第七章脂代謝1

1、第七章第七章 脂類代謝脂類代謝Metabolism of Lipid教學(xué)內(nèi)容：n根據(jù)教學(xué)大綱的要求，本章重點(diǎn)講授脂肪根據(jù)教學(xué)大綱的要求，本章重點(diǎn)講授脂肪的分解代謝和脂肪的合成代謝，簡單介紹的分解代謝和脂肪的合成代謝，簡單介紹脂類的酶促水解、磷脂和膽固醇的代謝，脂類的酶促水解、磷脂和膽固醇的代謝，合計(jì)教學(xué)內(nèi)容共五個(gè)學(xué)時(shí)。合計(jì)教學(xué)內(nèi)容共五個(gè)學(xué)時(shí)。n教學(xué)要求：教學(xué)要求：n了解脂類的消化和吸收；掌握脂肪酸活化、了解脂類的消化和吸收；掌握脂肪酸活化、轉(zhuǎn)運(yùn)和轉(zhuǎn)運(yùn)和-氧化過程；熟悉酮體生成、氧化氧化過程；熟悉酮體生成、氧化和生理意義及酮癥。掌握脂肪酸合成的基和生理意義及酮癥。掌握脂肪酸合成的基本過程及其特點(diǎn)

2、；本過程及其特點(diǎn)； 脂脂 類類 概概 述述 脂類脂類(lipid脂肪和類脂的總稱，是一脂肪和類脂的總稱，是一類不溶于水而易溶于有機(jī)溶劑，并能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。為機(jī)體利用的有機(jī)化合物。脂肪脂肪 (fat)：三脂肪酸甘油或三酯酰甘油三脂肪酸甘油或三酯酰甘油 (TAG)，也稱為甘油三酯，也稱為甘油三酯 (TG) 類脂類脂(lipoid)：包括膽固醇包括膽固醇 (CH )、膽固醇、膽固醇酯酯 (CE) 、磷脂、磷脂 (PL)、鞘脂、糖脂、鞘脂、糖脂分類分類定義定義n脂肪酸（脂肪酸（fatty fatty acid,FAacid,FA, ,簡稱脂酸）的分類：簡稱脂酸

3、）的分類：n1 1、按碳原子數(shù)目不同分為：短鏈（、按碳原子數(shù)目不同分為：短鏈（2-4C2-4C）、中鏈）、中鏈（6-10C6-10C）和長鏈（）和長鏈（12-26C12-26C）脂酸三種；）脂酸三種；n2 2、按是否含有雙鍵分為：飽和脂酸與不飽和脂酸、按是否含有雙鍵分為：飽和脂酸與不飽和脂酸兩種，根據(jù)含雙鍵的數(shù)目不同又將不飽和脂酸分兩種，根據(jù)含雙鍵的數(shù)目不同又將不飽和脂酸分為單不飽和脂酸與多不飽和脂酸兩種。為單不飽和脂酸與多不飽和脂酸兩種。n必需脂酸必需脂酸：機(jī)體需要但不能自身合成，必須從植：機(jī)體需要但不能自身合成，必須從植物油中攝取的脂酸。主要是一些多不飽和脂酸，物油中攝取的脂酸。主要是一些

4、多不飽和脂酸，如亞油酸、亞麻酸和花生四烯酸等。如亞油酸、亞麻酸和花生四烯酸等。 亞油酸（亞油酸（1818：2 29 9，1212）a- a-亞麻酸（亞麻酸（1818：3 39 9，1212，1515）花生四烯酸（花生四烯酸（2020：4 45 5，8 8，1111，1414）甘油三酯甘油三酯 甘油磷脂甘油磷脂(phosphoglycerides)膽固醇酯膽固醇酯 脂類物質(zhì)的基本構(gòu)成脂類物質(zhì)的基本構(gòu)成FAFAFA 甘甘 油油 FAFAPiX 甘甘 油油 X = 膽堿、水、膽堿、水、乙醇胺、絲氨乙醇胺、絲氨酸、甘油、酸、甘油、 肌肌醇、磷脂酰甘醇、磷脂酰甘油等油等 膽固醇膽固醇FACH2CHCH2

5、OOOCO(CH2)mCH3CO(CH2)nCH3POOXOH甘油三脂甘油三脂= 膽堿、水、膽堿、水、乙醇胺、乙醇胺、 絲氨絲氨酸、甘油、肌酸、甘油、肌醇、磷脂酰甘醇、磷脂酰甘油等油等 甘油磷脂甘油磷脂CH2CHCH2OOOCO(CH2)m CH3CO(CH2)kCH3CO(CH2)nCH3CH2CHCH2OHOHOH甘油甘油磷脂酰膽堿（卵磷脂）磷脂酸磷脂酰乙醇胺（腦磷脂）磷脂酰肌醇磷脂酰絲氨酸磷脂酰甘油鞘鞘 脂脂 鞘磷脂鞘磷脂 鞘糖脂鞘糖脂 FA鞘氨醇鞘氨醇 FA PiX鞘氨醇鞘氨醇 FA 糖糖 鞘氨醇鞘氨醇 分類分類含量含量分布分布生理功能生理功能甘油三酯甘油三酯 9595 脂肪脂肪組織組

