生物化學(xué)生化課件6脂代謝

1、二、脂類代謝二、脂類代謝目錄目錄n1 脂肪的分解代謝脂肪的分解代謝n2 脂肪的生物合成脂肪的生物合成n3 磷脂、糖脂和固醇的代謝磷脂、糖脂和固醇的代謝n4 脂肪酸代謝的調(diào)節(jié)脂肪酸代謝的調(diào)節(jié)1 脂肪的分解代謝脂肪的分解代謝1.1 脂肪的水解脂肪的水解1.2 脂肪酸的活化脂肪酸的活化1.3 飽和脂肪酸的飽和脂肪酸的氧化作用氧化作用1.4 飽和脂肪酸的飽和脂肪酸的以及以及氧化作用氧化作用1.5 不飽和脂肪酸的氧化及生理功能不飽和脂肪酸的氧化及生理功能 1.6 奇數(shù)碳鏈脂肪酸的氧化奇數(shù)碳鏈脂肪酸的氧化1.7 酮體的代謝酮體的代謝* * 脂肪酶是激素敏感性甘油三酯脂肪酶，是脂肪酶是激素敏感性甘油三酯脂肪

2、酶，是限速酶限速酶1.1 脂肪的酶促水解脂肪的酶促水解脂肪酶的調(diào)節(jié)脂肪酶的調(diào)節(jié)n加速脂解：加速脂解： 腎上腺素腎上腺素 胰高血糖素胰高血糖素 腎上腺皮質(zhì)激素腎上腺皮質(zhì)激素n抑制脂解：抑制脂解： 胰島素胰島素 前列腺素前列腺素E2脂肪動(dòng)員過程脂肪動(dòng)員過程脂解激素脂解激素-受體受體G蛋白蛋白 AC ATPcAMP PKA +HSLa(無活性無活性) HSLb(有活性有活性)甘油三酯甘油三酯 甘油二酯甘油二酯 甘油一酯甘油一酯 甘甘 油油 FFA FFA FFA 甘油二酯脂肪酶甘油二酯脂肪酶 甘油一酯脂肪酶甘油一酯脂肪酶 u HSL-激素敏感性甘油三酯脂肪酶激素敏感性甘油三酯脂肪酶 u FFA-游離

3、脂肪酸游離脂肪酸腺苷環(huán)化酶腺苷環(huán)化酶 （無活性）（無活性）腺苷環(huán)化酶（有活性）腺苷環(huán)化酶（有活性） 激素（胰高血糖素、腎上腺素等）激素（胰高血糖素、腎上腺素等）+ 受體受體 ATP cAMP PKA(無活性無活性) 磷酸化酶磷酸化酶b激酶激酶 糖原合酶糖原合酶a 糖原合酶糖原合酶b-P PKA(有活性有活性) 磷酸化酶磷酸化酶b 磷酸化酶磷酸化酶a-P 磷酸化酶磷酸化酶b激酶激酶-P Pi 磷蛋白磷酸酶磷蛋白磷酸酶-1 Pi Pi 磷蛋白磷酸酶磷蛋白磷酸酶-1 磷蛋白磷酸酶磷蛋白磷酸酶-1 磷蛋白磷酸酶抑制劑磷蛋白磷酸酶抑制劑-P 磷蛋白磷酸酶抑制劑磷蛋白磷酸酶抑制劑 PKA（有活性）（有活性

4、） 1.2 脂肪酸的活化脂肪酸的活化(activation)1.2.1 1.2.1 脂酰脂酰CoACoA的形成的形成RCOOH+HSCoAATPAMP+PPi脂酰CoA合成酶RCOSCoA脂酰CoAacyl-CoA脂肪酸的氧化脂肪酸的氧化2RCOO- +ATP +CoA-SHRCOS-CoA +AMP +ppi無機(jī)焦磷酸酶無機(jī)焦磷酸酶2pin生成一個(gè)高能硫脂鍵，需生成一個(gè)高能硫脂鍵，需消耗兩個(gè)高能磷酸鍵消耗兩個(gè)高能磷酸鍵， 反應(yīng)平衡常數(shù)為反應(yīng)平衡常數(shù)為1 1，由于，由于PPiPPi水解，反應(yīng)不可逆。水解，反應(yīng)不可逆。n細(xì)胞中有兩種活化脂肪酸的酶：細(xì)胞中有兩種活化脂肪酸的酶：線粒體脂酰線粒體脂酰

5、CoACoA合成酶合成酶，活化，活化410C的中短鏈脂肪酸的中短鏈脂肪酸 內(nèi)質(zhì)網(wǎng)脂酰內(nèi)質(zhì)網(wǎng)脂酰CoACoA合成酶合成酶，活化，活化12C以上的長鏈脂肪酸以上的長鏈脂肪酸脂酰脂酰CoA合成酶合成酶PIC-PIC-脂肪酸的活化脂肪酸的活化1.2.2 1.2.2 脂肪酸向線粒體的轉(zhuǎn)運(yùn)脂肪酸向線粒體的轉(zhuǎn)運(yùn)n中、短鏈脂肪酸（中、短鏈脂肪酸（4-10C）可直接進(jìn)入線粒）可直接進(jìn)入線粒體，并在線粒體內(nèi)活化生成脂酰體，并在線粒體內(nèi)活化生成脂酰CoACoA。n長鏈脂肪酸先在胞質(zhì)中生成脂酰長鏈脂肪酸先在胞質(zhì)中生成脂酰CoACoA，經(jīng)，經(jīng)肉肉堿堿轉(zhuǎn)運(yùn)至線粒體內(nèi)。轉(zhuǎn)運(yùn)至線粒體內(nèi)。脂酰脂酰-CoA-CoA穿越線粒體步驟

6、穿越線粒體步驟1. 1. 細(xì)胞溶膠中的脂酰細(xì)胞溶膠中的脂酰-CoA-CoA轉(zhuǎn)移到肉堿上，釋轉(zhuǎn)移到肉堿上，釋出出CoACoA到細(xì)胞溶膠中到細(xì)胞溶膠中2. 2. 經(jīng)傳送系統(tǒng)，脂酰經(jīng)傳送系統(tǒng)，脂酰- -肉堿被送進(jìn)線粒體基質(zhì)肉堿被送進(jìn)線粒體基質(zhì)3. 3. 脂?；D(zhuǎn)移到來自線粒體的脂酰基轉(zhuǎn)移到來自線粒體的CoACoA分子上分子上4. 4. 釋出的肉堿又回到細(xì)胞溶膠中釋出的肉堿又回到細(xì)胞溶膠中脂酰脂酰-CoA-CoA穿越線粒體穿越線粒體H3CN+CH3CH3CH2CHOHCH2COOH肉堿(L- 羥- -三甲氨基丁酸)RCOSCoA+脂酰CoAH3CN+CH3CH3CH2CHOCH2COOHC OR脂酰肉

7、堿 N+(CHN+(CH3 3) )3 3 CH CH2 2HO-CHHO-CH2 2 COO- COO-肉堿肉堿 O OR-CR-C N+(CHN+(CH3 3) )3 3 CH CH2 2-O-CH-O-CH2 2 COO- COO-酯酰肉堿酯酰肉堿CoASHCoASH O OR-C-S-R-C-S-CoACoAATPATPCoASHCoASHAMP+PPiAMP+PPi-氧化線粒體內(nèi)膜內(nèi)側(cè)內(nèi)側(cè)外側(cè)外側(cè)載載體體酯酰肉堿酯酰肉堿CoASHCoASH肉堿肉堿 O OR-C-S-R-C-S-CoACoA肉堿脂酰轉(zhuǎn)移酶肉堿脂酰轉(zhuǎn)移酶移位酶移位酶肉堿脂酰轉(zhuǎn)移酶肉堿脂酰轉(zhuǎn)移酶酯酰酯酰CoACoA進(jìn)入線

