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第六章脂代謝Chapter6LIPIDMETABOLISM---脂肪酸的生物合成及磷脂和膽固醇代謝
1醫(yī)學(xué)知識(shí)第六章脂代謝Chapter6LIPIDMETABO主要內(nèi)容第六章脂代謝第一節(jié)脂類的消化吸收和轉(zhuǎn)運(yùn)第二節(jié)脂肪的分解代謝第三節(jié)脂肪酸和甘油三酯的生物合成第四節(jié)磷脂代謝第五節(jié)鞘脂類代謝第六節(jié)膽固醇代謝第七節(jié)脂類代謝的調(diào)節(jié)第八節(jié)脂肪代謝紊亂
2醫(yī)學(xué)知識(shí)主要內(nèi)容第六章脂代謝第一節(jié)脂類的消化吸收和轉(zhuǎn)運(yùn)
一脂肪酸的生物合成二脂肪(三酰甘油)的生物合成
第三節(jié)脂肪酸和甘油三酯的生物合成
3醫(yī)學(xué)知識(shí)一脂肪酸的生物合成第三節(jié)脂肪酸和甘油三酯的生物合成乙酰CoA棕櫚酸(從頭合成途徑,胞漿)2C單位飽和脂酸:已合成的FA(C12~C16FA)碳鏈的延長(zhǎng)(線粒體、內(nèi)質(zhì)網(wǎng)等)2C單位一脂肪酸的生物合成合成部位:
肝、腎、腦、肺、乳腺及脂肪等多種組織
肝臟是人體合成脂酸的主要部位。
從頭合成:細(xì)胞溶膠。碳鏈的延長(zhǎng):線粒體和內(nèi)質(zhì)網(wǎng)
4醫(yī)學(xué)知識(shí)乙酰CoA棕櫚酸(從頭合成途徑,胞漿)2C單位飽和脂酸:已合合成原料:
▲
碳源:乙酰CoA?!鳤TP,HCO3-(CO2),NADPH及Mn2+等。檸檬酸-丙酮酸循環(huán)(三羧酸轉(zhuǎn)運(yùn)體系)線粒體基質(zhì)→細(xì)胞溶膠
NADPH:戊糖磷酸途徑檸檬酸─丙酮酸循環(huán)光反應(yīng)一脂肪酸的生物合成
5醫(yī)學(xué)知識(shí)合成原料:▲碳源:乙酰CoA?!鳤TP,HCO3-
6醫(yī)學(xué)知識(shí)6醫(yī)學(xué)知識(shí)1脂肪酸合成的碳源——乙酰CoA的轉(zhuǎn)運(yùn)丙二酸單酰CoA(malonylCoA)的形成(乙酰CoA和碳酸氫鹽)脂肪酸合酶由脂肪酸合酶催化的各步反應(yīng)——軟脂酸的合成軟脂酸合成與分解的區(qū)別脂肪酸碳鏈的延長(zhǎng)及去飽和一脂肪酸的生物合成
7醫(yī)學(xué)知識(shí)1脂肪酸合成的碳源——乙酰CoA的轉(zhuǎn)運(yùn)一脂肪酸的胞漿中飽和脂酸的生物合成---丙二酸單酰CoA途徑一脂肪酸的生物合成
棕櫚酸中碳原子的來(lái)源:
CH3CH2(CH2CH2)6CH2COOH
乙酰CoA
丙二酸單酰CoA
起始物(引物)
8醫(yī)學(xué)知識(shí)胞漿中飽和脂酸的生物合成---丙二酸單酰CoA途徑一脂肪三羧酸轉(zhuǎn)運(yùn)體系(檸檬酸-丙酮酸循環(huán))
丙酮酸羧化酶
1脂肪酸合成的碳源——乙酰CoA的轉(zhuǎn)運(yùn)三羧酸轉(zhuǎn)運(yùn)體系(tricarboxylatetransportsystem)檸檬酸-丙酮酸循環(huán),檸檬酸是乙?;妮d體9醫(yī)學(xué)知識(shí)三羧酸轉(zhuǎn)運(yùn)體系丙酮酸1脂肪酸合成的碳三羧酸轉(zhuǎn)運(yùn)體系:
每經(jīng)檸檬酸-丙酮酸循環(huán)一次,可使1分子乙酰CoA由線粒體進(jìn)入胞液,同時(shí)消耗2分子ATP,消耗1分子NADH,產(chǎn)生1分子NADPH。10醫(yī)學(xué)知識(shí)三羧酸轉(zhuǎn)運(yùn)體系:每經(jīng)檸檬酸-丙酮酸循環(huán)一次,可使12丙二酸單酰CoA(malonylCoA)的形成
(乙酰CoA和碳酸氫鹽)●乙酰CoA是引物,丙二酸單酰CoA(丙二酰CoA)是合成用的底物?!衿鏀?shù)碳脂肪酸合成的引物:丙二酸單酰CoA
CO2+H2OHCO3-+H+11醫(yī)學(xué)知識(shí)2丙二酸單酰CoA(malonylCoA)的形成
(乙酰乙酰CoA羧化酶
(acetyl-CoAcarboxylase):
以生物素為輔基,是脂肪酸合成的限速酶。
大腸桿菌(E.coli):乙酰CoA羧化酶多酶復(fù)合物,含有三個(gè)蛋白:
生物素羧基載體蛋白(biotincarboxyl-carrierprotein,
BCCP):結(jié)合生物素輔基
生物素羧化酶(biotincarboxylase,BC):催化生物素羧化
羧基轉(zhuǎn)移酶(carboxyltransferase,CT):催化生物素上的活性羧基轉(zhuǎn)移,合成丙二酸單酰CoA哺乳類和魚類的三種酶活性都在一條肽鏈上。
12醫(yī)學(xué)知識(shí)乙酰CoA羧化酶(acetyl-CoAcarboxyl13醫(yī)學(xué)知識(shí)13醫(yī)學(xué)知識(shí)
乙酰CoA羧化酶是別構(gòu)酶:底物結(jié)合位:結(jié)合HCO3-,結(jié)合在生物素上,結(jié)合乙酰CoA效應(yīng)物結(jié)合位:結(jié)合檸檬酸(+)無(wú)活性乙酰CoA羧化酶活性酶(平行單體形式)(纖維狀聚合體長(zhǎng)絲)
乙酰CoA羧化酶是共價(jià)調(diào)節(jié)酶:磷酸化后失活
植物和細(xì)菌乙酰CoA羧化酶不受檸檬酸和磷酸化調(diào)節(jié)乙酰CoA羧化酶活性的調(diào)節(jié)別構(gòu)調(diào)節(jié)共價(jià)調(diào)節(jié)長(zhǎng)鏈脂酰CoA軟脂酰CoA(-)14醫(yī)學(xué)知識(shí)乙酰CoA羧化酶是別構(gòu)酶:底物結(jié)合位:結(jié)合HCO3-,15醫(yī)學(xué)知識(shí)15醫(yī)學(xué)知識(shí)3脂肪酸合酶軟脂酸(palmiticacid)是脂肪酸從頭合成的終產(chǎn)物,是其它脂肪酸合成的前體。E.coli和植物中,脂肪酸合酶為多酶復(fù)合體.包括:6個(gè)酶
?;d體蛋白(acylcarrierprotein,ACP)ACP輔基:4-磷酸泛酰巰基乙胺;擺臂
結(jié)合并轉(zhuǎn)運(yùn)脂?;?/p>
16醫(yī)學(xué)知識(shí)3脂肪酸合酶軟脂酸(palmiticacid)是脂肪酸脂?;d體蛋白(ACP)的輔基結(jié)構(gòu)輔基:4-磷酸泛酰巰基乙胺CoA分子中也有4-磷酸泛酰巰基乙胺AHS4-磷酸泛酰巰基乙胺
HS-O-CH2-Ser-ACP17醫(yī)學(xué)知識(shí)脂?;d體蛋白(ACP)的輔基結(jié)構(gòu)輔基:4-磷酸泛酰巰基乙胺羥羥
18醫(yī)學(xué)知識(shí)羥羥18醫(yī)學(xué)知識(shí)3脂肪酸合酶動(dòng)物體內(nèi):脂肪酸合酶是單一肽鏈,由一個(gè)基因編碼,同時(shí)具有ACP和7種酶活力。第七種酶為:軟脂酰-ACP硫酯酶,催化軟脂酰-ACP脫去ACP成為軟脂酸。酶以二聚體形式存在,反平行配置。P261