6、織血漿血漿1. 1. 儲脂供能儲脂供能2. 2. 提供必需脂酸提供必需脂酸3. 3. 促脂溶性維生素吸收促脂溶性維生素吸收4. 4. 保溫作用保溫作用5. 5. 緩沖作用緩沖作用6. 6. 構(gòu)成血漿脂蛋白構(gòu)成血漿脂蛋白糖酯、糖酯、膽膽固醇及其固醇及其酯、磷脂酯、磷脂5 5生物膜生物膜神經(jīng)神經(jīng)血漿血漿1. 1. 維持生物膜的結(jié)構(gòu)和功能維持生物膜的結(jié)構(gòu)和功能2. 2. 膽固醇可轉(zhuǎn)變成類固醇激膽固醇可轉(zhuǎn)變成類固醇激 素、維生素、膽汁酸等素、維生素、膽汁酸等3. 3. 構(gòu)成血漿脂蛋白構(gòu)成血漿脂蛋白脂類的分類、含量、分布及生理功能脂類的分類、含量、分布及生理功能 脂肪代謝和糖代謝的關(guān)系延胡索酸延胡索酸琥

7、珀酸琥珀酸蘋果酸蘋果酸草酰乙酸草酰乙酸3-磷酸甘油磷酸甘油三羧酸三羧酸循環(huán)循環(huán)乙醛酸乙醛酸循環(huán)循環(huán)甘油甘油乙酰乙酰 CoA三酰三酰甘油甘油脂肪酸脂肪酸 氧氧化化 糖原（或淀粉）糖原（或淀粉）1，6-二磷酸果糖二磷酸果糖磷酸二羥丙酮磷酸二羥丙酮PEP丙酮酸丙酮酸合合成成植物和植物和微生物微生物第一節(jié)第一節(jié)脂肪的分解代謝脂肪的分解代謝一、脂肪的消化和吸收二、脂肪的分解代謝（見下圖）1、甘油的分解代謝2、脂肪酸的分解代謝（脂肪酸的氧化）3、酮體的代謝 一、脂肪的消化和吸收一、脂肪的消化和吸收1、脂肪的消化、脂肪的消化脂肪酶脂肪酶二酰甘油二酰甘油脂肪酶脂肪酶一酰甘油一酰甘油脂肪酶脂肪酶動物體中脂肪的消

8、化需要三種脂肪酶的參與，動物體中脂肪的消化需要三種脂肪酶的參與，逐步水解甘油三酯的三個(gè)酯鍵，最后生成甘油逐步水解甘油三酯的三個(gè)酯鍵，最后生成甘油和脂肪酸。和脂肪酸。在在十二指腸下段及空腸上段十二指腸下段及空腸上段吸收吸收水解水解產(chǎn)物產(chǎn)物擴(kuò)散擴(kuò)散小腸粘膜小腸粘膜細(xì)胞內(nèi)細(xì)胞內(nèi)重新酯化重新酯化載脂蛋白結(jié)合載脂蛋白結(jié)合乳糜微粒乳糜微粒淋巴系統(tǒng)淋巴系統(tǒng)血循環(huán)血循環(huán)2 2、 脂肪的吸收脂肪的吸收儲存在動物脂肪組織中的脂肪，被脂肪酶逐儲存在動物脂肪組織中的脂肪，被脂肪酶逐步水解為游離的步水解為游離的脂肪酸及甘油脂肪酸及甘油，并釋入血以，并釋入血以供其他組織氧化利用的過程成為供其他組織氧化利用的過程成為脂肪的

9、動脂肪的動員。員。3、脂肪動員脂肪動員過程中，脂肪細(xì)胞內(nèi)的甘油三酯脂脂肪動員過程中，脂肪細(xì)胞內(nèi)的甘油三酯脂肪酶為脂肪動員的限速酶，其活性受多種激肪酶為脂肪動員的限速酶，其活性受多種激素的調(diào)控，故又稱素的調(diào)控，故又稱激素敏感性脂肪酶激素敏感性脂肪酶。n酯解激素：酯解激素：能促進(jìn)脂肪動員的激素，如胰能促進(jìn)脂肪動員的激素，如胰高血糖素、去甲腎上腺素等。高血糖素、去甲腎上腺素等。n對抗酯解激素因子：對抗酯解激素因子：抑制脂肪動員，如胰抑制脂肪動員，如胰島素、前列腺素等。島素、前列腺素等。n脂肪動員脂肪動員脂肪動員甘油甘油脂肪酸脂肪酸激素敏感性甘油激素敏感性甘油三酯脂肪酶三酯脂肪酶糖代謝糖代謝途徑途徑-

10、氧化氧化二、脂肪的分解代謝n1、甘油的分解代謝n2、脂肪酸的分解代謝（ -氧化氧化 ）n3、脂肪酸的其他氧化方式1、甘油的分解代謝n在脂肪組織、骨骼肌中，因?yàn)闆]有甘油激在脂肪組織、骨骼肌中，因?yàn)闆]有甘油激酶活性很低，所以無法利用降解產(chǎn)生的甘酶活性很低，所以無法利用降解產(chǎn)生的甘油，甘油只有通過血液運(yùn)送至肝、腎等組油，甘油只有通過血液運(yùn)送至肝、腎等組織，被磷酸化和氧化生產(chǎn)磷酸二羥丙酮，織，被磷酸化和氧化生產(chǎn)磷酸二羥丙酮，再經(jīng)異構(gòu)化，生成再經(jīng)異構(gòu)化，生成3-磷酸甘油醛，然后可磷酸甘油醛，然后可經(jīng)酵解途徑轉(zhuǎn)化成丙酮酸繼續(xù)氧化，或經(jīng)經(jīng)酵解途徑轉(zhuǎn)化成丙酮酸繼續(xù)氧化，或經(jīng)糖異生生成葡萄糖。糖異生生成葡萄糖。

