n糖代谢脂类代谢课件

25十二月2022n糖代谢脂类代谢18十二月2022n糖代谢脂类代谢1（2）糖异生前体糖异生的原料转变成糖代谢的中间产物生糖氨基酸

α-酮戊二酸

-NH2乳酸

丙酮酸

2H甘油

α-磷酸甘油磷酸二羟丙酮

脂肪水解②糖代谢中间代谢产物（柠檬酸、苹果酸、琥珀酰CoA），除乙酰CoA（动物体内脂肪酸氧化分解产生），均可进入糖异生途径，异生为葡萄糖或糖原。（2）糖异生前体糖异生的原料转变成糖代谢的中间产物生糖氨基2（2）糖异生和糖酵解的调控6-磷酸葡萄糖葡萄糖葡糖-6-磷酸酶

己糖激酶

高浓度的6-磷酸葡萄糖糖异生和糖酵解代谢的协调控制，在满足机体对能量的需求和维持血糖恒定方面具有重要意义！糖异生糖酵解抑制活化抑制促进（2）糖异生和糖酵解的调控6-磷酸葡萄糖葡萄糖3②果糖1,6-二磷酸酶是糖异生的关键酶，果糖磷酸激酶是糖酵解的关键调控酶。ADPATP1,6-二磷酸果糖6-磷酸果糖果糖1,6-二磷酸酶果糖磷酸激酶

糖异生糖酵解激活Pi抑制ATP、柠檬酸ATP、NADH、丙氨酸激活2,6-二磷酸果糖是调节两酶活性的强效应物当葡萄糖含量丰富时：激素调节2,6-二磷酸果糖抑制减弱加速②果糖1,6-二磷酸酶是糖异生的关键酶，果糖磷酸激酶是糖酵4③丙酮酸羧化酶是糖异生的另一调节酶。ADPATP丙酮酸PEP丙酮酸羧化酶

丙酮酸激酶

糖异生糖酵解ADP+PiCO2+ATP草酰乙酸磷酸烯醇式丙酮酸羧激酶GTPGDP+Pi+CO2ATP、乙酰CoA激活ADP抑制抑制ATP、NADH、丙氨酸乙酰CoA三羧酸循环丙氨酸③丙酮酸羧化酶是糖异生的另一调节酶。ADPATP5本章小节淀粉和糖原在被生物体代谢之前，首先降解成单糖。糖酵解的反应过程、能量计算、生理意义、糖酵解的调控：果糖磷酸激酶（最关键的限速酶），己糖激酶，丙酮酸激酶。糖的有氧分解：第一阶段：葡萄糖分解为丙酮酸;第二阶段：丙酮酸的氧化脱羧（生成乙酰CoA）；第三阶段：三羧酸循环和氧化磷酸化。三羧酸循环的反应过程、限速酶、能量计算、生理意义、三羧酸循环的代谢调节：柠檬酸合酶、异柠檬酸脱氢酶、α-酮戊二酸脱氢酶系。乙醛酸循环、葡糖醛酸代谢途径（了解）。戊糖磷酸途径也是生物体普遍存在的代谢途径，反应特点、生理意义。糖原合成和淀粉合成过程。蔗糖合成（了解）。糖异生途径的反应过程、调控。本章小节淀粉和糖原在被生物体代谢之前，首先降解成单糖。6思考题1、写出糖酵解和糖有氧分解途径的反应过程（不需写出结构式，要标出每步反应的反应物、产物、酶、辅酶、反应类型）。并根据反应过程计算两种代谢途径生成的能量？2、写出糖异生途径的反应过程（要求与题1一样）。思考题1、写出糖酵解和糖有氧分解途径的反应过程（不需写出结构7第十章脂质代谢MetabolismofLipids第十章MetabolismofLipids810.1脂质的酶促水解生物体内的脂质代谢之前，都要首先被水解。条件①乳化剂（胆汁酸盐、甘油一酯、甘油二酯等）的乳化作用；②酶的催化作用部位主要在小肠上段10.1脂质的酶促水解生物体内的脂质代谢之前，都要首先被9乳化消化酶三酰甘油（脂肪）二酰甘油+脂肪酸（FFA）磷脂溶血磷脂+FFA磷脂酶A2

胆固醇酯胆固醇酯酶微团胆固醇+FFA+H2O+H2O单酰甘油+FFA+H2O甘油+FFA食物中的脂类脂类的消化脂肪酶催化脂肪酶广泛存在于动物、植物、微生物中，能催化三酰甘油逐步水解。很强的表面活性剂，能使细胞膜溶解。可被磷脂酶L水解乳化消化酶三酰甘油二酰甘油磷脂溶血磷脂+FFA磷1010.2三酰甘油的分解代谢三酰甘油FFA甘油激酶甘油磷酸脱氢酶10.2.1甘油的氧化ATPADPNAD+NADH+H+糖酵解丙酮酸三羧酸循环CO2+H2O糖糖异生甘油3-磷酸甘油磷酸二羟丙酮10.2三酰甘油的分解代谢三酰甘油FFA甘油激酶甘油磷酸11FFA活化，-氧化乙酰CoA合成新的FFA氧化供能TAC循环10.2.2脂肪酸的β-氧化作用脂肪酸在酶和辅因子的作用下β-碳原子被氧化，生成比原来少两个碳原子的脂酰CoA和1分子乙酰CoA。若反复β-氧化，最终可能全部转变为乙酰CoA。FFA活化，-氧化乙酰CoA合成新的FFA氧化供能TAC循12饱和脂肪酸氧化分3阶段进行组织：除脑组织外,大多数组织均可进行，其中肝、肌肉最活跃。亚细胞：细胞液、线粒体部位饱和脂肪酸氧化分3阶段进行组织：除脑组织外,大多数组织均13(1)脂肪酸活化为脂酰CoA*脂酰CoA合成酶(acyl-CoAsynthetase)存在于内质网及线粒体外膜上。脂酰CoA合成酶AMP+PPiCoA-SHATP脂肪酸脂酰CoAATPPPi脂酰腺苷酸CoA-SHAMP2Pi(1)脂肪酸活化为脂酰CoA*脂酰CoA合成酶(acy14目录(2)脂肪酸的转运

