生物化學(xué) 06 第六章脂類代謝

1、第六章 脂類代謝 Metabolism of Lipids 第一節(jié)第一節(jié) 脂類的分布和生理功能脂類的分布和生理功能 Distributing and Function of Lipids 脂類是脂肪和類脂的總稱脂類是脂肪和類脂的總稱 其共同的物理性質(zhì)是難溶于水而易溶乙醚、其共同的物理性質(zhì)是難溶于水而易溶乙醚、 氯仿等有機(jī)溶劑中。氯仿等有機(jī)溶劑中。 化學(xué)組成：脂類屬于脂肪酸的酯或這些酯化學(xué)組成：脂類屬于脂肪酸的酯或這些酯 的有關(guān)物質(zhì)。的有關(guān)物質(zhì)。 一、脂肪一、脂肪 fat 或稱三脂肪酸甘油酯，簡稱三酰甘油或稱三脂肪酸甘油酯，簡稱三酰甘油 (triglyceride)(triglyceride)，

2、也可稱為甘油三酯，也可稱為甘油三酯。 $ 主要分布于脂肪組織，在細(xì)胞內(nèi)主要分布于脂肪組織，在細(xì)胞內(nèi) 主要以油滴狀的微粒存在于胞漿中，主要以油滴狀的微粒存在于胞漿中， 占體重占體重10102020，隨胖瘦變動(dòng)較大，隨胖瘦變動(dòng)較大， 又稱又稱“可變脂可變脂”。 $ 主要生理功能是儲(chǔ)存及氧化供能。主要生理功能是儲(chǔ)存及氧化供能。 此外還有防止散熱及保護(hù)臟器的作用此外還有防止散熱及保護(hù)臟器的作用。 二、類脂二、類脂 (lipoids) 包括磷脂、糖脂、膽固醇和膽固醇脂包括磷脂、糖脂、膽固醇和膽固醇脂 分布于各種組織，神經(jīng)組織較多。是生分布于各種組織，神經(jīng)組織較多。是生 物膜的基本成分，占體重物膜的基本成

3、分，占體重5 5，含量變動(dòng)，含量變動(dòng) 少，又稱固定脂。少，又稱固定脂。 主要生理功能是維持正常生物膜的結(jié)構(gòu)主要生理功能是維持正常生物膜的結(jié)構(gòu) 與功能。與功能。 脂肪酸的分類脂肪酸的分類 脂肪酸定義：無分支的具有偶數(shù)碳原子飽和或脂肪酸定義：無分支的具有偶數(shù)碳原子飽和或 不飽和脂肪族羧酸。不飽和脂肪族羧酸。 24 C 短鏈脂肪酸 按按C原子數(shù)原子數(shù) 610 C 中鏈脂肪酸 1226 C 長鏈脂肪酸 飽和脂肪酸 按是否含雙鍵按是否含雙鍵 不飽和脂肪酸 單不飽和脂肪酸 多不飽和脂肪酸 脂肪酸的命名脂肪酸的命名 習(xí)慣命名習(xí)慣命名 以脂肪酸的碳原子數(shù)目、來源或性質(zhì)命以脂肪酸的碳原子數(shù)目、來源或性質(zhì)命 名。

4、如：名。如： 依據(jù)依據(jù)C C原子數(shù)原子數(shù)-丁酸（丁酸（4C4C）、辛酸（）、辛酸（8C8C） 依據(jù)來源依據(jù)來源-花生四烯酸花生四烯酸 依據(jù)性質(zhì)依據(jù)性質(zhì)-軟脂酸軟脂酸 系統(tǒng)命名系統(tǒng)命名 標(biāo)出脂肪酸中碳原子數(shù)目及雙鍵位置標(biāo)出脂肪酸中碳原子數(shù)目及雙鍵位置 編碼體系編碼體系-從脂肪酸的羧基碳開始編碼碳從脂肪酸的羧基碳開始編碼碳 子順序；子順序； 或或編碼體系編碼體系-從脂肪酸的甲基碳開始編碼碳從脂肪酸的甲基碳開始編碼碳 原子順序原子順序 如軟油酸，如軟油酸，9十六碳十六碳烯酸，烯酸，16：19 或或 7十六碳十六碳烯酸，烯酸，16：17 o o o16 9 1 o1 7 16 o希臘字母希臘字母 CO

5、OH 脂酸的兩種命名方法脂酸的兩種命名方法 體內(nèi)脂肪酸的來源體內(nèi)脂肪酸的來源 機(jī)體自身合成機(jī)體自身合成 如飽和脂肪酸和單不飽和脂肪酸。如飽和脂肪酸和單不飽和脂肪酸。 食物脂肪供給食物脂肪供給 某些不飽和脂肪酸，動(dòng)物機(jī)體自身不能某些不飽和脂肪酸，動(dòng)物機(jī)體自身不能 合成，需從食物攝取，稱為合成，需從食物攝取，稱為營養(yǎng)必需脂肪酸營養(yǎng)必需脂肪酸 (essential fatty acid)(essential fatty acid)。如：如： 亞油酸亞油酸(linoleic acid(linoleic acid順順9 9，1212十八碳二烯酸十八碳二烯酸) )、 亞麻酸亞麻酸(linolenic ac

