第12章：脂類代謝

第十二章：脂質(zhì)代謝一、哺乳動(dòng)物脂肪概述1、脂類的生理功能生物膜的結(jié)構(gòu)組分：磷脂、糖脂.糖蛋白的膜定位功能.儲(chǔ)能物質(zhì)：氧化時(shí)每克可釋放出38.9kJ的能量，每克糖和蛋白質(zhì)氧化時(shí)釋放的能量?jī)H分別為17.2kJ和23.4kJ.信號(hào)傳導(dǎo)：激素、胞內(nèi)信使.第一節(jié)：脂肪分解2、脂肪的消化：發(fā)生在脂質(zhì)-水界面處.場(chǎng)所：胃，主要在小腸.消化酶：胃脂肪酶、胰脂肪酶（輔脂酶）、磷脂酶、膽固醇脂酶.助消化物質(zhì)：膽汁酸膽汁酸的成分：膽酸、甘氨膽酸、?；悄懰?膽汁酸的作用：乳化脂肪為乳糜微粒，利于消化和吸收.3、脂肪的動(dòng)員：發(fā)生在饑餓等狀態(tài)下.脂肪酶為激素敏感酶.腎上腺素、去甲腎上腺素、胰高血糖素→激活該酶.胰島素→抑制該酶活性.4、脂肪細(xì)胞內(nèi)三酰甘油的降解限速步驟：磷酸化的脂肪酶有活性；動(dòng)物的脂肪酶存在于脂肪細(xì)胞中；植物的脂肪酶存在脂體、油體及乙醛酸循環(huán)體中.5、脂肪的吸收與動(dòng)員6、甘油的氧化分解與轉(zhuǎn)化

動(dòng)物的脂肪細(xì)胞中無(wú)甘油激酶，甘油需要經(jīng)血液運(yùn)送到肝細(xì)胞中進(jìn)行氧化分解.CH2OH

HCOHCH2OH--

ATPADP+Pi甘油激酶CH2OH

HCOHCH2O-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+H2O3-磷酸甘油醛磷酸二羥丙酮●場(chǎng)所：線粒體基質(zhì)（真核）.

細(xì)胞溶膠（原核）.糖代謝與脂代謝通過(guò)3-磷酸甘油醛聯(lián)系起來(lái).二、脂肪酸的分解代謝：1、脂肪酸的活化：

脂肪酸進(jìn)入細(xì)胞，在胞漿中被活化，形成脂酰CoA.脂肪酸硫激酶2、脂酰CoA轉(zhuǎn)運(yùn)進(jìn)入線粒體：10碳以上的脂酰CoA不能自由透過(guò)線粒體內(nèi)膜.進(jìn)入線粒體內(nèi)必須有脂酰肉堿的協(xié)助.3、脂肪酸的β-氧化部位：線粒體基質(zhì).反應(yīng)歷程：脫氫、水化、再脫氫和硫解.反應(yīng)產(chǎn)物：釋放出1分子乙酰CoA和比原脂酰CoA少2個(gè)碳的脂酰CoA.①脂酰CoA脫氫氧化：在脂酰CoA脫氫酶的催化下，在-和-碳原子上各脫去一個(gè)氫原子，生成反式,-烯脂酰CoA，氫受體是輔酶FAD（黃素腺嘌呤二核苷酸）.②水化反應(yīng)：水化反應(yīng)：在烯脂酰CoA水合酶催化下，,-烯脂酰CoA水化，生成L(+)--羥脂酰CoA.2③再脫氫：在烯脂酰CoA脫氫酶催化下，脫氫生成-酮脂酰CoA.反應(yīng)的氫受體為輔酶NAD+（尼克酰胺腺嘌呤二核苷酸.）此脫氫酶具有立體專一性，只催化L(+)--羥脂酰CoA的脫氫.④硫解反應(yīng)：在-酮脂酰CoA硫解酶催化下，生成乙酰CoA和比原來(lái)少兩個(gè)碳原子的

脂酰CoA.脂肪酸-氧化基本過(guò)程4、脂肪酸-氧化產(chǎn)生的能量軟脂酸（16碳）經(jīng)7次-氧化生成：8個(gè)乙酰CoA（10）807分子FADH2（1.5）10.57分子NADH（2.5）17.5活化消耗1分子ATP中兩個(gè)高能磷酸鍵，相當(dāng)于2個(gè)ATP.實(shí)際有106個(gè)ATP生成.108個(gè)ATP5、脂肪酸-氧化的生物學(xué)意義：（1）為機(jī)體提供比糖氧化更多的能量.（2）乙酰CoA還可作為脂肪酸和某些氨基酸的合成原料.（3）產(chǎn)生大量的水可供陸生動(dòng)物對(duì)水的需要.6、脂肪酸a-氧化和w-氧化（略）7、奇數(shù)碳脂肪酸的氧化氧化作用與偶數(shù)碳脂肪酸基本相同，最后剩余的不是乙酰輔酶A，而是丙酰輔酶A.丙酰輔酶A的代謝8、不飽和脂肪酸氧化（略）亞油酰輔酶A的氧化（圖示）1、乙酰COA的主要去路：1、乙酰輔酶A的去路：進(jìn)入檸檬酸循環(huán)（TCA）徹底氧化生成CO2+H2O+能量.作為脂肪酸、膽固醇等合成的原料.過(guò)剩時(shí)，在動(dòng)物肝、腎臟產(chǎn)生酮體：乙酰乙酸、D--羥丁酸和丙酮.第二節(jié)：酮體代謝部位：動(dòng)物肝、腎的線粒體，肝臟為主.生成的條件：糖代謝受阻、草酰乙酸供給

