生物化学第5章脂代谢

1、目目 录录 第第 五五 章章 脂 类 代 谢 Metabolism of Lipid 目目 录录 脂脂 类类 概概 述述 脂肪和类脂总称为脂类脂肪和类脂总称为脂类(lipid 脂肪脂肪 (fat)： 三脂酰甘油三脂酰甘油 (triacylglycerols,TAG) 也称为也称为甘油三酯甘油三酯 (triglyceride, TG) 类脂类脂(lipoid)： 胆固醇胆固醇 (cholesterol, CHOL) 胆固醇酯胆固醇酯 (cholesterol ester, CE) 磷脂磷脂 (phospholipid, PL) 鞘脂鞘脂 (sphingolipids) 分类分类 定义定义 目目

2、录录 甘油三酯甘油三酯 甘油磷脂甘油磷脂 (phosphoglycerides) 胆固醇酯胆固醇酯 FA 胆固醇胆固醇 脂类物质的基本构成脂类物质的基本构成 FA FA FA 甘油 甘油 FA FA Pi X 甘油 甘油 X = 胆碱、水、乙胆碱、水、乙 醇胺、丝氨酸、甘醇胺、丝氨酸、甘 油、油、 肌醇、磷脂肌醇、磷脂 酰甘油等酰甘油等 目目 录录 CH2 CH CH2 O O O C O (CH2)mCH3 C O (CH2)nCH3 P O OX OH 甘油三脂甘油三脂 = 胆碱、水、乙胆碱、水、乙 醇胺、醇胺、 丝氨酸、甘丝氨酸、甘 油、肌醇、磷脂酰油、肌醇、磷脂酰 甘油等甘油等 甘油磷

3、脂甘油磷脂 CH2 CH CH2 O O O C O (CH2)m CH3 C O (CH2)k CH3 C O (CH2)nCH3 CH2 CH CH2 OH OH OH 甘油甘油 目目 录录 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 目目 录录 分类分类含量含量分布分布生理功能生理功能 甘油三酯甘油三酯 9595 脂肪组织、脂肪组织、 血浆血浆 1. 1. 储脂供能储脂供能 2. 2. 提供必需脂酸提供必需脂酸 3. 3. 促脂溶性维生素吸收促脂溶性维生素吸收 4. 4. 热垫作用热垫作用 5. 5. 保护垫作用保护垫

4、作用 6. 6. 构成血浆脂蛋白构成血浆脂蛋白 糖酯、糖酯、胆胆固固 醇及其酯、醇及其酯、 磷脂磷脂 5 5 生物膜、生物膜、 神经、神经、 血浆血浆 1. 1.维持生物膜的结构和功能维持生物膜的结构和功能 2. 2.胆固醇可转变成类固醇激胆固醇可转变成类固醇激 素、素、 维生素、胆汁酸等维生素、胆汁酸等 3. 3.构成血浆脂蛋白构成血浆脂蛋白 脂类的分类、含量、分布及生理功能脂类的分类、含量、分布及生理功能 目目 录录 游离脂肪酸（脂酸）的来源游离脂肪酸（脂酸）的来源 自身合成自身合成 以脂肪形式储存，需要时从脂肪动员产以脂肪形式储存，需要时从脂肪动员产 生，多为生，多为饱和脂酸饱和脂酸和和

5、单不饱和脂酸单不饱和脂酸。 食物供给食物供给 包括各种脂酸，其中一些包括各种脂酸，其中一些不饱和脂不饱和脂 酸酸，动物不能自身合成，需从植物，动物不能自身合成，需从植物 中摄取。中摄取。 * * 必需脂酸必需脂酸 亚油酸、亚麻酸、花生四烯酸亚油酸、亚麻酸、花生四烯酸等多不饱等多不饱 和脂酸是人体不可缺乏的营养素，不能自身和脂酸是人体不可缺乏的营养素，不能自身 合成，需从食物摄取，故称必需脂酸。合成，需从食物摄取，故称必需脂酸。 目目 录录 第第 二二 节节 脂类的消化与吸收脂类的消化与吸收 Digestion and Absorption of Lipid 目目 录录 脂类的消化脂类的消化 条

