基礎(chǔ)生物化學(xué)7

基礎(chǔ)生物化學(xué)7第1頁(yè)/共63頁(yè)生物體內(nèi)的脂類脂類單純脂類復(fù)合脂類非皂化脂類?；视王ハ灹字侵⒘蛑祁愮薮碱惡兄舅岵缓舅岬?頁(yè)/共63頁(yè)單純脂類

1.概念單純脂類是由脂肪酸和醇形成的酯2.種類(2)蠟（1）?；视王サ?頁(yè)/共63頁(yè)酰基甘油酯COR1COR2COR3第4頁(yè)/共63頁(yè)復(fù)合脂類1.概念2.種類復(fù)合脂是指除脂肪酸與醇組成的酯外,分子內(nèi)還含有其它成分的脂類。(1)磷脂(2)糖脂和硫脂第5頁(yè)/共63頁(yè)磷脂酰膽堿

磷脂酸磷脂酰乙醇胺磷脂酰肌醇磷脂酰絲氨酸磷脂酰甘油第6頁(yè)/共63頁(yè)幾種糖脂和硫酯2,3-雙?；?1--D-吡喃-D-甘油6-亞硫酸-6-脫氧--葡萄糖甘油二酯(硫酯)2,3-雙?；?1-(-D-半乳糖基-1，6--D-半乳糖基）-D-甘油第7頁(yè)/共63頁(yè)非皂化脂類1.概念2.種類

即異戊二烯脂類,它不含脂肪酸,不能進(jìn)行皂化。（1）甾醇類（固醇）（2）萜類化合物第8頁(yè)/共63頁(yè)一、脂類的消化和吸收1、脂類的消化2、脂類的吸收二、脂類的轉(zhuǎn)運(yùn)和脂蛋白的作用乳麋微粒（CM）極低密度脂蛋白VLDL低密度脂蛋白LDL高密度脂蛋白HDL脂蛋白的種類脂類的消化吸收和運(yùn)轉(zhuǎn)

第9頁(yè)/共63頁(yè)脂肪的分解代謝

三、脂肪酸的分解代謝β-氧化作用α-氧化作用ω-氧化作用一、脂肪的水解二、甘油的轉(zhuǎn)化不飽和及奇數(shù)碳鏈脂肪酸的氧化五、酮體的代謝CH3-(CH2)n-

CH2-

CH2-COOH第10頁(yè)/共63頁(yè)脂肪的酶促水解第11頁(yè)/共63頁(yè)甘油的轉(zhuǎn)化（實(shí)線為甘油的分解，虛線為甘油的合成)）甘油激酶磷酸甘油脫氫酶異構(gòu)酶磷酸酶第12頁(yè)/共63頁(yè)飽和脂肪酸的β-氧化作用

（3）β-氧化過(guò)程中能量的釋放及轉(zhuǎn)換效率2、氧化過(guò)程1、β-氧化作用的概念及試驗(yàn)證據(jù)（1）

脂肪酸的活化和轉(zhuǎn)運(yùn)（2）β-氧化的生化過(guò)程第13頁(yè)/共63頁(yè)β-氧化作用的概念及試驗(yàn)證據(jù)

概念

試驗(yàn)證據(jù)

1904年F.Knoop根據(jù)用苯環(huán)標(biāo)記脂肪酸飼喂狗的實(shí)驗(yàn)結(jié)果，推導(dǎo)出了β-氧化學(xué)說(shuō)。

