第08章：脂類(lèi)代謝

第八章脂類(lèi)代謝

（LipidMetabolism）脂類(lèi)概述脂肪的分解代謝脂肪的合成代謝磷脂代謝√√第一節(jié)脂類(lèi)概述一、定義性質(zhì)：不溶于水，高溶于有機(jī)溶劑；本質(zhì)：脂（脂肪酸+醇）及其衍生物；脂肪酸：多為≥C4一元羧酸；醇：甘油、高級(jí)一元醇、固醇；元素組成：主要為C、H、O（N、S、P）分布：植物（果實(shí)、種子）；動(dòng)物（脂肪組織）二、分類(lèi)1）簡(jiǎn)單脂：脂肪酸+醇類(lèi)；2）復(fù)合脂：?jiǎn)渭冎?lèi)+非脂成分；磷脂：磷酸和含氮堿；糖脂：糖；硫脂：硫酸；3）衍生脂：由1）2）衍生。萜類(lèi)：如天然色素、香精油、天然橡膠；類(lèi)固醇：如膽固醇、性激素；其他：如維生素A、D、E、K等。按化學(xué)組成分三、生物體內(nèi)的重要脂類(lèi)三酰甘油R1、R2、R3可以相同、不全相同、完全不同；R2多是不飽和的甘油磷脂X=乙醇胺

磷脂酰乙醇胺（腦磷脂）（PE）X=膽堿磷脂酰膽堿（卵磷脂）（PC）X=Ser磷脂酰絲氨酸（PS）X=磷脂酰甘油二磷脂酰甘油（心磷脂）X=H磷脂酸（PA）X=甘油磷脂酰甘油（PG）X=肌醇磷脂酰肌醇（PI）四、生物學(xué)功能貯能供能物質(zhì)；生物膜結(jié)構(gòu)組分；生理活性物質(zhì)的前體：萜類(lèi)、固醇類(lèi)；與信息識(shí)別和傳遞有關(guān)：糖脂；與人類(lèi)的某些疾病有關(guān)：動(dòng)脈粥樣硬化、脂肪肝一、脂肪的吸收和轉(zhuǎn)運(yùn)膽汁酸+外源性脂肪→混合微團(tuán)（增加脂-水界面）→脂肪分解（脂肪酸+2-單酰甘油）→小腸吸收→重新形成三酰甘油→乳糜微粒（三酰甘油、膽固醇、載脂蛋白）→血液運(yùn)輸→TG在毛細(xì)血管中被分解，后被儲(chǔ)存或分解，膽固醇被肝臟吸收第二節(jié)脂肪的分解代謝脂類(lèi)的運(yùn)輸—血漿脂蛋白VLDLLDLHDL密度小密度大脂蛋白的分類(lèi)VLDL：將肝臟合成的內(nèi)源性三酰甘油和膽固醇運(yùn)輸?shù)街尽⒓∪?、心肌等組織。LDL（壞膽固醇）：富含膽固醇，將膽固醇運(yùn)輸?shù)缴眢w的各個(gè)組織器官中。HDL（好膽固醇）：含有大量的蛋白質(zhì)，將外周組織的膽固醇運(yùn)回肝臟進(jìn)行代謝，合成膽汁酸或排出體外。第一步為限速步驟，磷酸化的脂肪酶有活性；酶：脂肪細(xì)胞（動(dòng)物）；脂體、油體、乙醛酸循環(huán)體（植物）二、三酰甘油的降解三、甘油的去路磷酸二羥丙酮溝通甘油代謝與糖代謝甘油真核細(xì)胞甘油徹底氧化分解的能量計(jì)算甘油↓-ATPα-磷酸甘油↓+NADH磷酸二羥丙酮↓EMP+NADH+2ATP丙酮酸↓+NADH

乙酰CoA↓TCA+3NADH+FADH2+GTPCO2+H2O

合計(jì)：16.5或18.5ATP四、脂肪酸的氧化分解飽和脂肪酸的氧化分解

β-氧化

α-氧化ω-氧化單不飽和脂肪酸的氧化分解多不飽和脂肪酸的氧化分解不飽和脂肪酸的氧化分解奇數(shù)碳原子脂肪酸的氧化分解轉(zhuǎn)運(yùn)水化脫氫硫解脫氫細(xì)胞質(zhì)線粒體基質(zhì)乙酰CoA產(chǎn)物β-氧化線粒體內(nèi)膜活化（一）飽和脂肪酸的氧化分解+HSCoA+