19醫(yī)學(xué)知識(shí)3脂肪酸合酶動(dòng)物體內(nèi):19醫(yī)學(xué)知識(shí)
軟脂酰-ACP硫酯酶20醫(yī)學(xué)知識(shí)軟脂酰-ACP硫酯酶20醫(yī)學(xué)知識(shí)脂肪酸合酶系結(jié)構(gòu)模式①②③④⑤⑥中央巰基SH外圍巰基SH⑥①②③④⑤ACP①乙酰CoA:ACP轉(zhuǎn)酰酶,AT②丙二酸單酰CoA:ACP轉(zhuǎn)酰酶,MT③β-酮(脂)酰-ACP合酶,KS④β-酮(脂)酰-ACP還原酶,KR
⑤β-羥(脂)酰-ACP脫水酶,HD⑥烯(脂)酰-ACP還原酶,ER
21醫(yī)學(xué)知識(shí)脂肪酸合酶系結(jié)構(gòu)模式①②③④⑤⑥中央巰基SH外圍巰基SH⑥①脂酸的合成:
啟動(dòng)、裝載(丙二酸單?;霓D(zhuǎn)移)、縮合、還原、脫水、還原
4由脂肪酸合酶催化的各步反應(yīng)
——軟脂酸的合成(E.coli)
22醫(yī)學(xué)知識(shí)脂酸的合成:?jiǎn)?dòng)、裝載(丙二酸單?;霓D(zhuǎn)移)、4由脂肪酸軟脂酸的合成步驟(E.coli):(1)啟動(dòng)(priming)——乙酰CoA與ACP作用:E1:乙酰CoA:ACP轉(zhuǎn)酰酶(AT)乙酰CoA+ACP-SH
乙酰-S-ACP+CoASH乙酰-S-ACP+E2-SHACP-SH+乙酰-S-E2(2)裝載(loading)——丙二酸單?;D(zhuǎn)移反應(yīng):E2:丙二酸單酰CoA:ACP轉(zhuǎn)酰酶(MT)丙二酸單酰CoA+ACP-SHE2丙二酸單酰-S-ACP+CoASH
23醫(yī)學(xué)知識(shí)軟脂酸的合成步驟(E.coli):(1)啟動(dòng)(prim脂肪酸合酶(1)啟動(dòng)(priming)(2)裝載(loading)
乙酰CoA:ACP轉(zhuǎn)酰酶24醫(yī)學(xué)知識(shí)脂肪酸合酶(1)啟動(dòng)(priming)(2)裝載(loadi脂肪酸合酶脂肪酸合酶脂肪酸合酶脂肪酸合酶(3)縮合(4)還原
D-羥-酮酰-ACP合酶(KS)
-酮酰-ACP還原酶(KR)25醫(yī)學(xué)知識(shí)脂肪酸合酶脂肪酸合酶脂肪酸合酶脂肪酸合酶(3)縮合(4)還原(3)縮合反應(yīng)(condensation):E3:-酮酰-ACP合酶(KS)
OE2–S–C-CH3+-OOC-CH2–C–S-ACPO
CO2
E2-SHCH3–C-CH2–C–S-ACP
OO(4)第一次還原(reduction):E4:-酮酰-ACP還原酶(KR)CH3–C-CH2–C–S-ACPE4CH3–CH-CH2–C–S-ACP
OONADPH+H+NADP+
OH
O
乙酰乙酰ACP
D--羥丁酰-S-ACP
26醫(yī)學(xué)知識(shí)(3)縮合反應(yīng)(condensation):E3:-酮(5)脫水反應(yīng)(dehydration):E5:羥酰-ACP脫水酶(HD)OHOH2OHOCH3–CH-CH2–C–S-ACPE5CH3–C=C–C–S-ACP
H
巴豆酰-S-ACP(6)第二次還原反應(yīng):E6:烯酰-ACP還原酶(ER)HONADPH+H+NADP+O
CH3–C=C–C–S-ACPE6CH3–CH2-CH2–C–S-ACP
H
丁酰-S-ACP
27醫(yī)學(xué)知識(shí)(5)脫水反應(yīng)(dehydration):脂肪酸合酶脂肪酸合酶脂肪酸合酶脂肪酸合酶(5)脫水(6)還原
D-羥酰-ACP脫水酶(HD)烯酰-ACP還原酶(ER)28醫(yī)學(xué)知識(shí)脂肪酸合酶脂肪酸合酶脂肪酸合酶脂肪酸合酶(5)脫水(6)還原1啟動(dòng)2裝載3縮合4還原5脫水6還原
每延長(zhǎng)2碳單位消耗1個(gè)ATP和2個(gè)NADPH29醫(yī)學(xué)知識(shí)1啟動(dòng)2裝載3縮合4還原5脫水6還原每延長(zhǎng)軟脂酰-ACP硫酯酶(7)軟脂酸合成的延伸和釋放
30醫(yī)學(xué)知識(shí)軟脂酰-ACP硫酯酶(7)軟脂酸合成的延伸和釋放30醫(yī)軟脂酸合成的延伸和釋放:延伸:ACP手臂將丁?;D(zhuǎn)移到-酮酰ACP合酶的-SH上,并重復(fù)(2)-(6)的反應(yīng)過(guò)程。直至合成16個(gè)C原子為止。釋放:
CH3(CH2)14CO-S-ACP
硫酯酶(動(dòng)物)
CH3(CH2)14COOH+ACP-SH
硫解酶
CH3(CH2)14COSCoA+ACP-SH
+H2O+CoA經(jīng)7輪cycle合成了棕櫚酰-S-ACP
31醫(yī)學(xué)知識(shí)軟脂酸合成的延伸和釋放:延伸:ACP手臂將丁?;D(zhuǎn)移到-
軟脂酸合成的總反應(yīng)式:32醫(yī)學(xué)知識(shí)軟脂酸合成的總反應(yīng)式:32醫(yī)學(xué)知識(shí)丙二酸單酰CoA
33醫(yī)學(xué)知識(shí)丙二酸單酰CoA33醫(yī)學(xué)知識(shí)5軟脂酸合成與分解的區(qū)別I區(qū)別脂肪酸合成脂肪酸氧化1.亞細(xì)胞定位(合成場(chǎng)所)細(xì)胞溶膠線粒體為主2.主要組織定位肝臟為主肌肉、肝臟3.轉(zhuǎn)運(yùn)機(jī)制、轉(zhuǎn)運(yùn)載體和被轉(zhuǎn)運(yùn)物三羧酸轉(zhuǎn)運(yùn)機(jī)制檸檬酸(線粒體到胞漿)乙?;鈮A載體系統(tǒng)肉毒堿(胞漿到線粒體)脂?;?.FA合成/分解過(guò)程?;d體ACPCoA-SH5.二碳供體/產(chǎn)物丙二酸單酰CoA;?;w乙酰CoA;產(chǎn)物6.對(duì)HCO3-和檸檬酸的需求要求不要求7.酶系多酶復(fù)合體/單一多肽鏈的二聚體4種單獨(dú)的酶8.電子供(受)體/氧化還原輔因子NADPH+H+FAD,NAD+
34醫(yī)學(xué)知識(shí)5軟脂酸合成與分解的區(qū)別I區(qū)別脂肪酸合成脂肪酸氧化1
軟脂酸合成和分解的區(qū)別II區(qū)別FA合成FA分解9.起始點(diǎn)甲基→羧基羧基→甲基10.3-羥脂?;虚g體構(gòu)型D型L型11.近似逆方向的四步反應(yīng)縮合,還原,脫水,還原氧化,水合,氧化,硫解12.激活劑抑制劑檸檬酸軟脂酰CoA(抑制乙酰CoA羧化酶)丙二酰CoA(抑制肉毒堿?;D(zhuǎn)移酶I)13反應(yīng)最活躍時(shí)期高糖膳食后饑餓14.刺激激素胰島素/胰高血糖素高比值胰島素/胰高血糖素低比值15.反應(yīng)產(chǎn)物軟脂酸乙酰輔酶A16.能量變化(軟脂酸)消耗7個(gè)ATP和14個(gè)NADPH產(chǎn)生106個(gè)ATP
35醫(yī)學(xué)知識(shí)軟脂酸合成和分解的區(qū)別II區(qū)別FA合成FA分解9.
