生物化學(xué)講義(9)

1、生物化學(xué)講義廊坊師范學(xué)院生命科學(xué)學(xué)院侯志敏第九章 脂類代謝第一節(jié) 概 述一、脂類的一般概念脂類是脂肪及類脂的總稱，是一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。脂肪是三脂肪酸甘油酯或稱甘油三酯（triglyceride），脂肪的生理功能是儲存能量及氧化供能。類脂包括固醇及其酯、磷脂及糖脂等，是細(xì)胞的膜結(jié)構(gòu)重要組分。 脂酸在體內(nèi)主要與醇結(jié)合成酯。與脂酸結(jié)合的醇有甘油（丙三醇）、鞘氨醇及膽固醇等。1分子甘油與3分子脂酸通過酯鍵結(jié)合生成的甘油三酯，即脂肪，是機(jī)體儲存能量的主要形式。甘油還可與2分子脂酸、1分子磷酸及含氮化合物結(jié)合成甘油磷脂（phosphoglycerides）。甘油磷脂

2、包括磷脂酰膽堿（卵磷脂）、磷脂酰乙醇胺（腦磷脂）、磷脂酰絲氨酸、磷脂酰肌醇及二磷脂酰甘油（心磷脂）等，是構(gòu)成生物膜脂雙層的基本骨架，含量恒定。脂酸與鞘氨醇通過酰胺鍵結(jié)合的脂稱為鞘脂，含磷酸者為鞘磷脂，含糖者稱為鞘糖脂，是生物膜的重要組分，參予細(xì)胞識別及信息傳遞。（一）不飽和脂酸的命名及分類 自然界存在的不飽和脂酸按含雙鍵數(shù)目分為單及多不飽脂酸。習(xí)慣上將含2個或2個以上雙鍵的不飽和脂酸稱為多不飽和脂酸。 不飽和脂酸命名常用系統(tǒng)命名法以標(biāo)示脂酸的碳原子數(shù)即碳鏈長度和雙鍵的位置。如從脂酸的羧基碳起計(jì)算碳原子的順序，則這種編碼體系為編碼體系。如從脂酸的甲基碳起計(jì)算其碳原子順序則為編碼體系。按編碼體系命

3、名，哺乳動物體內(nèi)的各種不飽和脂酸可分為四族：即7、9、6、和3四族。哺乳動物體內(nèi)缺乏在脂酸C9碳原子處引入雙鍵的去飽和酶系，因此不能合成-6族的亞油酸（18：2，9，12）及-3族的-亞麻酸（18：3，9，12，15），這兩種多不飽和脂酸必需由食物中植物油提供。只要供給亞油酸（6）則動物即能合成6族的花生四烯酸及其衍生物。長鏈多不飽和脂酸如二十碳五烯酸（eicosapentaenoic acid, EPA），二十二碳六烯酸（docosahexaenoic acid, DHA）在腦及睪丸中含量豐富，是腦及精子正常生長發(fā)育不可缺少的組分。這類脂酸以-3族的-亞麻酸（18：3，-3）為原料可在體內(nèi)合

4、成，而亞油酸（18：2，-6）不能代替-亞麻酸。近十多年來的研究發(fā)現(xiàn)，在海水魚油中亦含豐富的EPA及DHA，屬-3族多不飽和脂酸。這類脂酸具有降血脂、抗血小板聚集、延緩血栓形成、保護(hù)腦血管、抗癌等特殊生物效應(yīng)，對心腦血管疾病的防治具有重要價值。二、脂類的消化和吸收 膳食中的脂類主要為脂肪，此外還含少量磷脂、膽固醇等。脂類不溶于水，必須在小腸經(jīng)膽汁中膽汁酸鹽的作用，乳化并分散成細(xì)小的微團(tuán)（micelles）后，才能被消化酶消化。胰液及膽汁均分泌入十二指腸，因此小腸上段是脂類消化的主要場所。膽汁酸鹽是較強(qiáng)的乳化劑，能降低油與水相之間的界面張力，使脂肪及膽固醇酯等疏水的脂質(zhì)乳化成細(xì)小微團(tuán)，增加消化酶

5、對脂質(zhì)的接觸面積，有利于脂肪及類脂的消化及吸收。 脂類消化產(chǎn)物主要在十二指腸下段及空腸上段吸收。第 二 節(jié) 脂肪的分解代謝一、體內(nèi)甘油三酯的分解 脂肪的動員 儲存在脂肪細(xì)胞中的脂肪，被脂肪酶逐步水解為游離脂酸（free fatty acid, FFA）及甘油并釋放入血以供其他組織氧化利用，該過程稱為脂肪的動員。在脂肪動員中，脂肪細(xì)胞內(nèi)激素敏感性脂肪酶（hormone-sensitive triglyceride lipase, HSL）起決定性作用，它是脂肪分解的限速酶。 HSL是限速酶，它受多種激素的調(diào)控，故稱為激素敏感性脂肪酶。能促進(jìn)脂肪動員的激素稱為脂解激素，如腎上腺素、胰高血糖素等。胰