11、n 磷酸二羥丙酮還可被還原成磷酸二羥丙酮還可被還原成3-磷酸甘油，磷酸甘油，再被磷酸酶水解，又生成甘油。再被磷酸酶水解，又生成甘油。2、脂肪酸的氧化（、脂肪酸的氧化（偶數(shù)碳原子的氧化偶數(shù)碳原子的氧化） 組組 織：織：除腦組織外，大多數(shù)組織均可進(jìn)除腦組織外，大多數(shù)組織均可進(jìn) 行，其中行，其中肝、肌肉肝、肌肉最活躍。最活躍。 亞細(xì)胞：亞細(xì)胞：胞液（脂肪酸的活化）胞液（脂肪酸的活化） 線粒體（線粒體（ -氧化歷程氧化歷程）部位部位脂肪酸的氧化脂肪酸的氧化 FA線粒體外活化線粒體外活化 脂肪酰脂肪酰CoA 線立體內(nèi)線立體內(nèi)-氧化氧化 乙酰乙酰CoA TCA CO2、H2O、ATP 2.1 2.1 脂肪

12、酸活化脂肪酸活化 脂酰脂酰CoACoA（胞液）（胞液）RCOOH+ CoASHRCOSCoA脂酰脂酰CoACoA合成酶合成酶ATPAMP+PPiMg2+ H2O2Pi 反應(yīng)不可逆反應(yīng)不可逆脂酰脂酰COA合成酶存在于內(nèi)質(zhì)網(wǎng)和線粒體外膜合成酶存在于內(nèi)質(zhì)網(wǎng)和線粒體外膜上上脂肪酸脂肪酸脂酰脂酰CoACoA2.22.2、脂酰、脂酰CoACoA進(jìn)入線粒體：脂肪酸的活化是在進(jìn)入線粒體：脂肪酸的活化是在線線粒體粒體外進(jìn)行的，催化脂肪酸外進(jìn)行的，催化脂肪酸-氧化的酶系在線粒氧化的酶系在線粒體基質(zhì)中，但長鏈脂酰體基質(zhì)中，但長鏈脂酰CoACoA不能自由通過線粒體內(nèi)不能自由通過線粒體內(nèi)膜，要進(jìn)入線粒體基質(zhì)就需要載體轉(zhuǎn)

13、運(yùn)，這一載膜，要進(jìn)入線粒體基質(zhì)就需要載體轉(zhuǎn)運(yùn)，這一載體就是體就是肉堿肉堿( (carnitinecarnitine) )，即，即3 3羥羥4 4三甲氨基三甲氨基丁酸。丁酸。 長鏈脂肪酰長鏈脂肪酰CoA和肉堿反應(yīng)，生成輔酶和肉堿反應(yīng)，生成輔酶A和和脂酰肉堿，脂肪酰基與肉堿的脂酰肉堿，脂肪?；c肉堿的3-羥基羥基通過酯通過酯鍵相連接。鍵相連接。n借助于兩種借助于兩種肉堿脂肪酰轉(zhuǎn)移酶肉堿脂肪酰轉(zhuǎn)移酶同工酶（酶同工酶（酶和酶和酶）催）催化的移換反應(yīng)以及化的移換反應(yīng)以及肉堿肉堿-脂酰肉堿轉(zhuǎn)位酶脂酰肉堿轉(zhuǎn)位酶催化的轉(zhuǎn)運(yùn)反催化的轉(zhuǎn)運(yùn)反應(yīng)才能將胞液中產(chǎn)生的脂酰應(yīng)才能將胞液中產(chǎn)生的脂酰CoA轉(zhuǎn)運(yùn)進(jìn)入線粒體。轉(zhuǎn)運(yùn)

14、進(jìn)入線粒體。n其中，其中，肉堿脂肪酰轉(zhuǎn)移酶肉堿脂肪酰轉(zhuǎn)移酶分布于分布于線粒體外膜，催化脂線粒體外膜，催化脂酰酰COA上的脂?；D(zhuǎn)移給肉堿，形成脂酰肉堿，上的脂?；D(zhuǎn)移給肉堿，形成脂酰肉堿，是脂是脂肪酸肪酸 -氧化的關(guān)鍵酶。氧化的關(guān)鍵酶。肉堿脂肪酰轉(zhuǎn)移酶肉堿脂肪酰轉(zhuǎn)移酶分布于分布于線粒線粒體內(nèi)膜內(nèi)側(cè)，它可將脂酰肉堿上的脂?；匦罗D(zhuǎn)移給體內(nèi)膜內(nèi)側(cè)，它可將脂酰肉堿上的脂?；匦罗D(zhuǎn)移給SHCOA。轉(zhuǎn)移機(jī)制見下圖。轉(zhuǎn)移機(jī)制見下圖。脂酰脂酰CoACoA進(jìn)入線粒體的過程進(jìn)入線粒體的過程*RCOSCoA HSCoA 肉堿肉堿RCO-肉堿肉堿 RCO-肉堿肉堿 RCOSCoA 肉堿肉堿HSCoA 2.3、 脂酸