36醫(yī)學(xué)知識(shí)36醫(yī)學(xué)知識(shí)I脂肪酸碳鏈的延長(zhǎng):(1)線粒體:
乙酰CoA是二碳片段的供體,供氫體為NADPH,沿著脂肪酸-氧化作用的逆反應(yīng)延長(zhǎng)。以硬脂酸為最多,可延長(zhǎng)至24或26碳FA.(2)光滑型內(nèi)質(zhì)網(wǎng):延長(zhǎng)飽和或不飽和長(zhǎng)鏈脂肪酸以CoA代替ACP為脂?;d體,沿著脂肪酸合成方式延長(zhǎng);丙二酸單酰CoA是二碳片段的供體,供氫體為NADPH。除腦組織外一般合成C18(硬脂酸),腦可延長(zhǎng)至24碳FA.6脂肪酸碳鏈的延長(zhǎng)及去飽和動(dòng)物FA碳鏈的延長(zhǎng):脂?;d體是CoA
供氫體是NADPH37醫(yī)學(xué)知識(shí)I脂肪酸碳鏈的延長(zhǎng):6脂肪酸碳鏈的延長(zhǎng)及去飽和動(dòng)物F脂肪酸碳鏈延長(zhǎng)的不同方式細(xì)胞內(nèi)進(jìn)行部位動(dòng)物植物線粒體內(nèi)質(zhì)網(wǎng)葉綠體、前質(zhì)體內(nèi)質(zhì)網(wǎng)二碳單位供體脂?;d體電子供體乙酰CoA丙二酸單酰CoA
丙二酸單酰ACPCoACoAACPNAD(P)HNADPHNADPH不明確動(dòng)物FA碳鏈的延長(zhǎng):脂?;d體是CoA
供氫體是NADPH38醫(yī)學(xué)知識(shí)脂肪酸碳鏈延長(zhǎng)的不同方式細(xì)胞內(nèi)進(jìn)行部位動(dòng)物II脂肪酸的去飽和:氧化脫氫途徑;光滑型內(nèi)質(zhì)網(wǎng)(1)單烯脂酸(monoenoicacid)的合成:人體內(nèi)有
4,
5,
8,
9去飽和酶,屬混合功能氧化酶;該酶不能在C10與末端甲基之間形成雙鍵
軟脂酸脂酰CoA去飽和酶系
棕櫚油酸(16,
9)硬脂酸油酸(18,
9)
39醫(yī)學(xué)知識(shí)II脂肪酸的去飽和:氧化脫氫途徑;光滑型內(nèi)質(zhì)
去飽和酶系:在哺乳動(dòng)物肝臟和脂肪組織中。光滑型內(nèi)質(zhì)網(wǎng)NADPH40醫(yī)學(xué)知識(shí)去飽和酶系:在哺乳動(dòng)物肝臟和脂肪組織中。光滑型內(nèi)質(zhì)網(wǎng)N(2)多烯脂酸的形成:植物(不直接作用于游離脂肪酸)至今在動(dòng)物體內(nèi)尚未發(fā)現(xiàn)有
9以上的去飽和酶
亞油酸(18,
9,12)(linoleicacid)
-亞麻酸(18,
9,12,15)(linolenicacid)
花生四烯酸(20,
5,8,11,13)是含量最豐富的多烯脂酸
必需脂肪酸(半必需)
41醫(yī)學(xué)知識(shí)(2)多烯脂酸的形成:植物(不直接作用于游離脂肪酸)必DHA
42醫(yī)學(xué)知識(shí)DHA42醫(yī)學(xué)知識(shí)二脂肪(三酰甘油)的生物合成肝臟、脂肪組織最活躍,小腸粘膜,內(nèi)質(zhì)網(wǎng)(SER)1甘油三酯合成的前體:脂酰CoA:來(lái)自脂肪酸的活化甘油-3-P:來(lái)自磷酸二羥丙酮
(脂肪組織)或甘油磷酸化(肝臟)2三脂酰甘油的生物合成途徑:脂酰CoA?;D(zhuǎn)移酶?;D(zhuǎn)移酶
甘油-3-P溶血磷脂酸磷脂酸
磷酸酶甘油二酯?;D(zhuǎn)移酶甘油三酯H2O
Pi
43醫(yī)學(xué)知識(shí)二脂肪(三酰甘油)的生物合成肝臟、脂肪組織最活躍,小
三脂酰甘油二脂酰甘油溶血磷脂酸44醫(yī)學(xué)知識(shí)三脂酰甘油二脂酰甘油溶血磷脂酸44醫(yī)學(xué)知識(shí)甘油磷脂經(jīng)磷脂酶水解生成甘油、脂肪酸和各種氨基醇(膽堿、乙醇胺和Ser等)
第四節(jié)甘油磷脂代謝一甘油磷脂(phosphoglycerides)的分解代謝
45醫(yī)學(xué)知識(shí)甘油磷脂經(jīng)磷脂酶水解生成甘油、脂肪酸和各種氨基醇(膽堿、乙醇磷脂酶A1磷脂酶A2磷脂酶C廣泛分布于動(dòng)物細(xì)胞細(xì)胞器、微粒體內(nèi),產(chǎn)物為溶血磷脂2。存在于細(xì)胞膜及線粒體膜。大量存在在蛇、蜂、蝎毒中。產(chǎn)物為溶血磷脂1。也以酶原形式存在于動(dòng)物胰臟中,急性胰腺炎時(shí),磷脂酶A2原被激活。存在于動(dòng)物腦和微生物中,也水解鞘磷脂為神經(jīng)酰胺+磷酸膽堿。磷脂酶DA1CDCH2—O——C—R1=OR2—C——O—CH=OCH2—O——p——O—X=OOHA2B2B1B磷脂酶B1水解溶血磷脂1磷脂酶B2水解溶血磷脂2主要存在于高等植物,動(dòng)物腦組織亦有需要Ca2+
46醫(yī)學(xué)知識(shí)磷脂酶A1磷脂酶A2磷脂酶C廣泛分布于動(dòng)物細(xì)胞細(xì)胞器、磷脂酶催化磷脂水解的作用:(1)促使細(xì)胞膜不斷更新(2)清除自身氧化形成的毒性磷脂(3)細(xì)胞膜中溶血磷脂的高集區(qū),細(xì)胞膜松弛,使生物大分子可以跨膜甘油磷脂的代謝
47醫(yī)學(xué)知識(shí)磷脂酶催化磷脂水解的作用:甘油磷脂的代謝47醫(yī)學(xué)知識(shí)甘油磷脂的生物合成載體:CDP(一)磷脂酰乙醇胺(腦磷脂)的合成(二)磷脂酰膽堿(卵磷脂)的合成(三)磷脂酰Ser的合成(四)磷脂酰肌醇(肌醇磷脂)的合成(五)二磷脂酰甘油(心磷脂)的合成二甘油磷脂(phosphoglycerides)的生物合成
48醫(yī)學(xué)知識(shí)二甘油磷脂(phosphoglycerides)的生物合
49醫(yī)學(xué)知識(shí)49醫(yī)學(xué)知識(shí)甘油磷脂的合成1.合成部位2.合成原料**甘油、脂肪酸、磷酸鹽、膽堿、乙醇胺絲氨酸、食物糖代謝食物**CTP、ATP、絲氨酸、肌醇等全身各組織,肝、腎、腸最活躍。細(xì)胞溶膠,內(nèi)質(zhì)網(wǎng)細(xì)胞溶膠面和高爾基體膜(加工)上
50醫(yī)學(xué)知識(shí)甘油磷脂的合成1.合成部位2.合成原料**甘油、脂肪CDP:
3.合成過(guò)程51醫(yī)學(xué)知識(shí)CDP:3.合成過(guò)程51醫(yī)學(xué)知識(shí)策略1CDP-二脂酰甘油策略2CDP-頭基
52醫(yī)學(xué)知識(shí)策略1策略252醫(yī)學(xué)知識(shí)磷脂酰甘油
53醫(yī)學(xué)知識(shí)磷脂酰甘油53醫(yī)學(xué)知識(shí)磷脂酰甘油-3-磷酸
54醫(yī)學(xué)知識(shí)磷脂酰甘油-3-磷酸54醫(yī)學(xué)知識(shí)
磷脂酰肌醇激酶55醫(yī)學(xué)知識(shí)磷脂酰肌醇激酶55醫(yī)學(xué)知識(shí)NH3+腺苷
-OOC-CH
–(CH2)2-S+
CH3