6、島素、前列腺素E2及煙酸等抑制脂肪的動員，稱為抗脂解激素。 脂解作用使儲存在脂肪細(xì)胞中的脂肪分解成游離脂酸及甘油，然后釋放入血。血漿白蛋白具有結(jié)合游離脂酸的能力，每分子白蛋白可結(jié)合10分子FFA。FFA不溶于水，與白蛋白結(jié)合后由血液運(yùn)送至全身各組織，主要由心、肝、骨骼肌等攝取利用。二、 甘油的代謝甘油溶于水，直接由血液運(yùn)送至肝、腎、腸等組織。主要是在肝甘油激酶（glycerokinase）作用下，轉(zhuǎn)變?yōu)?-磷酸甘油；然后脫氫生成磷酸二羥丙酮，循糖代謝途徑進(jìn)行分解或轉(zhuǎn)變?yōu)樘恰Ｖ炯?xì)胞及骨骼肌等組織因甘油激酶活性很低，故不能很好利用甘油。 甘油的分解：小結(jié)  

7、60;                     糖代謝與脂代謝通過磷酸二羥丙酮聯(lián)系起來。動物的脂肪細(xì)胞中無甘油激酶，則甘油需要經(jīng)血液運(yùn)到肝細(xì)胞中進(jìn)行氧化分解。由甘油激酶和磷酸甘油脫氫酶完成 1分子甘油：-1ATP，+1NADH； 三、 脂肪酸的分解代謝脂酸是人及哺乳動物的主要能源物質(zhì)。在O2供給充足的條件下，脂酸可在體內(nèi)分解成CO2及H2O并釋出大量能量，以ATP形式供機(jī)體利用。除腦組織外，大多數(shù)組織均能氧化脂酸，但以肝及肌肉最活躍。（一）飽和脂肪酸的分解

8、代謝1脂酸的活化脂酰CoA的生成:  脂酸進(jìn)行氧化前必須活化，活化在線粒體外進(jìn)行。內(nèi)質(zhì)網(wǎng)及線粒體外膜上的脂酰CoA合成酶（acyl-CoA synthetase）在ATP、CoASH、Mg2+存在的條件下，催化脂酸活化，生成脂酰CoA。脂肪酸 + ATP + CoA-SH 脂酰SCoA + AMP + ppi脂酸活化后不僅含有高能硫酯鍵，而且增加了水溶性，從而提高了脂酸的代謝活性。反應(yīng)過程中生成的焦磷酸（PPi）立即被細(xì)胞內(nèi)的焦磷酸酶水解，阻止了逆向反應(yīng)的進(jìn)行。故1分子脂酸活化，實(shí)際上消耗了2個高能磷酸鍵。 2脂酰CoA進(jìn)入線粒體:  脂酸的活化在胞液中

9、進(jìn)行，而催化脂酸氧化的酶系存在于線粒體的基質(zhì)內(nèi)，因此活化的脂酰CoA必須進(jìn)入線粒體內(nèi)才能代謝。實(shí)驗(yàn)證明，中、短鏈脂肪酸（4-10C）可直接進(jìn)入線粒體，并在線粒體內(nèi)活化生成脂酰CoA。長鏈脂肪酸不能直接透過線粒體內(nèi)膜，先在胞質(zhì)中生成脂酰CoA，經(jīng)肉堿轉(zhuǎn)運(yùn)至線粒體內(nèi)。 線粒體外膜存在肉堿脂酰轉(zhuǎn)移酶I（carnitine acyl transferase I），它能催化長鏈脂酰CoA與肉堿合成脂酰肉堿（acyl carnitine），后者即可在線粒體內(nèi)膜的肉堿-脂酰肉堿轉(zhuǎn)位酶（carnitine-acylcarnitine translocase）的作用下，通過內(nèi)膜進(jìn)入線粒體基質(zhì)內(nèi)。進(jìn)入線粒體內(nèi)的脂

10、酰肉堿，則在位于線粒體內(nèi)膜內(nèi)側(cè)面的肉堿脂酰轉(zhuǎn)移酶II的作用下，轉(zhuǎn)變?yōu)橹oA并釋出肉堿。脂酰CoA即可在線粒體基質(zhì)中酶體系的作用下，進(jìn)行氧化。 肉堿脂酰轉(zhuǎn)移酶I是脂酸氧化的限速酶，脂酰CoA進(jìn)入線粒體是脂酸-氧化的主要限速步驟。當(dāng)饑餓、高脂低糖膳食或糖尿病時，機(jī)體不能利用糖，需脂酸供能，這時肉堿脂酰轉(zhuǎn)移酶I活性增加，脂酸氧化增強(qiáng)。相反，飽食后，脂肪合成及丙二酰CoA增加，后者抑制肉堿脂酰轉(zhuǎn)移酶I活性，因而脂酸的氧化被抑制。3脂酸的-氧化： 脂酰CoA進(jìn)入線粒體基質(zhì)后，在線粒體基質(zhì)中疏松結(jié)合的脂酸-氧化多酶復(fù)合體的催化下，從脂?；?碳原子開始，進(jìn)行脫氫、加水、再脫氫及硫解等四步連續(xù)反應(yīng)，脂酰