ATP脂酰CoA+AMP+PPi消耗2個(gè)高能鍵1、脂肪酸的活化----脂酰CoA的形成細(xì)胞定位：細(xì)胞質(zhì)脂酰CoA合成酶2、脂酰CoA轉(zhuǎn)運(yùn)入線粒體<C10脂肪酸：直接穿越內(nèi)膜，在線粒體內(nèi)活化>C10脂肪酸：細(xì)胞質(zhì)中活化后，再轉(zhuǎn)運(yùn)入線粒體（肉堿轉(zhuǎn)運(yùn)系統(tǒng)）脂肪酸分解代謝的關(guān)鍵酶在一系列酶的作用下，脂肪酸的α、β碳原子間脫氫氧化并斷裂，生成乙酰CoA和比原來(lái)少2個(gè)碳原子的脂酰CoA的過(guò)程。

H2O+CoAFADNAD+βαFADH2NADH+H+3、β-氧化（β-Oxidation）反應(yīng)歷程：能量計(jì)算：1分子軟脂酸可進(jìn)行7輪β-氧化，產(chǎn)生8個(gè)乙酰CoA、7個(gè)

FADH2、7個(gè)NADH+H+徹底氧化分解得到：10×8+1.5×7+2.5×7=108ATP脂肪酸活化：消耗2個(gè)高能磷酸鍵凈生成：108–2=106ATP軟脂酸徹底氧化分解的能量計(jì)算αO2O2+

CO2降解帶支鏈、奇數(shù)C原子、過(guò)長(zhǎng)的脂肪酸機(jī)理不清哺乳動(dòng)物：葉綠醇（綠色植物）→植烷酸→α-氧化→降植烷酸→β-氧化4、α-氧化αωO2ω-氧化+β-氧化快速雙向β-氧化海洋浮游微生物降解原油5、ω-氧化>C12脂肪酸β-氧化<C12脂肪酸ω-氧化動(dòng)物（二）奇數(shù)碳原子脂肪酸的氧化分解奇數(shù)碳原子脂肪酸→β-氧化→丙酰CoA丙酰CoA→琥珀酰CoA→TCA循環(huán)酶：烯脂酰CoA異構(gòu)酶（單不飽和、多不飽和）、2,4-二烯脂酰CoA還原酶（多不飽和）（三）不飽和脂肪酸的氧化分解

3HSCoA3CH3COSCoA烯脂酰CoA異構(gòu)酶

β-氧化β-氧化β-烯脂酰CoA

β~SCoA1、單不飽和脂肪酸將γ順式雙鍵轉(zhuǎn)變成β反式雙鍵以油酸為例γ-烯脂酰CoAγ~SCoA2、多不飽和脂肪酸烯脂酰CoA異構(gòu)酶2,4-二烯脂酰CoA還原酶五、酮體代謝1、酮體的生成2、酮體的利用3、酮體的生理意義正常：缺糖時(shí)，肝為肝外組織（心、腎、骨骼肌）提供的能源物質(zhì)—肝內(nèi)合成肝外用；異常：在長(zhǎng)期饑餓、糖尿病時(shí)，酮體生成過(guò)多，可引起血、尿中酮體含量過(guò)高或酸中毒。

脂肪降解甘油+ATP3-磷酸甘油+ADP

甘油激酶一、3-磷酸甘油的合成

EMP磷酸甘油脫氫酶

3-磷酸甘油磷酸二羥丙酮第三節(jié)脂肪的合成代謝二、脂肪酸的合成從頭合成：乙酰CoA→軟脂酸（16C飽和一元羧酸）延長(zhǎng)合成：軟脂酸→可達(dá)26C飽和一元羧酸去飽和：引入雙鍵（一）飽和脂肪酸的從頭合成1、定義：以乙酰CoA為原料，在乙酰CoA羧化酶和脂肪酸合成酶系的作用下，逐步延長(zhǎng)碳鏈合成軟脂酸的過(guò)程。2、反應(yīng)體系原料：乙酰CoA酶系：乙酰CoA羧化酶、脂肪酸合成酶系體系：BCCP、ATP、CO2、ACP、NADPH+H+產(chǎn)物：軟脂酸（16C飽和一元羧酸）細(xì)胞質(zhì)（1）乙酰CoA的轉(zhuǎn)運(yùn)檸檬酸-丙酮酸穿梭系統(tǒng)3、反應(yīng)歷程（2）丙二酸單酰CoA的合成

