生物化學(xué) 脂類代謝

脂類（lipids）是一類不溶于水而易溶于有機(jī)溶劑，并能為機(jī)體利用的有機(jī)化合物。第一節(jié)概述甘油（丙三醇）單酯酰甘油二酯酰甘油H2OH2O三酯酰甘油脂肪酸1脂肪酸2甘油三酯結(jié)構(gòu)甘油三酯功能（3）協(xié)助食物中脂溶性維生素的吸收（4）供給必需脂肪酸（1）貯能

和供能（2）保護(hù)、保溫作用常見的脂肪酸

常見的不飽和脂酸習(xí)慣名系統(tǒng)名碳原子及雙鍵數(shù)雙鍵位置族分布△系n系軟油酸十六碳一烯酸16：197ω-7廣泛油酸十八碳一烯酸18：199ω-9廣泛亞油酸十八碳二烯酸18：29,126,9ω-6植物油α-亞麻酸十八碳三烯酸18：39,12,153,6,9ω-3植物油γ-亞麻酸十八碳三烯酸18：36,9,126,9,12ω-6植物油花生四烯酸廿碳四烯酸20：45,8,11,146,9,12,15ω-6植物油timnodonic廿碳五烯酸（EPA）20：55,8,11,14,173,6,9,12,15ω-3魚油clupanodonic廿二碳五烯酸（DPA）22：57,10,13,16,193,6,9,12,15ω-3魚油，腦cervonic廿二碳六烯酸（DHA）22：64,7,10,13,16,193,6,9,12,15,18ω-3魚油提問：肥皂是怎么做的？皂化反應(yīng)—?jiǎng)又参镉椭跉溲趸c或氫氧化鉀作用下水解生成的脂肪酸鹽。第二節(jié)

脂肪的分解代謝一、甘油三酯的分解代謝(一)脂肪動(dòng)員1.定義儲存的脂肪，被脂肪酶逐步水解為脂肪酸及甘油，并釋放入血以供其他組織氧化利用的過程。2.關(guān)鍵酶激素敏感性甘油三酯脂肪酶

(hormone-sensitivetriglyceridelipase,HSL)3.脂解激素能促進(jìn)脂肪動(dòng)員的激素，如胰高血糖素、去甲腎上腺素、ACTH等。4.抗脂解激素可抑制脂肪動(dòng)員，如胰島素、前列腺素E2等。脂肪組織

脂肪

甘油

脂肪酸

甘油脂肪酸ATP+H2O+CO2

全身各組織

為機(jī)體供能

血循

FA-A復(fù)合體

（二）甘油的氧化分解甘油 α-磷酸甘油 ATP ADP

磷酸二羥丙酮NAD+NADH+H+糖異生乳酸或CO2和H2O3.脂肪酸氧化的反應(yīng)過程1.脂肪酸氧化的反應(yīng)部位

除腦組織外,大多數(shù)組織均可進(jìn)行，其中肝、肌肉最活躍。第一階段：脂肪酸的活化第二階段：脂酰CoA進(jìn)入線粒體第三階段：β-氧化過程第四階段：乙酰CoA的徹底氧化(三)脂肪酸的氧化2.亞細(xì)胞定位胞液、線粒體。（1）脂肪酸的活化脂酰COA的生成部位胞液消耗2ATP脂酰COA合成酶ATPAMP+PPiRCOOH+HSCOA（脂肪酸）RCO～SCOA（脂酰COA）脂酰CoA難以逾越外膜膜間腔內(nèi)膜——肉毒膽堿（賴氨酸衍生物）非極性極性脂酰肉堿肉毒堿轉(zhuǎn)酰基酶Ⅰ線粒體內(nèi)膜(2)脂?；M(jìn)入線粒體線粒體內(nèi)膜肉堿脂酰肉堿基質(zhì)腔肉毒堿轉(zhuǎn)?；涪裰oAHSCoA脂酰肉堿移位酶肉堿肉毒堿轉(zhuǎn)酰基酶Ⅱ脂酰CoAHSCoA

β氧化（3）脂?；?-氧化

-氧化定義：脂酰CoA進(jìn)入線粒體后逐步氧化分解，經(jīng)過脫氫、加水、再脫氫、硫解生成少兩個(gè)碳原子的脂酰CoA和一分子乙酰CoA的過程，由于此氧化過程主要發(fā)生在脂?；?碳原子上，故稱-氧化。脂肪酰CoA脫氫加水再脫氫硫解脂肪酰CoA+乙酰CoACO2+H2O+ATP一次?-氧化反應(yīng)-氧化過程①脫氫HRC