11、基斷裂生成1分子比原來少2個碳原子的脂酰CoA及1分子乙酰CoA。脂酸-氧化的過程如下：（1）脫氫：脂酰CoA在脂酰CoA脫氫酶的催化下，、碳原子各脫下一氫原子，生成反2烯酰CoA。脫下的2H由FAD接受生成FADH2。（2）加水：反2烯酰CoA在2烯酰水化酶的催化下，加水生成L（+）-羥脂酰CoA。（3）再脫氫：L（+）-羥脂酰CoA在-羥脂酰CoA脫氫酶的催化下，脫下2H生成-酮脂酰CoA，脫下的2H由NAD+接受，生成NADH+H+。（4）硫解：-酮脂酰CoA在-酮脂酰CoA硫解酶催化下，加CoASH使碳鏈斷裂，生成1分子乙酰CoA和少2個碳原子的脂酰CoA。以上生成的比原來少2個碳原子

12、的脂酰CoA，可再進(jìn)行脫氫、加水、再脫氫及硫解反應(yīng)。如此反復(fù)進(jìn)行，直至最后生成丁酰CoA，后者再進(jìn)行一次-氧化，即完成脂酸的-氧化。 脂酸經(jīng)-氧化后生成大量的乙酰CoA。乙酰CoA一部分在線粒體內(nèi)通過三羧酸循環(huán)徹底氧化，一部分在線粒體中縮合生成酮體，通過血液運(yùn)送至肝外組織氧化利用。 4.能量生成  脂酸氧化是體內(nèi)能量的重要來源。以軟脂酸為例，進(jìn)行7次-氧化，生成7分子FADH2、7分子NADH+H+及8分子乙酰CoA。每分子FADH2通過呼吸鏈氧化產(chǎn)生1.5分子ATP，每分子NADH+H+氧化產(chǎn)生2.5分子ATP，每分子乙酰CoA通過三羧酸循環(huán)氧化產(chǎn)生10分子ATP。因此1

13、分子軟脂酸徹底氧化共生成（7×1.5）+（7×2.5）+（8×10）=108個ATP。減去脂酸活化時耗去的2個高能磷酸鍵，相當(dāng)于2個ATP，凈生成106分子ATP。 當(dāng)軟脂酸氧化時，自由能變化為- 9790KJ/mol ， ATP水解生 成 ADP+Pi時，自由能變化為-30.5KJmol。 （ 106 × 30.5/9790 ）×100%33% 。所以軟脂酸在-氧化時能量轉(zhuǎn)化率約為33%。5.脂肪酸-氧化的生理意義 體內(nèi)脂肪酸分解的主要途徑,供機(jī)體所需大量能量. 對長鏈脂肪酸加以改造,供機(jī)體代謝所需過程. 生成重要的中間化合物乙酰CoA. 6

14、.-氧化的調(diào)節(jié)脂?；M(jìn)入線粒體的速度是限速步驟，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（脂酰CoA有兩條去路：氧化。合成甘油三酯）。（二）奇數(shù)碳原子脂肪酸的氧化(丙酰CoA的氧化) 奇數(shù)碳脂肪酸經(jīng)反復(fù)的氧化，最后可得到丙酰CoA，丙酰CoA有兩條代謝途徑：丙酰CoA轉(zhuǎn)化成琥珀酰CoA，進(jìn)入TCA。動物體內(nèi)存在這條途徑，因此，在動物肝臟中奇數(shù)碳脂肪酸最終能夠異生為糖。反芻動物瘤胃中，糖異生作用十分旺盛。丙酰CoA轉(zhuǎn)化成乙酰CoA，進(jìn)入TCA，這

15、條途徑在植物、微生物中較普遍。 （三）脂酸的其它氧化途徑1.-氧化（不需活化，直接氧化游離脂酸）2.-氧化（端的甲基羥基化，氧化成醛，再氧化成酸）四、酮體的生成及利用（肝內(nèi)生酮肝外用）脂肪酸-氧化產(chǎn)生的乙酰CoA，在肌肉和肝外組織中直接進(jìn)入TCA，然而在肝、腎臟細(xì)胞中還有另外一條去路：生成乙酰乙酸、D-羥丁酸、丙酮，這三種物質(zhì)統(tǒng)稱酮體。酮體在肝中生成后，再運(yùn)到肝外組織中利用。形成酮體的目的是將肝中大量的乙酰CoA轉(zhuǎn)移出去，乙酰乙酸占30%，-羥丁酸70%，少量丙酮（丙酮主要由肺呼出體外）。肝中酮體生成的酶類很活潑，但沒有能利用酮體的酶類。因此，肝臟線粒體合成的酮體，迅速透過線粒體并進(jìn)入血液循環(huán)

