第八章 脂类代谢

1、第八章第八章 脂类代谢脂类代谢掌握要点：掌握要点：1、何谓氧化？其包括哪些过程？2、掌握氧化作用的全过程。3、何谓酮体？4、掌握脂肪酸的生物合成的主要过程。脂类脂类lipids脂肪（甘油三酯）体内储存能量的主要形式（可变脂）脂肪（甘油三酯）体内储存能量的主要形式（可变脂）类脂类脂lipoid胆固醇胆固醇胆固醇酯胆固醇酯磷脂磷脂糖脂糖脂 细胞膜等结构的细胞膜等结构的重要组分重要组分(基本脂基本脂)脂类脂类：脂肪及类脂的总称，是一类不溶于水而易溶于脂肪及类脂的总称，是一类不溶于水而易溶于 有机溶剂，并能为机体所利用的有机化合物。有机溶剂，并能为机体所利用的有机化合物。脂类的分类脂类的分类：第一节第

2、一节 生物体内的脂类及其功能生物体内的脂类及其功能糖脂（非脂成分为糖）单纯脂质复合脂质（除脂肪酸外，（除脂肪酸外，还有其它非脂成分）还有其它非脂成分）（脂肪酸与脂肪酸与甘油结合的脂）甘油结合的脂）磷脂（非脂成分为磷酸和含氮碱）蜡（长链脂肪酸和长链醇或固醇组成）（杂环大分子一元醇）（杂环大分子一元醇）萜类（多异戊二烯聚合醇）（多异戊二烯聚合醇）其它脂质 衍生脂质（由单纯脂质和复（由单纯脂质和复合脂质衍生）合脂质衍生）取代烃固醇类甘油三脂 甘油磷脂鞘氨醇磷脂甘油糖脂鞘磷脂一、生物体内的脂类一、生物体内的脂类单纯脂类：单纯脂类：由脂肪酸和醇类所形成的酯由脂肪酸和醇类所形成的酯v脂酰甘油酯（最丰富的为

3、甘油三酯、三酰甘油脂酰甘油酯（最丰富的为甘油三酯、三酰甘油) )v蜡（蜡（16-16C16-16C以上的长链脂肪酸和以上的长链脂肪酸和16-30C16-30C的一元的一元醇或固醇）醇或固醇）复合脂类复合脂类:单纯脂类的衍生物：除了含有脂单纯脂类的衍生物：除了含有脂肪酸和肪酸和 醇外，还含有非脂分子的成分，包括：醇外，还含有非脂分子的成分，包括：v磷脂（磷酸和含氮碱）磷脂（磷酸和含氮碱）v糖脂（糖）糖脂（糖）v硫脂（硫酸）硫脂（硫酸）衍生脂类：衍生脂类：由单纯脂类或复合脂类衍生而由单纯脂类或复合脂类衍生而来或与它们关系密切。来或与它们关系密切。v萜类：天然色素、香精油、天然橡胶萜类：天然色素、香

4、精油、天然橡胶v固醇类：固醇（甾醇、性激素、肾上腺皮质固醇类：固醇（甾醇、性激素、肾上腺皮质激素）激素）v其他脂类：维生素其他脂类：维生素A、D、E、K等。等。 甘油磷脂（甘油磷脂（PC、PE）75 磷脂磷脂 鞘磷脂（神经鞘磷脂）鞘磷脂（神经鞘磷脂） 糖脂糖脂 鞘糖脂（脑苷脂、神经节苷脂）鞘糖脂（脑苷脂、神经节苷脂） 甘油糖脂甘油糖脂 胆固醇（及其酯）胆固醇（及其酯）类类脂脂1、脂肪酸、脂肪酸（一）、分类（一）、分类 按碳数分：按碳数分：短链（短链（ 2 4C） 中链（中链（ 610C） 长链（长链（1226C）按双键分：按双键分：饱和脂肪酸、饱和脂肪酸、 不饱和脂肪酸不饱和脂肪酸按来源分：按

