第九章-脂質(zhì)代謝

第九章

脂質(zhì)代謝LipidMetabolism本章主要介紹脂類(lèi)（主要是脂肪）物質(zhì)在生物體的分解及合成代謝。要求重點(diǎn)掌握脂肪酸在生物體內(nèi)的氧化分解途徑—β-氧化和從頭合成途徑以及酮體的生成。

脂類(lèi)（lipids）是一類(lèi)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。1、脂肪的結(jié)構(gòu)和組成甘油+脂肪酸2、脂肪酸的表示碳原子數(shù)：雙鍵數(shù)（位置）軟脂酸—C16:0（16：0）硬脂酸—C18:0（18：0）油酸—△9—C18:1（18：1（9））亞油酸—△9,12—C18:2（18：2（9，12））亞麻酸—△9,12,15—C18:3（18：3（9，12，15））花生四烯酸—△5,8,11,14—C20:4（20：4（5，8，11，14））EPA—△5,8,11,14,17—C20:5（20：5（5,8,11,14,17））DHA—△4,7,10,13,16,19—C20:6（22：6（4,7,10,13,16,19））

脂肪酸的結(jié)構(gòu)式3、皂化值：完全皂化1克脂肪所消耗的氫氧化鉀的毫克數(shù)；★碘值：指100g油脂所能吸收的碘的克數(shù)。4、甘油磷脂（卵磷脂）（腦磷脂）第一節(jié)（自學(xué)）

脂類(lèi)的消化、吸收及轉(zhuǎn)運(yùn)酶作用的脂類(lèi)消化產(chǎn)物胰脂酶、輔脂酶甘油三酯脂酸、2-甘油一酯磷脂酶A2磷脂脂酸、溶血磷脂膽固醇酶膽固醇酯脂酸、膽固醇參與脂類(lèi)消化的主要酶類(lèi)第二節(jié)

脂肪的分解代謝甘油三酯結(jié)構(gòu)TCA

脂肪動(dòng)員β-氧化糖酵解途徑酮體生成酮體利用甘油三酯分解代謝的概況DHAP丙酮酸脂肪酸a-磷酸甘油甘油CO2+H2O乙酰CoA酮體甘油三酯一、甘油的分解與合成代謝甘油激酶DHAP1分子甘油徹底氧化凈生成？分子ATP甘油分解能量生成ATP細(xì)胞液反應(yīng)階段甘油→α-磷酸甘油（-1ATP）

-1α-磷酸甘油→磷酸二羥丙酮（+1NADH）

2.5或1.53-磷酸甘油醛→1，3–二磷酸甘油酸（+1NADH）

2.5或1.51，3–二磷酸甘油酸→3–磷酸甘油酸（+1ATP）

1磷酸烯醇式丙酮酸→丙酮酸（+1ATP）

1線粒體反應(yīng)階段丙酮酸→乙酰CoA（+1NADH）

2.5乙酰CoA→TCA（+3NADH，+1FADH2，+1GTP）

10一分子甘油徹底氧化分解凈生成ATP18.5或16.51分子甘油徹底氧化凈生成？分子ATPβαβα特點(diǎn)：FA的分解氧化是從羧基端β-碳原子，碳鏈逐次斷裂下一個(gè)2C單位

