生化課件-7脂與脂類代謝

脂類代謝(Lipid

Metabolism)Biological

Lipids，生物脂類是一類范圍很廣的化合物，化學(xué)成分及結(jié)構(gòu)差異極大，脂類定義的特點(diǎn)就是水不溶性(water

insoluble)（或脂溶性，fat-soluble），因此多數(shù)脂類都易溶于乙醚、氯仿、己烷、苯等而不溶于水。Classification

of

Lipids根據(jù)化學(xué)結(jié)構(gòu)及脂的組成，分為：?jiǎn)渭冎?質(zhì))(Simple

lipid），包括脂肪、油和蠟；復(fù)合脂類（Compound

Lipid），包括磷脂（甘油磷脂和鞘磷脂）和糖脂（腦苷脂和神經(jīng)節(jié)苷脂）；衍生脂類（Isoprene），包括萜類、固醇類、脂溶性維生素等。脂類簡(jiǎn)單脂類:Fat/Oil/Wax復(fù)合脂類甘油磷脂神經(jīng)鞘磷脂腦苷脂神經(jīng)節(jié)苷脂固醇類萜類脂溶性維生素衍生脂類脂肪酸（Fatty

Acids，F(xiàn)A）按碳原子主鏈長(zhǎng)短：短鏈脂肪酸（2～6個(gè)碳原子）中鏈脂肪酸（8～12個(gè)碳原子）長(zhǎng)鏈脂肪酸（14個(gè)碳原子及其以上）按其空間結(jié)構(gòu)順式脂肪酸（cis-fattyacid）反式脂肪酸（trans-fatty

acid)脂肪酸（Fatty

Acids，F(xiàn)A）（3）按脂肪酸的飽和度分為：飽和脂肪酸：碳鏈不含雙鍵的脂肪酸為飽和脂肪酸（saturated

fatty

acid，SFA）。含4～6碳的脂肪酸通常是飽和脂肪酸。不飽和脂肪酸：含有不飽和雙鍵的脂肪酸稱為不飽和脂肪酸（unsaturated

fatty

acid，UFA）。單不飽和脂肪酸（MUFA）多不飽和脂肪酸（PUFA）（4）按脂肪酸的功能和來源非必需脂肪酸必需脂肪酸（Essential

fatty

acid，EFA）是指

不可缺少而自身又不能

，必須通過食物供給的脂肪酸。Ω-6系列中的亞油酸（Linoleicacid）和Ω-3系列中的α-亞麻酸（Linolenicacid）是

必需的兩種脂肪酸。脂肪酸（Fatty

Acids，F(xiàn)A）體內(nèi)多不飽和脂肪酸(Ω-3，Ω-6類)途徑EPADHA素的前體Functions

of

Lipids

[I]提供能量：產(chǎn)熱高，達(dá)9kcal/g。正常所需熱量大約有25-30％由脂肪提供。能量：

脂肪細(xì)胞可

大量脂肪。防寒及保護(hù)身體：皮下脂肪是一種較好的絕緣物質(zhì)，可保持體溫。對(duì)身體一些重要

起著支持和固定作用，使

免受外界環(huán)境損傷。增進(jìn)飽腹感及攝人食物的口感。胃留時(shí)間長(zhǎng)，不易饑餓。另外，脂肪可以增加食物的烹任效果和食物的香味。脂肪還能刺激消化液的

。Functions

of

Lipids

[II]脂肪是脂溶性維生素的載體，食物中缺少脂肪會(huì)影響這些維生素的吸收和利用。磷脂的功用：體內(nèi)最多的脂類，是細(xì)胞膜和血液的組成物質(zhì)；神經(jīng)組織

磷脂，磷脂和神經(jīng)興奮有關(guān)；磷脂能在脂肪吸收過程中起重要的

作用，是一種高效的劑，脂肪和膽固醇在血液中時(shí)，都需要有足夠的磷脂才能順利進(jìn)行。在膽汁中磷脂與膽鹽、膽固醇一起形成膠粒，以利于膽固醇的溶解和排泄。Functions

of

Lipids

[III]膽固醇的功用：膽固醇是從食物攝入或在體內(nèi)

的。血液中膽固醇高可能引起動(dòng)脈粥樣硬化。膽固醇是細(xì)胞膜和細(xì)胞器的重要構(gòu)成成分;是體內(nèi)維生素D和膽汁酸的原料;膽固醇在體內(nèi)可轉(zhuǎn)變成各種腎上腺皮質(zhì)激素，如皮質(zhì)醇、醛固酮;膽固醇還是睪酮和雌二醇的前體。脂蛋白的功用：血漿脂蛋白包括乳糜微粒、極低密度脂蛋白、低密度脂蛋白、高密度脂蛋白。脂肪代謝[Fat

Metabolism]1g

脂肪在體內(nèi)徹底氧化可9.3Kcal的能量，而1g糖和蛋白質(zhì)在體內(nèi)徹底氧化只4.1 Kcal的能量。脂肪是

能量很高的物質(zhì)。血脂500

mg/dl食物中脂類體內(nèi)

