第25章 脂類代謝

第25章脂類代謝1第十一章脂類代謝第一節(jié)脂肪分解代謝第二節(jié)脂肪合成代謝第三節(jié)磷脂和膽固醇代謝2第一節(jié)脂肪分解代謝脂肪的水解甘油的分解脂肪酸的氧化酮體代謝3一、脂肪的水解(細(xì)胞溶膠中)脂肪動(dòng)員：指脂肪組織中脂肪在激素的調(diào)節(jié)下，被一系列脂肪酶水解為脂肪酸和甘油并釋放入血供其它組織利用的過程。腎上腺素、胰高血糖素都可以激活腺苷酸環(huán)化酶，使cAMP濃度升高，促使依賴cAMP的蛋白激酶活化，后者使無活性的脂肪酶磷酸化，轉(zhuǎn)變成有活性的脂肪酶，加速脂解作用。4脂肪的水解過程5二、甘油的分解3-磷酸甘油醛經(jīng)糖酵解途徑繼續(xù)氧化TCA循環(huán)6三、脂肪酸的氧化CH3－（CH2）nCH2CH2－COOH（一）飽和偶數(shù)碳脂肪酸的氧化（二）飽和奇數(shù)碳脂肪酸的氧化（三）單不飽和脂肪酸的氧化（四）多不飽和脂肪酸的氧化（五）α－或ω－氧化ωβα7飽和偶數(shù)碳脂肪酸的氧化特點(diǎn)：脂肪酸氧化從羧基端β-碳原子開始，每次分解出一個(gè)二碳片斷。步驟脂肪酸的活化（細(xì)胞質(zhì)中）長(zhǎng)鏈脂酰CoA轉(zhuǎn)運(yùn)進(jìn)入線粒體β-氧化（線粒體中）8

脂酰-CoA合酶R-CH2-CH2-COOH+ATP+CoASHR-CH2-CH2-C~SCoA+AMP+PPi2PiO1.脂肪酸的活化（細(xì)胞溶膠中）92.長(zhǎng)鏈脂酰CoA轉(zhuǎn)運(yùn)進(jìn)入線粒體

——脂肪酸氧化的限速步驟

催化酶為：肉堿脂酰轉(zhuǎn)移酶Ⅰ和Ⅱ酶Ⅰ：位于線粒體內(nèi)膜外側(cè)。酶Ⅱ：位于線粒體內(nèi)膜內(nèi)側(cè)。肉堿一脂酰肉堿移位酶（轉(zhuǎn)位酶）

肉毒堿肉堿（3-羥基-4-三甲氨基丁酸）10肉堿作用為載體轉(zhuǎn)移圖示肉堿脂酰轉(zhuǎn)移酶Ⅰ肉堿脂酰轉(zhuǎn)移酶Ⅱ肉堿一脂酰肉堿移位酶（轉(zhuǎn)位酶）丙二酰-CoA抑制肉毒堿脂酰轉(zhuǎn)移酶I的活性。脂酰CoA脂酰肉堿脂酰CoA113.β-氧化（在線粒體中進(jìn)行）氧化水合氧化斷裂12進(jìn)入三羧酸循環(huán)徹底氧化分解13電子傳遞呼吸鏈β-氧化作用TCA循環(huán)144.脂肪酸β-氧化過程中的能量轉(zhuǎn)化軟脂酸徹底氧化分解生成？個(gè)ATP計(jì)算1mol14C原子的飽和脂肪酸完全氧化為H2O和CO2的時(shí)候可以產(chǎn)生多少molATP?硬脂酸？15脂肪酸β-氧化作用總結(jié)脂肪酸僅需1次活化，消耗1ATP的2個(gè)高能磷酸鍵?；罨诰€粒體外的胞漿中進(jìn)行。脂酰CoA通過肉堿作為載體進(jìn)入線粒體基質(zhì)。這是脂肪酸β-氧化的限速步驟。脂肪酸β-氧化的酶都是線粒體酶，

-氧化是氧化、水合、氧化、斷裂四個(gè)重復(fù)步驟。16新生兒猝死 17（二）奇數(shù)碳脂肪酸的β-氧化奇數(shù)碳脂肪酸存在于許多植物、海洋生物中。奇數(shù)碳脂肪酸β-氧化產(chǎn)生最后產(chǎn)生丙酰CoA。（動(dòng)物）丙酰CoA

琥珀酰CoA

進(jìn)入TCA。（植物）丙酰CoA

乙酰CoA

進(jìn)入TCA18（三）單不飽和脂肪酸的氧化十二碳烯酰CoA烯酰-CoA異構(gòu)酶431

219（四）多不飽和脂肪酸的氧化需兩種酶①烯酰-CoA異構(gòu)酶②2,4-二烯酰-CoA還原酶241頁202122（五）脂肪酸還可發(fā)生α－或ω－氧化