6、件条件 乳化剂（胆汁酸盐、甘油一酯、甘乳化剂（胆汁酸盐、甘油一酯、甘 油二酯等油二酯等）的乳化作用；的乳化作用； 酶的催化作用酶的催化作用 部部 位位 主要在小肠上段主要在小肠上段 目目 录录 消化过程及相应的酶消化过程及相应的酶 乳化乳化 消化酶消化酶 甘油三酯甘油三酯 产产 物物 食物中的脂类食物中的脂类 2-甘油一酯甘油一酯 + 2 FFA 磷磷 脂脂 溶血磷脂溶血磷脂 + FFA 磷脂酶磷脂酶A2 胆固醇酯胆固醇酯 胆固醇酯酶胆固醇酯酶 胆固醇胆固醇 + FFA 胰脂酶胰脂酶 辅脂酶辅脂酶 微团微团 (micelles) 目目 录录 脂类的吸收脂类的吸收 部部 位位 十二指肠下段及空肠

7、上段十二指肠下段及空肠上段 方式方式 中链及短链脂酸构成的中链及短链脂酸构成的TG 乳化乳化 吸收吸收 脂肪酶脂肪酶 甘油甘油 + FFA 门静脉门静脉血循环血循环 肠粘膜肠粘膜 细胞细胞 目目 录录 甘油一酯途径 脂酰脂酰CoA合成酶合成酶 酯酰酯酰CoA 转移酶转移酶 CoA R2COCoA R3COCoA CoA 酯酰酯酰CoA 转移酶转移酶 CHCH 2 2 OH OH CHCH 2 2 OH OH CHOCHO- -C C- -R R1 1 O = CHCH 2 2 OH OH CHCH 2 2 OH OH CHOCHO- -C C- -R R1 1 O = CHCH 2 2 OH

8、OH CHCH 2 2 OO- -C C- -R R 2 2 CHOCHO- -C C- -R R1 1 O = O = CHCH 2 2 OH OH CHCH 2 2 OO- -C C- -R R 2 2 CHOCHO- -C C- -R R1 1 O = O = CHCH 2 2 OO- -C C- -R R3 3 CHCH 2 2 OO- -C C- -R R2 2 CHOCHO- -C C- -R R1 1 O = O = O = 目目 录录 甘油三酯的消化与吸收甘油三酯的消化与吸收 目目 录录 第第 三三 节节 甘油三酯的代谢甘油三酯的代谢 Metabolism of Triglyc

9、eride 目目 录录 脂肪组织：脂肪组织：主要以主要以葡萄糖葡萄糖为原料合成脂肪，也利用为原料合成脂肪，也利用 CM或或VLDL中的中的FA合成脂肪。合成脂肪。 一、甘油三酯的合成代谢一、甘油三酯的合成代谢 （一）合成部位（一）合成部位 肝肝 脏：脏：肝内质网合成的肝内质网合成的TG，组成，组成VLDL入血。入血。 小肠粘膜：小肠粘膜：利用脂肪消化产物再合成脂肪。利用脂肪消化产物再合成脂肪。 目目 录录 1. 甘油和脂酸主要来自于葡萄糖代谢甘油和脂酸主要来自于葡萄糖代谢 2. CM中的中的FFA（来自食物脂肪）（来自食物脂肪） （二）合成原料（二）合成原料 1. 甘油一酯途径（小肠粘膜细胞）

10、甘油一酯途径（小肠粘膜细胞） 2. 甘油二酯途径（肝、脂肪细胞）甘油二酯途径（肝、脂肪细胞） （三）合成基本过程（三）合成基本过程 目目 录录 甘 油 二 酯 途 径 酯酰酯酰CoA 转移酶转移酶 CoA R1COCoA 酯酰酯酰CoA 转移酶转移酶 CoA R2COCoA 磷脂酸磷脂酸 磷酸酶磷酸酶 Pi 酯酰酯酰CoA 转移酶转移酶 CoA R3COCoA PiPiCHCH 2 2 OO- - CHCH 2 2 OH OH CHOH CHOH 3 - 磷磷酸酸甘甘油油 PiPiCHCH 2 2 OO- - CHCH 2 2 OH OH CHOH CHOH 3 - 磷磷酸酸甘甘油油 O =