5、来源分：必需脂肪酸必需脂肪酸 非必需脂肪酸非必需脂肪酸（一）单纯脂（一）单纯脂2、三酰甘油、三酰甘油 动植物油脂的化学本质是酰基甘油，其中以三酰甘油或称甘油三酯为主。三酰甘油脂又称油脂三酰甘油脂又称油脂常温下为液态的油脂称为油，常温下为液态的油脂称为油，为固态的称为脂或脂肪。为固态的称为脂或脂肪。植物性三酰甘油脂多为油，植物性三酰甘油脂多为油，动物多为脂。动物多为脂。生物体内含量最为丰富的脂类物质生物体内含量最为丰富的脂类物质3 3、蜡、蜡长链脂肪酸与长链脂肪长链脂肪酸与长链脂肪醇或固醇形成的脂醇或固醇形成的脂脂肪醇中的碳原子在脂肪醇中的碳原子在1616以上，以上，分布在生物体表分布在生物体表

6、面起保护作用。面起保护作用。植物蜡植物蜡防虫蛀、防辐射、降低水分防虫蛀、防辐射、降低水分蒸发。如棕榈、冬青蒸发。如棕榈、冬青动物蜡动物蜡防水、保温、筑巢。如蜂蜡防水、保温、筑巢。如蜂蜡1、磷脂、磷脂（1）甘油磷脂）甘油磷脂 CH2 CH R2 C CHPCH2P-XX= H 磷脂酸磷脂酸 X= CH2 CH2X= CH2 CHN+(CH3) 3磷脂酰胆碱（卵磷脂）磷脂酰胆碱（卵磷脂）NH2 磷脂酰丝氨酸磷脂酰丝氨酸CR1COOHX=-CHX=-CH2 2-CH-CH2 2-NH-NH3 3+ +磷脂酰乙醇胺（脑磷脂）X=甘油 磷脂酰甘油X=肌醇 磷脂酰肌醇X=磷脂酰甘油 双磷脂酰甘油 （心磷脂

7、）（二）复合脂（二）复合脂l卵磷脂具有增强记忆、防止老年痴呆等健脑作用，原因何在？l主要为卵磷脂可以增加神经传导物、促进脑细胞活化n卵磷脂可乳化胆固醇、油脂，为什么？n 两性（亲油、亲水），乳化剂n以蛋黄为原料，以蛋黄为原料，COCO2 2超临界萃取超临界萃取 高成本，高纯度，医用。高成本，高纯度，医用。（2） 鞘脂鞘脂 含鞘氨醇或二氢鞘氨醇的脂类（不含甘油）含鞘氨醇或二氢鞘氨醇的脂类（不含甘油） 鞘磷脂含磷酸鞘磷脂含磷酸 鞘糖脂含糖鞘糖脂含糖2、糖脂、糖脂（2）甾类）甾类a) 固醇：胆固醇、豆固醇、麦固醇、酵母固醇固醇：胆固醇、豆固醇、麦固醇、酵母固醇功能功能构成生物膜、形成类固醇构成生物膜

8、、形成类固醇但胆固醇含量过高易引起胆结石、动脉硬化、心肌梗塞等疾病。但胆固醇含量过高易引起胆结石、动脉硬化、心肌梗塞等疾病。b)衍生物衍生物类固醇类固醇胆酸、维生素胆酸、维生素D、脂类激素（肾上腺素、性激素）、强心苷、脂类激素（肾上腺素、性激素）、强心苷三、衍生脂质三、衍生脂质（1）萜类）萜类n贮存贮存类类重要的贮能供能物质重要的贮能供能物质。n结构结构类类磷脂、糖脂、硫脂、固醇类等有机物是生磷脂、糖脂、硫脂、固醇类等有机物是生物体的重要成分（如生物膜系统）物体的重要成分（如生物膜系统）n活性活性类类固醇类、萜类是一些激素和维生素等生理固醇类、萜类是一些激素和维生素等生理活性物质的前体活性物质

9、的前体n脂类（糖脂）与信息识别、种特异性、组织免疫有密切脂类（糖脂）与信息识别、种特异性、组织免疫有密切的关系；与细胞信号转导有关。的关系；与细胞信号转导有关。n人类的某些疾病如动脉粥样硬化、脂肪肝和酮尿症等都人类的某些疾病如动脉粥样硬化、脂肪肝和酮尿症等都与脂类代谢紊乱有关与脂类代谢紊乱有关。二、脂类的生物学功能二、脂类的生物学功能 脂肪脂肪 脂肪酶脂肪酶甘油甘油+脂肪酸脂肪酸CH2-O -C-R1R2-C-O-CHCH2OH-CH2-O -C-R1R2-C-O-CHCH2-O -C-R3O=O=O= H2OR3COOH三酰甘油脂肪酶三酰甘油脂肪酶O=O=-CH2OH HCOHCH2OHCH

