生物化學(xué)-9脂代謝課件

第九章脂類代謝一脂類的酶促降解二脂肪的分解代謝三脂肪的合成代謝四磷脂的代謝五膽固醇的代謝一、脂類的酶促降解

生物體內(nèi)的脂肪需經(jīng)酶促水解生成甘油和脂肪酸，才能被細(xì)胞吸收利用，催化脂肪水解的酶叫脂肪酶。

CH2OCOR1CHOCOR2CH2O—P—O—X磷脂酶A1（B1)磷脂酶A2（B2)磷脂酶C磷脂酶D甘油+脂肪酸一脂類的酶促降解（一）甘油的代謝二脂肪的分解代謝（二）、脂肪酸的氧化分解

β-氧化：普遍存在α-氧化：動物組織中的某些腦苷脂、神經(jīng)節(jié)苷脂、植物的種子和葉子ω-氧化：肝臟、植物細(xì)菌脂肪酸的β-氧化(β-Oxidation)概念：脂肪酸氧化從羧基端β-碳原子開始，每次釋放出一個二碳片段（乙酰CoA,acetyl-CoA）過程：脂肪酸的活化進(jìn)入線粒體β氧化TAC(Tricarboxylicacidcycle)脂肪酸的活化(activation)—

脂酰CoA(acyl-CoA)的形成亞細(xì)胞部位：胞液(cytosol)(acyl-CoA)脂酰CoA轉(zhuǎn)運(Acylcarnitine)(Acyl-CoA)(Carnitine)Mitochondrionβ-Oxidationoffattyacid亞細(xì)胞部位：線粒體基質(zhì)(mitochondrialmatrix)過程：在脂肪酸β-氧化多酶復(fù)合體的催化下，從脂?；绿荚娱_始，經(jīng)脫氫(dehydrogenation)、加水(hydration)、再脫氫(dehydrogenation)、硫解(thiolysis)四步，生成一分子比原來少兩個碳原子的脂酰CoA(acyl-CoA)及一分子乙酰CoA(acetyl-CoA)。脂肪酸β-Oxidation要點脂肪酸僅需活化一次（cytosol），消耗一個ATP的兩個高能鍵；Acyl-CoA由carnitine運入線粒體，β-Oxidation（mitochondrion）:包括dehydrogenation、hydration、dehydrogenation、thiolysis四個重復(fù)步驟。脂肪酸氧化的能量生成如軟脂酸（C16）：7次β-氧化，生成8分子乙酰CoA、7分子FADH2及7分子NADH即12×8+2×7+3×7=131分子ATP脂肪酸活化時消耗2個高能磷酸鍵凈生成131-2=129分子ATP計算公式：12×+5×(-1)–2

能量利用率：（二）脂肪酸的β-氧化脂肪酸β-氧化的生理意義3）生成的乙酰CoA是一種十分重要的中間化合物：除能進(jìn)入三羧酸循環(huán)氧化供能外，還為許多重要化合物的合成提供原料，如酮體、膽固醇和類固醇化合物。1）為機(jī)體提供大量能量；2）產(chǎn)生不同長度的脂肪酸鏈，滿足機(jī)體代謝需要；不飽和脂肪酸的β-氧化奇數(shù)碳脂肪酸的氧化

與飽和脂肪酸的β-氧化降解過程基本相似，但是需要相應(yīng)的酶將順式雙鍵變成反式雙鍵后繼續(xù)氧化。奇數(shù)碳脂肪酸經(jīng)β-氧化最后一個產(chǎn)物是丙酰輔酶A，它經(jīng)酶促反應(yīng)或生成琥珀酰輔酶A或生成乙酰輔酶A，再進(jìn)入TCA循環(huán)。

