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文檔簡介

1、第九章第九章脂代謝脂代謝脂肪是一種高密度的能量儲存形式脂肪酸具有特殊的重要功能: P2301、2、3、4、分解代謝:外源性同化儲脂的動員合成代謝:從頭合成脂肪積累脂類相關(guān)的代謝?。悍逝帧⒅靖?、高血脂第一節(jié)脂類的消化、吸收和轉(zhuǎn)運第二節(jié)脂肪酸和甘油三酯的分解代謝第三節(jié)甘油磷脂的分解代謝第四節(jié)鞘脂類的分解代謝第五節(jié)膽固醇的分解代謝第六節(jié)脂肪酸及甘油三脂的合成代謝第七節(jié)、甘油磷脂的生物合成第八節(jié)、鞘脂類的生物合成第九節(jié)、膽固醇的生物合成第十節(jié)、類二十烷酸的生物合成第一節(jié)第一節(jié)脂類的消化、吸收和轉(zhuǎn)運脂類的消化、吸收和轉(zhuǎn)運一、脂類的消化(十二指腸)乳化劑:膽汁鹽、磷脂酰膽堿,都由肝臟產(chǎn)生P231磷脂酰膽

2、堿結(jié)構(gòu)P232圖28-2幾種膽汁鹽的結(jié)構(gòu)胃脂肪酶:逐步消化胰腺分泌的脂類水解酶:胰脂肪酶(水解三酰甘油的C1、C3酯鍵,產(chǎn)物是2-單酰甘油、脂肪酸)胰酯酶:水解單酰甘油、膽固醇酯、維生素A酯磷脂酶A1、A2、C、D(水解磷脂,產(chǎn)生溶血磷酸和脂肪酸)P231圖28-1磷脂酶類的作用位點輔脂酶(Colipase)(它和膽汁共同激活胰臟分泌的胰脂肪酶原,并維持胰脂肪酶的活性)二、脂類的吸收單酰甘油、脂肪酸、膽固醇、溶血磷脂、脂溶性維生素可與膽汁鹽乳化成混合微團(tuán)(20nm),被腸粘膜的拄狀表面細(xì)胞吸收。被吸收的脂類,在柱狀細(xì)胞中重新合成三酰甘油,結(jié)合上載脂蛋白脂蛋白、磷酯、膽固醇,形成乳糜微粒(CM)

3、,經(jīng)胞吐排至細(xì)胞外,釋放到血液。在脂肪組織和骨骼肌毛細(xì)血管中,在脂蛋白脂肪酶(lipoproteinlipase,LPL)作用下,乳糜微粒中的三酰甘油被水解為游離脂肪酸和甘油,游離脂肪酸被這些組織吸收,甘油被運送到肝臟和腎臟,經(jīng)甘油激酶和甘油-3-磷酸脫氫酶作用,轉(zhuǎn)化為磷酸磷酸二羥丙酮三、三、脂類轉(zhuǎn)運和脂蛋白的作用脂類轉(zhuǎn)運和脂蛋白的作用脂蛋白:是由疏水脂類為核心、圍繞著極性脂類及載脂蛋白組成的復(fù)合體,是脂類物質(zhì)(甘油三脂和膽固醇脂)的轉(zhuǎn)運形式。脂蛋白的分類及功能:P151表15-1各種脂蛋白的組成、理化性質(zhì)、生理功能參閱P292-294血漿脂蛋白四、貯脂的動員(mobilization)皮下脂

4、肪在激素敏感脂酶作用下分解,脂肪酸經(jīng)血漿白蛋白(清蛋白,albumin)運輸至肝臟等組織細(xì)胞中,甘油被運送到肝臟和腎臟,經(jīng)甘油激酶和甘油-3-磷酸脫氫酶作用,轉(zhuǎn)化為磷酸磷酸二羥丙酮促進(jìn):腎上腺素、胰高血糖素、腎上腺皮質(zhì)激素抑制:胰島素第二節(jié)第二節(jié)脂肪酸和甘油三酯的分解代謝脂肪酸和甘油三酯的分解代謝一、甘油三酯的水解脂肪酶(激素敏感性甘油三酯脂肪酶,限速酶)甘油二酯脂肪酶甘油單酯脂肪酶腎上腺素、胰高血糖素、腎上腺皮質(zhì)激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,將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。胰島素、前列腺素E1抗脂解。二、甘油的分解