脂類脂庫動(dòng)員氧化供能進(jìn)入脂庫構(gòu)成生物膜轉(zhuǎn)變成其他物質(zhì)波動(dòng)范圍較大血脂的來源與去路脂肪的消化和吸收食物中的脂肪在口腔和胃中都不發(fā)生化學(xué)作用，消化發(fā)生在小腸：膽汁酸鹽

脂肪形成混合微團(tuán)(mixedmicelles);腸lipases分解fat為glycerol和fatty

acids;

3.腸粘膜吸收分解產(chǎn)物甘油/甘油一酯和脂肪酸，在腸粘膜中再轉(zhuǎn)化為fat。Fat與膽固醇、載脂蛋白等結(jié)合形成乳糜微粒（chylomicrons）；乳糜微粒通過淋巴系統(tǒng)和血液進(jìn)入組織；磷脂胰磷脂酶A2溶血磷脂,脂肪酸膽固醇酯膽固醇酯酶膽固醇,脂肪酸甘油三脂(90%)磷脂、膽固醇及其酯,一些游離脂肪酸膽汁鹽(小腸)甘油三脂胰脂肪酶甘油一酯,脂肪酸膽汁混合微團(tuán)(mixed

micelles)(小腸粘膜細(xì)胞)甘油三酯、磷脂、膽固醇酯少量膽固醇載脂蛋白(apoprotein)乳糜微粒(chylomicrons)血液其它細(xì)胞甘油三酯膽固醇酯磷脂膽固醇載脂蛋白血液組織細(xì)胞血漿脂蛋白（

lipoprotein）血漿脂蛋白（

lipoprotein

）載脂蛋白磷脂膽固醇甘油三酯膽固醇酯血漿脂蛋白的種類（一）乳糜微粒(chylomicrons,CM)（二）極低密度脂蛋白(very

low

densitylipoprotein,VLDL)（三）低密度脂蛋白(low

densitylipoprotein,

LDL)（四）高密度脂蛋白(high

densitylipoprotein,

HDL)功能48~5080~9550~7050轉(zhuǎn)運(yùn)外源性三酰甘油到全身轉(zhuǎn)運(yùn)內(nèi)源性三酰甘油到全身轉(zhuǎn)運(yùn)內(nèi)源性膽固醇從肝到全身各組織轉(zhuǎn)運(yùn)膽固醇從組織到肝分

類CMVLDLLDLHDL血漿脂蛋白的分類、組質(zhì)、功能20~2225Four

Classes

of

LipoproteinsVisualized

in

the

ElectronMicroscope

after

Negative

Staining脂肪的消化和吸收(續(xù)）ApoC-II

激活lipoproteinlipase

重新水解fat

為FA

和

glycerol；FA進(jìn)入細(xì)胞；FA

被氧化

能量，

或在肌細(xì)胞及脂肪組織中酯化。的脊消椎化動(dòng)與物吸食收物過脂程類脂肪的分解代謝脂肪的動(dòng)員(Adipokinetic

Action）脂肪組織中的脂肪在激素敏感的脂酶的作用下水解為脂肪酸和甘油并入血液供其他組織利用的過程。激素敏感的脂酶受多種激素調(diào)控，胰島素下調(diào)，腎上腺素與胰高血糖素上調(diào)激素敏感脂酶的活性。激素激發(fā)脂肪的動(dòng)員激素接受“能量需要的”信號(hào)，脂肪員，被到可以氧化脂肪酸產(chǎn)能的組織（骨骼肌、心臟和腎上腺皮質(zhì)）。低血糖的腎上腺素和胰高血糖素與脂肪細(xì)胞表面的受體結(jié)合活化產(chǎn)生cAMP，蛋白激酶磷酸化并活化激素敏感的甘油三酯酯酶，水解甘油三酯。產(chǎn)生的脂肪酸由脂肪細(xì)胞進(jìn)入血液，白蛋白[serum

albumin][Mr62,000]非共價(jià)結(jié)合脂肪酸（1：10），至骨骼肌、心臟和腎上腺皮質(zhì)。的脂肪酸解離進(jìn)入細(xì)胞氧化供能。甘脂油肪三組酯織的貯動(dòng)存員的甘油代謝(Glycerol

Metabolism)脂肪細(xì)胞缺乏甘油激酶，不能利用甘油，隨血液回到肝臟，可以發(fā)生：變?yōu)?p-glycerol，與活化的FAFAT；變?yōu)?p-glycerol，生成DHAP，參與酵解，氧化供能；變?yōu)?p-glycerol，生成DHAP，參與糖元異生。甘油進(jìn)入酵解途徑糖異生甘油代謝細(xì)胞內(nèi)FA的整個(gè)降解過程可以分為三個(gè)階段:FA在細(xì)胞質(zhì)中被活化;轉(zhuǎn)運(yùn)到線粒體內(nèi);以二碳單位降解（β氧化）。脂肪酸的氧化脂肪酸的活化FA進(jìn)入肝臟細(xì)胞，首先被活化成脂酰CoA。細(xì)胞內(nèi)有兩類活化FA的酶：內(nèi)質(zhì)網(wǎng)脂酰CoA

