食品生物化學(xué)第8章 脂類代謝ppt課件

1、第八章 脂類代謝1一 、食品原料中的脂類物質(zhì)二 、脂類的消化、吸收和轉(zhuǎn)運(yùn)三、 脂類的分解代謝四、 脂類的合成第一節(jié)、食品原料中的脂類物質(zhì)21單純脂類 2復(fù)合脂類3非皂化脂類3脂類脂類單純脂類單純脂類復(fù)合脂類復(fù)合脂類衍生脂類衍生脂類?；视王ヵ；视王ハ炏灹字字侵?、硫脂糖脂、硫脂萜萜 類類固醇類固醇類含有脂肪酸含有脂肪酸不含脂肪酸不含脂肪酸脂類的分類：脂類的分類：可皂化脂類可皂化脂類不可皂化脂類不可皂化脂類其他脂類其他脂類: :維生素維生素A A、D D、E E、K K等等1、單純脂類4 a. 含義 脂肪酸和醇構(gòu)成的酯為單純脂類。包括?；视王ズ拖灐?b. 三酰甘油 由甘油和脂肪酸縮合而成。

2、 常溫下為固體的稱脂，為液體的稱油，統(tǒng)稱為油脂。c. 蠟 指高級(jí)脂肪酸和高級(jí)一元醇構(gòu)成的酯。 含有一些游離的高級(jí)脂肪酸、高分子一元醇及醛、酮等。 人體沒有消化蠟的脂肪酶，因此蠟不能為人體消化利用。2、復(fù)合脂類5a. 含義 普通指分子組成除了甘油和脂肪酸，還含有磷酸、糖或硫化物等的脂類。b. 磷脂 細(xì)胞中含量最豐富的是卵磷脂和腦磷脂，廣泛存在于生物膜中，是生物膜的骨架成分。c. 硫脂 由糖脂衍生，硫酸連在糖基上構(gòu)成硫酸酯。 主要存在于葉綠體膜上，馬鈴薯塊莖和蘋果果實(shí)中也發(fā)現(xiàn)微量硫脂，例如葉綠體膜內(nèi)的6-亞硫酸-6-脫氧-葡萄糖甘油二酯。3、非皂化脂類6a. 含義 萜類和甾醇類化合物不能進(jìn)展皂化，

3、故稱為非皂化脂類。b. 萜類 由假設(shè)干個(gè)異戊二烯構(gòu)造單位構(gòu)成的一類化合物。 食品原料中的薄荷醇、樟腦等揮發(fā)油以及類胡蘿卜素、維生素A、維生素E、維生素K等均屬于萜類。c. 甾醇 環(huán)戊烷多氫菲的羥基衍生物。 常見的有谷甾醇、麥甾醇、麥角甾醇等。第二節(jié)、脂類的消化、吸收和轉(zhuǎn)運(yùn)71. 脂類的消化2脂類的吸收3脂類的轉(zhuǎn)運(yùn)1、脂類的消化8a. 消化部位 食物的各種脂類的消化和吸收都在小腸。b. 消化過程的本質(zhì) 脂肪酶酶促水解的過程。9c. 消化條件 水解過程由胰臟分泌的各種脂肪酶催化，主要有：三脂酰甘油脂肪酶可催化水解甘油三酯的C1和C3酯鍵，產(chǎn)生兩個(gè)游離脂肪酸和2-單脂酰甘油； 膽固醇酯酶主要催化水解

4、膽固醇酯產(chǎn)生膽固醇和脂肪酸； 磷脂酶A2可催化水解磷脂產(chǎn)生溶血磷脂和脂肪酸。d. 消化產(chǎn)物 游離脂肪酸、膽固醇和2-單脂酰甘油等。2、脂類的吸收10a. 脂類的吸收部位 小腸b. 吸收方式 小腸消化后產(chǎn)物經(jīng)膽汁乳化并分散進(jìn)入空腸、回腸黏膜的柱狀外表細(xì)胞，在光滑內(nèi)質(zhì)網(wǎng)內(nèi)重新酯化構(gòu)成甘油三酯，繼而組成乳糜微粒，經(jīng)胞吐作用排至細(xì)胞間隙，再經(jīng)淋巴系統(tǒng)進(jìn)入血液。3、脂類的轉(zhuǎn)運(yùn)11 經(jīng)過血液循環(huán)保送 脂類的儲(chǔ)存 脂肪的利用 以脂蛋白方式轉(zhuǎn)運(yùn) 血漿脂蛋白的組成 經(jīng)過血液循環(huán)保送12不論從腸道吸收的食物脂類，或是由肝臟合成的脂類以及脂肪組織發(fā)動(dòng)出來的儲(chǔ)存脂肪，都必需經(jīng)過血液循環(huán)才干保送到其它組織。 脂類的儲(chǔ)存