8、粒體基質(zhì)示意圖進(jìn)入線粒體基質(zhì)示意圖 O OR-C-OHR-C-OHn脂酰基進(jìn)入線粒體的速度是限速步驟脂?；M(jìn)入線粒體的速度是限速步驟，肉肉堿脂酰轉(zhuǎn)移酶堿脂酰轉(zhuǎn)移酶是限速酶是限速酶。n脂肪酸合成的第一個(gè)前體丙二酸單酰脂肪酸合成的第一個(gè)前體丙二酸單酰CoACoA的的濃度增加，可抑制肉堿脂酰轉(zhuǎn)移酶濃度增加，可抑制肉堿脂酰轉(zhuǎn)移酶。1.3 1.3 飽和脂肪酸的飽和脂肪酸的-氧化作用氧化作用1.3.1 1.3.1 -氧化作用的概念及試驗(yàn)證據(jù)氧化作用的概念及試驗(yàn)證據(jù)1.3.21.3.2 -氧化過程氧化過程1.3.3 1.3.3 -氧化過程中能量的釋放氧化過程中能量的釋放1.3.4 1.3.4 -氧化的調(diào)節(jié)氧

9、化的調(diào)節(jié)1.3.5 1.3.5 線粒體和過氧化物酶體線粒體和過氧化物酶體-氧化比較氧化比較1.3.1 -1.3.1 -氧化作用的概念氧化作用的概念n脂肪酸活化為脂酰脂肪酸活化為脂酰CoA，脂酰，脂酰CoA進(jìn)入線進(jìn)入線粒體基質(zhì)后，自脂肪酸羧基端的粒體基質(zhì)后，自脂肪酸羧基端的-碳原子碳原子上依次進(jìn)行脫氫、水化、再脫氫和硫解四上依次進(jìn)行脫氫、水化、再脫氫和硫解四步連續(xù)反應(yīng)，碳鏈逐次斷裂，每次斷下一步連續(xù)反應(yīng)，碳鏈逐次斷裂，每次斷下一個(gè)二碳單位，即乙酰個(gè)二碳單位，即乙酰CoA，該過程稱作，該過程稱作-氧化。氧化。n 1904年年F.Knoop根據(jù)根據(jù)用苯環(huán)標(biāo)記脂肪酸飼用苯環(huán)標(biāo)記脂肪酸飼喂狗的實(shí)驗(yàn)喂狗的

10、實(shí)驗(yàn)結(jié)果，推導(dǎo)出了結(jié)果，推導(dǎo)出了-氧化學(xué)說氧化學(xué)說。-氧化學(xué)說的實(shí)驗(yàn)證據(jù)氧化學(xué)說的實(shí)驗(yàn)證據(jù)-CH-CH2 2-(CH-(CH2 2) )2n+12n+1-COOH-COOH-CH-CH2 2-(CH-(CH2 2) )2n2n-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：1.3.2 1.3.2 脂肪酸的脂肪酸的- -氧化過程氧化過程1 (1 (活化活化) )脂肪酸的活化（細(xì)胞質(zhì)）脂肪酸的活化（細(xì)胞質(zhì)）2 (2 (轉(zhuǎn)運(yùn)轉(zhuǎn)運(yùn)) )脂肪酸向線粒體的轉(zhuǎn)運(yùn)脂肪酸向線粒體的轉(zhuǎn)運(yùn)3 (3 (脫

11、氫脫氫) )脂酰脂酰CoACoA脫氫生成脫氫生成-反式烯脂酰反式烯脂酰CoA CoA 4 (4 (水化水化) )2 2反式烯脂酰反式烯脂酰CoACoA水化生成水化生成L-L-羥羥 脂酰脂酰CoA CoA 5 (5 (脫氫脫氫) ) L-L-羥脂酰羥脂酰CoACoA脫氫生成脫氫生成-酮脂酮脂酰酰CoA CoA 6 (6 (硫解硫解) ) -酮脂酰酮脂酰CoACoA硫解生成乙酰硫解生成乙酰CoACoA和和脂酰脂酰CoACoA（n-2n-2）PIC-PIC-氧化的生化歷程氧化的生化歷程FAD FADH 2NAD+ NADH CoASH H2O H+ 脫氫脫氫水化水化脫氫脫氫硫解硫解脂酰脂酰CoA反式

12、反式2烯酰烯酰CoAL-羥脂酰羥脂酰CoA-酮脂酰酮脂酰CoA脂酰脂酰CoA乙酰乙酰CoA脂酰脂酰CoA脫氫酶脫氫酶L(+)-羥脂酰羥脂酰CoA脫氫酶脫氫酶 NAD+ NADH+H+ -烯酰烯酰CoA 水合酶水合酶2H2OFADFADH2 酮脂酰酮脂酰CoA 硫解酶硫解酶CoA-SH脂酰脂酰CoA合成酶合成酶肉堿轉(zhuǎn)運(yùn)載體肉堿轉(zhuǎn)運(yùn)載體ATPCoASHAMP PPiH2O呼吸鏈呼吸鏈 1.5ATP H2O 呼吸鏈呼吸鏈 2.5ATP 線線粒粒體體膜膜TCA 脂脂 肪肪 酸酸RCHRCH2 2CHCH2 2C C- -OH OH OO=OO=RCH=CHCSCoA O =RCH=CHCSCoA O

13、=O =RCH2CH2CSCoA O =O =RCHOHCH2CSCoA O =O =RCOCH2CSCoA O =O =RCSCoA+ CH3COSCoA O=O=RCH2CH2CSCoA O =O =脂肪酸脂肪酸-氧化作用小結(jié)氧化作用小結(jié)n脂肪酸脂肪酸-氧化時(shí)僅需活化一次，其代價(jià)是氧化時(shí)僅需活化一次，其代價(jià)是消耗消耗兩個(gè)高能鍵兩個(gè)高能鍵。n長鏈脂肪酸由線粒體外的脂酰長鏈脂肪酸由線粒體外的脂酰CoACoA合成酶活合成酶活化，經(jīng)肉堿運(yùn)到線粒體內(nèi)；中、短鏈脂肪化，經(jīng)肉堿運(yùn)到線粒體內(nèi)；中、短鏈脂肪酸直接進(jìn)入線粒體，由線粒體內(nèi)的脂酰酸直接進(jìn)入線粒體，由線粒體內(nèi)的脂酰CoACoA合成酶活化。合成酶活化

14、。n-氧化包括脫氫、水化、脫氫、硫解氧化包括脫氫、水化、脫氫、硫解4 4個(gè)個(gè)重復(fù)步驟。重復(fù)步驟。n-氧化的產(chǎn)物是乙酰氧化的產(chǎn)物是乙酰CoACoA，可以進(jìn)入，可以進(jìn)入TCATCA。軟脂酸軟脂酸b-氧化過程氧化過程軟脂酸軟脂酸( (棕櫚酸棕櫚酸C C1515H H3131COOH)COOH)的的- -氧化過程，氧化過程，經(jīng)歷七輪經(jīng)歷七輪-氧化作用，生成氧化作用，生成8 8分子乙酰分子乙酰CoACoA。 1.3.3 -1.3.3 -氧化過程中能量的釋放氧化過程中能量的釋放脂肪酸脂肪酸氧化是氧化是高度放高度放能過程能過程! !1.3.4 -1.3.4 -氧化的調(diào)節(jié)氧化的調(diào)節(jié)n脂?；M(jìn)入線粒體的速度是限