56醫(yī)學(xué)知識(shí)NH3+乙醇胺激酶膽堿激酶CTP:磷酸乙醇胺胞苷轉(zhuǎn)移酶CTP:磷酸膽堿胞苷轉(zhuǎn)移酶磷酸乙醇胺轉(zhuǎn)移酶磷酸膽堿轉(zhuǎn)移酶磷脂酰乙醇胺甲基轉(zhuǎn)移酶關(guān)鍵酶,內(nèi)質(zhì)網(wǎng)膜上
S-腺苷甲硫氨酸途徑二:從頭合成57醫(yī)學(xué)知識(shí)乙醇胺激酶膽堿激酶CTP:磷酸乙醇胺胞苷轉(zhuǎn)移酶CTP:磷酸膽
●
CTP:磷酸膽堿胞苷轉(zhuǎn)移酶(CT):
存在在細(xì)胞溶膠和內(nèi)質(zhì)網(wǎng)中,與內(nèi)質(zhì)網(wǎng)膜結(jié)合時(shí)被激活。決定磷脂酰膽堿生物合成速度?!?/p>
CT的活性調(diào)節(jié)因素:
①[磷脂酰膽堿]↓(促進(jìn)與內(nèi)質(zhì)網(wǎng)膜結(jié)合)②PK與磷酸酶(去Pi,與內(nèi)質(zhì)網(wǎng)膜結(jié)合)③FA
④二脂酰甘油●
卵磷脂是人體中含量最多的磷脂,在蛋黃、大豆中含量豐富58醫(yī)學(xué)知識(shí)●CTP:磷酸膽堿胞苷轉(zhuǎn)移酶(CT):58醫(yī)學(xué)知識(shí)
59醫(yī)學(xué)知識(shí)59醫(yī)學(xué)知識(shí)鞘脂類是生物膜的第二大膜脂,在神經(jīng)和腦組織中含量很高,在細(xì)胞保護(hù)和維持神經(jīng)纖維絕緣,以及免疫、血型決定、細(xì)胞識(shí)別等方面有重要功能。鞘脂類(sphingolipids):鞘糖脂(sphingomyelin)鞘磷脂(glycosphingolipids)第五節(jié)鞘脂類(sphingolipids)代謝
60醫(yī)學(xué)知識(shí)鞘脂類是生物膜的第二大膜脂,在神經(jīng)和腦組織中含量很高,在細(xì)胞神經(jīng)酰胺H鞘磷脂葡萄糖腦苷脂神經(jīng)節(jié)苷脂GM2
神經(jīng)酰胺-C1H2–OH+磷酸膽堿鞘磷脂+糖類物質(zhì)鞘糖脂61醫(yī)學(xué)知識(shí)神經(jīng)酰胺H鞘磷脂葡萄糖腦苷脂神經(jīng)節(jié)苷脂GM2神經(jīng)酰胺酶糖苷酶
溶酶體一、鞘脂的分解代謝:磷脂酶C62醫(yī)學(xué)知識(shí)神經(jīng)酰胺酶糖苷酶溶酶體一、鞘脂的分解代謝:磷脂酶C62●鞘糖脂的降解:在腦、肝、脾臟、腎等細(xì)胞的溶酶體中。在磷脂酶C和各種糖苷酶的專一性催化下,通過(guò)順序除去糖基和斷裂磷酯鍵而降解?!袂侍侵x異常:
Fabry癥:缺少-半乳糖苷酶A,導(dǎo)致腎中積聚Gal-Gal-Glc-ceramide,腎衰竭泰薩氏(Tay-Sachs)幼年黑朦白癡癥:缺少-N-乙酰氨基己糖苷酶神經(jīng)節(jié)苷脂GM2積聚
63醫(yī)學(xué)知識(shí)●鞘糖脂的降解:63醫(yī)學(xué)知識(shí)二、鞘氨醇、神經(jīng)酰胺及鞘脂的合成:(1)合成部位:全身各組織(尤其腦)。Cer的合成:內(nèi)質(zhì)網(wǎng)鞘脂的合成:高爾基體(2)合成原料:軟脂酰CoA、絲氨酸、NADPH+H+、FAD。
64醫(yī)學(xué)知識(shí)二、鞘氨醇、神經(jīng)酰胺及鞘脂的合成:(1)合成部位:全身各組織(3)合成過(guò)程軟脂酰CoA3-酮鞘氨醇合酶磷酸膽堿轉(zhuǎn)移酶高爾基體膜的空腔側(cè)
3-酮鞘氨醇還原酶含4-烯鞘氨醇糖基轉(zhuǎn)移酶:多位于高爾基體空腔側(cè)65醫(yī)學(xué)知識(shí)(3)合成過(guò)程軟脂酰CoA3-酮鞘氨醇合酶磷酸膽堿轉(zhuǎn)移酶三鞘脂的功能:1.鞘磷脂:保護(hù)神經(jīng)纖維、絕緣生物膜脂血漿脂蛋白成分2.鞘糖脂:生物膜脂
神經(jīng)節(jié)苷脂是蛋白激素受體和細(xì)菌毒素蛋白受體:(GM1是霍亂毒素的受體)鞘糖脂是細(xì)胞識(shí)別的決定單元(例如血型)
鞘糖脂與人類ABO血型66醫(yī)學(xué)知識(shí)三鞘脂的功能:1.鞘磷脂:保護(hù)神經(jīng)纖維、絕緣鞘糖脂與第六節(jié)膽固醇(cholesterol)的代謝甾醇:含有一個(gè)環(huán)戊烷多氫菲的甾核。膽固醇是自然界中含量最豐富的甾醇化合物。含27個(gè)碳原子3-OH5,6位雙鍵
膽固醇的功能:67醫(yī)學(xué)知識(shí)第六節(jié)膽固醇(cholesterol)的代謝甾醇:含有一一膽固醇的生物合成主要來(lái)源:食物(外源性)及生物合成(內(nèi)源性)合成的碳源:全部來(lái)自乙酰CoA合成主要場(chǎng)所:肝臟。全身各組織(腦和紅細(xì)胞除外)膽固醇合成酶系存在于細(xì)胞溶膠和光面內(nèi)質(zhì)網(wǎng)部分合成歷程:乙酸(乙酰CoA)
MVA(甲羥戊酸,C6)IPP(異戊烯酰焦磷酸,C5)鯊烯(C30)
羊毛固醇(C30)
膽固醇(C27)合成一分子膽固醇需要18個(gè)乙酰CoA、36個(gè)ATP和16個(gè)NADPH+H+。
68醫(yī)學(xué)知識(shí)一膽固醇的生物合成主要來(lái)源:食物(外源性)及生物合成(內(nèi)④羊毛固醇合成
⑤膽固醇合成異戊烯酰焦磷酸合成羊毛固醇(30C)④
⑤(MVA)(IPP)5
⑤膽固醇的生物合成概要69醫(yī)學(xué)知識(shí)④羊毛固醇合成⑤膽固醇合成異戊烯酰焦磷酸合成羊毛固醇④⑤
MVAIPP70醫(yī)學(xué)知識(shí)MVAIPP70醫(yī)學(xué)知識(shí)限速酶合酶1甲羥戊酸的合成甲羥戊酸(MVA):是關(guān)鍵中間體。由三個(gè)乙酰CoA縮合而成,需要兩個(gè)分子的NADPH
HMG-CoA還原酶:-羥--甲基戊二酰CoA還原酶,是膽固醇合成的限速酶和調(diào)控酶。洛伐他汀(Lovastatin,LOV)
:HMG-CoA還原酶競(jìng)爭(zhēng)性抑制劑從MVA合成開(kāi)始進(jìn)入膽固醇合成途徑
(mevalonicacid)-CoA71醫(yī)學(xué)知識(shí)限速酶合酶1甲羥戊酸的合成甲羥戊酸(MVA):是關(guān)鍵中間體2
異戊烯焦磷酸酯(IPP)合成:
甲羥戊酸經(jīng)過(guò)ATP兩次磷酸化并脫羧形成,活潑前體3
鯊烯(squalene)的合成:
6分子IPP(C5)2分子法尼焦磷酸(角)鯊烯(C30)鯊烯:多聚異戊二烯衍生物,是合成膽固醇的直接前體。CH3C-CH2-CH2-PPi-CH2之前在細(xì)胞溶膠之后在光面內(nèi)質(zhì)網(wǎng)膜(結(jié)合法尼酰轉(zhuǎn)移酶)
異戊烯焦磷酸酯72醫(yī)學(xué)知識(shí)2異戊烯焦磷酸酯(IPP)合成:甲羥戊酸經(jīng)過(guò)ATP兩4
羊毛固醇(lanosterol,
C30)的形成:在內(nèi)質(zhì)網(wǎng)的微粒體中,鯊烯經(jīng)歷兩步環(huán)化(分別由鯊烯單加氧酶,鯊烯環(huán)化酶催化),反應(yīng)需要O2和NADPH,形成羊毛固醇。5
