脂類的代謝知識(shí)二

1、脂類的代謝知識(shí)二第九章 脂類代謝（Metabolism of Lipids） 主 要 內(nèi) 容脂類在體內(nèi)的消化和吸收脂類在體內(nèi)貯存和運(yùn)輸脂肪的分解代謝脂肪的合成代謝類脂的代謝脂類代謝調(diào)節(jié)與脂類代謝紊亂脂肪（甘油三酯，TG）脂類類脂磷酸甘油酯（PL）鞘磷脂腦苷脂神經(jīng)節(jié)苷脂磷脂糖脂膽固醇（Ch）及其酯（ChE）網(wǎng)膜乳化 膽汁酸鹽 相應(yīng)消化酶 產(chǎn) 物 食物中的脂類 微團(tuán)(micelles)第一節(jié) 脂類在體內(nèi)的消化和吸收甘油三酯 磷脂 膽固醇酯 第二節(jié) 脂類在體內(nèi)的貯存和運(yùn)輸一、脂類的體內(nèi)貯存和動(dòng)員1. 脂肪的貯存2. 脂肪動(dòng)員 貯存于脂肪細(xì)胞中的甘油三酯在激素敏感脂肪酶（hormone sensiti

2、ve triglyceride lipase, HSL）的催化下水解并釋放出脂肪酸，供給全身各組織細(xì)胞攝取利用的過程稱為脂肪動(dòng)員。 ATPcAMP 脂解激素-受體AC +HSLa(無活性) HSLb(有活性)PKA +甘油三酯（TG） 甘油二酯 （DG） FFA 甘油一酯（MG） FFA 甘油二酯脂肪酶甘油一酯脂肪酶甘 油 FFA 脂肪動(dòng)員的基本過程二、血漿脂蛋白和脂類的運(yùn)輸（一）血脂與血漿脂蛋白 血漿中的脂類統(tǒng)稱為血脂，包括甘油三酯、磷脂、膽固醇和膽固醇酯及游離脂肪酸等。血脂的主要來源： 食物中吸收、脂庫(kù)動(dòng)員、體內(nèi)合成、由糖或某些氨基酸轉(zhuǎn)變血脂的去路：氧化分解、進(jìn)入脂庫(kù)儲(chǔ)存、構(gòu)成細(xì)胞膜、轉(zhuǎn)變

3、為其它物質(zhì)。 脂蛋白是脂類在血漿中的存在形式，也是脂類在血漿中的運(yùn)輸形式。（二）血漿脂蛋白的分離方法 血漿脂蛋白通常用超速離心法和電泳法。血漿脂蛋白通常用超離心法和電泳法可分為四類乳糜微粒(chylomicrons, CM)極低密度脂蛋白(very low density lipoprotein, VLDL, 前-脂蛋白)低密度脂蛋白(low density lipoprotein, LDL， -脂蛋白)高密度脂蛋白（high density lipoprotein, HDL，-脂蛋白)第三節(jié) 脂肪的分解代謝一、脂肪的分解代謝甘油三酯 甘油+脂肪酸 脂肪酶CH2OH HCOHCH2OHCH2O

4、HR2-C-O-CHCH2OHO=-H2OR1COOH甘油二酯脂肪酶H2OR2COOH甘油一酯脂肪酶-CH2-O -C-R1R2-C-O-CHCH2-O -C-R3O=O=O= H2OR3COOH甘油三酯脂肪酶O=O=-CH2-O -C-R1R2-C-O-CHCH2OH限速酶二、甘油的氧化分解脂肪動(dòng)員生成的甘油，主要經(jīng)血循環(huán)轉(zhuǎn)運(yùn)至肝臟進(jìn)行代謝。三、脂肪酸的氧化分解（一）飽和偶數(shù)碳原子脂肪酸的氧化分解脂肪酸的活化穿膜脂肪酸的-氧化R1CH2CH2CH2CH2 CH2COOH1. 脂肪酸的活化脂酰CoA的生成 部位：線粒體外膜或內(nèi)質(zhì)網(wǎng)2. 穿膜（脂酰CoA進(jìn)入線粒體） 此過程必須要由肉堿（肉毒堿）