15、速步驟脂?；M(jìn)入線粒體的速度是限速步驟，肉堿脂酰轉(zhuǎn)肉堿脂酰轉(zhuǎn)移酶移酶是限速酶是限速酶。n長鏈脂酸生物合成的第一個(gè)前體丙二酸單酰長鏈脂酸生物合成的第一個(gè)前體丙二酸單酰CoACoA的的濃度增加，可抑制肉堿脂酰轉(zhuǎn)移酶濃度增加，可抑制肉堿脂酰轉(zhuǎn)移酶。nNADH/NADNADH/NAD+ + 比率高時(shí)，比率高時(shí)，-羥脂酰羥脂酰CoACoA脫氫酶受脫氫酶受抑制。抑制。n乙酰乙酰CoACoA濃度高時(shí)，抑制硫解酶，抑制氧化。濃度高時(shí)，抑制硫解酶，抑制氧化。( (脂酰脂酰CoACoA的去路：氧化；合成甘油三酯的去路：氧化；合成甘油三酯) )1.4.1 1.4.1 脂肪酸的脂肪酸的-氧化途徑氧化途徑n脂肪酸在一些

16、酶的催化下，在脂肪酸在一些酶的催化下，在-碳原子上發(fā)生氧碳原子上發(fā)生氧化作用，分解出一個(gè)一碳單位化作用，分解出一個(gè)一碳單位CO2，生成縮短了，生成縮短了一個(gè)碳原子的脂肪酸。這種氧化作用稱為脂肪酸一個(gè)碳原子的脂肪酸。這種氧化作用稱為脂肪酸的的-氧化作用。氧化作用。nRCH2COOHRCOOH+CO2n-氧化作用是氧化作用是1956年由年由P.K.Stumpf首先在植物種首先在植物種子和葉片中發(fā)現(xiàn)的，后來在動(dòng)物腦和肝細(xì)胞中也子和葉片中發(fā)現(xiàn)的，后來在動(dòng)物腦和肝細(xì)胞中也發(fā)現(xiàn)了脂肪酸的這種氧化作用。發(fā)現(xiàn)了脂肪酸的這種氧化作用。脂肪酸的脂肪酸的-氧化作用氧化作用游離脂肪酸在游離脂肪酸在-碳原子上發(fā)生羥碳原

17、子上發(fā)生羥化化(-OH)(-OH)或過氧化或過氧化(-OOH)(-OOH)，進(jìn)一步，進(jìn)一步氧化脫羧氧化脫羧RCHRCH2 2COOHCOOHRCH(OH)COOHRCH(OH)COOHRCOCOOHRCOCOOHRCOOHRCOOHCOCO2 2O O2 2NAD +NADH +H+NAD +NADH +H+RCH(OOH)COOHRCH(OOH)COOHCOCO2 2RCHORCHOO O2 2NAD +NADH +H+過氧化過氧化羥化羥化H H2 2O O脂肪酸的脂肪酸的-氧化作用氧化作用-氧化作用的生物學(xué)意義：氧化作用的生物學(xué)意義：n奇數(shù)碳脂肪酸的形成奇數(shù)碳脂肪酸的形成n含甲基的支鏈脂肪

18、酸的降解含甲基的支鏈脂肪酸的降解n過長的脂肪酸（如過長的脂肪酸（如C22、C24）的降解）的降解n哺乳動(dòng)物將綠色蔬菜中植烷酸降解就是通哺乳動(dòng)物將綠色蔬菜中植烷酸降解就是通過這種途徑而實(shí)現(xiàn)的過這種途徑而實(shí)現(xiàn)的n-氧化主要在腦組織內(nèi)發(fā)生，因而氧化主要在腦組織內(nèi)發(fā)生，因而-氧化氧化障礙多引起神經(jīng)癥狀障礙多引起神經(jīng)癥狀 1.4.2 1.4.2 脂肪酸的脂肪酸的 - -氧化途徑氧化途徑n脂肪酸的脂肪酸的- -氧化是指脂肪酸的末端氧化是指脂肪酸的末端( (- -端端) )甲基發(fā)生氧化，先轉(zhuǎn)變成羥甲基，繼而再氧甲基發(fā)生氧化，先轉(zhuǎn)變成羥甲基，繼而再氧化成羧基，從而形成化成羧基，從而形成,- -二羧酸的過程二羧

19、酸的過程脂肪酸的末端甲基脂肪酸的末端甲基（-端）經(jīng)氧化端）經(jīng)氧化轉(zhuǎn)變成羥基，再氧轉(zhuǎn)變成羥基，再氧化成羧基，從而形化成羧基，從而形成成，-二羧酸二羧酸CHCH3 3(CH(CH2 2)n COO)n COO- -HOHOCHCH2 2(CH(CH2 2)n COO)n COO- -OHC(CHOHC(CH2 2)n COO)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脂肪酸的脂肪酸的

20、氧化作用氧化作用Info-脂肪酸的脂肪酸的氧化作用氧化作用n-氧化涉及末端甲基的羥基化，生成一級氧化涉及末端甲基的羥基化，生成一級醇，并繼而氧化成醛，再轉(zhuǎn)化成羧酸。醇，并繼而氧化成醛，再轉(zhuǎn)化成羧酸。n動(dòng)物體內(nèi)的十二碳以下的脂肪酸常常通過動(dòng)物體內(nèi)的十二碳以下的脂肪酸常常通過- -氧化途徑進(jìn)行降解。氧化途徑進(jìn)行降解。n植物體內(nèi)植物體內(nèi)- -端具有含氧基團(tuán)（羥基、醛基端具有含氧基團(tuán)（羥基、醛基或羧基）的脂肪酸大多也是通過或羧基）的脂肪酸大多也是通過- -氧化作氧化作用生成的，這些脂肪酸常常是角質(zhì)層或細(xì)胞用生成的，這些脂肪酸常常是角質(zhì)層或細(xì)胞壁的組成成分。壁的組成成分。n一些需氧微生物能將烴或脂肪酸迅

21、速降解成一些需氧微生物能將烴或脂肪酸迅速降解成水溶性產(chǎn)物，這種降解過程首先要進(jìn)行水溶性產(chǎn)物，這種降解過程首先要進(jìn)行- -氧化作用，生成二羧基脂肪酸后再通過氧化作用，生成二羧基脂肪酸后再通過- -氧氧化作用降解，最后生成琥珀?；饔媒到?，最后生成琥珀酰CoACoA1.5 不飽和脂肪酸的氧化不飽和脂肪酸的氧化PIC-不飽和脂肪酸氧化不飽和脂肪酸不飽和脂肪酸氧化氧化不飽和脂肪酸不飽和脂肪酸氧化氧化經(jīng)歷了三輪經(jīng)歷了三輪-氧化作用后，產(chǎn)物在氧化作用后，產(chǎn)物在,位有位有一順式雙鍵，因此接下來的反應(yīng)不是脫氫，而是雙一順式雙鍵，因此接下來的反應(yīng)不是脫氫，而是雙鍵的異構(gòu)化，生成反式的鍵的異構(gòu)化，生成反式的,雙鍵

22、，然后雙鍵，然后-氧化氧化作用繼續(xù)正常進(jìn)行。因此油酸的氧化與相同碳的飽作用繼續(xù)正常進(jìn)行。因此油酸的氧化與相同碳的飽和脂肪酸（硬脂酸）相比，只是以一次雙鍵異構(gòu)化和脂肪酸（硬脂酸）相比，只是以一次雙鍵異構(gòu)化反應(yīng)取代了一次脫氫反應(yīng)，所以反應(yīng)取代了一次脫氫反應(yīng)，所以少產(chǎn)生一分子少產(chǎn)生一分子FADHFADH2 2。不僅是單不飽和脂肪酸，所有的多不飽和脂肪酸不僅是單不飽和脂肪酸，所有的多不飽和脂肪酸的前四輪的前四輪-氧化作用都與油酸相類同，都在第四輪氧化作用都與油酸相類同，都在第四輪時(shí)需要一種異構(gòu)酶的參與。時(shí)需要一種異構(gòu)酶的參與。油油酰?；牡难跹趸髯饔糜糜王；王；鵆oACoA（ 9 9 18 1

