生物化学与分子生物学：07_脂质代谢

1、Chapter 7 Metabolism of Lipids学习目的：学习目的：1. 理解脂类在生物体内的主要代谢途径及其调理解脂类在生物体内的主要代谢途径及其调控机制。控机制。2. 理解与脂类代谢途径相关的能量代谢。理解与脂类代谢途径相关的能量代谢。3. 理解某些脂类中间代谢物在物质互变中的重理解某些脂类中间代谢物在物质互变中的重要作用。要作用。4. 理解脂类在血浆中的转运机制及其调节。理解脂类在血浆中的转运机制及其调节。Section 1 The Component, Function and Analysis of Lipids一、脂质是种类繁多、结构复杂的一类大分子物质一、脂质是种类繁

2、多、结构复杂的一类大分子物质Lipids Are Macromolecular Compounds with Many Kinds and Complex Structures脂质（脂质（lipids）是是脂肪（脂肪（fat）和和类脂（类脂（lipoid）的总称，是一大类不溶于水而易溶于有机溶的总称，是一大类不溶于水而易溶于有机溶剂的化合物。剂的化合物。脂肪（甘油三酯脂肪（甘油三酯，TG）脂类脂类类脂类脂磷酸甘油酯（磷酸甘油酯（PL）鞘磷脂鞘磷脂脑苷脂脑苷脂神经节苷脂神经节苷脂磷脂磷脂糖脂糖脂胆固醇（胆固醇（Ch）及其酯（）及其酯（ChE）（一）甘油三酯是甘油的脂肪酸酯（一）甘油三酯是甘油的脂

3、肪酸酯系统命名法：系统命名法：需标示脂肪酸的碳原子数和双需标示脂肪酸的碳原子数和双键的位置。键的位置。或或n编码体系：编码体系：从脂肪酸的甲基碳起计算其从脂肪酸的甲基碳起计算其碳原子顺序。碳原子顺序。编码体系：编码体系：从脂肪酸的羧基碳起计算碳原从脂肪酸的羧基碳起计算碳原子的顺序。子的顺序。CH3-(CH2)5-CH=CH-(CH2)7-COOH /n系编码系编码 系编码系编码十六碳十六碳- 7-烯酸烯酸十六碳十六碳- 9-烯酸烯酸不饱和脂肪酸的命名原则不饱和脂肪酸的命名原则（二）脂肪酸是脂肪烃的羧酸（二）脂肪酸是脂肪烃的羧酸常见的不饱和脂肪酸常见的不饱和脂肪酸哺乳类动物体内的多不饱和脂肪酸均

4、由相应的哺乳类动物体内的多不饱和脂肪酸均由相应的母体脂肪酸衍生而来。母体脂肪酸衍生而来。3、6及及9三族多不饱和脂肪酸在哺乳类三族多不饱和脂肪酸在哺乳类动物体内彼此不能相互转化。动物体内彼此不能相互转化。哺乳类动物只能合成哺乳类动物只能合成9及及7系的多不饱和脂系的多不饱和脂肪酸，不能合成肪酸，不能合成6及及3系多不饱和脂肪酸。系多不饱和脂肪酸。因此，因此，6及及3系多不饱和脂肪酸为必需脂肪系多不饱和脂肪酸为必需脂肪酸酸。（三）磷脂可分为甘油磷脂和鞘磷脂两类（三）磷脂可分为甘油磷脂和鞘磷脂两类甘油磷脂的基本结构甘油磷脂的基本结构体内几种重要的甘油磷脂体内几种重要的甘油磷脂鞘磷脂的分子结构代谢鞘

5、磷脂的分子结构代谢鞘氨醇鞘氨醇 N-N-脂酰鞘氨醇脂酰鞘氨醇磷酸胆碱磷酸胆碱磷酸乙醇胺磷酸乙醇胺（四）胆固醇以环戊烷多氢菲为基本结构（四）胆固醇以环戊烷多氢菲为基本结构ABC1234567891011121315161718192021222324252627D环戊烷环戊烷多氢菲多氢菲14 供能贮能供能贮能甘油三酯。甘油三酯。 构成生物膜构成生物膜类脂（磷脂、胆固醇、糖脂等）。类脂（磷脂、胆固醇、糖脂等）。 协助脂溶性维生素的吸收协助脂溶性维生素的吸收脂质、胆汁酸。脂质、胆汁酸。 提供必需脂肪酸提供必需脂肪酸。重要概念：重要概念：essential fatty acid必需脂肪酸必需脂肪酸是指

6、机体需要，但自身不能合成，是指机体需要，但自身不能合成，必须要靠食物提供的多不饱和脂肪酸。必须要靠食物提供的多不饱和脂肪酸。二、脂质具有多种复杂的生物学功能二、脂质具有多种复杂的生物学功能Lipids Have Several Complex Biological Functions 作为某些生物活性物质的合成原料作为某些生物活性物质的合成原料脂肪酸脂肪酸是是合成前列腺素、血栓噁烷、白三烯的原料，合成前列腺素、血栓噁烷、白三烯的原料，胆固胆固醇醇则是各种类固醇激素及则是各种类固醇激素及Vit D3的合成原料。的合成原料。 作为细胞信号转导的第二信使作为细胞信号转导的第二信使磷脂酰肌醇磷脂酰肌醇

7、-4,5-双磷酸（双磷酸（PIP2）、）、1,4,5-三磷酸肌醇（三磷酸肌醇（IP3）。）。 保护和保温作用保护和保温作用。Section 2 Digestion and Absorption of Lipids食物脂类的消化过程食物脂类的消化过程甘油三酯甘油三酯 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 乳化乳化 胆汁酸盐胆汁酸盐 相应消化酶相应消化酶 产产 物物 食物中的脂类食物中的脂类 微团微团(micelles)胆汁酸盐的作用胆汁酸盐的作

8、用食物脂类的吸收食物脂类的吸收脂肪与类脂的消化产物，包括甘油一酯、脂脂肪与类脂的消化产物，包括甘油一酯、脂酸、胆固醇、溶血磷脂以及中、短链脂肪酸酸、胆固醇、溶血磷脂以及中、短链脂肪酸构成的甘油三酯等，与胆汁酸盐一起形成混构成的甘油三酯等，与胆汁酸盐一起形成混合微团（合微团（mixed micelles），在），在十二指肠下十二指肠下段及空肠上段段及空肠上段被肠粘膜细胞吸收。被肠粘膜细胞吸收。Section 3 Metabolism of Triglyceride一、脂肪酸在不同器官以不完全相同的途径合成甘油三酯一、脂肪酸在不同器官以不完全相同的途径合成甘油三酯Triglyceride is S