synthetase

，

也稱硫激酶（thiokinase），活化12個(gè)碳原子以上的FA；線粒體脂酰CoA

synthetase，活化4-10碳原子的FA。反應(yīng)需ATP。R-COO-

+

ATP

+HS-CoA

R-CO-SCoA

+

AMP

+

PPi(2Pi)活化為脂酰CoA，水溶性增加，有利于反應(yīng)進(jìn)行；-氧化的酶對(duì)脂酰CoA有專一性。Mg2+-2ATP脂肪酸轉(zhuǎn)變?yōu)橹?CoA脂酰腺苷酸脂酰輔酶A脂肪酸跨線粒體膜的FA的-oxidation發(fā)生在肝臟及其他組織的線粒體內(nèi)，中、短鏈FA可直接穿過線粒體內(nèi)膜，長(zhǎng)鏈FA須經(jīng)特殊的轉(zhuǎn)運(yùn)機(jī)制才可進(jìn)入線粒體內(nèi)被氧化，即肉堿(L-carnitine)轉(zhuǎn)運(yùn)。History

of

L-Canitine1905年

科學(xué)家（Culewitsch

and

Kimberg)從肉浸汁中發(fā)現(xiàn)肉堿。1927年確定左旋肉堿的化學(xué)結(jié)構(gòu)。1952年

伊利諾斯州大學(xué)的研究

Carter等人將肉堿命名為維生素BT。1953年開始，肉堿列在

化學(xué)

中VitaminBT索引欄目下。1959年Fritz發(fā)現(xiàn)肉堿能促進(jìn)脂肪代謝速率（促進(jìn)β－氧化）1973年Engle

首例肉堿缺乏癥，并開始用肉堿進(jìn)行治療。History

ofL-Canitine

[cont.]1985年芝加哥召開國(guó)際營(yíng)養(yǎng)學(xué)術(shù)會(huì)議，將左旋肉堿列為特定條件下的必需營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)。1990年收入

藥典22版。1993年獲得FDA和WHO認(rèn)可，

確認(rèn)左旋肉堿為公認(rèn)安全、無毒物質(zhì)。1996年我國(guó)第16次食品、添加劑標(biāo)準(zhǔn)化技術(shù)員會(huì)上通過允許在飲料、乳制品、餅干、固體飲料、乳粉中使用左旋肉堿。1999年，中民農(nóng)業(yè)部公告105號(hào)，肉堿鹽酸鹽列入“允許使用的飼料添加劑品種”。肉堿與脂酰肉堿肉堿-羥基--氨基丁酸脂酰肉堿肉堿轉(zhuǎn)運(yùn)肉堿轉(zhuǎn)運(yùn)肉堿脂?；D(zhuǎn)移酶I肉堿脂?；D(zhuǎn)移酶IIFranz

Knoop(1904)提出FA-oxidation假說，并通過一個(gè)經(jīng)典的生物化學(xué)實(shí)驗(yàn)：苯基標(biāo)記喂養(yǎng)試驗(yàn)，闡明了脂肪酸的降解途徑：從羧基端的位碳原子開始，每次分解出一個(gè)二碳片段（乙酰CoA）。苯基標(biāo)記脂肪酸的氧化苯基標(biāo)記含奇數(shù)碳原子的脂肪酸喂動(dòng)物苯基標(biāo)記含偶數(shù)碳原子的脂肪酸喂動(dòng)物測(cè)尿中代謝產(chǎn)物測(cè)尿中代謝產(chǎn)物苯甲酸衍生物（馬尿酸）CONHCH2COOH苯乙酸衍生物（苯乙尿酸）CH2CONHCH2COOH狗結(jié)論：脂肪酸的氧化是從羧基端β-碳原子開始，每次分解出一個(gè)二碳片斷。脂肪酸的-oxidation包括四個(gè)反復(fù)的氧化過程：脂酰CoA的、脫氫，生成反式烯脂酰CoA（enoyl

CoA），線粒體基質(zhì)中發(fā)現(xiàn)有3種脂酰CoA

dHE，都以FAD為輔基;反式烯脂酰CoA的水化，形成羥脂酰CoA，由水化酶催化，底物只能為反式烯脂酰CoA；羥脂酰CoA脫氫，生成酮脂酰CoA，由脫氫酶催化，酶以NAD+為輔酶，只對(duì)L型底物有作用；硫解（斷鏈），硫解酶（thiolase）催化。-氧化的反應(yīng)脂肪酸的反復(fù)β-氧化以十六個(gè)碳原子的飽和脂肪酸軟脂酸為例，其β-氧化的總反應(yīng)為：CH3(CH2)14COSCoA+7NAD++7FAD +7CoASH

+7H2O8CH3COSCoA

+7NADH+7H++7FADH2軟脂酸的氧化→

7×2＝

14

ATP→7×3＝

21

ATP→8×

＝

96

ATP總計(jì)

131

ATP凈生成: 131

–

2

＝

129

ATP能量生成：以軟脂酸（16C）為例7次-氧化7

FADH27

(NADH+H+)8

CH3CO~CoA8次三8CH3CO~CoASummarization

ofFA

-oxidationFA僅需活化一次，消耗1ATP的兩個(gè)高能磷酸鍵，活化的酶粒體膜外；AcrylCoA（長(zhǎng)鏈）需經(jīng)肉堿才能進(jìn)入線粒體內(nèi)，有肉堿轉(zhuǎn)移酶I和II；所有FA-oxidation的酶都是線粒體酶；Summarization

ofFA

-oxidation4.