10、2OHR2-C-O-CHCH2OHO=-H2OR1COOH二酰甘油脂肪酶二酰甘油脂肪酶H2OR2COOH单酰甘油脂肪酶单酰甘油脂肪酶- 第一步为限速步骤，磷酸化的脂肪酶有活性，动物的脂肪酶存在第一步为限速步骤，磷酸化的脂肪酶有活性，动物的脂肪酶存在于脂肪细胞中，而植物的脂肪酶存在脂体、油体及乙醛酸循环体中。于脂肪细胞中，而植物的脂肪酶存在脂体、油体及乙醛酸循环体中。第二节第二节 脂肪的分解代谢脂肪的分解代谢一、脂肪的酶促降解一、脂肪的酶促降解甘油甘油二、甘二、甘 油油 的的 氧氧 化化 分分 解解 与与 转转 化化CH2OH HCOHCH2OH- ATPADP+Pi甘油激酶CH2OH HCOH

11、CH2O-P-磷酸酯酶NAD+NADH +H+磷酸甘油脱氢酶CH2OH C=OCH2O-P-异构酶磷酸丙糖CHO CHOHCH2O-P-糖异生葡萄糖EMPCH3 C=OCOOH-乙酰COATCACO2+H2O 糖代谢与脂代谢通过磷酸二羟丙酮联系起来。糖代谢与脂代谢通过磷酸二羟丙酮联系起来。 动物的脂肪细胞中无甘油激酶，则甘油需要经血液运到动物的脂肪细胞中无甘油激酶，则甘油需要经血液运到 肝细胞中进行氧化分解。肝细胞中进行氧化分解。1分子甘油彻底分子甘油彻底氧化分解产生的能量？氧化分解产生的能量？三、饱和脂肪酸的氧化分解三、饱和脂肪酸的氧化分解 脂肪酸彻底氧化为脂肪酸彻底氧化为CO2和和H2O可

12、分为三个步可分为三个步骤：骤：l长链脂肪酸降解为乙酰长链脂肪酸降解为乙酰-CoA；l乙酰乙酰-CoA 经柠檬酸循环氧化成经柠檬酸循环氧化成CO2；l从还原的电子载体到线粒体的电子传递。从还原的电子载体到线粒体的电子传递。 饱和脂肪酸在一系列酶的作用下，羧基端的饱和脂肪酸在一系列酶的作用下，羧基端的位位C原原子发生氧化，碳链在子发生氧化，碳链在位位C原子与原子与位位C原子间发生断原子间发生断裂，每次生成一个乙酰裂，每次生成一个乙酰COA和较原来少二个碳单位的和较原来少二个碳单位的脂肪酸，这个不断重复进行的脂肪酸氧化过程称为脂肪酸，这个不断重复进行的脂肪酸氧化过程称为-氧化氧化.R1CH2CH2C

13、H2CH2 CH2COOH 脂肪酸的分解发生在脂肪酸的分解发生在原核生物的细胞质原核生物的细胞质及及真核生物真核生物的线粒体基质的线粒体基质中。中。1 1、概念、概念（一）脂肪酸的氧化作用氧化作用（1 1）脂肪酸的活化脂肪酸的活化 脂肪酸首先在脂肪酸首先在线粒体外或细胞质中线粒体外或细胞质中被活化，形成脂酰被活化，形成脂酰CoA，然后进入线粒体或在其它细胞器中进行氧化。，然后进入线粒体或在其它细胞器中进行氧化。 在在脂酰脂酰CoA合成酶合成酶(硫激酶硫激酶)催化下，由催化下，由ATP提供能量，提供能量，将脂肪酸转变成脂酰将脂肪酸转变成脂酰CoA：RCH2CH2CH2COOH + ATPRCH2

14、CH2CH2COAMP + PPi脂酰CoA合成酶RCH2CH2CH2COAMP CoASHRCH2CH2CH2COSCoA + AMP总反应：总反应：2、-氧化作用的反应历程氧化作用的反应历程（2 2）转运机制）转运机制脂酰脂酰CoACoA转运入线粒体转运入线粒体v 对于动物来说：对于动物来说：脂酰脂酰CoACoA不能进入线粒体，不能进入线粒体，肉碱作为载体肉碱作为载体 1 1）部位）部位: : 线粒体膜线粒体膜 2 2）功能：运载）功能：运载脂酰脂酰CoACoA进入线粒体进入线粒体FFACoAATPAMP+PPi脂酰脂酰CoACoA肉碱肉碱/脂酰脂酰肉碱肉碱肉碱肉碱移位酶移位酶脂酰脂酰-C