9、ynthesized By Variable Pathways in Different Organs肝、小肠肝、小肠和和脂肪组织脂肪组织是主要的合成脂肪的组织器官，是主要的合成脂肪的组织器官，其合成的亚细胞部位主要在其合成的亚细胞部位主要在胞液胞液。甘油三酯的合成包括甘油三酯的合成包括甘油一酯途径甘油一酯途径（小肠黏膜细胞小肠黏膜细胞）和和甘油二酯途径甘油二酯途径（肝和脂肪组织肝和脂肪组织）。）。脂肪酸需活化成脂肪酸需活化成脂酰脂酰CoA，才能参与甘油三酯合成。，才能参与甘油三酯合成。 （一）小肠黏膜细胞以甘油一酯途径合成甘油三酯（一）小肠黏膜细胞以甘油一酯途径合成甘油三酯由脂酰由脂酰CoA

10、转移酶催化，消耗转移酶催化，消耗ATP，将脂酰，将脂酰CoA的脂酰基转移至的脂酰基转移至2-甘油一酯，合成甘油三酯。甘油一酯，合成甘油三酯。CHCH2 2OH OH CHCH2 2OO- -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 脂酰脂酰CoA 转移酶转移酶 CoA R3COCoA CHCH2 2OO- -C C- -R R3 3 CHCH2 2OO- -C C- -R R1 1 CHOCHO- -C C- -R R2 2 O=O=O=甘甘油油三三酯酯CHCH2 2OO- -C C- -R R3 3 CHCH2 2OO

11、- -C C- -R R1 1 CHOCHO- -C C- -R R2 2 O=O=O=甘甘油油三三酯酯 脂酰脂酰CoA 转移酶转移酶 CoA R3COCoA （二）肝和脂肪组织以甘油二酯途径合成甘油三酯（二）肝和脂肪组织以甘油二酯途径合成甘油三酯 1 13-3-磷酸甘油的生成：磷酸甘油的生成：合成甘油三酯所需的合成甘油三酯所需的3-磷酸甘油主要由下列两条磷酸甘油主要由下列两条途径生成：途径生成： ( (1)1)由糖代谢生成（脂肪组织、肝）：由糖代谢生成（脂肪组织、肝）：3-3-磷酸甘油脱氢酶磷酸甘油脱氢酶NADH + H+磷酸二羟丙酮磷酸二羟丙酮3-3-磷酸甘油磷酸甘油NAD+(2)(2)由

12、脂肪动员生成（肝）：由脂肪动员生成（肝）：脂肪动脂肪动员生成的甘油被转运至肝后进行处理。员生成的甘油被转运至肝后进行处理。甘油磷酸激酶甘油磷酸激酶甘油甘油ATP3-3-磷酸甘油磷酸甘油ADP2. 甘油三酯的合成甘油三酯的合成脂酰脂酰CoA转移酶转移酶 CoA R1COCoA 脂酰脂酰CoA 转移酶转移酶 CoA R2COCoA 磷脂酸磷脂酸磷酸酶磷酸酶Pi 脂酰脂酰CoA 转移酶转移酶 CoA R3COCoA PiPiCHCH2 2OO- -CHCH2 2OH OH CHOH CHOH 3 - 磷磷酸酸甘甘油油PiPiCHCH2 2OO- -CHCH2 2OH OH CHOH CHOH 3 -

13、 磷磷酸酸甘甘油油O=PiCHCH2 2OO- -CHCH2 2OO- -C C- -R R1 1 CHOH CHOH 1-酯酯酰酰-3 - 磷磷酸酸甘甘油油O=PiCHCH2 2OO- -CHCH2 2OO- -C C- -R R1 1 CHOH CHOH 1-酯酯酰酰-3 - 磷磷酸酸甘甘油油PiCHCH2 2OO- -CHCH2 2OO- -C C- -R R1 1 CHOH CHOH PiCHCH2 2OO- -CHCH2 2OO- -C C- -R R1 1 CHOH CHOH 1-酯酯酰酰-3 - 磷磷酸酸甘甘油油O=PiCHCH2 2OO- -CHCH2 2OO- -C C- -

14、R R1 1 CHOCHO- -C C- -R R2 2 O=磷磷脂脂酸酸O=PiCHCH2 2OO- -CHCH2 2OO- -C C- -R R1 1 CHOCHO- -C C- -R R2 2 O=磷磷脂脂酸酸CHCH2 2OH OH CHCH2 2OO- -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CHCH2 2OO- -C C- -R R3 3 CHCH2 2OO- -C C- -R R1 1 CHOCHO- -C C- -R R2 2 O=O=O=甘甘油油三三酯酯CHCH2 2OO- -C C- -R R3 3

15、 CHCH2 2OO- -C C- -R R1 1 CHOCHO- -C C- -R R2 2 O=O=O=甘甘油油三三酯酯（一）软脂酸由乙酰（一）软脂酸由乙酰CoA在脂肪酸合酶催化下合成在脂肪酸合酶催化下合成脂肪酸合成的原料是葡萄糖氧化分解后产生脂肪酸合成的原料是葡萄糖氧化分解后产生的的乙酰乙酰CoA。其合成过程由其合成过程由胞液胞液中的中的脂肪酸合酶脂肪酸合酶催化。催化。脂肪酸合成的直接产物是脂肪酸合成的直接产物是软脂酸软脂酸(palmitate)。二、内源性脂肪酸的合成需先合成软脂酸后再加工二、内源性脂肪酸的合成需先合成软脂酸后再加工Palmitate Is Synthesized Fi

16、rstly and Transformed into Others in the Anabolism of Endogenous Fatty Acids线粒体基质线粒体基质 内膜内膜 胞液胞液HSCoA柠檬酸柠檬酸草酰乙酸草酰乙酸柠檬酸合酶柠檬酸合酶H2O + 乙酰乙酰CoAHSCoA + ATP柠檬酸裂解酶柠檬酸裂解酶草酰乙酸草酰乙酸乙酰乙酰CoA+ADP+PiNADH + H+苹果酸脱氢酶苹果酸脱氢酶苹果酸苹果酸 NAD+ADP + Pi丙酮酸羧化酶丙酮酸羧化酶 ATP + CO2柠檬酸柠檬酸苹果酸酶苹果酸酶 NADP+NADPH+H+CO2 丙酮酸丙酮酸苹果酸苹果酸NAD+NADH +

