生物化学课件-生化-脂类代谢

第八章脂类代谢及其调节1第一节脂肪酸代谢2β-氧化乙酰CoA（肝）酮体(ketonebodies)甘油（glycerol)脂肪酸(fattyacid)脂肪动员CO2+H2O+ATP糖原CO2+H2O+ATP（肝外）一、脂肪酸的分解代谢3FranzKnoop’slabelingExperiments(1904):用苯环标记奇数碳原子脂肪酸饲喂动物，生成苯甲酸的衍生物；用苯环标记偶数碳原子脂肪酸饲喂动物，生成苯乙酸的衍生物。Hypothesis:theβ-carbon(β-碳)isoxidized,withtwo-carbonunits(2-碳单位)releasedbyeachroundofoxidation.451、脂肪酸的β-氧化6脂肪酸的活化（细胞质）脂酰CoA进入线粒体乙酰CoA进入三羧酸循环彻底氧化（线粒体）脂肪酸的β-氧化（线粒体）78（1）脂肪酸的活化――脂酰CoA脂肪酸的活化消耗2个高能磷酸键（2个ATP）（2）

脂酰CoA转运进入线粒体基质脂酰CoA经肉碱转运进入线粒体，是脂酸β-氧化的主要限速步骤化的主要限速步骤。肉碱脂酰转移酶Ⅰ是脂酸β氧化的限速酶。肉碱脂酰转移酶II,位于线粒体内膜内表面。将脂酰基再转移给CoA,重新形成脂酰-CoA。910外侧内侧RCO～SCoA肉碱HSCoARCO-肉碱肉碱脂酰转移酶ⅠRCO-肉碱肉碱HSCoARCO～SCoA肉碱脂酰转移酶Ⅱ线粒体内膜基质β-氧化途径脂酰肉碱转位酶RCOOH1112（3）脂肪酸β-氧化的4步反应脂酰-CoA脱氢酶烯脂酰-CoA水合酶L-β-羟脂酰-CoA脱氢酶脂酰-CoA乙酰转移酶(硫解酶)肉豆蔻酰-CoA反式-Δ2-烯脂酰-CoAL-β-羟脂酰-CoAβ-酮脂酰-CoA琥珀酸脱氢酶苹果酸脱氢酶延胡索酸酶1314脂肪酸的β-氧化的终产物：乙酰CoA棕榈酰辅酶A豆蔻酰辅酶A1516（4）脂肪酸β-氧化的能量生成以16碳软脂酸为例：17n1（×+2n×102ATP的生成（偶数碳脂肪酸）4乙酰CoA三羧酸循环CO2+H2O）2β-氧化的次数生成的乙酰CoA数脂肪酸活化消耗的ATP数－CH3CO～SCoA彻底氧化脂肪酸18产生大量ATP产生大量代谢水19（5）脂肪酸β-氧化的主要生理功能20油酸-CoA烯酰-CoA异构酶十二烯酰-CoA（6）不饱和脂酸的氧化烯酰-CoA异构酶帮助双键重排21（7）奇数碳原子脂酸的氧化----丙酰CoATCA循环丙酰-CoA酮体：脂肪酸在肝中不彻底氧化产生的，是乙酰乙酸，β-羟丁酸和丙酮的统称。原料：乙酰CoA部位：肝（线粒体）2、酮体的生成和利用乙酰CoA三羧酸循环彻底氧化合成胆固醇和脂肪酸肝内生成酮体肝外组织利用22乙酰乙酸乙酰乙酸（1）肝内生成酮体在绝食和糖尿病情况下,在肝脏中,乙酰-CoA可以转化为酮体。关键酶b-羟基-b-甲基戊二酸单酰-CoA合酶（HMG-CoA合酶）丙酮HMG-CoA裂解酶硫解酶乙酰乙酸脱羧酶D-b–羟丁酸脱氢酶β-羟丁酸乙酰乙酸232022/12/16宋怡玲-生物化学II(2)酮体的利用酮体在肝外组织中转变为乙酰-CoA，进入TCA循环。肝脏生成酮体，但不能利用酮体；肝外组织不能生成酮体，却可以利用酮体。24D-b-羟丁酸脱氢酶b-酮脂酰-