5、攜帶，借助于兩種肉堿脂肪酰轉(zhuǎn)移酶（酶和酶）催化的移換反應(yīng)才能完成。其中肉堿脂肪酰轉(zhuǎn)移酶是脂肪酸-氧化的關(guān)鍵酶。 肉毒堿 (3-羥基-4-三甲氨基丁酸)HOOC-CH2-CH-CH2-N+-CH3 OHCH3CH3脂酰CoA進(jìn)入線粒體的過程 胞液 外膜 內(nèi)膜 基質(zhì) *脂酰轉(zhuǎn)移酶RCOSCoA HSCoA 肉堿RCO-肉堿 轉(zhuǎn)位酶RCO-肉堿 脂酰轉(zhuǎn)移酶RCOSCoA 肉堿HSCoA 3. 脂肪酸的氧化-氧化過程由四個(gè)連續(xù)的酶促反應(yīng)組成： 脫氫； 水合； 再脫氫； 硫解。氧化循環(huán)的反應(yīng)過程脫氫脂酰CoA脫氫酶 R-CH2-CH2-CH2-COSCoAFAD FADH2R-CH2-CH=CH-COS

6、CoA硫解硫解酶 -2CCH3-COSCoAHSCoA水合水合酶 H2OR-CH2-CH(OH)-CH2-COSCoA再脫氫L-羥脂酰CoA脫氫酶R-CH2-CO-CH2-COSCoANADH + H+ NAD+脂肪酸氧化的特點(diǎn) 氧化過程在線粒體基質(zhì)內(nèi)進(jìn)行； 氧化為一循環(huán)反應(yīng)過程，由脂肪酸氧化酶系催化，反應(yīng)不可逆； 需要FAD，NAD + ，CoA為輔助因子； 每循環(huán)一次，生成一分子FADH2，一分子NADH，一分子乙酰CoA，一分子減少兩個(gè)碳原子的脂酰CoA。肉堿脂肪酰轉(zhuǎn)移酶是脂肪酸-氧化的關(guān)鍵酶。肉堿轉(zhuǎn)運(yùn)載體線粒體膜脂酰CoA脫氫酶L(+)-羥脂酰CoA脫氫酶 NAD+ NADH+H+ 反

7、2-烯酰CoA 水合酶H2OFADFADH2 酮脂酰CoA 硫解酶CoA-SH脂酰CoA合成酶ATPCoASHAMP PPiH2O呼吸鏈 2ATP H2O 呼吸鏈 3ATP TAC 脂肪酸氧化分解時(shí)的能量釋放1分子FADH2可生成2分子ATP，1分子NADH可生成3分子ATP，故一次-氧化循環(huán)可生成5分子ATP。1分子乙酰CoA經(jīng)徹底氧化分解可生成12分子ATP。以16C的軟脂酸為例來計(jì)算，則生成ATP的數(shù)目為：7次-氧化分解產(chǎn)生57=35分子ATP；8分子乙酰CoA可得128=96分子ATP；共可得131分子ATP，減去活化時(shí)消耗的兩分子ATP，故軟脂酸徹底氧化分解可凈生成129分子ATP。

8、對(duì)于任一偶數(shù)碳原子的長(zhǎng)鏈脂肪酸，其凈生成的ATP數(shù)目可按下式計(jì)算： 不飽和脂酸 氧化 順3 -烯酰CoA順2-烯酰CoA （四）不飽和脂肪酸的氧化 反2-烯酰CoA 3順-2反烯酰CoA 異構(gòu)酶 氧化 L(+)-羥脂酰CoA D(-)-羥脂酰CoA D(-)-羥脂酰CoA 表構(gòu)酶H2O （五）奇數(shù)碳脂肪酸的氧化L-甲基丙二酸單酰CoA 消旋酶 變位酶 5-脫氧腺苷鈷胺素 琥珀酰CoA 奇數(shù)碳脂肪酸CH3CH2COCoA -氧化 丙酰CoA羧化酶（生物素）ADP+PiD-甲基丙二酸單酰CoA ATP+CO2經(jīng)三羧酸循環(huán)途徑丙酮酸羧化支路糖有氧氧化途徑徹底氧化分解四、酮體的生成和利用 脂肪酸在肝臟

9、中氧化分解所生成的乙酰乙酸、-羥丁酸和丙酮三種中間代謝產(chǎn)物，統(tǒng)稱為酮體。CHCH3CHCOOH OH2D(-)-羥丁酸酮體酮體的分子結(jié)構(gòu)酮體主要在肝細(xì)胞線粒體中生成。酮體生成的原料為乙酰CoA。（一）酮體的生成 (1) 兩分子乙酰CoA在乙酰乙酰CoA硫解酶(thiolase)的催化下，縮合生成一分子乙酰乙酰CoA。乙酰乙酰CoA硫解酶2(乙酰CoA)酮體生成的反應(yīng)過程 (2) 乙酰乙酰CoA再與1分子乙酰CoA縮合，生成HMG-CoA。HMG-CoA合酶是酮體生成的關(guān)鍵酶。 HMG-CoA合酶*CoASH 限速酶 (3) HMG-CoA裂解生成1分子乙酰乙酸和1分子乙酰CoA。HMG-CoA