5、代謝在脂肪細(xì)胞中,沒有甘油激酶,無法利用脂解產(chǎn)生的甘油。甘油進(jìn)入血液,轉(zhuǎn)運至肝臟后才能被甘油激酶磷酸化為3-磷酸甘油,再經(jīng)磷酸甘油脫氫酶氧化成磷酸二羥丙酮,進(jìn)入糖酵解途徑或糖異生途徑。三、脂肪酸的氧化脂肪酸氧化方式:氧化氧化氧化氧化分解前的活化:穿梭:脂肪酸的分解代謝發(fā)生在原核生物的細(xì)胞溶質(zhì)中、真核生物的線粒體基質(zhì)中。(一)脂肪酸的活化(細(xì)胞質(zhì))脂肪酸的活化(細(xì)胞質(zhì))P232反應(yīng)式:脂肪酸活化P233圖28-3脂酰-CoA合酶的催化機(jī)制P233圖28-4軟脂酸的活化過程脂酰-CoA合酶家族對脂肪酸的鏈長具有要求:內(nèi)質(zhì)網(wǎng)膜型脂酰CoA合酶:活化長鏈脂肪酸(12C以上)線粒體外膜型脂酰CoA合酶:

6、活化中、短鏈脂肪酸(410C)中、短鏈脂酰CoA直接進(jìn)入線粒體(二)、脂酰CoA的肉堿穿梭機(jī)制P234圖28-5脂酰-CoA的肉堿穿梭機(jī)制L-羥基-r-三甲基銨基丁酸脂酰肉堿穿梭:線粒體內(nèi)膜外側(cè):脂酰肉堿轉(zhuǎn)移酶催化,脂酰CoA將脂酰基轉(zhuǎn)移給肉堿的羥基,生成脂酰肉堿。線粒體內(nèi)膜:移位酶(載體蛋白)將脂酰肉堿移入線粒體內(nèi),并將肉堿移出線粒體。線粒體內(nèi)膜基質(zhì)側(cè):肉堿脂酰轉(zhuǎn)移酶催化,使脂酰基又轉(zhuǎn)移給CoA,生成脂酰CoA和游離的肉堿。(三)飽和脂肪酸的氧化1、脂肪酸脂肪酸氧化學(xué)說的發(fā)現(xiàn)氧化學(xué)說的發(fā)現(xiàn)1904年,F(xiàn)ranz和KnoopP235圖28-6苯基脂肪酸氧化試驗用苯基標(biāo)記含奇數(shù)碳原子的脂肪酸,飼

7、喂動物,尿中是苯甲酸衍生物馬尿酸。用苯基標(biāo)記含隅數(shù)碳原子的脂肪酸,飼喂動物,尿中是苯乙酸衍生物苯乙尿酸(苯乙酰-N-甘氨酸)。結(jié)論:脂肪酸的氧化是從羧基端-碳原子開始,每次分解出一個二碳片斷。2、脂肪酸脂肪酸氧化過程氧化過程氧化的一般過程:P235圖28-7線粒體中脂肪酸徹底氧化的三大步驟 長鏈脂肪酸初步氧化分解為乙酰-CoA 乙酰-CoA進(jìn)入檸檬酸循環(huán)(乙醛酸循環(huán))或進(jìn)行酮體代謝 還原型輔酶的氧化磷酸化P236圖28-8脂肪酸氧化途徑:氧化途徑:氧化、水合、氧化、斷裂氧化、水合、氧化、斷裂、脂酰脂酰CoA脫氫生成脫氫生成-反式烯脂酰反式烯脂酰CoAFADH2的電子經(jīng)ETF(電子傳遞黃素蛋白,

8、CoQ-氧化還原酶)直接進(jìn)入電子傳遞鏈P237圖28-9脂肪酸-氧化通過脂酰-CoA脫氫酶與電子傳遞鏈相連三種脂酰CoA脫氫酶對脂肪酸的鏈長具有專一性、2反式烯脂酰反式烯脂酰CoA水化生成水化生成L-羥脂酰羥脂酰CoA-烯脂酰CoA水化酶、L-羥脂酰羥脂酰CoA脫氫生成脫氫生成-酮脂酰酮脂酰CoAL-羥脂酸CoA脫氫酶、-酮脂酰酮脂酰CoA硫解生成乙酰硫解生成乙酰CoA和(和(n-2)脂酰脂酰CoA酮脂酰硫解酶3、脂肪酸-氧化作用小結(jié)結(jié)合P236圖28-8(1)脂肪酸-氧化時僅需活化一次,消耗1個ATP的兩個高能鍵(2)-氧化包括脫氫、水化、脫氫、硫解4個重復(fù)步驟(3)每循環(huán)一次產(chǎn)生1個FAD

