燃料）、腦、肌肉中。乙酰乙酸乙酰乙酸乙酰乙酰乙酰乙酰CoA 乙酰乙酰CoAD- -羥丁酸羥丁酸 丙酮丙酮 丙酮酸丙酮酸TCA2. 酮體的分解（肝外器官）酮體的分解（肝外器官）4、 酮體生成的生理意義酮體生成的生理意義酮體是肝內(nèi)正常的中間代謝產(chǎn)物，是肝輸出能量的一種酮體是肝內(nèi)正常的中間代謝產(chǎn)物，是肝輸出能量的一種形式。形式。酮體溶于水，分子小，能通

33、過(guò)血腦屏障及肌肉毛細(xì)管壁，酮體溶于水，分子小，能通過(guò)血腦屏障及肌肉毛細(xì)管壁，是心、腦組織的重要能源。腦組織不能氧化脂酸，卻能利是心、腦組織的重要能源。腦組織不能氧化脂酸，卻能利用酮體。長(zhǎng)期饑餓，糖供應(yīng)不足時(shí)，酮體可以代替用酮體。長(zhǎng)期饑餓，糖供應(yīng)不足時(shí)，酮體可以代替Glc，成成為腦組織及肌肉的主要能源。為腦組織及肌肉的主要能源。正常情況下，血中酮體正常情況下，血中酮體0.030.5 mmol/L。在饑餓、高脂在饑餓、高脂低糖膳食時(shí)，酮體的生成增加，當(dāng)酮體生成超過(guò)肝外組織低糖膳食時(shí)，酮體的生成增加，當(dāng)酮體生成超過(guò)肝外組織的利用能力時(shí)，引起血中酮體升高，導(dǎo)致酮癥酸（乙酰乙的利用能力時(shí)，引起血中酮體升

34、高，導(dǎo)致酮癥酸（乙酰乙乙酸、乙酸、- 羥丁酸）中毒，引起酮尿。羥丁酸）中毒，引起酮尿。5、 酮體生成的調(diào)節(jié)酮體生成的調(diào)節(jié)（1）飽食：胰島素增加，脂解作用抑制，脂肪動(dòng)員減少，進(jìn)入肝）飽食：胰島素增加，脂解作用抑制，脂肪動(dòng)員減少，進(jìn)入肝中脂酸減少，酮體生成減少。中脂酸減少，酮體生成減少。 饑餓：胰高血糖素增加，脂肪動(dòng)員量加強(qiáng)，血中游離脂酸濃饑餓：胰高血糖素增加，脂肪動(dòng)員量加強(qiáng)，血中游離脂酸濃度升高，利于度升高，利于氧化及酮體的生成。氧化及酮體的生成。（2）肝細(xì)胞糖原含量及代謝的影響：進(jìn)入肝細(xì)胞的游離脂酸，有兩）肝細(xì)胞糖原含量及代謝的影響：進(jìn)入肝細(xì)胞的游離脂酸，有兩條去路：一條是在胞液中酯化，合成甘

35、油三酯及磷脂；一是條進(jìn)入線粒條去路：一條是在胞液中酯化，合成甘油三酯及磷脂；一是條進(jìn)入線粒體進(jìn)行體進(jìn)行- 氧化，生成乙酰氧化，生成乙酰CoA及酮體。肝細(xì)胞糖原含量豐富時(shí)，脂酸合及酮體。肝細(xì)胞糖原含量豐富時(shí)，脂酸合成甘油三酯及磷脂。肝細(xì)胞糖供給不足時(shí)，脂酸主要進(jìn)入線粒體，進(jìn)成甘油三酯及磷脂。肝細(xì)胞糖供給不足時(shí)，脂酸主要進(jìn)入線粒體，進(jìn)入入- 氧化，酮體生成增多。氧化，酮體生成增多。（3）丙二酸單酰）丙二酸單酰CoA抑制脂酰抑制脂酰CoA進(jìn)入線粒體進(jìn)入線粒體乙酰乙酰CoA及檸檬酸能激活乙酰及檸檬酸能激活乙酰CoA羧化酶，促進(jìn)丙二酰羧化酶，促進(jìn)丙二酰CoA的合成，后者的合成，后者能競(jìng)爭(zhēng)性抑制肉堿脂酰轉(zhuǎn)