6、id (linolenic acid 順順9 9，1212，1515十八碳三十八碳三 烯酸烯酸) )、花生四烯酸、花生四烯酸(arachidonic acid (arachidonic acid 順順5 5，8 8， 1111，1414廿碳四烯酸廿碳四烯酸) )等體內(nèi)不能合成，必須由食等體內(nèi)不能合成，必須由食 物供應(yīng)，故為必須脂肪酸。物供應(yīng)，故為必須脂肪酸。 第二節(jié)第二節(jié) 脂類的消化和吸收脂類的消化和吸收 Digestion and Absorption of lipids 一、脂肪的消化一、脂肪的消化 v消化部位：小腸 v嬰兒胃內(nèi)可以消化少量脂肪 v食物脂肪的消化主要靠消化道中的脂肪酶，特別

7、 是胰脂酶的作用 v脂肪酶脂肪酶(lipase)定義：把催化水解脂類的酶統(tǒng)稱 為脂肪酶類。 v胰腺分泌入十二指腸中消化脂類的酶有： v 胰脂酶、輔脂酶、磷脂酶A2、膽固醇酯酶 1脂肪酶類的作用脂肪酶類的作用 1） 磷脂酶磷脂酶A2 磷脂酶A2 磷脂 H2O 溶血磷脂 + 脂肪酸 2）膽固醇酯酶）膽固醇酯酶 膽固醇酯酶 膽固醇酯 H2O 膽固醇 + 脂肪酸 3）胰脂酶）胰脂酶 胰脂酶 胰脂酶 甘油三酯 1，2-甘油二酯 2-甘油一酯 H2O 脂肪酸 H2O 脂肪酸 胰脂酶具有立體異構(gòu)專一性。易水介1及3位上的酯鍵，主 要產(chǎn)物為2-甘油一酯。 4）輔脂酶）輔脂酶 分子量約為10kDa的小分子蛋白質(zhì)

8、，是胰脂酶對脂肪 消化不可缺少的蛋白質(zhì)輔因子。 輔脂酶的作用輔脂酶的作用 能完全解除膽汁酸鹽對胰脂酶的抑制，是胰能完全解除膽汁酸鹽對胰脂酶的抑制，是胰 脂酶對脂肪消化不可缺少的蛋白質(zhì)輔因子。脂酶對脂肪消化不可缺少的蛋白質(zhì)輔因子。 輔脂酶在胰腺泡中以酶原形式合成，隨胰液輔脂酶在胰腺泡中以酶原形式合成，隨胰液 分泌入十二指腸，進(jìn)入腸腔后，輔脂酶原被分泌入十二指腸，進(jìn)入腸腔后，輔脂酶原被 胰蛋白酶從其端切一個(gè)五肽而被激活。具胰蛋白酶從其端切一個(gè)五肽而被激活。具 有與脂肪及胰脂酶結(jié)合的結(jié)構(gòu)域，以氫鍵同有與脂肪及胰脂酶結(jié)合的結(jié)構(gòu)域，以氫鍵同 胰脂酶結(jié)合，同時(shí)以疏水鍵同脂肪結(jié)合，使胰脂酶結(jié)合，同時(shí)以疏水鍵

9、同脂肪結(jié)合，使 酶錨于微團(tuán)的水油界面上，并可防止胰脂酶酶錨于微團(tuán)的水油界面上，并可防止胰脂酶 在水油在水油界面界面的變性，因而能增加胰脂酶活性。的變性，因而能增加胰脂酶活性。 胰酯酶 水 微團(tuán) 疏水鍵 氫鍵 輔酯酶 解除抑 制 膽汁酸鹽 油 脂肪 輔脂酶功能輔脂酶功能 膽汁酸鹽的作用膽汁酸鹽的作用 膽汁酸鹽是一種較強(qiáng)的乳化劑，能降低油和水相之間膽汁酸鹽是一種較強(qiáng)的乳化劑，能降低油和水相之間 的界面張力，使疏水的脂質(zhì)分散成乳化顆粒。的界面張力，使疏水的脂質(zhì)分散成乳化顆粒。 脂類消化過程中產(chǎn)生的脂肪酸、甘油一酯、溶血磷酯脂類消化過程中產(chǎn)生的脂肪酸、甘油一酯、溶血磷酯 等消化產(chǎn)物都有較大的極性，能從

10、乳膠體的脂相擴(kuò)散等消化產(chǎn)物都有較大的極性，能從乳膠體的脂相擴(kuò)散 到 膽 汁 酸 鹽 微 團(tuán) 中 去 ， 并 能 形 成 更 小 的 微 團(tuán)到 膽 汁 酸 鹽 微 團(tuán) 中 去 ， 并 能 形 成 更 小 的 微 團(tuán) （micelle），有利于脂肪消化產(chǎn)物的吸收，也有利于），有利于脂肪消化產(chǎn)物的吸收，也有利于 殘余脂肪進(jìn)一步水解。殘余脂肪進(jìn)一步水解。 膽汁酸鹽過多時(shí)，可包裹脂肪微粒而阻止胰脂酶作用，膽汁酸鹽過多時(shí)，可包裹脂肪微粒而阻止胰脂酶作用， 抑制其活性。抑制其活性。 二二 脂肪的吸收脂肪的吸收 短鏈、中鏈脂肪酸（短鏈、中鏈脂肪酸（10C10C）的甘油三酯，容易被酶）的甘油三酯，容易被酶 完全