23、8：1 1） CH3(CH2)7CH=CH-CH2(CH2)6CO-CoA OHCH3(CH2)7CH2-C-CH2-CO-CoA H6CH3-CO-CoACH3(CH2)7CH2 - C = CH-CO-CoAHH 2 2- -反反- - 十二碳烯酰十二碳烯酰CoA CoA -氧化氧化, ,三次循環(huán)三次循環(huán)烯酯酰烯酯酰CoACoA異構(gòu)酶異構(gòu)酶烯酯酰烯酯酰CoACoA水化酶水化酶再開始再開始-氧化氧化CH3(CH2)7-C=C-CH2 - CO-CoA 3 3- -順順- - 十二碳烯酯酰十二碳烯酯酰CoACoA H H1.6 奇數(shù)碳鏈脂肪酸的氧化奇數(shù)碳鏈脂肪酸的氧化n一些植物和海洋生物能合成

24、奇數(shù)碳脂肪酸，一些植物和海洋生物能合成奇數(shù)碳脂肪酸，在最后一輪在最后一輪-氧化作用后，生成丙酰氧化作用后，生成丙酰CoACoAn丙酰丙酰CoACoA有兩條代謝途徑：有兩條代謝途徑：. 轉(zhuǎn)化成琥珀酰轉(zhuǎn)化成琥珀酰CoACoA，進(jìn)入，進(jìn)入TCATCA. 轉(zhuǎn)化成乙酰轉(zhuǎn)化成乙酰CoACoA，進(jìn)入，進(jìn)入TCATCAn丙酸的代謝丙酸的代謝.轉(zhuǎn)化成琥珀酰轉(zhuǎn)化成琥珀酰CoACoA，進(jìn)入，進(jìn)入TCATCAn反芻動(dòng)物體內(nèi)存在這條途徑，因此，在其反芻動(dòng)物體內(nèi)存在這條途徑，因此，在其肝臟中奇數(shù)碳脂肪酸最終能夠異生為糖。肝臟中奇數(shù)碳脂肪酸最終能夠異生為糖。n反芻動(dòng)物瘤胃中，糖異生作用十分旺盛，反芻動(dòng)物瘤胃中，糖異生作用十

25、分旺盛，碳水化合物經(jīng)細(xì)菌發(fā)酵可產(chǎn)生大量丙酸，碳水化合物經(jīng)細(xì)菌發(fā)酵可產(chǎn)生大量丙酸，進(jìn)入宿主細(xì)胞，在硫激酶作用下產(chǎn)丙酰進(jìn)入宿主細(xì)胞，在硫激酶作用下產(chǎn)丙酰CoACoA，轉(zhuǎn)化成琥珀酰轉(zhuǎn)化成琥珀酰CoACoA，參加糖異生作用。，參加糖異生作用。 PIC-丙酰CoA形成琥珀酰CoA過程. 轉(zhuǎn)化成乙酰轉(zhuǎn)化成乙酰CoACoA，進(jìn)入，進(jìn)入TCATCAn這條途徑在植物、微生物中較普遍。這條途徑在植物、微生物中較普遍。ATP、CoASH丙酸的代謝丙酸的代謝甲基丙二酸單酰甲基丙二酸單酰CoA琥珀酰琥珀酰CoA硫激酶硫激酶羧羧化化酶酶變位酶變位酶三羧酸循三羧酸循環(huán)環(huán)ATP、CO2 生物素生物素CoB121.7 1.7

26、酮體的代謝酮體的代謝 脂肪酸脂肪酸-氧化產(chǎn)物乙酰氧化產(chǎn)物乙酰CoA,CoA,在肌肉中進(jìn)入三羧在肌肉中進(jìn)入三羧酸循環(huán)氧化供能，然而在肝細(xì)胞中還有另一條去路。酸循環(huán)氧化供能，然而在肝細(xì)胞中還有另一條去路。乙酰乙酰CoACoA可在肝細(xì)胞形成酮體。酮體在肝中生成后，可在肝細(xì)胞形成酮體。酮體在肝中生成后，再運(yùn)到肝外組織中利用。再運(yùn)到肝外組織中利用。酮體酮體是脂肪酸在肝分解氧化時(shí)特有的中間代謝產(chǎn)物，是脂肪酸在肝分解氧化時(shí)特有的中間代謝產(chǎn)物，包括包括乙酰乙酸、乙酰乙酸、-羥丁酸、丙酮羥丁酸、丙酮三種三種。 酮體的代謝酮體的代謝1.7.1 酮體的生成酮體的生成1.7.2 酮體的分解和利用酮體的分解和利用1.7

27、.3 生成酮體的生理意義生成酮體的生理意義1.7.4 生成酮體的調(diào)節(jié)生成酮體的調(diào)節(jié)羥甲基戊二酸單酰羥甲基戊二酸單酰CoA（HMGCoA）硫解酶硫解酶2CH3COSCoACH3COCH2COSCoA乙酰乙酰乙酰乙酰CoAHOOCCH2-C-CH2COSCoA |CH3OH |HMGCoA裂解酶裂解酶HMGCoA合成酶合成酶CH3COSCoACoASHCH3COCH2COOHCH3CHOHCH2COOH乙酰乙酸乙酰乙酸丙酮丙酮 -羥丁羥丁酸酸脫氫酶脫氫酶CO2NADH+H+NAD+CH3COCOOH脫羧酶脫羧酶CoASH1.7.1 酮體的生成酮體的生成(肝腎線粒體肝腎線粒體)CH3COSCoAIn

28、fo-酮體的生成酮體的生成n形成酮體的目的是將肝中大量的乙酰形成酮體的目的是將肝中大量的乙酰CoACoA轉(zhuǎn)移出去，轉(zhuǎn)移出去，乙酰乙酸占乙酰乙酸占30%30%，-羥丁酸羥丁酸70%70%，少量丙酮。（丙，少量丙酮。（丙酮主要由肺呼出體外）酮主要由肺呼出體外）n肝臟線粒體中的乙酰肝臟線粒體中的乙酰CoACoA走哪一條途徑，主要取決走哪一條途徑，主要取決于草酰乙酸的可利用性。饑餓狀態(tài)下，草酰乙酸于草酰乙酸的可利用性。饑餓狀態(tài)下，草酰乙酸離開離開TCATCA，用于異生合成，用于異生合成GlcGlc。當(dāng)草酰乙酸濃度很。當(dāng)草酰乙酸濃度很低時(shí)，只有少量乙酰低時(shí)，只有少量乙酰CoACoA進(jìn)入進(jìn)入TCATCA，

29、大多數(shù)乙酰，大多數(shù)乙酰CoACoA用于合成酮體。用于合成酮體。n當(dāng)乙酰當(dāng)乙酰CoACoA不能再進(jìn)入不能再進(jìn)入TCATCA時(shí)，肝臟合成酮體送至?xí)r，肝臟合成酮體送至肝外組織利用，肝臟仍可繼續(xù)氧化脂肪酸。肝外組織利用，肝臟仍可繼續(xù)氧化脂肪酸。n肝中酮體生成的酶類很活潑，但沒有能利用酮體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)，送至全身。過線粒體并進(jìn)入血液循環(huán)，送至全身。PIC-酮體的生成酮體的生成乙酰乙酰乙酰乙酰CoA硫解酶硫解酶轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)硫硫酶酶琥珀酰琥珀酰CoACoASH -羥丁酸羥丁酸脫氫酶脫

30、氫酶乙酰乙酸乙酰乙酸NADH+H+NAD+乙酰乙酰CoA2 -羥丁羥丁酸酸琥珀酸琥珀酸1.7.2 酮體的分解酮體的分解(肝外組織肝外組織) NAD+ NADH+H+ 琥珀酰琥珀酰CoA 琥珀酸琥珀酸 CoASH+ATP PPi+AMP CoASH 琥珀酰琥珀酰CoA轉(zhuǎn)硫酶轉(zhuǎn)硫酶(心腎腦及骨骼肌線粒心腎腦及骨骼肌線粒體體)乙酰乙酰乙酰乙酰CoA硫激酶硫激酶(心腎腦線粒體心腎腦線粒體)CHCH3 3CHCHCHCH2 2COOH COOH D(D(- -) )- - - -羥羥丁丁酸酸羥羥丁丁酸酸OHOHCHCH3 3CHCHCHCH2 2COOH COOH D(D(- -) )- - - -羥羥

