生物化学第七章脂类代谢

1、回 忆 脂类是脂肪和类脂的总称。 脂肪脂肪 (fat)：储脂供能储脂供能 三脂肪酸甘油酯或甘油三酯三脂肪酸甘油酯或甘油三酯 。 类脂类脂(lipoid)：维持生物膜的结构和功能维持生物膜的结构和功能 胆固醇胆固醇 胆固醇酯胆固醇酯 磷脂磷脂 糖脂糖脂 n单不饱和脂酸单不饱和脂酸 n多不饱和脂酸多不饱和脂酸 不饱和脂酸的分类不饱和脂酸的分类 不饱和脂酸命名不饱和脂酸命名 系统命名法系统命名法 编码体系编码体系 从脂酸的羧基碳起算从脂酸的羧基碳起算 或或n n编码体系编码体系 从脂酸的甲基碳起算从脂酸的甲基碳起算 习惯名习惯名系统名系统名 碳原子及碳原子及 双键数双键数 双键位置双键位置 族族分布

2、分布 系系n系系 软油酸软油酸十六碳一烯酸十六碳一烯酸16：197-7广泛广泛 油酸油酸十八碳一烯酸十八碳一烯酸18：199-9广泛广泛 亚油酸亚油酸十八碳二烯酸十八碳二烯酸18：29,126,9-6植物油植物油 -亚麻酸亚麻酸十八碳三烯酸十八碳三烯酸18：39,12,153,6,9-3植物油植物油 -亚麻酸亚麻酸十八碳三烯酸十八碳三烯酸18：36,9,126,9,12-6植物油植物油 花生四烯酸花生四烯酸廿碳四烯酸廿碳四烯酸20：45,8,11,146,9,12,15-6植物油植物油 timnodonic 廿碳五烯酸廿碳五烯酸 （EPA） 20：55,8,11,14,173,6,9,12,1

3、5-3鱼油鱼油 clupanodonic 廿二碳五烯酸廿二碳五烯酸 （DPA） 22：57,10,13,16,193,6,9,12,15-3 鱼油，鱼油， 脑脑 cervonic 廿二碳六烯酸廿二碳六烯酸 （DHA） 22：6 4,7,10,13,16,1 9 3,6,9,12,15,1 8 -3鱼油鱼油 第一节 脂肪的分解代谢 一、脂肪的消化与吸收 CH2 C CH2 CR2 O HO O OC O R1 C O R3 1 2 3 甘油三酯结构甘油三酯结构 脂肪的酶促水解脂肪的酶促水解 二、甘二、甘 油油 的的 转转 化化 （实线为甘油的分解，虚线为甘油的合成（实线为甘油的分解，虚线为甘油的

4、合成) )） 甘油激酶甘油激酶 磷酸甘油磷酸甘油 脱氢酶脱氢酶 异构酶异构酶 磷酸酶磷酸酶 三、脂肪酸的氧化三、脂肪酸的氧化 （一）（一）饱和脂肪酸的饱和脂肪酸的-氧化作用 （3） -氧化过程中能量的释放及转换效率 2、氧化过程、氧化过程 1、-氧化作用的概念及试验证据 （1） 脂肪酸的活化和转运脂肪酸的活化和转运 （2） -氧化的生化过程 1、-氧化作用的概念及试验证据 概概 念念 试验证据试验证据 19041904年年F.KnoopF.Knoop根据根据用苯环标记脂肪酸饲喂狗用苯环标记脂肪酸饲喂狗 的实验的实验结果，推导出了-氧化学说。 脂肪酸在体内氧化时在羧基脂肪酸在体内氧化时在羧基 端

5、的端的-碳原子上进行氧化，碳碳原子上进行氧化，碳 链逐次断裂，每次断下一个二链逐次断裂，每次断下一个二 碳单位，即乙酰碳单位，即乙酰CoACoA，该过程称，该过程称 作作-氧化。氧化。 -CH-CH2 2-(CH-(CH2 2) )2n+1 2n+1-COOH -COOH -CH-CH2 2-(CH-(CH2 2) )2n 2n-COOH -COOH -COOH-COOH（苯甲酸）苯甲酸） -CH-CH2 2COOHCOOH（苯乙酸）（苯乙酸） 奇数碳原子：奇数碳原子： 偶数碳原子：偶数碳原子： 2、脂肪酸的活化和转运 a、脂肪酸的活化 O R-C-OH +CoA-SH 脂酰脂酰CoA合成酶合

6、成酶 O R-C-SCoA ATPAMP+PPi b、脂酰CoA的运转 肉毒碱的作用 酯酰CoACoA进入线粒体基质示意图进入线粒体基质示意图 N+(CHN+(CH3 3) )3 3 CH CH2 2 HO-CHHO-CH CH CH2 2 COO- COO- 肉毒碱肉毒碱 酯酰肉毒碱酯酰肉毒碱 O O R-CR-C N+(CHN+(CH3 3) )3 3 CH CH2 2 -O-CH-O-CH2 2 CH CH2 2 COO- COO- 酯酰肉毒碱酯酰肉毒碱 CoASHCoASH O O R-C-S-CoAR-C-S-CoA O O R-C-OHR-C-OH ATPATP CoASHCoAS