9、H2、1個NADH、1個乙酰-CoA,共計1.5+2.5+10=14ATP4、脂肪酸-氧化產(chǎn)生的能量以軟脂酸為例:7次循環(huán):7X(1.5+2.5+10)+10=108ATP活化消耗:-2個高能磷酸鍵凈生成:108-2=106ATP軟脂酸燃燒熱值:9790kj-氧化釋放:106ATP(-30.54)=-3237kj%33979032375、-氧化的調(diào)節(jié)脂?;M(jìn)入線粒體的速度是限速步驟,(2)長鏈脂酸生物合成的第一個前體丙二酸單酰CoA的濃度增加,可抑制肉堿脂酰轉(zhuǎn)移酶,限制脂肪酸氧化。NADH/NAD+比率高時,羥脂酰CoA脫氫酶便受抑制。乙酰CoA濃度高時,可抑制硫解酶,抑制氧化(四)不飽和脂酸

10、的氧化1、單不飽和脂肪酸的氧化單不飽和脂肪酸的氧化P240圖28-12油酸的氧化3順-2反烯脂酰CoA異構(gòu)酶(改變雙鍵位置和順反構(gòu)型)少了一次脂酰-CoA脫氫酶的作用,少了1個FADH22、多不飽和脂酸的氧化多不飽和脂酸的氧化P241圖28-13亞油酸的氧化3順2反烯脂酰CoA異構(gòu)酶(改變雙鍵位置和順反構(gòu)型)-羥脂酰CoA差向酶(改變-羥基構(gòu)型:DL型)(14622)ATP(五)奇數(shù)碳脂肪酸的氧化奇數(shù)碳脂肪酸經(jīng)過反復(fù)的氧化可以產(chǎn)生丙酰CoA,丙酰CoA有兩條代謝途徑:1、丙酰丙酰CoA轉(zhuǎn)化成琥珀酰轉(zhuǎn)化成琥珀酰CoA,進(jìn)入進(jìn)入TCA。P242圖28-14動物體內(nèi)存在這條途徑,因此,在動物肝臟中奇

11、數(shù)碳脂肪酸最終能夠異生為糖。2、丙酰丙酰CoA轉(zhuǎn)化成乙酰轉(zhuǎn)化成乙酰CoA,進(jìn)入進(jìn)入TCAP159這條途徑在植物、微生物中較普遍。(六)脂酸的其它氧化途徑(六)脂酸的其它氧化途徑1、氧化(不需活化,直接氧化游離脂酸)氧化(不需活化,直接氧化游離脂酸)RCH2COOHRCOOH+CO2對于降解支鏈脂肪酸、奇數(shù)碳脂肪酸、過分長鏈脂肪酸(如腦中C22、C24)有重要作用P243圖圖28-162、氧化(氧化(端的甲基羥基化,氧化成醛,再氧化成端的甲基羥基化,氧化成醛,再氧化成酸)酸)少數(shù)長鏈脂酸可通過氧化途徑,產(chǎn)生二羧酸。四、酮體的代謝肝臟線粒體中乙酰-CoA有4種去向:P244圖28-17肝臟線粒體中

12、乙酰-CoA的4種去向(1)檸檬酸循環(huán)(2)合成膽固醇(3)合成脂肪酸(4)酮體代謝(ketonebody)乙酰乙酸、D-羥丁酸、丙酮 肝臟線粒體中的乙酰CoA走哪一條途徑,主要取決于草酰乙酸的可利用性。 饑餓狀態(tài)下,草酰乙酸離開TCA,用于異生合成Glc。只有少量乙酰CoA可以進(jìn)入TCA,大多數(shù)乙酰CoA用于合成酮體。1、酮體的生成(肝、腎細(xì)胞的線粒體內(nèi))P244圖28-17肝臟線粒體中乙酰-CoA的4種去向(1)乙酰CoA乙酰乙酰CoA:硫解酶(2)乙酰乙酰CoA+乙酰CoA-羥基-甲基戊二酰CoA:-羥基-甲基戊二酰CoA合成酶(HMGCoA合成酶)(3)-羥基-甲基戊二酰CoA乙酰乙酸

