新版脂類代謝專題知識講座

新版脂類代謝專題知識講座新版脂類代謝專題知識講座第1頁第一節(jié)脂類消化吸收及轉(zhuǎn)運(yùn)一、脂類消化吸收

1

.消化吸收部位：小腸

2.參加消化酶：脂肪酶、磷脂酶A2、膽固醇酯酶

3.吸收方式：水解產(chǎn)物游離脂肪酸（FFA）、固醇（Ch）、溶血磷脂及甘油一酯在小腸細(xì)胞內(nèi)重新酯化形成乳糜微粒（CM），再經(jīng)過淋巴系統(tǒng)進(jìn)入血液；小分子FFA也可直接經(jīng)過門靜脈（V）入血。二、脂類轉(zhuǎn)運(yùn)與血漿脂蛋白

1.血脂：即血漿中各種脂類物質(zhì)總稱（有TG、PL、Ch、ChE、FFA等）

2．血漿脂蛋白：是血脂運(yùn)輸形式

3.血漿脂蛋白分類：可分為五類新版脂類代謝專題知識講座第2頁第二節(jié)甘油三酯和脂肪酸分解代謝一、TG水解二、甘油命運(yùn)三、脂肪酸氧化四、酮體代謝新版脂類代謝專題知識講座第3頁一、TG水解三種脂肪酶參加：甘油三酯脂肪酶、甘油二酯脂肪酶、甘油一酯脂肪新版脂類代謝專題知識講座第4頁限速酶：脂肪酶（甘油三酯脂肪酶）可受各種激素調(diào)整，故稱為激素敏感性脂肪酶。新版脂類代謝專題知識講座第5頁二、甘油命運(yùn)（磷酸酶）（還原）糖異生酵解或有氧氧化（糖、脂代謝聯(lián)絡(luò)點(diǎn)之一）新版脂類代謝專題知識講座第6頁三、脂肪酸氧化（一）飽和偶碳脂肪酸β-氧化作用（二）不飽和脂肪酸氧化（三）奇數(shù)碳脂肪酸β-氧化作用（四）脂肪酸其它氧化路徑新版脂類代謝專題知識講座第7頁（一）飽和偶碳脂肪酸β-氧化作用新版脂類代謝專題知識講座第8頁

給予化合物：（奇數(shù)碳苯脂酸）（偶數(shù)碳苯脂酸）

尿排出物：新版脂類代謝專題知識講座第9頁1、脂肪酸活化2、脂酰輔酶A轉(zhuǎn)運(yùn)入線粒體3、脂肪酸β-氧化過程：在線粒體基質(zhì)中進(jìn)行4個(gè)循環(huán)步驟：脫氫、水化、再脫氫、硫解。Knoop由上述試驗(yàn)推論，脂肪酸氧化是從羧基端β-碳原子開始，每次分解出一個(gè)二碳片段。至1954年，β-氧化過程已基礎(chǔ)搞清。以后經(jīng)過同位素標(biāo)識試驗(yàn)證實(shí)。脂肪酸氧化過程包含以下幾個(gè)步驟：

新版脂類代謝專題知識講座第10頁1、脂肪酸活化（胞液）

脂酰輔酶A合成酶（硫激酶）上述反應(yīng)實(shí)際是分兩步進(jìn)行：（1）形成脂酰腺苷酸（2）形成脂酰輔酶A

反應(yīng)特點(diǎn)：A、消耗2個(gè)高能磷酸鍵；B、反應(yīng)平衡常數(shù)幾乎等于1，但因?yàn)闄C(jī)體有焦磷酸酶可快速水解

PPi，反應(yīng)產(chǎn)物不停移去，使此反應(yīng)自左向右?guī)缀醪豢赡娴剡M(jìn)行。新版脂類代謝專題知識講座第11頁2、脂酰輔酶A轉(zhuǎn)運(yùn)入線粒體脂肪酸β－氧化作用是在肝臟及其它組織先例體線粒體中進(jìn)行。中、短碳鏈脂肪酸能夠直接穿過線粒體膜進(jìn)入線粒體內(nèi)膜。最近發(fā)覺肉堿（carnitine）促進(jìn)長鏈脂肪酸在線粒體內(nèi)氧化新版脂類代謝專題知識講座第12頁●肉堿（脂酰肉堿）酯鍵肉堿脂酰轉(zhuǎn)移酶新版脂類代謝專題知識講座第13頁脂酰肉堿經(jīng)過線粒體內(nèi)膜上移位酶穿過內(nèi)膜，脂?；c線粒體基質(zhì)中輔酶A結(jié)合，重新產(chǎn)生脂酰輔酶A，釋放肉堿。肉堿脂酰轉(zhuǎn)移酶Ⅰ（限速酶）