脂肪酸在體內(nèi)氧化時(shí)在羧基端的β-碳原子上進(jìn)行氧化，碳鏈逐次斷裂，每次斷下一個(gè)二碳單位，既乙酰CoA，該過(guò)程稱作β-氧化。-CH2-(CH2)2n+1-COOH-CH2-(CH2)2n-COOH-COOH（苯甲酸）-CH2COOH（苯乙酸）奇數(shù)碳原子：偶數(shù)碳原子：第14頁(yè)/共63頁(yè)脂肪酸的活化和轉(zhuǎn)運(yùn)

a、脂肪酸的活化OR-C-OH+CoA-SH脂酰CoA合成酶OR-C-SCoAATPAMP+PPib、脂酰CoA的運(yùn)轉(zhuǎn)肉毒堿的作用第15頁(yè)/共63頁(yè)酯酰CoA進(jìn)入線粒體基質(zhì)示意圖

N+(CH3)3CH2HO-CH2COO-肉毒堿酯酰肉毒堿

OR-CN+(CH3)3CH2-O-CH2COO-酯酰肉毒堿CoASH

OR-C-S-CoA

OR-C-OHATPCoASHADP+PPiCoASH肉毒堿

OR-C-S-CoAβ-氧化線粒體內(nèi)膜內(nèi)側(cè)外側(cè)載體第16頁(yè)/共63頁(yè)β-氧化的生化歷程a、脫氫b、水化c、再脫氫

ＯR-CH=CH-C-SCoA

ＯR-CH2

-

CH2CSCoA

OHOR-CH-CH2C~SCoA

OOR-C-CH2C~SCoA

OR-C~ScoA

OCH3C~SCoA||+||d、硫解||||第17頁(yè)/共63頁(yè)β-氧化的主要生化反應(yīng)酯酰CoA脫氫酶脂酰CoA

ＯRCH2CH2C-SCoA

ＯRCH=CH-C-SCoAβ-烯脂酰CoAOR-C~ScoA脂酰CoAOCH3C~SCoA

乙酰CoA||||+△2-烯酰CoA水化酶

β-羥脂酰CoA脫氫酶

硫解酶H2OCoASHNAD+NADHFADFADH2

OHORCHCH2C~ScoAβ-羥脂酰CoA||OORCCH2C-SCoAβ-酮酯酰CoA||第18頁(yè)/共63頁(yè)氧化的生化歷程

乙酰CoAFADFADH2

NAD+NADHRCH2CH2CO-SCoA脂酰CoA脫氫酶脂酰CoA

β-烯脂酰CoA水化酶

β-羥脂酰CoA脫氫酶

β-酮酯酰CoA硫解酶RCHOHCH2CO~ScoARCOCH2CO-SCoARCH=CH-CO-SCoA+CH3CO~SCoAR-CO~ScoAH2O

CoASHTCA

乙酰CoA

乙酰CoA

乙酰CoAATPH20呼吸鏈H20呼吸鏈

乙酰CoA

乙酰CoA

乙酰CoA

乙酰CoA第19頁(yè)/共63頁(yè)β-氧化過(guò)程中能量的釋放及轉(zhuǎn)換效率凈生成：131–2=129ATP例：軟脂酸7次β-氧化8

乙酰CoACH3(CH2)14COOH7

NADH7

FADH212ATP

3ATP2ATP96ATP21ATP14ATP131ATP能量轉(zhuǎn)換率40第20頁(yè)/共63頁(yè)脂肪酸的α-氧化作用

脂肪酸氧化作用發(fā)生在α-碳原子上，分解出CO2，生成比原來(lái)少一個(gè)碳原子的脂肪酸，這種氧化作用稱為α-氧化作用。RCH2COO-RCH(OH)COO-RCOCOO-RCOO-CO2O2NAD+NADH+H+NAD+NADH+H+RCH(OOH)COO-（氫過(guò)氧脂?。〤O2RCHOO2NAD+NADH+H+過(guò)氧化羥化第21頁(yè)/共63頁(yè)脂肪酸的ω氧化作用