36、移酶能競(jìng)爭(zhēng)性抑制肉堿脂酰轉(zhuǎn)移酶，從而阻止脂酰，從而阻止脂酰CoA進(jìn)入線粒體內(nèi)進(jìn)進(jìn)入線粒體內(nèi)進(jìn)行行- 氧化。氧化。 第三節(jié)第三節(jié) 脂肪的合成代謝脂肪的合成代謝 所有的生物都可用糖合成脂肪酸，有兩種合成方式：所有的生物都可用糖合成脂肪酸，有兩種合成方式：A. 從頭合成（乙酰從頭合成（乙酰CoA）在胞液中（在胞液中（16碳以下）碳以下）B. 延長(zhǎng)途徑延長(zhǎng)途徑在線粒體或微粒體中在線粒體或微粒體中高等動(dòng)物的脂類合成在肝臟、脂肪細(xì)胞、乳腺中占優(yōu)勢(shì)。高等動(dòng)物的脂類合成在肝臟、脂肪細(xì)胞、乳腺中占優(yōu)勢(shì)。 一、一、 飽和脂肪酸的從頭合成飽和脂肪酸的從頭合成合成部位：細(xì)胞質(zhì)中合成部位：細(xì)胞質(zhì)中合成的原料：乙酰合成的

37、原料：乙酰CoA（主要來(lái)自主要來(lái)自Glc酵解）酵解）NADPH （磷酸戊糖途徑）磷酸戊糖途徑）ATP、HCO3_ 1、 乙酰乙酰CoA的轉(zhuǎn)運(yùn)的轉(zhuǎn)運(yùn)細(xì)胞內(nèi)的乙酰細(xì)胞內(nèi)的乙酰CoA幾乎全部在線粒體中產(chǎn)生，而合成幾乎全部在線粒體中產(chǎn)生，而合成脂肪酸的酶系在胞質(zhì)中，乙酰脂肪酸的酶系在胞質(zhì)中，乙酰CoA必須轉(zhuǎn)運(yùn)出來(lái)。必須轉(zhuǎn)運(yùn)出來(lái)。 轉(zhuǎn)運(yùn)方式：檸檬酸轉(zhuǎn)運(yùn)方式：檸檬酸-丙酮酸循環(huán)丙酮酸循環(huán)1. 線粒體內(nèi)乙酰輔酶線粒體內(nèi)乙酰輔酶A轉(zhuǎn)運(yùn)到胞液轉(zhuǎn)運(yùn)到胞液草酰乙酸草酰乙酸1. 線粒體內(nèi)乙酰輔酶線粒體內(nèi)乙酰輔酶A轉(zhuǎn)運(yùn)到胞液（三羧酸轉(zhuǎn)運(yùn)系統(tǒng)）轉(zhuǎn)運(yùn)到胞液（三羧酸轉(zhuǎn)運(yùn)系統(tǒng)）乙酰乙酰CoA檸檬酸檸檬酸草酰乙酸草酰乙酸蘋果酸脫

38、氫酶蘋果酸脫氫酶丙酮酸丙酮酸羧化酶羧化酶檸檬酸檸檬酸合酶合酶檸檬酸檸檬酸檸檬酸裂解酶檸檬酸裂解酶乙酰乙酰CoA草酰乙酸草酰乙酸蘋果酸脫氫酶蘋果酸脫氫酶丙酮酸丙酮酸丙酮酸丙酮酸蘋果酸蘋果酸蘋果酸蘋果酸2、丙二酸單酰、丙二酸單酰CoA的生成（限速步驟）的生成（限速步驟） 反應(yīng)式：反應(yīng)式： 所用的碳來(lái)自所用的碳來(lái)自HCO3_（比比CO2活潑），形成的羧基是丙二活潑），形成的羧基是丙二酸單酰酸單酰CoA的遠(yuǎn)端羧基的遠(yuǎn)端羧基乙酰乙酰CoA羧化酶：（輔酶是生物素）為別構(gòu)酶，是脂肪羧化酶：（輔酶是生物素）為別構(gòu)酶，是脂肪酸酸 合成的限速酶，檸檬酸可激活此酶，脂肪酸可抑制此酶。合成的限速酶，檸檬酸可激活此酶，