CC～SCoAHHαHFADFADH2

脂酰CoA脫氫酶脂酰CoAα,β-烯脂酰CoAO呼吸鏈1.5ATPH2OHOH②加水RC

CC～SCoAHαHHOH

β-羥脂酰CoAH2O水化酶α,β-烯脂酰CoAO-氧化過程③再脫氫RC

CC～SCoAHαHOHHOβ-羥脂酰CoA脫氫酶β-酮脂酰CoAβ-羥脂酰CoANAD+NADH+H+呼吸鏈2.5ATP-氧化過程④硫解ORCαHHOCC～SCoASCoAHHSCoASCoAH~β-酮脂酰CoA

乙酰CoA輔酶A硫解酶脂酰CoA++少2個(gè)碳原子-氧化過程5CH3COSCoACH3(CH2)7CH2COSCoACH3(CH2)7CH2CH2CH2COCoACH3(CH2)7CH2CH2CH2CH2CH3(CH2)7CH2CH2CH2CH2CH2CH2CH2COSCoACH3COSCoACH2COSCoACH3COSCoACH3COCoA1分子十六碳的軟脂酸分解為8分子乙酰CoA肉堿轉(zhuǎn)運(yùn)載體線粒體膜βα=βα脂肪酸O=RCH2CH2C-OH脂酰CoA合成酶ATPHSCoAAMPPPiORCH2CH2C~SCoA脂酰CoA脂酰CoA脫氫酶FADH2H2O呼吸鏈

1.5ATP脫氫O=RCH=CHC~SCoAβαα,β-烯脂酰CoAH2O水化酶再脫氫加水NADH+H+H2O呼吸鏈

2.5ATPβ-羥脂酰CoA脫氫酶NAD+HSCoA硫解O=R-C~SCoAO=CH3C~SCoA

脂酰CoA乙酰CoA+TCA循環(huán)O=RCH2CH2C~SCoAβα脂酰CoAFAD

關(guān)鍵酶肉堿脂酰轉(zhuǎn)移酶Ⅰ線粒體胞液O=RCHCH2C~SCoAβαβ-羥脂酰CoAHO硫解酶O=RC-CH2C~SCoAβαβ-酮脂酰CoAO乙酰CoA的徹底氧化(1)乙酰CoA徹底氧化

三羧酸循環(huán)生成酮體肝外組織氧化利用

FADH2

H2O呼吸鏈

1.5ATP

H2ONADH+H+

呼吸鏈

2.5ATP

(2)β-氧化產(chǎn)生的乙酰CoA絕大部分進(jìn)入TAC徹底氧化，生成的FADH2和NADH+H+氧化磷酸化產(chǎn)生ATP。(1)活化：消耗2個(gè)高能磷酸鍵的能量。

脂酸氧化的能量生成

——以16碳軟脂酸的氧化為例(2)β氧化

7輪循環(huán)產(chǎn)物：

8分子乙酰CoA7分子NADH+H+7分子FADH2(3)能量計(jì)算：

生成ATP8×10+7×2.5+7×1.5=108

凈生成ATP108–2=106

血漿水平：0.03~0.5mmol/L(0.3~5mg/dl)。代謝定位：生成：肝細(xì)胞線粒體。原料：乙酰CoA。利用：肝外組織（心、腎、腦、骨骼肌等）線粒體。(四)酮體的生成和利用

酮體是乙酰乙酸(acetoacetate)、β-羥丁酸

(β-hydroxybutyrate)、丙酮(acetone)三者的總稱。酮體生成的關(guān)鍵酶：

HMGCoA合酶酮體的生成和利用的總示意圖2×乙酰CoA

乙酰乙酰CoA乙酰CoA乙酰乙酸HMGCoAD(-)-β-羥丁酸丙酮乙酰乙酰CoA琥珀酰CoA琥珀酸2×乙酰CoA酮體生成的調(diào)節(jié)（主要通過激素的調(diào)節(jié)）抑制脂解，脂肪動(dòng)員飽食

胰島素

進(jìn)入肝的脂肪酸

脂酸β氧化

酮體生成(1)饑餓

脂肪動(dòng)員FFA胰高血糖素等脂解激素

酮體生成

脂酸β氧化(2)酮體生成和利用的意義(1)酮體是肝輸出能源的一種形式，酮體可通過血腦屏障，是腦組織的重要能源。(2)酮體的利用可減少糖的消耗，有利于維持血糖水平恒定，節(jié)省蛋白質(zhì)的消耗。(3)酮體產(chǎn)生過多可導(dǎo)致代謝性酸中毒，丙酮為揮發(fā)性物質(zhì)，可經(jīng)呼吸排出體外。(4)胰島素分泌不足時(shí)，糖代謝障礙，脂肪動(dòng)員增加，β-氧化增強(qiáng)，酮體生成增多，可導(dǎo)致酮血癥、酸中毒。1.