脂肪酸的ω-氧化指脂肪酸在混合功能氧化酶等酶的催化下其末端甲基（ω-端）經(jīng)氧化轉(zhuǎn)變成羥基，繼而再氧化成羧基，從而形成α，ω-二羧酸的過(guò)程。CH3(CH2)nCOO-HOCH2(CH2)nCOO-OHC(CH2)nCOO--OOC(CH2)nCOO-O2NAD(P)+NAD(P)H+H+NAPD+NADPH+H+NAD(P)+NAD(P)H+H+混合功能氧化酶醇酸脫氫酶醛酸脫氫酶第22頁(yè)/共63頁(yè)油酰基的β氧化作用油?；鵆oA（918：1）CH3(CH2)7CH=CH-CH2(CH2)6CO-CoAOHCH3(CH2)7CH2-C-CH2-CO-CoAH6CH3-CO-CoACH3(CH2)7CH2-C=CH-CO-CoAHH2-反-十二碳烯酰CoAβ-氧化,三次循環(huán)烯酯酰CoA異構(gòu)酶烯酯酰CoA水化酶再開(kāi)始β-氧化CH3(CH2)7-C=C-CH2-

CO-CoA3-順-十二碳烯酯酰CoA

HH第23頁(yè)/共63頁(yè)乙醛酸循環(huán)1、乙醛酸循環(huán)的生化歷程4、脂肪代謝和糖代謝的關(guān)系3、乙醛酸循環(huán)的生理意義

植物種子萌發(fā)的脂肪轉(zhuǎn)化為糖(自學(xué))2、乙醛酸循環(huán)總反應(yīng)式及其糖異生的關(guān)系第24頁(yè)/共63頁(yè)CoASH檸檬酸合成酶順烏頭酸酶乙醛酸循環(huán)反應(yīng)歷程N(yùn)AD+NADH蘋(píng)果酸脫氫酶草酰乙酸

OCH3-C~SCoACoASH

OCH3-C~SCoACOO-CH2CH2COO-琥珀酸異檸檬酸裂解酶蘋(píng)果酸合成酶

O

OH-C-C~OH乙醛酸第25頁(yè)/共63頁(yè)乙醛酸循環(huán)總反應(yīng)式及其與糖異生的關(guān)系2乙酰CoA+NAD+琥珀酸+2CoASH+NADH+H+草酰乙酸糖異生第26頁(yè)/共63頁(yè)脂肪代謝和糖代謝的關(guān)系延胡索酸琥珀酸蘋(píng)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第27頁(yè)/共63頁(yè)ATP、CoASH丙酸的代謝甲基丙二酸單酰CoA琥珀酰CoA硫激酶羧化酶變位酶三羧酸循環(huán)ATP、CO2

生物素CoB12第28頁(yè)/共63頁(yè)酮體的代謝酮體的生成酮體的分解生成酮體的意義

脂肪酸β-氧化產(chǎn)物乙酰CoA,在肌肉中進(jìn)入三羧酸循環(huán)，然后在肝細(xì)胞中可形成乙酰乙酸、β-羥丁酸、丙酮這三種物質(zhì)統(tǒng)稱為酮體。第29頁(yè)/共63頁(yè)酮體的生成羥甲基戊二酸單酰CoA（HMGCoA）脂肪酸硫解酶2CH3COSCoACH3COCH2COSCoA乙酰乙酰CoAHOOCCH2-C-CH2COSCoA|CH3OH|HMGCoA裂解酶HMGCoA合成酶CH3COSCoACoASH--氧化CH3COCH2COOHCH3CHOHCH2COOH乙酰乙酸丙酮--羥丁酸脫氫酶CO2NADH+H+NAD+CH3COCOOH脫羧酶CoASH第30頁(yè)/共63頁(yè)酮體的分解乙酰乙酰CoA硫解酶轉(zhuǎn)移酶琥珀酰CoACoASH--氧化乙酰乙酸脫氫酶NADH+H+NAD+乙酰CoA2--羥丁酸琥珀酸第31頁(yè)/共63頁(yè)脂肪的生物合成