15、oA CoA肉碱肉碱 脂酰肉碱脂酰肉碱脂酰脂酰CoA合成酶合成酶脂酰肉碱脂酰肉碱转移酶转移酶肉肉 碱碱 脂酰肉碱脂酰肉碱 脂酰肉碱脂酰肉碱 脂酰脂酰-CoA-氧化氧化CoA线粒体内膜线粒体内膜线粒体外膜线粒体外膜线粒体基线粒体基 质质长链脂酰长链脂酰CoA进入线粒体的机制进入线粒体的机制+细胞质细胞质活化过程活化过程(3) -氧化的反应历程（偶数氧化的反应历程（偶数C原子）原子） 脂肪酸的活化脂肪酸的活化 氧化脱氧化脱HPiRCH2CH2CH2COOHCOA-SH+ATP AMP+PPi脂酰COA合酶（硫激酶）RCH2CH2CH2COSCOA（脂酰COA）FADFADH2脂酰COA脱H酶（3种

16、）-RCH2C=CCOSCOAH-H（2反式烯脂酰COA） 水合水合 氧化脱氧化脱H-烯脂酰COA水合酶RCH2CH-CH2COSCOAOH（L- 羟脂酰COA）NAD+NADH+H+L- 羟脂酰COA脱H酶RCH2C-CH2COSCOAO=（- 酮脂酰COA）RCH2C-CH2COSCOAO=COASH酮脂酰硫解酶酮脂酰硫解酶 （3种）种）O=RCH2-CSCOA+ CH3-CSCOAO=（ 少2个C的脂酰COA） 以以16C的脂肪酸（软脂酸）为例，经过的脂肪酸（软脂酸）为例，经过7次循环，次循环，产生产生7个个 NADH，7个个FADH2， 8分子乙酰分子乙酰COA。 NADH和和FADH

17、2进入呼吸链进入呼吸链 NADH 3 (2.5ATP) FADH2 2 (1.5ATP)硫解断裂硫解断裂-氧化的反应历程氧化的反应历程小小 结结RCH2CH2COOHRCH2CH2COSCOA（脂酰COA）- RC=CCOSCOA（2反式烯脂酰COA）- RCH-CH2COSCOAOH（L- 羟脂酰COA） RC-CH2COSCOAO=（- 酮脂酰COA）R-CSCOA+ CH3-CSCOAO=O=继续氧化脂酰脂酰COA脱脱H酶（酶（3种）种）HH- 氧化脱氧化脱H 水合水合 氧化脱氧化脱H硫解断裂硫解断裂脂肪酸活化脂肪酸活化3. 能能 量量 计计 算算 以16C的软脂酸为例o 8乙酰COA

18、彻底氧化 TCA 10ATP 108=80ATPo 7FADH2 1.57=10.5ATPo 7NADH+7H+ 2.57=17.5ATP108 (131)ATP第一步消耗了2个高能磷酸键，所以应为108-2=106,129个高能磷酸键。 当软脂酸氧化时，自由能变化为-2340千卡摩尔，ATP水解生 成 ADP+Pi时，自由能变化为-7.30千卡摩尔。o 7.31062340100%33% (40%) 所以软脂酸在-氧化时能量转化率,约为33%（40%）乙乙 酰酰 COA COA 的的 可可 能能 去去 路路 TCATCA：COCO2 2+H+H2 2O+O+能量能量 乙醛酸循环乙醛酸循环 糖

19、异生糖异生 糖糖 脂肪酸、固醇等合成的原料脂肪酸、固醇等合成的原料 在动物肝、肾脏中有可能产生在动物肝、肾脏中有可能产生乙酰乙乙酰乙酸、酸、D-D- - -羟丁酸和丙酮羟丁酸和丙酮（酮体）（酮体）。在动物肌肉中乙酰在动物肌肉中乙酰COACOA可以进入可以进入TCATCA。 在动物肝、肾的线粒体内乙酰在动物肝、肾的线粒体内乙酰COACOA进入酮体的合成：进入酮体的合成：乙酰乙酰-COA-COACOA-SHCOA-SH硫解酶硫解酶HMGCOA合酶合酶乙酰乙酰-COA+H-COA+H2 2O OCOA-SHCOA-SHHMGCOA裂解酶裂解酶乙酰乙酰-COA-COA乙酰乙酸乙酰乙酸D - -羟丁酸羟