15、的脂酸的-氧化（四個(gè)過程）：氧化（四個(gè)過程）：n2.3.1 -氧化作用的概念及試驗(yàn)證據(jù)概念：脂肪酸在體內(nèi)氧化時(shí)在羧基端的概念：脂肪酸在體內(nèi)氧化時(shí)在羧基端的-碳碳原子上進(jìn)行氧化，碳鏈逐次斷裂，每次斷原子上進(jìn)行氧化，碳鏈逐次斷裂，每次斷下一個(gè)二碳單位，既乙酰下一個(gè)二碳單位，既乙酰CoACoA，如此不斷重，如此不斷重復(fù)的氧化過程稱為稱作復(fù)的氧化過程稱為稱作-氧化。氧化。試驗(yàn)證據(jù)：試驗(yàn)證據(jù)： 19041904年年F.KnoopF.Knoop根據(jù)根據(jù)用苯環(huán)標(biāo)記脂肪酸用苯環(huán)標(biāo)記脂肪酸飼喂狗的實(shí)驗(yàn)飼喂狗的實(shí)驗(yàn)結(jié)果，推導(dǎo)出了-氧化學(xué)說。-CH-CH2 2-CH-CH2 2CHCH2 2-CH-CH2 2-CO

16、OH-COOH-CH-CH2 2-CH-CH2 2-CH-CH2 2CHCH2 2-CH-CH2 2-COOH-COOH-COOH-COOH（苯甲酸）（苯甲酸）-CH-CH2 2COOHCOOH（苯乙酸）（苯乙酸）奇數(shù)碳原子：奇數(shù)碳原子：偶數(shù)碳原子：偶數(shù)碳原子：2.3.2、 脂酸脂酸-氧化的歷程（四個(gè)過程）：氧化的歷程（四個(gè)過程）：脂肪酸脂肪酸-氧化可分為四個(gè)步驟：氧化可分為四個(gè)步驟： 脫脫 氫氫 水水 化化 再脫氫再脫氫 硫硫 解解SCoARCH2CH2CH2COFAD FADH2SCoARCH2CHCHCOSCoARCH2CHCHCOHOH SCoARCH2CHCH2OHCO -羥羥脂酰脂

17、酰CoAc.脫氫脫氫SCoARCH2CHCH2OHCOSCoARCH2COCH2HOC -酮酮脂酰脂酰CoA NAD+ NADH + H+反反-烯烯脂酰脂酰CoAb.水化水化a.脫氫脫氫 n SCoARCH2COCHHOCH SCoASCoACOCH3SCoACOCH2R+乙酰乙酰CoA少二碳原子的脂酰少二碳原子的脂酰CoA SCoACOCH3脂酰基團(tuán)d.硫解硫解乙酰CoA 氧氧化化的的生生化化歷歷程程 乙酰乙酰CoACoAFAD FADH2 NAD +NADHRCH2CH2CO-SCoA脂酰脂酰CoACoA 脫氫酶脫氫酶脂酰脂酰CoACoA -烯脂酰烯脂酰CoACoA 水化酶水化酶 -羥脂酰

18、羥脂酰CoACoA 脫氫酶脫氫酶 -酮酯酰酮酯酰CoACoA 硫解酶硫解酶RCHOHCH2COScoARCOCH2CO-SCoA RCH=CH-CO-SCoA +CH3COSCoAR-COScoAH H2 2O O CoASHTCATCA 乙酰CoA 乙酰CoA 乙酰乙酰CoACoAATPATPH H2 20 0呼吸鏈H H2 20 0呼吸鏈 乙酰CoA 乙酰CoA 乙酰CoA 乙酰CoAn 總結(jié)：總結(jié)： 脂肪酸氧化最終的產(chǎn)物為乙酰CoA、NADH和FADH2。假如碳原子數(shù)為Cn的脂肪酸進(jìn)行氧化，則需要作（n/21）次循環(huán)才能完全分解為n/2個(gè)乙酰CoA，產(chǎn)生n/2個(gè)NADH和n/2個(gè)FADH

19、2；生成的乙酰CoA通過TCA循環(huán)徹底氧化成二氧化碳和水并釋放能量，而NADH和FADH2則通過呼吸鏈傳遞電子生成ATP。至此可以生成的ATP數(shù)量為： 22123212nn 2.3.3 2.3.3 脂肪酸氧化的能量生成脂肪酸氧化的能量生成(16:0)(16:0) 消耗消耗 FAFA活化活化 產(chǎn)生產(chǎn)生 7 FADH7 FADH2 2 7 NADH+H7 NADH+H+ + 8 8 乙酰乙酰CoACoA 129- 2- 22 7 = 142 7 = 143 7 = 213 7 = 2112 8 = 9612 8 = 96凈生成凈生成ATPATP以軟脂酸（16C）為例計(jì)算其完全氧化所生成的ATP分子

20、數(shù)：1292122163212163. 脂肪酸的其它氧化分解方式脂肪酸的其它氧化分解方式n不飽和脂肪酸的分解不飽和脂肪酸的分解n奇數(shù)碳原子脂肪酸的分解奇數(shù)碳原子脂肪酸的分解n脂肪酸的脂肪酸的-氧化氧化n脂肪酸的脂肪酸的-氧化氧化反反 2-12烯酰烯酰CoA 3順順- 2反烯酰反烯酰CoA 異構(gòu)酶異構(gòu)酶 5次次氧化氧化 油酸油酸順順- 312烯酰烯酰CoA 3次次氧化氧化 乙酰乙酰COAL-甲基丙二酸單酰甲基丙二酸單酰CoA 差向酶差向酶 變位酶變位酶 5 -脫氧腺苷鈷胺素脫氧腺苷鈷胺素 琥珀酰琥珀酰CoA 奇數(shù)碳脂肪酸奇數(shù)碳脂肪酸CH3CH2COCoA -氧化氧化 丙酰丙酰CoA羧化酶羧化酶（