-oxidation的能量代謝，氧化產(chǎn)生的

acetyl

CoA進(jìn)入TCA，最終生成H2O和CO2，每一次循環(huán)產(chǎn)生1

acetyl

CoA、1FADH2和1

(NADH+H+)。以軟脂酸為例，7次循環(huán)產(chǎn)生8

acetylCoA、7FADH2和7（NADH+H+)總計(jì)：812+7(2+3)-2=129

(ATP)。脂肪酸β-氧化的生理意義是體內(nèi)脂肪酸分解的主要途徑，脂肪酸氧化可以供應(yīng)機(jī)體所需要的大量能量FA的-氧化Stumpf

P

K(1956)首先在植物線粒體中發(fā)現(xiàn)，后來在動(dòng)物的腦、肝等組織中也有發(fā)現(xiàn)，僅游離FA可作底物，直接涉及到分子氧，產(chǎn)物有D--羥基FA，及少一個(gè)碳的FA或脂肪醇。FA-的氧化FA的-氧化Verkade(1932)發(fā)現(xiàn)，喂養(yǎng)一元羧酸后出現(xiàn)了二元羧酸，十一碳羧酸變成了十一碳、九碳、七碳的二元羧酸，即除-氧化外，還在遠(yuǎn)離羰基碳的碳上發(fā)生了氧化反應(yīng)。多發(fā)生于無脊椎動(dòng)物肝臟和腎臟的內(nèi)質(zhì)網(wǎng)中，底物多為12或10碳的脂肪酸。第一步反應(yīng)在碳上引入羥基，氧來自分子氧，由混合功能加氧酶系統(tǒng)催化完成，涉及細(xì)胞色素P450和電子供體NADPH，還需要醇脫氫酶和醛脫氫酶的參與。FA-的氧化偶數(shù)碳飽和脂肪酸的氧化分解粒體進(jìn)行-氧化在微粒體進(jìn)行-氧化和ω-氧化-氧化發(fā)生在哺乳動(dòng)物的肝臟和腦組織微粒體，長(zhǎng)鏈脂肪酸-碳羥基化,生成-羥脂酸。長(zhǎng)鏈-羥脂酸是腦苷脂的主要成分。ω-氧化發(fā)生在動(dòng)物肝臟微粒體,十二碳以下的短鏈脂肪酸ω-碳連續(xù)進(jìn)行羥化、羧化，生成二羧酸。-氧化和ω-氧化的產(chǎn)物都可以繼續(xù)進(jìn)行徹底氧化。植物乙醛酸循環(huán)體和過氧化物酶體利用-氧化提供前體植物線粒體中并不含-氧化的酶。植物體脂肪酸氧化不酶體和萌發(fā)粒體，而在葉組織的過氧化物的乙醛酸循環(huán)體中，乙醛酸循環(huán)體和過氧化物酶體的結(jié)構(gòu)和功能相似，乙醛酸循環(huán)體僅發(fā)生于萌發(fā)的，可看成特化的過氧化物酶體。植物乙醛酸循環(huán)體和過氧化物酶體脂肪酸-氧化的生物學(xué)作用是由脂提供生物的前體物質(zhì)，而不是重要的供能代謝途徑。過氧化物酶體也氧化脂肪酸線粒體是脂肪酸氧化的主要場(chǎng)所，但一定細(xì)胞的特定膜結(jié)構(gòu)也會(huì)氧化脂肪酸，過氧化物酶體[Peroxisomes][植物中常見]可以以與線粒體相似但不完全相同的方式氧化脂肪酸。過氧化物酶體氧化脂肪酸四步反應(yīng)的第一步黃素蛋白脫氫酶催化脫氫生成FADH2，電子直接傳遞給O2生成H2O2，后者被過氧化氫酶分解解毒。-乙線醛粒酸體體、中過氧氧化化物的酶比體較及-甘萌油發(fā)酯種他轉(zhuǎn)子合變中成為的物葡

質(zhì)萄氧糖化及把其產(chǎn)物：琥珀酰CoATCA乙酰CoA+丙酰CoACO2+H2O1.內(nèi)有極少量的奇數(shù)碳脂肪酸2.

奇數(shù)碳脂肪酸經(jīng)過(n-1)÷2-1次-氧化后除了生成(n-1)÷2-1分子的乙酰CoA之外，還又1分子的丙酰CoA。3.