5、13食物中的甘油三酯經(jīng)小腸消化吸收，以乳糜微粒方式運(yùn)輸?shù)街窘M織中儲(chǔ)存起來，也可運(yùn)送到肝臟進(jìn)展改造或利用；在肝內(nèi)經(jīng)改造或由糖等其它物質(zhì)合成的脂肪那么以極低密度脂蛋白方式運(yùn)至脂肪組織儲(chǔ)存。 脂肪的利用14當(dāng)人體能源缺乏時(shí)，脂肪組織中的脂肪在水解成自在脂肪酸后，經(jīng)血液運(yùn)輸至肝或其它組織被氧化利用。以脂蛋白方式轉(zhuǎn)運(yùn)15進(jìn)入血液中的脂類物質(zhì)如甘油三酯、膽固醇酯等，在體內(nèi)血液中以脂蛋白方式轉(zhuǎn)運(yùn)。 血漿脂蛋白的組成16血漿脂蛋白主要是由載脂蛋白和甘油三酯、膽固醇及其酯、磷脂、少量糖等組成。脂蛋白根據(jù)其密度可分為乳糜微粒、極低密度脂蛋白、中密度脂蛋白、低密度脂蛋白和高密度脂蛋白等。17從血液中各種脂蛋白所占

6、總脂蛋白的比例可推測(cè)冠心病等心血管疾病的發(fā)病概率。高密度脂蛋白含量高患病幾率低，低密度脂蛋白含量越高患病能夠性越大。高密度脂蛋白血管清道夫，保送固醇。合理的膳食構(gòu)造是維持體內(nèi)血液中高密度脂蛋白含量的關(guān)鍵。high density lipoprotein 第三節(jié)、 脂類的分解代謝18一三脂酰甘油的水解二甘油的轉(zhuǎn)化三脂肪酸的氧化分解四脂肪酸的其它氧化方式1、機(jī)體需求能量時(shí)開場(chǎng)水解19a、 甘油三酯存在于脂肪組織 在哺乳動(dòng)物體內(nèi)甘油三酯廣泛存在于各個(gè)組織器官和體液中，但主要集中存在于脂肪組織中。b、 氧化供能 當(dāng)機(jī)體需求能量時(shí)，脂肪開場(chǎng)發(fā)動(dòng)水解以供應(yīng)全身各組織攝取或氧化供能。c、脂肪酶催化水解 脂肪

7、在脂肪組織中由脂肪酶催化作用下，逐漸將甘油三酯水解成甘油和脂肪酸。一、三脂酰甘油的水解2、脂肪水解需三種脂肪酶 20 a、三種酶 組織中催化甘油三酯水解的酶有三種，即甘油三酯脂肪酶、甘油二酯脂肪酶和甘油單酯脂肪酶。b、作用方式 甘油三酯首先被脂肪酶催化水解為甘油二酯和脂肪酸R3或R1，再繼續(xù)被甘油二酯脂肪酶和甘油單酯脂肪酶水解為脂肪酶和甘油。脂肪的水解脂肪的水解21脂肪脂肪 脂肪酶甘油甘油+脂肪酸脂肪酸CH2-O -C-R1R2-C-O-CHCH2OH-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=-CH2OH

8、 HCOHCH2OHCH2OHR2-C-O-CHCH2OHO=-H2OR1COOH二酰甘油脂肪酶二酰甘油脂肪酶H2OR2COOH單酰甘油脂肪酶單酰甘油脂肪酶-限速步驟限速步驟第一步為限速步驟，磷酸化的脂肪酶有活性，動(dòng)物的脂肪第一步為限速步驟，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，而植物的脂肪酶存在脂體、油體及酶存在于脂肪細(xì)胞中，而植物的脂肪酶存在脂體、油體及乙醛酸循環(huán)體中。乙醛酸循環(huán)體中。22脂肪的氧化分解脂肪的氧化分解脂質(zhì)代謝脂脂肪肪甘油甘油脂肪酸脂肪酸?脂肪酶脂肪酶 1、在肝細(xì)胞中構(gòu)成磷酸二羥丙酮 23二、甘油的轉(zhuǎn)化24 a. 脂肪細(xì)胞短少甘油激酶 由于脂肪細(xì)胞短少甘油激酶，

9、所以脂解作用產(chǎn)生的甘油不能被脂肪細(xì)胞利用，必需經(jīng)過血液運(yùn)至肝臟進(jìn)展代謝。b. 肝細(xì)胞的激酶和脫氫酶的作用 在肝細(xì)胞，甘油首先在甘油激酶催化下構(gòu)成3-磷酸甘油，再進(jìn)一步在磷酸甘油脫氫酶的作用下生成磷酸二羥丙酮。2、磷酸二羥丙酮氧化供能或合成葡萄糖25a.氧化供能 磷酸二羥丙酮可進(jìn)入糖酵解途徑轉(zhuǎn)變成丙酮酸，然后構(gòu)成乙酰CoA再進(jìn)入三羧酸循環(huán)而徹底氧化以提供能量。 b合成葡萄糖 磷酸二羥丙酮也可以進(jìn)入糖異生途徑轉(zhuǎn)變?yōu)槠咸烟?。甘?油油 的的 氧氧 化化 分分 解解 與與 轉(zhuǎn)轉(zhuǎn) 化化26CH2OH HCOHCH2OH- ATPADP+Pi甘油激酶甘油激酶CH2OH HCOHCH2O-P-磷酸酯酶磷酸酯