由于分子中雙鍵的存在，不飽和脂肪酸徹底氧化時產(chǎn)生的ATP數(shù)要少于相同碳原子數(shù)的飽和脂肪酸。

（三）脂肪酸氧化的其他途徑α-氧化RCH2COOHRCH(OH)COOHRCOCOOHRCOOH+CO2脂肪酸在單加氧酶和脫羧酶作用下，生成α-羥基脂肪酸或少一個碳原子的脂肪酸的過程，稱為脂肪酸的α-氧化。其特點是在α-C上，直接引入氧原子。R—CH2—CH2—COOHβα（四）酮體(KetoneBodies)的生成和利用酮體(KetoneBodies)：乙酰乙酸(Acetoacetate)、β-羥丁酸(β-Hydroxybutyrate)和丙酮(Acetone)酮體的生成(FormationofKetoneBodies)酮體的利用(UtilizationofKetoneBodies)酮體生成的生理意義(PhysiologySignificanceofKetogenesis)酮體生成的調(diào)節(jié)(RegulationofKetogenesis)ketonebodies(KB)(acetoacetate)(β-hydroxybutyrate)(acetone)αβγ酮體的生成(FormationofKetoneBodies)限速酶酮體的利用2.酮體的氧化（肝外組織）CH3CHOHCH2COOHCH3COCH2COOHCH3COCH2COOH+-OOCCH2CH2COSCoA琥珀酰輔酶A轉(zhuǎn)硫酶CH3COCH2COSCoA+-OOCCH2CH2COO-CH3COCH2COOH+CoASH+ATP乙酰乙酸硫激酶CH3COCH2COSCoA

+AMP+PPiCH3COCH2COSCoA+CoASH→2CH3COSCoA丙酮去路（1）隨尿排出（2）直接從肺部呼出（3）轉(zhuǎn)變?yōu)楸峄蚣柞；耙阴；w生成的生理意義它是肝為肝外組織提供的一種能源(Fuel)物質(zhì)，是肌肉和大腦等組織的重要能源；正常情況下血中僅含少量酮體，但饑餓、高脂低糖或糖尿病時，酮體生成過多，可引起酮血癥(ketonemia)、酮尿癥(ketonuria)或酮癥酸中毒(Ketoacidosis)，

Theoverallconditioniscalledketosis。酮體生成的調(diào)節(jié)測試題1、參與脂肪酸氧化，以FAD為輔基的酶催化: A、還原不飽和脂酰CoA B、β-羥脂酰CoA脫氫 C、脂肪酸的激活 D、脂酰CoA脫氫 E、β-酮脂酰還原(D)測試題2、一分子14碳的肉豆蔻酸經(jīng)β-氧化為乙酰CoA A、活化肉豆蔻酸消耗2分子高能磷酸鍵 B、肉豆蔻酸需經(jīng)7次β-氧化才生成7分子乙酰CoA C、生成6分子FADH2和6分子NADH+H+ D、肉毒堿脂酰轉(zhuǎn)移酶Ⅱ是豆蔻酸β-氧化的關(guān)鍵酶

(A、C)測試題3、對脂酸分解代謝而言下列哪一種敘述是錯誤的？A、存在于胞液B、生成CH3CO~CoAC、β氧化的活性形式是RCH2CH2CH2CO~CoAD、一種中間物是RCH2CHOHCH2CO~CoAE、反應(yīng)進(jìn)行時NAD+→NADH(A)測試題4、徹底氧化1分子硬脂酰CoA（18：0）共需消耗多少分子O2？A、23B、26C、30D、16E、32(B)測試題5、有關(guān)酮體的正確敘述是：A、酮體包括丙酮、乙酰乙酸和β-羥丁酸B、酮體可以從尿中排出C、饑餓可引起酮體增加D、糖尿病可引起酮體增加(A、B、C、D)第二節(jié)脂肪的合成代謝甘油--磷酸的生物合成二脂肪酸的生物合成從頭合成：軟脂酸(Palmiticacid)的合成脂酸碳鏈的加長(Elongation)內(nèi)質(zhì)網(wǎng)脂酸碳鏈延長酶體系線粒體酶體系不飽和脂酸的合成(Desaturation)軟脂酸（16C的飽和脂肪酸）的合成

（一）乙酰輔酶A的轉(zhuǎn)運（二）丙二酸單酰輔酶A的生成（三）脂肪酸合成酶體系（四）脂肪酸的合成共分四步（一）乙酰CoA的轉(zhuǎn)運乙酰CoA由線粒體轉(zhuǎn)運至胞漿需要借助檸檬酸—丙酮酸循環(huán)來完成線粒體中的乙酰CoA來源于糖、脂肪酸及蛋白質(zhì)的氧化分解。乙酰CoA存在于線粒體而脂肪酸的合成部位是胞漿。線粒體草酰乙酸乙酰輔酶A檸檬酸乙酰輔酶A草酰乙酸蘋果酸丙酮酸NADPH胞漿草酰乙酸乙酰輔酶A檸檬酸-丙酮酸循環(huán)(citratepyruvatecycle)FA（二）丙二酸單酰CoA的生成乙酰CoA以丙二酸單酰CoA的形式參加脂肪酸的合成。

此反應(yīng)是脂肪酸合成的限速步驟，被檸檬酸別構(gòu)激活，受軟脂酰CoA抑制。生物素羧化酶（BC）生物素羧基載體蛋白（BCCP）羧基轉(zhuǎn)移酶（CT）乙酰CoA羧化酶有三個亞基(三)脂肪酸合成酶體系