7、H ADP+PPiADP+PPi CoASHCoASH 肉毒碱肉毒碱 O O R-C-S-CoAR-C-S-CoA -氧化 线粒体内膜 内侧内侧外侧外侧 载载 体体 肉碱酯酰转移酶肉碱酯酰转移酶 3 3、-氧化的生化历程氧化的生化历程 a a、脱氢、脱氢 b b、水化、水化 c c、再脱氢、再脱氢 R-CH=CH-C-SCoA R-CH2 - CH2C-SCoA OH O R-CH-CH2CSCoA O O R-C-CH2CSCoA O R-CScoA O CH3CSCoA | + | d d、硫解、硫解 | | 氧氧 化化 的的 生生 化化 历历 程程 乙酰乙酰CoACoA FAD FADH

8、2 NAD + NADH RCH2CH2CO-SCoA 脂酰脂酰CoA CoA 脱氢酶脱氢酶 脂酰脂酰CoACoA 烯脂酰烯脂酰CoA CoA 水化酶水化酶 -羟脂酰羟脂酰CoA CoA 脱氢酶脱氢酶 硫解酶硫解酶 RCHOHCH2COScoA RCOCH2CO-SCoA RCH=CH-CO-SCoA +CH3COSCoA R-COScoA H H2 2O O CoASH TCATCA 乙酰CoA 乙酰CoA 乙酰乙酰CoACoA ATPATP H H2 20 0 呼吸链 H H2 20 0 呼吸链 乙酰CoA 乙酰CoA 乙酰CoA 乙酰CoA -氧化的主要生化反应氧化的主要生化反应 酯酰C

9、oA脱氢酶 脂酰CoA RCH2CH2C-SCoA RCH=CH-C-SCoA -烯脂酰CoA O R-CScoA 脂酰CoA O CH3CSCoA 乙酰CoA | | + 烯酰CoA水 化酶 -羟脂酰 CoA脱氢酶 硫解酶 H2O CoASH NAD + NADH FAD FADH2 OH O RCHCH2CScoA -羟脂酰CoA | O O RCCH2C-SCoA -酮酯酰CoA | | 如：软脂酸（棕搁酸，C15H31COOH）的-氧化过程氧化过程 4 4、-氧化过程中能量的释放及转换效率氧化过程中能量的释放及转换效率 净生成：净生成：131 131 2 = 2 = 129 ATP12

10、9 ATP 例：软脂酸例：软脂酸 7 7次次-氧化氧化 8 乙酰乙酰CoACoA CHCH3 3(CH(CH2 2) )14 14COOH COOH 7 7 NADHNADH 7 7 FADHFADH2 2 12 ATP12 ATP 3 ATP 3 ATP 2 ATP 2 ATP 96 ATP96 ATP 21 ATP21 ATP 14 ATP14 ATP 131 ATP131 ATP 能量转换率能量转换率 4040 5 5、 不不 饱饱 和和 脂脂 肪肪 酸酸 的的 氧氧 化化 油酰基油酰基CoACoA（ 9 9 18 18：1 1） CH3(CH2)7CH=CH-CH2(CH2)6CO-C

11、oA OH CH3(CH2)7CH2-C-CH2-CO-CoA H 6CH3-CO-CoA CH3(CH2)7CH2 - C = C-CO-CoA H H 2 2- -反反- - 十二碳烯酰十二碳烯酰CoACoA -氧化氧化, ,三次循环三次循环 烯酯酰烯酯酰CoACoA 异构酶异构酶 烯酯酰烯酯酰CoACoA 水化酶水化酶 再开始再开始-氧化氧化 CH3(CH2)7-C=C-CH2 - CO-CoA 3 3- -顺顺- - 十二碳烯酯酰十二碳烯酯酰CoACoA H H 如：油酰基的如：油酰基的 氧化作用氧化作用 6.奇数碳链脂肪酸的氧化 一些植物和海洋生 物能合成奇数碳脂 肪酸。 一些氨基酸

12、，如异 亮氨酸、缬氨酸和 甲硫氨酸在降解过 程中也会产生丙酰 CoA或丙酸。 还有反刍动物瘤胃 中的细菌可将糖类 发酵产生大量的丙 酸。 ATP、CoASH 丙酸的代谢丙酸的代谢 甲基丙二酸单酰甲基丙二酸单酰CoA 琥珀酰琥珀酰CoA 硫激酶硫激酶 羧羧 化化 酶酶 变位酶变位酶 三羧酸三羧酸 循环循环 ATP、CO2 生物素生物素 CoB12 （二）脂肪酸的（二）脂肪酸的-氧化作用氧化作用 脂肪酸氧化作用 发生在-碳原子上， 分解出CO2，生成比 原来少一个碳原子 的脂肪酸，这种氧 化作用称为-氧化 作用。 -氧化作用对于 生物体内奇数碳脂 肪酸的形成， 对含甲基的支链 脂肪酸的降解， 或过