10、酶NAD+ NADH +H+磷酸甘油脫氫酶磷酸甘油脫氫酶CH2OH C=OCH2O-P-異構(gòu)酶異構(gòu)酶磷酸丙糖磷酸丙糖CHO CHOHCH2O-P3-磷酸甘油醛磷酸甘油醛(G3P)-糖異生糖異生葡萄糖葡萄糖CH3 C=OCOOH乙酰CoATCACO2+H2O丙酮酸丙酮酸EMP-(DHAP)甘油甘油3-磷酸甘油磷酸甘油磷酸二羥丙酮磷酸二羥丙酮1分子甘油徹底分子甘油徹底氧化分解產(chǎn)生的能量？氧化分解產(chǎn)生的能量？ 糖代謝與脂代謝經(jīng)過磷酸二羥丙酮聯(lián)絡(luò)起來。糖代謝與脂代謝經(jīng)過磷酸二羥丙酮聯(lián)絡(luò)起來。 動(dòng)物的脂肪細(xì)胞中無甘油激酶，那么甘油需求經(jīng)血液運(yùn)到肝細(xì)動(dòng)物的脂肪細(xì)胞中無甘油激酶，那么甘油需求經(jīng)血液運(yùn)到肝細(xì)胞

11、中進(jìn)展氧化分解。胞中進(jìn)展氧化分解。27脂肪的氧化分解脂肪的氧化分解脂質(zhì)代謝脂脂肪肪甘油甘油脂肪酸脂肪酸?脂肪酶脂肪酶三、飽和脂肪酸的氧化分解28 脂肪酸氧化的主要方式是-氧化 脂肪酸被激活 脂酰CoA經(jīng)過轉(zhuǎn)運(yùn)系統(tǒng)進(jìn)入線粒體基質(zhì) -氧化的步驟1、概、概 念念29飽和脂肪酸在一系列酶的作用下，羧基端的飽和脂肪酸在一系列酶的作用下，羧基端的位位C原子發(fā)生原子發(fā)生氧化，碳鏈在氧化，碳鏈在位位C原子與原子與位位C原子間發(fā)生斷裂，每次生原子間發(fā)生斷裂，每次生成一個(gè)乙酰成一個(gè)乙酰CoA和較原來少二個(gè)碳單位的脂肪酸，這個(gè)不和較原來少二個(gè)碳單位的脂肪酸，這個(gè)不斷反復(fù)進(jìn)展的脂肪酸氧化過程稱為斷反復(fù)進(jìn)展的脂肪酸氧化

12、過程稱為-氧化氧化.CH3-(CH2)n - CH2 - CH2 -CH3-(CH2)n - CH2 - CH2 -COOHCOOH 動(dòng)物動(dòng)物-氧化在線粒體基質(zhì)中進(jìn)展氧化在線粒體基質(zhì)中進(jìn)展植物植物-氧化在過氧化物酶體和乙醛酸循環(huán)體進(jìn)展氧化在過氧化物酶體和乙醛酸循環(huán)體進(jìn)展脂肪酸氧化的主要方式是-氧化30a.每次降解二碳單位 脂肪酸氧化發(fā)生在-碳原子上，即每次從脂肪酸鏈上降解下來的是二碳單位。b. -氧化三個(gè)階段 脂肪酸在細(xì)胞質(zhì)中被激活； 轉(zhuǎn)運(yùn)到線粒體； 以二碳單位反復(fù)降解。1脂肪酸的活化脂肪酸的活化31脂肪酸首先在胞漿中被活化，構(gòu)成脂酰脂肪酸首先在胞漿中被活化，構(gòu)成脂酰CoA，在在 催化下，由催

13、化下，由ATP提供能量，將脂肪提供能量，將脂肪酸轉(zhuǎn)變成脂酰酸轉(zhuǎn)變成脂酰CoA：2. 脂肪酸的-氧化12C以上的脂酰脂酰CoACoA合成酶合成酶PiRCH2CH2CH2COOHCoA-SH+ATPAMP+PPi脂酰脂酰CoA合成酶合成酶RCH2CH2CH2COSCoA脂酰脂酰CoAv動(dòng)物細(xì)胞內(nèi)，動(dòng)物細(xì)胞內(nèi)，-氧化在線粒體基質(zhì)中進(jìn)展，脂肪酸存在于胞液氧化在線粒體基質(zhì)中進(jìn)展，脂肪酸存在于胞液中，長(zhǎng)鏈脂肪酸不能穿過線粒體內(nèi)膜，因此需求特殊的轉(zhuǎn)運(yùn)機(jī)制中，長(zhǎng)鏈脂肪酸不能穿過線粒體內(nèi)膜，因此需求特殊的轉(zhuǎn)運(yùn)機(jī)制來協(xié)助跨膜。來協(xié)助跨膜。第一步活化在胞液中，后面的步驟發(fā)生在線粒體中。第一步活化在胞液中，后面的步驟