11、水解，故多以脂肪酸和甘油的形式被吸收，并完全水解，故多以脂肪酸和甘油的形式被吸收，并 且吸收后通過肝門脈入血循環(huán)且吸收后通過肝門脈入血循環(huán)。 長鏈脂肪酸及其甘油酯吸收入腸長鏈脂肪酸及其甘油酯吸收入腸粘粘膜后，在光面內(nèi)膜后，在光面內(nèi) 質(zhì)網(wǎng)轉(zhuǎn)酰酶催化下，大部分重新合成甘油三酯，此質(zhì)網(wǎng)轉(zhuǎn)酰酶催化下，大部分重新合成甘油三酯，此 過程稱為過程稱為甘油一酯通路甘油一酯通路(monoglyceride pathway)(monoglyceride pathway)。 脂類消化過程中產(chǎn)生的脂肪酸、甘油酯、脂類消化過程中產(chǎn)生的脂肪酸、甘油酯、 溶血磷脂等消化產(chǎn)物與膽汁溶血磷脂等消化產(chǎn)物與膽汁 酸鹽共同形成更酸鹽

12、共同形成更 微細(xì)的微細(xì)的混合微團(tuán)混合微團(tuán)(mixed micelles)(mixed micelles) 。這種微團(tuán)。這種微團(tuán) 體積很小，極性更大，可溶于水，能通過蓋在體積很小，極性更大，可溶于水，能通過蓋在 小腸絨毛表面的穩(wěn)定水層，使脂類消化產(chǎn)物進(jìn)小腸絨毛表面的穩(wěn)定水層，使脂類消化產(chǎn)物進(jìn) 入黏膜細(xì)胞而被吸收。入黏膜細(xì)胞而被吸收。 脂類的吸收脂類的吸收 甘油一酯途徑甘油一酯途徑小腸黏膜細(xì)胞小腸黏膜細(xì)胞 CH2OH R2CO-O-CH CH2OH CH2OCOR1 R2CO-O-CH CH2OH CH2OCOR1 R2CO-O-CH CH2OCOR3 甘油一酯轉(zhuǎn)?；父视鸵货マD(zhuǎn)?；?CoASH

13、 RCOSCoARCOOH 脂酰脂酰CoA 合成酶合成酶 甘油二酯甘油二酯 轉(zhuǎn)?；皋D(zhuǎn)酰基酶 CoASH 甘油一酯甘油一酯 甘油二酯甘油二酯 甘油三酯甘油三酯 甘油三酯的消化與吸收甘油三酯的消化與吸收： 1長鏈脂肪酸長鏈脂肪酸 乳化乳化 甘油一酯甘油一酯 吸收入黏膜細(xì)胞吸收入黏膜細(xì)胞 甘油三酯甘油三酯 2脂肪酸脂肪酸 甘油三酯甘油三酯 胰脂酶胰脂酶 2ATP 磷脂、膽固醇磷脂、膽固醇 乳糜微粒乳糜微粒 淋巴淋巴 血循環(huán)血循環(huán) 2短及中等長度脂肪酸短及中等長度脂肪酸 乳化乳化 短及中等長度鏈脂肪酸短及中等長度鏈脂肪酸 吸收吸收 甘甘 油油 三三 酯酯 胰脂酶胰脂酶 甘甘 油油 門靜脈門靜脈 血循

14、環(huán)血循環(huán) 第三節(jié)第三節(jié) 甘油三酯的分解代謝甘油三酯的分解代謝 Catabolism of Triglyceride 食物脂肪（外源） CM 合成脂肪（內(nèi)源） CM 肝 脂肪 載脂蛋白 磷脂 膽固醇 小腸 脂肪 CM VLDL 脂肪細(xì)胞 合成.儲(chǔ)存 動(dòng)員脂肪 FFA 甘油 VLDL 動(dòng)員 FFA 甘油 心 肝 腎 脂肪代謝概況脂肪代謝概況 甘油三酯的分解代謝甘油三酯的分解代謝 脂肪的動(dòng)員脂肪的動(dòng)員 甘油的代謝甘油的代謝 脂肪酸的脂肪酸的氧化氧化 酮體的生成及利用酮體的生成及利用 腎上腺素腎上腺素高血糖素高血糖素 受體受體 腺苷環(huán)化酶腺苷環(huán)化酶 蛋白激酶蛋白激酶 甘油三酯甘油三酯 脂肪酸脂肪酸甘油

15、二酯甘油二酯 脂肪酸脂肪酸甘油一酯甘油一酯 脂肪酸甘油脂肪酸甘油 激素敏感激素敏感甘油三酯甘油三酯脂肪酶脂肪酶b 激素敏感激素敏感甘油三酯甘油三酯脂肪酶脂肪酶a 甘油一脂甘油一脂脂肪酶脂肪酶 甘油甘油脂肪酸脂肪酸 ATP cAMP ATP ADP 磷酸酶磷酸酶 p 甘油二脂甘油二脂脂肪酶脂肪酶 二、甘油的再利用二、甘油的再利用 肝腎等組織含有甘油激酶，能利用游離甘油，肝腎等組織含有甘油激酶，能利用游離甘油， 使之磷酸化生成使之磷酸化生成一磷酸甘油。肝外組織脂肪一磷酸甘油。肝外組織脂肪 分介產(chǎn)生的甘油，由于脂肪細(xì)胞缺乏甘油激酶分介產(chǎn)生的甘油，由于脂肪細(xì)胞缺乏甘油激酶 而不能被再利用。而不能被再利