17、H+苹果酸脱氢酶苹果酸脱氢酶 1. 1. 乙酰乙酰CoACoA转运出线粒体：转运出线粒体：柠檬酸柠檬酸- -丙酮酸循环丙酮酸循环2 2丙二酸单酰丙二酸单酰CoACoA的合成：的合成：在关键酶在关键酶乙酰乙酰CoA羧化酶羧化酶的催化下，将乙酰的催化下，将乙酰CoA羧化为羧化为丙二酸单酰丙二酸单酰CoA。乙酰乙酰CoACoA羧化酶羧化酶（生物素）（生物素）* *CH3COSCoA ADP + PiHCO3- + H+ + ATPHOOC-CH2-COSCoA 长链脂酰长链脂酰CoACoA-柠檬酸柠檬酸异柠檬酸异柠檬酸+AMPK胰高血糖素胰高血糖素-蛋白磷酸酶蛋白磷酸酶胰岛素胰岛素+3 3脂肪酸合成

18、循环：脂肪酸合成循环：脂肪酸合成时碳链的缩合延长过程是一循环反脂肪酸合成时碳链的缩合延长过程是一循环反应过程。每经过一次循环反应，延长两个碳原应过程。每经过一次循环反应，延长两个碳原子。合成反应由子。合成反应由脂肪酸合酶脂肪酸合酶催化。催化。在低等生物中，脂肪酸合酶是一种由在低等生物中，脂肪酸合酶是一种由1分子分子脂酰脂酰基载体蛋白（基载体蛋白（acyl carrier protein, ACP）和和7种酶单体所构成的种酶单体所构成的多酶复合体多酶复合体。原核生物的脂肪酸合酶复合体原核生物的脂肪酸合酶复合体HS-ACP - -酮脂肪酮脂肪酰合酶酰合酶-SH - -酮脂肪酮脂肪酰还原酶酰还原酶

19、, , - -烯脂烯脂肪酰水化酶肪酰水化酶 , , - -烯脂烯脂肪酰还原酶肪酰还原酶丙二酰单丙二酰单酰转移酶酰转移酶长链脂肪长链脂肪酰硫解酶酰硫解酶脂肪酰脂肪酰转移酶转移酶边缘巯基边缘巯基中心巯基中心巯基 酰基载体蛋白酰基载体蛋白(ACP)，其，其辅基是辅基是4 -磷酸泛酰氨基磷酸泛酰氨基乙硫醇，是脂酰基载体。乙硫醇，是脂酰基载体。但在高等动物中，但在高等动物中，脂肪酸合酶脂肪酸合酶则是由一条多则是由一条多肽链构成的肽链构成的多功能酶多功能酶，通常以二聚体形式存，通常以二聚体形式存在，每个亚基都含有在，每个亚基都含有ACP结构域。结构域。 高等生物的脂肪酸合酶高等生物的脂肪酸合酶Struct

20、ure of Fatty Acid Synthase脂肪酸合成循环脂肪酸合成循环乙酰基转移乙酰基转移丙二酸丙二酸单酰基转单酰基转移移缩合缩合加氢加氢脱水脱水再加氢再加氢酰基转移酰基转移 合成所需合成所需原料为乙酰原料为乙酰CoA，直接生成的，直接生成的产物是软产物是软脂酸脂酸，合成，合成1分子软脂酸，需分子软脂酸，需7分子丙二酸单酰分子丙二酸单酰CoA和和1分子乙酰分子乙酰CoA； 在在胞液胞液中进行，关键酶是中进行，关键酶是乙酰乙酰CoA羧化酶羧化酶； 合成为耗能过程，每合成合成为耗能过程，每合成1分子软脂酸，需消耗分子软脂酸，需消耗23分子分子ATP（16分子用于转运，分子用于转运，7分子

21、用于活化）；分子用于活化）； 需需NADPH作为供氢体，对糖的磷酸戊糖旁路有依作为供氢体，对糖的磷酸戊糖旁路有依赖性。赖性。脂肪酸合成的特点脂肪酸合成的特点（二）软脂酸的碳链延长和不饱和脂肪酸的生成（二）软脂酸的碳链延长和不饱和脂肪酸的生成此过程在线粒体此过程在线粒体/微粒体内进行。使用丙二酸微粒体内进行。使用丙二酸单酰单酰CoA与软脂酰与软脂酰CoA缩合，使碳链延长，缩合，使碳链延长，最长可达二十四碳。最长可达二十四碳。不饱和键由脂类加氧酶系催化形成。不饱和键由脂类加氧酶系催化形成。 贮存于脂肪细胞中的甘油三酯（贮存于脂肪细胞中的甘油三酯（triglyceride, TG）在）在激素敏感脂肪

22、酶激素敏感脂肪酶（HSL）的催化下水）的催化下水解并释放出脂肪酸，供给全身各组织细胞摄取解并释放出脂肪酸，供给全身各组织细胞摄取利用的过程称为利用的过程称为脂肪动员脂肪动员。 三、甘油三酯氧化分解产生大量三、甘油三酯氧化分解产生大量ATP供机体需要供机体需要A Lot of ATP can Be Produced by Catabolism of Fatty Acids（一）甘油三酯分解代谢从脂肪动员开始（一）甘油三酯分解代谢从脂肪动员开始重要概念：重要概念： fat mobilization激素敏感脂肪酶激素敏感脂肪酶（HSL）是脂肪动员的是脂肪动员的关键关键酶酶。主要受。主要受共价修饰共价

23、修饰调节。调节。激素敏感脂肪酶激素敏感脂肪酶-胰岛素胰岛素前列腺素前列腺素E2E2烟酸烟酸+肾上腺素肾上腺素去甲肾上腺素去甲肾上腺素胰高血糖素胰高血糖素ATPcAMP 脂解激素脂解激素-受体受体AC +HSLa(无活性无活性) HSLb(有活性有活性)PKA +甘油三酯甘油三酯（TG） 甘油二酯甘油二酯 （DG） FFA 甘油一酯甘油一酯（MG） FFA 甘油二酯脂肪酶甘油二酯脂肪酶甘油一酯脂肪酶甘油一酯脂肪酶甘甘 油油 FFA 脂肪动员的基本过程脂肪动员的基本过程脂肪动员的结果是生成脂肪动员的结果是生成三分子三分子的的自由脂肪酸自由脂肪酸（free fatty acid, FFA）和）和一分