13、长的脂肪酸 (如C22、C24)的降解 起着重要的作用。 R RCHCH2 2COOCOO- - R RCH(OH)CH(OH)COOCOO- - R RCOCOCOOHCOOH R RCOOHCOOH COCO2 2 O O2 2 NAD + NADH +H+ NAD + NADH +H+ R RCH(OOH)CH(OOH)COOCOO- - COCO2 2 R RCHOCHO O O2 2 NAD + NADH +H+ 过氧化过氧化羟化羟化氧化 氧化脱羧 氧化 脱羧 氧化 脂肪酸的脂肪酸的 -氧化指脂肪氧化指脂肪 酸的末端甲基酸的末端甲基 （-端）经氧端）经氧 化转变成羟基，化转变成羟基，

14、 继而再氧化成羧继而再氧化成羧 基，从而形成基，从而形成， -二羧酸的过二羧酸的过 程程。 CHCH3 3(CH(CH2 2)n)n COOCOO- - HOHOCHCH2 2(CH(CH2 2)n COO)n COO- - OHCOHC(CH(CH2 2)n COO)n COO- - HOOCHOOC(CH(CH2 2)n COO)n COO- - O O2 2 NAD(P) + NAD(P)H+H+ NAPD + NADPH+H+ NAD(P) + NAD(P)H+H+ 混合功能氧化酶混合功能氧化酶 醇酸脱氢酶醇酸脱氢酶 醛酸脱氢酶醛酸脱氢酶 脂肪酸 -羟酯酸 -醛酯酸 a,-二羧酸 （四

15、）乙醛酸循环 1、乙醛酸循环的生化历程 4 4、脂肪代谢和糖代谢的关系 3、乙醛酸循环的生理意义 植物种子萌发的脂肪转化为糖 2、乙醛酸循环总反应式及其糖异生的关系 CoASH 柠檬酸合成酶柠檬酸合成酶 顺乌头顺乌头 酸酶酸酶 1.1.乙醛酸循乙醛酸循 环反应历程环反应历程 NAD + NADH 苹果酸苹果酸 脱氢酶脱氢酶 草酰乙酸草酰乙酸 O CH3-CSCoA CoASH O CH3-CSCoA COOCOO- - CH2CH2 CH2CH2 COOCOO- - 琥珀酸琥珀酸 异柠檬酸异柠檬酸 裂解酶裂解酶 苹果酸苹果酸 合成酶合成酶 O O H-C-C OH 乙醛酸乙醛酸 2.2.乙醛酸

16、循环总反应式及其乙醛酸循环总反应式及其 与糖异生的关系与糖异生的关系 2 2乙酰乙酰 CoA + NAD + NAD+ + 琥珀酸琥珀酸+ 2CoASH + NADH + H+ 2CoASH + NADH + H+ + 草酰乙酸草酰乙酸 糖异生糖异生 3.乙醛酸循环的 生物学意义 对于一些细菌和 藻类，乙醛酸循环 使它们能够仅以乙 酸盐作为能源和碳 源生长。 在脂肪转变为糖 的过程中，乙醛酸 循环起着关键的作 用，它是连结糖代 谢和脂代谢的枢纽。 线 粒 体 乙 醛 酸 体 4.脂肪代谢和糖代谢的关系 延胡索酸延胡索酸 琥珀酸琥珀酸 苹果酸苹果酸 草酰乙酸草酰乙酸 3-磷酸甘油磷酸甘油 三羧酸

17、三羧酸 循环循环 乙醛酸乙醛酸 循环循环 甘油甘油 乙酰乙酰 CoA 三酰三酰甘油甘油 脂肪酸脂肪酸 氧氧 化化 糖原（或淀粉）糖原（或淀粉） 1，6-二磷酸果糖二磷酸果糖 磷酸二羟丙酮磷酸二羟丙酮 PEP 丙酮酸丙酮酸 合合 成成 植物和植物和 微生物微生物 酮体的生成 酮体的分解 生成酮体的意义 脂肪酸脂肪酸-氧化产物乙酰氧化产物乙酰CoA,CoA,在肌肉中进在肌肉中进 入三羧酸循环，然后在肝细胞中可形成乙酰入三羧酸循环，然后在肝细胞中可形成乙酰 乙酸、乙酸、-羟丁酸、丙酮这三种物质统称为酮羟丁酸、丙酮这三种物质统称为酮 体。体。 酮体的生成酮体的生成 羟甲基戊二酸单酰羟甲基戊二酸单酰Co