11、PiCHCH 2 2 OO- - CHCH 2 2 OO- -C C- -R R1 1 CHOH CHOH 1-酯酯酰酰-3 - 磷磷酸酸甘甘油油 O = PiCHCH 2 2 OO- - CHCH 2 2 OO- -C C- -R R1 1 CHOH CHOH 1-酯酯酰酰-3 - 磷磷酸酸甘甘油油 PiCHCH 2 2 OO- - CHCH 2 2 OO- -C C- -R R1 1 CHOH CHOH PiCHCH 2 2 OO- - CHCH 2 2 OO- -C C- -R R1 1 CHOH CHOH 1-酯酯酰酰-3 - 磷磷酸酸甘甘油油 O = Pi CHCH 2 2 OO-

12、- CHCH 2 2 OO- -C C- -R R1 1 CHOCHO- -C C- -R R2 2 O = 磷磷脂脂酸酸 O = Pi CHCH 2 2 OO- - CHCH 2 2 OO- -C C- -R R1 1 CHOCHO- -C C- -R R2 2 O = 磷磷脂脂酸酸 CHCH 2 2 OH OH CHCH 2 2 OO- -C C- -R R1 1 CHOCHO- -C C- -R R2 2 O = O = 1 1，2 2- -甘甘油油二二酯酯 CHCH 2 2 OO- -C C- -R R3 3 CHCH 2 2 OO- -C C- -R R1 1 CHOCHO- -C

13、C- -R R2 2 O = O = O = 甘甘油油三三酯酯 CHCH 2 2 OO- -C C- -R R3 3 CHCH 2 2 OO- -C C- -R R1 1 CHOCHO- -C C- -R R2 2 O = O = O = 甘甘油油三三酯酯 目目 录录 * 3-磷酸甘油主要来自糖代谢。磷酸甘油主要来自糖代谢。 * * 肝、肾等组织含有甘油激酶，可利用游离甘油。肝、肾等组织含有甘油激酶，可利用游离甘油。 肝、肾甘油激酶肝、肾甘油激酶 ATP ADP CHCH 2 2 OH OH CHCH 2 2 OH OH CHOH CHOH 游游离离甘甘油油 PiPiCHCH 2 2 OO-

14、- CHCH 2 2 OH OH CHOH CHOH 3 - 磷磷酸酸甘甘油油 目目 录录 （一）（一） 脂肪的动员脂肪的动员 定义定义 储存在脂肪细胞中的脂肪，被肪脂酶储存在脂肪细胞中的脂肪，被肪脂酶 逐步水解为逐步水解为FFA及及甘油甘油并释放入血以供并释放入血以供 其他组织氧化利用的过程。其他组织氧化利用的过程。 关键酶关键酶 激素敏感性甘油三酯脂肪酶激素敏感性甘油三酯脂肪酶 (hormone-sensitive triglyceride lipase , HSL) 二、甘油三酯的分解代谢二、甘油三酯的分解代谢 目目 录录 （二）脂酸的（二）脂酸的-氧化氧化 组组 织：织：除脑组织外除脑

15、组织外, ,大多数组织均可进大多数组织均可进 行，行， 其中其中肝、肌肉肝、肌肉最活跃。最活跃。 亚细胞：亚细胞：胞液、线粒体胞液、线粒体 部部 位位 目目 录录 1. 脂酸的活化脂酸的活化 脂酰脂酰 CoA 的生成的生成（胞液胞液） 脂酰脂酰CoA合成酶合成酶 ATP AMP PPi * 脂酰脂酰CoA合成酶合成酶(acyl-CoA synthetase)存存 在于内质网及线粒体外膜上在于内质网及线粒体外膜上 脂脂 肪肪 酸酸 RCHRCH 2 2 CHCH 2 2 C C- -OH OH OO = OO = 脂脂 酰酰SCoA RCHRCH 2 2 CHCH 2 2 C CSCoA SCo