-氧化：脫羧，氧化成少一個(gè)碳原子的脂肪酸。對(duì)降解支鏈脂肪酸（如植烷酸）有重要作用。脂肪酸α-羥化酶降植烷酰輔酶Aβ-氧化2324

-氧化脂肪酸的

-碳原子先羥基化，脂肪酸變成

-羥脂酸，再氧化成二羧酸，在兩端進(jìn)行

-氧化加單氧酶脫氫酶脫氫酶25脂肪酸分解代謝的調(diào)節(jié)脂肪酸進(jìn)入線粒體的調(diào)控：限速酶：肉堿脂酰轉(zhuǎn)移酶I，受丙二酰－CoA抑制。激素對(duì)脂肪酸代謝的調(diào)節(jié)胰高血糖素、腎上腺素使cAMP增高，磷酸化脂肪酶（活化），促進(jìn)脂肪分解；并抑制乙酰輔酶A羧化酶（磷酸化，使之失活，抑制合成）。胰島素磷酸化檸檬酸裂解酶和丙酮酸脫氫酶復(fù)合體，使之活化，促進(jìn)脂肪合成26四、酮體代謝酮體：在肝臟中脂肪酸經(jīng)-氧化生成的乙酰CoA，部分轉(zhuǎn)變?yōu)橐阴Ｒ宜?、羥丁酸和少量丙酮，這三種物質(zhì)統(tǒng)稱為酮體。產(chǎn)生部位：肝臟線粒體酮體的利用：肝外組織-羥丁酸丙酮乙酰乙酸271.酮體的合成和利用

脂肪酸↓乙酰CoA↓乙酰乙酰CoA↓乙酰乙酸β-羥丁酸丙酮肝臟酮體β-羥-β-甲基戊二酸單酰CoA（HMG-CoA）β–氧化↓丙酮酸丙酮肝外組織血中酮體TCACO2H2OATP乙酰CoA乙酰乙酰CoAD--羥丁酸乙酰乙酸合成利用肝內(nèi)生酮肝外用硫解酶HMG-CoA合酶HMG-CoA裂解酶β-羥丁酸脫氫酶自動(dòng)脫羧β-羥丁酸脫氫酶硫解酶乙酰CoA乙酰CoA282.酮體生成的生理意義是肝臟輸出能源的一種形式。是長(zhǎng)期饑餓情況下、腦、骨骼、心肌等組織的主要的供能物質(zhì)。293.酮體過量的危害酮體有毒，呈酸性。正常時(shí)，酮體在血液中濃度很高時(shí)可導(dǎo)致酸中毒。酮血癥

當(dāng)人體患有糖尿病，糖類物質(zhì)利用受阻或長(zhǎng)期不能進(jìn)食，機(jī)體所需能量不能從糖的氧化取得，于是大量動(dòng)用脂肪提供能量，脂肪酸大量氧化，生成的酮體超過了肝外組織所能利用的限度，導(dǎo)致血液中酮體堆積，含量升高，臨床上稱為酮血癥。酮尿癥

發(fā)生酮血癥的同時(shí)，在尿液中有大量的酮體出現(xiàn)，稱酮尿癥。

30脂肪分解總覽甘油脂肪酸磷酸C3化合物TCA丙酮酸乙酰輔酶A

-氧化糖乙酸

-羥丁酸丙酮脂肪乙酰乙酰輔酶A乙酰乙酸31第二節(jié)脂肪合成代謝一脂肪酸的合成

二脂肪的合成32十六碳以下飽和脂肪酸的合成飽和脂酸的碳鏈延長(zhǎng)途徑不飽和脂肪酸的合成脂肪酸合成的調(diào)節(jié)一、脂肪酸的合成33（一）十六碳以下飽和脂肪酸的合成--軟脂酸的合成合成部位：在肝臟胞液中。所需碳源：乙酰CoA（引物）丙二酰CoA（構(gòu)成脂肪酸二碳單位的直接來源）線粒體內(nèi)乙酰輔酶A轉(zhuǎn)運(yùn)到胞液與反應(yīng)有關(guān)的酶：乙酰－CoA羧化酶(限速酶)脂肪酸合酶復(fù)合體脂肪酸合成34丙二酰輔酶A的形成