18、A （HMGCoA） 脂肪酸脂肪酸 硫解酶硫解酶 2CH3COSCoACH3COCH2COSCoA 乙酰乙酰乙酰乙酰CoA HOOCCH2-C-CH2COSCoA | CH3 OH | HMGCoA 裂解酶裂解酶 HMGCoA 合成酶合成酶 CH3COSCoA CoASH -氧化氧化 CH3COCH2COOH CH3CHOHCH2COOH 乙酰乙酸乙酰乙酸 丙酮丙酮 -羟丁羟丁酸酸 脱氢酶脱氢酶 CO2 NADH+H+ NAD+ CH3COCH3 脱羧酶脱羧酶 CoASH 酮体的分解酮体的分解 乙酰乙酰乙酰乙酰CoA 硫解酶硫解酶 转转 移移 酶酶 琥珀酰琥珀酰CoA CoASH -氧化氧化

19、乙酰乙酸乙酰乙酸 脱氢酶脱氢酶 NADH+H+NAD+ 乙酰乙酰CoA 2 -羟丁羟丁酸酸 琥珀酸琥珀酸 生成酮体的意义 肝脏组织正是以酮体的形式将乙酰coA 通过血液运送至外周器官中的。骨骼、心 脏和肾上腺皮质细胞的能量消耗主要就是 来自这些酮体，脑组织在糖饥饿时也能利 用酮体作为能源。 1、十六碳饱和脂肪酸（软脂酸）的从头合成十六碳饱和脂肪酸（软脂酸）的从头合成 2、线粒体和内质网中脂肪酸碳链的延长线粒体和内质网中脂肪酸碳链的延长 3、不饱和脂肪酸的合成饱和脂肪酸的合成 （3）脂肪酸生物合成的反应历程脂肪酸生物合成的反应历程 （1）脂肪酸合成酶复合体系脂肪酸合成酶复合体系FAS和和脂酰基载

20、体蛋脂酰基载体蛋 白白(ACP) （2）乙酰乙酰CoA运转运转柠檬酸循环柠檬酸循环 （1）脂肪酸合成酶系结构模式）脂肪酸合成酶系结构模式 中央巯基中央巯基 SHSH 外围巯基外围巯基 SHSH ACPACP 乙酰乙酰CoA:ACPCoA:ACP转移酶转移酶 丙二酸单酰丙二酸单酰CoA:ACPCoA:ACP转移酶转移酶 -酮脂酰酮脂酰-ACP-ACP合酶合酶 -酮脂酰酮脂酰-ACP-ACP还原酶还原酶 -羟脂酰羟脂酰-ACP-ACP脱水酶脱水酶 烯脂酰烯脂酰-ACP-ACP还原酶还原酶 脂酰基载体蛋白(ACP)的辅基结构 CH2-Ser-ACPHS 辅基：4-磷酸泛酰巯基乙胺 CoA分子中也有4

21、-磷酸泛酰巯基乙胺 A HS 4-磷酸泛酰巯基乙胺 （2 2）乙酰）乙酰CoACoA从线粒体内至胞液的运转从线粒体内至胞液的运转 （3 3） 脂脂 肪肪 酸酸 从从 头头 合合 成成 的的 生生 化化 历历 程程 b、缩合缩合 c、还原、还原 d、脱水、脱水 a a、丙二酸单酰丙二酸单酰ACP的形成的形成 O R-CSACP O CH3CSACP | + | e、还原、还原 OH O R-CH-CH2CSACP O O R-C-CH2 - CSACP R-CH=CH-C-SACP | R-CH2 - CH2 - C-SACP | | O HOOC-CH2-C-S-CoA 丙二酸单酰单酰CoAC

22、oA 丙二酸单酰ACPACP的形成： O CH3C-SCoA 乙酰CoACoA | + ATP HCO3- ADP+Pi | O HOOC-CH2-C-S-ACP 丙二酸单酰ACPACP ACP CoA 乙酰CoA 羧化酶 生物素 丁酰丁酰CoACoA CH3 CH2CH2C-SACP O CH3COCH2C-SACP SACP -酮丁酰酮丁酰ACPACP | O CH3CSACP 乙酰乙酰ACPACP | + -羟丁酰羟丁酰 ACPACP脱水酶脱水酶 -酮丁酰酮丁酰ACPACP 还原酶还原酶 NAD P+ NADPH CoASH O O HO-C-CH2C-S-ACP 丙二酸单酰丙二酸单酰-

23、ACP-ACP | | OH O CH3-CH-CH2-C-S-ACP -羟丁酰羟丁酰-ACP-ACP | O CH3CH CH-C-S-ACP= -烯丁酰烯丁酰ACPACP | H2O -烯丁酰ACP还原酶 NADP+NADPH 缩合酶 软软 脂脂 酸酸 合合 成成 的的 反反 应应 流流 程程 CH3CO-S HOOCCH2CO-S 丙二酸单酰丙二酸单酰 CoA:ACPCoA:ACP转移转移 酶酶 CH3CHCH2CO-S SH OH SH SH CH3CH=CHCO-S SH SH SH O CH3C-S | SH NADP+ NADPH HSCoA 乙酰乙酰SCoA 丙二单酰丙二单酰-

