下生化下冊10脂類代謝

1、糖的主要代謝途徑糖酵解途徑檸檬酸循環(huán)電子傳遞和氧化磷酸化戊糖磷酸途徑糖異生途徑糖原合成糖原分解糖代謝途徑酶體系在細胞內(nèi)的分布 酶體系分布酶體系分布糖酵解細胞質(zhì)糖異生細胞質(zhì)（線粒體）戊糖磷酸途徑細胞質(zhì)糖原合成、分解細胞質(zhì)三羧酸循環(huán)線粒體電子傳遞和氧化磷酸化線粒體重要代謝途徑的關(guān)鍵酶代謝途徑關(guān)鍵酶糖原降解糖原磷酸化酶糖原合成糖原合酶糖酵解己糖激酶磷酸果糖激酶-1丙酮酸激酶丙酮酸氧化脫羧丙酮酸脫氫酶系檸檬酸循環(huán)檸檬酸合酶異檸檬酸脫氫酶酮戊二酸脫氫酶糖異生丙酮酸羧化酶葡萄糖6-磷酸酶果糖1，6二磷酸酶代謝途徑關(guān)鍵酶及其變構(gòu)效應(yīng)劑 代謝途徑關(guān)鍵酶變構(gòu)激活劑變構(gòu)抑制劑糖酵解己糖激酶G-6-P磷酸果糖激酶-

2、1AMP，果糖-2，6-二磷酸ATP,檸檬酸丙酮酸激酶ATP，乙酰CoA三羧酸循環(huán)檸檬酸合酶ATP，NADH異檸檬酸脫氫酶ADP，NAD+ATP，NADH酮戊二酸脫氫酶 ADP，NAD+ ATP，NADH糖異生丙酮酸羧化酶乙酰CoA，ATPAMP果糖1，6二磷酸酶AMP、果糖-2，6-二磷酸糖原的代謝調(diào)節(jié)主要是共價修飾調(diào)節(jié)（激素）脂肪的分解代謝為什么大多數(shù)生物選擇以脂肪作為儲脂？2個理由:還原程度高，氧化產(chǎn)能多(大多都是 CH2).沒有結(jié)合水，能更有效包裝結(jié)果：相同重量的脂肪、蛋白質(zhì)、糖原氧化時，產(chǎn)生的能量前者大約是后兩者的6倍脂肪結(jié)構(gòu)：（甘油三酯， 三酰甘油）CH2 - O - C - (C

3、H2)n - CH3CH - O - C - (CH2)n - CH3CH2 - O - C - (CH2)n - CH3O O O|甘油 脂肪酸脂肪的消化吸收對于脂肪的消化吸收非常重要的2種物質(zhì): 1) 膽汁鹽。作為乳化劑 2) 胰脂肪酶 。將2個脂肪酸從甘油三酯上水解胰脂肪酶的作用激素介導(dǎo)脂肪酸從脂肪組織中的釋放Inactive PKActive PKInactive HSLcAMPATPAdrenalineFFA + glycerolTGActive HSLInsulinAMP+HSL = hormone sensitive lipasePK = protein kinase甘油的代謝甘

4、油在甘油激酶的催化下，被磷酸化成3-磷酸甘油，然后氧化脫氫生成磷酸二羥丙酮，可進入糖酵解/糖異生脂肪酸的氧化Knoop (1902) 用末端甲基由苯環(huán)替代的偶數(shù)碳和奇數(shù)碳的脂肪酸喂狗，研究代謝后尿里的脂肪酸代謝產(chǎn)物脂肪酸的氧化是發(fā)生在脂肪酸的b碳，一次移走一個2碳單位 脂肪酸的-氧化（ -Oxidation ）除了紅細胞和大腦，所有細胞都可以利用脂肪酸作為能源-氧化發(fā)生在線粒體3步A.活化（線粒體外）脂肪酸-氧化前需活化成酰基CoAB.轉(zhuǎn)運C.氧化（線粒體）A. 脂肪酸的活化脂酰-CoA合成酶催化脂肪酸的活化，該酶位于線粒體外膜或內(nèi)質(zhì)網(wǎng)脂肪酸活化脂肪酸+ ATP 脂酰AMP + PPi PPi

5、 2 Pi脂酰AMP + HS-CoA 脂酰-CoA + AMP總反應(yīng)： 脂肪酸+ ATP + HS-CoA 脂酰-CoA + AMP + 2 Pi焦磷酸在焦磷酸酶的催化下水解放能，驅(qū)動反應(yīng)自發(fā)進行每活化1分子脂肪酸，需要1分子ATP轉(zhuǎn)化為AMP，即要消耗2個高能磷酸鍵。這可以折算成需要2分子ATP水解成ADP脂酰CoA在細胞質(zhì)中形成，而b-氧化途徑的酶在線粒體基質(zhì)脂酰CoA通過穿梭系統(tǒng)跨線粒體內(nèi)膜運輸B. 轉(zhuǎn)運肉堿穿梭系統(tǒng)(carnitine shuttle system) 將長鏈的脂酰CoA從細胞質(zhì)轉(zhuǎn)運到線粒體肉堿穿梭系統(tǒng) C. b-氧化一輪b-氧化: 4 個酶催化，從脂酰CoA上斷裂產(chǎn)生