16、A OO = OO = 目目 录录 关键酶关键酶 2. 脂酰脂酰CoA 进入线粒体进入线粒体 3. 脂酸的脂酸的氧化氧化 脱氢脱氢 加水加水 再脱氢再脱氢 硫解硫解 脂酰脂酰CoA L(+)-羟脂酰羟脂酰CoA 酮脂酰酮脂酰CoA 脂酰脂酰CoA+乙酰乙酰CoA 脂酰脂酰CoA 脱氢酶脱氢酶 反反2-烯酰烯酰CoA L(+)-羟脂酰羟脂酰 CoA脱氢酶脱氢酶 NAD+ NADH+H+ 2-烯脂酰烯脂酰CoA 水化酶水化酶 H2O FAD FADH2 酮脂酰酮脂酰CoA 硫解酶硫解酶 CoA-SH RCH=CHCSCoA O = RCH=CHCSCoA O = O = RCH2CH2CSCoA

17、O = O = RCHOHCH2CSCoA O = O = RCOCH2CSCoA O = O = RCSCoA+ CH3COSCoA O = O = 目目 录录 CH3(CH2)7CH2CH2CH2CH2CH2CH2CH2C O SCoA CH3(CH2)7CH2CH2CH2CH2CH2C O SCoA CH3C O SCoA CH3(CH2)7CH2CH2CH2C O CoA CH3C O SCoA CH3(CH2)7CH2C O SCoA CH3C O CoA CH3C O SCoA 目目 录录 目目 录录 NADH + H+ FADH2 H2O 呼吸链呼吸链 2ATP H2O 呼吸链呼

18、吸链 3ATP 乙酰乙酰CoA 彻底氧化彻底氧化 三羧酸循环三羧酸循环 生成酮体生成酮体 肝外组织氧化利用肝外组织氧化利用 目目 录录 脂酰脂酰CoA 脱氢酶脱氢酶 L(+)-羟脂酰羟脂酰 CoA脱氢酶脱氢酶 NAD+ NADH+H+ -烯酰烯酰CoA 水化酶水化酶 2 H2O FAD FADH2 酮脂酰酮脂酰CoA 硫解酶硫解酶CoA-SH 脂酰脂酰CoA 合成酶合成酶 肉碱转运载体肉碱转运载体 ATP CoASH AMP PPi H2O 呼吸链呼吸链 2ATP H2O 呼吸链呼吸链 3ATP 线线 粒粒 体体 膜膜 TAC 脂脂 肪肪 酸酸 RCHRCH 2 2 CHCH 2 2 C C-

19、 -OH OH OO = OO = RCH=CHCSCoA O = RCH=CHCSCoA O = O = RCH2CH2CSCoA O = O = RCHOHCH2CSCoA O = O = RCOCH2CSCoA O = O = RCSCoA+ CH3COSCoA O = O = RCH2CH2CSCoA O = O = 目目 录录 活活 化：化：消耗消耗2个高能磷酸键个高能磷酸键 氧氧 化：化： 每轮循环每轮循环 四个重复步骤：四个重复步骤：脱氢、水化、再脱氢、硫解脱氢、水化、再脱氢、硫解 产物：产物：1分子分子乙酰乙酰CoA 1分子少两个碳原子的脂酰分子少两个碳原子的脂酰CoA 1分子

20、分子NADH+H+ 1分子分子FADH2 4. 脂酸氧化的能量生成脂酸氧化的能量生成 以以16碳软脂酸的氧化为例碳软脂酸的氧化为例 目目 录录 7 轮循环产物：轮循环产物：8分子分子乙酰乙酰CoA 7分子分子NADH+H+ 7分子分子FADH2 能量计算：能量计算： 生成生成ATP 812 + 73 + 72 = 131 净生成净生成ATP 131 2 = 129 目目 录录 软脂酸与葡萄糖在体内氧化产生软脂酸与葡萄糖在体内氧化产生ATP的比较的比较 软脂酸软脂酸葡萄糖葡萄糖 以以1mol计计129 ATP38 ATP 以以100g计计50.4 ATP21.1 ATP 能量利用效率能量利用效率