10、裂解酶 (4)乙酰乙酸在-羥丁酸脫氫酶的催化下，加氫還原為-羥丁酸。-羥丁酸脫氫酶 NAD+ NADH+H+ (5) 乙酰乙酸自發(fā)脫羧或由酶催化脫羧生成丙酮。CO2（二）酮體的利用利用酮體的酶有兩種，即琥珀酰CoA轉(zhuǎn)硫酶（主要存在于心、腎、腦和骨骼肌細(xì)胞的線粒體中）乙酰乙酸硫激酶（主要存在于心、腎、腦細(xì)胞線粒體中） (1) -羥丁酸在-羥丁酸脫氫酶的催化下脫氫，生成乙酰乙酸。-羥丁酸脫氫酶 NAD+ NADH+H+ 酮體利用的基本過程 (2) 乙酰乙酸在琥珀酰CoA轉(zhuǎn)硫酶或乙酰乙酸硫激酶的催化下轉(zhuǎn)變?yōu)橐阴Ｒ阴oA。琥珀酰CoA轉(zhuǎn)硫酶琥珀酰CoA 琥珀酸 乙酰乙酸硫激酶HSCoA+ATP AM

11、P+PPi (3) 乙酰乙酰CoA在乙酰乙酰CoA硫解酶的催化下，裂解為兩分子乙酰CoA。(4) 生成的乙酰CoA進(jìn)入三羧酸循環(huán)徹底氧化分解。乙酰乙酰CoA硫解酶HSCoA 心、腎、腦細(xì)胞心、腎、腦、骨骼肌細(xì)胞 當(dāng)由琥珀酰CoA轉(zhuǎn)硫酶催化進(jìn)行氧化利用時(shí)，乙酰乙酸可凈生成24分子ATP，-羥丁酸可凈生成27分子ATP； 由乙酰乙酸硫激酶催化進(jìn)行氧化利用時(shí)，乙酰乙酸則可凈生成22分子ATP， -羥丁酸可凈生成25分子ATP 。（三）酮體生成及利用的生理意義(1) 在正常情況下，酮體是肝臟輸出能源的一種形式；(2) 在饑餓或疾病情況下，為心、腦等重要器官提供必要的能源。1、鹽析法沉淀蛋白質(zhì)的原理是

12、A、破壞水化膜 B、與蛋白質(zhì)結(jié)合生成不溶性蛋白鹽 C、使蛋白質(zhì)變性 D、調(diào)節(jié)蛋白質(zhì)在溶液中的等電點(diǎn) E、改變蛋白質(zhì)的分子量 2、密度最低的血漿脂蛋白是 A、VLDL B、LDL C、IDL D、HDL E、CM3、維生素B2是下列哪種輔酶或輔基的組成成分 A、NAD+ B、NADP+ C、CoA D、TPP E、FAD 復(fù)習(xí)思考題4、同工酶 A、催化的化學(xué)反應(yīng)相同 B、酶蛋白的分子結(jié)構(gòu)相同 C、酶蛋白的理化性質(zhì)相同 D、電泳行為相同 E、Km值相同 5、通常既不見于RNA，也不見于DNA的含氮堿基是 A、腺嘌呤 B、次黃嘌呤 C、鳥嘌呤 D、胸腺嘧啶 E、尿嘧啶 6、丙二酸對(duì)于琥珀酸脫氫酶的影

13、響屬于 A、反饋抑制 B、作用物抑制 C、競(jìng)爭(zhēng)性抑制 D、非競(jìng)爭(zhēng)性抑制 E、反競(jìng)爭(zhēng)性抑制 1、糖原合成的關(guān)鍵酶是_；糖原分解的關(guān)鍵酶是_。2、線粒體內(nèi)兩條主要的呼吸鏈分別為_呼吸鏈和_呼吸鏈。3、脂肪酸氧化作用的產(chǎn)物是_；這個(gè)過程是在亞細(xì)胞結(jié)構(gòu)的_中進(jìn)行。4、蛋白質(zhì)分子二級(jí)結(jié)構(gòu)常見的兩種類型是_。5、人體活動(dòng)最主要的直接供能物質(zhì)是_，它在肌肉組織中的貯存形式是_。 6、實(shí)驗(yàn)測(cè)得Tyr的PK1=2.20;PK2=9.11;PK3=10.07, Tyr的PI應(yīng)為 。 、 一定條件下，核酸分子Tm值的大小與 和 有關(guān)。 1、請(qǐng)敘述體內(nèi)物質(zhì)代謝過程中乙酰CoA的來源與去路。2、硬脂酸（18C）完全氧化