16、用。 肝、腎甘油激酶肝、腎甘油激酶 ATP ADP CHCH 2 2 OH OH CHCH 2 2 OH OH CHOH CHOH 游游離離甘甘油油 PiPiCHCH 2 2 OO- - CHCH 2 2 OH OH CHOH CHOH 3 - 磷磷酸酸甘甘油油 甘油甘油 磷酸磷酸 甘油甘油 三、脂肪酸的脂肪酸的氧化氧化 o脂肪酸的活化 o脂肪?；霓D(zhuǎn)運(yùn) o脂肪酸的-氧化 脂脂 肪肪 酰酰 基基 在在 線線 粒粒 體體 上上 的的 轉(zhuǎn)轉(zhuǎn) 運(yùn)運(yùn) 酶I-肉堿脂酰轉(zhuǎn)移酶I 酶 - 肉堿脂酰轉(zhuǎn)移酶 脂脂 肪肪 酸酸 氧氧 化化 活活 化：消耗化：消耗2個(gè)高能磷酸鍵個(gè)高能磷酸鍵 軟脂酸軟脂酸氧氧 化：化

17、：7 輪循環(huán)產(chǎn)物：輪循環(huán)產(chǎn)物：8分子乙酰分子乙酰CoA 7分子分子NADH+H+ 7分子分子FADH2 脂酸氧化的能量生成脂酸氧化的能量生成 能量計(jì)算：能量計(jì)算： 生成生成ATP 8ATP 810 + 710 + 72.5 + 72.5 + 71.5 = 1081.5 = 108 凈生成凈生成ATP 108 ATP 108 2 = 1062 = 106 不飽和脂肪酸的氧化不飽和脂肪酸的氧化 $部位：線粒體。部位：線粒體。 $飽和脂肪酸飽和脂肪酸 -氧化過程中產(chǎn)生烯脂酰氧化過程中產(chǎn)生烯脂酰CoA是反式是反式 的，而天然不飽和脂肪酸中的雙鍵均為順式。的，而天然不飽和脂肪酸中的雙鍵均為順式。 $所需

18、酶類：除脂肪酸所需酶類：除脂肪酸 -氧化酶外，還有氧化酶外，還有 3順順- 2 反烯酰反烯酰CoA異構(gòu)酶，異構(gòu)酶，D（-）- 羥脂酰羥脂酰CoA表構(gòu)酶。表構(gòu)酶。 過氧化酶體脂肪酸氧化過氧化酶體脂肪酸氧化 極長鏈脂肪酸（極長鏈脂肪酸（C20,C22)可在過氧化酶體中可在過氧化酶體中 氧化成較短鏈脂肪酸。氧化成較短鏈脂肪酸。 其生理功能主要使二十碳，二十二碳脂肪其生理功能主要使二十碳，二十二碳脂肪 酸先氧化為較短鏈脂肪酸，以便進(jìn)入線粒酸先氧化為較短鏈脂肪酸，以便進(jìn)入線粒 體內(nèi)分解氧化。體內(nèi)分解氧化。 四、酮體的生成及利用 $酮體包括：乙酰乙酸乙酰乙酸 -羥丁酸羥丁酸 丙酮丙酮 $酮體是脂肪酸在肝分

19、解氧化時(shí)特有的中間 代謝物 （一）酮體的生成 肝臟是生成酮體的器官，但肝臟不能利用 酮體，因其缺少利用酮體的酶。 脂肪酸 -氧化 2CH3COSCoA 乙酰乙酰CoA硫解酶 CoASH CH3COCH2COSCoA 乙酰乙酰CoA HMGCoA CH3COSCoA 合成酶合成酶 CoASH OH HOOCCH2-C-CH2COSCoA CH3 羥甲基戊二酸單酰CoA（HMGCoA） HMGCoA裂解酶 CH3COSCoA CH3COCH2COOH 乙酰乙酸 -羥丁酸脫氫酶 NADH+H+ NAD+ CO2 CH3CHOHCH2COOH CH3COCH3 D(-)-羥丁酸 丙 酮 酮體的生成酮體

20、的生成 HMGCoA是合成膽固醇及酮體的重要中間產(chǎn)物是合成膽固醇及酮體的重要中間產(chǎn)物 HMGCoA 體細(xì)胞體細(xì)胞 胞液內(nèi)質(zhì)網(wǎng)胞液內(nèi)質(zhì)網(wǎng) 甲羥戊酸 HMGCoA還原酶還原酶 膽固醇膽固醇 HMGCoA裂解酶裂解酶 酮體 肝臟線粒體肝臟線粒體 -羥丁酸羥丁酸 乙酰乙酸乙酰乙酸 脫氫脫氫 丙酮丙酮 乙酰乙酸乙酰乙酸 羧化羧化 （二）酮體的利用（二）酮體的利用 -羥丁酸和丙酮先轉(zhuǎn)化為乙酰乙酸 另外，丙酮可轉(zhuǎn)化為丙酮酸，進(jìn)而生成葡萄另外，丙酮可轉(zhuǎn)化為丙酮酸，進(jìn)而生成葡萄 糖，這是此是脂肪酸到糖的唯一途徑糖，這是此是脂肪酸到糖的唯一途徑 酮體的利用酮體的利用 肝外許多組織利用酮體肝外許多組織利用酮體 1.