在原核生物(如大腸桿菌中)脂肪酸合成酶體系是一個由7種不同功能的酶以無酶活的?；d體蛋白（acylcarrierprotein,ACP）為中心組成聚合成的復(fù)合體。具活性的酶是二聚體。ACP以共價鍵與各中間產(chǎn)物相連，推動反應(yīng)的進(jìn)行。1：乙酰轉(zhuǎn)移酶2：丙二酰轉(zhuǎn)移酶3：β－酮脂酰合成酶4：β－酮脂酰還原酶5：水化酶6：烯酰還原酶7：硫酯酶Pan：4′磷酸泛酰氨基乙硫醇脂肪酸合成酶二聚體（四）軟脂酸的合成

軟脂酸的合成實際上是一個重復(fù)循環(huán)的過程，由1分子乙酰CoA與7分子丙二酰CoA經(jīng)轉(zhuǎn)移、縮合、加氫、脫水和再加氫的重復(fù)過程，每一次使碳鏈延長兩個碳，共7次重復(fù)，最終生成十六碳的軟脂酸。

軟脂酸的合成與氧化的區(qū)別有8點：反應(yīng)部位、?；d體、二碳單位、輔酶、羥脂酰構(gòu)型、對碳酸氫根離子和檸檬酸的需求、酶系、能量的變化。①縮合(condensation)②加氫(reduction)③脫水(dehadration)④加氫(reduction)⑤?；D(zhuǎn)移脂肪酸合成酶系統(tǒng)乙酰CoA：ACP轉(zhuǎn)移酶丙二酸單酰CoA：ACP轉(zhuǎn)移酶β-酮脂酰-ACP合成酶β-酮脂酰-ACP還原酶β-羥脂酰-ACP脫水酶烯脂酰-ACP還原酶多酶復(fù)合體脂?；d體蛋白

ACP以ACP為中心，有序地組成多酶復(fù)合體軟脂酸合成與分解的區(qū)別區(qū)別點合成分解亞細(xì)胞部位胞液線粒體?；d體ACPCoA二碳片斷丙二酰CoA乙酰CoA還原當(dāng)量NADPHFAD、NAD+HCO3-和檸檬酸需要不需要能量變化消耗7ATP＋14NADPH產(chǎn)生129ATP脂肪酸的β-氧化脂肪酸的延長1.線粒體（微粒體）脂肪酸延長酶系：

乙酰CoA（丙二酰CoA)為二碳單位供體，NADPH+H+為供氫體，該過程基本上是β-氧化的逆轉(zhuǎn)。2.內(nèi)質(zhì)網(wǎng)脂肪酸延長酶系：

丙二酰CoA為二碳單位供體，NADPH+H+為供氫體，可延長飽和、不飽和脂肪酸，與脂肪酸合成過程相似，但以輔酶A代替ACP，可延長至24C的長鏈脂肪酸。線粒體系統(tǒng)（基本是β-氧化的逆過程）不飽和脂肪酸的形成

需氧生物通過單加氧酶完成，同時消耗NADPH；而厭氧生物可通過β-羥脂酰ACP脫水形成雙鍵。1.

單烯脂酸的合成：

絕大多數(shù)生物都能在軟脂酸和硬脂酸的△9位上引入雙鍵，生成棕櫚油酸和油酸，但是需氧生物和厭氧生物所需的酶和途徑不同。不飽和脂肪酸的形成

哺乳動物的多烯脂酸根據(jù)其前體和雙鍵的數(shù)目分為四大類：棕櫚油酸、油酸、亞油酸和亞麻酸，其中亞油酸和亞麻酸不能自己合成，必需從食物攝取，稱為必需脂肪酸。2.多烯脂酸的合成：以軟脂酸為底物可通過延長和去飽和作用形成多不飽和脂肪酸。其他多烯脂酸全部由這四種前體或延長或去飽和形成。在飽和脂肪酸中引入雙鍵（加氧酶）CH3(CH2)14COSCoA+NADPH+H+CH3(CH2)5CH=CH(CH2)7COSCoA+NADP++2H2O（一）前體合成磷酸二羥丙酮+NADHα-磷酸甘油甘油+ATPα-磷酸甘油脫氫酶甘油激酶胞漿中的脂酰CoA可以直接用于脂肪的合成；而脂肪酸需經(jīng)酶催化合成脂酰CoA后才能被利用。脂酰CoAL-α-磷酸甘油三、脂