21、生物素）（生物素）ADP+PiD-甲基丙二酸單酰甲基丙二酸單酰CoA ATP+CO2經(jīng)三羧酸循環(huán)途徑經(jīng)三羧酸循環(huán)途徑丙酮酸羧化支路丙酮酸羧化支路糖有氧氧化途徑徹底氧化分解糖有氧氧化途徑徹底氧化分解3.33.3脂肪酸的脂肪酸的-氧化作用氧化作用 脂肪酸氧化脂肪酸氧化作用發(fā)生在作用發(fā)生在-碳原子上，碳原子上，分解出分解出COCO2 2，生成比原來少生成比原來少一個(gè)碳原子的一個(gè)碳原子的脂肪酸，這種脂肪酸，這種氧化作用稱為氧化作用稱為-氧化作用。氧化作用。R RCHCH2 2COOCOO- -R RCH(OH)CH(OH)COOCOO- -R RCOCOCOOCOO- -R RCOOCOO- -COC

22、O2 2O O2 2NAD +NADH +H+NAD +NADH +H+R RCH(OOH)CH(OOH)COOCOO- -COCO2 2R RCHOCHOO O2 2NAD +NADH +H+過氧化過氧化羥化羥化氫過氧脂酸氫過氧脂酸 脂肪酸的脂肪酸的-氧化指脂肪氧化指脂肪酸的末端甲基酸的末端甲基（-端）經(jīng)氧端）經(jīng)氧化轉(zhuǎn)變成羥基，化轉(zhuǎn)變成羥基，繼而再氧化成羧繼而再氧化成羧基，從而形成基，從而形成，-二羧酸的過二羧酸的過程程。CHCH3 3(CH(CH2 2)n COO)n COO- -HOCHHOCH2 2(CH(CH2 2)n COO)n COO- -OHCOHC(CH(CH2 2)n CO

23、O)n COO- - -OOCOOC(CH(CH2 2)n COO)n COO- -O O2 2NAD(P) +NAD(P)H+H+NAPD +NADPH+H+NAD(P) +NAD(P)H+H+混合功能氧化酶混合功能氧化酶醇酸脫氫酶醇酸脫氫酶醛酸脫氫酶醛酸脫氫酶乙酰乙酰CoA徹底氧化徹底氧化CO2和和H20 三羧酸循環(huán)三羧酸循環(huán) 生成酮體生成酮體 肝外組織氧化利用肝外組織氧化利用 三、酮體的代謝三、酮體的代謝3.1. 3.1. 乙酰乙酰CoACoA的去路的去路 3.2、酮體的生成、酮體的生成 部 位：肝臟 亞細(xì)胞定位：線粒體 原料：乙酰CoA （脂肪酸-氧化生成 ） 限速酶：HMG-CoA合

24、酶n脂肪酸在肝中氧化分解所生成的脂肪酸在肝中氧化分解所生成的乙酰乙酸、乙酰乙酸、 -羥丁酸羥丁酸n和和丙酮丙酮三種中間代謝產(chǎn)物，統(tǒng)稱為三種中間代謝產(chǎn)物，統(tǒng)稱為酮體酮體n(ketone bodies)。CH3COCH2COSCoA乙酰乙酰乙酰乙酰CoACH3COSCoA 乙酰乙酰CoACH3CCH2COSCoAOHCH2COOH -羥羥-甲基戊二酸單酰甲基戊二酸單酰CoACH3CCH2COOH OH -羥丁酸羥丁酸CH3COCH2COOH乙酰乙酸乙酰乙酸CH3COCH3丙酮丙酮 CH3COSCoA 乙酰乙酰CoACoA-SH乙酰乙酰乙酰乙酰硫解酶硫解酶CoA-SHHMG-CoA 合酶合酶HMG-

25、CoA 裂解酶裂解酶NADH+H+NAD+ - -羥丁酸羥丁酸 脫氫酶脫氫酶CO2乙酰乙酸乙酰乙酸 脫羧酶脫羧酶關(guān)鍵酶關(guān)鍵酶酮體的生成途徑酮體的生成途徑3.3 3.3 酮體的利用酮體的利用 酮體在肝臟合成，但肝臟缺乏利用酮酮體在肝臟合成，但肝臟缺乏利用酮體的酶，因此不能利用酮體。酮體生成體的酶，因此不能利用酮體。酮體生成后進(jìn)入血液，輸送到肝外組織利用。后進(jìn)入血液，輸送到肝外組織利用。肝內(nèi)生酮肝外用肝內(nèi)生酮肝外用酮體的分解酮體的分解乙酰乙酰乙酰乙酰CoA硫解酶硫解酶轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)移移酶酶琥珀酰琥珀酰CoACoASH -氧化氧化乙酰乙酸乙酰乙酸脫氫酶脫氫酶NADH+H+NAD+乙酰乙酰CoA2 -羥丁羥丁酸