胞液线粒体脂酰CoA转运方向:转运载体:肉碱10C以下的脂酰CoA可以渗透通过线粒体内膜，长链的则不能载体蛋白肉碱脂酰转移酶II线粒体基质肉碱脂酰CoA肉碱脂酰转移酶I脂酰肉碱肉碱脂酰肉碱膜间隙脂酰CoA脂酰CoA+肉碱CoASH+脂酰肉碱目录(2)脂肪酸的转运胞液线粒体15(3)脂肪酸多次β-氧化转变为乙酰CoA脱氢加水再脱氢硫解β羟脂酰CoA脱氢酶NAD+NADH+H+水合酶H2O脂酰CoA脱氢酶FADFADH2硫解酶CoA-SH

脂酰CoARCH2CH2C~SCoA

O=⊿2-反烯脂酰CoARCH=CHC~SCoAβαRCH=CHC~SCoAβαO=L(+)-β羟脂酰CoARCHOHCH2C~SCoA

βαO=β酮脂酰CoARCOCH2C~SCoAβαO=目录脂酰CoA+乙酰CoARC~SCoA+

CH3CO~SCoA

O=少2个C(3)脂肪酸多次β-氧化转变为乙酰CoA脱氢加水16一次-氧化的产物两次脱氢FADH2NADH(1.5ATP)(2.5ATP)少两个C原子的脂酰辅酶A一分子乙酰辅酶A(-氧化最终产物)----进入下一轮-氧化----进入三羧酸循环(10ATP)例如：软脂酸C15H31COOH（C16）CH3-(CH2)14-COOH+23O2

16CO2+16H2O+9790.56kJ/mol7次β氧化：(2.5+1.5)X7=28ATP8个乙酰CoA：10X8=80ATP106ATP活化：消耗2个~-2ATP脂肪酸氧化后能量储存率：10630.5149790.56100%=33.1%一次-氧化两次脱氢FADH2NADH(1.5ATP)(2.17(3)不饱和脂肪酸的氧化不饱和脂肪酸β氧化⊿3顺-烯脂酰CoA⊿2反-烯脂酰CoA⊿3顺-⊿2反烯脂酰CoA异构酶几乎所有生物体的不饱和脂肪酸都只含有顺式双键，且多在第9位，因此不饱和脂肪酸氧化前三轮仍按β-氧化进行。单不饱和脂肪酸：β氧化乙酰CoA(3)不饱和脂肪酸的氧化不饱和脂肪酸β氧化⊿3顺-烯脂18亚油酰CoA（⊿9顺，⊿12顺）3次β氧化十二碳二烯脂酰CoA（⊿3顺，⊿6顺）⊿3顺,⊿2反-二烯脂酰CoA异构酶1次β氧化十二碳二烯脂酰CoA（⊿2反，⊿6顺）多不饱和脂肪酸氧化：亚油酰CoA3次β氧化十二碳二烯脂酰CoA⊿3顺,⊿2反1945⊿2反,⊿4顺-二烯脂酰CoA还原酶

NADPH+H+NADP+烯脂酰CoA（⊿3反）⊿3反,⊿2反-烯脂酰CoA异构酶烯脂酰CoA（⊿2反）β氧化乙酰CoA十二碳二烯脂酰CoA（⊿2反，⊿4顺）45⊿2反,⊿4顺-二烯脂酰NADPH+H+NADP+烯脂2010.2.3脂肪酸氧化的其他途径(1)奇数碳链脂肪酸的氧化D-甲基丙二酰CoAL-甲基丙二酰CoA甲基丙二酰CoA差向异构酶甲基丙二酰CoA变位酶5-脱氧腺苷钴胺素

琥珀酰CoATAC奇数碳脂肪酸丙酰CoA

乙酰CoA丙酰CoA羧化酶生物素ATPCO2ADPβ氧化（最后一步）丙酰CoA还可经其他途径转变成乳酸和乙酰CoA进行氧化。10.2.3脂肪酸氧化的其他途径(1)奇数碳链脂肪酸的21(2)α-氧化和ω-氧化α-氧化ω-氧化：脂肪酸的末端甲基（ω-端）可经氧化作用后转变为ω-羟脂酸，然后再氧化成α,ω-二羧酸进行β氧化(2)α-氧化和ω-氧化α-氧化ω-氧化：2210.2.4酮体的生成及利用酮体的概念-----酮体是脂肪酸在肝内氧化不完全而形成的一类中间产物（包括乙酰乙酸、β-羟丁酸、丙酮）的统称。血浆水平：0.03-0.5mmol/L代谢定位：生成：肝细胞线粒体利用：肝外组织（心、肾、脑、骨骼肌等）线粒体10.2.4酮体的生成及利用酮体的概念-----酮体是脂23CO2CoASHCoASHNAD+NADH+H+HMGCoA