一、脂肪酸的生物合成二、磷酸甘油的生物合成（自學(xué)）三、三酰甘油的生物合成第32頁(yè)/共63頁(yè)甘油的轉(zhuǎn)化（實(shí)線為甘油的分解，虛線為甘油的合成)）甘油激酶磷酸甘油脫氫酶異構(gòu)酶磷酸酶第33頁(yè)/共63頁(yè)脂肪酸的生物合成1、軟脂酸的從頭合成2、線粒體和內(nèi)質(zhì)網(wǎng)中脂肪酸碳鏈的延長(zhǎng)3、不飽和脂肪酸的合成（自學(xué))第34頁(yè)/共63頁(yè)軟脂酸的從頭合成（1）乙酰CoA運(yùn)轉(zhuǎn)——檸檬酸循環(huán)（2）脂肪酸生物合成的反應(yīng)歷程（3）脂肪酸合成酶復(fù)合體系和脂酰基載體蛋白(acylcarrierprotein,ACP)第35頁(yè)/共63頁(yè)乙酰CoA從線粒體內(nèi)至胞液的運(yùn)轉(zhuǎn)

第36頁(yè)/共63頁(yè)丙二酸單酰COA的形成：||

OHOOC-CH2-C-S-CoA丙二酸單酰CoA

OCH3C-S~CoA

乙酰CoA

||+ATPHCO3-ADP+Pi乙酰CoA

羧化酶生物素第37頁(yè)/共63頁(yè)羧基基載體蛋白上生物素轉(zhuǎn)移羧基的模式圖CO2COO-第38頁(yè)/共63頁(yè)脂?；d體蛋白(ACP)的輔基結(jié)構(gòu)CH2-Ser-ACPHS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-磷酸泛酰巰基乙胺第39頁(yè)/共63頁(yè)乙酰ACP的形成：OCH3C-S~ACP+酶-SH

OCH3C-S~CoA

||ACPCoA

OCH3C-S~ ACP||乙酰轉(zhuǎn)酰酶||OCH3C-S-酶||第40頁(yè)/共63頁(yè)丙二酸單酰ACP的形成：||

OHOOC-CH2-C-S-CoA丙二酸單酰CoA

OCH3C-S~CoA

乙酰CoA

||+ATPHCO3-ADP+Pi||

OHOOC-CH2-C-S-ACP丙二酸單酰ACPACPCoA乙酰CoA

羧化酶生物素第41頁(yè)/共63頁(yè)脂肪酸合成酶系結(jié)構(gòu)模式①②③④⑤⑥中央巰基SH外圍巰基SH⑥①②③④⑤ACP①乙酰CoA:ACP轉(zhuǎn)移酶②丙二酸單酰CoA:ACP轉(zhuǎn)移酶③β-酮脂酰-ACP合酶④β-酮脂酰-ACP還原酶

⑤β-羥脂酰-ACP脫水酶⑥烯脂酰-ACP還原酶

第42頁(yè)/共63頁(yè)脂肪酸從頭合成的生化歷程b、縮合c、還原d、脫水a(chǎn)、丙二酸單酰ACP的形成

OR-C~SACP

OCH3C~SACP||+||e、還原

OHOR-CH-CH2C~SACP

OOR-C-CH2-

C~SACP

ＯR-CH=CH-C-SACP

||

ＯR-CH-

CH2-

C-SACP||第43頁(yè)/共63頁(yè)軟脂酸合成的反應(yīng)流程CH3CO-SHOOCCH2CO-SCH3CHCH2CO-SSHOHSHSHCH3CH=CHCO-SSHSHSH