26、酸琥珀酸琥珀酸3. 4 酮體生成的生理意義酮體生成的生理意義n 酮體是酮體是肝臟輸出能源肝臟輸出能源的一種形式。的一種形式。在糖的來源缺乏和糖代謝障礙時(shí)，是在糖的來源缺乏和糖代謝障礙時(shí)，是肌肉，尤其是肌肉，尤其是腦組織腦組織的重要能源。的重要能源。n 酮體利用的增加可減少糖的利用，酮體利用的增加可減少糖的利用，有利于有利于維持血糖水平恒定，節(jié)省蛋白維持血糖水平恒定，節(jié)省蛋白質(zhì)的消耗質(zhì)的消耗。n臨床聯(lián)系：臨床聯(lián)系：糖尿病酮癥酸中毒糖尿病酮癥酸中毒3.5、酮正癥發(fā)病機(jī)理、酮正癥發(fā)病機(jī)理n肝外組織氧化酮體的速度相當(dāng)快，能及時(shí)去除血肝外組織氧化酮體的速度相當(dāng)快，能及時(shí)去除血中的酮體。因此，在正常情況下

27、，血液中的酮體中的酮體。因此，在正常情況下，血液中的酮體含量很少，通常含量很少，通常1mg/100ml。尿中酮體含量很。尿中酮體含量很少，不能用一般方法測出。但在糖尿病時(shí)，糖利少，不能用一般方法測出。但在糖尿病時(shí)，糖利用受阻或長期不能進(jìn)食，肌體所需能量不能從糖用受阻或長期不能進(jìn)食，肌體所需能量不能從糖的氧化取得，于是脂肪被大量動用，肝內(nèi)脂肪酸的氧化取得，于是脂肪被大量動用，肝內(nèi)脂肪酸被大量氧化。肝內(nèi)生成的酮體超過了肝外組織所被大量氧化。肝內(nèi)生成的酮體超過了肝外組織所能利用的限度，血中酮體即堆積起來，臨床上稱能利用的限度，血中酮體即堆積起來，臨床上稱“酮血癥酮血癥”?；颊唠S尿排除大量酮體，即?；?/p>

28、者隨尿排除大量酮體，即“酮尿酮尿癥癥”。乙酰乙酰CoA徹底氧化徹底氧化CO2和和H20 三羧酸循環(huán)三羧酸循環(huán) 生成酮體生成酮體 肝外組織氧化利用肝外組織氧化利用 口訣口訣 ： FA FA 氧化為供能氧化為供能 肝內(nèi)肝外有不同肝內(nèi)肝外有不同 肝內(nèi)生酮肝外用肝內(nèi)生酮肝外用 血中轉(zhuǎn)運(yùn)相溝通血中轉(zhuǎn)運(yùn)相溝通 糖供不足缺能量糖供不足缺能量 FA FA 氧化來補(bǔ)足氧化來補(bǔ)足 若是產(chǎn)銷不平衡若是產(chǎn)銷不平衡 小心酮癥酸中毒小心酮癥酸中毒第二節(jié) 脂肪的合成代謝n一、甘油的合成n二、脂肪酸的合成n三、脂肪的合成 -磷酸甘油的來源：磷酸甘油的來源： 1、甘油磷酸化、甘油磷酸化 2、糖、糖 磷酸二羥丙酮磷酸二羥丙酮 -

29、磷酸甘油磷酸甘油一、甘油的合成一、甘油的合成甘油甘油 -磷酸甘油磷酸甘油 磷酸二羥丙酮磷酸二羥丙酮ATP ADP NAD+ NADH甘油磷酸甘油磷酸 激酶激酶-磷酸甘油磷酸甘油 脫氫酶脫氫酶糖酵解糖酵解-氧化氧化糖代謝糖代謝3磷酸甘油醛磷酸甘油醛磷酸酶磷酸酶1、十六碳飽和脂肪酸（軟脂酸）的從十六碳飽和脂肪酸（軟脂酸）的從頭合成頭合成2、線粒體和內(nèi)質(zhì)網(wǎng)中脂肪酸碳鏈線粒體和內(nèi)質(zhì)網(wǎng)中脂肪酸碳鏈的延長的延長3、不飽和脂肪酸的合成（自學(xué)不飽和脂肪酸的合成（自學(xué))組組 織：織：肝肝（主要）（主要） 、脂肪脂肪等組織等組織 細(xì)胞定位：細(xì)胞定位：胞胞 液液 主要合成主要合成1616碳的軟脂酸（棕櫚酸）碳的軟脂

30、酸（棕櫚酸）1、合成部位合成部位(一一) 十六碳飽和脂肪酸（軟脂酸）的十六碳飽和脂肪酸（軟脂酸）的從頭合成從頭合成2、合成原料、合成原料 乙酰乙酰CoA、ATP、HCO3、NADPH、Mn2+ 其中其中：乙酰乙酰CoA與與ATP主要來自葡萄糖主要來自葡萄糖的有氧氧化，的有氧氧化，NADPH主要來自主要來自磷酸戊糖途磷酸戊糖途徑徑，其次是檸檬酸穿梭系統(tǒng)。，其次是檸檬酸穿梭系統(tǒng)。 乙酰乙酰CoA全部在線粒體內(nèi)產(chǎn)生，通過檸檬全部在線粒體內(nèi)產(chǎn)生，通過檸檬酸酸丙酮酸循環(huán)出線粒體。丙酮酸循環(huán)出線粒體。 線線粒粒體體膜膜胞液胞液 線粒體基質(zhì)線粒體基質(zhì) 丙酮酸丙酮酸 丙酮酸丙酮酸 蘋果酸蘋果酸 草酰乙酸草酰乙