膽固醇的形成:羊毛固醇20步NADPH(NADH)O2
膽固醇(C27)
合成的膽固醇通過(guò)血液送入其它組織。脫甲基、還原等73醫(yī)學(xué)知識(shí)4羊毛固醇(lanosterol,C30)的形成:
HMG-CoA合酶課外閱讀74醫(yī)學(xué)知識(shí)HMG-CoA合酶課外閱讀74醫(yī)學(xué)知識(shí)
課外閱讀鯊烯合酶75醫(yī)學(xué)知識(shí)課外閱讀鯊烯合酶75醫(yī)學(xué)知識(shí)膽固醇在體內(nèi)不能被徹底分解為CO2和H2O,其代謝去路是轉(zhuǎn)變?yōu)槟懼?、類固醇激素、維生素D3及參與血漿脂蛋白的形成。
合成膽固醇酯參與血漿脂蛋白的形成膜76醫(yī)學(xué)知識(shí)膽固醇在體內(nèi)不能被徹底分解為CO2和H2O,其代謝去二
膽固醇在生物體內(nèi)的轉(zhuǎn)化:1.在腎上腺或性腺轉(zhuǎn)化為類固醇激素參與代謝:
77醫(yī)學(xué)知識(shí)二膽固醇在生物體內(nèi)的轉(zhuǎn)化:1.在腎上腺或性腺轉(zhuǎn)化為2.在肝臟中合成膽汁酸(bileacid):主要去路人體最重要的兩種膽汁酸:膽酸和鵝脫氧膽酸。
()78醫(yī)學(xué)知識(shí)2.在肝臟中合成膽汁酸(bileacid):主要去路3.在皮膚表面轉(zhuǎn)化為維生素D3:無(wú)活性活性
79醫(yī)學(xué)知識(shí)3.在皮膚表面轉(zhuǎn)化為維生素D3:無(wú)活性活性79醫(yī)4.合成膽固醇酯和參與血漿脂蛋白的形成:●膽固醇的3-位羥基可以與脂肪酸形成膽固醇酯?!窠M織中膽固醇酯的形成:脂酰-CoA:膽固醇脂酰轉(zhuǎn)移酶(acyl-CoA:cholesterolacyltransferase,ACAT)●血漿中膽固醇酯的形成:卵磷脂:膽固醇脂酰轉(zhuǎn)移酶(LCAT)
膽固醇+ACAT膽固醇酯組織中脂酰-CoA膽固醇+LCAT膽固醇酯血漿中卵磷脂+溶血磷脂80醫(yī)學(xué)知識(shí)4.合成膽固醇酯和參與血漿脂蛋白的形成:●膽固醇的3膽固醇酯是血漿脂蛋白中,LDL和HDL的內(nèi)核。LDL由VLDL轉(zhuǎn)變而來(lái),是轉(zhuǎn)運(yùn)肝臟合成的內(nèi)源性膽固醇的主要形式。細(xì)胞吸收血液中的LDL:受體介導(dǎo)的內(nèi)吞作用
81醫(yī)學(xué)知識(shí)膽固醇酯是血漿脂蛋白中,LDL和HDL的內(nèi)核。81醫(yī)學(xué)脂解激素抗脂解激素激素敏感脂肪酶第七節(jié)
脂類代謝的調(diào)節(jié)一
激素對(duì)脂肪代謝的調(diào)節(jié):
82醫(yī)學(xué)知識(shí)脂解激素抗脂解激素激素敏感脂肪酶第七節(jié)脂類代謝的調(diào)節(jié)一
有活性脂解激素抗脂解激素激素對(duì)脂肪酸代謝的調(diào)控:動(dòng)物的FA代謝受激素的調(diào)控,主要調(diào)節(jié)物是胰島素,腎上腺素和胰高血糖素的作用與胰島素相反。 83醫(yī)學(xué)知識(shí)有活性脂解激素抗脂解激素激素對(duì)脂肪酸代謝的調(diào)控:83醫(yī)
激素對(duì)脂肪酸代謝的調(diào)控課外閱讀84醫(yī)學(xué)知識(shí)激素對(duì)脂肪酸代謝的調(diào)控課外閱讀84醫(yī)學(xué)知識(shí)二
對(duì)脂肪酸代謝的調(diào)節(jié)1對(duì)脂肪酸分解代謝的調(diào)節(jié):◆
FA分解的速度,很大程度上取決于脂肪分解的速度◆
長(zhǎng)鏈FA的跨膜運(yùn)送,控制FA的走向(合成或降解)脂酰-CoA進(jìn)入線粒體的過(guò)程為脂酸β-氧化的限速步驟,肉堿脂酰轉(zhuǎn)移酶I是-氧化的限速酶。丙二酸單酰CoA(-)?!舾吣芎蓵r(shí)NADH抑制3-羥酰CoA脫氫酶?!粢阴oA抑制硫解酶,使脂肪酸分解受抑制。(心肌)
85醫(yī)學(xué)知識(shí)二對(duì)脂肪酸代謝的調(diào)節(jié)1對(duì)脂肪酸分解代謝的調(diào)節(jié):2對(duì)脂肪酸合成代謝的調(diào)節(jié):
(1)短期控制:通過(guò)小分子效應(yīng)物及共價(jià)修飾調(diào)節(jié)酶活力。調(diào)控的關(guān)鍵酶:乙酰CoA羧化酶
檸檬酸(+),主要的調(diào)節(jié)分子:高能荷狀態(tài)下,乙酰CoA和ATP豐富,抑制異檸檬酸脫氫酶,使檸檬酸濃度升高。產(chǎn)物軟脂酰CoA(-),拮抗檸檬酸的激活作用:并且抑制乙酰CoA的轉(zhuǎn)運(yùn);抑制6-P-Glc脫氫酶和檸檬酸合酶,使NADPH和檸檬酸的濃度降低。乙酰CoA羧化酶還可通過(guò)共價(jià)修飾調(diào)控脂肪酸的合成:磷酸化后失去活性(2)長(zhǎng)期(適應(yīng)性)控制:改變控制脂肪酸合成的酶的合成速度
別構(gòu)調(diào)節(jié)共價(jià)修飾調(diào)節(jié)86醫(yī)學(xué)知識(shí)2對(duì)脂肪酸合成代謝的調(diào)節(jié):(1)短期控制:通過(guò)小分子效脂肪酸合成的調(diào)節(jié)乙酰-CoA丙二酸單酰-CoA軟脂酸-CoA丙酮酸檸檬酸胰高血糖素、腎上腺素(引發(fā)磷酸化/失活)檸檬酸裂解酶丙酮酸脫氫酶復(fù)合體胰島素(引發(fā)去磷酸化/活化)乙酰-CoA羧化酶
87醫(yī)學(xué)知識(shí)脂肪酸合成的調(diào)節(jié)乙酰-CoA丙二酸單酰-CoA軟脂酸-CoA1.3-羥-3-甲基戊二酰CoA還原酶(HMG–CoA還原酶)是膽固醇合成的限速酶:糖蛋白,存在于肝、腸內(nèi)質(zhì)網(wǎng),活性受調(diào)節(jié):外源性膽固醇攝入高時(shí),膽固醇反饋抑制HMG-CoA還原酶活性,抑制肝臟自身膽固醇的合成(mRNA量↓),E的降解速度增快。胰高血糖素等啟動(dòng)的磷酸化機(jī)制,可抑制HMG–CoA還原酶活性
胰島素及甲狀腺素能誘導(dǎo)HMG–CoA還原酶的合成;
2.肝臟以外的細(xì)胞,膽固醇來(lái)源于血漿中的LDL。LDL的受體參與膽固醇代謝的調(diào)控,它抑制了膽固醇的合成。LDL是轉(zhuǎn)運(yùn)肝臟合成內(nèi)源性膽固醇的主要形式。
LDL受體介導(dǎo)的胞吞作用溶酶體消化游離膽固醇
三
膽固醇代謝的調(diào)節(jié)
88醫(yī)學(xué)知識(shí)1.3-羥-3-甲基戊二酰CoA還原酶(HMG–C
4.構(gòu)成細(xì)胞膜蛋白酶和脂肪酶ACAT:脂酰-CoA:膽固醇?;D(zhuǎn)移酶89醫(yī)學(xué)知識(shí)4.構(gòu)成細(xì)胞膜蛋白酶和脂肪酶ACAT:脂酰-Co