39、脂肪酸可抑制此酶。脂肪合成時(shí)，乙酰脂肪合成時(shí)，乙酰CoA是脂肪酸的起始物質(zhì)（引物），是脂肪酸的起始物質(zhì)（引物），其其 余鏈的延長(zhǎng)都以丙二酸單酰余鏈的延長(zhǎng)都以丙二酸單酰CoA的形式參與合成。的形式參與合成。2. 丙二酸單酰輔酶丙二酸單酰輔酶A的形成的形成乙酰乙酰CoA羧化酶：是由羧化酶：是由3種蛋白質(zhì)的復(fù)合體，是限速調(diào)種蛋白質(zhì)的復(fù)合體，是限速調(diào)節(jié)酶。節(jié)酶。生物素羧基載體蛋白（生物素羧基載體蛋白（BCCP）：）：生物素的載體。生物素的載體。 生物素羧化酶生物素羧化酶 轉(zhuǎn)羧酶轉(zhuǎn)羧酶有結(jié)合有結(jié)合乙酰乙酰CoA和和檸檬酸的部位。檸檬酸是正調(diào)節(jié)物。檸檬酸的部位。檸檬酸是正調(diào)節(jié)物。3、脂酰基載體蛋白（、脂酰

40、基載體蛋白（ACP）脂肪酸合成酶系有脂肪酸合成酶系有7種蛋白質(zhì)，其中種蛋白質(zhì)，其中6種是酶，種是酶，1種是種是脂?；d體蛋白（脂?；d體蛋白（ACP），），它們組成了脂肪酸合成酶它們組成了脂肪酸合成酶復(fù)合體復(fù)合體,ACP上的上的Ser羥基與羥基與4-磷酸泛酰巰基乙胺上的磷磷酸泛酰巰基乙胺上的磷酸基團(tuán)相連，酸基團(tuán)相連，4-磷酸泛酰巰基乙胺是磷酸泛酰巰基乙胺是ACP和和CoA的共的共同活性基團(tuán)。同活性基團(tuán)。磷酸泛酰巰基乙胺是磷酸泛酰巰基乙胺是CoA和和ACP的活性基團(tuán)。的活性基團(tuán)。脂肪酸合成過(guò)程中的中間產(chǎn)物，以共價(jià)鍵與脂肪酸合成過(guò)程中的中間產(chǎn)物，以共價(jià)鍵與ACP輔輔基上的基上的-SH基相連，基相連

41、，ACP輔基就象一個(gè)搖臂，攜帶脂肪輔基就象一個(gè)搖臂，攜帶脂肪酸合成的中間物由一個(gè)酶轉(zhuǎn)到另一個(gè)酶的活性位置上。酸合成的中間物由一個(gè)酶轉(zhuǎn)到另一個(gè)酶的活性位置上。 4、脂肪酸的生物合成步驟、脂肪酸的生物合成步驟(1)(1) （5） 脫水反應(yīng)：形成脫水反應(yīng)：形成- 烯脂酰烯脂酰-S-ACP第一階段：縮合第一階段：縮合第二階段：還原第二階段：還原第三階段：釋放第三階段：釋放（1）原初反應(yīng)：乙?；B到）原初反應(yīng)：乙酰基連到- 酮脂酰酮脂酰ACP合成酶上合成酶上（3） 縮合反應(yīng)：生成縮合反應(yīng)：生成- 酮脂酰酮脂酰-S-ACP同位素實(shí)驗(yàn)證明，釋放的同位素實(shí)驗(yàn)證明，釋放的CO2來(lái)自形成丙二酸單酰來(lái)自形成丙二酸單

42、酰CoA時(shí)所羧化的時(shí)所羧化的HCO3-，羧化上的羧化上的C原子并未摻入脂肪酸，原子并未摻入脂肪酸，HCO3-在脂酸合成中只起在脂酸合成中只起催化作用。催化作用。（4）第一次還原反應(yīng)：生成）第一次還原反應(yīng)：生成- 羥脂酰羥脂酰-SACP注意：注意：形成的是形成的是D型型- 羥丁酰羥丁酰-S-ACP，而脂肪分解氧化時(shí)形成而脂肪分解氧化時(shí)形成的是的是L型。型。（2）丙二酸?；D(zhuǎn)移反應(yīng)：生成丙二酸單酰）丙二酸酰基轉(zhuǎn)移反應(yīng)：生成丙二酸單酰-S-ACP此時(shí)一個(gè)丙二酸單?；c此時(shí)一個(gè)丙二酸單酰基與ACP相連相連,另一個(gè)脂?；硪粋€(gè)脂酰基(乙?；阴；?與與- 酮脂酰酮脂酰-ACP合成酶相連。合成酶相連。4