6、一個乙酰CoA策略: -C上產(chǎn)生一個羰基（頭三步反應(yīng)），然后-裂解（第四步反應(yīng)） 脂酰-CoA 脫氫酶 催化C2 和 C3 之間形成雙鍵，產(chǎn)物稱為烯脂酰CoAFAD為輔酶（因為該氧化形成碳碳雙鍵，釋放能量不足以還原NAD + ）2.烯脂酰-CoA 水合酶 產(chǎn)生L-羥脂酰-CoA 3. 羥脂酰-CoA脫氫酶 在b位形成羰基，產(chǎn)物稱為酮脂酰CoANAD+ 是電子受體這三步反應(yīng)與檸檬酸循環(huán)中從琥珀酸到草酰乙酸的三步反應(yīng)類似，都是通過氧化，水合，再氧化，從而將亞甲基氧化為羰基4. b-酮硫解酶酮脂酰CoA發(fā)生硫解，產(chǎn)生一個短了2C的脂酰CoA和釋放一個乙酰CoA氧化水合氧化硫解1234abbb(deh

7、ydrogenase)(hydratase)(dehydrogenase)(thiolase)1.52.5b- 氧化途徑循環(huán)式. 上一輪的產(chǎn)物是下一輪的底物包括脫氫、水化、脫氫、硫解4個重復(fù)步驟碳鏈逐次斷裂，每次斷下一個二碳單位，即乙酰CoA脂肪酸-氧化時僅需活化一次，消耗1個ATP的兩個高能鍵 產(chǎn)物: 一個乙酰-CoA， 短了2C的脂酰CoA，F(xiàn)ADH2, NADH如果最初的脂肪酸是偶數(shù)碳的，最后的產(chǎn)物是乙酰CoA如果最初的脂肪酸是奇數(shù)碳的，最后的產(chǎn)物是丙酰CoA一輪b-氧化 :脂酰-CoA + FAD + NAD+ + HS-CoA 脂酰-CoA (少2 C) + FADH2 + NADH

8、 + H+ + 乙酰-CoA乙酰CoA能進入檸檬酸循環(huán)，產(chǎn)生更多 NADH, FADH2, 和GTP脂肪酸的分解代謝途徑脂肪酸完全氧化分解經(jīng)歷了三個階段b氧化檸檬酸循環(huán)電子傳遞和氧化磷酸化脂肪酸分解代謝b 氧化和檸檬酸循環(huán)產(chǎn)生的FADH2 和 NADH 必須通過電子傳遞鏈氧化脂肪酸的b 氧化是嚴格好氧的脂肪酸-氧化的能量計算1.52.5101414141410只需一次活化最后一個2C直接進入檸檬酸循環(huán)1mol棕櫚酸（軟脂酸）完全氧化產(chǎn)生 106 mol ATP棕櫚酸氧化經(jīng)歷多少輪b 氧化? (#C/2) 1 (16/2) 1 = 7每輪b 氧化產(chǎn)生14 ATP 7 * 14 = 98最后一個乙

9、酰CoA + 10減去最初活化消耗的ATP 2凈產(chǎn)生 ATP 106脂肪酸-氧化的生理意義脂肪酸氧化是細胞內(nèi)ATP的主要來源還能產(chǎn)生大量的代謝水 ( 每mol棕櫚酸氧化能產(chǎn)生130mol H2O ).“The ship of the desert” sails on its own metabolic water.不飽和和奇數(shù)碳的脂肪酸的-氧化需要其他酶的參與不飽和 FA (C18:1, C18:2, C18:3 等)需要額外的酶使得雙鍵處于正確的位置，從而可以進行-氧化（比如,順反異構(gòu)酶)跳過了一步或幾步氧化步驟，所以產(chǎn)生的能量比相同碳數(shù)的飽和脂肪酸略少（因為不飽和脂肪酸中含有雙鍵，氧化程度略高）奇數(shù)碳的脂肪酸的b-氧化主要發(fā)生在植物和微生物最后一次硫解的產(chǎn)物是丙酰CoA而不是乙酰CoA三個酶催化丙酰CoA轉(zhuǎn)化為琥珀酰CoA（檸檬酸循環(huán)中間代謝物）丙酰CoA轉(zhuǎn)化為琥珀酰CoA琥珀酰CoA - 草酰乙酸- 葡萄糖 (糖異生)脂肪酸降解產(chǎn)生的乙酰CoA的代謝去路肝臟線粒體中乙酰-CoA有幾種去向進入檸檬酸循環(huán)和電子傳遞鏈，完全降解為CO2和水合成脂肪酸和膽固醇轉(zhuǎn)化成酮體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獲得性饑餓時，肝臟中的草酰乙酸被用于糖異生，導(dǎo)致乙酰CoA沒有足夠的草酰乙酸而不能進入檸檬酸循環(huán)，此時肝臟中的乙酰