31、丁丁酸酸羥羥丁丁酸酸CHCH3 3CHCHCHCH2 2COOH COOH D(D(- -) )- - - -羥羥丁丁酸酸羥羥丁丁酸酸OHOHCHCH3 3CCHCCH2 2COH COH 乙乙酰酰乙乙酸酸乙乙酰酰乙乙酸酸= =OO= =OOCHCH3 3CCHCCH2 2COH COH 乙乙酰酰乙乙酸酸乙乙酰酰乙乙酸酸= =OOCHCH3 3CCHCCH2 2COH COH 乙乙酰酰乙乙酸酸乙乙酰酰乙乙酸酸CHCH3 3CCHCCH2 2COH COH 乙乙酰酰乙乙酸酸乙乙酰酰乙乙酸酸= =OO= =OO= =OO= =OOCHCH3 3CCHCCH2 2CSCoA CSCoA ( (乙乙酰

32、酰乙乙酰酰乙乙酰酰乙乙酰酰CoACoA) )= =OO= =OOCHCH3 3CCHCCH2 2CSCoA CSCoA ( (乙乙酰酰乙乙酰酰乙乙酰酰乙乙酰酰CoACoA) )= =OO= =OO= =OO= =OOCHCH3 3CSCoA CSCoA = =OO2CHCH3 3CSCoA CSCoA = =OOCHCH3 3CSCoA CSCoA = =OO= =OO2乙酰乙酰乙酰乙酰CoA硫解酶硫解酶(心腎腦及骨骼肌線粒體心腎腦及骨骼肌線粒體)酮體的利用酮體的利用n（1 1）乙酰乙酸乙酰乙酸被琥珀酰被琥珀酰CoACoA轉(zhuǎn)硫酶轉(zhuǎn)硫酶(-(-酮脂酮脂酰酰CoACoA轉(zhuǎn)移酶轉(zhuǎn)移酶) )活化成乙酰

33、乙酰活化成乙酰乙酰CoACoA。乙酰乙。乙酰乙酰酰CoACoA被硫解酶硫解，生成被硫解酶硫解，生成2 2分子乙酰分子乙酰CoACoA，進(jìn)入進(jìn)入TCATCA。n（2 2）-羥基丁酸羥基丁酸由由-羥基丁酸脫氫酶催羥基丁酸脫氫酶催化，生成乙酰乙酸，然后進(jìn)入上述途徑?；?，生成乙酰乙酸，然后進(jìn)入上述途徑。n（3 3）丙酮丙酮可在一系列酶作用下轉(zhuǎn)變成丙酮可在一系列酶作用下轉(zhuǎn)變成丙酮酸或乳酸，進(jìn)入酸或乳酸，進(jìn)入TCATCA或異生成糖?；虍惿商恰?.7.3 1.7.3 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物質(zhì)肝臟輸出能源物質(zhì)的一種形式。的一種形式。n酮體溶于水，分子小，能通過血腦

34、屏障及肌酮體溶于水，分子小，能通過血腦屏障及肌肉毛細(xì)管壁。長期饑餓時(shí)，酮體可以代替肉毛細(xì)管壁。長期饑餓時(shí)，酮體可以代替GlcGlc，成為腦及肌肉的主要能源物質(zhì)。，成為腦及肌肉的主要能源物質(zhì)。n正常情況下，血中酮體正常情況下，血中酮體0.03-0.5 mmol/L0.03-0.5 mmol/L。在饑餓、高脂低糖膳食時(shí)，酮體的生成增加，在饑餓、高脂低糖膳食時(shí)，酮體的生成增加，當(dāng)酮體生成超過肝外組織的利用能力時(shí)，引當(dāng)酮體生成超過肝外組織的利用能力時(shí)，引起血中酮體升高，導(dǎo)致酮癥酸中毒，引起酮起血中酮體升高，導(dǎo)致酮癥酸中毒，引起酮尿。尿。1.7.4 1.7.4 酮體生成的調(diào)節(jié)酮體生成的調(diào)節(jié) (1)飽食與

35、饑餓的影響（主要通過激素調(diào)節(jié)）飽食與饑餓的影響（主要通過激素調(diào)節(jié)） 飽食：飽食：胰島素增加，脂解作用抑制，脂肪胰島素增加，脂解作用抑制，脂肪動(dòng)員減少，進(jìn)入肝中脂肪酸減少，酮體生動(dòng)員減少，進(jìn)入肝中脂肪酸減少，酮體生成減少成減少饑餓：饑餓：胰高血糖素增加，脂肪動(dòng)員加強(qiáng)，胰高血糖素增加，脂肪動(dòng)員加強(qiáng)，血中游離脂酸濃度升高，利于血中游離脂酸濃度升高，利于-氧化及酮氧化及酮體的生成體的生成(2)肝細(xì)胞糖原含量及代謝的影響肝細(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；是在胞液中酯化，合成甘油三酯及磷脂；一條是進(jìn)入線

36、粒體進(jìn)行一條是進(jìn)入線粒體進(jìn)行-氧化，生成乙酰氧化，生成乙酰CoA及酮體。及酮體。肝細(xì)胞糖原含量豐富時(shí)，脂酸合成甘油三酯肝細(xì)胞糖原含量豐富時(shí)，脂酸合成甘油三酯及磷脂。及磷脂。肝細(xì)胞糖供給不足時(shí)肝細(xì)胞糖供給不足時(shí)，脂酸主要進(jìn)入線粒體，脂酸主要進(jìn)入線粒體，進(jìn)入進(jìn)入-氧化，氧化，酮體生成增多酮體生成增多。(3)(3)丙二酸單酰丙二酸單酰CoACoA抑制脂酰抑制脂酰CoACoA進(jìn)入線粒體進(jìn)入線粒體丙二酸單酰丙二酸單酰CoACoA競爭性抑制肉堿脂酰轉(zhuǎn)移酶競爭性抑制肉堿脂酰轉(zhuǎn)移酶，從而阻止脂酰從而阻止脂酰CoACoA進(jìn)入線粒體內(nèi)進(jìn)行進(jìn)入線粒體內(nèi)進(jìn)行氧化，氧化，酮體生產(chǎn)減少酮體生產(chǎn)減少。名詞解釋名詞解釋n脂肪

37、酸的脂肪酸的-氧化氧化n酮體酮體2 脂肪的生物合成脂肪的生物合成2.1 脂肪酸的生物合成脂肪酸的生物合成2.2 磷酸甘油的生物合成磷酸甘油的生物合成2.3 三酰甘油的生物合成三酰甘油的生物合成2.4 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2.1 脂肪酸的生物合成脂肪酸的生物合成n所有生物都可用糖合成脂肪酸，方式有兩種所有生物都可用糖合成脂肪酸，方式有兩種: :I. 16I. 16碳以下碳以下從頭合成從頭合成( (胞液中胞液中) )II.16II.16碳以上碳以上延長途徑延長途徑( (線粒體線粒體/ /微粒體中微粒體中) )n高等動(dòng)物的脂類合成在肝臟、脂肪細(xì)胞、乳腺高等動(dòng)物的脂類合