16、，送至全身。1酮體的生成  脂酸在線粒體中經(jīng)-氧化生成的大量乙酰CoA是合成酮體的原料。合成在線粒體內(nèi)酶的催化下，分三步進(jìn)行。（1）2分子乙酰CoA在肝線粒體乙酰乙酰CoA硫解酶的作用下，縮合成乙酰乙酰CoA，并釋出1分子CoASH。（2）乙酰乙酰CoA在羥甲基戊二酸單酰CoA（HMG CoA）合成酶的催化下，再與1分子乙酰CoA縮合生成羥甲基戊二酸單酰CoA（HMG CoA），并釋出1分子CoASH。（3）羥甲基戊二酸單酰CoA在HMG CoA裂解酶的作用下，裂解生成乙酰乙酸和乙酰CoA。乙酰乙酸在線粒體內(nèi)膜-羥丁酸脫氫酶的催化下，被還原成-羥丁酸，所需的氫由NADH提供

17、，還原的速度由NADH/NAD+的比值決定。部分乙酰乙酸可在酶催化下脫羧而成丙酮。肝線粒體內(nèi)含有各種合成酮體的酶類，尤其是HMG CoA合成酶，因此生成酮體是肝特有的功能。但是肝氧化酮體的酶活性很低，因此肝不能氧化酮體。肝產(chǎn)生的酮體，透過細(xì)胞膜進(jìn)入血液運(yùn)輸?shù)礁瓮饨M織進(jìn)一步分解氧化。 2酮體的利用  肝臟氧化脂肪時可產(chǎn)生酮體，但不能利用它（缺少-酮脂酰CoA轉(zhuǎn)移酶），而肝外組織在脂肪氧化時不產(chǎn)生酮體，但能利用肝中輸出的酮體。在正常情況下，腦組織基本上利用Glc供能，而在嚴(yán)重饑餓狀態(tài)，75%的能量由血中酮體供應(yīng)。（1）琥珀酰CoA轉(zhuǎn)硫酶：心、腎、腦及骨骼肌的線粒體具有較高的琥珀

18、酰CoA轉(zhuǎn)硫酶活性。在有琥珀酰CoA存在時，此酶能使乙酰乙酸活化，生成乙酰乙酰CoA。乙酰乙酸+琥珀酰CoA乙酰乙酰CoA+琥珀酸（2）乙酰乙酰CoA硫解酶：心、腎、腦及骨骼肌線粒體中還有乙酰乙酰CoA硫解酶，使乙酰乙酰CoA硫解，生成2分子乙酰CoA，后者即可進(jìn)入三羧酸循環(huán)徹底氧化。（3）乙酰乙酰硫激酶：腎、心和腦的線粒體中尚有乙酰乙酰硫激酶，可直接活化乙酰乙酸生成乙酰乙酰CoA，后者在硫解酶的作用下硫解為2分子乙酰CoA。-羥基丁酸在-羥丁酸脫氫酶的催化下，脫氫生成乙酰乙酸；然后再轉(zhuǎn)變成乙酰CoA而被氧化。部分丙酮可在一系列酶作用下轉(zhuǎn)變?yōu)楸峄蛉樗?，進(jìn)而異生成糖。這是脂酸的碳原子轉(zhuǎn)變成糖

19、的一個途徑?？傊?，肝是生成酮體的器官，但不能利用酮體；肝外組織不能生成酮體，卻可以利用酮體。3酮體生成的生理意義 酮體易運(yùn)輸(不需要載體)，酮體易利用(酮體可看作脂肪酸在肝臟加工的半成品)節(jié)約葡萄糖供腦和紅細(xì)胞利用。酮體是肝臟輸出能源的一種形式。并且酮體可通過血腦屏障，是腦組織的重要能源。 酮體利用的增加可減少糖的利用，有利于維持血糖水平恒定，節(jié)省蛋白質(zhì)的消耗。正常情況下，血中僅含有少量酮體，為0.030.5mmol/L（0.35mg/dl）。在饑餓、高脂低糖膳食及糖尿病時，脂酸動員加強(qiáng)，酮體生成增加。尤其在未控制糖尿病患者，血液酮體的含量可高出正常情況的數(shù)十倍，這時丙酮約占酮體總量