14、發(fā)生在線粒體中。脂酰CoA經(jīng)過轉(zhuǎn)運(yùn)進(jìn)入線粒體基質(zhì)32a、催化脂酰CoA氧化分解的酶存在于線粒體的基質(zhì)中，所以脂酰CoA必需經(jīng)過線粒體內(nèi)膜進(jìn)入基質(zhì)中才干進(jìn)展氧化分解。 脂酰CoA不能自在經(jīng)過線粒體內(nèi)膜進(jìn)入線粒體基質(zhì)，它需求借助于一種特殊載體和轉(zhuǎn)運(yùn)系統(tǒng)才干轉(zhuǎn)運(yùn)到線粒體基質(zhì)中。b、穿越系統(tǒng)轉(zhuǎn)運(yùn)機(jī)制33轉(zhuǎn)移： 在肉毒堿脂酰轉(zhuǎn)移酶I的催化下，脂酰CoA中的脂?；D(zhuǎn)移到L-肉毒堿上構(gòu)成脂酰肉毒堿。轉(zhuǎn)運(yùn)： 然后，脂酰肉毒堿在轉(zhuǎn)運(yùn)酶的作用下進(jìn)入線粒體基質(zhì)。再轉(zhuǎn)移： 在線粒體基質(zhì)中，脂酰肉毒堿在與膜結(jié)合的肉毒堿脂酰轉(zhuǎn)移酶II的催化下，重新生成脂酰CoA和肉毒堿。再轉(zhuǎn)運(yùn)： 肉毒堿再在轉(zhuǎn)運(yùn)酶的協(xié)助下，回到線粒體外的

15、細(xì)胞質(zhì)中。34載體和轉(zhuǎn)運(yùn)系統(tǒng)：載體是肉毒堿3-羥基-4-三甲氨基丁酸。轉(zhuǎn)運(yùn)系統(tǒng)包括三個(gè)酶，兩個(gè)轉(zhuǎn)酰酶和一個(gè)轉(zhuǎn)運(yùn)酶移位酶。35v 對(duì)于動(dòng)物來說，對(duì)于動(dòng)物來說，-氧化在線粒體基質(zhì)中進(jìn)展，而脂肪酸第氧化在線粒體基質(zhì)中進(jìn)展，而脂肪酸第一步活化在胞液中，脂酰一步活化在胞液中，脂酰CoA10C以上不能進(jìn)入線粒體，以上不能進(jìn)入線粒體，后面的步驟發(fā)生在線粒體中，所以涉及特殊的轉(zhuǎn)運(yùn)機(jī)制來協(xié)助后面的步驟發(fā)生在線粒體中，所以涉及特殊的轉(zhuǎn)運(yùn)機(jī)制來協(xié)助跨膜?？缒ぁＶＨ舛緣A脂酰肉毒堿肉毒堿肉毒堿脂酰脂酰CoACoA脂酰肉毒堿脂酰肉毒堿轉(zhuǎn)運(yùn)酶肉毒堿肉毒堿胞質(zhì)一側(cè)胞質(zhì)一側(cè)內(nèi)膜外側(cè)內(nèi)膜外側(cè)內(nèi)膜內(nèi)側(cè)內(nèi)膜內(nèi)側(cè)線粒體基線粒體基質(zhì)一

16、側(cè)質(zhì)一側(cè)CoA脂酰脂酰CoA肉毒堿脂?；D(zhuǎn)移酶肉毒堿脂?；D(zhuǎn)移酶肉毒堿脂?；D(zhuǎn)移酶肉毒堿脂?；D(zhuǎn)移酶36c.脂酰CoA的轉(zhuǎn)運(yùn)過程是脂肪酸分解代謝的限速步驟 該轉(zhuǎn)運(yùn)過程是脂肪酸分解代謝的限速步驟，由于肉毒堿脂酰轉(zhuǎn)移酶I的活性直接調(diào)理控制脂肪酸的轉(zhuǎn)運(yùn)速度，進(jìn)而影響脂肪酸的氧化速度，可決議脂肪酸是走向脂質(zhì)合成或是走向氧化降解。 含有肉毒堿和茶堿的減肥制劑可在不用多運(yùn)動(dòng)的情況下防止脂肪酸回頭合成脂肪。 -氧化的步驟37四步根本反響：脫氫、水化、再脫氫、硫解。產(chǎn)物：乙酰CoA和少2個(gè)碳的脂酰CoA。循環(huán)反響：反復(fù)進(jìn)展至全部生成乙酰CoA。38a.第一次氧化反響,-脫氫作用39脂酰CoA在以FAD作為輔基

17、的脂酰CoA脫氫酶的催化下，在-和-碳原子上各脫去一個(gè)氫原子構(gòu)成一個(gè)雙鍵，生成反式,-烯脂酰CoA，同時(shí)使酶的輔基FAD復(fù)原為FADH2。b.水化反響40在烯脂酰CoA水化酶催化下，反式,-烯脂酰CoA水化，生成L-羥脂酰CoA。c.第二次氧化反響再脫氫41在以NAD+作為輔酶的L-羥脂酰CoA脫氫酶催化下，L-羥脂酰CoA的-碳或C-3脫去兩個(gè)氫生成-酮脂酰CoA和NADHH+。該酶具有高度立體異構(gòu)專注性，只催化L-型羥脂酰CoA的脫氫反響。d.硫解反響42在-酮脂酰CoA硫解酶催化下，-酮脂酰CoA與CoA作用，生成1分子乙酰CoA和1分子比原來少兩個(gè)碳原子的脂酰CoA。e.完全分解成乙酰