24、SCoA CoASH NADP+ NADPH H H2 2O O COCO2 2 软脂酸软脂酸 H H2 2O O 进位进位链的延伸链的延伸水解水解 O CH3C-S | SH CH3COCH2CO-S SH CH3CH2CH2CO-S SH 乙酰乙酰CoA:ACPCoA:ACP 转移酶转移酶 -酮脂酰酮脂酰- - ACPACP合酶合酶 -酮脂酰酮脂酰- - ACPACP还原酶还原酶 -羟脂酰羟脂酰-ACP-ACP 脱水酶脱水酶 烯脂酰烯脂酰-ACP-ACP还原酶还原酶 脂肪酸生物合成的反应历程 -烯丁酰烯丁酰ACPACP CH3COCH2C0-SACP 丁酰丁酰ACPACP CH3CH(OH

25、) CH2C0-SACP CH3CH= CH2C0-SACP CH3CH2CH2C0-SACP -酮丁酰酮丁酰ACPACP -羟丁酰羟丁酰ACPACP CH3COCoACH3COACP HOOCCH3COACP HOOCCH3COCoA CH3COCoA CO2 + ACP C2C2C2C2C2C2 NADPH NAD P+ NADP+ NADPH H H2 2O O CH3(CH2)14C0-SACP +CO2 ACP 脂肪酸脂肪酸氧化和从头合成的关系氧化和从头合成的关系 a. 两条途径运行方向相反两条途径运行方向相反 氧化：每经历一次氧化：每经历一次脱氢、加水、脱氢、裂解脱氢、加水、脱氢、

26、裂解的循环的循环 反应，脂肪酸减少两个碳片段，生成一分子乙酰反应，脂肪酸减少两个碳片段，生成一分子乙酰CoA。 从头合成：每经历一次从头合成：每经历一次缩合、还原、脱水、还原缩合、还原、脱水、还原的循环的循环 反应，脂肪酸延长两个碳片段。反应，脂肪酸延长两个碳片段。 b. 两条途径的中间产物基本相同两条途径的中间产物基本相同 （4）脂肪酸的）脂肪酸的氧化和从头合成的异同氧化和从头合成的异同 （1）线粒体脂肪酸延长酶系: 延长短链脂肪酸，其过程 是-氧化逆过程。 （2）内质网脂肪酸延长酶系：延长饱和或不饱和长链 脂肪酸，其中间过程与脂肪酸合成酶体系相似。 脂肪酸碳链延长的不同方式脂肪酸碳链延长的

27、不同方式 细胞内进行部位细胞内进行部位 动物动物 植物植物 线粒体线粒体 内质网内质网 叶绿体、前质体叶绿体、前质体 内质网内质网 加入的二碳单位加入的二碳单位 酯酰基载体酯酰基载体 电子供体电子供体 乙酰乙酰CoA CoA 丙二酸单酰丙二酸单酰CoA CoA 丙二酸单酰丙二酸单酰CoACoA CoA CoA ACPCoA CoA ACP NAD(P)H NADPH NADPHNAD(P)H NADPH NADPH 不明确不明确 (1)(1)需氧途径需氧途径 （2 2）厌氧途径厌氧途径 是厌氧生物合成单不饱和脂肪酸的方式是厌氧生物合成单不饱和脂肪酸的方式, ,发生在发生在 脂肪酸从头合成的过程

28、中脂肪酸从头合成的过程中, ,当生成当生成 、 - -羟癸酰羟癸酰-ACP-ACP 时，由专一的脱水酶催化脱水，生成时，由专一的脱水酶催化脱水，生成 、 - -烯癸酰烯癸酰- - ACPACP，在继续参入二碳单位，就可产生不同长度的，在继续参入二碳单位，就可产生不同长度的单单 不饱和脂肪酸。不饱和脂肪酸。 NADPH+HNADPH+H+ + NADPNADP+ + FADFAD 2Fe2Fe 去饱和酶去饱和酶 RCHRCH2 2-CH-CH2 2- - RCHRCHCH-CH- 2e2e 2e2e2e2e 2e2e O O2 2+4H+4H+ +2H2H2 2O O 4e4e （黄素蛋白）（黄