13、+乙酰CoA:-羥基-甲基戊二酰CoA裂解酶(4)乙酰乙酸D-羥基丁酸:D-羥基丁酸脫氫酶(5)乙酰乙酸丙酮:乙酰乙酸脫羧酶2、酮體的利用酮體的利用P245圖圖28-18肝外組織使用酮體作為燃料肝外組織使用酮體作為燃料(1)、羥基丁酸由羥基丁酸由羥基丁酸脫氫酶催化,生羥基丁酸脫氫酶催化,生成乙酰乙酸。成乙酰乙酸。(2)、)、乙酰乙酸乙酰乙酸乙酰乙酰乙酰乙酰CoA:-酮脂酰酮脂酰CoA轉(zhuǎn)移酶轉(zhuǎn)移酶心、骨骼肌、腎、腦、等:乙酰乙酸+琥珀酰CoA乙酰乙酰CoA+琥珀酸產(chǎn)生的乙酰乙酰產(chǎn)生的乙酰乙酰CoA被被氧化酶系中的硫解酶硫解,生成氧化酶系中的硫解酶硫解,生成2分子分子乙酰乙酰CoA,進(jìn)入進(jìn)入TCA

14、。(3)、丙酮可在一系列酶作用下轉(zhuǎn)變成丙酮酸或乳酸,)、丙酮可在一系列酶作用下轉(zhuǎn)變成丙酮酸或乳酸,進(jìn)入進(jìn)入TCA或異生成糖?;虍惿商?。3、酮體生成的生理意義酮體生成的生理意義酮體是肝輸出能量的一種形式,形成酮體的目的是將肝中大量的乙酰CoA轉(zhuǎn)移出去酮體溶于水,分子小,能通過血腦屏障及肌肉毛細(xì)管壁。腦組織不能氧化脂肪酸,卻能利用酮體。長期饑餓,糖供應(yīng)不足時,酮體可以代替Glc,成為腦組織及肌肉的主要能源。4、酮體生成的調(diào)節(jié)。酮體生成的調(diào)節(jié)。(1)飽食:胰島素增加,脂解作用抑制,脂肪動員減少,進(jìn)入肝中脂酸減少,酮體生成減少。饑餓:胰高血糖素增加,脂肪動員量加強(qiáng),血中游離脂酸濃度升高,利于氧化及酮

15、體的生成。(2)肝細(xì)胞糖原含量及其代謝的影響:肝細(xì)胞糖原含量豐富時,脂酸合成甘油三酯及磷脂。肝細(xì)胞糖原供給不足時,脂酸主要進(jìn)入線粒體,進(jìn)入氧化,酮體生成增多。(3)丙二酸單酰CoA抑制脂酰CoA進(jìn)入線粒體乙酰CoA及檸檬酸能激活乙酰CoA羧化酶,促進(jìn)丙二酰CoA的合成,后者能競爭性抑制肉堿脂酰轉(zhuǎn)移酶,從而阻止脂酰CoA進(jìn)入線粒體內(nèi)進(jìn)行氧化。五、脂肪酸代謝的調(diào)節(jié)P253脂肪酸分解代謝與合成代謝是協(xié)同地手受調(diào)控的,并由此決定了血漿中脂肪酸的含量。(一)、脂肪酸進(jìn)入線里體的調(diào)空在細(xì)胞中有兩個脂酰-CoA庫和乙酰-CoA庫:細(xì)胞質(zhì)、線立體。脂酰肉堿轉(zhuǎn)移酶I強(qiáng)烈地受丙二酰-CoA的抑制。(二)心臟中脂肪

16、酸氧化的調(diào)節(jié)脂肪酸氧化是心臟中的主要能源而心臟中,脂質(zhì)合成很少存在。脂肪酸氧化受乙酰-CoA、NADH的抑制。(三)激素對脂肪酸代謝的調(diào)節(jié)胰高血糖素、腎上腺素通過cAMP-PKA途徑激活激素敏感脂酶,促進(jìn)脂肪酸氧化,抑制乙酰-CoA羧化酶,抑制脂肪酸從頭合成。胰島素刺激三酰甘油、糖原的合成。胰高血糖素和胰島素的比列在決定脂肪素撒代謝的方向和速度中只管重要。(四)根據(jù)機(jī)體需要的調(diào)空肝外組織對能量的需求影響肝臟中脂肪酸的氧化分解和通體代謝細(xì)胞質(zhì)中檸檬酸水平高促進(jìn)脂肪酸合成(五)飲食習(xí)慣影響脂肪酸代謝酶系的基因表達(dá)第三節(jié)甘油磷脂的分解代謝甘油磷脂的一般結(jié)構(gòu)P246圖28-19各種甘油磷脂的結(jié)構(gòu)P24