21、琥珀酰琥珀酰CoA轉(zhuǎn)硫酶轉(zhuǎn)硫酶: 乙酰乙酸乙酰乙酸 + 琥珀酰琥珀酰CoA乙酰乙酰乙酰乙酰CoA + 琥珀酸琥珀酸 2.乙酰乙酰乙酰乙酰CoA硫激酶硫激酶: 乙酰乙酸乙酰乙酸 + ATP + HSCoA乙酰乙酰乙酰乙酰CoA + ADP 3.乙酰乙酰CoA硫解酶: 乙酰乙酰乙酰乙酰CoA + HSCoA2 乙酰乙酰CoA （三）酮體生成的生理意義（三）酮體生成的生理意義 u生理?xiàng)l件下，酮體因其能通過血腦屏障及 肌肉毛細(xì)管壁，是肌肉尤其是腦組織的重 要能源。 u饑餓，高脂低糖飲食，糖尿病易引起酮癥 酸中毒。 脂肪酸-氧化及酮體的生成的 調(diào)節(jié) 1.1.飲食狀況及激素的影響飲食狀況及激素的影響 飽食

22、后，胰島素分泌增多，脂肪組織 的脂解受抑制，脂肪酸-氧化及酮體的 生成均下降。 饑餓時(shí)，胰高血糖素等分泌增加，脂 解作用增加，肝攝取FFA增多，脂肪酸 -氧化及酮體的生成加強(qiáng)。 2. 2. 肝內(nèi)調(diào)節(jié)肝內(nèi)調(diào)節(jié) FFA 肝細(xì)胞 甘油三酯 磷脂 胞液胞液 -氧化 酮體生成 線粒體線粒體 飽食，肝糖原豐富 FFATG. PL 饑餓或糖供應(yīng)不足：-氧化及酮體的生成加強(qiáng) 3. 丙二酰丙二酰CoA的影響的影響 乙酰CoA 丙二酰CoA 乙酰CoA羧化酶 + + 檸檬酸 脂酰CoA進(jìn)線粒體 脂酰肉堿轉(zhuǎn)移酶I - - 第四節(jié)第四節(jié) 甘油三酯的合成代謝甘油三酯的合成代謝 Anabolism of Triglyce

23、ride （一）合成部位（一）合成部位 肝、脂肪組織、小腸是合成內(nèi)源甘油三酯的肝、脂肪組織、小腸是合成內(nèi)源甘油三酯的 主要場所。主要場所。 （二）合成原料（二）合成原料 （三）合成過程（三）合成過程 甘油一酯途徑甘油一酯途徑 小腸黏膜細(xì)胞小腸黏膜細(xì)胞 甘油二酯途徑甘油二酯途徑 肝、脂肪細(xì)胞肝、脂肪細(xì)胞 甘油三酯的合成代謝甘油三酯的合成代謝 甘油一酯途徑甘油一酯途徑小腸黏膜細(xì)胞小腸黏膜細(xì)胞 CH2OH R2CO-O-CH CH2OH CH2OCOR1 R2CO-O-CH CH2OH CH2OCOR1 R2CO-O-CH CH2OCOR3 甘油一酯轉(zhuǎn)酰基酶甘油一酯轉(zhuǎn)?；?CoASH RCOSCo

24、ARCOOH 脂酰脂酰CoA 合成酶合成酶 甘油二酯甘油二酯 轉(zhuǎn)?；皋D(zhuǎn)酰基酶 CoASH 甘油一酯甘油一酯 甘油二酯甘油二酯 甘油三酯甘油三酯 脂肪的合成脂肪的合成 甘油二酯途徑 是肝細(xì)胞及脂肪細(xì)胞合成甘油三酯的主要途 徑。葡萄糖經(jīng)糖酵解途徑生成3-磷酸甘油， 在脂酰CoA轉(zhuǎn)移酶的作用下，依次加上2分子 脂酰CoA生成磷脂酸。磷脂酸在磷酸酶的作 用下，水解脫去磷酸生成1，2-甘油二酯， 然后在脂酰CoA轉(zhuǎn)移酶的催化下，再加上1分 子脂酰基生成甘油三酯。 甘油三酯的合成代謝 磷酸甘油的合成磷酸甘油的合成 軟脂酸的生物合成軟脂酸的生物合成 甘油三酯的合成甘油三酯的合成 一一 、磷酸甘油的合成、磷

25、酸甘油的合成 o 磷酸甘油可由糖代謝中間產(chǎn)物磷酸二羥 丙酮還原而成，也可在肝中由甘油 磷酸化而來。 二、軟脂酸的生物合成二、軟脂酸的生物合成 合成部位合成部位 肝 腎 腦 肺 乳腺 脂肪組織 細(xì)胞定位細(xì)胞定位 胞液 合成原料合成原料 乙酰CoA ATP NADPH HCO3- Mn2+ 限速酶限速酶 乙酰CoA 羧化酶 輔基：生物素 合成部位合成部位 肝 腎 腦 肺 乳腺 脂肪組織 細(xì)胞定位細(xì)胞定位 胞液 合成原料合成原料 乙酰CoA ATP NADPH HCO3- Mn2+ 限速酶限速酶 乙酰CoA 羧化酶 輔基：生物素 胞液 葡萄糖 丙酮酸 蘋果酸 草酰乙酸 檸檬酸 檸檬酸 草酰乙酸 丙酮