29、素蛋白） 动：细胞色素动：细胞色素b b5zh 5zh 内质网膜，酯酰 内质网膜，酯酰CoACoA 植：铁硫蛋白植：铁硫蛋白 质体，酯酰质体，酯酰ACPACP 双键双键 酯酰基单键酯酰基单键 三、三酰甘油三、三酰甘油 的生物合成的生物合成 磷酸甘油酯酰转移酶磷酸甘油酯酰转移酶 磷酸甘油酯酰转移酶磷酸甘油酯酰转移酶 二酰甘油酯酰转移酶二酰甘油酯酰转移酶 磷酸酶磷酸酶 溶血磷脂酸 磷脂酸 二酰甘油 三酰甘油 （回忆）（回忆） 定义定义 含磷酸的脂类称磷酯。含磷酸的脂类称磷酯。 分类分类 甘油磷脂甘油磷脂 由甘油构成的磷酯由甘油构成的磷酯 鞘鞘 磷磷 脂脂 由鞘氨醇构成的磷脂由鞘氨醇构成的磷脂 X

30、指与磷酸羟基相连的取代基指与磷酸羟基相连的取代基 FA FA PiX 甘油 甘油 FA Pi X 鞘氨醇鞘氨醇 = 胆碱、水、乙醇胺、胆碱、水、乙醇胺、 丝氨酸、甘油、肌醇、丝氨酸、甘油、肌醇、 磷脂酰甘油等磷脂酰甘油等 一、 CH2O-C-R1 R2C-O-CH CH2O-P-OX O O OH O O O O （一）、甘油磷脂的代谢（一）、甘油磷脂的代谢 组成：组成：甘油、脂酸、磷脂、含氮化合物甘油、脂酸、磷脂、含氮化合物 结构：结构： 功能：功能：含一个极性头、两条疏水尾，构成生物膜含一个极性头、两条疏水尾，构成生物膜 的磷脂双分子层。的磷脂双分子层。 常为花生四烯酸常为花生四烯酸 =

31、胆碱、水、乙醇胺、胆碱、水、乙醇胺、 丝氨酸、甘油、肌醇、丝氨酸、甘油、肌醇、 磷脂酰甘油等磷脂酰甘油等 1.1.甘油磷脂的组成、分类及结构甘油磷脂的组成、分类及结构 磷脂酰胆碱磷脂酰胆碱 含氮碱含氮碱 甘油甘油 脂肪酸脂肪酸 CH2CHCH2O P OCH2 OH OCHOCOR2 CH2OCOR1 OH H OH OH H H OHH H OH H HO X-OHX取代基取代基甘油磷脂的名称甘油磷脂的名称 水水H磷脂酸磷脂酸 胆碱胆碱CH2CH2N+(CH3)3磷脂酰胆碱磷脂酰胆碱 乙醇胺乙醇胺CH2CH2NH3+磷脂酰乙醇胺磷脂酰乙醇胺 丝氨酸丝氨酸CH2CHNH2COOH磷脂酰丝氨酸磷

32、脂酰丝氨酸 甘油甘油CH2CHOHCH2OH磷脂酰甘油磷脂酰甘油 磷脂酰甘油磷脂酰甘油二磷脂酰甘油二磷脂酰甘油 肌醇肌醇磷脂酰肌醇磷脂酰肌醇 CH2CHCH2O P OCH2 OH OCHOCOR2 CH2OCOR1 OH H OH OH H H OHH H OH H HO 2.甘油磷脂的分类甘油磷脂的分类 3 磷磷 脂脂 酶酶 的的 作作 用用 部部 位位 磷脂酶磷脂酶 C 磷脂酶磷脂酶 D 磷脂酶磷脂酶 A2(B2) 磷脂酶磷脂酶 A1(B1) 磷脂酰胆碱 溶血磷脂 3-甘油磷酸胆碱 脂肪酸 甘油 磷酸 胆碱 1. 合成部位合成部位 全身各组织内质网，肝、肾、肠等组织最全身各组织内质网，肝

33、、肾、肠等组织最 活跃。活跃。 2. 合成原料及辅因子合成原料及辅因子 脂酸、甘油、磷酸盐、胆碱、丝氨酸、肌脂酸、甘油、磷酸盐、胆碱、丝氨酸、肌 醇、醇、ATP、CTP （二）甘油磷脂的合成（二）甘油磷脂的合成 3. 3. 合成的基本过程合成的基本过程 （1 1）甘油二酯合成途经）甘油二酯合成途经：磷脂酰胆碱、磷脂酰乙醇胺；：磷脂酰胆碱、磷脂酰乙醇胺； （2 2）CDP-CDP-甘油二甘油二酯酯合成途径合成途径：磷脂酰肌醇、磷脂酰磷脂酰肌醇、磷脂酰 丝氨酸、心磷脂。丝氨酸、心磷脂。 CDP-乙醇胺乙醇胺CDP-胆碱胆碱 (1)甘油二酯合成途径（高等动物）甘油二酯合成途径（高等动物） 丝氨酸乙醇