17、6表28-3磷脂酸腦磷脂:磷脂酰乙醇胺卵磷脂:磷脂酰膽堿水解甘油磷脂的磷脂酶(水解甘油磷脂的磷脂酶(phosphalipase):P247圖28-20卵磷脂的酶促分解1、磷脂酶磷脂酶A1作用于sn-1位置,存在于動物細(xì)胞中。2、磷脂酶磷脂酶A2作用于sn-2位大量存在于蛇毒、蝎毒、蜂毒中,動物胰臟中有此酶原磷脂經(jīng)過酶促分解脫去一個脂肪酸分子形成溶血磷脂(帶一個游離脂肪酸和一個-P-X),催化溶血磷脂水解的酶稱溶血磷脂酶(L1L2)4、磷脂酶磷脂酶C存在于動物腦、蛇毒和細(xì)菌毒素中。作用于sn-3位、磷酸前,生成二酰甘油和磷酸膽堿。5、磷脂酶磷脂酶D主要存在于高等植物中,作用于sn-3位、磷酸后邊

18、,水解產(chǎn)物是磷脂酸和膽堿。6、磷脂酶磷脂酶B可能是A1、A2的混合物,能同時水解、位第四節(jié)鞘脂類的分解代謝P248隨便看一、鞘脂的種類及結(jié)構(gòu)(一)鞘氨醇P248表28-4鞘氨醇二氫鞘氨醇、植物鞘氨醇兩個脂?;稽c:氨基(神經(jīng)酰胺)伯醇基(鞘磷脂、鞘糖脂)(二)神經(jīng)酰胺(ceramide,N-脂秈鞘氨醇)P248圖28-32神經(jīng)酰胺的結(jié)構(gòu)式神經(jīng)酰胺是鞘磷脂、鞘糖脂的核心(三)鞘磷脂P248圖28-23鞘磷脂的結(jié)構(gòu)(四)鞘糖脂神經(jīng)酰胺的伯醇基與單糖、寡糖相連1、腦苷脂神經(jīng)酰胺與半乳糖或葡萄糖相連P248圖28-24半乳糖腦苷脂的結(jié)構(gòu)2、腦硫脂(sulfatides)硫酸腦苷脂,半乳糖的C3位與1分

19、子硫酸相連3、神經(jīng)節(jié)苷脂(ganglioside,)神經(jīng)酰胺與寡糖相連P249圖28-25神經(jīng)節(jié)苷脂GM1、GM2、GM3的結(jié)構(gòu)糖基頭部延伸到細(xì)胞膜表面,參與細(xì)胞間多糖的識別是某些腦下垂體激素糖蛋白的特異受體某些細(xì)菌毒素蛋白的受體,如霍亂毒素(choleratoxin)二、鞘糖脂的分解代謝發(fā)生在溶酶體中P250圖28-26鞘糖脂的分解代謝橋糖脂分解代謝的紊亂會造成遺傳病Fabry?。篢ay-Sachs第五節(jié)膽固醇的分解代謝(一)膽固醇及其重要衍生物的結(jié)構(gòu)P251圖28-28膽固醇及其重要衍生物(二)膽固醇的代謝膽固醇一般不能氧化降解為CO2、H2O,只能氧化為各種衍生物參閱P2911、膽固醇在

20、肝臟中生成膽汁酸P252圖28-292、膽固醇生成維生素D3P252圖28-303、生成血漿膽固醇酯P253圖28-31、28-32膽固醇酯的形成衰老細(xì)胞中的膽固醇形成膽固醇酯,經(jīng)HDL運送到肝臟內(nèi),代謝或排出體外。4、轉(zhuǎn)化為固醇類激素P285圖29-40膽固醇和它的一些衍生物的形成第六節(jié)脂肪酸及甘油三脂的合成代謝脂類的合成代謝:從頭合成:主要在肝臟脂肪積累:脂肪組織脂肪肝:(1)動員過度(2)運輸問題A.從頭合成(乙酰CoA)在胞液中(16碳以下)B.延長途徑在線粒體或微粒體中脂類合成在肝臟、脂肪細(xì)胞、乳腺中占優(yōu)勢。一、一、飽和脂肪酸的從頭合成飽和脂肪酸的從頭合成合成部位:細(xì)胞質(zhì)合成的原料:

21、乙酰CoA(主要來自Glc酵解)NADPH(60%磷酸戊糖途徑、40%蘋果酸酶反應(yīng))ATPHCO31、乙酰乙酰CoA的轉(zhuǎn)運(線粒體的轉(zhuǎn)運(線粒體細(xì)胞質(zhì))細(xì)胞質(zhì))轉(zhuǎn)運方式:檸檬酸-丙酮酸循環(huán)P259圖29-32、丙二酸單酰丙二酸單酰CoA的生成(供體活化)的生成(供體活化)乙酰CoA羧化酶:輔酶是生物素乙酰CoA羧化酶是脂肪酸合成的限速酶:檸檬酸激活,脂肪酸抑制。乙酰CoA是脂肪酸合成的起始引物,丙二酸單酰CoA是鏈的延長單位。乙酰-CoA羧化酶的結(jié)構(gòu):(1)生物素羧基載體蛋白+生物素=生物胞素(biocytin),(2)生物素羧化酶(3)轉(zhuǎn)羧基酶BCCP-生物素+ATP+HCO3-BCCP-羧

22、基生物素+ADP+PiBCCP-羧基生物素+乙酰-CoA丙二酸單酰CoA+BCCP-生物素P260圖29-5乙酰-CoA羧化酶催化丙二酸單酰CoA的形成3、脂肪酸的生物合成步驟脂肪酸的生物合成步驟P262圖29-8C.coli中的脂肪酸合成乙酰CoA-ACP?;D(zhuǎn)移酶(ACP-脂?;D(zhuǎn)移酶)CoA-SHCH3CO-S-CoA-酮脂酰ACP合成酶脂酰-S-合成酶CH3CO-S-合成酶脂酰-S-ACPCH3CO-S-ACPACP-SH(1)原初反應(yīng):乙酰基(脂?;┮镞B到)原初反應(yīng):乙酰基(脂?;┮镞B到-酮脂酰酮脂酰ACP合成酶合成酶上上(2)、)、丙二酸單?;D(zhuǎn)移:生成丙二酸單酰丙二酸單酰

23、基轉(zhuǎn)移:生成丙二酸單酰-S-ACP丙二酸單酰基供體與ACP相連。脂?;?乙?;?引物與-酮脂酰-ACP合成酶相連。丙二酸單酰CoACoA-SHACP-SH丙二酸單酰-S-ACP丙二酸單酰CoA-ACP?;D(zhuǎn)移酶(ACP-丙二酸單酰轉(zhuǎn)移酶)(3)、)、縮合反應(yīng):生成縮合反應(yīng):生成-酮脂酰酮脂酰-S-ACP釋放的CO2來自形成丙二酸單酰CoA時所羧化的HCO3脂?;锏聂驶;锏聂驶鵆攻擊丙二酸單酰基供體的甲基攻擊丙二酸單?;w的甲基C(4)、第一次還原反應(yīng):生成)、第一次還原反應(yīng):生成D-羥脂酰羥脂酰-S-ACP形成的是D-羥脂酰-S-ACP,而脂肪分解氧化時形成的是L型。-酮脂酰-A

24、CP還原酶NADPH(5)、)、脫水反應(yīng):形成脫水反應(yīng):形成反式反式-烯脂酰烯脂酰-S-ACP羥脂酰-ACP脫水酶(6)、第二次還原反應(yīng):形成()、第二次還原反應(yīng):形成(n+2)脂酰脂酰-S-ACP烯脂酰-ACP還原酶NADPH第二次循環(huán):丁酰-S-ACP的丁?;葾CP轉(zhuǎn)移至-酮脂酰-ACP合成酶上。奇數(shù)碳原子的飽和脂肪酸:起始引物為丙二酸單酰-S-ACP。多數(shù)生物(尤其動物)僅限于形成軟脂酸(16C),因為-酮脂酰ACP合成酶不能接受16C酰基。(7)釋放(動物)軟脂酰-ACP硫酯酶軟脂酰-ACP+H2O軟脂酸+HS-ACP4、脂肪酸合成的化學(xué)計量(從乙酰脂肪酸合成的化學(xué)計量(從乙酰CoA

25、開始)開始)以合成軟脂酸為例:由乙酰-S-CoA合成軟脂酸的總反應(yīng):8乙酰CoA+14NADPH+14H+7ATP+H2O軟脂酸+8CoASH+14NADP+7ADP+7Pi14*2.5+7=42ATP5、各類細(xì)胞中脂肪酸合成酶系各類細(xì)胞中脂肪酸合成酶系(1)、)、細(xì)菌、植物細(xì)菌、植物(多酶復(fù)合體多酶復(fù)合體)多酶復(fù)合體:6種酶+ACPP168圖15-9脂?;d體蛋白(脂酰基載體蛋白(ACP)輔基:磷酸泛酰巰基乙胺P261圖29-6磷酸泛酰巰基乙胺通過-SH與脂?;噙B,猶如搖臂,把脂酰基從一個催化中心轉(zhuǎn)移到另一個催化中心4-磷酸泛酰巰基乙胺是ACP和CoA的共同活性基團(tuán)。ACP上的Ser羥基與