丙酰CoA經(jīng)丙酰CoA羧化酶、異構(gòu)酶和甲基丙二酸單酰CoA變位酶催化，最終可以轉(zhuǎn)變?yōu)殓牾oA，進(jìn)入TCA徹底氧化。奇數(shù)碳脂肪酸的氧化CoA生丙成酰琥珀酰輔代酶謝-A丙酰CoAD-甲基丙二酸單酰CoA異構(gòu)酶變位酶L-甲基丙二酸單酰CoA不飽和脂肪酸的氧化途徑基本上是飽和脂肪酸的-氧化.當(dāng)-氧化進(jìn)行到不飽和脂肪酸的順式雙鍵時(shí)，即Δ3順式烯脂酰CoA時(shí)，在異構(gòu)酶的作用下轉(zhuǎn)變?yōu)棣?反式烯脂酰CoA，就可以繼續(xù)進(jìn)行-氧化.多不飽和脂肪酸氧化分解還需要差向異構(gòu)酶的作用，才能夠順利地徹底氧化分解。不飽和脂肪酸的氧化C2物的去路--

代謝人類及大多數(shù)哺乳動(dòng)物，F(xiàn)A-氧化產(chǎn)生大量的乙酰CoA，在肌細(xì)胞中進(jìn)入TCA，在肝組織中，特別是在饑餓、禁食、

等情形下，acetyl

CoA可進(jìn)一步縮合并生成乙酰乙酸、-羥丁酸和

這三種物質(zhì)，統(tǒng)稱為（ketone

bodies）。可以

到肝外組織為腦和肌肉[骨骼、心、腎皮質(zhì)]組織氧化功能。酮體[Ketone

Bodies]乙酰乙酸-羥丁酸2)

CH3COCH2COSCoA+CH3COSCoAHMGCoAHOOCCH2-C-CH2COSCoAOHCH3CH3COCH2COSCoA乙酰乙酰CoA羥甲基戊二酸單酰CoA

酶（HMGCoA

酶）的生成：場(chǎng)所：肝細(xì)胞線粒體原料：乙酰CoA乙酰乙酰CoA硫解酶1）2CH3COSCoA乙酰乙酸脫羧酶β-羥丁酸脫氫酶4）CH3COCH2COOHCH3CHOHCH2COOHβ-羥丁酸CH3COCH3NAD+HMGCoA裂解酶+

CH3COSCoACH3COCH2COOH乙酰乙酸OH3) HOOCCH2-C-CH2COSCoACH3乙酰乙酸NADH+H+5）CH3COCH2COOH乙酰乙酸2CH3COSCoANADH+H+CH3COSCoA酶肝臟線粒體脂肪酸β-氧化乙酰乙酰CoAHMGCoAHMGCoANAD+β-羥丁酸CH3COCH2COOH

乙酰乙酸2.的利用乙酰乙酰CoA+琥珀酸2乙酰CoA酸β羥丁酸琥珀酰CoA轉(zhuǎn)硫酶乙酰乙酸+琥珀酰CoA肝外組織TCA生成與分解的生物學(xué)意義肝臟產(chǎn)生的在肝外組織中被氧化供能，心肌、腎上腺皮質(zhì)和腦組織等在糖供應(yīng)不足時(shí)，都可以提供能量。在禁食、長(zhǎng)期饑餓和患時(shí)，腦中75%的能量供應(yīng)來自于

。

在血液內(nèi)積累會(huì)造成血液pH的下降，引起酮血癥和酮癥酸

。運(yùn)往酮肝體外形組成織和?未治療

人、嚴(yán)重節(jié)食和禁食的人，由于少量草酰乙酸被用于生糖，乙酰CoA不能進(jìn)入TCA，只能生成。糖尿酮癥的

積累脂肪酸的生物、FA的與分解是兩種不同的代謝途徑由不同的酶系統(tǒng)催化反應(yīng)、發(fā)生于細(xì)胞內(nèi)的不同部位、過程存在一種三碳中間物—丙二酸單酰CoA

(malonyl

CoA)參與FA的生物。FA的全程(De

novo

synthesis)發(fā)生在細(xì)胞質(zhì)中。延伸發(fā)生在內(nèi)質(zhì)網(wǎng)或線粒體中。雙鍵引入發(fā)生在微粒體中。脂肪酸生物

的原料一般生物都能利用糖類或更簡(jiǎn)單的含碳物作為碳源

FA，油料作物以CO2為碳源、微生物以糖或乙酸為碳源、動(dòng)物合成FA有兩種方式：從無到有[全程]

[denovo

synthesis]及延伸[長(zhǎng)]

[elongationsynthesis]，前者的酶系統(tǒng)存在于胞質(zhì)中—非線粒體系統(tǒng)，后者酶系統(tǒng)存在于線粒體和微粒體中—線粒體系統(tǒng)和微粒體系統(tǒng)，原料是乙酰CoA。非線粒體系統(tǒng)—全程FA