24、子一分子的的甘油甘油。甘油可在血液循环中自由转运，而脂肪酸进甘油可在血液循环中自由转运，而脂肪酸进入血液循环后须与入血液循环后须与清蛋白清蛋白结合成为复合体再结合成为复合体再转运。转运。脂肪动员生成的甘油主要转运至脂肪动员生成的甘油主要转运至肝肝再磷酸化再磷酸化为为3-磷酸甘油后进行代谢。磷酸甘油后进行代谢。 （二）甘油转变为（二）甘油转变为3-3-磷酸甘油后被利用磷酸甘油后被利用脂肪动员生成的甘油，主要经血循环转运至肝脂肪动员生成的甘油，主要经血循环转运至肝进行代谢。进行代谢。1甘油在甘油磷酸激酶的催化下，磷酸化为甘油在甘油磷酸激酶的催化下，磷酸化为3-磷磷酸甘油（酸甘油（ -磷酸甘油）：磷

25、酸甘油）：甘油磷酸激酶甘油磷酸激酶甘油甘油 + ATP3-磷酸甘油磷酸甘油 + ADP23-磷酸甘油在磷酸甘油在3-磷酸甘油脱氢酶的催化下，磷酸甘油脱氢酶的催化下，脱氢氧化为磷酸二羟丙酮：脱氢氧化为磷酸二羟丙酮：3-3-磷酸甘油脱氢酶磷酸甘油脱氢酶3-3-磷酸甘油磷酸甘油NAD+磷酸二羟丙酮磷酸二羟丙酮NADH + H+脂肪酸活化后被转运至线粒体内，再经一系脂肪酸活化后被转运至线粒体内，再经一系列酶促反应，其列酶促反应，其 -碳原子被氧化，碳链逐步碳原子被氧化，碳链逐步断裂生成乙酰断裂生成乙酰CoA以释放能量的过程称为以释放能量的过程称为脂脂肪酸的肪酸的 -氧化氧化。重要概念重要概念: : -

26、oxidation of fat acid （三）（三） - -氧化是脂肪酸分解的核心过程氧化是脂肪酸分解的核心过程1 1反应过程：反应过程： (1) (1) 脂肪酸活化：脂肪酸活化：在在线粒体外膜线粒体外膜或或内质网膜内质网膜进行此反应过程。进行此反应过程。(2) (2) 进入线粒体：进入线粒体：在线粒体外生成的脂酰在线粒体外生成的脂酰CoA需进入线粒体基需进入线粒体基质才能被氧化分解，此过程必须要由质才能被氧化分解，此过程必须要由肉碱肉碱（肉毒碱（肉毒碱, carnitine）来携带脂酰基。来携带脂酰基。借助于两种借助于两种肉碱脂肪酰转移酶肉碱脂肪酰转移酶同工酶（酶同工酶（酶和酶和酶）催化

27、的移换反应以及）催化的移换反应以及肉碱肉碱-脂酰肉碱脂酰肉碱转位酶转位酶催化的转运反应才能将胞液中产生的催化的转运反应才能将胞液中产生的脂酰脂酰CoA转运进入线粒体。转运进入线粒体。肉碱脂肪酰转移酶肉碱脂肪酰转移酶（carnitine acyl transferase ）是脂肪酸）是脂肪酸 -氧化的氧化的关键酶，关键酶，可被可被丙二酸单酰丙二酸单酰CoA变构抑制。变构抑制。脂酰脂酰CoA进入线粒体的过程进入线粒体的过程*酶酶RCOSCoA HSCoA 肉碱肉碱RCO-肉碱肉碱 转位酶转位酶RCO-肉碱肉碱 酶酶RCOSCoA 肉碱肉碱HSCoA (3) (3) - -氧化循环：氧化循环： -

28、-氧化过程由四个连续的酶促反应组成：氧化过程由四个连续的酶促反应组成： 脱氢脱氢； 水化水化； 再脱氢再脱氢； 硫解硫解。 - -氧化循环的反应过程氧化循环的反应过程脱氢脱氢脂酰脂酰CoACoA脱氢酶脱氢酶 FADH2硫解硫解硫解酶硫解酶 水化水化水化酶水化酶 再脱氢再脱氢L-L-羟脂酰羟脂酰CoACoA脱氢酶脱氢酶NADH + H+ -氧化循环过程在氧化循环过程在线粒体基质线粒体基质内进行；内进行； -氧化循环由脂肪酸氧化酶系催化，反应氧化循环由脂肪酸氧化酶系催化，反应不可不可逆逆； 需要需要FAD，NAD+，CoA为辅助因子；为辅助因子； 每循环一次，生成每循环一次，生成一分子一分子FAD

29、H2，一分子，一分子NADH，一分子乙酰，一分子乙酰CoA和一分子减少两个和一分子减少两个碳原子的脂酰碳原子的脂酰CoA。 脂肪酸脂肪酸 - -氧化循环的特点氧化循环的特点(4) (4) 彻底氧化分解：彻底氧化分解：生成的乙酰生成的乙酰CoA进入进入三羧酸循环三羧酸循环彻底氧化分彻底氧化分解并释放出大量能量，并生成解并释放出大量能量，并生成ATP。 肉碱转运载体肉碱转运载体线线粒粒体体膜膜脂酰脂酰CoA脱氢酶脱氢酶L(+)-羟脂酰羟脂酰CoA脱氢酶脱氢酶 NAD+ NADH+H+ 反反 2-烯酰烯酰CoA 水化酶水化酶H2OFADFADH2 酮脂酰酮脂酰CoA 硫解酶硫解酶CoA-SH脂酰脂酰

30、CoA合成酶合成酶ATPCoASHAMP PPiH2O呼吸链呼吸链 1.5ATP H2O 呼吸链呼吸链 2.5ATP TCAC 脂脂 肪肪 酸酸RCHRCH2 2CHCH2 2C C- -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 =2. 2. 脂肪酸氧化分解时的能量释放：脂肪酸氧化分解时的能量释放：1分子分子FADH2可生成可生成1.5分子分子ATP，1分

31、子分子NADH可生成可生成2.5分子分子ATP，故一次，故一次 -氧化氧化循循环可生成环可生成4分子分子ATP。1分子乙酰分子乙酰CoA经彻底氧化分解可生成经彻底氧化分解可生成10分子分子ATP。以以16C的的软脂酸软脂酸为例来计算，则生成为例来计算，则生成ATP的数的数目为：目为：7次次 -氧化分解产生氧化分解产生47=28分子分子ATP；8分子乙酰分子乙酰CoA可得可得108=80分子分子ATP；共可得共可得108分子分子ATP，减去活化时消耗的两分，减去活化时消耗的两分子子ATP，故软脂酸彻底氧化分解可，故软脂酸彻底氧化分解可净生成净生成106分子分子ATP。对于任一偶数碳原子的长链脂肪