合酶乙酰乙酰CoA硫解酶HMGCoA裂解酶1.酮体在肝细胞中生成β-羟丁酸脱氢酶脂肪酸β氧化H2O乙酰乙酸+CoA生成的酮体迅速透出肝细胞循血液输送至全身。CO2CoASHCoASHNAD+NADH+H+24NAD+NADH+H+琥珀酰CoA琥珀酸CoASH+ATPPPi+AMPCoASH2.酮体在肝外组织利用(酮体氧化)琥珀酰CoA转硫酶（心、肾、脑及骨骼肌的线粒体）乙酰乙酰CoA硫激酶（肾、心和脑的线粒体）乙酰乙酰CoA硫解酶（心、肾、脑及骨骼肌线粒体）TACNAD+NADH+H+琥珀酰CoA琥珀酸CoASH252乙酰CoA

乙酰乙酰CoA乙酰CoA乙酰乙酸HMGCoAD(-)-β-羟丁酸丙酮

乙酰乙酰CoA琥珀酰CoA琥珀酸酮体的生成和利用的总示意图2乙酰CoA2乙酰CoA乙酰乙酰CoA乙酰CoA乙酰乙26

3.酮体生成的生理意义(1)酮体是肝脏输出能源的一种形式。并且酮体分子小，水溶性好，可通过血脑屏障，是肌肉尤其是脑组织的重要能源。(2)长期饥饿时，酮体利用的增加可减少糖的利用，有利于维持血糖水平恒定，节省蛋白质的消耗。3.酮体生成的生理意义(1)酮体是肝脏输出能源的一种形式。2710.3三酰甘油的合成代谢10.3.1甘油α-磷酸生物合成肝、肾等组织含有甘油激酶，可利用游离甘油（脂肪分解产生的甘油）。甘油激酶（肝、肾）ATPADP还可利用糖酵解产生的二羟丙酮磷酸还原生成二羟丙酮磷酸3-磷酸甘油3-磷酸甘油脱氢酶NAD+NADH+H+10.3三酰甘油的合成代谢10.3.1甘油α-磷酸生物28组织：肝（主要）、脂肪、肾、脑等组织。亚细胞：细胞液：主要合成16碳的软脂酸（棕榈酸）肝线粒体、内质网：碳链延长。合成部位10.3.2脂肪酸的生物合成(1)脂肪酸合成的原料及转运组织：肝（主要）、脂肪、肾、脑等组织。合成部位10.3.229NADPH的来源:戊糖磷酸途径（主要来源）乙酰CoA、ATP、HCO3-

(CO2)、NADPH、Mn2+合成原料乙酰CoA的主要来源:乙酰CoA全部在线粒体内产生，需通过三羧酸转运系统进入细胞液中。乙酰CoA

脂肪酸β氧化

G分解代谢（主要）胞液中异柠檬酸脱氢酶及苹果酸酶催化的反应NADPH的来源:戊糖磷酸途径（主要来源）乙酰CoA、ATP30线粒体膜胞液线粒体基质丙酮酸

丙酮酸

苹果酸草酰乙酸

柠檬酸柠檬酸乙酰CoA

NADPH+H+

NADP+

苹果酸酶CoA乙酰CoAATPADP+PPi柠檬酸裂解酶CoA草酰乙酸

柠檬酸合酶苹果酸CO2CO2三羧酸转运系统脂肪酸合成线胞液线粒体基质丙酮酸丙酮酸苹果酸草酰乙酸柠檬酸31

丙二酰CoA

+ADP+PiATP+CO2

+乙酰CoA(2)乙酰CoA羧化产生丙二酰CoA乙酰CoA羧化酶生物素，Mg2+乙酰CoA羧化酶

(acetylCoAcarboxylase)是脂酸合成的限速酶，存在于胞液中，其辅基是生物素，在反应中起转移羧基的作用。其活性受别构调节和磷酸化、去磷酸化修饰调节。丙二酰CoA+ADP+PiATP+CO2+乙32（3）软脂酸合成从乙酰CoA及丙二酰CoA合成长链脂肪酸，是一个重复加成过程，每次延长2个碳原子。各种生物合成脂酸的过程基本相似。生物体脂肪酸合成由脂肪酸合酶复合体催化，脂肪酸合成是锚定在一个酰基载体蛋白（ACP）上进行的。（3）软脂酸合成从乙酰CoA及丙二酰CoA合成长链脂肪酸，是33磷酸泛酰巯基乙胺可与酰基形成硫酯键，是脂酰基的载体。´酰基载体蛋白(ACP)的辅基：磷酸泛酰巯基乙胺磷酸泛酰巯基乙胺´酰基载体蛋白(ACP)的辅基：磷酸泛酰巯基34脂肪酸合酶是由7种酶蛋白聚合在一起构成多酶体系，包括1分子ACP和6个催化脂肪酸合成的酶。大肠杆菌和植物中7种酶都定位在同一条多肽链上，属多功能酶，且两条多功能的多肽链（亚基）首尾相连组成有活性的二聚体。高等动物中每条链三个结构域：底物进入缩合单位还原单位软脂酰释放单位脂肪酸合酶是由7种酶蛋白聚合在一起构成多酶体系，包括1分子A35底物进入乙酰CoACE-S-乙酰基(缩合酶)丙二酰CoAACP-S-丙二酰基软脂酸的合成过程乙酰基（第一个）丙二酰基软脂酸合成酶（ACP）磷酸泛酰巯基乙胺-SHβ-酮脂酰-ACP合酶的半胱氨酸-SH底物进入乙酰CoACE-S-乙酰基(缩合酶)36软脂酸的合成过程乙酰CoA乙酰-ACP乙酰CoA-ACP转酰基酶H-SCoA①丙二酰CoA-ACP转酰基酶丙二酰CoA丙二酰基-ACP2bH-SCoA3CO2+H-S-E乙酰乙酰-ACP2aH-S-EH-SACPβ-酮脂酰-ACP合酶（缩合酶）乙酰β-酮脂酰-ACP合酶软脂酸的合成过程乙酰CoA乙酰-ACP乙酰Co37缩合CO2还原NADP+H+NADP+脱水H2O再还原NADPH+H+NADP+β-酮脂酰-ACP还原酶β-羟脂酰-ACP脱水酶烯脂酰-ACP还原酶④⑤⑥乙酰β-酮脂酰-ACP合酶+丙二酰基-ACPD-β-羟丁酰-ACPACP⊿2-反烯丁酰-ACPACP丁酰-ACPACP乙酰乙酰-ACPACP磷酸泛酰巯基乙胺-SH缩合CO2还原NADP+H+NADP+脱38丁酰基转移至β-酮脂酰-ACP合酶（CE上）,生成丁酰-β-酮脂酰-ACP合酶。ACPSC=OCH2CH2CH3CEHSSO=CCH2CH2CH3CEACPHS转位⑥转酰基酶转位丁酰基转移至β-酮脂酰-ACP合酶（CE上）,生成丁酰-β39每循环一次加上一个丙二酰基，增加两个碳原子。一般经过7轮循环反应后，软酯酰-ACP经催化释放出软酯酸。CESO=C