20、的一半。酮體生成超過肝外組織利用的能力，引起血中酮體升高，可導(dǎo)致酮癥酸中毒，并隨尿排出，引起酮尿。4酮體生成的調(diào)節(jié)（1）膳食狀況飽食：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，利于氧化及酮體的生成。（2）肝細(xì)胞糖原含量及代謝的影響進(jìn)入肝細(xì)胞的游離脂酸，有兩條去路：一條是在胞液中酯化，合成甘油三酯及磷脂；一是條進(jìn)入線粒體進(jìn)行氧化，生成乙酰CoA及酮體。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

21、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、產(chǎn)物乙酰CoA的代謝去路1.最主要進(jìn)入三羧酸循環(huán)2.合成脂肪酸3.生成酮體4.合成類固醇第 三節(jié) 脂肪的合成代謝一、脂酸的合成代謝（一）軟脂酸的合成（飽和脂肪酸的從頭合成）1合成部位  脂酸合成酶系存在于肝、腎、腦、肺、乳腺及脂肪等組織，位于胞液中。肝是人體合成脂酸的主要場所。2合成原料  乙酰CoA是合成脂酸的主要原料，主要來自葡萄糖。細(xì)胞內(nèi)的乙酰CoA全部在線粒體內(nèi)產(chǎn)生，而合成脂酸的酶系存在于胞液。線粒體內(nèi)的乙

22、酰CoA必須進(jìn)入胞液才能成為合成脂酸的原料。實(shí)驗(yàn)證明，乙酰CoA不能自由透過線粒體內(nèi)膜，主要通過檸檬酸-丙酮酸循環(huán)（citrate pyruvate cycle）完成。在此循環(huán)中，乙酰CoA首先在線粒體內(nèi)與草酰乙酸縮合生成檸檬酸，通過線粒體內(nèi)膜上的載體轉(zhuǎn)運(yùn)即可進(jìn)入胞液；在胞液中，檸檬酸裂解釋出乙酰CoA及草酰乙酰。進(jìn)入胞液的乙酰CoA即可用以合成脂酸，而草酰乙酸則在蘋果酸脫氫酶的作用下，還原成蘋果酸，再經(jīng)線粒體內(nèi)膜載體轉(zhuǎn)運(yùn)入線粒體內(nèi)。蘋果酸也可在蘋果酸酶的作用下分解為丙酮酸，再轉(zhuǎn)運(yùn)入線粒體，最終均形成線粒體內(nèi)的草酰乙酸，再參與轉(zhuǎn)運(yùn)乙酰CoA。脂酸的合成除需乙酰CoA外，還需ATP、NADPH、

23、HCO3-（CO2）及Mn2+等。脂酸的合成系還原性合成，所需之氫全部由NADPH提供。NADPH主要來自磷酸戊糖途徑。胞液中異檸檬酸脫氫酶及蘋果酸酶（二者均以NADP為輔酶）催化的反應(yīng)也可提供少量的NADPH。3脂酸合成酶系及反應(yīng)過程（1）丙二酸單酰CoA的合成（限速步驟）：乙酰CoA羧化成丙二酸單酰CoA是脂酸合成的第一步反應(yīng)。此反應(yīng)由乙酰CoA羧化酶（acetyl CoA carboxylase）所催化，這是一種別構(gòu)酶，是脂酸合成的限速酶。該酶存在于胞液中，輔基為生物素，Mn2+為激活劑。檸檬酸、異檸檬酸可使此酶發(fā)生別構(gòu)，由無活性的單體聚合成有活性的多聚體，而軟脂酰CoA及其他長鏈脂酰C

24、oA則能使多聚體解聚成單體，抑制乙酰CoA羧化酶的催化活性。 最近證明，乙酰CoA羧化酶也受磷酸化、去磷酸化的調(diào)節(jié)。此酶可被一種依賴于AMP（而不是cAMP）的蛋白激酶磷酸化而失活。胰高血糖素能激活此激酶而抑制乙酰CoA羧化酶的活性，而胰島素則能通過蛋白質(zhì)磷酸酶的作用使磷酸化的乙酰CoA羧化酶脫去磷酸而恢復(fù)活性。高糖膳食可促進(jìn)酶蛋白的合成，因而可促進(jìn)乙酰CoA的羧化反應(yīng)。生物素是乙酰CoA羧化酶的輔基，在羧化反應(yīng)中起了轉(zhuǎn)移羧基的作用，其反應(yīng)過程如下： 乙酰CoA羧化酶（脂肪酸合成的限速酶） CO2+乙酰CoA+ATP 丙二酰CoA+ADP+Pi 生物素，Mn2+（2）脂酸合成：從乙酰CoA及丙