14、全部過程。3、以下幾個(gè)反應(yīng)能否進(jìn)行，并敘述理由。G脂肪酸甘油G乙酰CoAG4、核苷酸是一類在代謝上極為重要的物質(zhì),它除了作為合成核酸的前體外還參與許多氧化過程,試舉例說明。 第四節(jié) 脂肪的合成代謝部位：細(xì)胞漿原料： -磷酸甘油和脂肪酸-磷酸甘油的合成脂肪酸的合成-磷酸甘油和脂肪酸的連接一、-磷酸甘油的合成二、脂肪酸的生物合成（一）脂肪酸生物合成的部位和原料直接原料：乙酰CoA部位：飽和脂肪酸的生物合成是在細(xì)胞漿中進(jìn)行，而飽和脂肪酸的延長(zhǎng)（16碳酸以上）則在線粒體和微粒體中進(jìn)行。 乙酰CoA由線粒體轉(zhuǎn)入到胞漿主要通過檸檬酸-丙酮酸循環(huán)完成。（二）脂肪酸生物合成過程1. 丙二酰CoA的合成 這步反

15、應(yīng)為脂肪酸合成的關(guān)鍵步驟，乙酰CoA羧化酶是脂肪酸合成酶系中的限速酶。乙酰CoA羧化酶（生物素）*CH3COSCoA ADP + PiHCO3- + H+ + ATPHOOC-CH2-COSCoA 檸檬酸異檸檬酸+長(zhǎng)鏈脂酰CoA-2. 脂肪酸的合成 以軟脂酸（16碳）的合成為例（在細(xì)胞液中進(jìn)行）。催化該合成反應(yīng)的是一個(gè)多酶體系，共有七種蛋白質(zhì)參與反應(yīng)，以沒有酶活性的脂?；d體蛋白（ACP）為中心，組成一簇。原核生物的脂肪酸合成酶系HS-ACP-酮脂酰合成酶-SH-酮脂肪酰還原酶-羥脂酰脫水酶,-烯脂肪酰還原酶丙二酸單酰轉(zhuǎn)移酶長(zhǎng)鏈脂肪酰硫酯酶脂酰轉(zhuǎn)移酶E3E4E5E6E2E1E7邊緣巰基中心巰基

16、酰基載體蛋白(ACP)，其輔基是4-磷酸泛酰氨基乙硫醇， 是脂?；d體。HOOC-CH2-CSCOA+ACP-SH HOOC-CH2-CSACPO=ACP丙二酸單酰轉(zhuǎn)移酶HOOC-CH2-CSCOAO=+COA-SH合成過程（1）丙二酸單酰ACP的生成（2）脂肪酸的初始反應(yīng)CH3-CSCOA=OACP?；D(zhuǎn)移酶ACP-SHCOA-SHCH3-CSACPO=酮脂酰合成酶ACP-SHCH3-CS-合成酶=O（3）脂肪酸合成碳鏈的延長(zhǎng)1）縮合反應(yīng)CH3-CS-合成酶+ HOOC-CH2-CSACPO=-酮脂酰合成酶 CH3-C-CH2-CSACP O=O=+合成酶-SH+CO2O= CH3-C-CH

17、2-CSACPO=O=+NADPH+ + H + -酮脂酰-ACP還原酶 CH3-CH-CH2-CSACP O-OH=+NADP+ D-羥丁酰-ACP2）第一次還原反應(yīng)3）脫水反應(yīng) CH3-CH-CH2-CSACP O-OH=-羥脂酰-ACP脫水酶 C=C O-CH3- H HSACP C=-+H2O, -丁烯酰ACP CH3CH=CHCOACP+NADPH+H+ CH3CH2CH2COACP+NADP+4）第二次還原反應(yīng)丁酰-ACP烯脂酰ACP還原酶5）第二輪碳鏈的延長(zhǎng)丁酰-ACP與丙二酸單酰-ACP重復(fù)縮合、還原、脫水、再還原的過程，直至生成軟脂酰-ACP。最后經(jīng)硫脂酶催化脫去ACP生成軟