不飽和脂肪酸的氧化(五)脂肪酸的其他氧化方式2.脂肪酸的α-氧化3.脂肪酸的ω-氧化

脂肪酸氧化成α-羥脂肪酸后，再經(jīng)氧化脫羧，生成比原來少一個(gè)碳原子的脂肪酸的過程。

脂肪酸末端甲基氧化生成ω-羥脂肪酸，再氧化生成ω，α–二羧酸進(jìn)行β-氧化的過程。

不飽和脂肪酸的Δ3順式結(jié)構(gòu)需異構(gòu)酶使其變?yōu)棣?反式結(jié)構(gòu)，再繼續(xù)β-氧化。此外，不飽和脂肪酸產(chǎn)生的ATP少于飽和脂肪酸。奇數(shù)脂肪酸氧化生成的丙酰CoA，可轉(zhuǎn)變?yōu)殓牾oA。小結(jié)脂肪酸的氧化利用(1)部位:肝、肌肉／胞液、線粒體（2）限速酶：肉毒堿脂酰轉(zhuǎn)移酶Ⅰ（3）?-氧化的步驟脫氫加水再脫氫硫解(

FAD接受

)(NAD+接受)（4）ATP的生成(16C軟脂酸為例)凈得106分子ATP

酮體的生成和利用1、酮體代謝的特點(diǎn)：肝內(nèi)生酮肝外用2、酮體合成原料：乙酰COA3、限速酶：HMGCoA合成酶、乙酰乙酸硫激酶4、酮體具有分子小、溶于水、便于血液運(yùn)輸，并易于通過血腦屏障等特點(diǎn)。5、意義：肝臟輸出FA類能源物質(zhì)的一種形式第三節(jié)脂肪的合成代謝組織：肝（主要）、脂肪等組織亞細(xì)胞：胞液：主要合成16碳的軟脂酸（棕櫚酸）肝線粒體、內(nèi)質(zhì)網(wǎng)：碳鏈延長1.

合成部位（一）軟脂酸的合成甘油三酯的合成代謝2.原料甘油脂肪酸脂肪酸脂肪酸α-磷酸甘油脂酰輔酶A原料α-磷酸甘油的來源

原料：乙酰COA

直接供體：丙二酸單酰CoA

還原劑：

NADPH＋H+

能量：

ATP“活化劑”：CO2

?；d體蛋白：

ACPSH

脂肪酸合成酶：由六種酶圍繞ACP而組成的多酶體系脂肪酸的合成（即脂酰CoA的來源）脂肪酸合成酶系統(tǒng)6種酶是（1）乙酰CoA-ACP酰基轉(zhuǎn)移酶（2）丙二單酰CoA-ACP?；D(zhuǎn)移酶（3）β-酮脂酰-ACP合成酶（4）β-酮脂酰–ACP還原酶（5）β-羥脂酰-ACP脫水酶（6）烯脂酰-ACP還原酶ACP（1）（2）

（3）（4）（5）（6）ACPACP乙酰CoA線粒體內(nèi)膜線粒體基質(zhì)三羧酸載體乙酰CoA草酰乙酸檸檬酸檸檬酸草酰乙酸ATP，CoASH檸檬酸裂解酶ADP+PiNADH蘋果酸脫氫酶NAD+蘋果酸丙酮酸NADP+

NADPHCO2乙酰CoA脂肪酸合成丙酮酸糖異生腔+外膜+細(xì)胞質(zhì)提問：為什么糖吃多了會發(fā)胖呢？糖代謝產(chǎn)物3.