18、CoA43少了兩個(gè)碳原子的脂酰CoA，可以反復(fù)上述反響過程，不斷到完全分解成乙酰CoA。脂肪酸經(jīng)過-氧化生成的乙酰CoA，一部分用來合成新的脂肪酸和其它生物分子，大部分那么進(jìn)入三羧酸循環(huán)完全氧化。 脂肪酸-氧化產(chǎn)生的能量44a. 脂肪酸完全氧化三個(gè)階段b. 軟脂酸完全氧化總反響式：c. 軟脂酸完全氧化時(shí)能量變化的計(jì)算a.脂肪酸完全氧化三個(gè)階段45b.軟脂酸完全氧化總反響式：46以軟脂酸含16個(gè)碳為例，當(dāng)完全氧化時(shí)需經(jīng)過7次-氧化，可以生成8個(gè)乙酰CoA，每一次-氧化，還將生成1分子FADH2和1分子NADH，軟脂酸完全氧化的反響式為：C15H31COSCoA+ 7CoA-SH+7FAD+7NA

19、D+7H2O 8CH3COSCoA +7FADH2 +7NADH+7H+C、軟脂酸完全氧化時(shí)能量變化的計(jì)算47按照一個(gè)按照一個(gè)NADH產(chǎn)生產(chǎn)生3個(gè)個(gè)ATP，一個(gè)，一個(gè)FADH2產(chǎn)生產(chǎn)生2個(gè)個(gè)ATP，一個(gè)乙酰，一個(gè)乙酰CoA完全氧化產(chǎn)生完全氧化產(chǎn)生12個(gè)個(gè)ATP計(jì)算，計(jì)算，1分子軟脂酰分子軟脂酰CoA在分解代謝過程中共產(chǎn)生在分解代謝過程中共產(chǎn)生131個(gè)個(gè)ATP。由于軟脂酸轉(zhuǎn)化成軟脂酰由于軟脂酸轉(zhuǎn)化成軟脂酰CoA時(shí)耗費(fèi)了時(shí)耗費(fèi)了1分子分子ATP中的兩個(gè)高能磷酸鍵的能量中的兩個(gè)高能磷酸鍵的能量ATP分解為分解為AMP，可視為耗費(fèi)了可視為耗費(fèi)了2個(gè)個(gè)ATP，因此，因此，1分子軟脂酸完全分子軟脂酸完全氧

20、化凈生成氧化凈生成129個(gè)個(gè)ATP。484、脂肪酸的其它氧化方式49不飽和脂肪酸的氧化奇數(shù)碳原子脂肪酸的-氧化-氧化-氧化50 1、方式：脂肪酸的-氧化 2、特點(diǎn)：幾乎一切生物體的不飽和脂肪酸，雙鍵普通在第9位及第9位后，兩個(gè)雙鍵間隔一個(gè)碳原子即一個(gè)亞甲基-CH2-，構(gòu)成非共軛系統(tǒng)，且其構(gòu)造普通是順式雙鍵飽和FA氧化產(chǎn)生的雙鍵為反式 。 含一個(gè)雙鍵，氧化時(shí)就少生成 1分子FADH2 ，即少生成 2 分子ATP。不飽和脂肪酸的氧化不飽和脂肪酸的氧化51單烯和多烯脂肪酸的氧化單烯和多烯脂肪酸的氧化1單烯酸單烯酸需需 烯脂酰烯脂酰CoA異構(gòu)異構(gòu)酶酶2多烯酸多烯酸需需 烯脂酰烯脂酰CoA異構(gòu)異構(gòu)酶酶

21、2,4-二烯脂酰二烯脂酰CoA復(fù)原酶復(fù)原酶油酸：十八碳單不飽和脂肪酸油酸：十八碳單不飽和脂肪酸 9 18:1亞油酸：十八碳雙不飽和脂肪酸亞油酸：十八碳雙不飽和脂肪酸 9,12 18:2 單不飽和脂肪酸的氧化單不飽和脂肪酸的氧化52油?；王；鵆oA 9 18：1 CH3(CH2)7CH=CH-CH2(CH2)6CO-CoA OHCH3(CH2)7CH2-C-CH2-CO-CoA H6CH3-CO-CoACH3(CH2)7CH2 - C = CH-CO-CoAHH 2-反反- 十二碳烯酰十二碳烯酰CoA 3 3次次-氧化氧化, , 烯酯酰烯酯酰CoA異構(gòu)異構(gòu)酶酶烯酯酰烯酯酰CoA水化酶水化酶5次

22、次-氧化氧化CH3(CH2)7-C=C-CH2 - CO-CoA 3-順順- 十二碳烯酯酰十二碳烯酯酰CoA H H3CH3-CO-CoA單個(gè)雙鍵，油酸單個(gè)雙鍵，油酸9 18:1 專注性很強(qiáng)，只專注性很強(qiáng)，只對(duì)反對(duì)反2不飽和不飽和脂酰脂酰CoA水化水化油油酰?；牡难跹趸髯饔糜?3油?；王；鵆oA 9 18：1 CH3(CH2)7CH=CH-CH2(CH2)6CO-CoA OHCH3(CH2)7CH2-C-CH2-CO-CoA H6CH3-CO-CoACH3(CH2)7CH2 - C = CH-CO-CoAHH 2-反反- 十二碳烯酰十二碳烯酰CoA -氧化氧化, ,三次循環(huán)三次循環(huán)烯