3.飽食與饑餓★高糖、高飽和脂肪膳食時(shí),能誘導(dǎo)肝HMG-CoA還原酶合成★糖及脂肪代謝產(chǎn)生的乙酰CoA、ATP、NADPH+H+等增多★過(guò)多的蛋白質(zhì),因丙氨酸及絲氨酸等代謝提供了原料乙酰CoA★饑餓、禁食則相反膽固醇合成增加三
膽固醇代謝的調(diào)節(jié)
90醫(yī)學(xué)知識(shí)3.飽食與饑餓★高糖、高飽和脂肪膳食時(shí),能誘導(dǎo)肝HM
4.激素的影響胰高血糖素胰島素膽固醇合成膽固醇合成
三
膽固醇代謝的調(diào)節(jié)91醫(yī)學(xué)知識(shí)4.激素的影響胰高血糖素胰島素膽固醇合成膽固醇合成第八節(jié)脂類代謝的紊亂一酮體和酮血癥、酮尿癥:酮血癥(ketonemia):正常血液中﹤1mg/100mL酮尿癥(ketouria):正常尿中測(cè)不出酮體酸中毒(aciodsis):酸性酮體被鈉、鉀中和排出,酸、堿平衡失調(diào),導(dǎo)致酸中毒。脫尿、脫水,昏迷、死亡二膽固醇代謝與高膽固醇血癥、動(dòng)脈粥樣硬化:高膽固醇血癥:膽固醇進(jìn)食過(guò)量、甲亢、腎病綜合癥、糖尿病、膽道阻塞等,可出現(xiàn)高膽固醇血癥。
92醫(yī)學(xué)知識(shí)第八節(jié)脂類代謝的紊亂一酮體和酮血癥、酮尿癥:9家族高膽固醇血癥的病因:
載脂蛋白基因突變:膽固醇運(yùn)輸異常,HDL過(guò)低
LDL受體基因缺損:細(xì)胞利用膽固醇受阻
受體介導(dǎo)途徑缺陷:把受體傳送到高爾基體缺陷LDL與受體結(jié)合缺陷被膜凹陷處膽固醇受體不能聚集wolman’s癥:受體介導(dǎo)途徑缺陷,溶酶體中酸性脂肪酶完全缺乏,甘油三酯和膽固醇酯積累
93醫(yī)學(xué)知識(shí)家族高膽固醇血癥的病因:93醫(yī)學(xué)知識(shí)三脂肪肝:肝臟脂蛋白不能及時(shí)將脂肪運(yùn)出,造成脂肪在肝中積累。脂蛋白合成障礙;抗脂肪肝因子
94醫(yī)學(xué)知識(shí)三脂肪肝:肝臟脂蛋白不能及時(shí)將脂肪運(yùn)出,造成脂肪在肝中
95醫(yī)學(xué)知識(shí)95醫(yī)學(xué)知識(shí)脂肪代謝和糖代謝的關(guān)系延胡索酸琥珀酸蘋果酸草酰乙酸3-磷酸甘油三羧酸循環(huán)乙醛酸循環(huán)甘油乙酰CoA三酰甘油脂肪酸氧化糖原(或淀粉)1,6-二磷酸果糖磷酸二羥丙酮PEP丙酮酸合成植物和微生物
96醫(yī)學(xué)知識(shí)脂肪代謝和糖代謝的關(guān)系延胡索酸琥珀酸蘋果酸草酰乙酸3-磷酸甘復(fù)習(xí)題二1.P298,1,3,4,5.2.從以下幾方面比較飽脂肪酸的β-氧化與生物合成的異同:反應(yīng)的亞細(xì)胞定位,?;d體,C2單位,氧化還原反應(yīng)的受氫體和供氫體,中間產(chǎn)物的構(gòu)型,合成或降解的方向,酶系統(tǒng)情況。3.脂肪組織中己糖激酶缺失為什麼導(dǎo)致脂肪合成障礙?4.名詞解釋:檸檬酸轉(zhuǎn)運(yùn)系統(tǒng)(citratetransportsystem):
將乙酰CoA從線粒體轉(zhuǎn)運(yùn)到細(xì)胞質(zhì)的穿梭循環(huán)途徑。在轉(zhuǎn)運(yùn)乙酰CoA的同時(shí),細(xì)胞質(zhì)中的NADH氧化成NAD+、NADP+還原為NADPH。每循環(huán)一次消耗2分子ATP。
脂代謝II97醫(yī)學(xué)知識(shí)復(fù)習(xí)題二1.P298,1,3,4,5.脂代謝II975.用于合成脂肪酸的乙酰單位是在線粒體中經(jīng)丙酮酸氧化脫羧生成乙酰CoA后經(jīng)檸檬酸穿梭途徑轉(zhuǎn)運(yùn)到細(xì)胞質(zhì)的。
(a)寫出將一個(gè)乙?;删€粒體轉(zhuǎn)運(yùn)到細(xì)胞質(zhì)中的總的方程式。
(b)每轉(zhuǎn)運(yùn)一個(gè)乙?;亩嗌貯TP?
6.?;d體蛋白(ACP,acylcarrierprotein):
通過(guò)硫酯鍵結(jié)合脂肪酸合成的中間代謝物的蛋白質(zhì)(原核生物)或蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)域(真核生物)。
復(fù)習(xí)題
98醫(yī)學(xué)知識(shí)5.用于合成脂肪酸的乙酰單位是在線粒體中經(jīng)丙酮酸氧化脫羧生5.答:(a)乙酰CoA(線粒體)+ATP+CoA(細(xì)胞質(zhì))=乙酰CoA(細(xì)胞質(zhì))+ADP+Pi+CoA(線粒體)(b)一個(gè)ATP。復(fù)習(xí)題
99醫(yī)學(xué)知識(shí)5.答:(a)乙酰CoA(線粒體)+ATP+CoA(細(xì)胞質(zhì)第六章脂代謝Chapter6LIPIDMETABOLISM---脂肪酸的生物合成及磷脂和膽固醇代謝
100醫(yī)學(xué)知識(shí)第六章脂代謝Chapter6LIPIDMETABO主要內(nèi)容第六章脂代謝第一節(jié)脂類的消化吸收和轉(zhuǎn)運(yùn)第二節(jié)脂肪的分解代謝第三節(jié)脂肪酸和甘油三酯的生物合成第四節(jié)磷脂代謝第五節(jié)鞘脂類代謝第六節(jié)膽固醇代謝第七節(jié)脂類代謝的調(diào)節(jié)第八節(jié)脂肪代謝紊亂
101醫(yī)學(xué)知識(shí)主要內(nèi)容第六章脂代謝第一節(jié)脂類的消化吸收和轉(zhuǎn)運(yùn)
一脂肪酸的生物合成二脂肪(三酰甘油)的生物合成
第三節(jié)脂肪酸和甘油三酯的生物合成
102醫(yī)學(xué)知識(shí)一脂肪酸的生物合成第三節(jié)脂肪酸和甘油三酯的生物合成乙酰CoA棕櫚酸(從頭合成途徑,胞漿)2C單位飽和脂酸:已合成的FA(C12~C16FA)碳鏈的延長(zhǎng)(線粒體、內(nèi)質(zhì)網(wǎng)等)2C單位一脂肪酸的生物合成合成部位:
肝、腎、腦、肺、乳腺及脂肪等多種組織
肝臟是人體合成脂酸的主要部位。
從頭合成:細(xì)胞溶膠。碳鏈的延長(zhǎng):線粒體和內(nèi)質(zhì)網(wǎng)
103醫(yī)學(xué)知識(shí)乙酰CoA棕櫚酸(從頭合成途徑,胞漿)2C單位飽和脂酸:已合合成原料:
▲
碳源:乙酰CoA?!鳤TP,HCO3-(CO2),NADPH及Mn2+等。檸檬酸-丙酮酸循環(huán)(三羧酸轉(zhuǎn)運(yùn)體系)線粒體基質(zhì)→細(xì)胞溶膠
NADPH:戊糖磷酸途徑檸檬酸─丙酮酸循環(huán)光反應(yīng)一脂肪酸的生物合成
104醫(yī)學(xué)知識(shí)合成原料:▲碳源:乙酰CoA?!鳤TP,HCO3-
105醫(yī)學(xué)知識(shí)6醫(yī)學(xué)知識(shí)1脂肪酸合成的碳源——乙酰CoA的轉(zhuǎn)運(yùn)丙二酸單酰CoA(malonylCoA)的形成(乙酰CoA和碳酸氫鹽)脂肪酸合酶由脂肪酸合酶催化的各步反應(yīng)——軟脂酸的合成軟脂酸合成與分解的區(qū)別脂肪酸碳鏈的延長(zhǎng)及去飽和一脂肪酸的生物合成