的主要途徑，胞質(zhì)中進(jìn)行，原料為乙酰CoA，產(chǎn)物是長(zhǎng)鏈FA（多為軟脂酸），反應(yīng)需要：脂酰[基]載體蛋白ACP[acyl

carrier

proteins]、ATP、CO2、NADPH和Mn2+等。FA

中的“引物”：偶數(shù)碳鏈FA為乙酰CoA；奇數(shù)碳鏈FA為丙酰CoA。延伸的“C2”物均以丙二酸單酰CoA[三碳]形式參與反應(yīng)。乙酰-CoA以檸檬酸的形式運(yùn)出線粒體非光合作用真核生物中，幾乎所有用于脂肪酸生物的乙酰-CoA都通過線粒體中酸的氧化及氨基酸碳架的分解，而脂肪酸氧化產(chǎn)生的乙酰-CoA動(dòng)物細(xì)胞脂肪酸生物的原料，兩種代謝途徑的調(diào)節(jié)是相反的。線粒體內(nèi)膜對(duì)乙酰-CoA不透過，需通過檸檬酸酶生成檸檬酸被運(yùn)送到胞質(zhì)。CoA乙酰的轉(zhuǎn)運(yùn)檸檬酸-酸循環(huán)PA乙酰CoA蘋果酸檸檬酸CO2CoA檸檬酸草酰乙酸PA乙酰CoACO2G基質(zhì)胞液線粒體膜草酰乙酸-ATP丙二酰CoA的（胞液）丙二酸單酰CoA+ADP+Pi乙酰CoA羧化酶(Acetyl

CoA

carbosylase)輔酶：生物素乙酰CoA

+CO2+ATP關(guān)鍵酶乙酰-CoA羧化酶催化乙酰CoA和CO2形成丙二酸單酰CoA，反應(yīng)不可逆，需

biotin，是別構(gòu)酶，是FA

的限速（酶）步驟，無活性的酶有三個(gè)結(jié)合位點(diǎn)：HCO3-結(jié)合位點(diǎn)、乙酰CoA結(jié)合位點(diǎn)及檸檬酸結(jié)合位點(diǎn)，檸檬酸及異檸檬酸是酶的正激活劑，無檸檬酸時(shí)酶無

。乙酰-CoA羧化酶的反應(yīng)乙酰CoA羧化酶的磷酸化調(diào)節(jié)脂肪酸的乙酰CoA

+

丙二酸單酰CoA脂肪酸脂肪酸

酶復(fù)合物（+ACP）ACP：酰基載體蛋白acyl

carrierproteinFA

Synthase

(FAS)

Complex催化脂肪酸生物

的酶[復(fù)合物]，大腸桿菌脂肪酸

酶的酶復(fù)合物有七個(gè)獨(dú)立的多肽緊密協(xié)同為一個(gè)整體，共同作用完成乙酰[脂酰]CoA和丙二酸單酰CoAFA的催化過程，七條多肽鏈包括一個(gè)ACP蛋白和六個(gè)酶，ACP的作用是以硫酯鍵的形式把脂?；鶊F(tuán)連接在復(fù)合物并得以在酶之間傳遞。FA

Synthase

Complex的組成大腸桿菌脂肪酸合酶六個(gè)酶是：1、Acetyl

CoA-ACP

transacetylase

(AT)乙酰-CoA：ACP轉(zhuǎn)酰酶，催化脂?；D(zhuǎn)移2、Malonyl

CoA-ACP

transferase

(MT)乙酰-CoA：ACP轉(zhuǎn)酰酶，催化丙二?；D(zhuǎn)移3、-Ketoacyl-ACP

synthetase

(KS)，-酮酰-ACP合酶，催化脂酰基與丙二?；s合4、-Keto-ACP

redu

e

(KR)，-酮酰-ACP還原酶，催化酮基還原為羥基5、-Hydroxyacyl-ACP

dehydratase

(HD)，-羥酰-ACP脫水酶，

催化脫水6、Enoyl-ACP

redu e(ER)，烯酰-ACP還原酶，催化雙鍵還原不酶同的來結(jié)源構(gòu)脂比肪較酸合成活體性的酶酶是復(fù)各合亞物基二聚乙酰-CoA和丙二酸單酰-CoA分別占據(jù)不同的位點(diǎn)脂肪酸

開始前兩種脂酰

團(tuán)必須占據(jù)合適的位點(diǎn)，乙酰-CoA的乙?；鶊F(tuán)轉(zhuǎn)移到KS-Cys殘基的-SH上，由

AT催化；丙二酸單酰-CoA的丙二酸單?；鶊F(tuán)轉(zhuǎn)移到ACP的巰基上，由MT催化完成。兩種基團(tuán)空間位置靠得非常近，可以延伸脂肪酸鏈的

。脂肪酸

過程（二碳和三碳?；紦?jù)不同位點(diǎn)（1）啟動(dòng)KS裝載MT脂肪酸

過程[縮合和還原][2]縮合KS或CE還原KR脂肪酸

過程[脫水和還原][3]脫水還原HDER脂肪酸

過程[基團(tuán)的轉(zhuǎn)移][4]發(fā)脂生肪的酸順合序成事過件程ATMTKSKRHDER軟脂酸的全過程軟脂酸總反應(yīng)7分子丙二酸單酰CoA形成7