肉堿脂酰轉(zhuǎn)移酶Ⅱ轉(zhuǎn)運(yùn)過程是脂肪酸β-氧化限速步驟。線粒體內(nèi)膜新版脂類代謝專題知識講座第14頁3、脂肪酸β-氧化過程★在線粒體基質(zhì)中進(jìn)行4個(gè)循環(huán)步驟：脫氫、水化、再脫氫、硫解。（1）脫氫：脂酰輔酶A脫氫酶（2）水化：烯脂酰輔酶A水化酶新版脂類代謝專題知識講座第15頁（3）再脫氫：β-羥脂酰輔酶A脫氫酶（4）硫解：酮脂酰硫解酶少2C脂酰輔酶A第二輪循環(huán)乙酰輔酶A新版脂類代謝專題知識講座第16頁（2）4個(gè)酶作用各有特點(diǎn)脂酰輔酶A脫氫酶；

烯脂酰輔酶A水化酶；β-羥脂酰輔酶A脫氫酶；酮脂酰硫解酶脂肪酸β-氧化反應(yīng)特點(diǎn)與總結(jié)（1）4個(gè)步驟都是可逆反應(yīng)，但因?yàn)榱蚪庾饔檬歉叨确拍芊磻?yīng)（ΔG=－28.03千焦耳/焦?fàn)枺?，整個(gè)反應(yīng)平衡點(diǎn)偏向于裂解方向，難以進(jìn)行逆向反應(yīng)。專一性強(qiáng)，只能催化Δ2反式不飽和脂酰輔酶A水化產(chǎn)生L-(+)-β-羥脂酰輔酶A；Δ2順式不飽和脂酰輔酶A水化產(chǎn)生

D-(-)-β-羥脂酰輔酶A含有反應(yīng)性強(qiáng)-SH新版脂類代謝專題知識講座第17頁（3）β-氧化能量儲存一輪β－氧化循環(huán)可產(chǎn)生

1FADH22ATP1NADH3ATP共17ATP1乙酰輔酶ATCA12ATP以軟脂酸（16C）為例計(jì)算β-氧化能量儲存（凈生成ATP數(shù)）:（A）軟脂酸活化軟脂酰輔酶A；-2ATP（B）7次β-氧化循環(huán)

7FADH22×7=14ATP7NADH3×7=21ATP8乙酰輔酶A8×12=96ATP1分子軟脂酸體外燃燒，釋放標(biāo)準(zhǔn)自由能：ΔG=－2340千卡有效利能率；7.3×129=947千卡，947/2340×100%=40%

總反應(yīng)式；凈生成；129ATP新版脂類代謝專題知識講座第18頁（二）不飽和脂肪酸氧化新版脂類代謝專題知識講座第19頁Δ3順式烯脂酰輔酶A

Δ2反式烯脂酰輔酶A烯脂酰輔酶A水化酶

β-氧化新版脂類代謝專題知識講座第20頁新版脂類代謝專題知識講座第21頁D-β-羥8碳脂酰COAβ-氧化L（+）-β-羥8碳脂酰COAβ-氧化新版脂類代謝專題知識講座第22頁新版脂類代謝專題知識講座第23頁（三）奇數(shù)碳脂肪酸β-氧化作用即使大多數(shù)脂肪酸為偶數(shù)碳原子，但在許多植物、海洋生物、石油酵母等體內(nèi)還有奇數(shù)碳脂肪酸。它們經(jīng)重復(fù)β-氧化作用后，可能產(chǎn)生丙酰輔酶A新版脂類代謝專題知識講座第24頁（1）

丙酰CoA羧化酶差向酶變位酶琥珀酰CoA

(VitB12)TCA

缺乏VitB12變位酶活性降低.(2)丙酸代謝還可經(jīng)過β–羥丙酸支路進(jìn)行:丙酰CoA乙酰CoATCA新版脂類代謝專題知識講座第25頁（四）脂肪酸其它氧化路徑1、α-氧化：植物種子、葉子、腦、肝細(xì)胞中每次氧化脂肪酸羧基端只失去1個(gè)C原子（CO2

）。機(jī)制尚不十分清楚。

2、ω-氧化：少許≤12C脂肪酸，最終產(chǎn)生二羧酸，β-氧化新版脂類代謝專題知識講座第26頁新版脂類代謝專題知識講座第27頁四、酮體代謝酮體是三種化合物總稱：