32、酸，其净生对于任一偶数碳原子的长链脂肪酸，其净生成的成的ATP数目可按下式计算：数目可按下式计算： 不饱和脂酸不饱和脂酸 氧化氧化 顺顺 3-烯酰烯酰CoA顺顺 2-烯酰烯酰CoA （四）脂肪酸的其他氧化方式（四）脂肪酸的其他氧化方式（Other Oxidations of Fatty Acids）1.1.不饱和脂肪酸的氧化：不饱和脂肪酸的氧化： 反反 2-烯酰烯酰CoA 3顺顺- 2反烯酰反烯酰CoA 异构酶异构酶 氧化氧化 L(+)-羟脂酰羟脂酰CoA D(-)-羟脂酰羟脂酰CoA D(-)-羟脂酰羟脂酰CoA 表构酶表构酶H2O 2. 2. 奇数碳脂肪酸的氧化：奇数碳脂肪酸的氧化：L-甲

33、基丙二酸单酰甲基丙二酸单酰CoA 消旋酶消旋酶 变位酶变位酶 5 -脱氧腺苷钴胺素脱氧腺苷钴胺素 琥珀酰琥珀酰CoA 奇数碳脂肪酸奇数碳脂肪酸CH3CH2COCoA -氧化氧化 丙酰丙酰CoA羧化酶羧化酶（生物素）（生物素）ADP+PiD-甲基丙二酸单酰甲基丙二酸单酰CoA ATP+CO2经三羧酸循环途径经三羧酸循环途径丙酮酸羧化支路丙酮酸羧化支路糖有氧氧化途径彻底氧化分解糖有氧氧化途径彻底氧化分解（四）脂肪酸在肝分解可产生酮体（四）脂肪酸在肝分解可产生酮体脂肪酸在肝中氧化分解所生成的脂肪酸在肝中氧化分解所生成的乙酰乙酸乙酰乙酸（acetoacetate）、 -羟丁酸（羟丁酸（ -hydrox

34、y-butyrate）和和丙酮（丙酮（acetone）三种中间代谢三种中间代谢产物，统称为产物，统称为酮体酮体。重要概念：重要概念：ketone bodies酮体的分子结构酮体的分子结构CHCH3 3CCHCCH2 2COH COH 乙乙酰酰乙乙酸酸乙乙酰酰乙乙酸酸= =OO= =OOCHCH3 3CCHCCH2 2COH COH 乙乙酰酰乙乙酸酸乙乙酰酰乙乙酸酸= =OOCHCH3 3CCHCCH2 2COH COH 乙乙酰酰乙乙酸酸乙乙酰酰乙乙酸酸CHCH3 3CCHCCH2 2COH COH 乙乙酰酰乙乙酸酸乙乙酰酰乙乙酸酸= =OO= =OO= =OO= =OOCHCH3CHCOOH

35、OH2D(-)-羟丁酸羟丁酸CHCH3 3CCHCCH3 3 丙丙酮酮丙丙酮酮= =OOCHCH3 3CCHCCH3 3 丙丙酮酮丙丙酮酮CHCH3 3CCHCCH3 3 丙丙酮酮丙丙酮酮= =OO= =OO酮体酮体1 1酮体的生成：酮体的生成：酮体主要在酮体主要在肝细胞线粒体肝细胞线粒体中生成。中生成。酮体生成的原料为酮体生成的原料为乙酰乙酰CoA。 (1) 两分子两分子乙酰乙酰CoA在在乙酰乙酰乙酰乙酰CoA硫解酶硫解酶的催的催化下，缩合生成一分子化下，缩合生成一分子乙酰乙酰乙酰乙酰CoA。乙酰乙酰乙酰乙酰CoA硫解酶硫解酶CHCH3 3CCHCCH2 2CSCoA CSCoA ( (乙乙

36、酰酰乙乙酰酰乙乙酰酰乙乙酰酰CoACoA) )= =OO= =OOCHCH3 3CCHCCH2 2CSCoA CSCoA ( (乙乙酰酰乙乙酰酰乙乙酰酰乙乙酰酰CoACoA) )= =OO= =OO= =OO= =OOCHCH3 3CSCoA CSCoA = =OOCHCH3 3CSCoA CSCoA = =OO= =OO2(乙酰乙酰CoA)酮体生成的反应过程酮体生成的反应过程 (2) 乙酰乙酰乙酰乙酰CoA再与再与1分子乙酰分子乙酰CoA缩合，生成缩合，生成 -羟羟- -甲基戊二酸单酰甲基戊二酸单酰CoA（HMG-CoA）。HMG-CoA合酶合酶是酮体生成的关键酶。是酮体生成的关键酶。 HM

37、G-CoA合酶合酶* *CHCH3 3CCHCCH2 2CSCoA CSCoA ( (乙乙酰酰乙乙酰酰乙乙酰酰乙乙酰酰CoACoA) )= =OO= =OOCHCH3 3CCHCCH2 2CSCoA CSCoA ( (乙乙酰酰乙乙酰酰乙乙酰酰乙乙酰酰CoACoA) )= =OO= =OO= =OO= =OOHOCCHHOCCH2 2CCHCCH2 2CSCoACSCoA( (HMGCoAHMGCoA) ) CHCH3 3OHOH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= =OOHOCCHHOCCH2 2CCHCCH2 2CSCoACSCoA( (H

38、MGCoAHMGCoA) ) CHCH3 3OHOH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= =OOCHCH3 3CSCoA CSCoA = =OOCHCH3 3CSCoA CSCoA = =OO= =OOCoASH (3) HMG-CoA裂解生成裂解生成1分子分子乙酰乙酸乙酰乙酸和和1分分子子乙酰乙酰CoA。HMG-CoA裂解酶裂解酶HOCCHHOCCH2 2CCHCCH2 2CSCoACSCoA( (HMGCoAHMGCoA) ) CHCH3 3OHOH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CoA

39、CoA= =OO= =OOHOCCHHOCCH2 2CCHCCH2 2CSCoACSCoA( (HMGCoAHMGCoA) ) CHCH3 3OHOH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= =OOCHCH3 3CSCoA CSCoA = =OOCHCH3 3CSCoA CSCoA = =OO= =OOCHCH3 3CCHCCH2 2COH COH 乙乙酰酰乙乙酸酸乙乙酰酰乙乙酸酸= =OO= =OOCHCH3 3CCHCCH2 2COH COH 乙乙酰酰乙乙酸酸乙乙酰酰乙乙酸酸= =OOCHCH3 3CCHCCH2 2COH