CH3

ACPSC=O

CH2—COO-

CESO=C

CH2CH2CH2CH2

CH3

ACPSC=O

CH2—COO-

CESO=C

CH2

CH2

CH2

CH2CH2

CH2

CH3ACPSC=O

CH2—COO-

O-O=C

CH2CH2CH2

CH2CH2

CH2

CH3CH2CH2CH2

CH2CH2

CH2CH2

CH2CEACPHSHS+4H++4e-CO2CESO=C

CH2CH2CH3

ACPSC=O

CH2—COO-

4H++4e-CO24H++4e-CO2⑦软酯酰硫酯酶软酯酸每循环一次加上一个丙二酰基，增加两个碳原子。CSO=CCH40软脂酸合成的总反应式：CH3COSCoA

+7HOOCH2COSCoA

+

14NADPH+H+CH3(CH2)14COOH

+7CO2

+

6H2O

+8HSCoA

+

14NADP+软脂酸合成的总反应式：CH3COSCoA41软脂酸的合成总图软脂酸的合成总图42（4）脂肪酸碳链的延长脂肪酸合成酶催化合成的脂肪酸是软脂酸。更长碳链的脂肪酸则是对软脂酸的加工，使其碳链延长。碳链延长在肝细胞的内质网或线粒体中进行。（4）脂肪酸碳链的延长脂肪酸合成酶催化合成的脂肪酸是软脂酸。43以乙酰CoA为二碳单位供体，由NADPH+H+供氢，过程与β-氧化的逆反应基本相似，需α-β烯酰还原酶，一轮反应增加2个碳原子，可延长至24碳或26碳，以硬脂酸最多。①脂肪酸碳链在线粒体中的延长以乙酰CoA为二碳单位供体，由NADPH+H+供氢，过程与44以丙二酰CoA为二碳单位供体，由NADPH+H+供氢经缩合、加氢、脱水、再加氢等一轮反应增加2个碳原子，合成过程类似软脂酸合成，但脂酰基连在CoASH上进行反应，而不是以ACP为载体。一般可延长至24碳，以18碳硬脂酸为最多。②脂肪酸碳链在内质网中的延长以丙二酰CoA为二碳单位供体，由NADPH+H+供氢经缩45软油酸（16:1,△9）油酸（18:1,△9）亚油酸（18:2,△9、12）α-亚麻酸（18:3,△9、12、15）花生四烯酸（20:4,△5、8、11、14）单不饱和脂肪酸可自身合成多不饱和脂肪酸从食物摄取人体含有的不饱和脂肪酸主要有：（5）不饱和脂肪酸的合成软油酸（16:1,△9）油酸（18:1,△9）亚油酸（146动物：有Δ9去饱和酶，镶嵌在内质网膜上，脱氢过程有线粒体外电子传递系统参与。动物组织很容易在脂肪酸的Δ9引入双键，但不能在Δ9双键与末端甲基间再引入双键。软脂酰CoA+NADPH+H++O2

软脂烯酰CoA+NADP++2H2O硬脂酰CoA+NADPH+H++O2

油酰CoA+NADP++2H2O动物：有Δ9去饱和酶，镶嵌在内质网膜上，脱氢过程有线粒体外电4710.3.3三酰甘油的合成3-磷酸甘油和脂酰辅酶A作用二羟丙酮磷酸和脂酰辅酶A作用合成过程10.3.3三酰甘油的合成3-磷酸甘油和脂酰辅酶A作用二48途径13-甘油磷酸酰基转移酶