乙酰乙酸D-β-羥丁酸丙酮

（CH3COCH2COOH）（CH3CHOHCH2COOH）（CH3COCH3）

新版脂類代謝專題知識講座第28頁（一）酮體合成1.合成部位：主要在肝C線粒體內(nèi)2.合成原料：乙酰CoA3.合成路徑：五個(gè)酶促反應(yīng)步驟（1）硫解酶（2）β-羥基-β-甲基戊二酰輔酶A合成酶（HMGCoA合成酶）

新版脂類代謝專題知識講座第29頁（3）HMGCoA裂解酶

（4）D-β-羥丁酸脫氫酶新版脂類代謝專題知識講座第30頁（5）自發(fā)進(jìn)行或乙酰乙酸脫羧酶催化丙酮是一個(gè)揮發(fā)性物質(zhì)，當(dāng)[血酮]升高時(shí)，呼吸中可嗅出帶甜味丙酮?dú)馕?。肝C內(nèi)有活性強(qiáng)HMGCoA合成酶，但缺乏分解酮體酶，故肝C內(nèi)合成酮體經(jīng)血液循環(huán)運(yùn)輸?shù)礁瓮饨M織C。新版脂類代謝專題知識講座第31頁（二）酮體分解

再由β-氧化酶系中硫解酶2乙酰CoATCA可由肝外組織C線粒體中3-酮脂酰CoA轉(zhuǎn)移酶催化新版脂類代謝專題知識講座第32頁（三）生理意義1、酮體是肝C輸出脂肪類能源一個(gè)形式。肝C將長鏈脂肪酸分解成分子小、水溶性強(qiáng)酮體血循環(huán)肝外各組織C，提供易被利用能源。2、可降低肝外組織C對葡萄糖利用，維持一定[血糖]，確保腦、心、腎等對G需求。正常代謝時(shí)，機(jī)體能源主要是糖代謝提供，此時(shí)：[血酮]：0.3～5mg%(≤1mg)新版脂類代謝專題知識講座第33頁但在一些情況時(shí)，如饑餓（糖起源↓）、糖尿病（糖利用↓）[血酮]↑

酮血癥[尿酮]↑酮尿癥脂肪酸β-氧化↑乙酰CoA↑

肝C合成酮體↑，此時(shí)：肝C內(nèi)合成酮體量>肝外C分解酮體量新版脂類代謝專題知識講座第34頁第三節(jié)

脂肪酸及甘油三酯（TG）合成一、十六碳飽和脂肪酸（軟脂酸）合成二、軟脂酸碳鏈延長三、不飽和脂肪酸合成四、TG合成五、各組織脂代謝相互關(guān)系新版脂類代謝專題知識講座第35頁一、十六碳飽和脂肪酸（軟脂酸）合成（一）合成部位：肝、脂肪組織等C胞液中（二）合成原料：1、碳源（三）合成過程及參加催化酶2、氫源主要由磷酸戊糖路徑提供，其次由蘋果酸酶催化反應(yīng)提供。

糖、脂代謝聯(lián)絡(luò)點(diǎn)之二NADPH新版脂類代謝專題知識講座第36頁1、碳源乙酰CoA主要由糖有氧氧化提供，但線粒體內(nèi)乙酰CoA不能自由穿過線粒體內(nèi)膜轉(zhuǎn)運(yùn)機(jī)制是經(jīng)過檸檬酸—丙酮酸穿梭新版脂類代謝專題知識講座第37頁（三）合成過程及參加催化酶合成中共需8乙酰CoA，只有1個(gè)乙酰CoA是直接參加，其余7個(gè)均需先形成丙二酸單酰輔酶A4、脂肪酸合成反應(yīng)關(guān)鍵點(diǎn)3、脂肪酸生物合成程序2、脂肪酸生物合成酶系1、丙二酸單酰輔酶A形成新版脂類代謝專題知識講座第38頁1、丙二酸單酰輔酶A形成由乙酰CoA羧化酶催化乙酰CoA羧化酶輔基是生物素。生物素是二氧化碳分子載體。其作用機(jī)理與丙酮酸羧化酶一樣：新版脂類代謝專題知識講座第39頁乙酰CoA羧化酶是脂肪酸合成限速酶，可受各種原因調(diào)整：（2）共價(jià)調(diào)整