38、成在肝臟、脂肪細(xì)胞、乳腺中占優(yōu)勢中占優(yōu)勢NADPH的來源的來源 磷酸戊糖途徑（主要來源）磷酸戊糖途徑（主要來源） 胞液中胞液中異檸檬酸脫氫酶異檸檬酸脫氫酶及及蘋果酸酶蘋果酸酶催化的反應(yīng)催化的反應(yīng) 乙酰乙酰CoA、ATP、HCO3、NADPH、Mn2+ 合成原料：合成原料：乙酰乙酰CoA的主要來源的主要來源乙酰乙酰CoA 氨基酸氨基酸 Glc（主要）（主要） 2.1 脂肪酸的生物合成脂肪酸的生物合成2.1.1 2.1.1 軟脂酸的從頭合成軟脂酸的從頭合成2.1.2 2.1.2 脂肪酸碳鏈的延長脂肪酸碳鏈的延長2.1.3 2.1.3 不飽和脂肪酸的合成不飽和脂肪酸的合成2.1.1 軟脂酸的從頭合成

39、軟脂酸的從頭合成( (胞液中胞液中) )n乙酰乙酰CoACoA的轉(zhuǎn)運(yùn)的轉(zhuǎn)運(yùn)n丙二酸單酰丙二酸單酰CoACoA的合成的合成n脂肪酸合成酶復(fù)合體系脂肪酸合成酶復(fù)合體系n脂肪酸的合成步驟脂肪酸的合成步驟n脂肪酸合成的調(diào)節(jié)脂肪酸合成的調(diào)節(jié)n合成與氧化的比較合成與氧化的比較乙酰乙酰-CoA-CoA的轉(zhuǎn)運(yùn)的轉(zhuǎn)運(yùn)乙酰乙酰-CoA在線粒體在線粒體中產(chǎn)生中產(chǎn)生通過通過檸檬酸檸檬酸將將乙酰乙酰-CoA運(yùn)運(yùn)出線粒體出線粒體在胞漿中在胞漿中合成脂肪酸合成脂肪酸三羧酸轉(zhuǎn)運(yùn)體系三羧酸轉(zhuǎn)運(yùn)體系三羧酸三羧酸/ /檸檬酸檸檬酸/ /檸檬酸檸檬酸- -丙酮酸轉(zhuǎn)運(yùn)體系丙酮酸轉(zhuǎn)運(yùn)體系乙酰CoA草酰乙酸檸檬酸乙酰CoA草酰乙酸NADH

40、 + H+NAD+蘋果酸脫氫酶蘋果酸NADP+NADPH + H+丙酮酸蘋果酸酶CO2蘋果酸檸檬酸ATP檸檬酸裂解酶丙酮酸內(nèi)膜胞液線粒體PIC-TCA轉(zhuǎn)運(yùn)體系丙二酸單酰丙二酸單酰CoA的合成（胞漿中）的合成（胞漿中） CH3COSCoA+ HCO3- + ATP 乙酰乙酰CoA羧化酶羧化酶Mn2+、生物素、生物素HOOC-CH2COSCoA + ADP + PiHCO3-+ATPADP+Pi酶酶-生物素生物素酶酶-生物素生物素-CO2丙二酸單酰丙二酸單酰CoA乙酰乙酰CoA機(jī)理：機(jī)理：活性羧基活性羧基限速酶限速酶PIC-丙二酸單酰丙二酸單酰CoA的合成的合成乙酰乙酰CoACoA羧化酶（輔酶是生

41、物素）羧化酶（輔酶是生物素）n別構(gòu)酶，也是脂肪酸合成的別構(gòu)酶，也是脂肪酸合成的限速酶限速酶n檸檬酸可激活此酶檸檬酸可激活此酶n脂肪酸可抑制此酶脂肪酸可抑制此酶 脂肪酸合成脂肪酸合成從乙酰從乙酰CoA及丙二酰及丙二酰CoA合成長鏈脂酸，合成長鏈脂酸，是一個(gè)重復(fù)加成過程，每次延長是一個(gè)重復(fù)加成過程，每次延長2個(gè)碳原子。個(gè)碳原子。脂肪酸合成的脂肪酸合成的“中間演員中間演員”：三碳中間產(chǎn)物丙二酸單酰三碳中間產(chǎn)物丙二酸單酰乙酰乙酰CoA羧化酶羧化酶脂肪酸合成酶系脂肪酸合成酶系脂肪酸合成酶復(fù)合體系脂肪酸合成酶復(fù)合體系n在高等動(dòng)物，脂肪酸合成酶系是一個(gè)多功在高等動(dòng)物，脂肪酸合成酶系是一個(gè)多功能酶的二聚體。每

42、個(gè)亞基含有一個(gè)脂?；苊傅亩垠w。每個(gè)亞基含有一個(gè)脂酰基載體蛋白（載體蛋白（ACP）的核心和七種酶的活性）的核心和七種酶的活性部位。部位。 中文名稱中文名稱英文名稱英文名稱縮寫縮寫脂?；d體蛋白脂?；d體蛋白Acyl carrier protein ACP乙酰乙酰CoA-ACP乙酰轉(zhuǎn)移酶乙酰轉(zhuǎn)移酶Acetyl-CoAACP transacetylaseAT丙二酸單酰丙二酸單酰CoA-ACP轉(zhuǎn)移酶轉(zhuǎn)移酶Malonyl-CoAACP transferaseMT-酮脂酰酮脂酰-ACP合酶合酶-KetoacylACP synthaseKS-酮脂酰酮脂酰-ACP還原酶還原酶- KetoacylACP r

43、eductaseKR-羥脂酰羥脂酰-ACP脫水酶脫水酶-HydroxyacylACP dehydrataseHD烯脂酰烯脂酰-ACP還原酶還原酶EnoylACP reductaseER軟脂酰軟脂酰-ACP硫酯酶硫酯酶PalmitoylACP thioesteraseTE脂肪酸合成酶系脂肪酸合成酶系脂?；d體蛋白脂?；d體蛋白(ACP)，其輔基是其輔基是4 -磷酸泛酸巰基磷酸泛酸巰基乙胺，是脂?；d體。乙胺，是脂?；d體。在脂肪酸合成中，脂?；谥舅岷铣芍?，脂?；ㄟ^與通過與磷酸泛酸巰基乙胺磷酸泛酸巰基乙胺上的上的SH基酯化而相連?；セ噙B。脂酰基載體蛋白脂?；d體蛋白(ACP)(ACP)

44、的的輔基結(jié)構(gòu)輔基結(jié)構(gòu)o oCHCH2 2-Ser-Ser-ACPACPHSHS輔基：磷酸輔基：磷酸泛酸巰基乙胺泛酸巰基乙胺CoACoA分子中也有分子中也有4-4-磷酸磷酸泛酸巰基乙胺泛酸巰基乙胺A AHSHS 磷酸磷酸泛酸巰基乙胺泛酸巰基乙胺脂肪酸合成酶系結(jié)構(gòu)模式脂肪酸合成酶系結(jié)構(gòu)模式中央巰基中央巰基SHSH外圍巰基外圍巰基SHSHACPACP乙酰乙酰CoA:ACPCoA:ACP轉(zhuǎn)移酶轉(zhuǎn)移酶 丙二酸單酰丙二酸單酰CoA:ACPCoA:ACP轉(zhuǎn)移酶轉(zhuǎn)移酶-酮脂酰酮脂酰-ACP-ACP合酶合酶 -酮脂酰酮脂酰-ACP-ACP還原酶還原酶 -羥脂酰羥脂酰-ACP-ACP脫水酶脫水酶 烯脂酰烯脂酰-A