43、4、脂肪酸的生物合成步驟、脂肪酸的生物合成步驟(2)(2)由乙酰由乙酰-S-CoA合成軟脂酸的總反應(yīng)：合成軟脂酸的總反應(yīng)： 8乙酰乙酰CoA + 14NADPH + 14H+ + 7ATP + H2O 軟脂酸軟脂酸 + 8CoASH +14NADP + 7ADP + 7Pi奇數(shù)碳原子的飽和脂肪酸也由相此途徑合成，只是起始物為丙二酸單奇數(shù)碳原子的飽和脂肪酸也由相此途徑合成，只是起始物為丙二酸單（6）第二次還原反應(yīng)：形成（第二次還原反應(yīng)：形成（n+2）脂酰脂酰-S-ACP第一次循環(huán)，產(chǎn)生丁酰第一次循環(huán)，產(chǎn)生丁酰-S-ACP。第二次循環(huán)，丁酰第二次循環(huán)，丁酰-S-ACP的丁?；傻亩□；葾CP轉(zhuǎn)移

44、至轉(zhuǎn)移至- 酮脂酰酮脂酰-ACP合合成酶上，再接受第二個(gè)丙二酸單酰基，進(jìn)行第二次縮合。成酶上，再接受第二個(gè)丙二酸單酰基，進(jìn)行第二次縮合。酰酰-S-ACP，而不是乙酰而不是乙酰-S-ACP，逐加的二碳單位也來(lái)自丙二酸單酰逐加的二碳單位也來(lái)自丙二酸單酰-S-ACP。對(duì)鏈長(zhǎng)有專一性的酶是對(duì)鏈長(zhǎng)有專一性的酶是- 酮脂酰酮脂酰ACP合成酶，它不能接受合成酶，它不能接受16酰基。酰基。（7）多數(shù)生物的脂肪酸合成步驟僅限于形成軟脂酸（多數(shù)生物的脂肪酸合成步驟僅限于形成軟脂酸（16）。）。經(jīng)過(guò)經(jīng)過(guò)7次循環(huán)后，次循環(huán)后，合成的軟脂酰合成的軟脂酰-S-ACP經(jīng)硫脂酶催化生成游離的軟脂酸，或由經(jīng)硫脂酶催化生成游離的

45、軟脂酸，或由ACP轉(zhuǎn)到轉(zhuǎn)到 CoACoA上生成軟脂酰上生成軟脂酰CoA，或直接形成磷脂酸?；蛑苯有纬闪字帷＼浿＼浿CPACP-SHACP-SHCoA-SHCO2+ACP-SH（-酮丁酰ACP）NADPH+H+NADP+（-羥丁酰ACP）H2O（-烯丁酰ACP）NADPH+H+NADP+（丁酰ACP）縮合還原脫水再還原2C2C2C2C2C2C脂酰轉(zhuǎn)移酶脂酰轉(zhuǎn)移酶丙二酸單酰轉(zhuǎn)移酶丙二酸單酰轉(zhuǎn)移酶 -酮脂酰酮脂酰ACP合成酶合成酶 -酮脂酰酮脂酰ACP還還原酶原酶 -羥脂酰羥脂酰ACP脫脫水酶水酶 -烯脂酰烯脂酰ACP還原酶還原酶軟脂酸軟脂酸ACP軟脂軟脂CoAACP乙酰SO ACP還原酶還

46、原酶 （1）脫水酶脫水酶還原酶還原酶 （2）轉(zhuǎn)移酶轉(zhuǎn)移酶縮合酶縮合酶單酰轉(zhuǎn)單酰轉(zhuǎn) 移酶移酶SH5、各類細(xì)胞中脂肪酸合成酶系、各類細(xì)胞中脂肪酸合成酶系多酶融合體：許多真核生物的多酶體系是多功能蛋白，不同的酶以共價(jià)鍵多酶融合體：許多真核生物的多酶體系是多功能蛋白，不同的酶以共價(jià)鍵連在一起，稱為單一的肽連，稱為多酶融合體。生物進(jìn)化中，外顯子跳動(dòng)產(chǎn)連在一起，稱為單一的肽連，稱為多酶融合體。生物進(jìn)化中，外顯子跳動(dòng)產(chǎn)生的結(jié)果。有利于酶的協(xié)同作用，提高催化效率。生的結(jié)果。有利于酶的協(xié)同作用，提高催化效率。多酶融合體對(duì)酶工程的啟示：多酶融合體對(duì)酶工程的啟示：E1E2E3（2） 酵母酵母(66) ：電鏡下直徑為