40、 COH 乙乙酰酰乙乙酸酸乙乙酰酰乙乙酸酸CHCH3 3CCHCCH2 2COH COH 乙乙酰酰乙乙酸酸乙乙酰酰乙乙酸酸= =OO= =OO= =OO= =OO (4) (4)乙酰乙酸乙酰乙酸在在 - -羟丁酸脱氢酶羟丁酸脱氢酶的催化下，加氢的催化下，加氢还原为还原为 - -羟丁酸羟丁酸。-羟丁酸脱氢酶羟丁酸脱氢酶CHCH3 3CCHCCH2 2COH COH 乙乙酰酰乙乙酸酸乙乙酰酰乙乙酸酸= =OO= =OOCHCH3 3CCHCCH2 2COH COH 乙乙酰酰乙乙酸酸乙乙酰酰乙乙酸酸= =OOCHCH3 3CCHCCH2 2COH COH 乙乙酰酰乙乙酸酸乙乙酰酰乙乙酸酸CHCH3

41、3CCHCCH2 2COH COH 乙乙酰酰乙乙酸酸乙乙酰酰乙乙酸酸= =OO= =OO= =OO= =OOCHCH3 3CHCHCHCH2 2COOH COOH D(D(- -) )- - - -羟羟丁丁酸酸羟羟丁丁酸酸OHOHCHCH3 3CHCHCHCH2 2COOH COOH D(D(- -) )- - - -羟羟丁丁酸酸羟羟丁丁酸酸CHCH3 3CHCHCHCH2 2COOH COOH D(D(- -) )- - - -羟羟丁丁酸酸羟羟丁丁酸酸OHOH NAD+ NADH+H+ (5) (5) 乙酰乙酸自发脱羧或由酶催化脱羧生成乙酰乙酸自发脱羧或由酶催化脱羧生成丙酮丙酮。CHCH3

42、3CCHCCH2 2COH COH 乙乙酰酰乙乙酸酸乙乙酰酰乙乙酸酸= =OO= =OOCHCH3 3CCHCCH2 2COH COH 乙乙酰酰乙乙酸酸乙乙酰酰乙乙酸酸= =OOCHCH3 3CCHCCH2 2COH COH 乙乙酰酰乙乙酸酸乙乙酰酰乙乙酸酸CHCH3 3CCHCCH2 2COH COH 乙乙酰酰乙乙酸酸乙乙酰酰乙乙酸酸= =OO= =OO= =OO= =OOCHCH3 3CCHCCH3 3 丙丙酮酮丙丙酮酮= =OOCHCH3 3CCHCCH3 3 丙丙酮酮丙丙酮酮CHCH3 3CCHCCH3 3 丙丙酮酮丙丙酮酮= =OO= =OOCO2利用酮体的关键酶有两种，即利用酮体的

43、关键酶有两种，即琥珀酰琥珀酰CoA转转硫酶硫酶（主要存在于（主要存在于心、肾、脑心、肾、脑和和骨骼肌细胞骨骼肌细胞的线粒体中）和的线粒体中）和乙酰乙酸硫激酶乙酰乙酸硫激酶（主要存在（主要存在于于心、肾、脑细胞心、肾、脑细胞线粒体中）。线粒体中）。 2 2酮体的利用：酮体的利用： (1) (1) - -羟丁酸羟丁酸在在 - -羟丁酸脱氢酶的催化下脱氢，羟丁酸脱氢酶的催化下脱氢，生成生成乙酰乙酸乙酰乙酸。酮体利用的基本过程酮体利用的基本过程-羟丁酸脱氢酶羟丁酸脱氢酶CHCH3 3CCHCCH2 2COH COH 乙乙酰酰乙乙酸酸乙乙酰酰乙乙酸酸= =OO= =OOCHCH3 3CCHCCH2 2C

44、OH COH 乙乙酰酰乙乙酸酸乙乙酰酰乙乙酸酸= =OOCHCH3 3CCHCCH2 2COH COH 乙乙酰酰乙乙酸酸乙乙酰酰乙乙酸酸CHCH3 3CCHCCH2 2COH COH 乙乙酰酰乙乙酸酸乙乙酰酰乙乙酸酸= =OO= =OO= =OO= =OOCHCH3 3CHCHCHCH2 2COOH COOH D(D(- -) )- - - -羟羟丁丁酸酸羟羟丁丁酸酸OHOHCHCH3 3CHCHCHCH2 2COOH COOH D(D(- -) )- - - -羟羟丁丁酸酸羟羟丁丁酸酸CHCH3 3CHCHCHCH2 2COOH COOH D(D(- -) )- - - -羟羟丁丁酸酸羟羟丁

45、丁酸酸OHOH NAD+ NADH+H+ (2) 乙酰乙酸乙酰乙酸在在琥珀酰琥珀酰CoA转硫酶转硫酶或或乙酰乙酸硫乙酰乙酸硫激酶激酶的催化下转变为的催化下转变为乙酰乙酰乙酰乙酰CoA。琥珀酰琥珀酰CoACoA转硫酶转硫酶CHCH3 3CCHCCH2 2COH COH 乙乙酰酰乙乙酸酸乙乙酰酰乙乙酸酸= =OO= =OOCHCH3 3CCHCCH2 2COH COH 乙乙酰酰乙乙酸酸乙乙酰酰乙乙酸酸= =OOCHCH3 3CCHCCH2 2COH COH 乙乙酰酰乙乙酸酸乙乙酰酰乙乙酸酸CHCH3 3CCHCCH2 2COH COH 乙乙酰酰乙乙酸酸乙乙酰酰乙乙酸酸= =OO= =OO= =OO

46、= =OOCHCH3 3CCHCCH2 2CSCoA CSCoA ( (乙乙酰酰乙乙酰酰乙乙酰酰乙乙酰酰CoACoA) )= =OO= =OOCHCH3 3CCHCCH2 2CSCoA CSCoA ( (乙乙酰酰乙乙酰酰乙乙酰酰乙乙酰酰CoACoA) )= =OO= =OO= =OO= =OO琥珀酰琥珀酰CoA 琥珀酸琥珀酸 *乙酰乙酸硫激酶乙酰乙酸硫激酶CHCH3 3CCHCCH2 2COH COH 乙乙酰酰乙乙酸酸乙乙酰酰乙乙酸酸= =OO= =OOCHCH3 3CCHCCH2 2COH COH 乙乙酰酰乙乙酸酸乙乙酰酰乙乙酸酸= =OOCHCH3 3CCHCCH2 2COH COH 乙乙