25、二酰CoA合成長鏈脂酸，實(shí)際上是一個重復(fù)加成反應(yīng)過程，每次延長2個碳原子。16碳軟脂酸的生成，需經(jīng)過連續(xù)的7次重復(fù)加成反應(yīng)。各種生物合成脂酸的過程基本相似，大腸桿菌中，此種加成過程是由7種酶蛋白聚合在一起構(gòu)成的多酶體系所催化的；而在高等動物，這7種酶活性都在一條多肽鏈上，屬多功能酶，由一個基因所編碼。大腸桿菌的脂肪酸合成酶系中，有?；d體蛋白（ACP），其輔基與CoA-SH相同，為4磷酸泛酰巰基乙胺，是脂酸合成過程中脂酰基的載體，脂酸合成的各步反應(yīng)均在ACP的輔基上進(jìn)行。哺乳類動物中，7種酶活性均在分子量為250kD的一條多肽鏈上，屬多功能酶。具有活性的酶是由兩個完全相同的多肽鏈（亞基）首尾相

26、連組成的二聚體，此二聚體解聚則活性喪失。每一亞基均有一ACP結(jié)構(gòu)域，其絲氨酸殘基連有4磷酸泛酰巰基乙胺，作為脂酸合成過程中脂酰基的載體，脂肪酸合成過程中的中間產(chǎn)物，以共價鍵與ACP輔基上的-SH基相連，ACP輔基就象一個搖臂，攜帶脂肪酸合成的中間物由一個酶轉(zhuǎn)到另一個酶的活性位置上。（3）脂肪酸的生物合成步驟原初反應(yīng)：乙酰基連到-酮脂酰ACP合酶的-SH上。隨后，丙二?；D(zhuǎn)移反應(yīng)連到ACP-磷酸泛酰巰基乙胺的-SH上，生成丙二酸單酰-S-ACP。接著是四個反應(yīng)的循環(huán)：第一次循環(huán)縮合反應(yīng)：生成-酮脂酰-S-ACP，釋放的CO2。第一次還原反應(yīng)：生成-羥脂酰-S-ACP，注意：形成的是D型羥丁酰-S

27、-ACP，而脂肪分解氧化時形成的是L型。脫水反應(yīng)：形成-烯脂酰-S-ACP。第二次還原反應(yīng)：形成丁酰-S-ACP。第二次循環(huán)第一次循環(huán)產(chǎn)生的丁酰-S-ACP的丁?；葾CP-磷酸泛酰巰基乙胺的-SH上轉(zhuǎn)移至-酮脂酰ACP合酶的-SH上，空出的ACP-磷酸泛酰巰基乙胺的-SH再接受第二個丙二酸單?；M(jìn)行第二次縮合。奇數(shù)碳原子的飽和脂肪酸也由相此途徑合成，只是起始物為丙二酸單酰-S-ACP，而不是乙酰-S-ACP，逐加的二碳單位也來自丙二酸單酰-S-ACP。多數(shù)生物的脂肪酸合成步驟僅限于形成軟脂酸（16C）。經(jīng)過7次循環(huán)后，合成的軟脂酰-S-ACP經(jīng)硫脂酶催化生成游離的軟脂酸，或由ACP轉(zhuǎn)到Co

28、A上生成軟脂酰CoA，或直接形成磷脂酸。對鏈長有專一性的酶是-酮脂酰ACP合酶，它不能接受16C?；?。由乙酰-S-CoA合成軟脂酸合成的的總反應(yīng)： 軟脂酸合酶乙酰CoA +7丙二酸單酰CoA+ 14NADPH + H+ 軟脂酸 + 8CoASH + 14NADP+ + 7 CO2 + 6H2O若合成奇數(shù)碳脂肪酸，應(yīng)以丙酰CoA為引物脂肪酸氧化與合成途徑的比較合成（從乙酰CoA開始）氧化（生成乙酰CoA）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種酶分散存在酰基載體ACPCoA二碳片段丙二酸單酰CoA乙酰CoA 電子供體（受體）NADPHFAD、NAD-羥脂?；鶚?gòu)型D型L型對H

29、CO3及檸檬酸的要求要求不要求產(chǎn)物只合成16碳酸以內(nèi)的脂酸，延長需由別的酶完成。18碳酸可徹底降解（二）脂肪酸碳鏈的延長（飽和脂肪酸）1. 內(nèi)質(zhì)網(wǎng)脂肪酸碳鏈延長酶系 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，丙二酸單酰CoA作為C2供體，NADPH作為氫供體，從羧基端延長。2. 線粒體脂酸碳鏈延長酶系 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)，乙酰CoA作為二碳片段的供體，NADPH作為氫供體。硫解加氫脫水加氫。（三）不飽和脂酸的合成人體含有的不飽和脂酸主要有軟油酸（16

30、：1，9）、油酸（18：1，9）、亞油酸（18：2，9、12），-亞麻酸（18：3，9、12、15）及花生四烯酸（20：4，5、8、11、14）等。前兩種單不飽和脂酸可由人體自身合成，在人類及多數(shù)動物體內(nèi)，只能合成一個雙鍵的不飽和脂肪酸（9），而后三種多不飽和脂酸，必須從食物攝取。這是因?yàn)閯游镏挥?，8及9去飽和酶（desaturase），缺乏9以上的去飽和酶，而植物則含有9，12及15去飽和酶。二、甘油三酯的合成代謝甘油三酯是機(jī)體儲存能量的形式。機(jī)體攝入糖、脂肪等食物均可合成脂肪在脂肪組織儲存，以供禁食、饑餓時的能量需要。（一） 合成部位：肝、脂肪組織及小腸是合成甘油三酯的主要場所，以肝的合