+CO2乙酰CoA羧化酶ATP、Mn2+、生物素丙二酸單酰CoA

乙酰CoA羧化酶是脂肪酸合成的限速酶輔助蛋白：生物素羧基載體蛋白（BCCP）酶?；d體蛋白（ACP）中間產(chǎn)物脂肪酸脂肪酸合成酶系：作用：吊運(yùn)中間產(chǎn)物在各酶活性中心間傳遞?；d體蛋白（ACP）A輔酶A（CoA）HS~ACP（3）酰基轉(zhuǎn)移反應(yīng)CH3COSCoA+HSACPCH3COSACP+HSCoACH2+HSACPCH2+HSCoA乙酰CoA-ACP轉(zhuǎn)酰酶丙二酰CoA-ACP轉(zhuǎn)酰酶COOHCOSCoACOOHCOSACP乙酰CoA乙酰ACP丙二酸單酰CoA丙二酸單酰ACP（4）縮合反應(yīng)：CH3COSACPCOOH

CH2COSACP+β-酮脂酰ACP合成酶CH3CCH2COSACP乙酰乙酰ACP+CO2+HSACPO（5）第一次還原CH3CCH2COSACPCH3CHCH2COSACPNADPH+H+NADP+β-酮脂酰ACP還原酶乙酰乙酰ACPβ-羥丁酰ACPPPP途徑OHO（6）脫水CH3CHCH2COSACPβ-羥丁酰ACPCH3CH=CHCOSACPα,β-烯丁酰ACPH2Oβ-羥脂酰ACP脫水酶OH（7）第二次還原CH3CH=CHCOSACPα,β－烯丁酰ACPCH3CH2CH2COSACP丁酰ACPNADPH+H+NADP+烯脂酰ACP還原酶PPP途徑CH3COSACP乙酰ACP63合成酶245還原酶脫水酶還原酶轉(zhuǎn)移酶4C4C6C6C6C4C→6C3CCO26C6C→8C

→16C硫酯酶軟脂酸+ACP1從頭合成與β-氧化的區(qū)別從頭合成

β-氧化

反應(yīng)場(chǎng)所細(xì)胞質(zhì)線粒體轉(zhuǎn)運(yùn)系統(tǒng)檸檬酸-丙酮酸轉(zhuǎn)運(yùn)系統(tǒng)肉堿轉(zhuǎn)運(yùn)系統(tǒng)?；d體HSACPHSCoA直接二碳單位丙二酸單?；阴；o助因子NADPH+H+NAD+、FAD酶7種4種反應(yīng)縮合、還原、脫水、還原脫氫、水合、脫氫、硫解能量變化（以軟脂酸為例）

消耗7個(gè)ATP及14個(gè)NADPH產(chǎn)生106個(gè)ATP脂肪酸的從頭合成不是β-氧化的簡(jiǎn)單逆轉(zhuǎn)（二）脂肪酸碳鏈的延長(zhǎng)1、線粒體基本是β-氧化的逆過(guò)程；

過(guò)程：縮合、還原、脫水、再還原；二碳供體：乙酰CoA產(chǎn)物：軟脂酸→18C、20C、26C2、內(nèi)質(zhì)網(wǎng)基本=從頭合成過(guò)程：縮合、還原、脫水、再還原

ACP→CoA二碳供體：丙二酸單酰CoA（三）不飽和脂肪酸的合成飽和脂肪酸脂酰CoA去飽和酶引入雙鍵動(dòng)物易在△9引入單雙鍵，植物、微生物則能引入多雙鍵。常見(jiàn)：棕櫚酸（16:1△9）、油酸（18:1△9）、亞油酸（18:2△9,12）、亞麻酸（18:3△9,12,15）、花生四烯酸（20:4△5,8,11,14）必需脂肪酸：維持哺乳動(dòng)物正常生長(zhǎng)所需而自身又不能合成的脂肪酸，包括亞油酸、亞麻酸?；ㄉ南┧釣榘氡匦柚舅?。+ATP甘油激酶P+ADP脂肪酸+HSCoA脂肪酸硫激酶脂酰CoA三、脂肪的合成1、活化溶血磷脂酸2、合成一、磷脂的降解第四節(jié)磷脂代謝合成部位：全身，主要在肝，腎，小腸

細(xì)胞定位：內(nèi)質(zhì)網(wǎng)原