34、胺 3 SAM CO2 ATP ADP 磷酸乙醇胺 磷酸胆碱 CTP PPi CDP-乙醇胺 CDP-胆碱 甘 油 二 酯 CMP 磷脂酰乙醇胺 （脑磷脂） 磷脂酰胆碱 （卵磷脂） 3 SAM CO2 磷脂酰 丝氨酸 胆碱 ATP ADP CTP PPi 甘 油 二 酯 CMP (2)CDP-甘油二酯合成途径（普遍）甘油二酯合成途径（普遍） 磷脂酸 CTP PPi CDP-甘油二酯 CMP 磷脂酰肌醇 二磷脂酰甘油 （心磷脂） 磷脂酰丝氨酸 肌醇丝氨酸磷脂酰甘油 CMPCMP 3-磷酸甘油 G 鞘脂鞘脂(sphingolipids) 含鞘氨醇含鞘氨醇(sphingosine)或二氢鞘氨醇的脂类

35、。或二氢鞘氨醇的脂类。 （三）、鞘磷脂的代谢（三）、鞘磷脂的代谢 1. 鞘脂化学组成及结构鞘脂化学组成及结构 鞘鞘 脂脂 鞘磷脂鞘磷脂 鞘糖脂鞘糖脂 FA 鞘氨醇鞘氨醇 FA PiX 鞘氨醇鞘氨醇 FA 糖糖 鞘氨醇鞘氨醇 X-磷脂胆碱磷脂胆碱 、 磷脂乙醇胺磷脂乙醇胺 单糖或寡糖单糖或寡糖 按取代基按取代基X的不同，鞘脂分为：鞘糖酯、鞘磷脂的不同，鞘脂分为：鞘糖酯、鞘磷脂 二、糖脂的降解与生物合成 （一）糖脂的降解 糖脂上的糖基成分可以在一些糖苷酶的 作用下被水解下来，其他的成分在各种脂 酶的作用下可水解成甘油或鞘氨醇、脂肪 酸等。 （二）糖脂的生物合成 1.甘油糖脂的生物合成 单半乳糖二脂

36、酰甘油(MGDG)的合成： 双半乳糖二脂酰甘油(DGDG)的合成：由单半乳 糖二脂酰甘油再接受一分子UDP半乳糖上的半 乳糖基，即可生成DGDG。 2.鞘糖脂的生物合成 1、糖脂的合成、糖脂的合成 2、糖脂的分解、糖脂的分解 糖脂的代谢糖脂的代谢 固醇共同结构固醇共同结构 环戊烷多氢菲环戊烷多氢菲 H H H H HA B C D 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 概概 述述 三、胆固醇的生物合成与转化 动物胆固醇动物胆固醇(27(27碳碳) ) 植物植物(29(29碳碳) )酵母酵母(28(28碳碳) ) * * 胆固醇的生理功能胆固醇的生理

37、功能 是是生物膜的重要成分生物膜的重要成分，对控制生物膜的，对控制生物膜的 流动性有重要作用；流动性有重要作用； 是合成胆汁酸、类固醇激素及维生素是合成胆汁酸、类固醇激素及维生素D 等等生理活性物质的前体生理活性物质的前体。 * * 胆固醇在体内含量及分布胆固醇在体内含量及分布 含量含量： 约约140克克 分布：分布： 广泛分布于全身各组织中广泛分布于全身各组织中 大约大约 分布在脑、神经组织分布在脑、神经组织 肝、肾、肠等内脏、皮肤、脂肪组织中也较多肝、肾、肠等内脏、皮肤、脂肪组织中也较多 肌肉组织含量较低肌肉组织含量较低 肾上腺、卵巢等合成类固醇激素的腺体含量较高肾上腺、卵巢等合成类固醇激

38、素的腺体含量较高 存在形式：存在形式：游离胆固醇游离胆固醇 胆固醇酯胆固醇酯 1. 1.合成合成部位部位：肝是主要场所：肝是主要场所 胞液及内质网胞液及内质网 2. 2.合成合成原料原料：1818分子乙酰分子乙酰CoACoA，3636分子分子ATPATP及及1616分子分子 NADPHNADPHH H+ + 3. 3.合成合成基本过程基本过程 1 1、甲羟戊酸（甲瓦龙酸，、甲羟戊酸（甲瓦龙酸，MVAMVA）的合成；）的合成； 2 2、异戊烯醇焦磷酸酯（异戊烯醇焦磷酸酯（IPP）的合成；）的合成； 3 3、鲨烯的生成、鲨烯的生成 30C30C 4 4、胆固醇的生成、胆固醇的生成27C27C （一

39、）、胆固醇（一）、胆固醇(cholesterol)的合成的合成 胆胆 固固 醇醇 的的 合合 成成 过过 程程 3 4 CoASH CoASH HMGCoA 合酶（胞液）合酶（胞液） 乙酰乙酰乙酰乙酰 CoA硫解酶硫解酶 （胞液）（胞液） HMGCoA 还原酶还原酶 （内质网（内质网 1. 甲羟戊酸的合成甲羟戊酸的合成 （膜酶催化）（膜酶催化） CHCH 3 3 CSCoA CSCoA = = OO CHCH 3 3 CSCoA CSCoA = = OO = = OO CHCH 3 3 CCHCCH 2 2 CSCoA CSCoA ( ( 乙乙酰酰乙乙酰酰乙乙酰酰乙乙酰酰CoACoA ) )