23、酯酰烯酯酰CoACoA異構(gòu)酶異構(gòu)酶烯酯酰烯酯酰CoACoA水化酶水化酶再開場(chǎng)再開場(chǎng)-氧化氧化CH3(CH2)7-C=C-CH2 - CO-CoA 3-順順- 十二碳烯酯酰十二碳烯酯酰CoA H H54單烯脂肪酸的氧化單烯脂肪酸的氧化 - -氧化氧化( 3( 3個(gè)循環(huán)個(gè)循環(huán) ) ) 油酰油酰-CoA-CoA3 3 乙酰乙酰-CoA-CoA 順順- -3-3-十二烯脂酰十二烯脂酰CoACoA 烯脂酰烯脂酰CoACoA異構(gòu)酶異構(gòu)酶 反式反式- -2-2-十二烯脂酰十二烯脂酰CoACoA - -氧化氧化( 5( 5個(gè)循環(huán)個(gè)循環(huán) ) )6 6 乙酰乙酰-CoA-CoA55-氧化氧化 (3 (3個(gè)循環(huán)個(gè)循

24、環(huán) ) )3 3 乙酰乙酰-CoA-CoA亞油酰亞油酰CoACoA( (順順- -9, 9, 順順- - 12)12)順順- -3, 3, 順順- - 6)6)反反- -2, 2, 順順- - 6)6)反反- -2, 2, 順順- - 4 )4 )反反- -3 )3 )反反- -2 )2 )烯脂酰烯脂酰CoACoA異構(gòu)酶異構(gòu)酶-氧化氧化(1(1個(gè)循環(huán)，及第個(gè)循環(huán)，及第2 2個(gè)個(gè)循環(huán)的第循環(huán)的第1 1步反響步反響 ) )乙酰乙酰-CoA2,4-二烯脂酰二烯脂酰CoA復(fù)原酶復(fù)原酶 烯脂酰烯脂酰CoACoA異構(gòu)異構(gòu)酶酶-氧化氧化 (4個(gè)循環(huán)個(gè)循環(huán) )5 乙酰乙酰-CoA多不飽和脂肪酸的氧化多不飽和脂

25、肪酸的氧化56脂肪酸在一些酶的催化下，脂肪酸在一些酶的催化下，-碳原子發(fā)生氧化，生碳原子發(fā)生氧化，生成一分子成一分子CO2和較原來少一個(gè)碳原子的脂肪酸，這和較原來少一個(gè)碳原子的脂肪酸，這種氧化作用稱為種氧化作用稱為-氧化。氧化。飽和脂肪酸的飽和脂肪酸的-氧化作用氧化作用(1956, Stumpf)-氧化對(duì)于降解支鏈脂肪酸、奇數(shù)脂肪酸或過長(zhǎng)氧化對(duì)于降解支鏈脂肪酸、奇數(shù)脂肪酸或過長(zhǎng)鏈脂肪酸有重要作用。鏈脂肪酸有重要作用。RCH2CH2COOH RCH2COOH+CO2飽和脂肪酸的飽和脂肪酸的-氧化作用氧化作用 12C以下的脂肪酸以下的脂肪酸(1932,Verkade)57脂肪酸在酶催化下，其脂肪酸

26、在酶催化下，其碳原子末端甲基碳原子末端甲基C發(fā)生氧發(fā)生氧化，先生成化，先生成-羥脂酸，繼而氧化成羥脂酸，繼而氧化成,-二羧酸的反響二羧酸的反響過程，稱為過程，稱為-氧化。氧化。CH3-(CH2)n - CH2 - CH2 -CH3-(CH2)n - CH2 - CH2 -COOHCOOH 在動(dòng)物體內(nèi)，在動(dòng)物體內(nèi)，12碳以上的脂肪酸是經(jīng)過碳以上的脂肪酸是經(jīng)過-氧化進(jìn)展分解作氧化進(jìn)展分解作用；少于用；少于12碳的脂肪酸可在微粒體中經(jīng)碳的脂肪酸可在微粒體中經(jīng)-氧化作用分解，氧化作用分解，其在脂肪酸分解代謝中不占主要位置。其在脂肪酸分解代謝中不占主要位置。脂肪酸的脂肪酸的氧化作用氧化作用58O2O2從

27、脂肪酸兩端進(jìn)展從脂肪酸兩端進(jìn)展-氧化，氧化，-氧化加速了脂肪酸的氧化加速了脂肪酸的降解速度。降解速度。動(dòng)物體內(nèi)低于動(dòng)物體內(nèi)低于12C的脂肪酸常采用的脂肪酸常采用-氧化進(jìn)展分解。氧化進(jìn)展分解。海洋中浮游細(xì)菌降解海面浮油采用的海洋中浮游細(xì)菌降解海面浮油采用的-氧化。氧化。奇數(shù)碳原子脂肪酸的氧化分解奇數(shù)碳原子脂肪酸的氧化分解59奇數(shù)脂肪酸直接進(jìn)展奇數(shù)脂肪酸直接進(jìn)展氧化，最后的裂解成乙酰氧化，最后的裂解成乙酰CoA和一個(gè)丙酰和一個(gè)丙酰CoA兩種降解方式：兩種降解方式：經(jīng)過經(jīng)過氧化轉(zhuǎn)變?yōu)榕紨?shù)碳脂肪酸后再進(jìn)展氧化轉(zhuǎn)變?yōu)榕紨?shù)碳脂肪酸后再進(jìn)展氧氧化化脂肪酸的氧化分解脂肪酸的氧化分解60飽和脂肪酸的氧化分解飽和