CoAR1COCoA1-酰基甘油-3-磷酸酰基转移酶

CoAR2COCoA磷脂酸磷酸酶Pi二酰甘油酰基转移酶

CoAR3COCoA（溶血磷脂酸）途径1CoAR1COCoACoAR2COCo49途径2途径1途径2途径150合成部位合成原料及辅因子全身各组织内质网，肝、肾、肠等组织最活跃。脂酸、甘油、磷酸盐、胆碱、丝氨酸、肌醇、ATP、CTP10.4磷脂的代谢合成部位合成原料及辅因子全身各组织内质网，肝、肾、肠等组织最51n糖代谢脂类代谢课件52n糖代谢脂类代谢课件533.合成基本过程（1）甘油二酯合成途径3.合成基本过程（1）甘油二酯合成途径54（2）CDP-甘油二酯合成途径（2）CDP-甘油二酯合成途径55磷脂酰胆碱由磷脂酰乙醇胺从S-腺苷甲硫氨酸获得甲基生成。磷脂酰丝氨酸由磷脂酰乙醇胺羧化或其乙醇胺与丝氨酸交换生成。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S-腺苷甲硫氨酸获得甲基生成。甘56脂肪肝肝中脂肪不能顺利被运出，引起脂肪在肝脏中堆积，成为脂肪肝。主要原因脂肪来源太多肝功能不好，脂蛋白合成能力下降磷脂、胆碱、甲硫氨酸、必需脂肪酸等原料缺乏。脂肪肝肝中脂肪不能顺利被运出，引起脂肪在肝脏中堆积57一、胆固醇的生物合成组织定位：除成年动物脑组织及成熟红细胞外，几乎全身各组织均可合成，以肝、小肠为主。细胞定位：胞液、光面内质网1.合成部位一、胆固醇的生物合成组织定位：除成年动物脑组织及成熟红细胞外581分子胆固醇18乙酰CoA+36ATP+16(NADPH+H+)葡萄糖有氧氧化磷酸戊糖途径乙酰CoA通过柠檬酸-丙酮酸循环出线粒体2.合成原料3.合成基本过程1分子胆固醇18乙酰CoA+36ATP+16(NAD59合成胆固醇的限速酶甲羟戊酸的合成合成胆固醇甲羟戊酸的合成60鲨烯的合成胆固醇的合成鲨烯的合成胆固醇的合成61限速酶---HMG-CoA还原酶

酶的活性具有昼夜节律性(午夜最高，中午最低）可被磷酸化而失活，脱磷酸可恢复活性受胆固醇的反馈抑制作用胰岛素、甲状腺素能诱导肝HMG-COA还原酶的合成HMG-CoA还原酶抑制剂药物：洛伐他汀、普伐他汀等4.胆固醇合成的调节限速酶---HMG-CoA还原酶酶62二、胆固醇体内的代谢转化胆固醇母核——环戊烷多氢菲在体内不能被降解，侧链可被氧化、还原或降解，实现胆固醇的转化。（一）胆固醇可转变为胆汁酸胆固醇在肝细胞中转化成胆汁酸(bileacid)，随胆汁经胆管排入十二指肠，是体内代谢的主要去路。二、胆固醇体内的代谢转化63（二）胆固醇可转化为类固醇激素

器官合成的类固醇激素肾上腺皮质球状带醛固酮皮质束状带皮质醇皮质网状带雄激素睾丸间质细胞睾丸酮卵巢卵泡内膜细胞雌二醇、孕酮黄体（三）胆固醇可转化为维生素D3的前体7-脱氢胆固醇（二）胆固醇可转化为类固醇激素器官合成的类固醇激素皮质球6425十二月2022n糖代谢脂类代谢18十二月2022n糖代谢脂类代谢65（2）糖异生前体糖异生的原料转变成糖代谢的中间产物生糖氨基酸

α-酮戊二酸

-NH2乳酸

丙酮酸

2H甘油

α-磷酸甘油磷酸二羟丙酮

脂肪水解②糖代谢中间代谢产物（柠檬酸、苹果酸、琥珀酰CoA），除乙酰CoA（动物体内脂肪酸氧化分解产生），均可进入糖异生途径，异生为葡萄糖或糖原。（2）糖异生前体糖异生的原料转变成糖代谢的中间产物生糖氨基66（2）糖异生和糖酵解的调控6-磷酸葡萄糖葡萄糖葡糖-6-磷酸酶

己糖激酶

高浓度的6-磷酸葡萄糖糖异生和糖酵解代谢的协调控制，在满足机体对能量的需求和维持血糖恒定方面具有重要意义！糖异生糖酵解抑制活化抑制促进（2）糖异生和糖酵解的调控6-磷酸葡萄糖葡萄糖67②果糖1,6-二磷酸酶是糖异生的关键酶，果糖磷酸激酶是糖酵解的关键调控酶。ADPATP1,6-二磷酸果糖6-磷酸果糖果糖1,6-二磷酸酶果糖磷酸激酶

糖异生糖酵解激活Pi抑制ATP、柠檬酸ATP、NADH、丙氨酸激活2,6-二磷酸果糖是调节两酶活性的强效应物当葡萄糖含量丰富时：激素调节2,6-二磷酸果糖抑制减弱加速②果糖1,6-二磷酸酶是糖异生的关键酶，果糖磷酸激酶是糖酵68③丙酮酸羧化酶是糖异生的另一调节酶。ADPATP丙酮酸PEP丙酮酸羧化酶