26、4-磷酸泛酰巰基乙胺上的磷酸基團(tuán)相連(2)、)、酵母酵母(66)6種酶+ACP:ACP、-酮脂酰合成酶、-酮脂酰還原酶:脂酰轉(zhuǎn)移酶、丙二酸單酰轉(zhuǎn)移酶、-羥脂酰脫水酶、-烯脂酰還原酶電鏡下直徑為25nm(3)、)、哺乳動物哺乳動物(2,多酶融合體多酶融合體)7種酶+ACPP261圖29-7結(jié)構(gòu)域I:底物進(jìn)入酶系進(jìn)行縮合的單元,乙酰轉(zhuǎn)移酶活性、丙二酸單酰轉(zhuǎn)移酶、縮合酶結(jié)構(gòu)域II:還原反應(yīng)物的單元,ACP、-酮脂酰還原酶、-羥脂酰脫水酶、-烯脂酰還原酶結(jié)構(gòu)域III:釋放軟脂酸的單元,軟脂酰-ACP硫酯酶。多酶融合體:不同的酶以共價鍵連在一起,形成單一的肽連,稱為多酶融合體。有利于酶的協(xié)同作用,提高催

27、化效率。6、脂肪酸合成途徑與脂肪酸合成途徑與-氧化的比較氧化的比較P173表15-3軟脂酸分解與合成代謝的區(qū)別。P264合成氧化細(xì)胞中部位細(xì)胞質(zhì)線粒體酶系7種酶,多酶復(fù)合體或多酶融合體4種酶分散存在?;d體ACPCoA二碳片段丙二酸單酰CoA乙酰CoA電子供體(受體)NADPHFAD、NAD循環(huán)縮合、還原、脫水、還原氧化、水合、氧化、裂解-羥脂?;鶚?gòu)型D型L型底物穿梭機(jī)制檸檬酸穿梭脂酰肉堿穿梭對HCO3及檸檬酸的要求要求不要求方向甲基到羧基羧基到甲基能量變化消 耗 7 個 AT P 及 1 4 個NADPH,共49ATP。(7FADH2+7NADH-2ATP)共33ATP產(chǎn)物16碳酸以內(nèi)的脂酸

28、。18碳酸可徹底降解7、脂肪酸合成的調(diào)節(jié)脂肪酸合成的調(diào)節(jié)(1)、酶濃度調(diào)節(jié):乙酰CoA羧化酶(產(chǎn)生丙二酸單酰CoA)脂肪酸合成酶系蘋果酸酶(產(chǎn)生還原當(dāng)量)(2)、酶活性的調(diào)節(jié):乙酰CoA羧化酶是限速酶。別構(gòu)調(diào)節(jié):檸檬酸激活、軟脂酰CoA反饋抑制。P267圖圖29-12脂肪酸合成的調(diào)節(jié)脂肪酸合成的調(diào)節(jié)共價調(diào)節(jié):胰高血糖素、腎上腺素磷酸化抑制,胰島素脫磷酸化激活。P267圖29-13乙酰CoA羧化酶的工價調(diào)節(jié)二、二、線粒體和內(nèi)質(zhì)網(wǎng)中脂肪酸碳鏈的延長線粒體和內(nèi)質(zhì)網(wǎng)中脂肪酸碳鏈的延長1、線粒體脂肪酸延長酶系線粒體脂肪酸延長酶系能夠延長中、短鏈(4-16C)飽和或不飽和脂肪酸。延長過程是-氧化過程的逆轉(zhuǎn)

29、,乙酰CoA作為二碳片段的供體,NADPH作為氫供體。P266圖29-10線粒體中脂肪酸鏈的延長RCO-S-CoA+CH3CO-S-CoA-酮脂酰CoA硫解酶CoA-SHRCO-CH2CO-S-CoAL-羥脂酰CoA脫氫酶NADPHRCHOH-CH2CO-S-CoA-烯脂酰CoA水化酶H2ORCH=CHCO-S-CoA-烯脂酰CoA還原酶NADPHRCH2-CH2CO-S-CoA2、內(nèi)質(zhì)網(wǎng)脂肪酸延長酶系內(nèi)質(zhì)網(wǎng)脂肪酸延長酶系哺乳動物細(xì)胞的內(nèi)質(zhì)網(wǎng)膜能延長飽和或不飽和長鏈脂肪酸(16C及以上),延長過程與從頭合成相似,只是以CoA代替ACP作為脂?;d體軟脂酰-CoA以丙二酸單酰CoA作為C2供體,