31、成能力最強(qiáng)。脂肪組織是機(jī)體合成脂肪的另一重要組織。它可利用從食物脂肪而來的乳糜微粒（CM）或VLDL中的脂酸合成脂肪，更主要以葡萄糖為原料合成脂肪。脂肪細(xì)胞可以大量儲存脂肪，是機(jī)體合成及儲存脂肪的“倉庫”。小腸粘膜細(xì)胞主要利用脂肪消化產(chǎn)物再合成脂肪，以乳糜微粒形式經(jīng)淋巴進(jìn)入血循環(huán)。（二）合成原料合成甘油三酯所需的甘油及脂酸主要由葡萄糖代謝提供。食物脂肪消化吸收后以CM形式進(jìn)入血循環(huán)，運(yùn)送至脂肪組織或肝，其脂酸亦可用以合成脂肪。（三）合成基本過程1甘油一酯途徑  小腸粘膜細(xì)胞主要利用消化吸收的甘油一酯及脂酸再合成甘油三酯。2甘油二酯途徑  肝細(xì)胞及脂肪細(xì)胞

32、主要按此途徑合成甘油三酯。葡萄糖循糖酵解途徑生成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（phosphatidic acid）。后者在磷脂酸磷酸酶的作用下，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?；瓷筛视腿?。      合成脂肪的三分子脂酸可為同一種脂酸，亦可是三種不同的脂酸。合成所需的3-磷酸甘油主要由糖代謝提供。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3-磷酸甘油。脂肪細(xì)胞缺乏甘油激酶因而不能利用甘油合成脂肪。第四節(jié) 磷 脂 的 代 謝含磷酸的脂類稱磷

33、脂。由甘油構(gòu)成的磷脂統(tǒng)稱甘油磷脂，由鞘氨醇構(gòu)成的磷脂稱鞘磷脂。體內(nèi)含量最多的磷脂是甘油磷脂。因與磷酸相連的取代基團(tuán)的不同，甘油磷脂分為磷脂酰膽堿（卵磷脂）、磷脂酰乙醇胺（腦磷脂）、磷脂酰絲氨酸，磷脂酰甘油，二磷脂酰甘油（心磷脂）及磷脂酰肌醇等，每一類磷脂可因組成的脂酸不同而有若干種。一、 甘油磷脂的代謝（一）甘油磷脂的組成、分類及結(jié)構(gòu)甘油磷脂由甘油、脂酸、磷酸及含氮化合物等組成。磷脂含有2條疏水的脂?；L鏈（疏水尾），又含有極性強(qiáng)的磷酸及取代基團(tuán)（極性頭），因此它是兩親性化合物，當(dāng)它分散在水溶液中，其親水的極性頭趨向于水相，而疏水尾則互相聚集，避免與水接觸，形成穩(wěn)定的微團(tuán)或自動排列成雙分子層。

34、磷脂雙分子層是生物膜的最基本結(jié)構(gòu)。（二）甘油磷脂的合成1合成部位  和脂肪的合成不同，全身各組織細(xì)胞內(nèi)質(zhì)網(wǎng)均有合成磷脂的酶系，因此均能合成甘油磷脂，但以肝、腎及腸等組織最活躍。2合成的原料及輔因子  除脂酸、甘油主要由葡萄糖代謝轉(zhuǎn)化而來外，其2位的多不飽和脂酸必須從植物油攝取。另外還需磷酸鹽、膽堿（choline）、絲氨酸、肌醇（inositol）等。膽堿可由食物供給，亦可由絲氨酸及甲硫氨酸在體內(nèi)合成。絲氨酸本身是合成磷脂酰絲氨酸的原料，脫羧后生成的乙醇胺又是合成磷脂酰乙醇胺的前體。乙醇胺由S-腺苷甲硫氨酸獲得3個甲基即可合成膽堿。合成除需ATP外，還需

35、CTP參加。CTP在磷脂合成中特別重要，它為合成CDP-乙醇胺、CDP-膽堿及CDP-甘油二酯等活化中間物所必需。3合成基本過程（三）甘油磷脂的降解生物體內(nèi)存在能使甘油磷脂水解的多種磷脂酶類（phospholipase），分別作用于甘油磷脂分子中不同的酯鍵。作用于1，2位酯鍵的酶分別稱為磷脂酶A1及A2，作用于溶血磷脂1位酯鍵的酶稱為磷脂酶B1，作用于3位磷酸酯健的酶稱為磷脂酶C，作用磷酸取代基間酯鍵的酶稱為磷脂酶D。 第五節(jié)   膽固醇代謝膽固醇是最早由動物膽石中分離出具有羥基的固體醇類化合物，故稱為膽固醇（cholesterol, chole膽，sterol固醇）。所有