31、酸 檸檬酸檸檬酸 檸檬酸檸檬酸 NADPH+H+ NADP+ 蘋果酸酶蘋果酸酶 CoA ATP ADP PPi ATP檸檬酸裂解酶檸檬酸裂解酶 CoA 草酰乙酸草酰乙酸 H2O 檸檬酸合酶檸檬酸合酶 蘋果酸蘋果酸 CO2CO2n1、將線粒體中的乙酰COA轉(zhuǎn)至胞液；n2、轉(zhuǎn)運(yùn)消耗能量；n3、轉(zhuǎn)運(yùn)過程中產(chǎn)生NADPH，可用于脂肪酸的合成；3.1 3.1 丙二酸單酰丙二酸單酰CoACoA的合成的合成 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 2COCO SCoASCoA + ADP + Pi + ADP + P

32、i丙二酰丙二酰 CoACoA在胞漿中進(jìn)行在胞漿中進(jìn)行HCO3-+ATPADP+Pi酶酶-生物素生物素酶酶-生物素生物素-CO2丙二酰單酰丙二酰單酰CoA乙酰乙酰CoA機(jī)理：機(jī)理：關(guān)鍵酶關(guān)鍵酶3 3、合成過程、合成過程 返回n脂肪酸合成時(shí)碳鏈的縮合延長過程是一循環(huán)反應(yīng)脂肪酸合成時(shí)碳鏈的縮合延長過程是一循環(huán)反應(yīng)過程。每經(jīng)過一次循環(huán)反應(yīng)，延長過程。每經(jīng)過一次循環(huán)反應(yīng)，延長兩個(gè)碳原子兩個(gè)碳原子。合成反應(yīng)由合成反應(yīng)由催化。催化。n在低等生物中，脂肪酸合成酶系是一種由在低等生物中，脂肪酸合成酶系是一種由 分子分子和和種酶單體所構(gòu)成的種酶單體所構(gòu)成的。脂肪酸合成酶系結(jié)構(gòu)模式脂肪酸合成酶系結(jié)構(gòu)模式中央巰基中央

33、巰基SH外圍巰基外圍巰基SHACP乙酰乙酰CoA:ACP轉(zhuǎn)移酶轉(zhuǎn)移酶 丙二酸單酰丙二酸單酰CoA:ACP轉(zhuǎn)移酶轉(zhuǎn)移酶-酮脂酰酮脂酰-ACP合酶合酶 -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 脂?；d體蛋白(ACP)的輔基結(jié)構(gòu)CH2-Ser-ACPHS輔基：輔基：4-磷酸泛酰巰基乙胺磷酸泛酰巰基乙胺CoA分子中也有分子中也有4-磷酸泛酰巰基乙磷酸泛酰巰基乙胺胺AHS4-磷酸泛酰巰基乙胺磷酸泛酰巰基乙胺n但在高等動物中，但在高等動物中，脂肪酸合成酶系脂肪酸合成酶系則是由則是由兩個(gè)亞基構(gòu)成的兩個(gè)亞基構(gòu)成的多功能酶多功能酶，通常以二聚體，

34、通常以二聚體形式存在，每個(gè)亞基都含有一形式存在，每個(gè)亞基都含有一ACP結(jié)構(gòu)域結(jié)構(gòu)域。 高等生物的脂肪酸合成酶系高等生物的脂肪酸合成酶系A(chǔ)T：1MT：2CE：3KR：4DH：5TE： 63.3 脂肪酸鏈形成過程脂肪酸鏈形成過程n脂肪酸合成是從脂肪酸合成是從乙酰乙酰COA開始，以開始，以丙二酸丙二酸單酰單酰COA為二碳供體，為二碳供體，不斷重復(fù)縮合、還不斷重復(fù)縮合、還原、脫水、再還原四步反應(yīng)歷程，每重復(fù)原、脫水、再還原四步反應(yīng)歷程，每重復(fù)一次可使原來的碳鏈增加兩個(gè)碳原子，當(dāng)一次可使原來的碳鏈增加兩個(gè)碳原子，當(dāng)增至增至16個(gè)碳原子長度時(shí)，既生成軟脂酰個(gè)碳原子長度時(shí)，既生成軟脂酰-ACP時(shí)，可在硫酯酶

35、作用下水解脫去時(shí)，可在硫酯酶作用下水解脫去ACP的軟脂酸。整個(gè)合成過程分為三個(gè)階段：的軟脂酸。整個(gè)合成過程分為三個(gè)階段：第一階段第一階段 進(jìn)位進(jìn)位n 丙二酰丙二酰COA和乙酰和乙酰COA分別在丙二酸轉(zhuǎn)?；謩e在丙二酸轉(zhuǎn)酰基酶和乙酰轉(zhuǎn)酰基酶的作用下將丙二酸單?；鸵阴Ｃ负鸵阴＾D(zhuǎn)酰基酶的作用下將丙二酸單?；鸵阴；鶔斓街舅岷铣擅赶档幕鶔斓街舅岷铣擅赶档闹醒霂€基和外圍巰基上。中央巰基和外圍巰基上。n HOOC-CH2COSCoA+HS-ACPnCH3COSCoA+SH-ACP CH3CO-SACP HOOC-CHHOOC-CH2 2COCO SACPSACP SHSHHSCoA乙酰乙酰SCoA