Knoop實(shí)驗(yàn)用苯環(huán)標(biāo)記末端的偶數(shù)或奇數(shù)脂肪酸飼喂狗，然后分析其尿中的代謝產(chǎn)物Knoop實(shí)驗(yàn)二、脂肪酸的-氧化脂肪酸的-氧化（偶數(shù)碳飽和FA）在線粒體基質(zhì)中進(jìn)行脂肪酸經(jīng)過(guò)活化，轉(zhuǎn)運(yùn)進(jìn)入線粒體，然后經(jīng)脫氫、水化、再脫氫和硫解等步驟，最后產(chǎn)生乙酰CoA，進(jìn)入TCA循環(huán)，被徹底分解。步驟：脂酸的活化——脂酰CoA的生成脂酰CoA進(jìn)入線粒體脂酸的-氧化1.脂酸的活化——脂酰CoA的生成在胞液中進(jìn)行反應(yīng)不可逆消耗2個(gè)（高能磷酸鍵）~PA、細(xì)胞內(nèi)定位：胞液（內(nèi)質(zhì)網(wǎng)、線粒體外膜的胞液側(cè)）注意:B、ATPAMP+PPi，消耗2個(gè)高能磷酸鍵。C、脂酸活化后，生成高能硫脂鍵，增加了水溶性，同時(shí)也增加了脂酸的代謝活性。2.脂酰CoA進(jìn)入線粒體在肉毒堿（carnitine）的協(xié)助下。肉毒堿(3-羥基-4-三甲氨基丁酸)肉堿脂酰轉(zhuǎn)移酶Ⅰ是限速酶，脂酰CoA進(jìn)入線粒體是脂酸-氧化的主要限速步驟。內(nèi)膜外側(cè)內(nèi)膜內(nèi)側(cè)內(nèi)膜膜內(nèi)空間線粒體基質(zhì)3.-氧化的反應(yīng)歷程①脂酰CoA脫氫氧化在脂酰CoA脫氫酶的催化下，在

-和

-碳原子上各脫去一個(gè)氫原子，生成反式

,

-烯脂酰CoA，氫受體是FAD。②水化在烯脂酰CoA水合酶催化下，

,

-烯脂酰CoA水化，生成L(+)-

-羥脂酰CoA。③再脫氫在

-羥脂酰CoA脫氫酶催化下，脫氫生成

-酮脂酰CoA。反應(yīng)的氫受體為NAD+。此脫氫酶具有立體專(zhuān)一性，只催化L(+)-

-羥脂酰CoA的脫氫。④硫解在

-酮脂酰CoA硫解酶催化下，生成乙酰CoA和比原來(lái)少兩個(gè)碳原子的脂酰CoA。

β氧化檸檬酸循環(huán)

a、細(xì)胞內(nèi)定位：線粒體（基質(zhì)）β-氧化的特點(diǎn)：

b、每進(jìn)行一次：兩次脫氫：1次生成FADH21次生成NADH+H+生成1分子乙酰CoA，碳鏈縮短2個(gè)碳原子偶數(shù)碳鏈完全分解成乙酰CoA。

c、一般不可逆。脂酸-氧化的四步反應(yīng)：脫氫、加水、再脫氫、硫解4.脂肪酸β-氧化的生理意義（1）可為有機(jī)體生命活動(dòng)提供能量脂肪酸β-氧化本身并不生成能量。只能生成乙酰CoA和供氫體，它們必須分別進(jìn)入三羧酸循環(huán)和氧化磷酸化才能生成ATP。7FADH2+7NADH+H+以軟脂酸(16C)為例1分子脂肪酸氧化分解釋放多少分子ATP？7×1.5+7×2.5+8×10-2=1061分子軟脂酸氧化共生成106分子ATP。TCA7×1.57×2.58×10葡萄糖分解與脂肪分解代謝產(chǎn)生的能量G的無(wú)氧分解1分子G分解可凈生成2分子ATP；G的有氧分解EMP：2+2×2.5（1.5）=7（5）ATP；丙酮酸氧化：2×2.5ATP=5ATP；TCA：2×10ATP=20ATP；因此，1分子G有氧分解共產(chǎn)生32（30）分子ATP。1分子三軟脂酰甘油有氧分解可生成多少分子ATP？1分子三軟脂酰甘油可分解成1分子甘油和3分子軟脂酸；1分子甘油徹底氧化分解凈生成ATP18.5（16.5）分子ATP；1分子軟脂酸氧化分解釋放106分子ATP；因此：1分子三軟脂酰甘油有氧分解可釋放18.5（16.5）+3×106=336.5（334.5）ATP。（2）、生成的乙酰CoA可作為脂肪酸、酮體和某些氨基酸合成的原料。（3）、氧化過(guò)程產(chǎn)生的水可滿足陸生動(dòng)物的需要三、奇數(shù)碳飽和脂肪酸的氧化