45、CP-ACP還原酶還原酶 脂肪酸合成過脂肪酸合成過程中的中間產(chǎn)程中的中間產(chǎn)物，以共價(jià)鍵物，以共價(jià)鍵與與ACPACP輔基上的輔基上的-SH-SH基相連，基相連，ACPACP輔基就象一輔基就象一個(gè)搖臂，攜帶個(gè)搖臂，攜帶脂肪酸合成的脂肪酸合成的中間物由一個(gè)中間物由一個(gè)酶轉(zhuǎn)到另一個(gè)酶轉(zhuǎn)到另一個(gè)酶的活性位置酶的活性位置上上脂肪酸的合成步驟脂肪酸的合成步驟（動(dòng)物細(xì)胞）1.1.啟動(dòng)：乙酰啟動(dòng)：乙酰-CoA-CoA合酶：合酶：ACPACP轉(zhuǎn)酰酶轉(zhuǎn)酰酶2.2.裝載：丙二酸單酰裝載：丙二酸單酰-CoA-CoA：ACPACP轉(zhuǎn)酰酶轉(zhuǎn)酰酶3.3.縮合：縮合：- -酮酰酮酰-ACP-ACP合成酶合成酶4.4.還原：還原

46、：- -酮酰酮酰-ACP-ACP還原酶還原酶5.5.脫水：脫水：- -羥酰羥酰-ACP-ACP脫水酶脫水酶6.6.還原：烯酰還原：烯酰-ACP-ACP還原酶還原酶7.7.釋放：軟脂酰釋放：軟脂酰-ACP-ACP硫脂酶硫脂酶1.啟動(dòng)n乙?；B到乙?；B到-酮脂酰酮脂酰ACP合成酶上合成酶上 脂肪酸的合成步驟脂肪酸的合成步驟脂肪酸合酶的作用方式脂肪酸合酶的作用方式2.裝載裝載n生成丙二酸單酰生成丙二酸單酰-S-ACP n此時(shí)一個(gè)丙二酸單?；c此時(shí)一個(gè)丙二酸單?；cACP相連相連,另一個(gè)脂?；硪粋€(gè)脂?；?乙酰基乙?；?與與-酮脂酰酮脂酰-ACP合成酶相連合成酶相連 脂肪酸的合成步驟n同位素實(shí)驗(yàn)證明

47、，釋放的同位素實(shí)驗(yàn)證明，釋放的CO2來自形成丙二酸單來自形成丙二酸單酰酰CoA時(shí)所羧化的時(shí)所羧化的HCO3 ，羧化上的，羧化上的C并未摻入并未摻入脂肪酸，脂肪酸，HCO3 在脂酸合成中只起催化作用。在脂酸合成中只起催化作用。 脂肪酸的合成步驟3.縮合縮合n形成的是形成的是D型型羥丁酰羥丁酰-S-ACP，而脂肪分解氧化，而脂肪分解氧化時(shí)形成的是時(shí)形成的是L型。型。 脂肪酸的合成步驟4.還原還原5.脫水脫水脂肪酸的合成步驟脂肪酸的合成步驟6.還原還原7.釋放（動(dòng)物）釋放（動(dòng)物）軟脂酰軟脂酰-ACP + H2O 軟脂酸軟脂酸 + HS-ACP軟脂酰軟脂酰-ACP硫酯酶硫酯酶脂肪酸的合成步驟脂肪酸生物

48、合成的反應(yīng)歷程-烯丁酰烯丁酰ACPACPCH3COCH2C0-SACP 丁酰丁酰ACPACPCH3CH(OH) CH2C0-SACP CH3CH= CH2C0-SACP CH3CH2CH2C0-SACP -酮丁酰酮丁酰ACPACP-羥丁酰羥丁酰ACPACPCH3COCoACH3COACPHOOCCH3COACPHOOCCH3COCoACH3COCoACO2 + ACPC2C2C2C2C2C2NADPH+H+NAD P+NADP+NADPH+H+H H2 2O O CH3(CH2)14C0-SACP+CO2ACP軟軟脂脂酸酸合合成成的的反反應(yīng)應(yīng)流流程程CH3CO-SHOOCCH2CO-SCH3C

49、HCH2CO-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縮合丁酰丁酰-ACP-ACP CHCH3 3 CH2CH2C-SACP O CH3COCH2C-SACP SACP -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

50、丁酰酮丁酰ACPACP還原酶還原酶 NAD P+NADPHCoASHCoASH O O O OHO-C-CHHO-C-CH2 2C-S-ACPC-S-ACP 丙二酸單酰丙二酸單酰-ACP-ACP| OH O OH OCHCH3 3-CH-CH-CH-CH2 2-C-S-ACP-C-S-ACP-羥丁酰羥丁酰-ACP-ACP| O OCHCH3 3CH CH-C-S-ACPCH CH-C-S-ACP=,-,-烯丁酰烯丁酰ACPACP|H H2 2O O -烯丁酰烯丁酰ACPACP還原酶還原酶NADP+NADPH縮合酶縮合酶循環(huán)反應(yīng)：循環(huán)反應(yīng)：縮合縮合還原還原脫水脫水還原還原奇數(shù)碳原子的飽和脂肪酸也

51、由相應(yīng)途徑合成，只奇數(shù)碳原子的飽和脂肪酸也由相應(yīng)途徑合成，只是起始物為丙二酸單酰是起始物為丙二酸單酰-S-ACP-S-ACP，而非乙酰，而非乙酰-S-ACP-S-ACP，逐加的二碳單位也來自丙二酸單酰，逐加的二碳單位也來自丙二酸單酰-S-ACP-S-ACP。多數(shù)生物的脂肪酸合成步驟僅限于形成軟脂酸多數(shù)生物的脂肪酸合成步驟僅限于形成軟脂酸(16C)(16C)。經(jīng)過。經(jīng)過7 7次循環(huán)后，合成的軟脂酰次循環(huán)后，合成的軟脂酰-S-ACP-S-ACP經(jīng)經(jīng)硫脂酶催化生成游離的軟脂酸；或由硫脂酶催化生成游離的軟脂酸；或由ACPACP轉(zhuǎn)到轉(zhuǎn)到CoACoA上生成軟脂酰上生成軟脂酰CoACoA；或直接形成磷脂酸。

52、；或直接形成磷脂酸。對鏈長有專一性的酶是對鏈長有專一性的酶是-酮脂酰酮脂酰ACPACP合成酶，它合成酶，它不能接受不能接受16C16C?；?。酰基。 注意點(diǎn)注意點(diǎn) CH3COSCoA +7 HOOCH2COSCoA + 14NADPH+14H+CH3(CH2)14COOH + 7 CO2 + 6H2O +8HSCoA + 14NADP+ 軟脂酸合成結(jié)算軟脂酸合成結(jié)算 經(jīng)歷經(jīng)歷7輪縮合輪縮合-還原還原-脫水脫水-還原：還原：n合成合成7個(gè)丙二酸單酰個(gè)丙二酸單酰CoA：7乙酰乙酰-CoA+ 7CO2 + 7ATP 7丙二酸單酰丙二酸單酰-CoA + 7ADP+ 7Pin總反應(yīng)式：總反應(yīng)式：14NAD

53、P7Pi7ADPO6H8CoA軟脂酸 14H14NADPH7ATPCoA乙酰82軟脂酸分解與合成代謝的區(qū)別軟脂酸分解與合成代謝的區(qū)別 合成（從乙酰合成（從乙酰CoA開始）開始）氧化（生成乙酰氧化（生成乙酰CoA）細(xì)胞中部位細(xì)胞中部位細(xì)胞質(zhì)細(xì)胞質(zhì)線粒體線粒體使用酶系使用酶系7種酶，多酶復(fù)合體種酶，多酶復(fù)合體4種酶分散存在種酶分散存在?；d體?；d體ACPCoA二碳片段二碳片段丙二酸單酰丙二酸單酰CoA乙酰乙酰CoA 電子供體電子供體/受體受體NADPHFAD、NAD+-羥脂?；u脂酰基 構(gòu)型構(gòu)型D型型L型型對對HCO3及及檸檬酸的要求檸檬酸的要求要求要求不要求不要求能量變化能量變化消耗消耗7個(gè)個(gè)