36、OCH3C-S|SH OCH3C-S|SH丙二單酰丙二單酰-SCoACoASHCH3CO-SHOOCCH2CO-Sn縮合縮合第二階段第二階段 脂肪酸鏈的延伸脂肪酸鏈的延伸CH3CO-SHOOCCH2CO-S CH3COCH2CO-SSHCO2酶酶3還原CH3COCH2CO-SSHCH3CHCH2CO-SSHOHNADPHNADP酶酶4脫水CH3CHCH2CO-SSHOHCH3CH=CHCO-SSHH20酶酶5再還原CH3CH=CHCO-SSHCH3CH2CH2CO-SSHNADPHNADP酶酶5丁酰丁酰CoACoA CH3 CH2CH2C-SACP O CH3COCH2C-SACP SACP

37、-酮丁酰酮丁酰ACPACP| OCH3CSACP乙酰乙酰ACPACP|+-羥丁酰羥丁酰ACPACP脫水酶脫水酶 -酮丁酰酮丁酰ACPACP還原酶還原酶 NAD P+NADPHACP+COACP+CO2 2 O OHO-C-CH2C-S-ACP 丙二酸單酰丙二酸單酰-ACP-ACP| OH OOH OCHCH3 3-CH-CH-CH-CH2 2-C-S-ACP-C-S-ACP-羥丁酰羥丁酰-ACP-ACP| OCH3CH CH-C-S-ACP=,- -烯丁酰烯丁酰ACPACP|H2O -烯丁酰ACP還原酶NADP+NADPH縮合酶第二階段第二階段脂肪酸鏈的脂肪酸鏈的延伸延伸軟軟脂脂酸酸合合成成的

38、的反反應(yīng)應(yīng)流流程程CH3CO-SHOOCCH2CO-SCH3CHCH2CO-SSHOHSHSHCH3CH=CHCO-SSHSHSH OCH3C-S|SHNADP+NADPHHSCoA乙酰乙酰SCoA 丙二單酰丙二單酰-SCoACoASHNADP+NADPHH H2 2O OCOCO2 2軟脂酸軟脂酸H H2 2O O進(jìn)位進(jìn)位鏈的延伸鏈的延伸水解水解 OCH3C-S|SHCH3COCH2CO-SSHCH3CH2CH2CO-SSH第三階段：脂酰基的水解第三階段：脂酰基的水解當(dāng)中央巰基上的當(dāng)中央巰基上的 脂酰基延長到一定脂酰基延長到一定程度（不超過程度（不超過16碳）后，在硫脂酶碳）后，在硫脂酶作用

39、下，作用下，ACP上的脂?；晦D(zhuǎn)移到上的脂?；晦D(zhuǎn)移到COA上或水解形成游離脂肪酸。上或水解形成游離脂肪酸。 合成所需合成所需，直接生成的，直接生成的，合成一分子軟脂酸，需七分子丙二酸，合成一分子軟脂酸，需七分子丙二酸單酰單酰CoA和一分子乙酰和一分子乙酰CoA； 在在中進(jìn)行，關(guān)鍵酶是中進(jìn)行，關(guān)鍵酶是；脂肪酸合成的特點(diǎn)：脂肪酸合成的特點(diǎn)： 合成為一耗能過程，每合成一分子軟脂酸，需合成為一耗能過程，每合成一分子軟脂酸，需消消耗耗（8分子用于轉(zhuǎn)運(yùn)，分子用于轉(zhuǎn)運(yùn)，7分子用于活化）；分子用于活化）； 需需作為供氫體，對糖的磷酸戊糖旁路有依作為供氫體，對糖的磷酸戊糖旁路有依賴性。賴性。 脂肪酸的脂肪酸的

40、氧化和從頭合成的異同氧化和從頭合成的異同（二）脂酸碳鏈的延長（二）脂酸碳鏈的延長1. 內(nèi)質(zhì)網(wǎng)脂酸碳鏈延長酶系內(nèi)質(zhì)網(wǎng)脂酸碳鏈延長酶系 以以丙二酰丙二酰CoA為二碳單位供體，由為二碳單位供體，由 NADPH+H+ 供氫經(jīng)縮合、加氫、脫水、供氫經(jīng)縮合、加氫、脫水、再加氫等一輪反應(yīng)增加再加氫等一輪反應(yīng)增加2個(gè)碳原子，合成個(gè)碳原子，合成過程過程類似軟脂酸合成類似軟脂酸合成，但脂?；B在，但脂?；B在 CoASH 上進(jìn)行反應(yīng)，可延長至上進(jìn)行反應(yīng)，可延長至24碳，以碳，以18碳硬脂酸為最多。碳硬脂酸為最多。2. 線粒體脂酸碳鏈延長酶系線粒體脂酸碳鏈延長酶系 以以乙酰乙酰CoA為二碳單位供體，為二碳單位供體，由由 NADPH+H+ 供氫，過程與供氫，過程與氧氧化的逆反應(yīng)化的逆反應(yīng)基本相似，需基本相似，需-烯酰烯酰還原酶，一輪反應(yīng)增加還原酶，一輪反應(yīng)增加2個(gè)碳原子，個(gè)碳原子，可延長至可延長至24碳或碳或26碳，以硬脂酸碳，以硬脂酸最多。最多。 乙酰乙酰CoACoARCH2CH2CO-SCoA脂酰脂酰CoACoA 脫氫酶脫氫酶脂酰脂酰CoACoA -烯脂酰烯脂酰CoACoA 水化酶水化酶 -羥脂酰羥脂酰CoACoA 脫氫酶脫氫酶 -酮酯酰酮酯酰CoACoA 硫解酶硫解酶RCHOHCH2COScoARC