不足、乙酰CoA積累.乙酰CoA進(jìn)入酮體的合成.2、酮體的生成：3、酮體在肝外組織中的利用：酮體在肝臟中形成.但是，肝臟沒(méi)有乙酰乙酸-琥珀酰CoA轉(zhuǎn)移酶.酮體易溶于水，透出細(xì)胞進(jìn)入血液循環(huán)，

在肝外組織進(jìn)行氧化，是肝臟輸出能源的形式之一（肝內(nèi)生酮和肝外用）.酮體為酸性物質(zhì)，累積產(chǎn)生酸中毒，破壞機(jī)體代謝平衡.酮體在肌肉、腦組織線粒體內(nèi)的氧化分解.第三節(jié)：脂肪合成

場(chǎng)所：細(xì)胞胞漿（肝臟、脂肪細(xì)胞），

合成C16、C18脂肪酸；更長(zhǎng)鏈脂肪酸合成在線粒體活微粒體.原料：乙酰CoA→丙二酸單酰CoA.還原力：NADPH.合成前提：能量過(guò)剩.一、飽和脂肪酸的生物合成1、乙酰-CoA的轉(zhuǎn)運(yùn)：線粒體內(nèi)的乙酰CoA，不能自由穿過(guò)線粒體內(nèi)膜到胞漿中進(jìn)行脂肪酸的合成，必須通過(guò)檸檬酸穿梭系統(tǒng)完成轉(zhuǎn)運(yùn).乙酰CoA羧化酶2、丙二酸單酰-CoA的形成：生物素羧化酶（biotincarboxylase，BC）羧基轉(zhuǎn)移酶（transcarboxylase，CT

）生物素羧基載體蛋白（biotincarboxylcarrierprotein，BCCP）●大腸桿菌乙酰CoA羧化酶（別構(gòu)酶/激素調(diào)節(jié)）：組成3、脂肪酸合酶（大腸桿菌FAS）：（2）?；d體蛋白（ACP）乙酰CoA-ACP酰基轉(zhuǎn)移酶（AT).丙二酸單酰CoA-ACP?；D(zhuǎn)移酶(MT).β-酮脂酰-ACP合酶(KS).β-酮脂酰-ACP還原酶(KR).β-羥脂酰-ACP脫水酶(HD).烯脂酰-ACP還原酶(ER).ACPSH（1）磷酸泛酰巰基乙胺啟動(dòng)/進(jìn)位.裝載縮合還原脫水還原4、脂肪酸合成的反應(yīng)歷程：①啟動(dòng)/進(jìn)位.ACP轉(zhuǎn)酰酶-AT.乙酰CoA哺乳動(dòng)物不經(jīng)過(guò)乙酰ACP中間體.②

裝載丙二酸單酰CoA：ACP轉(zhuǎn)酰酶.MT

β酮酰ACP合酶.KS③縮合乙酰乙酰ACP④還原β-酮酰ACP還原酶，KRD-α，β-羥丁酰ACP乙酰乙酰-ACP⑤脫水β-羥脂酰-ACP脫水酶.HD反式丁烯酰ACPD-β-羥丁酰ACP烯脂酰-ACP還原酶.ER⑥

還原反式丁烯酰ACP丁酰-ACPAT乙酰CoA-ACP?；D(zhuǎn)移酶（AT)軟脂酸的生物合成：⑦

釋放動(dòng)物細(xì)胞：終產(chǎn)物是軟脂酰-ACP.軟脂酰-ACP硫酯酶ACP、軟脂酸一分子軟脂酸合成時(shí)，8個(gè)2C單位中，第1個(gè)為乙酰CoA,其它7個(gè)為丙二酸單酰CoA.H2O（棕櫚酸前體）注意：縮合反應(yīng)時(shí)，β-酮脂酰-ACP合酶(KS)對(duì)鏈長(zhǎng)有專一性，僅對(duì)14C及以下脂酰-ACP有催化活性，故從頭合成只能合成16C及以下的飽和脂酰-ACP。軟脂酰-ACP硫酯酶水解ACP+軟脂酸（棕櫚酸）釋放H2O

軟脂酸合成的總反應(yīng)式：8CH3-C～SCOA=O+7ATP+14NADPH++14H+CH3(

CH2)14COOH+14NADP++8CoASH+

7ADP

+7Pi+6H2O脂肪酸合成與糖代謝的聯(lián)系：原料:乙酰輔酶A.羧化反應(yīng)中消耗的ATP.由EMP途徑提供.部分由磷酸戊糖途徑提供.部分由檸檬酸穿梭過(guò)程中NADH間接轉(zhuǎn)化.還原力NADPH二、脂肪酸碳鏈的延長(zhǎng)與去飽和（略）

在動(dòng)物體內(nèi)，軟脂酸是合成16C以上更長(zhǎng)碳鏈脂肪酸的前體，需活化成脂酰CoA.

軟脂酸+CoASH+ATP

軟脂酰-SCoA+AMP+PPi三、三酰甘油和甘油磷脂的合成三酰甘油和甘油磷脂的合成圖示膽固醇不能被降解氧化為CO2和H2O.在肝臟中主要被轉(zhuǎn)化為膽汁酸，進(jìn)而轉(zhuǎn)變?yōu)槟懼猁}.進(jìn)入腸道的膽汁酸鹽：參與脂肪