40、= = OO = = OO CHCH 3 3 CCHCCH 2 2 CSCoA CSCoA ( ( 乙乙酰酰乙乙酰酰乙乙酰酰乙乙酰酰CoACoA ) ) = = OO = = OO = = OO = = OO HOCCHHOCCH 2 2 CCHCCH 2 2 CSCoACSCoA ( (HMGCoAHMGCoA) ) CHCH 3 3 OHOH 羟羟甲甲基基戊戊二二酸酸单单酰酰羟羟甲甲基基戊戊二二酸酸单单酰酰CoACoA = = OO = = OO HOCCHHOCCH 2 2 CCHCCH 2 2 CSCoACSCoA ( (HMGCoAHMGCoA) ) CHCH 3 3 OHOH 羟羟

41、甲甲基基戊戊二二酸酸单单酰酰羟羟甲甲基基戊戊二二酸酸单单酰酰CoACoA = = OO = = OO = = OO = = OO CHCH 3 3 CSCoA CSCoA = = OO CHCH 3 3 CSCoA CSCoA = = OO = = OO 2 2 （HMG-CoA） 2 2. 生成异戊烯醇焦磷 酸酯(IPP)（可溶性 酶催化） 3.鲨烯生成 （可溶性酶催化） 4.胆固醇的合成 （内质网上合成） （二）胆固醇的酯化（二）胆固醇的酯化 1 1、细胞中胆固醇的酯化、细胞中胆固醇的酯化 胆固醇胆固醇 + + 脂酰脂酰CoA CoA 胆固醇酯胆固醇酯 酶：酶： 脂酰胆固醇脂酰转移酶（脂酰

42、胆固醇脂酰转移酶（ACAT ACAT ）； 2 2、血浆中胆固醇的酯化、血浆中胆固醇的酯化 胆固醇胆固醇 + + 卵磷脂卵磷脂 胆固醇酯胆固醇酯 + + 溶血卵磷脂溶血卵磷脂 酶：酶： 卵磷脂胆固醇脂酰转移酶（卵磷脂胆固醇脂酰转移酶（LCAT LCAT ）；）； 脂酰胆固醇脂酰转移酶脂酰胆固醇脂酰转移酶 卵磷脂胆固醇脂酰转移酶卵磷脂胆固醇脂酰转移酶 （三）、胆固醇的转化（三）、胆固醇的转化 1. 1.转变为胆汁酸转变为胆汁酸(bile acid)(bile acid) 在肝中转化成胆汁酸是胆固醇在体内代谢的主在肝中转化成胆汁酸是胆固醇在体内代谢的主 要去路；要去路； 2. 2.转化为类固醇激素

43、转化为类固醇激素 肾上腺皮质、肾上腺皮质、 卵巢等均是以胆固醇为原料合成卵巢等均是以胆固醇为原料合成 类固醇激素；类固醇激素； 3. 3.转化为转化为7- 7-脱氢胆固醇脱氢胆固醇 皮肤，胆固醇可被氧化为皮肤，胆固醇可被氧化为7- 7-脱氢胆固醇，后者经脱氢胆固醇，后者经 紫外光照射转变为维生素紫外光照射转变为维生素D D3 3 。 小 结 1.脂肪的分解代谢 1） 脂肪的消化和吸收 2） 甘油代谢 3） 脂肪酸的氧化：-氧化 4）乙醛酸循环 乙醛酸循环及两个关键的酶(异柠檬酸裂 解酶和苹果酸合成酶)，乙醛酸循环的生物 学意义。 2 脂肪的合成代谢 1） 甘油的生物合成 2） 脂肪酸的生物合成

44、：从头合成 3） 三酰甘油的生物合成：合成原料及合成酶。 3 类脂的代谢 1） 磷脂的降解与生物合成 2） 糖脂的降解与生物合成 3） 胆固醇的生物合成与转化 问答题问答题 1 1、从以下几方面从以下几方面比较饱脂肪酸的比较饱脂肪酸的-氧化与生物合成的异同氧化与生物合成的异同 ：反应的亚细胞定位，酰基载体，：反应的亚细胞定位，酰基载体，C2C2单位，氧化还原反应的单位，氧化还原反应的 受氢体和供氢体，中间产物的构型，合成或降解的方向，酶受氢体和供氢体，中间产物的构型，合成或降解的方向，酶 系统情况。系统情况。 2 2、简述油料作物种子萌发脂肪转化成糖的机理。简述油料作物种子萌发脂肪转化成糖的机理。 名词解释名词解释 氧化氧化氧氧 氧化氧化ACP ACP 乙醛酸循环乙醛酸循