21、68%68% 目目 录录 亚油酰亚油酰CoA （9顺，顺，12顺）顺） 3次次氧化氧化 十二碳二烯脂酰十二碳二烯脂酰CoA （3顺，顺，6顺）顺） 十二碳二烯脂酰十二碳二烯脂酰CoA （2反，反，6顺）顺） 1 34 5 6 CH3 c O SCoA 2 7 CH3 c O SCoA 1 2 3 4 5 67 3顺顺,2反反-烯脂酰烯脂酰 CoA异构酶异构酶 CH3 c O SCoA 18 129 1 2次次氧化氧化 目目 录录 乙酰乙酸乙酰乙酸(acetoacetate) 、-羟丁酸羟丁酸(- hydroxybutyrate)、丙酮、丙酮(acetone)三者总称三者总称 为为酮体酮体。 血

22、浆水平：血浆水平：0.030.5mmol/L(0.35mg/dl) 代谢定位：代谢定位： 生成：生成：肝细胞线粒体肝细胞线粒体 利用：利用：肝外组织（心、肾、脑、骨骼肌肝外组织（心、肾、脑、骨骼肌 等）线粒体等）线粒体 （三）酮体的生成和利用（三）酮体的生成和利用 目目 录录 CO2 CoASH CoASH NAD+ NADH+H+ -羟丁酸羟丁酸 脱氢酶脱氢酶 HMGCoA 合酶合酶 乙酰乙酰乙酰乙酰CoA 硫解酶硫解酶 HMGCoA 裂解酶裂解酶 1. 酮体的生成酮体的生成 CHCH 3 3 CSCoA CSCoA = = OO CHCH 3 3 CSCoA CSCoA = = OO =

23、= OOCHCH 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 ) ) = = 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

24、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 CHCHCHCH 2 2 COOH COOH D(D(- -) )- - - -羟羟丁丁酸酸羟羟丁丁酸酸 OHOH CHCH 3 3 CHCHCHCH 2 2 COOH COOH D(D(-

25、-) )- - - -羟羟丁丁酸酸羟羟丁丁酸酸 CHCH 3 3 CHCHCHCH 2 2 COOH COOH D(D(- -) )- - - -羟羟丁丁酸酸羟羟丁丁酸酸 OHOH CHCH 3 3 CCHCCH3 3 丙丙酮酮丙丙酮酮 = = OO CHCH 3 3 CCHCCH3 3 丙丙酮酮丙丙酮酮 CHCH 3 3 CCHCCH3 3 丙丙酮酮丙丙酮酮 = = OO = = OO CHCH 3 3 CCHCCH 2 2 COH COH 乙乙酰酰乙乙酸酸乙乙酰酰乙乙酸酸 = = OO = = OO CHCH 3 3 CCHCCH 2 2 COH COH 乙乙酰酰乙乙酸酸乙乙酰酰乙乙酸酸

26、= = OO CHCH 3 3 CCHCCH 2 2 COH COH 乙乙酰酰乙乙酸酸乙乙酰酰乙乙酸酸 CHCH 3 3 CCHCCH 2 2 COH COH 乙乙酰酰乙乙酸酸乙乙酰酰乙乙酸酸 = = OO = = OO = = OO = = OO 目目 录录 NAD+ NADH+H+ 琥珀酰琥珀酰CoA 琥珀酸琥珀酸 CoASH+ATP PPi+AMP CoASH 2. 酮体的利用酮体的利用 琥珀酰琥珀酰CoA转硫酶转硫酶 （心、肾、脑及骨（心、肾、脑及骨 骼肌的线粒体）骼肌的线粒体） 乙酰乙酰乙酰乙酰CoA 硫激酶硫激酶 （肾、心和脑（肾、心和脑 的线粒体）的线粒体） CHCH 3 3 C

27、HCHCHCH 2 2 COOH COOH D(D(- -) )- - - -羟羟丁丁酸酸羟羟丁丁酸酸 OHOH CHCH 3 3 CHCHCHCH 2 2 COOH COOH D(D(- -) )- - - -羟羟丁丁酸酸羟羟丁丁酸酸 CHCH 3 3 CHCHCHCH 2 2 COOH COOH D(D(- -) )- - - -羟羟丁丁酸酸羟羟丁丁酸酸 OHOH CHCH 3 3 CCHCCH 2 2 COH COH 乙乙酰酰乙乙酸酸乙乙酰酰乙乙酸酸 = = OO = = OO CHCH 3 3 CCHCCH 2 2 COH COH 乙乙酰酰乙乙酸酸乙乙酰酰乙乙酸酸 = = OO CHC