36、固醇（包括膽固醇）均具有環(huán)戊烷多氫菲的共同結(jié)構(gòu)。環(huán)戊烷多氫菲由3個已烷環(huán)及1個環(huán)戊烷稠合而成。區(qū)別是碳原子數(shù)及取代基不同，其生理功能各異。植物不含膽固醇但含植物固醇，以-谷固醇（-sitosterol）為最多。人體約含膽固醇140g，廣泛分布于全身各組織中，大約1/4分布在腦及神經(jīng)組織中，約占腦組織的2%。肝、腎、腸等內(nèi)臟及皮膚，脂肪組織亦含較多的膽固醇，每100g組織約含200500mg，其中以肝最多。肌肉組織含量較低。一、膽固醇的合成（一）合成部位除成年動物腦組織及成熟紅細(xì)胞外，幾乎全身各組織均可合成膽固醇，每天可合成1g左右。肝是合成膽固醇的主要場所。體內(nèi)膽固醇70%80%由肝合成，10

37、%由小腸合成。膽固醇合成酶系存在于胞液及光面內(nèi)質(zhì)網(wǎng)膜上，因此膽固醇的合成主要在細(xì)胞胞液及內(nèi)質(zhì)網(wǎng)中進(jìn)行。（二）合成原料乙酰CoA是合成膽固醇的原料。乙酰CoA是葡萄糖、氨基酸及脂酸在線粒體內(nèi)的分解代謝產(chǎn)物。它不能通過線粒體內(nèi)膜，需在線粒體內(nèi)先與草酰乙酸縮合成檸檬酸，后者再通過線粒體內(nèi)膜的載體進(jìn)入胞液，然后檸檬酸在裂解酶的催化下，裂解生成乙酰CoA作為合成膽固醇之用。此外，還需要大量的NADPH+H+及ATP供給合成反應(yīng)所需之氫及能量。（三）合成基本過程膽固醇合成過程復(fù)雜，有近30步酶促反應(yīng)，大致可劃分為三個階段。1甲羥戊酸的合成  在胞液中，2分子乙酰CoA在乙酰乙酰硫解酶的

38、催化下，縮合成乙酰乙酰CoA；然后在胞液中羥甲基戊二酸單酰CoA合酶（HMG CoA synthase）的催化下再與1分子乙酰CoA縮合生成羥甲基戊二酸單酰CoA（HMG CoA）。HMG CoA是合成膽固醇及酮體的重要中間產(chǎn)物。在線粒體中，3分子乙酰CoA縮合成的HMG CoA裂解后生成酮體；而在胞液中生成的HMG CoA，則在內(nèi)質(zhì)網(wǎng)HMG CoA還原酶（HMG CoA reductase）的催化下，由NADPH+H+供氫，還原生成甲羥戊酸（mevalonic acid, MVA）。HMG CoA還原酶是合成膽固醇的限速酶，這步反應(yīng)是合成膽固醇的限速反應(yīng)。2鯊烯的合成  

39、3膽固醇的合成  （四）膽固醇合成的調(diào)節(jié)HMG CoA還原酶是膽固醇合成的限速酶。各種因素對膽固醇合成的調(diào)節(jié)主要是通過對HMG CoA還原酶活性的影響來實(shí)現(xiàn)的。動物實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，大鼠肝合成膽固醇有晝夜節(jié)律性，午夜時合成最高，中午合成最低。進(jìn)一步研究發(fā)現(xiàn)，肝HMG CoA還原酶活性也有晝夜節(jié)律性，午夜酶活性最高，中午酶活性最低。由此可見，膽固醇合成的周期節(jié)律性是HMG CoA還原酶活性周期性改變的結(jié)果。1饑餓與飽食  饑餓與禁食可抑制肝合成膽固醇。相反，攝取高糖、高飽和脂肪膳食后，肝HMG CoA還原酶活性增加，膽固醇的合成增加。2膽固醇  膽固醇可反饋抑制肝膽固醇的合成。它主要抑制HMG CoA還原酶的合成。3激素  胰島素及甲狀腺素能誘導(dǎo)肝HMG CoA還原酶的合成，從而增加膽固醇的合成。胰高血糖素及皮質(zhì)醇則能抑制并降低HMG CoA還原酶的活性，因而減少膽固醇的合成。甲狀腺素除能促進(jìn)HMG CoA還原酶的合成外，同時又促進(jìn)膽固醇在肝轉(zhuǎn)變?yōu)槟懼幔液笠蛔饔幂^前者強(qiáng)，因而甲狀腺功能亢進(jìn)時患者血清膽固醇含量