47、酰酰乙乙酸酸乙乙酰酰乙乙酸酸CHCH3 3CCHCCH2 2COH COH 乙乙酰酰乙乙酸酸乙乙酰酰乙乙酸酸= =OO= =OO= =OO= =OOCHCH3 3CCHCCH2 2CSCoA CSCoA ( (乙乙酰酰乙乙酰酰乙乙酰酰乙乙酰酰CoACoA) )= =OO= =OOCHCH3 3CCHCCH2 2CSCoA CSCoA ( (乙乙酰酰乙乙酰酰乙乙酰酰乙乙酰酰CoACoA) )= =OO= =OO= =OO= =OOHSCoA+ATP AMP+PPi *(3) 乙酰乙酰乙酰乙酰CoA在在乙酰乙酰乙酰乙酰CoA硫解酶硫解酶的催化下，的催化下，裂解为两分子裂解为两分子乙酰乙酰CoA。(

48、4) 生成的生成的乙酰乙酰CoA进入进入三羧酸循环三羧酸循环彻底氧化分解。彻底氧化分解。乙酰乙酰乙酰乙酰CoACoA硫解酶硫解酶CHCH3 3CCHCCH2 2CSCoA CSCoA ( (乙乙酰酰乙乙酰酰乙乙酰酰乙乙酰酰CoACoA) )= =OO= =OOCHCH3 3CCHCCH2 2CSCoA CSCoA ( (乙乙酰酰乙乙酰酰乙乙酰酰乙乙酰酰CoACoA) )= =OO= =OO= =OO= =OOCHCH3 3CSCoA CSCoA = =OO2CHCH3 3CSCoA CSCoA = =OOCHCH3 3CSCoA CSCoA = =OO= =OO2HSCoA 当由当由琥珀酰琥珀

49、酰CoA转硫酶转硫酶催化进行氧化利用时，催化进行氧化利用时，乙酰乙酸乙酰乙酸可净生成可净生成20分子分子ATP， -羟丁酸羟丁酸可净可净生成生成22.5分子分子ATP；而由而由乙酰乙酸硫激酶乙酰乙酸硫激酶催化进行氧化利用时，催化进行氧化利用时，乙乙酰乙酸酰乙酸则可净生成则可净生成18分子分子ATP， -羟丁酸羟丁酸可净可净生成生成20.5分子分子ATP 。 3 3酮体生成及利用的生理意义酮体生成及利用的生理意义：(1) (1) 在正常情况下，酮体是在正常情况下，酮体是肝输出能源肝输出能源的一种重的一种重要的形式；要的形式；(2) (2) 在饥饿或疾病情况下，酮体可为心、脑等重在饥饿或疾病情况下

50、，酮体可为心、脑等重要器官要器官提供必要的能源提供必要的能源。 Section 4 Metabolism of Phospholipids（一）甘油磷脂合成的原料来自糖、脂质和氨基（一）甘油磷脂合成的原料来自糖、脂质和氨基酸代谢酸代谢甘油磷脂合成代谢主要由甘油磷脂合成代谢主要由甘油磷脂合成酶系甘油磷脂合成酶系催化，广泛存在于人体各组织细胞内质网。催化，广泛存在于人体各组织细胞内质网。合成过程中所需原料包括甘油、脂肪酸、磷合成过程中所需原料包括甘油、脂肪酸、磷酸盐、胆碱、乙醇胺、丝氨酸等。酸盐、胆碱、乙醇胺、丝氨酸等。 一、磷脂酸是甘油磷脂合成的重要中间产物一、磷脂酸是甘油磷脂合成的重要中间产物

51、The Important Intermediate of Phospholipids Synthesis is Phosphatidic Acid（二）甘油磷脂合成有两条途径（二）甘油磷脂合成有两条途径1 1甘油二酯途径（甘油二酯途径（CDP-CDP-胆碱途径）：胆碱途径）：磷脂酰胆碱磷脂酰胆碱和和磷脂酰乙醇胺磷脂酰乙醇胺通过此代谢途径合通过此代谢途径合成。成。 合成过程中所需胆碱及乙醇胺以合成过程中所需胆碱及乙醇胺以CDP-胆碱胆碱和和CDP-乙醇胺乙醇胺的形式提供。的形式提供。关键酶是关键酶是CTP:磷酸胆碱胞苷转移酶（磷酸胆碱胞苷转移酶（CCT）。 甘油二酯合成途径甘油二酯合成途径3S

52、-腺苷同腺苷同型半胱氨酸型半胱氨酸3S-腺苷腺苷蛋氨酸蛋氨酸胆碱胆碱乙醇胺乙醇胺ATPADP磷酸胆碱磷酸胆碱胆碱激酶胆碱激酶磷酸乙醇胺磷酸乙醇胺乙醇胺激酶乙醇胺激酶CDP-乙醇胺乙醇胺转胞苷酸酶转胞苷酸酶CDP-胆碱胆碱CTPPPi转胞苷酸酶转胞苷酸酶 甘油二酯甘油二酯CMP磷酸胆碱甘油磷酸胆碱甘油二酯转移酶二酯转移酶磷脂酰胆碱磷脂酰胆碱磷酸乙醇胺甘磷酸乙醇胺甘油二酯转移酶油二酯转移酶磷脂酰乙醇胺磷脂酰乙醇胺 2 2CDP-CDP-甘油二酯合成途径：甘油二酯合成途径：磷脂酰肌醇、磷脂酰丝氨酸磷脂酰肌醇、磷脂酰丝氨酸和和心磷脂心磷脂通过此通过此途径合成。途径合成。合成过程所需甘油二酯以合成过程所

53、需甘油二酯以CDP-甘油二酯甘油二酯的活的活性形式提供。性形式提供。 CDP-甘油二酯合成途径甘油二酯合成途径转胞苷酸酶转胞苷酸酶磷脂酰肌磷脂酰肌醇合成酶醇合成酶磷脂酰丝氨磷脂酰丝氨 酸合成酶酸合成酶心磷脂心磷脂合成酶合成酶CH2OPOXR”CHOHO二、甘油磷脂由磷脂酶催化降解二、甘油磷脂由磷脂酶催化降解Phospholipids are Degraded by Catalysis of Phospholipase甘油磷脂的分解靠存在于体内的各种磷脂酶将甘油磷脂的分解靠存在于体内的各种磷脂酶将其分解为脂肪酸、甘油、磷酸等，然后再进一其分解为脂肪酸、甘油、磷酸等，然后再进一步降解。步降解。 D