限速步驟CH3－C－S－CoA＋ATP＋HCO3－OO－－C－CH2－C－S－CoA＋ADP＋Pi＋H＋O

O乙酰CoA羧化酶35乙酰CoA檸檬酸草酰乙酸蘋果酸脫氫酶丙酮酸羧化酶檸檬酸合酶檸檬酸檸檬酸裂解酶乙酰CoA草酰乙酸蘋果酸酶丙酮酸丙酮酸蘋果酸蘋果酸脂肪酸合成線粒體內(nèi)乙酰輔酶A轉(zhuǎn)運(yùn)到胞液

---------三羧酸轉(zhuǎn)運(yùn)體系線粒體細(xì)胞溶膠36脂肪酸合酶復(fù)合體酰基載體蛋白（ACP）在脂肪酸合成中作為脂?；妮d體。ACP的絲氨酸殘基上結(jié)合一個(gè)磷酸泛酰巰基乙胺，其末端的-SH是攜帶脂?；墓δ懿课弧CP在脂肪酸合成酶復(fù)合體中，與其他幾種酶分子結(jié)合在一起。6種酶(動(dòng)物中7種)37脂肪酸合酶復(fù)合體圖示磷酸泛酰巰基乙胺38E.coli中脂肪酸合成酶復(fù)合體ACPATKSMT

KRHDER

SH①乙酰-CoA:ACP轉(zhuǎn)酰酶（啟動(dòng)）⑥β

-烯酰-ACP還原酶（還原）⑤β

-羥酰-ACP脫水酶（脫水）④β

-酮酰-ACP還原酶（還原）②丙二酰-CoA:ACP轉(zhuǎn)酰酶（裝載）③β-酮酰-ACP合酶（縮合）39脂肪酸合成脂肪酸碳鏈的延伸由脂肪酸合酶復(fù)合體催化脂肪酸合酶復(fù)合體催化縮合、還原、脫水、還原四步反應(yīng)。這四步反應(yīng)構(gòu)成一個(gè)循環(huán)。在脂肪酸合成過程，每經(jīng)過一個(gè)循環(huán)，脂酰鏈延伸2個(gè)碳原子。40①乙酰-CoA:ACP轉(zhuǎn)酰酶②丙二酰-CoA:ACP轉(zhuǎn)酰酶③β-酮酰ACP合酶④β-酮酰ACP還原酶⑤β-羥酰ACP脫水酶⑥β-烯酰ACP還原酶⑦軟脂酰-ACP硫酯酶β-羥丁酰-ACPβ-烯丁酰-ACP丁酰-ACP乙酰乙酰-ACP②③④①⑤⑥乙酰合酶丙二酰ACP脂肪酸合酶縮合還原脫水還原乙酰-ACP41（二）飽和脂酸的碳鏈延長(zhǎng)途徑

---硬脂酸的合成長(zhǎng)鏈飽和脂肪酸由軟脂酸合成線粒體軟脂酰CoA+乙酰CoA

硬脂酸內(nèi)質(zhì)網(wǎng)軟脂酰CoA+丙二酸單酰CoA

硬脂酸縮合、還原、脫水、還原；NADPH提供H

42脂肪酸延長(zhǎng)與脂肪酸降解的比較延長(zhǎng)降解43不飽和脂肪酸由軟脂酸、硬脂酸合成脂酰輔酶A去飽和酶（三）不飽和脂肪酸的合成44（四）脂肪酸合成的調(diào)節(jié)1.檸檬酸和軟脂酰CoA分別是乙酰CoA羧化酶的變構(gòu)激活劑和反饋抑制劑。檸檬酸裂解酶乙酰CoA羧化酶2.乙酰CoA羧化酶可通過激素進(jìn)行磷酸化－去磷酸化的共價(jià)修飾調(diào)節(jié)。丙酮酸丙酮酸脫氫酶復(fù)合體丙二酰輔酶A軟脂酰輔酶A乙酰輔酶A胰高血糖素、腎上腺素引發(fā)磷酸化（失活）3.中間產(chǎn)物丙二酰CoA抑制脂肪酸β－氧化，避免無效循環(huán)。胰島素引發(fā)磷酸化（活化）檸檬酸45脂肪酸的合成過程是β氧化過程的逆過程嗎？反應(yīng)地點(diǎn)不同

合成反應(yīng)在肝臟胞液中進(jìn)行（超過16C的在內(nèi)質(zhì)網(wǎng)或者線粒體中合成），氧化反應(yīng)在線粒體中進(jìn)行?；d體不同

合成反應(yīng)的?；d體是ACP,β-氧化中是輔酶A加入和減去的碳單位不同

合成反應(yīng)中是丙二酰ACP，β-氧化中是乙酰輔酶A反應(yīng)中的酶不同輔酶不同能量需求和放出能量不同46二、脂肪的生物合成甘油磷酸二酯途徑：甘油首先要磷酸化單酸甘油酯途徑