47、電鏡下直徑為25nm：- 酮脂酰合成酶、酮脂酰合成酶、- 酮脂酰還原酶酮脂酰還原酶：脂酰轉(zhuǎn)移酶、丙二酸單酰轉(zhuǎn)移酶、脂酰轉(zhuǎn)移酶、丙二酸單酰轉(zhuǎn)移酶、- 羥脂酰脫水酶、羥脂酰脫水酶、- 烯脂酰還烯脂酰還原酶原酶結(jié)構(gòu)域結(jié)構(gòu)域III：釋放軟脂酸的單元，硫脂酶。釋放軟脂酸的單元，硫脂酶。結(jié)構(gòu)域結(jié)構(gòu)域II：還原反應(yīng)物的單元，還原反應(yīng)物的單元，ACP、- 酮脂酰還原酶、酮脂酰還原酶、- 羥脂酰羥脂酰（3） 哺乳動(dòng)物哺乳動(dòng)物(2 ，多酶融合體多酶融合體) 結(jié)構(gòu)域結(jié)構(gòu)域I：底物進(jìn)入酶系進(jìn)行縮合的單元，乙酰轉(zhuǎn)移酶活性、丙二酸單底物進(jìn)入酶系進(jìn)行縮合的單元，乙酰轉(zhuǎn)移酶活性、丙二酸單酰轉(zhuǎn)移酶、縮合酶酰轉(zhuǎn)移酶、縮合酶脫水酶

48、、脫水酶、- 烯脂酰還原酶烯脂酰還原酶（1） 細(xì)菌、植物細(xì)菌、植物 (多酶復(fù)合體多酶復(fù)合體)：6種酶種酶 + ACP6、脂肪酸合成的化學(xué)計(jì)量、脂肪酸合成的化學(xué)計(jì)量（從乙酰（從乙酰CoA開(kāi)始）開(kāi)始）以合成軟脂酸為例：（以合成軟脂酸為例：（8個(gè)乙酰個(gè)乙酰CoA）14NADPH，7ATP143+7=49ATP7、乙酰、乙酰CoA和和NADPH的來(lái)源的來(lái)源NADPH60%來(lái)自磷酸戊糖支路來(lái)自磷酸戊糖支路40%來(lái)自檸檬酸來(lái)自檸檬酸-丙酮酸穿梭丙酮酸穿梭乙酰乙酰CoA A.肉堿乙?；D(zhuǎn)移酶肉堿乙酰基轉(zhuǎn)移酶 B.檸檬酸檸檬酸-丙酮酸、穿梭丙酮酸、穿梭8、脂肪酸合成的調(diào)節(jié)、脂肪酸合成的調(diào)節(jié)兩種方式兩種方式（1

49、）酶濃度調(diào)節(jié)）酶濃度調(diào)節(jié)(酶量的調(diào)節(jié)或適應(yīng)性控制酶量的調(diào)節(jié)或適應(yīng)性控制) 關(guān)鍵酶：乙酰關(guān)鍵酶：乙酰CoA羧化酶羧化酶(產(chǎn)生丙二酸單酰產(chǎn)生丙二酸單酰CoA) 脂肪酸合成酶系脂肪酸合成酶系 蘋果酸酶蘋果酸酶(產(chǎn)生還原當(dāng)量產(chǎn)生還原當(dāng)量) 饑餓時(shí)，這幾種酶濃度降低饑餓時(shí)，這幾種酶濃度降低3-5倍，進(jìn)食后，酶濃度升高。倍，進(jìn)食后，酶濃度升高。 喂食高糖低脂膳食，這幾種酶濃度升高，脂肪合成加快。喂食高糖低脂膳食，這幾種酶濃度升高，脂肪合成加快。 胰高血糖素可使此酶磷酸化失活，胰島素可使此酶脫磷胰高血糖素可使此酶磷酸化失活，胰島素可使此酶脫磷酸化而恢復(fù)活性。酸化而恢復(fù)活性。 （2）酶活性的調(diào)節(jié)）酶活性的調(diào)節(jié)