丙酮酸激酶

糖异生糖酵解ADP+PiCO2+ATP草酰乙酸磷酸烯醇式丙酮酸羧激酶GTPGDP+Pi+CO2ATP、乙酰CoA激活ADP抑制抑制ATP、NADH、丙氨酸乙酰CoA三羧酸循环丙氨酸③丙酮酸羧化酶是糖异生的另一调节酶。ADPATP69本章小节淀粉和糖原在被生物体代谢之前，首先降解成单糖。糖酵解的反应过程、能量计算、生理意义、糖酵解的调控：果糖磷酸激酶（最关键的限速酶），己糖激酶，丙酮酸激酶。糖的有氧分解：第一阶段：葡萄糖分解为丙酮酸;第二阶段：丙酮酸的氧化脱羧（生成乙酰CoA）；第三阶段：三羧酸循环和氧化磷酸化。三羧酸循环的反应过程、限速酶、能量计算、生理意义、三羧酸循环的代谢调节：柠檬酸合酶、异柠檬酸脱氢酶、α-酮戊二酸脱氢酶系。乙醛酸循环、葡糖醛酸代谢途径（了解）。戊糖磷酸途径也是生物体普遍存在的代谢途径，反应特点、生理意义。糖原合成和淀粉合成过程。蔗糖合成（了解）。糖异生途径的反应过程、调控。本章小节淀粉和糖原在被生物体代谢之前，首先降解成单糖。70思考题1、写出糖酵解和糖有氧分解途径的反应过程（不需写出结构式，要标出每步反应的反应物、产物、酶、辅酶、反应类型）。并根据反应过程计算两种代谢途径生成的能量？2、写出糖异生途径的反应过程（要求与题1一样）。思考题1、写出糖酵解和糖有氧分解途径的反应过程（不需写出结构71第十章脂质代谢MetabolismofLipids第十章MetabolismofLipids7210.1脂质的酶促水解生物体内的脂质代谢之前，都要首先被水解。条件①乳化剂（胆汁酸盐、甘油一酯、甘油二酯等）的乳化作用；②酶的催化作用部位主要在小肠上段10.1脂质的酶促水解生物体内的脂质代谢之前，都要首先被73乳化消化酶三酰甘油（脂肪）二酰甘油+脂肪酸（FFA）磷脂溶血磷脂+FFA磷脂酶A2

胆固醇酯胆固醇酯酶微团胆固醇+FFA+H2O+H2O单酰甘油+FFA+H2O甘油+FFA食物中的脂类脂类的消化脂肪酶催化脂肪酶广泛存在于动物、植物、微生物中，能催化三酰甘油逐步水解。很强的表面活性剂，能使细胞膜溶解。可被磷脂酶L水解乳化消化酶三酰甘油二酰甘油磷脂溶血磷脂+FFA磷7410.2三酰甘油的分解代谢三酰甘油FFA甘油激酶甘油磷酸脱氢酶10.2.1甘油的氧化ATPADPNAD+NADH+H+糖酵解丙酮酸三羧酸循环CO2+H2O糖糖异生甘油3-磷酸甘油磷酸二羟丙酮10.2三酰甘油的分解代谢三酰甘油FFA甘油激酶甘油磷酸75FFA活化，-氧化乙酰CoA合成新的FFA氧化供能TAC循环10.2.2脂肪酸的β-氧化作用脂肪酸在酶和辅因子的作用下β-碳原子被氧化，生成比原来少两个碳原子的脂酰CoA和1分子乙酰CoA。若反复β-氧化，最终可能全部转变为乙酰CoA。FFA活化，-氧化乙酰CoA合成新的FFA氧化供能TAC循76饱和脂肪酸氧化分3阶段进行组织：除脑组织外,大多数组织均可进行，其中肝、肌肉最活跃。亚细胞：细胞液、线粒体部位饱和脂肪酸氧化分3阶段进行组织：除脑组织外,大多数组织均77(1)脂肪酸活化为脂酰CoA*脂酰CoA合成酶(acyl-CoAsynthetase)存在于内质网及线粒体外膜上。脂酰CoA合成酶AMP+PPiCoA-SHATP脂肪酸脂酰CoAATPPPi脂酰腺苷酸CoA-SHAMP2Pi(1)脂肪酸活化为脂酰CoA*脂酰CoA合成酶(acy78目录(2)脂肪酸的转运

胞液线粒体脂酰CoA转运方向:转运载体:肉碱10C以下的脂酰CoA可以渗透通过线粒体内膜，长链的则不能载体蛋白肉碱脂酰转移酶II线粒体基质肉碱脂酰CoA肉碱脂酰转移酶I脂酰肉碱肉碱脂酰肉碱膜间隙脂酰CoA脂酰CoA+肉碱CoASH+脂酰肉碱目录(2)脂肪酸的转运胞液线粒体79(3)脂肪酸多次β-氧化转变为乙酰CoA脱氢加水再脱氢硫解β羟脂酰CoA脱氢酶NAD+NADH+H+水合酶H2O脂酰CoA脱氢酶FADFADH2硫解酶CoA-SH

脂酰CoARCH2CH2C~SCoA

O=⊿2-反烯脂酰CoARCH=CHC~SCoAβαRCH=CHC~SCoAβαO=L(+)-β羟脂酰CoARCHOHCH2C~SCoA

βαO=β酮脂酰CoARCOCH2C~SCoAβαO=目录脂酰CoA+乙酰CoARC~SCoA+

CH3CO~SCoA

O=少2个C(3)脂肪酸多次β-氧化转变为乙酰CoA脱氢加水80一次-氧化的产物两次脱氢FADH2NADH(1.5ATP)(2.5ATP)少两个C原子的脂酰辅酶A一分子乙酰辅酶A(-氧化最终产物)----进入下一轮-氧化----进入三羧酸循环(10ATP)例如：软脂酸C15H31COOH（C16）CH3-(CH2)14-COOH+23O2

16CO2+16H2O+9790.56kJ/mol7次β氧化：(2.5+1.5)X7=28ATP8个乙酰CoA：10X8=80ATP106ATP活化：消耗2个~-2ATP脂肪酸氧化后能量储存率：10630.5149790.56100%=33.1%一次-氧化两次脱氢FADH2NADH(1.5ATP)(2.81(3)不饱和脂肪酸的氧化不饱和脂肪酸β氧化⊿3顺-烯脂酰CoA⊿2反-烯脂酰CoA⊿3顺-⊿2反烯脂酰CoA异构酶几乎所有生物体的不饱和脂肪酸都只含有顺式双键，且多在第9位，因此不饱和脂肪酸氧化前三轮仍按β-氧化进行。单不饱和脂肪酸：β氧化乙酰CoA(3)不饱和脂肪酸的氧化不饱和脂肪酸β氧化⊿3顺-烯脂82亚油酰CoA（⊿9顺，⊿12顺）3次β氧化十二碳二烯脂酰CoA（⊿3顺，⊿6顺）⊿3顺,⊿2反-二烯脂酰CoA异构酶1次β氧化十二碳二烯脂酰CoA（⊿2反，⊿6顺）多不饱和脂肪酸氧化：亚油酰CoA3次β氧化十二碳二烯脂酰CoA⊿3顺,⊿2反8345⊿2反,⊿4顺-二烯脂酰CoA还原酶