28、脂肪酸的氧化分解v-氧化作用氧化作用v-氧化作用氧化作用v-氧化作用氧化作用v單不飽和脂肪酸的氧化分解單不飽和脂肪酸的氧化分解v多不飽和脂肪酸的氧化分解多不飽和脂肪酸的氧化分解 奇數(shù)奇數(shù)C C原子脂肪酸的氧化分解原子脂肪酸的氧化分解不飽和脂肪酸的氧化分解不飽和脂肪酸的氧化分解61進(jìn)展徹底氧化分解時(shí)進(jìn)展徹底氧化分解時(shí),一樣碳原子數(shù)一樣碳原子數(shù)目的飽和脂肪酸與不飽和脂肪酸相目的飽和脂肪酸與不飽和脂肪酸相比比,哪個(gè)釋放的能量多哪個(gè)釋放的能量多?四、脂肪的合成621、磷酸甘油的生物合成2、脂肪酸的生物合成3、三脂酰甘油的生物合成脂肪的合成代謝脂肪的合成代謝 631、磷酸甘油的生物合成64 由磷酸二羥丙

29、酮復(fù)原 由甘油酯水解產(chǎn)生的甘油活化 由磷酸二羥丙酮復(fù)原65磷酸二羥丙酮是糖酵解中醛縮酶作用的產(chǎn)物。磷酸二羥丙酮在細(xì)胞質(zhì)胞液中的以NADH為輔酶的-磷酸甘油脫氫酶作用下，復(fù)原為L(zhǎng)-磷酸甘油。 由甘油酯水解產(chǎn)生的甘油活化66甘油酯水解產(chǎn)生甘油。甘油在甘油激酶催化下，與ATP作用生成L-磷酸甘油。2、脂肪酸的生物合成671合成三個(gè)階段2乙酰CoA的轉(zhuǎn)運(yùn)3 乙酰CoA羧化構(gòu)成丙二酸單酰CoA4 脂肪酸合成酶系及脂?；d體蛋白5脂肪酸鏈的進(jìn)一步延伸和去飽和需求另外的酶1合成三個(gè)階段68 真核生物中脂肪酸生物合成從頭合成過程在細(xì)胞質(zhì)中進(jìn)展，包括三個(gè)階段。首先，需求將線粒體中的乙酰CoA轉(zhuǎn)運(yùn)到細(xì)胞質(zhì)；其次，

30、是乙酰CoA羧化，生成脂酰鏈延伸所需求的丙二酸單酰CoA;最后，經(jīng)過脂肪酸合成酶系催化脂肪酸鏈的合成。丙酮酸由細(xì)胞質(zhì)進(jìn)入線粒體并構(gòu)成檸檬酸69a、生成乙酰CoA 糖酵解產(chǎn)物丙酮酸進(jìn)入線粒體，然后氧化脫羧生成乙酰CoA，但它不能自在經(jīng)過線粒體膜進(jìn)入細(xì)胞質(zhì)。b、合成檸檬酸 線粒體中的乙酰CoA和草酰乙酸縮合構(gòu)成檸檬酸，反響由檸檬酸合酶催化。2乙酰CoA的轉(zhuǎn)運(yùn) 檸檬酸由線粒體進(jìn)入細(xì)胞質(zhì)再產(chǎn)生乙酰CoA70a、檸檬酸被轉(zhuǎn)運(yùn)回細(xì)胞質(zhì) 生成的檸檬酸經(jīng)過三羧酸載體透過線粒體內(nèi)膜，進(jìn)入細(xì)胞質(zhì)。b、檸檬酸裂解產(chǎn)生乙酰CoA 在細(xì)胞質(zhì)中，檸檬酸經(jīng)檸檬酸裂解酶催化，裂解生成乙酰CoA和草酰乙酸，裂解反響耗費(fèi)ATP并

31、需求CoASH。71丙酮酸羧化酶線線粒粒體體膜膜胞液胞液 線粒體基質(zhì)線粒體基質(zhì) 丙酮酸丙酮酸 丙酮酸丙酮酸 蘋果酸蘋果酸 草酰乙酸草酰乙酸 檸檬酸檸檬酸 檸檬酸檸檬酸 乙酰乙酰CoA NADPH+H+ NADP+ 蘋果酸酶蘋果酸酶 CoA ATP ADP Pi 檸檬酸裂解酶檸檬酸裂解酶 CoA 草酰乙酸草酰乙酸 H2O 檸檬酸合酶檸檬酸合酶 CO2CO2丙酮酸氧化 脂肪酸氧化 氨基酸氧化脂肪酸合成脂肪酸合成檸檸 檬檬 酸酸 穿穿 梭梭NADH+H+NAD+ 乙酰CoA以丙二酸單酰CoA方式參與合成72軟脂酸合成所需8個(gè)乙酰CoA單位只需一個(gè)以乙酰CoA方式參與合成，即在合成開場(chǎng)時(shí)作為引物。其他