26、酸 線粒體 線粒體 內(nèi)膜 乙酰CoA CO2 H2O CoA ATP CoA ADPPi + 乙酰CoA NADH+H+ NAD+ NADP+ CO2+NADPH+H+ 檸檬酸丙酮酸循環(huán)檸檬酸丙酮酸循環(huán)（脂肪酸合成原料（脂肪酸合成原料乙酰乙酰CoACoA 的轉(zhuǎn)運(yùn)）的轉(zhuǎn)運(yùn)） 合成丙二酸單酰合成丙二酸單酰CoACoA CH3COSCoA + HCO3- + ATP 乙酰乙酰CoA羧化酶羧化酶 Mn2+、生物素、生物素 HOOC-CH HOOC-CH2 2COCOSCoASCoA + ADP + Pi + ADP + Pi 丙二酸單酰丙二酸單酰 CoACoA 關(guān)鍵酶關(guān)鍵酶 乙酰乙酰CoACoA羧化酶

27、是脂肪酸合成的限速酶，可被羧化酶是脂肪酸合成的限速酶，可被 長鏈脂酰長鏈脂酰CoACoA抑制抑制, ,被檸檬酸激活被檸檬酸激活 在脂肪酸的合成過程中，原料乙酰在脂肪酸的合成過程中，原料乙酰CoACoA要羧化要羧化 轉(zhuǎn)變?yōu)楸釂熙＾D(zhuǎn)變?yōu)楸釂熙oACoA 脂肪酸合成酶 軟脂酸的合成過程需要重復(fù)的加成過程。軟脂酸的合成過程需要重復(fù)的加成過程。 大腸埃希菌中大腸埃希菌中, 此種加成過程是由此種加成過程是由7種酶蛋種酶蛋 白聚合在一起構(gòu)成的多酶體系催化的。白聚合在一起構(gòu)成的多酶體系催化的。 高等動(dòng)物中是一個(gè)多功能酶的二聚體高等動(dòng)物中是一個(gè)多功能酶的二聚體, 由一由一 個(gè)基因所編碼。二聚體首尾相連

28、個(gè)基因所編碼。二聚體首尾相連, 二聚體解二聚體解 聚則活性喪失。聚則活性喪失。 乙酰乙酰CoA-ACP?；D(zhuǎn)移酶?；D(zhuǎn)移酶 丙二酸單酰丙二酸單酰CoA-ACP酰基轉(zhuǎn)移酶?；D(zhuǎn)移酶 -酮脂酰酮脂酰-ACP合成酶合成酶(縮合酶縮合酶) -酮脂酰酮脂酰-ACP還原酶還原酶 -羥脂酰羥脂酰-ACP脫水酶脫水酶 烯脂酰烯脂酰-ACP還原酶還原酶 軟軟 脂脂 酸酸 的的 生生 物物 合合 成成 乙酰乙酰CoA7丙二酸單酰丙二酸單酰CoA 14NADPH14H+H2O 軟脂酸軟脂酸14NADP+7CO27H2O8CoASH 脂肪酸合成酶系脂肪酸合成酶系 （7 7次循環(huán)次循環(huán)） 軟脂酸（軟脂酸（16C）合成的

29、總反應(yīng)式：）合成的總反應(yīng)式： 軟脂酸（軟脂酸（16C16C）合成的總反應(yīng)式）合成的總反應(yīng)式 脂肪酸碳鏈的加長 部位：肝細(xì)胞的內(nèi)質(zhì)網(wǎng)或線粒體 1.內(nèi)質(zhì)網(wǎng)酶體系 二碳單位供體-丙二酰CoA 供氫體- NADPH + H+ 脂?；贑oASH上進(jìn)行反應(yīng)，無ACP載體 2.線粒體酶體系 脂酰CoA與乙酰CoA縮合，還原，脫水，還原， 一般可延長脂酸鏈至24或28個(gè)碳原子 不飽和脂肪酸的合成 動(dòng)物體內(nèi)的去飽和酶：4,5,8,9去飽和酶 植物去飽和酶：9,12,15去飽和酶 人體不飽和脂肪酸包括： 軟油酸（16:1,9) 油酸（18:1,9) 亞油酸（18:2,9,12) 亞麻酸(18:3,9,12,15

30、) 花生四烯酸(20:4,5,8,11,14) 人體自身合成 食物提供 脂肪酸合成的調(diào)節(jié) 代謝物調(diào)節(jié) 高脂飲食 饑餓 脂肪動(dòng)員加強(qiáng)，肝細(xì)胞中脂酰CoA 增多，乙酰CoA羧化酶受抑制 糖代謝加強(qiáng)，ATP增多，抑制異檸檬酸脫氫酶， 檸檬酸與異檸檬酸堆積，別構(gòu)激活乙酰CoA羧 化酶，脂肪酸合成增加。 激素調(diào)節(jié) 胰島素誘導(dǎo)合成 乙酰CoA羧化酶 脂肪酸合成酶 ATP-檸檬酸裂解酶 從而促進(jìn)脂肪酸合成。 胰高血糖素可提高PKA活性，使乙酰CoA羧化酶磷 酸化，該酶活性降低，抑制FFA及TG合成。 乙酰乙酰CoA羧化酶羧化酶-脂肪酸合成的限速酶脂肪酸合成的限速酶 單體（無活性）單體（無活性） 多聚體（有活