50、：乙酰乙酰CoA羧化酶是限速酶。羧化酶是限速酶。 別構(gòu)調(diào)節(jié)：檸檬酸激活、軟脂酰別構(gòu)調(diào)節(jié)：檸檬酸激活、軟脂酰CoA抑制。抑制。 共價(jià)調(diào)節(jié)：磷酸化會(huì)失活、脫磷酸化會(huì)復(fù)活共價(jià)調(diào)節(jié)：磷酸化會(huì)失活、脫磷酸化會(huì)復(fù)活9、脂肪酸分解與合成途徑的比較、脂肪酸分解與合成途徑的比較 合成（從乙酰合成（從乙酰CoA開(kāi)始）開(kāi)始） 分解（生成乙酰分解（生成乙酰CoA）細(xì)胞質(zhì)細(xì)胞質(zhì) 線粒體線粒體細(xì)胞中部位細(xì)胞中部位酶酶 系系7種酶，多酶復(fù)合體種酶，多酶復(fù)合體或多酶融合體或多酶融合體 4種酶分散存在種酶分散存在?；；?載體載體ACP CoA二碳二碳 片段片段丙二酸單酰丙二酸單酰CoA 乙酰乙酰CoA電子供體（受體）電子供體

51、（受體）NADPH FAD、NAD-羥脂酰基構(gòu)型羥脂?；鶚?gòu)型D型型 L型型對(duì)對(duì)HCO3及檸及檸檬酸的要求檬酸的要求要求要求 不要求不要求 能量能量 變化變化消耗消耗7個(gè)個(gè)ATP及及14個(gè)個(gè)NADPH， 共共49ATP產(chǎn)生（產(chǎn)生（7FADH2+ 7NADH-2ATP）共共33ATP產(chǎn)產(chǎn) 物物只合成只合成16碳酸以內(nèi)的碳酸以內(nèi)的脂酸，延長(zhǎng)需由別的脂酸，延長(zhǎng)需由別的酶完成酶完成18碳酸可徹底降解碳酸可徹底降解18碳酸可徹底降解碳酸可徹底降解二、二、 線粒體和內(nèi)質(zhì)網(wǎng)中脂肪酸線粒體和內(nèi)質(zhì)網(wǎng)中脂肪酸碳鏈的延長(zhǎng)碳鏈的延長(zhǎng)- 酮脂酰酮脂酰-ACP合成酶最多只能接受合成酶最多只能接受14碳的?；?，不能接碳的酰基

52、，不能接 受受16碳酰基。因此，從頭合成只能合成碳酰基。因此，從頭合成只能合成16C軟脂酸。軟脂酸。1、 線粒體脂肪酸延長(zhǎng)酶系線粒體脂肪酸延長(zhǎng)酶系 能夠延長(zhǎng)中、短鏈（能夠延長(zhǎng)中、短鏈（4-16C）飽和或不飽和脂肪酸，延長(zhǎng)飽和或不飽和脂肪酸，延長(zhǎng) 過(guò)程是過(guò)程是- 氧化過(guò)程的逆轉(zhuǎn)，乙酰氧化過(guò)程的逆轉(zhuǎn)，乙酰CoA作為二碳片段的供體，作為二碳片段的供體，NADPH作為氫供體。作為氫供體。 硫解硫解加氫加氫脫水脫水加氫加氫2、 內(nèi)質(zhì)網(wǎng)脂肪酸延長(zhǎng)酶系內(nèi)質(zhì)網(wǎng)脂肪酸延長(zhǎng)酶系哺乳動(dòng)物細(xì)胞的內(nèi)質(zhì)網(wǎng)膜能延長(zhǎng)飽和或不飽和長(zhǎng)鏈脂肪酸哺乳動(dòng)物細(xì)胞的內(nèi)質(zhì)網(wǎng)膜能延長(zhǎng)飽和或不飽和長(zhǎng)鏈脂肪酸（16C及以上），延長(zhǎng)過(guò)程與從頭合成相