Acetyl

CoA

+

7

CO2+

7ATP7

malonyl

CoA+7ADP+7

Pi2．7次循環(huán)的縮合、還原、脫水和還原Acetyl

CoA

+

7

malonyl

CoA

+

14

NADPH+14

H+

palmitate

+

8

HS-CoA

+6

H2O

+7

CO2

+14

NADP+總反應(yīng)：8Acetyl

CoA

+

7

ATP+

14

NADPH

+14H+palmitate

+

8

HSCoA

+6

H2O +

7

ADP

+

7 Pi

+

14NADP+軟脂酸與分解代謝的區(qū)別區(qū)別點(diǎn)氧化細(xì)胞中部位胞質(zhì)線粒體?；d體ACPHSCoA二碳片段形式丙二酸單酰CoA乙酰CoA電子供體或受體NADPHNAD+或FAD對(duì)HCO3-和檸檬酸的要求要求不要求酶系7種酶，復(fù)合體4種酶轉(zhuǎn)運(yùn)載體檸檬酸肉堿能量變化(16

C)消耗7

ATP、14NADPH產(chǎn)生129或106ATP脂肪酸發(fā)生胞質(zhì)高等真核生物中脂肪酸酶復(fù)合物被普遍發(fā)現(xiàn)于胞質(zhì)中，這種分布把與分解途徑開來，同樣電子載體也被分開，通常代謝電子載體是NADPH，而NADH多發(fā)生于分解代謝。肝臟細(xì)胞胞質(zhì)中HADPH/NADP+高達(dá)75，提供脂肪酸及其他生物分子的還原環(huán)境，而胞質(zhì)NADH/NAD+極低[810-4]，保證NAD+依賴的葡萄糖的氧化代謝可以發(fā)生在同樣的環(huán)境。植物的發(fā)生于葉綠體中。脂類代謝的亞細(xì)胞分布NADPH的產(chǎn)生脂肪酸合成的調(diào)節(jié)Fatty

acidsynthase

complex軟脂酸合成其他脂肪酸線粒體中脂肪酸的延伸合成線粒體的基質(zhì)中進(jìn)行FA延長(zhǎng)，只能在C12、C14、C16的基礎(chǔ)上逐步添加C2物，生成長(zhǎng)鏈FA(24-26C)。需acetyl

CoA,NADH,NADPH反應(yīng)基本上是-氧化的逆過程，只有個(gè)別反應(yīng)不同，即脂酰CoA

dHE不參與逆反應(yīng)， 時(shí)由烯脂酰CoA還原酶催化，需NADPH而不是FADH2。內(nèi)質(zhì)網(wǎng)系統(tǒng)FA延長(zhǎng)軟脂酸碳鏈延長(zhǎng)主要通過此酶系的作用。過程與軟脂酸的

相似，但脂?；B在CoA上。需NADPH、malonylCoA；通過縮合、加氫、脫水、再加氫等反應(yīng)，每一輪增加2個(gè)碳原子，反復(fù)進(jìn)行可使碳鏈延長(zhǎng)至24碳，以18碳硬脂酸為最多。途徑:單不飽和脂肪酸的動(dòng)植物:氧化機(jī)制高等微生物:脫氫機(jī)制細(xì)菌:厭氧途徑多不飽和脂肪酸的

途徑:哺乳動(dòng)物:必須從食物中攝取.亞油酸,亞麻酸等多不飽和脂肪酸是營(yíng)養(yǎng)必須脂肪酸。脊椎動(dòng)物可以亞油酸為原料，

其他多不飽和脂肪酸。不飽和脂肪酸的脂肪脂肪

的兩種主要前體：L--phosphoglycerol和fattyacylCoA，前者來源于DHAP或glycerol。脂肪組織缺乏glycerolkinase，甘油骨架只能來源于糖代謝產(chǎn)物DHAP。磷脂酸的合成甘油三酯的合成1，2-二脂酰基-甘油-3-磷酸胰合島成素的對(duì)調(diào)甘節(jié)油三酯甘油磷脂的代謝MetabolismofGlycerophospholipids甘油磷脂的極性頭磷脂酸腦磷脂卵磷脂甘油磷脂的酶解參與磷脂分解代謝的酶為磷脂酶（phospholipases），包括A(A1和A2)、

B、C和D四大類。磷脂水解后的產(chǎn)物若為甘油酯骨架上去掉任何一個(gè)酯鍵后，破壞了作為膜脂的功能，導(dǎo)致細(xì)胞膜損壞[溶血]，這樣的脂被稱為溶血