20、丁酸丙酮丙酮D - -羟丁酸脱氢酶羟丁酸脱氢酶NADH+H+ NAD+CO2在严重饥饿在严重饥饿或或胰岛素水平胰岛素水平过过低时，低时，草酰乙酸草酰乙酸缺少，则缺少，则乙酰乙酰-COA-COA水平升高水平升高丙酮丙酮中毒；酸中毒中毒；酸中毒自动自动一般情况：乙酰乙酸在肌肉线粒体中的分解一般情况：乙酰乙酸在肌肉线粒体中的分解 - -酮酯酰酮酯酰COACOA转移酶转移酶 - -氧化氧化TCA+1. 概概 念念 脂肪酸在一些酶的催化下，其脂肪酸在一些酶的催化下，其-C原子发生原子发生氧化，结果生成一分子氧化，结果生成一分子CO2和较原来少一和较原来少一个碳原子的脂肪酸，这种氧化作用称为个碳原子的脂肪

21、酸，这种氧化作用称为-氧化。氧化。 RCH2CH2 COOH RCH2COOH+CO2 饱和脂肪酸的饱和脂肪酸的-氧化作用氧化作用2. -氧化的可能反应历程氧化的可能反应历程v RCH2COOHO2，NADPH+H+ 单加氧酶（单加氧酶（-羟羟化酶），化酶），FeFe2+2+，抗，抗坏血酸坏血酸R-CH-COOHOH-（L-羟脂肪酸）NAD+NADH+H+脱氢酶R-C-COOHO=（-酮脂酸）ATP，NAD+， 抗坏血酸脱羧酶RCOOH+CO2（少一个C原子）v -氧化对于降解氧化对于降解支链脂肪酸支链脂肪酸、奇数脂肪酸奇数脂肪酸或或过分长链脂过分长链脂肪酸肪酸有重要作用。有重要作用。 饱和脂

22、肪酸的饱和脂肪酸的-氧化作用氧化作用（12C12C以下的脂肪酸）以下的脂肪酸） 在动物体内，在动物体内，12碳以上的脂肪酸是通过碳以上的脂肪酸是通过-氧氧化进行分解作用；存在的少量的少于化进行分解作用；存在的少量的少于12碳的脂碳的脂肪酸可在微粒体中经肪酸可在微粒体中经-氧化作用分解，其在脂氧化作用分解，其在脂肪酸分解代谢中不占主要地位。肪酸分解代谢中不占主要地位。1. 概概 念念 脂肪酸在酶催化下，其脂肪酸在酶催化下，其碳（末端甲基碳（末端甲基C）原）原子发生氧化，先生成子发生氧化，先生成-羟脂酸，继而氧化成羟脂酸，继而氧化成,-二羧酸的反应过程，称为二羧酸的反应过程，称为-氧化。氧化。2.

23、 反反 应应 历历 程（程（12C以下）以下）v CH3 ( CH2 )n COOHNADPH+H+NADP+混合功能氧化酶HOCH2 ( CH2 )n COOHNAD(P)+NAD(P)H+H+醇酸脱氢酶OHC( CH2 )n COOHNAD(P)+NAD(P)H+H+醛酸脱氢酶HOOC ( CH2 )n COOHNADPH+H+NADP+混合功能氧化酶从脂肪酸两端进行从脂肪酸两端进行-氧化（海洋中浮游细菌降解海面浮油）氧化（海洋中浮游细菌降解海面浮油）-氧化加速了脂肪酸的降解速度。氧化加速了脂肪酸的降解速度。1. 单不饱和脂肪酸的氧化单不饱和脂肪酸的氧化（单个双键，油酸）（单个双键，油酸）

24、3-顺-十二烯脂酰COA HCH3(CH2 )7C=CCH2(CH2 )6C-SCOA-H O油酰COA(18:1,9 ) -=3次次-氧化氧化 3CH3-CSCOAO=3 2 1- OCH3(CH2 )7C=CCH2C-SCOAHH-3顺- 2反烯脂酰烯脂酰COA 异构酶异构酶（-氧化中无）=- OCH3(CH2 )7CH2C=C-C-SCOAHH-=3 2 12-反-十二烯脂酰COA 烯脂酰COA 水合酶 OCH3(CH2 )7CH2C-CH2-C-SCOAH-=OH-5次-氧化6CH3-C-SCOA O=能量计算？能量计算？9乙酰乙酰-CoA、8NADH+8H+、7FADH2910ATP