106醫(yī)學(xué)知識(shí)1脂肪酸合成的碳源——乙酰CoA的轉(zhuǎn)運(yùn)一脂肪酸的胞漿中飽和脂酸的生物合成---丙二酸單酰CoA途徑一脂肪酸的生物合成
棕櫚酸中碳原子的來(lái)源:
CH3CH2(CH2CH2)6CH2COOH
乙酰CoA
丙二酸單酰CoA
起始物(引物)
107醫(yī)學(xué)知識(shí)胞漿中飽和脂酸的生物合成---丙二酸單酰CoA途徑一脂肪三羧酸轉(zhuǎn)運(yùn)體系(檸檬酸-丙酮酸循環(huán))
丙酮酸羧化酶
1脂肪酸合成的碳源——乙酰CoA的轉(zhuǎn)運(yùn)三羧酸轉(zhuǎn)運(yùn)體系(tricarboxylatetransportsystem)檸檬酸-丙酮酸循環(huán),檸檬酸是乙?;妮d體108醫(yī)學(xué)知識(shí)三羧酸轉(zhuǎn)運(yùn)體系丙酮酸1脂肪酸合成的碳三羧酸轉(zhuǎn)運(yùn)體系:
每經(jīng)檸檬酸-丙酮酸循環(huán)一次,可使1分子乙酰CoA由線粒體進(jìn)入胞液,同時(shí)消耗2分子ATP,消耗1分子NADH,產(chǎn)生1分子NADPH。109醫(yī)學(xué)知識(shí)三羧酸轉(zhuǎn)運(yùn)體系:每經(jīng)檸檬酸-丙酮酸循環(huán)一次,可使12丙二酸單酰CoA(malonylCoA)的形成
(乙酰CoA和碳酸氫鹽)●乙酰CoA是引物,丙二酸單酰CoA(丙二酰CoA)是合成用的底物?!衿鏀?shù)碳脂肪酸合成的引物:丙二酸單酰CoA
CO2+H2OHCO3-+H+110醫(yī)學(xué)知識(shí)2丙二酸單酰CoA(malonylCoA)的形成
(乙酰乙酰CoA羧化酶
(acetyl-CoAcarboxylase):
以生物素為輔基,是脂肪酸合成的限速酶。
大腸桿菌(E.coli):乙酰CoA羧化酶多酶復(fù)合物,含有三個(gè)蛋白:
生物素羧基載體蛋白(biotincarboxyl-carrierprotein,
BCCP):結(jié)合生物素輔基
生物素羧化酶(biotincarboxylase,BC):催化生物素羧化
羧基轉(zhuǎn)移酶(carboxyltransferase,CT):催化生物素上的活性羧基轉(zhuǎn)移,合成丙二酸單酰CoA哺乳類和魚類的三種酶活性都在一條肽鏈上。
111醫(yī)學(xué)知識(shí)乙酰CoA羧化酶(acetyl-CoAcarboxyl112醫(yī)學(xué)知識(shí)13醫(yī)學(xué)知識(shí)
乙酰CoA羧化酶是別構(gòu)酶:底物結(jié)合位:結(jié)合HCO3-,結(jié)合在生物素上,結(jié)合乙酰CoA效應(yīng)物結(jié)合位:結(jié)合檸檬酸(+)無(wú)活性乙酰CoA羧化酶活性酶(平行單體形式)(纖維狀聚合體長(zhǎng)絲)
乙酰CoA羧化酶是共價(jià)調(diào)節(jié)酶:磷酸化后失活
植物和細(xì)菌乙酰CoA羧化酶不受檸檬酸和磷酸化調(diào)節(jié)乙酰CoA羧化酶活性的調(diào)節(jié)別構(gòu)調(diào)節(jié)共價(jià)調(diào)節(jié)長(zhǎng)鏈脂酰CoA軟脂酰CoA(-)113醫(yī)學(xué)知識(shí)乙酰CoA羧化酶是別構(gòu)酶:底物結(jié)合位:結(jié)合HCO3-,114醫(yī)學(xué)知識(shí)15醫(yī)學(xué)知識(shí)3脂肪酸合酶軟脂酸(palmiticacid)是脂肪酸從頭合成的終產(chǎn)物,是其它脂肪酸合成的前體。E.coli和植物中,脂肪酸合酶為多酶復(fù)合體.包括:6個(gè)酶
?;d體蛋白(acylcarrierprotein,ACP)ACP輔基:4-磷酸泛酰巰基乙胺;擺臂
結(jié)合并轉(zhuǎn)運(yùn)脂?;?/p>
115醫(yī)學(xué)知識(shí)3脂肪酸合酶軟脂酸(palmiticacid)是脂肪酸脂?;d體蛋白(ACP)的輔基結(jié)構(gòu)輔基:4-磷酸泛酰巰基乙胺CoA分子中也有4-磷酸泛酰巰基乙胺AHS4-磷酸泛酰巰基乙胺
HS-O-CH2-Ser-ACP116醫(yī)學(xué)知識(shí)脂?;d體蛋白(ACP)的輔基結(jié)構(gòu)輔基:4-磷酸泛酰巰基乙胺羥羥
117醫(yī)學(xué)知識(shí)羥羥18醫(yī)學(xué)知識(shí)3脂肪酸合酶動(dòng)物體內(nèi):脂肪酸合酶是單一肽鏈,由一個(gè)基因編碼,同時(shí)具有ACP和7種酶活力。第七種酶為:軟脂酰-ACP硫酯酶,催化軟脂酰-ACP脫去ACP成為軟脂酸。酶以二聚體形式存在,反平行配置。P261
118醫(yī)學(xué)知識(shí)3脂肪酸合酶動(dòng)物體內(nèi):19醫(yī)學(xué)知識(shí)
軟脂酰-ACP硫酯酶119醫(yī)學(xué)知識(shí)軟脂酰-ACP硫酯酶20醫(yī)學(xué)知識(shí)脂肪酸合酶系結(jié)構(gòu)模式①②③④⑤⑥中央巰基SH外圍巰基SH⑥①②③④⑤ACP①乙酰CoA:ACP轉(zhuǎn)酰酶,AT②丙二酸單酰CoA:ACP轉(zhuǎn)酰酶,MT③β-酮(脂)酰-ACP合酶,KS④β-酮(脂)酰-ACP還原酶,KR
⑤β-羥(脂)酰-ACP脫水酶,HD⑥烯(脂)酰-ACP還原酶,ER
120醫(yī)學(xué)知識(shí)脂肪酸合酶系結(jié)構(gòu)模式①②③④⑤⑥中央巰基SH外圍巰基SH⑥①脂酸的合成:
啟動(dòng)、裝載(丙二酸單?;霓D(zhuǎn)移)、縮合、還原、脫水、還原
4由脂肪酸合酶催化的各步反應(yīng)
——軟脂酸的合成(E.coli)
121醫(yī)學(xué)知識(shí)脂酸的合成:?jiǎn)?dòng)、裝載(丙二酸單?;霓D(zhuǎn)移)、4由脂肪酸軟脂酸的合成步驟(E.coli):(1)啟動(dòng)(priming)——乙酰CoA與ACP作用:E1:乙酰CoA:ACP轉(zhuǎn)酰酶(AT)乙酰CoA+ACP-SH
乙酰-S-ACP+CoASH乙酰-S-ACP+E2-SHACP-SH+乙酰-S-E2(2)裝載(loading)——丙二酸單?;D(zhuǎn)移反應(yīng):E2:丙二酸單酰CoA:ACP轉(zhuǎn)酰酶(MT)丙二酸單酰CoA+ACP-SHE2丙二酸單酰-S-ACP+CoASH
122醫(yī)學(xué)知識(shí)軟脂酸的合成步驟(E.coli):(1)啟動(dòng)(prim脂肪酸合酶(1)啟動(dòng)(priming)(2)裝載(loading)
乙酰CoA:ACP轉(zhuǎn)酰酶123醫(yī)學(xué)知識(shí)脂肪酸合酶(1)啟動(dòng)(priming)(2)裝載(loadi脂肪酸合酶脂肪酸合酶脂肪酸合酶脂肪酸合酶(3)縮合(4)還原