28、H 3 3 CCHCCH 2 2 COH COH 乙乙酰酰乙乙酸酸乙乙酰酰乙乙酸酸 CHCH 3 3 CCHCCH 2 2 COH COH 乙乙酰酰乙乙酸酸乙乙酰酰乙乙酸酸 = = OO = = OO = = 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 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 CHCH 3 3 CSCoA CS

29、CoA = = OO 2CH CH 3 3 CSCoA CSCoA = = OO CHCH 3 3 CSCoA CSCoA = = OO = = OO 2 乙酰乙酰乙酰乙酰CoA硫解硫解 酶酶（心、肾、脑及（心、肾、脑及 骨骼肌线粒体）骨骼肌线粒体） 目目 录录 2乙酰乙酰CoA 乙酰乙酰乙酰乙酰CoA 乙酰乙酰CoA 乙酰乙酸乙酰乙酸 HMGCoA D(-)-羟丁酸羟丁酸 丙酮丙酮 乙酰乙酰乙酰乙酰CoA 琥珀酰琥珀酰CoA 琥珀酸琥珀酸 酮体的生成和利用的总示意图酮体的生成和利用的总示意图 2乙酰乙酰CoA 目目 录录 3. 酮体生成的生理意义酮体生成的生理意义 酮体是酮体是肝脏输出能源肝

30、脏输出能源的一种形式。并且酮体的一种形式。并且酮体 可通过血脑屏障，是可通过血脑屏障，是脑组织脑组织的重要能源。的重要能源。 酮体利用的增加可减少糖的利用，有利于酮体利用的增加可减少糖的利用，有利于维维 持血糖水平恒定，节省蛋白质的消耗持血糖水平恒定，节省蛋白质的消耗。 目目 录录 三、脂酸的合成代谢三、脂酸的合成代谢 组组 织：织：肝肝（主要）（主要） 、脂肪脂肪等组织等组织 亚细胞：亚细胞： 胞液：胞液：主要合成主要合成1616碳的软脂酸（棕榈酸）碳的软脂酸（棕榈酸） 肝线粒体、内质网：肝线粒体、内质网：碳链延长碳链延长 1. 合成部位合成部位 （一）软脂酸的合成（一）软脂酸的合成 目目

31、录录 NADPH的来源的来源 磷酸戊糖途径（主要来源）磷酸戊糖途径（主要来源） 胞液中胞液中异柠檬酸脱氢酶异柠檬酸脱氢酶及及苹果酸酶苹果酸酶催化的反应催化的反应 乙酰乙酰CoA、ATP、HCO3 、 、NADPH、Mn2+ 2. 合成原料合成原料 乙酰乙酰CoA的主要来源的主要来源 乙酰乙酰CoA全部在线粒体内产生，通过全部在线粒体内产生，通过柠檬酸柠檬酸- 丙酮酸循环丙酮酸循环 (citrate pyruvate cycle)出线粒体。出线粒体。 乙酰乙酰CoA 氨基酸氨基酸 Glc（主要）（主要） 目目 录录 线线 粒粒 体体 膜膜 胞液胞液 线粒体基质线粒体基质 丙酮酸丙酮酸 丙酮酸丙酮

32、酸 苹果酸苹果酸 草酰乙酸草酰乙酸 柠檬酸柠檬酸 柠檬酸柠檬酸 乙酰乙酰CoA NADPH+H+ NADP+ 苹果酸酶苹果酸酶 CoA ATP AMP PPi ATP柠檬酸裂解酶柠檬酸裂解酶 CoA 草酰乙酸草酰乙酸 H2O 柠檬酸合酶柠檬酸合酶 苹果酸苹果酸 CO2 CO2 目目 录录 （1）丙二酰丙二酰CoA的合成的合成 酶酶-生物素生物素-CO2 + 乙酰乙酰CoA 酶酶-生物素生物素 + 丙二酰丙二酰CoA 总反应式总反应式 丙二酰丙二酰CoA + ADP + PiATP + HCO3- + 乙酰乙酰CoA 3. 软脂酸合成酶系及反应过程软脂酸合成酶系及反应过程 酶酶-生物素生物素 +