32、7個(gè)都是以丙二酸單酰CoA方式參與合成，即在每一次脂肪酸鏈延伸時(shí)都需丙二酸單酰CoA參與。3乙酰CoA羧化構(gòu)成丙二酸單酰CoA 丙二酸單酰CoA的生成73l細(xì)胞中的乙酰CoA在乙酰CoA羧化酶催化下羧化，構(gòu)成丙二酸單酰CoA。 乙酰CoA羧化酶74乙酰CoA羧化酶的輔基是生物素。生物素是CO2 分子的中間載體，羧化酶催化，在ATP參與下，HCO3 與生物素構(gòu)成羧基生物素，使CO2 被激活，激活的CO2 再由酶催化下轉(zhuǎn)移給乙酰CoA，構(gòu)成丙二酸單酰CoA。乙酰CoA羧化酶為別構(gòu)酶，其別構(gòu)激活劑是檸檬酸，同時(shí)也是脂肪酸合成的限速調(diào)理酶。 脂肪酸合成酶系75脂肪酸合成酶系是一個(gè)多酶復(fù)合體，它由一個(gè)脂

33、?；d體蛋白ACP和至少6種酶所組成。六種酶是：ACP?；D(zhuǎn)移酶、-酮脂酰-ACP合成酶、ACP-丙二酸單?；D(zhuǎn)移酶、-酮脂酰-ACP復(fù)原酶、烯脂酰-ACP脫水酶、烯脂酰-ACP復(fù)原酶。4脂肪酸合成酶系及脂?；d體蛋白 脂?；d體蛋白76脂?；d體蛋白ACP在脂肪酸合成中具有重要作用，ACP處于該復(fù)合體中心位置，和參與催化的6種酶結(jié)合在一同，ACP的功能就像一個(gè)轉(zhuǎn)動(dòng)臂，把脂肪酸合成的中間產(chǎn)物逐次轉(zhuǎn)到各酶的活動(dòng)中心。參見以下圖。 ACP含有-SH，能與?；Y(jié)合成硫酯鍵，作用和CoA類似，在代謝中起傳送?；淖饔?。775脂肪酸的生物合成過程78脂肪酸的合成過程包括七個(gè)反響步驟： 啟動(dòng)、丙二酸酰基的

34、轉(zhuǎn)移、縮合、復(fù)原、脫水、再?gòu)?fù)原、硫解。除啟動(dòng)和硫解兩步，其它五步是循環(huán)反響，反復(fù)循環(huán)至碳鏈到達(dá)一定長(zhǎng)度。79 啟動(dòng)80在乙酰CoA-ACP?；D(zhuǎn)移酶催化下，乙酰CoA的乙?；D(zhuǎn)移至ACP上，構(gòu)成乙酰ACP。l乙酰基并不留在ACP上，在-酮脂酰-ACP合成酶催化下，迅速轉(zhuǎn)移到該酶單體的半胱氨酸的巰基上。 丙二酸單酰基的轉(zhuǎn)移81在丙二酸單酰CoA-ACP丙二酸單酰轉(zhuǎn)移酶催化下，丙二酸單酰CoA與ACP-SH作用，脫掉CoA構(gòu)成丙二酸單酰-S-ACP。l這時(shí)，一個(gè)丙二酸單?；cACP以酯鍵相接，另一個(gè)脂酰基這時(shí)是乙?；峙c-酮脂酰-ACP合成酶中半胱氨酸的-SH基相接。 縮合反響82由-酮脂酰-AC

35、P合成酶催化。酶分子中半胱氨酸的巰基結(jié)合的乙酰基又轉(zhuǎn)移到ACP上的丙二酸單?；牡诙€(gè)碳原子上，構(gòu)成乙酰乙酰-S-ACP，同時(shí)使丙二酸單酰基上的自在羧基脫羧產(chǎn)生CO2 。83同位素實(shí)驗(yàn)闡明，該步反響釋放的CO2 的碳原子來自乙酰CoA羧化時(shí)的HCO3。羧化時(shí)的碳原子并未滲入脂肪酸，HCO3在脂肪酸合成中只起催化作用。 第一次復(fù)原反響84在-酮脂酰ACP復(fù)原酶催化下，乙酰乙酰-S-ACP被NADPHH+復(fù)原，構(gòu)成-羥丁酰-S-ACP。 脫水反響85在羥脂酰ACP脫水酶催化下，-羥丁酰-S-ACP脫水，生成,或2反式丁烯酰-S-ACP，即巴豆酰-S-ACP。 第二次復(fù)原反響86在烯脂酰ACP復(fù)原酶催化下，2反式丁烯酰-S-ACP被NADPHH+復(fù)原為四碳的丁酰-S-ACP。 碳鏈的繼續(xù)延伸87至此，由一分子乙酰CoA接上一個(gè)二碳單位，生成了一個(gè)四碳的丁酰-ACP?？梢哉f是完成了合成軟脂酰-S-ACP所需7次循環(huán)反響的第一次循環(huán)。丁?；D(zhuǎn)移到酮脂酰ACP合成酶上后，和另一個(gè)新的丙二酸單酰-ACP作為起始物，反復(fù)上述反響系列