18、脂酸。 脂肪酸合成循環(huán)乙?；D(zhuǎn)移丙二酸單?；D(zhuǎn)移縮合加氫脫水再加氫?；D(zhuǎn)移乙酰ACP+7丙二酸單酰ACP+14NADPH+14H +CH3 ( CH2)14COOH+14NADP+ +8ACP + 7CO2+ 6H2O總反應(yīng)式 合成所需原料為乙酰CoA，直接生成的產(chǎn)物是軟脂酸，合成一分子軟脂酸，需七分子丙二酸單酰CoA和一分子乙酰CoA； 在胞液中進(jìn)行，關(guān)鍵酶是乙酰CoA羧化酶； 合成為一耗能過程； 需NADPH作為供氫體，對(duì)糖的磷酸戊糖旁路有依賴性。脂肪酸合成的特點(diǎn)軟脂酸合成與分解的區(qū)別延長(zhǎng)階段（在線粒體和內(nèi)質(zhì)網(wǎng)中進(jìn)行）線粒體脂肪酸延長(zhǎng)酶系 內(nèi)質(zhì)網(wǎng)脂肪酸延長(zhǎng)酶系 三、脂肪的生物合成 脂酰Co

19、A轉(zhuǎn)移酶 CoA R1COCoA 脂酰CoA 轉(zhuǎn)移酶 CoA R2COCoA 磷脂酸磷酸酶Pi 脂酰CoA 轉(zhuǎn)移酶 CoA R3COCoA 一、磷脂的代謝二、膽固醇的代謝第五節(jié) 類脂的代謝CH2-O-CO-RR-CO-O-CHCH2-O-PO3H-X|甘油磷脂的結(jié)構(gòu)一、磷脂的代謝體內(nèi)幾種重要的甘油磷脂1甘油二酯合成途徑： 磷脂酰膽堿和磷脂酰乙醇胺通過此代謝途徑合成。 合成過程中所需膽堿及乙醇胺以CDP-膽堿和CDP-乙醇胺的形式提供。 （二）磷脂的生物合成甘油二酯合成途徑3S-腺苷同型半胱氨酸3S-腺苷蛋氨酸膽堿乙醇胺ATPADP磷酸膽堿膽堿激酶磷酸乙醇胺乙醇胺激酶CDP-乙醇胺轉(zhuǎn)胞苷酸酶CD

20、P-膽堿CTPPPi轉(zhuǎn)胞苷酸酶 甘油二酯CMP磷酸膽堿甘油二酯轉(zhuǎn)移酶磷脂酰膽堿磷酸乙醇胺甘油二酯轉(zhuǎn)移酶磷脂酰乙醇胺磷脂酰肌醇、磷脂酰絲氨酸和心磷脂通過此途徑合成。合成過程所需甘油二酯以CDP-甘油二酯的活性形式提供。 2CDP-甘油二酯合成途徑磷脂酸轉(zhuǎn)胞苷酸酶CTPPPiCDP-甘油二酯肌醇磷脂酰肌醇合成酶CMP磷脂酰肌醇磷脂酰絲氨酸CMP絲氨酸磷脂酰絲氨 酸合成酶心磷脂CMP心磷脂合成酶磷脂酰甘油CDP-甘油二酯合成途徑 ABC1234567891011121315161718192021222324252627D環(huán)戊烷多氫菲14二、膽固醇的代謝膽固醇的結(jié)構(gòu)及其酯化（一）膽固醇的生物合成合成

21、部位 ：肝 ，小腸亞細(xì)胞定位：胞液及內(nèi)質(zhì)網(wǎng)合成原料：乙酰CoA每合成一分子的膽固醇需18分子乙酰CoA，36分子ATP和16分子NADPH。合成基本過程： 乙酰CoA 甲羥戊酸 鯊烯 膽固醇羥甲基戊二酰CoA關(guān)鍵酶轉(zhuǎn)變?yōu)槟懼徂D(zhuǎn)變?yōu)?-脫氫膽固醇，后者可進(jìn)一步轉(zhuǎn)變?yōu)榫S生素D3轉(zhuǎn)變?yōu)轭惞檀技に睾铣善鞴伲耗I上腺皮質(zhì) 睪丸 卵巢腎上腺皮質(zhì)球狀帶、束狀帶及網(wǎng)狀帶可分別合成醛固酮、皮質(zhì)醇及雄激素（二）膽固醇在體內(nèi)的代謝轉(zhuǎn)化1、在胞液內(nèi)進(jìn)行的代謝途徑有 A、三羧酸循環(huán) B、氧化磷酸化 C、丙酮酸羧化 D、脂肪酸氧化 E、脂肪酸合成 2、在DNA的雙螺旋模型中 A、兩條多核苷酸鏈完全相同 B、一條鏈?zhǔn)亲笫致菪?，另一條鏈?zhǔn)怯沂致菪?C、A+G的