33、 HCO3 酶酶-生物素生物素-CO2 ADP+Pi ATP 目目 录录 乙酰乙酰CoA羧化酶羧化酶 (acetyl CoA carboxylase)是是 脂酸合成的脂酸合成的限速酶限速酶，存在于胞液中，其辅基是，存在于胞液中，其辅基是生生 物素物素，Mn2+是其激活剂。是其激活剂。 目目 录录 （2）脂酸合成脂酸合成 从乙酰从乙酰CoA及丙二酰及丙二酰CoA合成长链脂酸，合成长链脂酸， 是一个重复加成过程，每次延长是一个重复加成过程，每次延长2个碳原子。个碳原子。 各种生物合成脂酸的过程基本相似。各种生物合成脂酸的过程基本相似。 目目 录录 * 软脂酸合成酶软脂酸合成酶 大肠杆菌大肠杆菌 有

34、有7种酶蛋白种酶蛋白（脂肪酰基转移酶、丙（脂肪酰基转移酶、丙 二酰二酰CoA酰基转移酶、酰基转移酶、酮脂肪酰合成酶、酮脂肪酰合成酶、 酮脂肪酰还原酶、酮脂肪酰还原酶、羟脂酰基脱水酶、羟脂酰基脱水酶、 脂烯酰还原酶和硫酯酶）脂烯酰还原酶和硫酯酶），聚合在一起构，聚合在一起构 成成多酶体系多酶体系。 目目 录录 高等动物高等动物 7种酶活性都在一条多肽链上，属多种酶活性都在一条多肽链上，属多 功能酶，由一个基因编码；有活性的酶功能酶，由一个基因编码；有活性的酶 为两相同亚基首尾相连组成的二聚体。为两相同亚基首尾相连组成的二聚体。 目目 录录 三个结构域：三个结构域：底物进入缩合单位、还原单位、底物

35、进入缩合单位、还原单位、 脂酰释放单位脂酰释放单位 目目 录录 酰基载体蛋白酰基载体蛋白(ACP)， 其辅基是其辅基是4 -磷酸泛酰氨基乙磷酸泛酰氨基乙 硫醇，硫醇， 是脂酰基载体。是脂酰基载体。 目目 录录 * 软脂酸的合成过程软脂酸的合成过程 * 底物进入底物进入 乙酰乙酰CoA CE-S-乙酰基乙酰基 (缩合酶缩合酶) 丙二酰丙二酰CoAACP-S-丙二酰基丙二酰基 软脂酸软脂酸 合成酶合成酶 乙酰基乙酰基 （第一个）（第一个） 丙二酰基丙二酰基 缩合缩合 CO2 还原还原 NADH+H+ NAD+ 脱水脱水 H2O 再还原再还原 NADH+H+ NAD+ 目目 录录 目目 录录 * 转

36、转 位位 丁酰基由丁酰基由E2-泛泛-SH（ACP上上)转移至转移至 E1-半胱半胱-SH（CE上）上） A C P S C=O CH2 CH2 CH3 C E HS S O=C CH2 CH2 CH3 C E A C P HS 转转 位位 经过经过7 7轮循环反应，每次轮循环反应，每次 加上一个丙二酰基，增加两个加上一个丙二酰基，增加两个 碳原子，最终释出软酯酸。碳原子，最终释出软酯酸。 C E S O=C CH3 A C P S C=O CH2COO- C E S O=C CH2 CH2 CH2 CH2 CH3 A C P S C=O CH2COO- C E S O=C CH2 CH2 C

37、H2 CH2 CH2 CH2 CH3 A C P S C=O CH2COO- O- O=C CH2 CH2 CH2 CH2 CH2 CH2 CH3 CH2 CH2 CH2 CH2 CH2 CH2 CH2 CH2 C E A C P HS HS + 4H+4e- CO2 C E S O=C CH2 CH2 CH3 A C P S C=O CH2COO- 4H+4e- CO2 4H+4e- CO2 目目 录录 目目 录录 软脂酸合成的总反应软脂酸合成的总反应 CH3COSCoA + 7 HOOCCH2COSCoA + 14NADPH+H+ CH3(CH2)14COOH + 7 CO2 + 6H2O