NADPH+H+NADP+烯脂酰CoA（⊿3反）⊿3反,⊿2反-烯脂酰CoA异构酶烯脂酰CoA（⊿2反）β氧化乙酰CoA十二碳二烯脂酰CoA（⊿2反，⊿4顺）45⊿2反,⊿4顺-二烯脂酰NADPH+H+NADP+烯脂8410.2.3脂肪酸氧化的其他途径(1)奇数碳链脂肪酸的氧化D-甲基丙二酰CoAL-甲基丙二酰CoA甲基丙二酰CoA差向异构酶甲基丙二酰CoA变位酶5-脱氧腺苷钴胺素

琥珀酰CoATAC奇数碳脂肪酸丙酰CoA

乙酰CoA丙酰CoA羧化酶生物素ATPCO2ADPβ氧化（最后一步）丙酰CoA还可经其他途径转变成乳酸和乙酰CoA进行氧化。10.2.3脂肪酸氧化的其他途径(1)奇数碳链脂肪酸的85(2)α-氧化和ω-氧化α-氧化ω-氧化：脂肪酸的末端甲基（ω-端）可经氧化作用后转变为ω-羟脂酸，然后再氧化成α,ω-二羧酸进行β氧化(2)α-氧化和ω-氧化α-氧化ω-氧化：8610.2.4酮体的生成及利用酮体的概念-----酮体是脂肪酸在肝内氧化不完全而形成的一类中间产物（包括乙酰乙酸、β-羟丁酸、丙酮）的统称。血浆水平：0.03-0.5mmol/L代谢定位：生成：肝细胞线粒体利用：肝外组织（心、肾、脑、骨骼肌等）线粒体10.2.4酮体的生成及利用酮体的概念-----酮体是脂87CO2CoASHCoASHNAD+NADH+H+HMGCoA

合酶乙酰乙酰CoA硫解酶HMGCoA裂解酶1.酮体在肝细胞中生成β-羟丁酸脱氢酶脂肪酸β氧化H2O乙酰乙酸+CoA生成的酮体迅速透出肝细胞循血液输送至全身。CO2CoASHCoASHNAD+NADH+H+88NAD+NADH+H+琥珀酰CoA琥珀酸CoASH+ATPPPi+AMPCoASH2.酮体在肝外组织利用(酮体氧化)琥珀酰CoA转硫酶（心、肾、脑及骨骼肌的线粒体）乙酰乙酰CoA硫激酶（肾、心和脑的线粒体）乙酰乙酰CoA硫解酶（心、肾、脑及骨骼肌线粒体）TACNAD+NADH+H+琥珀酰CoA琥珀酸CoASH892乙酰CoA

乙酰乙酰CoA乙酰CoA乙酰乙酸HMGCoAD(-)-β-羟丁酸丙酮

乙酰乙酰CoA琥珀酰CoA琥珀酸酮体的生成和利用的总示意图2乙酰CoA2乙酰CoA乙酰乙酰CoA乙酰CoA乙酰乙90

3.酮体生成的生理意义(1)酮体是肝脏输出能源的一种形式。并且酮体分子小，水溶性好，可通过血脑屏障，是肌肉尤其是脑组织的重要能源。(2)长期饥饿时，酮体利用的增加可减少糖的利用，有利于维持血糖水平恒定，节省蛋白质的消耗。3.酮体生成的生理意义(1)酮体是肝脏输出能源的一种形式。9110.3三酰甘油的合成代谢10.3.1甘油α-磷酸生物合成肝、肾等组织含有甘油激酶，可利用游离甘油（脂肪分解产生的甘油）。甘油激酶（肝、肾）ATPADP还可利用糖酵解产生的二羟丙酮磷酸还原生成二羟丙酮磷酸3-磷酸甘油3-磷酸甘油脱氢酶NAD+NADH+H+10.3三酰甘油的合成代谢10.3.1甘油α-磷酸生物92组织：肝（主要）、脂肪、肾、脑等组织。亚细胞：细胞液：主要合成16碳的软脂酸（棕榈酸）肝线粒体、内质网：碳链延长。合成部位10.3.2脂肪酸的生物合成(1)脂肪酸合成的原料及转运组织：肝（主要）、脂肪、肾、脑等组织。合成部位10.3.293NADPH的来源:戊糖磷酸途径（主要来源）乙酰CoA、ATP、HCO3-