31、性）多聚體（有活性） （10-20個(gè)單體）個(gè)單體） 檸檬酸 異檸檬酸 軟脂酰CoA 長鏈脂酰CoA 乙酰乙酰CoA羧化酶羧化酶 （有活性）（有活性） 乙酰乙酰CoA羧化酶羧化酶-Pi （無活性）（無活性） 共價(jià)修飾共價(jià)修飾 蛋白磷 酸酶 胰島素 依賴于AMP的 蛋白激酶 第五節(jié)第五節(jié) 磷脂的代謝 Metabolism of Phospholipid 磷脂的結(jié)構(gòu)及磷脂的結(jié)構(gòu)及分類分類 磷脂定義磷脂定義 含磷酸的脂類含磷酸的脂類 甘油磷脂：由甘油構(gòu)成的磷脂 按結(jié)構(gòu)分為 鞘磷脂：由鞘氨醇構(gòu)成的磷脂 磷脂的結(jié)構(gòu)及磷脂的結(jié)構(gòu)及分類分類 甘油 鞘氨醇 酯 膽固醇 磷脂酰膽堿 磷脂酰乙醇胺 甘油+2脂肪酸+

32、1磷酸+含氮化合物甘油磷脂 磷脂酰絲氨酸 磷脂酸肌醇 二磷脂酰甘油 磷脂酰甘油 脂肪酸+鞘氨醇 鞘脂 磷酸者鞘磷脂 含糖者鞘糖脂 脂肪酸醇 磷脂的共同特點(diǎn)磷脂的共同特點(diǎn) v磷脂的結(jié)構(gòu)中有親水及疏水兩部分，它是磷脂的結(jié)構(gòu)中有親水及疏水兩部分，它是 一個(gè)雙性化合物。一個(gè)雙性化合物。 v磷脂雙層可構(gòu)成的相界面，是各種分子的磷脂雙層可構(gòu)成的相界面，是各種分子的 通透性屏障。通透性屏障。 v磷脂組成的變化對細(xì)胞膜流動(dòng)性，膜蛋白磷脂組成的變化對細(xì)胞膜流動(dòng)性，膜蛋白 的活性等細(xì)胞生理功能有重要的調(diào)節(jié)作用。的活性等細(xì)胞生理功能有重要的調(diào)節(jié)作用。 一、甘油磷脂的生物合成一、甘油磷脂的生物合成 1合成部位 全身各

33、組織細(xì)胞內(nèi)質(zhì)網(wǎng)都能合成磷脂， 以肝、腎及腸等組織最活躍，肝臟最強(qiáng)。 2合成原料及輔因子 脂肪酸、甘油、磷酸鹽、膽堿、絲氨酸、肌醇等。 ATP、CTP 1）食物供應(yīng) 膽堿及乙醇胺來源 2）絲氨酸代謝 o HOCH2CN2NH2 HOCH2CH2+N(CH3) 3 o 乙醇胺 膽堿 o 乙醇胺 ATP 膽堿 ATP o 激酶 激酶 o ADP ADP o P-0CH2CH2CH2 P-OCH2CH2+N(CH3)3 o 磷酸乙醇胺 磷酸膽堿 oCTP:磷酸 CTP磷酸 o乙醇胺胞 膽堿胞苷 o苷轉(zhuǎn)移酶 轉(zhuǎn)移酶 o CDP-OCH2CH2NH CDP-OCH2CH2+N(CH3)3 o CDP-乙醇

34、胺 CDP-膽堿 甘油磷脂合成原料甘油磷脂合成原料 PPi CTP CTP PPi 甘油二酯合成途徑甘油二酯合成途徑 腦磷脂、卵磷脂由此途徑合成腦磷脂、卵磷脂由此途徑合成 CDP-甘油二酯合成途徑甘油二酯合成途徑 肌醇磷脂、絲氨酸磷脂、心磷脂由此途徑合成肌醇磷脂、絲氨酸磷脂、心磷脂由此途徑合成 磷脂酶磷脂酶 A A1 1 A A2 2 磷脂酶磷脂酶 C 磷脂酶磷脂酶 D A1 CD CH2OCR1 = O R2COCH = O CH2OpOX = O OH A2 B1 B2 B 磷脂酶磷脂酶 B B1 1 B B 磷脂磷脂 甘油甘油+脂肪酸脂肪酸+磷酸磷酸+氨基醇氨基醇 磷脂酶磷脂酶 二、甘油

35、磷脂的降解二、甘油磷脂的降解 膽固醇代謝膽固醇代謝 Metabolism of Cholesterol 二二 、 膽固醇轉(zhuǎn)化膽固醇轉(zhuǎn)化 第六節(jié)第六節(jié) 膽固醇化學(xué)結(jié)構(gòu)膽固醇化學(xué)結(jié)構(gòu) AB C D 膽固醇 （cholesterol ）是具有環(huán)戊烷多氫菲烴核及含 一個(gè)羥基的醇，在人體內(nèi)主要以游離膽固醇及膽固醇 酯的形式存在。人體膽固醇來源除從食物中攝取外， 主要由體內(nèi)合成。 膽固醇的生理功能膽固醇的生理功能 | 膽固醇是生物膜的重要成分 存在于生物膜中的膽固醇均為游離膽固醇，在細(xì) 胞質(zhì)膜中含量較高。其固體結(jié)構(gòu)可以增強(qiáng)脂質(zhì)雙 分子層的機(jī)械穩(wěn)定性。對于維持膜的流動(dòng)性也具 有重要意義。 |膽固醇是合成膽汁