53、似，只是以及以上），延長(zhǎng)過(guò)程與從頭合成相似，只是以CoA代替代替ACP作為脂酰基載體，丙二酸單酰作為脂?；d體，丙二酸單酰CoA作為作為C2供體，供體，NADPH作為氫供體，從羧基端延長(zhǎng)。作為氫供體，從羧基端延長(zhǎng)。 三、三、 不飽和脂肪酸的合成不飽和脂肪酸的合成 在人類及多數(shù)動(dòng)物體內(nèi)，只能合成一個(gè)雙鍵的不飽在人類及多數(shù)動(dòng)物體內(nèi)，只能合成一個(gè)雙鍵的不飽和脂肪酸（和脂肪酸（9），如硬脂酸脫氫生成油酸，軟脂酸），如硬脂酸脫氫生成油酸，軟脂酸脫氫生成棕櫚油酸。脫氫生成棕櫚油酸。植物和某些微生物可以合成植物和某些微生物可以合成(12)二烯酸、三烯酸，二烯酸、三烯酸，甚至四烯酸。甚至四烯酸。某些微生物某些

54、微生物(E. coli)、酵母及霉菌能合成二烯、三酵母及霉菌能合成二烯、三烯和四烯酸。烯和四烯酸。 合成過(guò)程合成過(guò)程1、 氧化脫氫（需氧）氧化脫氫（需氧） 一般在脂肪酸的第一般在脂肪酸的第9、10位脫氫，生成不飽和脂肪酸。位脫氫，生成不飽和脂肪酸。 如硬脂酸可在特殊脂肪酸氧化酶作用下，脫氫生成油酸。如硬脂酸可在特殊脂肪酸氧化酶作用下，脫氫生成油酸。3、 去飽和途徑去飽和途徑 脂酰脂酰CoA去飽和酶，催化軟脂酰去飽和酶，催化軟脂酰CoA及硬脂酰及硬脂酰CoA分別在分別在C9-C10脫氫，脫氫，生成棕櫚油酸（生成棕櫚油酸（9 16:1）和油酸）和油酸(9 18:1)但是，由于缺乏在脂肪酸的第四位碳

55、原子以上位置引入不飽和雙鏈的但是，由于缺乏在脂肪酸的第四位碳原子以上位置引入不飽和雙鏈的去飽和酶，人和哺乳動(dòng)物不能合成足夠的十八碳二烯酸（亞油酸）、去飽和酶，人和哺乳動(dòng)物不能合成足夠的十八碳二烯酸（亞油酸）、十八碳三烯酸（亞麻酸）。必須由食物供給，稱必須脂肪酸。十八碳三烯酸（亞麻酸）。必須由食物供給，稱必須脂肪酸。2、 碳原子氧化脫水途徑（碳原子氧化脫水途徑（- 羥脂酰羥脂酰ACP脫水）脫水） 大楊桿菌：棕櫚油酸的合成是由大楊桿菌：棕櫚油酸的合成是由- 羥癸脂酰羥癸脂酰-ACP開(kāi)始。開(kāi)始。植物和微生物植物和微生物：由鐵硫蛋白代替細(xì)胞色素由鐵硫蛋白代替細(xì)胞色素b5 含含2、3、4個(gè)雙鍵的脂肪酸也

56、能用類似方法合成。個(gè)雙鍵的脂肪酸也能用類似方法合成。四、四、 三脂酰甘油的合成三脂酰甘油的合成 哺乳動(dòng)物肝臟甘油三脂的生物合成途徑哺乳動(dòng)物肝臟甘油三脂的生物合成途徑合成原料：合成原料： L-磷酸甘油磷酸甘油(3-磷酸甘油磷酸甘油) 脂酰脂酰CoA L-磷酸甘油的來(lái)源磷酸甘油的來(lái)源: : 磷酸二羥丙酮磷酸二羥丙酮(糖酵解產(chǎn)物糖酵解產(chǎn)物)還原生成還原生成L-磷酸甘油磷酸甘油 甘油磷酸化甘油磷酸化: :甘油激酶甘油激酶(只有肝中才有甘油激酶只有肝中才有甘油激酶) 合成步驟合成步驟: :磷脂酸和甘油二酯是磷脂合成的原料磷脂酸和甘油二酯是磷脂合成的原料 動(dòng)物肝臟、脂肪組織及小腸粘膜細(xì)胞中合成大量的三脂酰