38、 + 8HSCoA + 14NADP+ 软软 脂脂 酸酸 的的 合合 成成 总总 图图 目目 录录 目目 录录 1. 代谢物的调节作用代谢物的调节作用 乙酰乙酰CoA羧化酶的别构调节物羧化酶的别构调节物 抑制剂：软脂酰抑制剂：软脂酰CoA及其他长链脂酰及其他长链脂酰CoA 激活剂：柠檬酸、异柠檬酸激活剂：柠檬酸、异柠檬酸 进食糖类而糖代谢加强，进食糖类而糖代谢加强，NADPH及乙酰及乙酰 CoA供应增多，有利于脂酸的合成。供应增多，有利于脂酸的合成。 大量进食糖类也能增强各种合成脂肪有关大量进食糖类也能增强各种合成脂肪有关 的酶活性从而使脂肪合成增加。的酶活性从而使脂肪合成增加。 （四）脂酸合

39、成的调节（四）脂酸合成的调节 目目 录录 2. 激素调节激素调节 + 脂酸合成脂酸合成 胰岛素胰岛素 胰高血糖素胰高血糖素 肾上腺素肾上腺素 生长素生长素 脂酸合成脂酸合成 TG合成合成 乙酰乙酰CoA羧化酶的共价调节羧化酶的共价调节 胰高血糖素胰高血糖素：激活：激活PKA，使之，使之磷酸化而失活磷酸化而失活 胰岛素：胰岛素：通过磷蛋白磷酸酶，使之通过磷蛋白磷酸酶，使之去磷酸化去磷酸化 而复活而复活 目目 录录 第第 四四 节节 磷磷 脂脂 的的 代代 谢谢 Metabolism of Phospholipid 目目 录录 磷磷 脂脂 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

40、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 （体内含量最多的磷脂）（体内含量最多的磷脂） 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 指与磷酸羟基相连的取代基，包括胆碱、水、乙指与磷酸羟基相连的取代基，包括胆碱、水、乙 醇胺、丝氨酸、甘油、肌醇、磷脂酰甘油等。醇胺、丝氨酸、甘油、肌醇、磷脂酰甘油等。 FA FA PiX 甘油 甘油 FA Pi X 鞘氨醇鞘氨醇 目目 录录 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

41、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 = 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）甘油磷脂的组成、分类及结构（一）甘油磷脂的组成、分类及结构 目目 录录 磷脂双分子层的形成磷脂双分子层的形成 目目 录录 机体内几类重要的甘油磷脂机体内几类重要的甘油磷脂 目目 录录 (cephalin) (lecithin) 磷脂酰肌醇磷脂酰肌醇 (phosphatidyl inositol) 磷脂酰丝氨酸磷脂酰丝氨

42、酸 (phosphatidyl serine) 目目 录录 心磷脂心磷脂 (cardiolipin) 目目 录录 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、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 目目 录录 3. 合成基本过程合成基本过程 （1）甘油二酯）甘油二酯 合成途径合成途径 目目 录录 甘油磷脂合成还有其他方式，如甘油磷脂合成还有其他方式，如 磷脂酰胆碱由磷脂酰乙醇胺从磷脂酰胆碱由磷脂酰乙醇胺从S- S-腺苷甲硫氨腺苷甲硫氨 酸获得甲基生成。酸获得甲基生成。 磷脂酰丝氨酸由磷脂酰乙醇胺羧化或其乙醇磷脂酰丝氨酸由磷脂酰乙醇胺羧化或其乙醇 胺与丝氨酸交换生成。胺与丝氨酸交换生成。 目目 录录 甘油磷脂的合成在内质网膜外侧面进行。最甘油磷脂的合成在内质网膜外侧面进行。最 近发现，在胞液中存在一类能促进磷脂在细胞内近发现，在胞液中存在一类能促进磷脂在细胞内 膜之间进行交换的蛋白质，称膜之间进行交换的蛋白质，称磷脂交换蛋白磷脂交换蛋白 (phospholipid exchange proteins)，分子量在，分子量在 16,00030,000之间