54、C鞘氨醇可在全身各组织细胞的内质网合成，鞘氨醇可在全身各组织细胞的内质网合成，合成所需的原料主要是合成所需的原料主要是软脂酰软脂酰CoA和和丝氨酸丝氨酸，并需并需磷酸吡哆醛、磷酸吡哆醛、NADPH及及FAD等辅助因子等辅助因子参与。参与。三、鞘氨醇是神经鞘磷脂合成的重要中间产物三、鞘氨醇是神经鞘磷脂合成的重要中间产物体内含量最多的鞘磷脂是体内含量最多的鞘磷脂是神经鞘磷脂神经鞘磷脂。神经鞘磷脂合成时，在相应转移酶的催化下，神经鞘磷脂合成时，在相应转移酶的催化下，将将CDP-胆碱胆碱或或CDP-乙醇胺乙醇胺携带的磷酸胆碱携带的磷酸胆碱或磷酸乙醇胺转移至或磷酸乙醇胺转移至N-脂酰鞘氨醇上，生成脂酰鞘

55、氨醇上，生成神经鞘磷脂。神经鞘磷脂。 神经鞘磷脂的分解由神经鞘磷脂的分解由神经鞘磷脂酶神经鞘磷脂酶催化，产催化，产物为磷酸胆碱（磷酸乙醇胺）及物为磷酸胆碱（磷酸乙醇胺）及N-脂酰鞘氨脂酰鞘氨醇。醇。 四、神经鞘磷脂在神经鞘磷脂酶催化下降解四、神经鞘磷脂在神经鞘磷脂酶催化下降解Section 5 Metabolism of Cholesterol胆固醇（胆固醇（cholesterol）的酯化在）的酯化在C3位羟基上位羟基上进行，由两种不同的酶催化。进行，由两种不同的酶催化。存在于存在于血浆血浆中的是中的是卵磷脂胆固醇酰基转移酶卵磷脂胆固醇酰基转移酶（LCAT）。）。胆固醇胆固醇+ +卵磷脂卵磷脂

56、胆固醇酯胆固醇酯+ +溶血卵磷脂溶血卵磷脂LCAT一、胆固醇的酯化一、胆固醇的酯化Esterification of Cholesterol存在于存在于组织细胞组织细胞中的是中的是脂肪酰脂肪酰CoA胆固醇酰基胆固醇酰基转移酶（转移酶（ACAT）。胆固醇胆固醇+脂肪酰脂肪酰CoA胆固醇酯胆固醇酯+HSCoAACAT二、体内胆固醇来自食物和内源性合成二、体内胆固醇来自食物和内源性合成Cholesterol in Vivo Comes from Diets and Endogenous Synthesis 胆固醇合成部位主要是在胆固醇合成部位主要是在肝肝和和小肠小肠的的胞液胞液和和微粒体微粒体。其合

57、成所需。其合成所需原料为乙酰原料为乙酰CoA。乙酰乙酰CoA经经柠檬酸柠檬酸-丙酮酸循环丙酮酸循环转运出线粒体转运出线粒体而进入胞液，此过程为耗能过程。而进入胞液，此过程为耗能过程。每合成一分子的胆固醇需每合成一分子的胆固醇需18分子乙酰分子乙酰CoA，36分子分子ATP和和16分子分子NADPH。 （一）胆固醇合成的部位和原料（一）胆固醇合成的部位和原料（二）胆固醇合成的基本过程（二）胆固醇合成的基本过程胆固醇合成的基本过程可分为下列三个阶段：胆固醇合成的基本过程可分为下列三个阶段：1乙酰乙酰CoA缩合生成甲羟戊酸（缩合生成甲羟戊酸（MVA）：）：此过程在此过程在胞液胞液和和微粒体微粒体进行

58、。进行。HMG-CoA还原酶（还原酶（HMG-CoA reductase）是是胆固醇合成的关键酶。胆固醇合成的关键酶。甲羟戊酸的合成甲羟戊酸的合成2 2甲羟戊酸缩合生成鲨烯：甲羟戊酸缩合生成鲨烯：此过程在此过程在胞液胞液和和微粒体微粒体进行。进行。MVA5-焦磷酸甲羟戊酸焦磷酸甲羟戊酸异戊烯焦磷酸异戊烯焦磷酸二甲丙烯焦磷酸二甲丙烯焦磷酸焦磷酸法呢酯焦磷酸法呢酯鲨烯鲨烯。3 3鲨烯环化为胆固醇：鲨烯环化为胆固醇：此过程在此过程在微粒体微粒体进行。进行。鲨烯结合在胞液的鲨烯结合在胞液的固醇载固醇载体蛋白（体蛋白（sterol carrier protein, SCP）上，由微上，由微粒体酶进行催化

59、，经一系粒体酶进行催化，经一系列反应环化为列反应环化为27碳胆固醇。碳胆固醇。SCP（三）胆固醇合成的调节（三）胆固醇合成的调节1 1膳食因素及昼夜节律性：膳食因素及昼夜节律性：饥饿或禁食饥饿或禁食可抑制可抑制HMG-CoA还原酶的活性，使还原酶的活性，使胆固醇的合成减少；胆固醇的合成减少；摄取摄取高糖、高饱和脂肪膳食高糖、高饱和脂肪膳食后，后，HMG-CoA还原还原酶活性增加而导致胆固醇合成增多。酶活性增加而导致胆固醇合成增多。活性改变有昼夜节律性（午夜最高，中午最活性改变有昼夜节律性（午夜最高，中午最低）。低）。 2 2变构调节：变构调节：胆固醇胆固醇及其氧化产物，如及其氧化产物，如7 -

60、羟胆固醇，羟胆固醇，25-羟胆固醇羟胆固醇等可反馈抑制等可反馈抑制HMG-CoA还原酶的活还原酶的活性。性。3. 3. 共价修饰调节：共价修饰调节：HMG-CoA还原酶可被还原酶可被AMP依赖的蛋白激酶依赖的蛋白激酶（AMPK）磷酸化修饰而转变为无活性型。磷酸化修饰而转变为无活性型。胰高血糖素、肾上腺素胰高血糖素、肾上腺素和和糖皮质激素糖皮质激素可激活可激活PKA，并通过蛋白激酶级联反应系统激活，并通过蛋白激酶级联反应系统激活AMPK，从而抑制，从而抑制HMG-CoA还原酶的活性。还原酶的活性。 4 4酶含量调节：酶含量调节： 胰岛素胰岛素和和甲状腺激素甲状腺激素可通过诱导可通过诱导HMG-C