57、動(dòng)物肝臟、脂肪組織及小腸粘膜細(xì)胞中合成大量的三脂酰甘油，植物也能大量合成三脂酰甘油，微生物合成較少。甘油，植物也能大量合成三脂酰甘油，微生物合成較少。五、五、 脂代謝與糖代謝的關(guān)系脂代謝與糖代謝的關(guān)系 （1） 甘油甘油磷酸二羥丙酮磷酸二羥丙酮糖異生糖異生（2） 植物及微生物：脂肪酸植物及微生物：脂肪酸乙酰乙酰CoA琥珀酸琥珀酸糖異生糖異生（3） 動(dòng)物：動(dòng)物： 奇數(shù)碳脂肪酸奇數(shù)碳脂肪酸丙酰丙酰CoA琥珀酰琥珀酰CoA糖異生糖異生（4） 糖糖磷酸二羥丙酮磷酸二羥丙酮甘油甘油甘油脂甘油脂（5） 糖糖乙酰乙酰CoA脂肪酸脂肪酸第四節(jié)第四節(jié) 磷脂代謝磷脂代謝它們的醇類物質(zhì)分別是甘油和鞘氨醇。它們的醇類物

58、質(zhì)分別是甘油和鞘氨醇。 磷脂磷脂: :甘油磷脂（生物膜主要成分甘油磷脂（生物膜主要成分, ,在體內(nèi)周轉(zhuǎn)更新快）在體內(nèi)周轉(zhuǎn)更新快）鞘氨醇磷脂鞘氨醇磷脂共同特點(diǎn)：具有親水性和疏水性的兼性分子，水解后都產(chǎn)生共同特點(diǎn)：具有親水性和疏水性的兼性分子，水解后都產(chǎn)生磷酸和脂肪酸。磷酸和脂肪酸。本節(jié)講述甘油磷脂的代謝本節(jié)講述甘油磷脂的代謝一、一、 甘油磷脂的水解甘油磷脂的水解以磷脂酰膽堿為例（卵磷脂）：磷脂能被不同的磷脂酶水解以磷脂酰膽堿為例（卵磷脂）：磷脂能被不同的磷脂酶水解卵磷脂的酶促分解：卵磷脂的酶促分解：1 、磷脂酶、磷脂酶A1 存在于動(dòng)物細(xì)胞中，作用于存在于動(dòng)物細(xì)胞中，作用于位置。生成二脂?；视土?/p>

59、酸膽堿和一位置。生成二脂酰基甘油磷酸膽堿和一分子脂肪酸。分子脂肪酸。 2、 磷脂酶磷脂酶A2大量存在于蛇毒、蝎毒、蜂毒中，動(dòng)物胰臟中有此酶原，作用于大量存在于蛇毒、蝎毒、蜂毒中，動(dòng)物胰臟中有此酶原，作用于位，位，生成生成1-脂?；视土姿崮憠A和脂肪酸。脂?；视土姿崮憠A和脂肪酸。3、 磷脂酶磷脂酶C 存在于動(dòng)物腦、蛇毒和細(xì)菌毒素中，作用于存在于動(dòng)物腦、蛇毒和細(xì)菌毒素中，作用于位，生成二酰甘油和磷位，生成二酰甘油和磷酸膽堿。酸膽堿。4、 磷脂酶磷脂酶D 主要存在于高等植物中，作用于主要存在于高等植物中，作用于位，水解產(chǎn)物是磷脂酸和膽堿。位，水解產(chǎn)物是磷脂酸和膽堿。肪酸和一個(gè)磷酸膽堿），催化溶血磷

60、脂水解的酶稱溶血磷脂酶。肪酸和一個(gè)磷酸膽堿），催化溶血磷脂水解的酶稱溶血磷脂酶。磷脂酶的催化作用使磷脂分解，促使細(xì)胞膜不斷更新、修復(fù)。磷脂酶的催化作用使磷脂分解，促使細(xì)胞膜不斷更新、修復(fù)。 5、 磷脂酶磷脂酶B 能同時(shí)水解能同時(shí)水解、位位 磷脂經(jīng)過(guò)酶促分解脫去一個(gè)脂肪酸分子形成溶血磷脂（帶一個(gè)游離脂磷脂經(jīng)過(guò)酶促分解脫去一個(gè)脂肪酸分子形成溶血磷脂（帶一個(gè)游離脂二、二、 甘油磷脂的生物合成甘油磷脂的生物合成人與動(dòng)物在一定時(shí)間內(nèi)僅由食物中攝取微量的磷脂對(duì)健康并人與動(dòng)物在一定時(shí)間內(nèi)僅由食物中攝取微量的磷脂對(duì)健康并并無(wú)損害，許多研究工作都證實(shí)鳥(niǎo)類和昆蟲(chóng)能夠合成磷脂，并無(wú)損害，許多研究工作都證實(shí)鳥(niǎo)類和昆蟲(chóng)