(CO2)、NADPH、Mn2+合成原料乙酰CoA的主要来源:乙酰CoA全部在线粒体内产生，需通过三羧酸转运系统进入细胞液中。乙酰CoA

脂肪酸β氧化

G分解代谢（主要）胞液中异柠檬酸脱氢酶及苹果酸酶催化的反应NADPH的来源:戊糖磷酸途径（主要来源）乙酰CoA、ATP94线粒体膜胞液线粒体基质丙酮酸

丙酮酸

苹果酸草酰乙酸

柠檬酸柠檬酸乙酰CoA

NADPH+H+

NADP+

苹果酸酶CoA乙酰CoAATPADP+PPi柠檬酸裂解酶CoA草酰乙酸

柠檬酸合酶苹果酸CO2CO2三羧酸转运系统脂肪酸合成线胞液线粒体基质丙酮酸丙酮酸苹果酸草酰乙酸柠檬酸95

丙二酰CoA

+ADP+PiATP+CO2

+乙酰CoA(2)乙酰CoA羧化产生丙二酰CoA乙酰CoA羧化酶生物素，Mg2+乙酰CoA羧化酶

(acetylCoAcarboxylase)是脂酸合成的限速酶，存在于胞液中，其辅基是生物素，在反应中起转移羧基的作用。其活性受别构调节和磷酸化、去磷酸化修饰调节。丙二酰CoA+ADP+PiATP+CO2+乙96（3）软脂酸合成从乙酰CoA及丙二酰CoA合成长链脂肪酸，是一个重复加成过程，每次延长2个碳原子。各种生物合成脂酸的过程基本相似。生物体脂肪酸合成由脂肪酸合酶复合体催化，脂肪酸合成是锚定在一个酰基载体蛋白（ACP）上进行的。（3）软脂酸合成从乙酰CoA及丙二酰CoA合成长链脂肪酸，是97磷酸泛酰巯基乙胺可与酰基形成硫酯键，是脂酰基的载体。´酰基载体蛋白(ACP)的辅基：磷酸泛酰巯基乙胺磷酸泛酰巯基乙胺´酰基载体蛋白(ACP)的辅基：磷酸泛酰巯基98脂肪酸合酶是由7种酶蛋白聚合在一起构成多酶体系，包括1分子ACP和6个催化脂肪酸合成的酶。大肠杆菌和植物中7种酶都定位在同一条多肽链上，属多功能酶，且两条多功能的多肽链（亚基）首尾相连组成有活性的二聚体。高等动物中每条链三个结构域：底物进入缩合单位还原单位软脂酰释放单位脂肪酸合酶是由7种酶蛋白聚合在一起构成多酶体系，包括1分子A99底物进入乙酰CoACE-S-乙酰基(缩合酶)丙二酰CoAACP-S-丙二酰基软脂酸的合成过程乙酰基（第一个）丙二酰基软脂酸合成酶（ACP）磷酸泛酰巯基乙胺-SHβ-酮脂酰-ACP合酶的半胱氨酸-SH底物进入乙酰CoACE-S-乙酰基(缩合酶)100软脂酸的合成过程乙酰CoA乙酰-ACP乙酰CoA-ACP转酰基酶H-SCoA①丙二酰CoA-ACP转酰基酶丙二酰CoA丙二酰基-ACP2bH-SCoA3CO2+H-S-E乙酰乙酰-ACP2aH-S-EH-SACPβ-酮脂酰-ACP合酶（缩合酶）乙酰β-酮脂酰-ACP合酶软脂酸的合成过程乙酰CoA乙酰-ACP乙酰Co101缩合CO2还原NADP+H+NADP+脱水H2O再还原NADPH+H+NADP+β-酮脂酰-ACP还原酶β-羟脂酰-ACP脱水酶烯脂酰-ACP还原酶④⑤⑥乙酰β-酮脂酰-ACP合酶+丙二酰基-ACPD-β-羟丁酰-ACPACP⊿2-反烯丁酰-ACPACP丁酰-ACPACP乙酰乙酰-ACPACP磷酸泛酰巯基乙胺-SH缩合CO2还原NADP+H+NADP+脱102丁酰基转移至β-酮脂酰-ACP合酶（CE上）,生成丁酰-β-酮脂酰-ACP合酶。ACPSC=OCH2CH2CH3CEHSSO=CCH2CH2CH3CEACPHS转位⑥转酰基酶转位丁酰基转移至β-酮脂酰-ACP合酶（CE上）,生成丁酰-β103每循环一次加上一个丙二酰基，增加两个碳原子。一般经过7轮循环反应后，软酯酰-ACP经催化释放出软酯酸。CESO=C

CH3

ACPSC=O

CH2—COO-

CESO=C

CH2CH2CH2CH2

CH3

ACPSC=O

CH2—COO-

CESO=C

CH2

CH2

CH2

CH2CH2

CH2

CH3ACPSC=O

CH2—COO-

O-O=C

CH2CH2CH2

CH2CH2

CH2

CH3CH2CH2CH2

CH2CH2

CH2CH2

CH2CEACPHSHS+4H++4e-CO2CESO=C

CH2CH2CH3

ACPSC=O

CH2—COO-

4H++4e-CO24H++4e-CO2⑦软酯酰硫酯酶软酯酸每循环一次加上一个丙二酰基，增加两个碳原子。CSO=CCH104软脂酸合成的总反应式：CH3COSCoA

+7HOOCH2COSCoA

+

14NADPH+H+CH3(CH2)14COOH

+7CO2

+

6H2O

+8HSCoA

+

14NADP+软脂酸合成的总反应式：CH3COSCoA105软脂酸的合成总图软脂酸的合成总图106（4）脂肪酸碳链的延长脂肪酸合成酶催化合成的脂肪酸是软脂酸。更长碳链的脂肪酸则是对软脂酸的加工，使其碳链延长。碳链延长在肝细胞的内质网或线粒体中进行。（4）脂肪酸碳链的延长脂肪酸合成酶催化合成的脂肪酸是软脂酸。107以乙酰CoA为二碳单位供体，由NADPH+H+供氢，过程与β-氧化的逆反应基本相似，需α-β烯酰还原酶，一轮反应增加2个碳原子，可延长至24碳或26碳，以硬脂酸最多。①脂肪酸碳链在线粒体中的延长以乙酰CoA为二碳单位供体，由NADPH+H+供氢，过程与108以丙二酰CoA为二碳单位供体，由NADPH+H+供氢经