54、ATP及及14個(gè)個(gè)NADPH， 共共42ATP。產(chǎn)生（產(chǎn)生（7FADH2+7NADH-2ATP）共）共26ATP產(chǎn)物產(chǎn)物只合成只合成16碳酸以內(nèi)的脂酸，碳酸以內(nèi)的脂酸，延長需由別的酶完成。延長需由別的酶完成。16碳酸可徹底降解碳酸可徹底降解18碳酸可徹底降解碳酸可徹底降解軟脂酸分解與合成代謝的區(qū)別軟脂酸分解與合成代謝的區(qū)別2 21. 代謝物的調(diào)節(jié)作用代謝物的調(diào)節(jié)作用 乙酰乙酰CoA羧化酶的別構(gòu)調(diào)節(jié)物羧化酶的別構(gòu)調(diào)節(jié)物抑制劑：軟脂酰抑制劑：軟脂酰CoA及其他長鏈脂酰及其他長鏈脂酰CoA 激活劑：檸檬酸、異檸檬酸激活劑：檸檬酸、異檸檬酸進(jìn)食糖類而糖代謝加強(qiáng)，進(jìn)食糖類而糖代謝加強(qiáng)，NADPH及乙酰及

55、乙酰CoA供應(yīng)增多，有利于脂酸的合成。供應(yīng)增多，有利于脂酸的合成。 大量進(jìn)食糖類也能增強(qiáng)各種合成脂肪有關(guān)大量進(jìn)食糖類也能增強(qiáng)各種合成脂肪有關(guān)的酶活性從而使脂肪合成增加。的酶活性從而使脂肪合成增加。 脂酸合成的調(diào)節(jié)脂酸合成的調(diào)節(jié)2. 激素調(diào)節(jié)激素調(diào)節(jié) + 脂酸合成脂酸合成 胰島素胰島素 胰高血糖素胰高血糖素 腎上腺素腎上腺素 生長素生長素脂酸合成脂酸合成 TG合成合成 乙酰乙酰CoA羧化酶的共價(jià)調(diào)節(jié)羧化酶的共價(jià)調(diào)節(jié) 胰高血糖素胰高血糖素：激活：激活PKA，使之，使之磷酸化而失活磷酸化而失活胰島素：胰島素：通過磷蛋白磷酸酶，使之通過磷蛋白磷酸酶，使之去磷酸化去磷酸化而復(fù)活而復(fù)活 脂肪酸合成的調(diào)節(jié)脂

56、肪酸合成的調(diào)節(jié)n（1 1）酶濃度調(diào)節(jié)）酶濃度調(diào)節(jié)乙酰乙酰CoACoA羧化酶羧化酶脂肪酸合成酶系脂肪酸合成酶系蘋果酸酶蘋果酸酶n饑餓時(shí)，這幾種酶濃度降低饑餓時(shí)，這幾種酶濃度降低3-53-5倍，進(jìn)食后，倍，進(jìn)食后，酶濃度升高。喂食高糖低脂膳食，這幾種酶酶濃度升高。喂食高糖低脂膳食，這幾種酶濃度升高，脂肪合成加快。濃度升高，脂肪合成加快。脂肪酸合成的調(diào)節(jié)脂肪酸合成的調(diào)節(jié)續(xù)續(xù)n（2 2）酶活性的調(diào)節(jié)）酶活性的調(diào)節(jié)乙酰乙酰CoACoA羧化酶是限速酶羧化酶是限速酶n別構(gòu)調(diào)節(jié)：檸檬酸激活、軟脂酰別構(gòu)調(diào)節(jié)：檸檬酸激活、軟脂酰CoACoA抑制抑制n共價(jià)調(diào)節(jié)：磷酸化會(huì)失活、脫磷酸化會(huì)復(fù)活共價(jià)調(diào)節(jié)：磷酸化會(huì)失活、脫

57、磷酸化會(huì)復(fù)活胰高血糖素可使此酶磷酸化失活，胰島素可胰高血糖素可使此酶磷酸化失活，胰島素可使此酶脫磷酸化而恢復(fù)活性。使此酶脫磷酸化而恢復(fù)活性。脂肪酸合成的調(diào)節(jié)脂肪酸合成的調(diào)節(jié)1. 1. 代謝物的影響代謝物的影響進(jìn)食糖進(jìn)食糖糖代謝糖代謝NADPH+乙酰乙酰CoA+ATP合成脂肪有關(guān)合成脂肪有關(guān)的酶的活性的酶的活性異檸檬酸異檸檬酸 脫氫酶脫氫酶()、異檸檬酸異檸檬酸(+)乙酰乙酰CoA 羧化酶羧化酶檸檬酸裂解檸檬酸裂解脂肪酸合成脂肪酸合成透出線粒體透出線粒體檸檬酸檸檬酸乙酰乙酰CoA脂肪酸合成的調(diào)節(jié)脂肪酸合成的調(diào)節(jié)pt2pt2饑餓、糖供應(yīng)不足饑餓、糖供應(yīng)不足脂肪動(dòng)員脂肪動(dòng)員（一）（一）脂酰脂酰CoA

58、CoA 乙酰乙酰CoACoA羧化酶活性羧化酶活性( (胞液胞液) )（一）（一）檸檬酸合酶檸檬酸合酶（線粒體）（線粒體） 透出線粒透出線粒的檸檬酸的檸檬酸乙酰乙酰CoACoA羧化酶羧化酶激活作用激活作用生成乙酰生成乙酰CoACoA脂肪酸的合成脂肪酸的合成脂肪酸合成的調(diào)節(jié)脂肪酸合成的調(diào)節(jié)乙酰乙酰CoA檸檬酸檸檬酸丙二酸單酰丙二酸單酰CoA軟脂酰軟脂酰CoA胰島素胰島素（+）（+）（+）丙酮酸丙酮酸丙酮酸脫氫酶丙酮酸脫氫酶（一）（一）AMP（一）（一）胰高血糖素胰高血糖素（一）（一）腎上腺素腎上腺素檸檬酸檸檬酸裂解酶裂解酶乙酰乙酰 CoA羧化酶羧化酶（+）胰島素胰島素（一）（一）2. 2. 激素的

59、調(diào)節(jié)激素的調(diào)節(jié)脂肪酸合成的調(diào)節(jié)脂肪酸合成的調(diào)節(jié)2.1.2 脂肪酸碳鏈的延長脂肪酸碳鏈的延長n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n線粒體脂肪酸延長酶系線粒體脂肪酸延長酶系1. 內(nèi)質(zhì)網(wǎng)脂酸碳鏈延長酶系（哺乳動(dòng)物）內(nèi)質(zhì)網(wǎng)脂酸碳鏈延長酶系（哺乳動(dòng)物） 延長飽和或不飽和長鏈脂肪酸延長飽和或不飽和長鏈脂肪酸以以丙二酸單酰丙二酸單酰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、再加氫供氫經(jīng)縮合、加氫、脫水、再加氫等一輪反應(yīng)增加等一輪反應(yīng)增加2個(gè)碳原子。個(gè)碳原子。合成過程合成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

60、至上進(jìn)行反應(yīng)，可延長至24碳，以碳，以18碳硬碳硬脂酸為最多。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 延長中短鏈延長中短鏈(4-16C)飽和或不飽和脂肪酸飽和或不飽和脂肪酸 以以乙酰乙酰CoA為二碳單位供體，由為二碳單位供體，由 NADPH+H+ 供氫，過程與供氫，過程與-氧化的逆反應(yīng)氧化的逆反應(yīng)基本相似，需基本相似，需-烯酰還原酶，一輪反應(yīng)增加烯酰還原酶，一輪反應(yīng)增加2個(gè)碳原子，可延個(gè)碳原子，可延長至長至26碳，以硬脂酸最多。碳，以硬脂酸最多。脂肪酸碳鏈延長的不同方式脂肪酸碳鏈延長的不同方式脂肪酸碳鏈延長的不同方式脂肪酸碳鏈延長的不同方式細(xì)胞內(nèi)進(jìn)細(xì)胞內(nèi)進(jìn)行部位行部位動(dòng)