（1）別構(gòu)調(diào)整新版脂類代謝專題知識講座第40頁（1）別構(gòu)調(diào)整乙酰CoA羧化酶是一個(gè)別構(gòu)酶，能夠二種形式存在聚合體（有活性）別構(gòu)抑制劑：終產(chǎn)物－軟脂酰CoA單體（無活性）別構(gòu)激活劑：檸檬酸（異檸檬酸）新版脂類代謝專題知識講座第41頁（2）共價(jià)調(diào)整

有些人認(rèn)為乙酰CoA羧化酶亦可受[cAMP]調(diào)整（P267，圖29-12、29-13）

胰高血糖素[cAMP]

（+）（乙酰CoA羧化酶）（乙酰CoA羧化酶）Pi

（脫磷酸形式）（+）（磷酸化形式）（有活性）(無活性)

胰島素檸檬酸裂解酶檸檬酸低脂高糖膳食乙酰CoA羧化酶體內(nèi)脂肪酸合成（別構(gòu)、共價(jià)調(diào)整）而低糖高脂膳食乙酰CoA羧化酶體內(nèi)脂肪酸合成

（－）（+）[高糖][低糖]新版脂類代謝專題知識講座第42頁2、脂肪酸生物合成酶系由脂肪酸合酶復(fù)合體完成。這個(gè)復(fù)合體含有各種酶活性和一個(gè)?；d體蛋白（ACP）。ACP主要功效是把脂?；鶑囊粋€(gè)酶反應(yīng)轉(zhuǎn)移到另一個(gè)酶反應(yīng)。它含有一個(gè)長鏈帶巰基輔基：磷酸泛酰巰基乙胺，其長鏈猶于“擺臂”。?；d體蛋白最初自E.coli分離得到。研究發(fā)覺磷酸泛酰巰基乙胺磷酸基團(tuán)與蛋白質(zhì)第36位Ser羥基酯化相接HS-ACP新版脂類代謝專題知識講座第43頁2、脂肪酸生物合成酶系由脂肪酸合酶復(fù)合體完成。這個(gè)復(fù)合體含有各種酶活性和一個(gè)?；d體蛋白（ACP）。動(dòng)物中，脂肪酸合酶含有一個(gè)ACP和7個(gè)酶，全部這些酶均定位于單一多功效多肽鏈。酶是二聚體（參見P261，圖29-7）ACP裝配和脂肪酸合成酶系因有機(jī)體類型不一樣而異。在E.coli和植物中，脂肪酸合酶由多酶體系組成，它是由7種不一樣多肽鏈組成，其中一鏈?zhǔn)茿CP，其余六鏈?zhǔn)敲浮Ｔ诮湍钢?，脂肪酸合酶也是由ACP及六個(gè)酶組成，所不一樣是它們定位為兩個(gè)多功效多肽鏈（二聚體），其中之一含有ACP功效和兩種酶活性，另外一個(gè)含有余下四種酶活性。六個(gè)二聚體組合為一個(gè)大復(fù)合體。新版脂類代謝專題知識講座第44頁3、脂肪酸生物合成程序（1）開啟：乙酰－CoA：ACP轉(zhuǎn)酰酶（2）裝載：丙二酸單酰－CoA：ACP轉(zhuǎn)酰酶（3）縮合：β－酮脂酰－ACP合酶（4）還原：β－酮脂酰－ACP還原酶（5）脫水：β－羥脂酰－ACP脫水酶（6）還原：β－烯脂酰－ACP還原酶（7）釋放：軟脂酰－ACP硫酯酶

在動(dòng)物體中脂肪酸合成包含有以下7步反應(yīng)，最初6步與E.coli中脂肪酸合成相同。（參見P262，圖29-8）新版脂類代謝專題知識講座第45頁

（1）第一次循環(huán)需用2乙酰-S-CoA1乙酰-S-ACP（引物）

1丙二酰-S-CoA1丙二酰-S-ACP

故合成1軟脂酸共需用8乙酰-S-CoA。β－酮脂酰－ACP還原酶；β－烯脂酰－ACP還原酶葡萄糖-6-磷酸脫氫酶；6-磷酸葡萄糖酸脫氫酶4、脂肪酸合成反應(yīng)關(guān)鍵點(diǎn)（2）每次循環(huán)中有二次還原反應(yīng)，共需2NADPH，故合成1軟脂酸共需用2×7=14NADPH主要來自糖代謝：磷酸戊糖路徑