30、NADPH作為氫供體,縮合、還原、脫水、再還原,從羧基端延長。三、三、不飽和脂肪酸的合成不飽和脂肪酸的合成在人類及多數(shù)動物體內(nèi),只能合成一個雙鍵的單不飽和脂肪酸(9),如硬脂酸脫氫生成油酸,軟脂酸脫氫生成棕櫚油酸。植物和某些微生物可以合成(12)二烯酸、三烯酸,甚至四烯酸。某些微生物(E.coli)、酵母及霉菌能合成二烯、三烯和四烯酸。1、去飽和途徑去飽和途徑脂酰CoA去飽和酶,催化軟脂酰CoA及硬脂酰CoA分別在C9-C10脫氫,生成棕櫚油酸(916:1)和油酸(918:1)P266圖29-11哺乳動物體內(nèi)的脂酰CoA去飽和酶反應(yīng)2、氧化脫氫(需氧)氧化脫氫(需氧)一般在脂肪酸的第9、10位

31、脫氫,生成不飽和脂肪酸。如硬脂酸可在特殊脂肪酸氧化酶作用下,脫氫生成油酸。圖3、碳原子氧化脫水途徑(碳原子氧化脫水途徑(-羥脂酰羥脂酰ACP脫水)脫水)圖大楊桿菌:棕櫚油酸的合成是由-羥癸脂酰-ACP開始。動物:圖植物和微生物:由鐵硫蛋白代替細(xì)胞色素b5圖含2、3、4個雙鍵的脂肪酸也能用類似方法合成。但是,由于缺乏在脂肪酸的第四位碳原子以上位置引入不飽和雙鏈的去飽和酶,人和哺乳動物不能合成足夠的十八碳二烯酸(亞油酸)、十八碳三烯酸(亞麻酸)。必須由食物供給,稱必須脂肪酸。4、其它轉(zhuǎn)化途徑其它轉(zhuǎn)化途徑P175圖15-15P176圖15-16四、四、三脂酰甘油的合成三脂酰甘油的合成動物肝臟、脂肪組

32、織及小腸粘膜細(xì)胞中合成大量的三脂酰甘油,植物也能大量合成三脂酰甘油,微生物合成較少。脂酰甘油的合成過程:P268圖29-14、29-15合成原料:(1)甘油-3-磷酸:磷酸二羥丙酮(糖酵解產(chǎn)物)還原甘油磷酸化(只有肝中才有甘油激酶)(2)脂酰CoA:脂肪酸的活化五、五、各組織中脂肪代謝的相互關(guān)系各組織中脂肪代謝的相互關(guān)系P179圖15-18六、六、脂代謝與糖代謝的關(guān)系脂代謝與糖代謝的關(guān)系(1)甘油磷酸二羥丙酮糖異生(2)植物及微生物:脂肪酸乙酰CoA琥珀酸糖異生(3)動物:奇數(shù)碳脂肪酸丙酰CoA琥珀酰CoA糖異生(4)糖磷酸二羥丙酮甘油糖乙酰CoA脂肪酸第七節(jié) 其它脂類的生物合成甘油磷脂:磷脂

33、酰乙醇胺(腦磷脂)磷酯酰膽堿(卵磷脂)磷脂酰絲氨酸磷脂酰肌醇鞘脂類類二十烷酸膽固醇一、甘油磷脂的生物合成(一)甘油磷脂在大腸桿菌中的合成大腸桿菌中的三種甘油磷脂:P269圖29-16磷脂酰乙醇胺(phosphatidylethanolamine,PE)磷脂酰甘油(phosphatidylglycerol,PG)二磷脂酰甘油(diphosphatidylglycerol)合成過程:P269圖29-17、P270圖29-18CDP-二脂酰甘油是磷脂合成中的關(guān)鍵中間體(二)甘油磷脂在真核生物中的合成(二)甘油磷脂在真核生物中的合成真核生物的甘油磷脂:磷脂酰乙醇胺磷脂酰膽堿磷脂酰絲氨酸磷脂酰肌醇合成過程:P271圖29-211、磷脂酰絲氨酸的合成(1)、磷脂酸CDP-二脂?;视土字=z氨酸(細(xì)菌中)動物、大腸桿菌中,磷脂酰絲氨酸可脫羧生成磷脂酰乙醇胺。P270圖29-18左線(2)、絲氨酸與磷脂酰乙醇胺的醇基酶促交換磷酯酰乙醇胺+絲氨酸磷酯酰絲氨酸+乙醇胺2、

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