OCH3C-S||SHNADP+NADPH⑥HSCoA乙酰S~CoA

①丙二單酰-SCoACoASH②NADP+NADPH④H2O⑤③CO2軟脂酸H2O進(jìn)位鏈的延伸水解

OCH3C-S||SHCH3COCH2CO-SSHCH3CH2CH2CO-SSH第44頁(yè)/共63頁(yè)丁酰CoA

ＯCH3CH2CH2C-SACPOCH3COCH2C-SACPβ-酮丁酰ACP||OCH3C~SACP乙酰ACP||+β-羥丁酰ACP脫水酶

β-酮丁酰ACP還原酶

NADP+NADPHCoASHOOHO-C-CH2C-S-ACP

丙二酸單酰-ACP||||OHOCH3-CH-CH2-C-S-ACPβ-羥丁酰-ACP||||OCH3CHCH-C-S-ACP=α,β-烯丁酰ACP||H2Oβ-烯丁酰ACP還原酶NADP+NADPH縮合酶第45頁(yè)/共63頁(yè)脂肪酸生物合成的反應(yīng)歷程β-烯丁酰ACPCH3COCH2C0-SACP

丁酰ACPCH3CH(OH)CH2C0-SACP

CH3CH=CH2C0-SACPCH3CH2CH2C0-SACP

β-酮丁酰ACPβ-羥丁酰ACPCH3COCoACH3COACPHOOCCH3COACPHOOCCH3COCoACH3COCoACO2+ACPC2C2C2C2C2C2NADPHNADP+NADP+NADPHH2OCH3(CH2)14C0-SACP+CO2ACP第46頁(yè)/共63頁(yè)線粒體和內(nèi)質(zhì)網(wǎng)中脂肪酸碳鏈的延長(zhǎng)（1）線粒體脂肪酸延長(zhǎng)酶系:延長(zhǎng)短鏈脂肪酸，其過(guò)程是β-氧化逆過(guò)程。（2）內(nèi)質(zhì)網(wǎng)脂肪酸延長(zhǎng)酶系：延長(zhǎng)飽和或不飽和長(zhǎng)鏈脂肪酸，其中間過(guò)程與脂肪酸合成酶體系相似。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)加入的一碳單位酯酰基載體電子供體乙酰CoA丙二酸單酰CoA丙二酸單酰CoACoACoAACPNAD(P)HNADPHNADPH

不明確第47頁(yè)/共63頁(yè)不飽和脂肪酸的合成(1)需氧途徑（2）厭氧途徑

是厭氧生物合成單不飽和脂肪酸的方式,發(fā)生在脂肪酸從頭合成的過(guò)程中,當(dāng)生成、-羥葵酰-ACP時(shí)，由專一的脫水酶催化脫水，生成、-稀葵酰-ACP，在繼續(xù)參入二碳單位，就可產(chǎn)生不同長(zhǎng)度的單不飽和脂肪酸。NADPH+H+NADP+FAD2Fe去飽和酶RCH2-CH2-RCH＝CH-2e2e2e2eO2+4H+2H2O4e（黃素蛋白）動(dòng)：細(xì)胞色素b5zh植：鐵硫蛋白第48頁(yè)/共63頁(yè)三酰甘油的生物合成磷酸甘油酯酰轉(zhuǎn)移酶磷酸甘油酯酰轉(zhuǎn)移酶二酰甘油酯酰轉(zhuǎn)移酶磷酸酶第49頁(yè)/共63頁(yè)動(dòng)植物中不飽和脂肪酸合成的比較第50頁(yè)/共63頁(yè)脂肪酸的β－氧化和從頭合成的異同第51頁(yè)/共63頁(yè)磷脂和糖脂的降解與合成1、磷脂的降解2、磷脂的生物合成3、糖脂的合成與分解第52頁(yè)/共63頁(yè)磷脂酶的作用部位磷脂酶C磷脂酶D磷脂酶A2(B2)磷脂酶A1(B1)第53頁(yè)/共63頁(yè)乙醇胺和膽堿的活化HOCH2CH2NH2HOCH2CH2N(CH3)3OCH2CH2NH2磷酸乙醇胺CDP-OCH2CH2NH2CDP-乙醇胺乙醇胺激酶CTP:磷酸