25、+8 2.5ATP+7 1.5ATP=130.5ATP多不饱和脂肪酸的氧化多不饱和脂肪酸的氧化2个双键，亚油酸（个双键，亚油酸（18：2，9,12）H CH3(CH2)4C=C-CH2 -C=CCH2(CH2 )6C-SCOA- H-=3次次-氧化氧化 3CH3-CSCOAO=- CH3(CH2)4C=C-CH2-C=CCH2C-SCOAHH-=HH-OH-H-O9-cis, 12-cis3-cis, 6-cis烯脂酰烯脂酰COA 异构酶异构酶- CH3(CH2)4C=C-CH2-C=CCH2C-SCOAHH-=H-OH-2-trans, 6-cis1次次-氧化氧化- CH3(CH2)4C=C

26、-CH2-CH2C-SCOAHH-=O-cis4- CH3(CH2)4C=C-C=C-C-SCOAHH-=H-OH-脂酰脂酰COACOA脱脱H H酶酶2-trans, 4-cis- CH3(CH2)4-CH2-C=C-CH2C-SCOA=H-H-O2,4-烯脂酰烯脂酰-COA 还原酶还原酶3-trans烯脂酰烯脂酰COA 异构酶异构酶- CH3(CH2)4CH2-CH2-C=C-C-SCOA=H-OH-2-trans4次次-氧化氧化5乙酰-CoA丙酸代谢的一条途径丙酸代谢的一条途径丙酰丙酰COA羧化酶羧化酶甲基丙二酰甲基丙二酰COACOA消旋酶消旋酶HO C CH CSCoAO=CH3O=D-

27、D-甲基丙二酰甲基丙二酰-CoA-CoAHO C CH CSCoAO=CH3O=维生素维生素B B1212甲基丙二酰甲基丙二酰COACOA变位酶变位酶柠檬酸循环柠檬酸循环丙酸的氧丙酸的氧化化生物素生物素L-L-甲基丙二酰甲基丙二酰-CoA-CoA丙酸代谢的丙酸代谢的 -羟丙酸支路羟丙酸支路途径途径脂酰脂酰COACOA脱脱H H酶酶FAD FADH2烯脂酰烯脂酰COACOA水水合酶合酶H2O水解酶水解酶H2O HSCOA脱氢酶脱氢酶NAD+ NADH+H+脱氢酶脱氢酶NADP+CO2+ NADPH+H+HSCOATCA丙酸的来源丙酸的来源 反刍动物胃中碳水化合物经细菌发酵产生反刍动物胃中碳水化合

28、物经细菌发酵产生大量丙酸大量丙酸 某些含有支链氨基酸降解（如某些含有支链氨基酸降解（如Val IleVal Ile）产生丙酸产生丙酸 脂肪酸的降解脂肪酸的降解 所以丙酸代谢非常重要所以丙酸代谢非常重要五、酮体的生成和利用五、酮体的生成和利用酮体（酮体（ketone bodies）：脂肪酸在肝脏中分解氧化时生脂肪酸在肝脏中分解氧化时生成的乙酰成的乙酰-CoA在酶的催化下转变成的三种中间代谢物的总称。在酶的催化下转变成的三种中间代谢物的总称。包括乙酰乙酸包括乙酰乙酸 羟丁酸和丙酮。羟丁酸和丙酮。肝外组织（如心肌肝外组织（如心肌 骨骼肌）：骨骼肌）： 氧化氧化乙酰乙酰CoACoA TCACO TCA

29、CO2 2H H2 2O O肝组织：肝组织： 氧化氧化乙酰乙酰CoACoA酮体酮体酮体生成及利用的特点：肝内生酮肝外用酮体生成及利用的特点：肝内生酮肝外用。酮体的生成酮体的生成 场所场所：肝细胞线粒体：肝细胞线粒体 原料原料：乙酰：乙酰CoA 反应反应： 3分子乙酰分子乙酰CoA缩合缩合 裂解出酮体三物质裂解出酮体三物质 过程过程 ：右图：右图 限速酶限速酶：HMG CoA合成酶合成酶生成的酮体迅速透过生成的酮体迅速透过肝线粒体膜入血，肝线粒体膜入血，输送到肝外组织进一输送到肝外组织进一步氧化分解。步氧化分解。2. 2. 酮体的利用酮体的利用（1 1） 琥珀酰琥珀酰CoACoA转硫酶（心转硫酶