脂肪酸合成過程

①乙酰CoA羧化酶(acetylCoAcarboxylase)是脂肪酸合成的限速酶，存在于胞液中，其輔基是生物素，Mn2+是其激活劑。催化丙二酰CoA的合成。

②脂肪酸合酶復(fù)合體，該酶是由兩個(gè)亞基組成的二聚體，每個(gè)亞基都含有多個(gè)功能結(jié)構(gòu)域和一個(gè)酰基載體蛋白(acylcarrierprotein，ACP)。脂肪酸合成的各步反應(yīng)均在ACP輔基上進(jìn)行。

(1)

脂肪酸合成酶系(2)軟脂酸合成過程β-酮丁酰ACPβ-羥丁酰ACPβ-烯丁酰ACP丁酰ACP軟脂酰ACP軟脂酸乙酰CoA丙二酰CoA乙酰ACP丙二酰ACP乙酰CoA羧化酶CO2ATPADP合酶復(fù)合體HSCoA轉(zhuǎn)酰酶合酶復(fù)合體HSCoA轉(zhuǎn)酰酶ACP+CO2NADP+NADPH+H+H2ONADP+NADPH+H+H2OACPβ-酮脂酰合成酶β-酮脂酰還原酶β-羥脂酰水化酶β-烯脂酰還原酶硫酯酶再經(jīng)6輪循環(huán)

1×CH3COSCoA

7×HOOCCH2COSCoA

14×NADPH+H+1×CH3(CH2)14COOH

7×CO2

6×H2O

8×HSCoA

14×NADP+總反應(yīng)①代謝產(chǎn)物的調(diào)節(jié)

乙酰CoA羧化酶的別構(gòu)調(diào)節(jié)物抑制劑：軟脂酰CoA及其他長鏈脂酰CoA激活劑：檸檬酸、異檸檬酸(3)脂肪酸合成的調(diào)節(jié)②激素調(diào)節(jié)+

脂肪酸合成

胰島素

胰高血糖素腎上腺素生長激素脂肪酸合成

﹣TG合成4.脂肪合成過程

脂肪酸脂酰CoA脂酰CoA合成酶

ATPAMPPPi

OH

RCH2CH2CO+HSCoARCH2CH2CO～SCoA脂酰CoA

轉(zhuǎn)移酶R2COCoA

R3COCoAHSCoA

脂酰CoA

轉(zhuǎn)移酶甘油一酯甘油二酯甘油三酯CH2OCH2-OHCH-OH-C-R1OCH2OCH2-OHCHO-C-R1O-C-R2OCH2OCH2OCHO-C-R1O-C-R2O-C-R3OHSCoA

分解：脫氫

加水

脫氫硫解合成：縮合

加氫

脫水

加氫肝糖原1磷酸葡萄糖6磷酸葡萄糖磷酸丙糖丙酮酸乙酰CoA草酰乙酸脂肪酸膽固醇乙酰乙酸甘油3磷酸甘油β羥丁酸丙酮葡萄糖TCA戊糖旁路NADPH+H+“為什么我一直控制食物中膽固醇的含量，什么好吃的都不能吃，可是血膽固醇含量卻沒有降低多少？”高膽固醇血癥患者只控制了外源性膽固醇的攝入沒有控制內(nèi)源性膽固醇的合成，所以，血膽固醇沒有降低多少高膽固醇血癥患者新檢測出高膽固醇血癥病人“我一直粗茶淡飯，就是愛吃兩碗面，怎么膽固醇也偏高？想不通呀！……”新檢測出高膽固醇血癥病人糖在體內(nèi)可以轉(zhuǎn)化生成膽固醇年過40歲者即使血脂不增高：

應(yīng)避免經(jīng)常食用過多的動(dòng)物性脂肪和含飽和脂肪酸的植物油，如：肥肉、豬油、骨髓、奶油及其制品、椰子油、可可油等；避免多食含膽固醇較高的食物，如：肝、腦、腎、肺等內(nèi)臟，魷魚，牡蠣，墨魚，魚子，蝦子，蟹黃，蛋黃等。若血脂持續(xù)增高，應(yīng)食用低膽固醇、低動(dòng)物性脂肪食物，如：各種瘦肉，雞、鴨、魚肉，蛋白，豆制品等。1.三酰甘油的主要作用是()A．參與細(xì)胞間傳遞信息B．貯能和供能

C．構(gòu)成生物膜D．參與脂蛋白組成2.酮體生成的原料是()A．乙酰乙酰COAB．HMGCOAC．乙酰COAD．脂肪酸3.抗脂解激素是()A.腎上腺素B.去甲腎上腺素C.胰高血糖素D.胰島素4.一次β-氧化可產(chǎn)生ATP的分子數(shù)是()A．12B．4C．5D．