其次：蘋果酸+NADP+

丙酮酸+NADPH+CO2

（3）總反應(yīng)式；羧化酶蘋果酸酶（4）比較軟脂酸分解與合成代謝：（P264）新版脂類代謝專題知識講座第46頁二、軟脂酸碳鏈延長可由二個(gè)酶系，經(jīng)二條路徑進(jìn)行(P265)1、線粒體脂肪酸延長酶系2、內(nèi)質(zhì)網(wǎng)脂肪酸延長酶系新版脂類代謝專題知識講座第47頁1、線粒體脂肪酸延長酶系乙酰-S-CoA為C2供體，NADPH為供氫體，酶促反應(yīng)是β-氧化中酶催化逆反應(yīng)。從軟脂酰-S-CoA羧基端開始新版脂類代謝專題知識講座第48頁2、內(nèi)質(zhì)網(wǎng)脂肪酸延長酶系丙二酰-S-CoA為C2供體，NADPH為供氫體，酶促反應(yīng)與脂肪酸合成酶系相同，不過由HS-CoA代替ACP-SH從軟脂酰-S-CoA羧基端開始；

軟脂酰-S-CoA+丙二酰-S-CoA

縮合還原脫水再還原……新版脂類代謝專題知識講座第49頁三、不飽和脂肪酸合成

1、單烯脂酸合成：（需氧路徑）動(dòng)物肝和脂肪C內(nèi)有一個(gè)復(fù)雜去飽和酶系，由2個(gè)內(nèi)質(zhì)網(wǎng)膜上酶及一個(gè)電子傳遞體組成組成。其反應(yīng)以下：

一些植物和低等生物可由一個(gè)鐵-硫蛋白代替細(xì)胞色素b5

起作用。新版脂類代謝專題知識講座第50頁2、多烯脂酸形成以軟脂酸為底物，經(jīng)過延長和去飽和作用形成（P265，圖29-9）哺乳動(dòng)物體內(nèi)缺乏在第9位碳原子以上位置引入不飽和雙鍵去飽和酶系，所以不能本身合成亞油酸、亞麻酸、花生四烯酸等，必須由植物取得，故稱為必需脂肪酸。動(dòng)物缺乏必需脂肪酸時(shí)，生長遲緩，患鱗屑狀皮炎等，必須補(bǔ)充。

哺乳動(dòng)物多烯脂酸可分為四大類：棕櫚油酸（Δ9-C16:1

），油酸（Δ9-C18:1

），亞油酸（Δ9,12-C18:2），亞麻酸（Δ9,12,15-C18:3

）新版脂類代謝專題知識講座第51頁四、TG合成1、合成部位：肝、脂肪、小腸粘膜C、高等植物等組織中

2、合成原料：（前體，P268，圖29-14）（2）脂酰CoA（1）3-磷酸甘油3、合成過程（P268，圖29-15）?；D(zhuǎn)移酶1-單酰甘油-3-磷酸1，2-二酰甘油-3-磷酸合成磷脂甘油二酯脂酰CoA轉(zhuǎn)?；窽G新版脂類代謝專題知識講座第52頁五、各組織脂代謝相互關(guān)系新版脂類代謝專題知識講座第53頁第四節(jié)磷脂代謝磷酸甘油酯簡稱磷脂（PL），它們共同特點(diǎn)都是含有親水性和疏水性兼性分子

一、分子結(jié)構(gòu)特點(diǎn)：都含甘油分子

二、磷脂分解代謝：1、磷脂酶；2、共同水解產(chǎn)物三、磷脂合成代謝：

1、合成原料

2、活化

3、生物合成新版脂類代謝專題知識講座第54頁

A1C1位酯鍵水解溶血磷脂C2酯鍵水解A2C2位酯鍵水解溶血磷脂C1酯鍵水解CC3磷酸酯鍵水解D

磷酸

X

酯鍵水解B

可同時(shí)水解C1、C2位酯鍵溶血磷脂酶L21、磷脂酶L12、共同水解產(chǎn)物：

磷脂

甘油、脂肪酸、磷酸、氨基醇（如：膽堿、乙醇胺等）糖代謝β-氧化可參加磷脂再合成新版脂類代謝專題知識講座第55頁三、磷脂合成代謝

合成TG葡萄糖磷脂酸三者聯(lián)絡(luò)主要中間產(chǎn)物

合成PL

1、合成原料：磷脂酸、氨基醇、ATP、CTP、S-腺苷甲硫氨酸（SAM:甲基供體）膽堿、乙醇胺可由食物供給、再利用或由絲氨酸轉(zhuǎn)變而來。它們在參加PL合成前：

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