CoA转移酶硫解酶D-b-羟丁酸乙酰乙酸TCA循环乙酰乙酰CoA2526(3)酮体代谢的生理意义酮症

在饥饿、糖尿病等情况下：葡萄糖利用脂肪酸氧化草酰乙酸来源乙酰-CoA酮体生成当酮体生成量超过肝外组织利用酮体的能力时，血中酮体升高；如果血中酮体浓度大于肾重吸收能力时，尿中出现酮体，即为酮症（ketosis）。酮体中乙酰乙酸、D-β-羟丁酸在体内积累过多，引起代谢性酸中毒（acidosis）。2728(3)酮体生成的调节29二、脂肪酸的合成代谢合成部位：肝、肾、脑、乳腺及脂肪组织的胞液中都有脂肪酸合酶复合体，可以合成脂肪酸；其中以肝合成能力最强。合成原料：乙酰辅酶A，主要来自于糖的氧化分解，此外还有氨基酸碳骨架的分解。30脂肪酸合成和β-氧化的区别311、乙酰-CoA的跨膜运输――柠檬酸-丙酮酸穿梭系统苹果酸脱氢酶322、乙酰-CoA的活化CH3-CO～SCoA+CO2乙酰CoA羧化酶生物素Mn2+HOOC-CH2-CO～SCoAATP关键酶乙酰CoA丙二酸单酰-CoAADP+Pi333、脂肪酸碳链的延伸与还原ACP和CoA的比较磷酸泛酰巯基乙胺34AT:乙酰-CoA-ACP-转乙酰基酶KS:b-酮脂酰-ACP合酶MT:丙二酸单酰-CoA-ACP转移酶KR:b-酮脂酰-ACP还原酶HD:b-羟脂酰-ACP脱水酶ER:烯脂酰-ACP-还原酶ACP:酰基载体蛋白脂肪酸合酶（1）启动35脂肪酸合成的7步反应乙酰-CoA-ACP-转乙酰基酶(AT)36（2）装载丙二酸单酰-CoA-ACP转移酶(MT)丙二酸单酰-CoA丙二酸单酰-ACP37（3）缩合b-酮脂酰-ACP合酶(KS)b-酮脂酰-ACP丙二酸单酰-CoA38（4）还原b-酮脂酰-ACP还原酶(KR)b-羟丁酰-ACPb-酮脂酰-ACP39（5）脱水b-羟脂酰ACP脱水酶(HD)反D2丁烯酰-ACPb-羟丁酰-ACP40（6）还原烯脂酰-ACP-还原酶(ER)丁酰-ACP反D2丁烯酰-ACP41b-酮脂酰-ACP合酶(KS)脂酰-ACP从ACP移到b-酮脂酰-ACP合酶(KS)上。42脂肪酸合成的第2轮4344（7）释放在动物细胞中，当碳链延伸到16个碳原子时即停止，形成的软脂酰-ACP在硫酯酶的作用下，软脂酸被释放而游离出来。CH3(CH2)14CO-SACP+H2O硫酯酶CH3(CH2)14COOH+HS-ACP

7HOOCCH2CO～SCoA+CH3CO～SCoA+14NADPH+14H+脂肪酸合酶CH3(CH2)14COOH+7CO2+14NADP++8HSCoA+6H2O丙二酰-CoA软脂酸合成的总反应软脂酸乙酰-CoA45464、脂肪酸碳链的加长与去饱和更长的脂肪酸和不饱和脂肪酸是以软脂酸为前体，再由另外的酶促反应形成。（1）碳链的延长主要在内质网中延长，以丙二酸单酰-CoA为二碳单位供体，合成过程类似软脂酸合成，只是CoA代替了ACP，可延长至24碳