30、（心肾肾脑脑骨骼肌线粒体）骨骼肌线粒体）（2 2） 乙酰乙酰乙酰乙酰CoACoA硫解酶（心硫解酶（心肾肾脑脑骨骼肌线粒体）骨骼肌线粒体）CH3COCH2COSCoA 2CH3COSCoA 乙酰乙酰乙酰乙酰CoACoA硫解酶硫解酶CoASH（3 3） 乙酰乙酰硫激酶（肾乙酰乙酰硫激酶（肾心心脑线粒体）脑线粒体）CH3COCH2COOHCoASHATP CH3COCH2COSCoAAMPPPi乙酰乙酰硫激酶羟丁酸的氧化：羟丁酸的氧化： 羟丁酸乙酰乙酸羟丁酸乙酰乙酸 进一步氧化进一步氧化丙酮的氧化：丙酮丙酮的氧化：丙酮丙酮酸乳酸丙酮酸乳酸葡萄糖葡萄糖羟丁酸脱氢酶3. 酮体生成的生理意义：（）肝脏向肝

31、外组织提供的第二能源（）饥饿，低糖时代替葡萄糖供能（）防止肌肉蛋白的过多消耗正常人体血液酮体：.030.5mmol/L 血中酮体0.5mmol/L 酮血症（酮血症（ketonemia）酮症酸中毒酮症酸中毒(ketoacidosis) 尿中出现酮体 酮尿症酮尿症(ketonuria) 酮症酸中毒是临床上较常见的酸中毒，严重时可危及生命。4. 酮体生成的调节（1）饱食和饥饿的影响饱食胰岛素脂肪动员酮体生成饥饿胰高血糖素脂肪动员酮体生成（2） 肝细胞糖原含量及代谢的影响肝糖原丰富，糖代谢旺盛FFATGPL 酮体生成肝糖原不足，糖代谢减弱FFA 氧化酮体生成 （3） 丙二酰CoA抑制脂酰CoA进入线粒

32、体糖代乙酰CoA柠檬酸乙酰CoA羧化酶丙二酰CoA生成（） 原料原料: 3-磷酸甘油磷酸甘油+脂酰脂酰-CoA一、磷酸甘油的形成：来源有两个CH2OH C=OCH2O-P-CH2OH HO-CHCH2O-P-CH2OH C=OCH2O-P-3-磷酸甘油脱氢酶NAD+NADH+H+CH2OH HO-CHCH2OH-ATPADP甘油激酶 3-磷酸-甘油EMP 脂肪降解脂肪降解磷酸二羟丙酮磷酸二羟丙酮甘油甘油 饱和脂肪酸的从头合成饱和脂肪酸的从头合成基本过程：乙酰CoA软脂酸其它脂肪酸细胞内定位：细胞质二、脂二、脂 肪肪 酸酸 的的 生生 物物 合合 成成1. 乙酰乙酰CoA（碳源）（碳源）的来源及

33、转运的来源及转运 来源来源v线粒体内的丙酮酸氧化脱羧线粒体内的丙酮酸氧化脱羧（糖）（糖）v脂肪酸的脂肪酸的-氧化氧化v氨基酸的氧化氨基酸的氧化 转运转运v柠檬酸穿梭柠檬酸穿梭（三羧酸转运体系）三羧酸转运体系）丙二酸单酰丙二酸单酰CoACoA的形成的形成（来自乙酰（来自乙酰CoA CoA 和碳酸盐）和碳酸盐）v一分子软脂酸合成时，一分子软脂酸合成时，8个个2C单位中，单位中，1个为个为乙酰乙酰CH3-CSCOA+HCO3-+H+ATP=OHOOC-CH2-CSCOAO=+ADP+Pi 反反 应应 历历 程程v 乙酰基转移反应乙酰基转移反应CH3-CSCOA=OCH3-CSACP=OACP-SH