36、酸、類固醇激素及維生素D等 生理活性物質(zhì)的前提。 一、膽固醇的合成一、膽固醇的合成 v合成部位：幾乎全身各組織，肝臟最強(qiáng)， 腸次之。 除成年動(dòng)物腦組織及成熟紅細(xì)胞不能合成 膽固醇。 v膽固醇合成酶系存在于胞液和內(nèi)質(zhì)網(wǎng)中， 所以合成主要在胞液及內(nèi)質(zhì)網(wǎng)中進(jìn)行。 合成原料合成原料 乙酰CoA是合成膽固醇的唯一標(biāo)準(zhǔn)碳源。 乙酰CoA需通過檸檬酸-丙酮酸循環(huán)，才能被 轉(zhuǎn)運(yùn)至胞液。 乙酰CoA及ATP大多來自線粒體中糖的有氧 氧化。 并需要NADPH供氫和ATP供能。 NADPH 則 主要來自胞液中的磷酸成糖途徑。 合成基本過程合成基本過程 有近30步酶促反應(yīng)，可概括為三大步驟： 1. 甲羥戊酸（甲羥戊酸

37、（mevalonic acid, MVAmevalonic acid, MVA）的合成）的合成 2.2. 鯊烯的合成（鯊烯的合成（squalenesqualene） MVA首先在ATP供能，脫羧并磷酸化生成 活潑的焦磷酸化合物，異戊烯焦磷酸脂 （IPP）和二甲基丙烯焦磷酸脂。這兩個(gè)中 間物再進(jìn)一步縮合成30碳的鯊烯。 3. 膽固醇的合成膽固醇的合成 鯊烯在鯊烯環(huán)氧酶催化下，進(jìn)行羧化、環(huán)化、脫甲基、還原 等反應(yīng)，最后形成膽固醇。 4. 膽固醇合成的調(diào)節(jié)膽固醇合成的調(diào)節(jié) 1. 晝夜節(jié)律 肝HMGCoA還原酶活性有晝夜節(jié)律性, 午夜酶活 性最高,中午最低。肝合成膽固醇有晝夜節(jié)律性, 午夜合成最高,中

38、午合成最低. 2. 飲食 饑餓與禁食 抑制肝合成膽固醇 飽食 肝HMGCoA還原酶活性增 加,膽固醇合成增加 3.食物膽固醇 食物膽固醇可反饋抑制肝膽固醇的合成.主要由抑 制HMGCoA還原酶的合成引起. 4. 激素 胰島素:升高肝中HMGCoA還原酶的活性,而 增加膽固醇合成. 胰高血糖素:抑制并降低HMGCoA還原酶活 性,從而減小膽固醇合成. 甲狀腺素:誘導(dǎo)HMGCoA還原酶合成,從而增 加膽固醇的合成。 同時(shí)可促進(jìn)膽固醇轉(zhuǎn)化為膽汁酸和促進(jìn)膽 固醇排泄。 二、膽固醇在體內(nèi)的轉(zhuǎn)變與排泄二、膽固醇在體內(nèi)的轉(zhuǎn)變與排泄（去路（去路) ) 轉(zhuǎn)變?yōu)槟懼?膽固醇在肝中轉(zhuǎn)變成膽汁酸 （bile aci

39、d）是體內(nèi)膽固醇的主要去路。 轉(zhuǎn)變?yōu)轭惞檀技に?腎上腺皮質(zhì)球狀帶，束狀帶及網(wǎng)狀帶細(xì)胞 合成醛固酮、皮質(zhì)醇及雄激素等 睪丸間質(zhì)細(xì)胞合成睪丸酮 卵巢的卵泡內(nèi)膜細(xì)胞可以膽固醇為原料合 成雌二醇 胎盤可合成孕酮 轉(zhuǎn)化為維生素D3 在皮膚，膽固醇可被氧化為7-脫 氫膽固醇，后者經(jīng)紫外線照射形成維生素D3 。 膽固醇的排泄 未被腸道吸收的大部分在腸道細(xì)菌的 作用下，轉(zhuǎn)變?yōu)榧S固醇排出體外。 轉(zhuǎn)變?yōu)槟懼?A/BA/B順式順式 初級膽汁酸與次級膽汁初級膽汁酸與次級膽汁 酸相同點(diǎn)酸相同點(diǎn) 不同點(diǎn)不同點(diǎn) 初級膽汁酸初級膽汁酸 合成部位合成部位 肝臟肝臟 7位碳羥化位碳羥化 大多形成結(jié)合型甘氨大多形成結(jié)合型甘氨 膽酸膽酸 甘氨鵝脫氧膽酸甘氨鵝脫氧膽酸 ?；悄懰崤；悄懰?牛磺鵝脫氧膽酸?；蛆Z脫氧膽酸 2424碳酸碳酸 次級膽汁酸次級膽汁酸 合成部位合成部位 小腸小腸 7位碳脫羥位碳脫羥 游離型游離型 脫氧膽酸脫氧膽酸 石膽酸石膽酸 膽汁酸的生理意義膽汁酸的生理意義 1.促進(jìn)脂類的消化吸收 2.抑制膽固醇在膽汁中析出沉淀(結(jié)石) 第七節(jié)第七節(jié) 血漿脂蛋白代謝血漿脂蛋白代謝 Metabolism of Plasm Lipoprotein 一、血脂的組成和含量一、血脂的組成和含量 定義定義 血漿所含脂類統(tǒng)稱血脂 血脂組成血脂