丙酰CoA的氧化經(jīng)丙酰CoA-羧化酶及甲基丙二酸單酰CoA變位酶的作用轉(zhuǎn)變?yōu)殓牾oA，再經(jīng)三羧酸循環(huán)進(jìn)行代謝。丙酰CoA琥珀酰CoA

ω—氧化：指脂肪酸的末端甲基（ω-端）經(jīng)氧化轉(zhuǎn)變成羥基，繼而再氧化成羧基，從而形成α，ω-二羧酸的過(guò)程。CH3(CH2)nCOO-HOCH2(CH2)nCOO-OHC(CH2)nCOO--OOC(CH2)nCOO-O2NAD(P)+NAD(P)H+H+NAPD+NADPH+H+NAD(P)+NAD(P)H+H+混合功能氧化酶醇酸脫氫酶醛酸脫氫酶四、脂肪酸的其他氧化方式

α-氧化：脂肪酸氧化作用發(fā)生在α-碳原子上，分解出CO2，生成比原來(lái)少一個(gè)碳原子的脂肪酸，這種氧化作用稱(chēng)為α-氧化作用。RCH2COOHRCH(OH)COOHRCOCOOHRCOOHCO2O2NAD+NADH+H+NAD+NADH+H+羥化五、酮體代謝

酮體是脂酸在肝分解氧化時(shí)特有的中間代謝產(chǎn)物。是乙酰乙酸、

-羥丁酸和丙酮三者的統(tǒng)稱(chēng)。1.酮體的生成部位：肝線粒體原料：乙酰CoA，主要來(lái)自脂酸的

-氧化。關(guān)鍵酶：HMG-CoA合成酶

乙酰乙酸脫羧酶2.酮體的氧化肝外組織利用（肝中缺乏利用酮體的酶）β-羥丁酸脫氫酶硫解酶TCA3.酮體生成的生理意義酮體是肝臟輸出能源物質(zhì)的一種形式。是腦和肌肉的主要能源物質(zhì)。正常血酮體含量為0.2~0.9mg/100mL。酮血癥酮尿癥主要危害：引起酸中毒第三節(jié)脂肪的合成代謝一、α-磷酸甘油的合成二、脂肪酸的合成代謝（重點(diǎn)）三、三酰甘油的合成一、α-磷酸甘油的合成磷酸二羥丙酮α-磷酸甘油EMP甘油二、脂肪酸的合成代謝先合成十六碳飽和脂肪酸（軟脂酸），在此基礎(chǔ)上進(jìn)行碳鏈的延長(zhǎng)、縮短和去飽和。從頭合成場(chǎng)所：細(xì)胞漿還原力：NADPH（部分來(lái)自HMS）原料：丙二酸單酰CoA（乙酰CoA，G的分解）脂肪酸合酶復(fù)合體（大腸桿菌FAS）?；d體蛋白（ACP-SH）乙酰CoA-ACP轉(zhuǎn)?；福ˋT）丙二酸單酰CoA-ACP轉(zhuǎn)酰基酶（MT）β-酮脂酰-ACP合成酶（KS）β-酮脂酰-ACP還原酶（KR）β-羥脂酰-ACP脫水酶（HD）β-烯脂酰-ACP還原酶（ER）ACPSH磷酸泛酰巰基乙胺與脂酰基形成硫酯鍵ACP：轉(zhuǎn)移脂?；柞ユI相連脂肪酸合酶復(fù)合體1.反應(yīng)歷程（1）乙酰CoA羧化生成丙二酸單酰CoA乙酰CoA羧化酶是脂酸合成的限速酶。生物素羧化酶（biotincarboxylase，BC）羧基轉(zhuǎn)移酶（transcarboxylase，CT）生物素羧基載體蛋白（biotincarboxylcarrierprotein，BCCP）大腸桿菌乙酰CoA羧化酶（別構(gòu)酶）組成生物素羧化