[甘油]磷脂(lysophospholipid)，催化的酶被稱為溶血[甘油]磷脂酶

(lysophospholipase

)。磷脂酶的種類和作用位點(diǎn)A1廣泛存在于動(dòng)物的細(xì)胞器、微粒體中，專一水解磷脂分子C1上的酯鍵，水解產(chǎn)物為溶血性磷脂（Lysophosphatidyllipid)，酶為溶血磷脂酶。A2大量存在于蛇毒、蝎毒、蜂毒等，專一水解C2上的酯鍵，產(chǎn)物為溶血性；酶是溶血磷脂酶。B專一水解A2水解產(chǎn)物1-脂酰磷脂C1上的酯鍵，也是溶血性磷脂酶。C主要存在于動(dòng)物腦、蛇毒和微生物中，作用于磷脂酸C3位的磷酸酯鍵。D主要存在于高等植物，水解C3位第2個(gè)磷酸酯鍵。磷脂酶的作用位點(diǎn)B:

after

A2甘油磷脂的哺乳動(dòng)物中，甘油磷脂和甘油三酯的有兩個(gè)共同的前體：脂酰-CoA和L-甘油-3-磷酸以及相同的幾步反應(yīng)過程?？梢蚤_始于酵解產(chǎn)生的磷酸二羥，在肝臟和腎中還可以由甘油通過甘油激酶作用進(jìn)行。另一前體為脂酰-CoA，由脂肪酸通過脂酰-CoA酶催化。磷脂酸的合成肝臟、腎肌肉1，2-二脂酰基-甘油-3-磷酸磷酯脂和酸甘合油成磷甘脂油三二甘酯油鍵磷與脂磷的脂頭酸部相以連磷酸甘有油兩磷種脂連的接極方性法頭部CDP-二脂酰甘油接羥基頭CDP頭接二脂酰甘油膽固醇代謝Metabolism

of

Cholesterol膽固醇結(jié)構(gòu)及模型膽固醇的消化和吸收三大特點(diǎn)：再循環(huán)（reproductivecycle,也稱腸肝循環(huán),enterohepaticcirculation）吸收延遲吸收有限膽固醇的來源與

途徑85%以上肝臟膽固醇的主要來源膽固醇

出肝臟的主要途徑HDL或VLDL

游離膽固醇進(jìn)入內(nèi)

轉(zhuǎn)化成膽酸/鹽腺/外

腺肝臟其他再吸收[循環(huán)]膽固醇飲食中膽固醇乳糜微粒殘?jiān)I上腺皮質(zhì)激素雌二醇酮腎上腺皮質(zhì)膽固醇膽酸肝膽固醇酯肝甘氨膽酸?；悄懰岣拾彼崤；撬嵋阴oA腸粘膜7-脫氫膽固醇UV維生素D3膽汁酸皮質(zhì)醇皮質(zhì)酮膽固醇的轉(zhuǎn)化膽固醇酯的生成?；o酶A-膽固醇?；D(zhuǎn)移酶Acyl-CoA:

Cholesterol

Acyltransferase

(ACAT),在體內(nèi)催化膽固醇與長(zhǎng)鏈脂酰CoA連接形成膽固醇酯,

在膽固醇的吸收、

和

過程中起重要作用。為脂蛋白組裝提供膽固醇酯。病理?xiàng)l件下ACAT催化形成過多的膽固醇酯可引起動(dòng)脈粥樣硬化。抑制ACAT可降低血漿總膽固醇及低密度脂蛋白膽固醇水平,

防止膽固醇酯化,

減少膽固醇酯在動(dòng)脈壁上積蓄,

動(dòng)脈粥樣硬化的形成。抑制劑可能成為一類新型的降血脂與抗動(dòng)脈粥樣硬化藥物。3、２乙酰輔酶AHMG-CoA甲羥戊酸（MVA）鯊烯膽固醇HMG-CoA

還原酶乙酰乙酰輔酶ANADPH+H+1、紅細(xì)胞除外）2、原料輔助因子供氫體能源NADPH（來自磷酸戊糖途徑）ATP關(guān)鍵酶過程HMG-CoA還原酶部位組織部位----肝及小腸等（腦細(xì)胞、成細(xì)胞部位----胞液及內(nèi)質(zhì)網(wǎng)碳架原料----CoA

（主要來自糖）膽固醇的生物活化的C5膽固醇的生物原料：Acetyl

CoA。場(chǎng)所：肝臟（主要）內(nèi)質(zhì)網(wǎng)的微粒體。AcetylCoA(C2)MVA(mevalonate,甲羥戊酸)(C6)；MVA(C6)活化的isoprene

units(C5)；3.

C5

C10

C15

C30

[鯊烯]（squalene）；4. Squalene

lanosterol

[羊毛甾醇],

再進(jìn)一步生成Cholesterol。膽固醇生物

的四大過程-CoA膽固合醇成的甲合羥成戊：酸乙酰Ketone

Bodies膽固醇

膽限固速醇酶的MG調(diào)C節(jié)oA還原酶1.激素的調(diào)節(jié)胰高血糖素:HMGCoA還原酶胰島素:HMGCoA還原酶HMGCoA還原酶2.膽固醇濃度的調(diào)節(jié)膽固醇HMG-CoA酶抑制劑副作用大，未成為藥。是其他藥物的誕生的來源處方藥最好之一藥脂類代謝紊亂酮血癥(Ketonemia)酮尿癥(Ketonur