D-羥-酮酰-ACP合酶(KS)
-酮酰-ACP還原酶(KR)124醫(yī)學(xué)知識(shí)脂肪酸合酶脂肪酸合酶脂肪酸合酶脂肪酸合酶(3)縮合(4)還原(3)縮合反應(yīng)(condensation):E3:-酮酰-ACP合酶(KS)
OE2–S–C-CH3+-OOC-CH2–C–S-ACPO
CO2
E2-SHCH3–C-CH2–C–S-ACP
OO(4)第一次還原(reduction):E4:-酮酰-ACP還原酶(KR)CH3–C-CH2–C–S-ACPE4CH3–CH-CH2–C–S-ACP
OONADPH+H+NADP+
OH
O
乙酰乙酰ACP
D--羥丁酰-S-ACP
125醫(yī)學(xué)知識(shí)(3)縮合反應(yīng)(condensation):E3:-酮(5)脫水反應(yīng)(dehydration):E5:羥酰-ACP脫水酶(HD)OHOH2OHOCH3–CH-CH2–C–S-ACPE5CH3–C=C–C–S-ACP
H
巴豆酰-S-ACP(6)第二次還原反應(yīng):E6:烯酰-ACP還原酶(ER)HONADPH+H+NADP+O
CH3–C=C–C–S-ACPE6CH3–CH2-CH2–C–S-ACP
H
丁酰-S-ACP
126醫(yī)學(xué)知識(shí)(5)脫水反應(yīng)(dehydration):脂肪酸合酶脂肪酸合酶脂肪酸合酶脂肪酸合酶(5)脫水(6)還原
D-羥酰-ACP脫水酶(HD)烯酰-ACP還原酶(ER)127醫(yī)學(xué)知識(shí)脂肪酸合酶脂肪酸合酶脂肪酸合酶脂肪酸合酶(5)脫水(6)還原1啟動(dòng)2裝載3縮合4還原5脫水6還原
每延長(zhǎng)2碳單位消耗1個(gè)ATP和2個(gè)NADPH128醫(yī)學(xué)知識(shí)1啟動(dòng)2裝載3縮合4還原5脫水6還原每延長(zhǎng)軟脂酰-ACP硫酯酶(7)軟脂酸合成的延伸和釋放
129醫(yī)學(xué)知識(shí)軟脂酰-ACP硫酯酶(7)軟脂酸合成的延伸和釋放30醫(yī)軟脂酸合成的延伸和釋放:延伸:ACP手臂將丁?;D(zhuǎn)移到-酮酰ACP合酶的-SH上,并重復(fù)(2)-(6)的反應(yīng)過(guò)程。直至合成16個(gè)C原子為止。釋放:
CH3(CH2)14CO-S-ACP
硫酯酶(動(dòng)物)
CH3(CH2)14COOH+ACP-SH
硫解酶
CH3(CH2)14COSCoA+ACP-SH
+H2O+CoA經(jīng)7輪cycle合成了棕櫚酰-S-ACP
130醫(yī)學(xué)知識(shí)軟脂酸合成的延伸和釋放:延伸:ACP手臂將丁?;D(zhuǎn)移到-
軟脂酸合成的總反應(yīng)式:131醫(yī)學(xué)知識(shí)軟脂酸合成的總反應(yīng)式:32醫(yī)學(xué)知識(shí)丙二酸單酰CoA
132醫(yī)學(xué)知識(shí)丙二酸單酰CoA33醫(yī)學(xué)知識(shí)5軟脂酸合成與分解的區(qū)別I區(qū)別脂肪酸合成脂肪酸氧化1.亞細(xì)胞定位(合成場(chǎng)所)細(xì)胞溶膠線粒體為主2.主要組織定位肝臟為主肌肉、肝臟3.轉(zhuǎn)運(yùn)機(jī)制、轉(zhuǎn)運(yùn)載體和被轉(zhuǎn)運(yùn)物三羧酸轉(zhuǎn)運(yùn)機(jī)制檸檬酸(線粒體到胞漿)乙酰基肉堿載體系統(tǒng)肉毒堿(胞漿到線粒體)脂?;?.FA合成/分解過(guò)程?;d體ACPCoA-SH5.二碳供體/產(chǎn)物丙二酸單酰CoA;?;w乙酰CoA;產(chǎn)物6.對(duì)HCO3-和檸檬酸的需求要求不要求7.酶系多酶復(fù)合體/單一多肽鏈的二聚體4種單獨(dú)的酶8.電子供(受)體/氧化還原輔因子NADPH+H+FAD,NAD+
133醫(yī)學(xué)知識(shí)5軟脂酸合成與分解的區(qū)別I區(qū)別脂肪酸合成脂肪酸氧化1
軟脂酸合成和分解的區(qū)別II區(qū)別FA合成FA分解9.起始點(diǎn)甲基→羧基羧基→甲基10.3-羥脂?;虚g體構(gòu)型D型L型11.近似逆方向的四步反應(yīng)縮合,還原,脫水,還原氧化,水合,氧化,硫解12.激活劑抑制劑檸檬酸軟脂酰CoA(抑制乙酰CoA羧化酶)丙二酰CoA(抑制肉毒堿?;D(zhuǎn)移酶I)13反應(yīng)最活躍時(shí)期高糖膳食后饑餓14.刺激激素胰島素/胰高血糖素高比值胰島素/胰高血糖素低比值15.反應(yīng)產(chǎn)物軟脂酸乙酰輔酶A16.能量變化(軟脂酸)消耗7個(gè)ATP和14個(gè)NADPH產(chǎn)生106個(gè)ATP
134醫(yī)學(xué)知識(shí)軟脂酸合成和分解的區(qū)別II區(qū)別FA合成FA分解9.
135醫(yī)學(xué)知識(shí)36醫(yī)學(xué)知識(shí)I脂肪酸碳鏈的延長(zhǎng):(1)線粒體:
乙酰CoA是二碳片段的供體,供氫體為NADPH,沿著脂肪酸-氧化作用的逆反應(yīng)延長(zhǎng)。以硬脂酸為最多,可延長(zhǎng)至24或26碳FA.(2)光滑型內(nèi)質(zhì)網(wǎng):延長(zhǎng)飽和或不飽和長(zhǎng)鏈脂肪酸以CoA代替ACP為脂?;d體,沿著脂肪酸合成方式延長(zhǎng);丙二酸單酰CoA是二碳片段的供體,供氫體為NADPH。除腦組織外一般合成C18(硬脂酸),腦可延長(zhǎng)至24碳FA.6脂肪酸碳鏈的延長(zhǎng)及去飽和動(dòng)物FA碳鏈的延長(zhǎng):脂?;d體是CoA
供氫體是NADPH136醫(yī)學(xué)知識(shí)I脂肪酸碳鏈的延長(zhǎng):6脂肪酸碳鏈的延長(zhǎng)及去飽和動(dòng)物F脂肪酸碳鏈延長(zhǎng)的不同方式細(xì)胞內(nèi)進(jìn)行部位動(dòng)物植物線粒體內(nèi)質(zhì)網(wǎng)葉綠體、前質(zhì)體內(nèi)質(zhì)網(wǎng)二碳單位供體脂?;d體電子供體乙酰CoA丙二酸單酰CoA
丙二酸單酰ACPCoACoAACPNAD(P)HNADPHNADPH不明確動(dòng)物FA碳鏈的延長(zhǎng):脂酰基載體是CoA
供氫體是NADPH137醫(yī)學(xué)知識(shí)脂肪酸碳鏈延長(zhǎng)的不同方式細(xì)胞內(nèi)進(jìn)行部位動(dòng)物II脂肪酸的去飽和:氧化脫氫途徑;光滑型內(nèi)質(zhì)網(wǎng)(1)單烯脂酸(monoenoicacid)的合成:人體內(nèi)有
4,
5,
8,
9去飽和酶,屬混合功能氧化酶;該酶不能在C10與末端甲基之間形成雙鍵
軟脂酸脂酰CoA去飽和酶系
棕櫚油酸(16,
9)硬脂酸油酸(18,
9)
138醫(yī)學(xué)知識(shí)II脂肪酸的去飽和:氧化
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