34、-酮酰酮酰-ACP合酶合酶CH3-CS-合酶=Ov 丙二酸单酰基转移反应丙二酸单酰基转移反应COA-SHACP-SH乙酰乙酰-CoA-CoA：ACPACP转酰酶转酰酶HOOC-CH2-CSCOA+ACP-SH HOOC-CH2-CSACPO=丙二酸单酰丙二酸单酰COACOA：ACPACP转酰酶转酰酶HOOC-CH2-CSCOAO=+COA-SHv缩合反应缩合反应CH3-CS-合酶+=O HOOC-CH2-CSACPO=-酮酰-ACP合酶 CH3-C-CH2-CSACPO=O=+合酶-SH+CO2v还原反应还原反应 CH3-C-CH2-CSACPO=O=+NADPH+ + H + -酮酰-ACP

35、还原酶 CH3-CH-CH2-CSACPO-OH=+NADP+ D-羟丁酰-ACPv脱水反应脱水反应 CH3-CH-CH2-CSACP O-OH=- C- C=CO-CH3- H HSACP-羟酰-ACP脱水酶+H2O（2反式丁烯酰-ACP,巴豆酰-ACP）v再还原反应再还原反应- C=CO-CH3 H HSACPC-=- 3 2+NADPH+H+-烯酰-ACP还原酶 CH3-CH2-CH-CSACPO=+NADP+（丁酰-ACP）丁酰丁酰-ACP与丙二酸单酰与丙二酸单酰-ACP重复缩合、还原、脱重复缩合、还原、脱水、再还原的过程，直至生成软脂酰水、再还原的过程，直至生成软脂酰-ACP。v缩合

36、反应CH3-CS-合酶+=O HOOC-CH2-CSACPO=-酮脂酰-ACP合酶 CH3-C-CH2-CSACPO=O=+合酶-SH+CO2软脂酰软脂酰-ACP软脂酰软脂酰-ACP-ACP硫酯酶硫酯酶ACP+软脂酸（棕榈酸）软脂酸（棕榈酸）释放释放H2O 由于缩合反应中，由于缩合反应中， -酮酰酮酰-ACP合酶是对链长有专合酶是对链长有专一性的酶，仅对一性的酶，仅对14C及以下脂酰及以下脂酰-ACP有催化活性，有催化活性，故从头合成只能合成故从头合成只能合成16C及以下饱和脂酰及以下饱和脂酰-ACP。v总反应式总反应式8CH3-CSCOA=O+7ATP+14NADPH+14H +CH3 (

37、CH2)14COOH +14NADP+ +8CoASH + 7ADP +7Pi+6H2Ov 那么这个过程与糖代谢有一定关系：那么这个过程与糖代谢有一定关系：原料（乙酰辅酶原料（乙酰辅酶A A ）来源）来源羧化反应中消耗的羧化反应中消耗的ATPATP可由可由EMPEMP途径提供途径提供还原力还原力NADPHNADPH从哪来？从哪来？反应中所需的反应中所需的NADPH+H+约有约有40%来自来自HMS途径，其途径，其余的余的60%可由可由EMP中生成的中生成的NADH+H+间接转化提供间接转化提供NADH+H +草酰乙酸苹果酸脱氢酶苹果酸+NAD+苹果酸+NADP+苹果酸酶丙酮酸+CO2+NADP

38、H+H +总反应：总反应：NADH+HNADH+H+ +NADP+NADP+ + + +草酰乙酸草酰乙酸丙酮酸丙酮酸+CO+CO2 2+NADPH+H+NADPH+H+ +NAD+NAD+ +奇数碳原子饱和脂肪酸合成以丙二酸单酰奇数碳原子饱和脂肪酸合成以丙二酸单酰ACP为起始物，逐加入为起始物，逐加入的二碳也是丙二酸单酰的二碳也是丙二酸单酰ACP。4. 饱和脂肪酸的从头合成与饱和脂肪酸的从头合成与-氧化的比较氧化的比较区别要点区别要点 从头合成从头合成 细胞内进行部位细胞内进行部位 细胞质细胞质 线粒线粒 体体酰基载体酰基载体 ACP-SH COA-SH转运机制转运机制 三羧酸转运机制三羧酸转运机制 肉碱载体系统肉碱载体系统二碳单位参与或断裂形式二碳单位参与或断裂形式 丙二酸单酰丙二酸单酰ACP 乙酰乙酰COA电子供体或受体电子供体或受体 NADPH+H+ FAD,NAD -羟酰基中间物的立体构型不同羟酰基中间物的