脂肪酸的生物合成及磷脂和胆固醇代谢(血脂)课件

第六章脂代谢Chapter6LIPIDMETABOLISM---脂肪酸的生物合成及磷脂和胆固醇代谢

1医学知识第六章脂代谢Chapter6LIPIDMETABO主要内容第六章脂代谢第一节脂类的消化吸收和转运第二节脂肪的分解代谢第三节脂肪酸和甘油三酯的生物合成第四节磷脂代谢第五节鞘脂类代谢第六节胆固醇代谢第七节脂类代谢的调节第八节脂肪代谢紊乱

2医学知识主要内容第六章脂代谢第一节脂类的消化吸收和转运

一脂肪酸的生物合成二脂肪(三酰甘油)的生物合成

第三节脂肪酸和甘油三酯的生物合成

3医学知识一脂肪酸的生物合成第三节脂肪酸和甘油三酯的生物合成乙酰CoA棕榈酸（从头合成途径，胞浆）2C单位饱和脂酸:已合成的FA（C12～C16FA）碳链的延长（线粒体、内质网等）2C单位一脂肪酸的生物合成合成部位:

肝、肾、脑、肺、乳腺及脂肪等多种组织

肝脏是人体合成脂酸的主要部位。

从头合成：细胞溶胶。碳链的延长：线粒体和内质网

4医学知识乙酰CoA棕榈酸（从头合成途径，胞浆）2C单位饱和脂酸:已合合成原料:

▲

碳源:乙酰CoA。▲ATP,HCO3-(CO2),NADPH及Mn2+等。柠檬酸-丙酮酸循环(三羧酸转运体系)线粒体基质→细胞溶胶

NADPH:戊糖磷酸途径柠檬酸─丙酮酸循环光反应一脂肪酸的生物合成

5医学知识合成原料:▲碳源:乙酰CoA。▲ATP,HCO3-

6医学知识6医学知识1脂肪酸合成的碳源——乙酰CoA的转运丙二酸单酰CoA(malonylCoA)的形成(乙酰CoA和碳酸氢盐)脂肪酸合酶由脂肪酸合酶催化的各步反应——软脂酸的合成软脂酸合成与分解的区别脂肪酸碳链的延长及去饱和一脂肪酸的生物合成

7医学知识1脂肪酸合成的碳源——乙酰CoA的转运一脂肪酸的胞浆中饱和脂酸的生物合成---丙二酸单酰CoA途径一脂肪酸的生物合成

棕榈酸中碳原子的来源：

CH3CH2(CH2CH2)6CH2COOH

乙酰CoA

丙二酸单酰CoA

起始物（引物）

8医学知识胞浆中饱和脂酸的生物合成---丙二酸单酰CoA途径一脂肪三羧酸转运体系(柠檬酸-丙酮酸循环)

丙酮酸羧化酶

1脂肪酸合成的碳源——乙酰CoA的转运三羧酸转运体系(tricarboxylatetransportsystem)柠檬酸-丙酮酸循环，柠檬酸是乙酰基的载体9医学知识三羧酸转运体系丙酮酸1脂肪酸合成的碳三羧酸转运体系：

每经柠檬酸-丙酮酸循环一次，可使1分子乙酰CoA由线粒体进入胞液，同时消耗2分子ATP，消耗1分子NADH,产生1分子NADPH。10医学知识三羧酸转运体系：每经柠檬酸-丙酮酸循环一次，可使12丙二酸单酰CoA(malonylCoA)的形成

(乙酰CoA和碳酸氢盐)●乙酰CoA是引物，丙二酸单酰CoA(丙二酰CoA)是合成用的底物。●奇数碳脂肪酸合成的引物：丙二酸单酰CoA

CO2+H2OHCO3-+H+11医学知识2丙二酸单酰CoA(malonylCoA)的形成

(乙酰乙酰CoA羧化酶

(acetyl-CoAcarboxylase)：

以生物素为辅基，是脂肪酸合成的限速酶。

大肠杆菌(E.coli):乙酰CoA羧化酶多酶复合物，含有三个蛋白：

生物素羧基载体蛋白(biotincarboxyl-carrierprotein,

BCCP)：结合生物素辅基

生物素羧化酶(biotincarboxylase,BC)：催化生物素羧化

羧基转移酶(carboxyltransferase,CT)：催化生物素上的活性羧基转移，合成丙二酸单酰CoA哺乳类和鱼类的三种酶活性都在一条肽链上。

12医学知识乙酰CoA羧化酶(acetyl-CoAcarboxyl13医学知识13医学知识

乙酰CoA羧化酶是别构酶：底物结合位：结合HCO3-,结合在生物素上，结合乙酰CoA效应物结合位：结合柠檬酸(+)无活性乙酰CoA羧化酶活性酶（平行单体形式）（纤维状聚合体长丝）

乙酰CoA羧化酶是共价调节酶：磷酸化后失活

植物和细菌乙酰CoA羧化酶不受柠檬酸和磷酸化调节乙酰CoA羧化酶活性的调节别构调节共价调节长链脂酰CoA软脂酰CoA（-）14医学知识乙酰CoA羧化酶是别构酶：底物结合位：结合HCO3-,15医学知识15医学知识3脂肪酸合酶软脂酸（palmiticacid）是脂肪酸从头合成的终产物，是其它脂肪酸合成的前体。E.coli和植物中，脂肪酸合酶为多酶复合体.包括：6个酶

酰基载体蛋白(acylcarrierprotein,ACP)ACP辅基：4-磷酸泛酰巯基乙胺；摆臂

结合并转运脂酰基

16医学知识3脂肪酸合酶软脂酸（palmiticacid）是脂肪酸脂酰基载体蛋白(ACP)的辅基结构辅基：4-磷酸泛酰巯基乙胺CoA分子中也有4-磷酸泛酰巯基乙胺AHS4-磷酸泛酰巯基乙胺

HS-O-CH2-Ser-ACP17医学知识脂酰基载体蛋白(ACP)的辅基结构辅基：4-磷酸泛酰巯基乙胺羟羟

18医学知识羟羟18医学知识3脂肪酸合酶动物体内:脂肪酸合酶是单一肽链，由一个基因编码,同时具有ACP和7种酶活力。第七种酶为：软脂酰-ACP硫酯酶，催化软脂酰-ACP脱去ACP成为软脂酸。酶以二聚体形式存在，反平行配置。P261

19医学知识3脂肪酸合酶动物体内:19医学知识

软脂酰-ACP硫酯酶20医学知识软脂酰-ACP硫酯酶20医学知识脂肪酸合酶系结构模式①②③④⑤⑥中央巯基SH外围巯基SH⑥①②③④⑤ACP①乙酰CoA:ACP转酰酶,AT②丙二酸单酰CoA:ACP转酰酶,MT③β-酮（脂）酰-ACP合酶,KS④β-酮（脂）酰-ACP还原酶,KR

⑤β-羟（脂）酰-ACP脱水酶,HD⑥烯（脂）酰-ACP还原酶,ER

21医学知识脂肪酸合酶系结构模式①②③④⑤⑥中央巯基SH外围巯基SH⑥①脂酸的合成：

启动、装载（丙二酸单酰基的转移）、缩合、还原、脱水、还原

4由脂肪酸合酶催化的各步反应

——软脂酸的合成（E.coli）

22医学知识脂酸的合成：启动、装载（丙二酸单酰基的转移）、4由脂肪酸软脂酸的合成步骤（E.coli）：（1）启动（priming）——乙酰CoA与ACP作用：E1：乙酰CoA:ACP转酰酶（AT）乙酰CoA+ACP-SH

乙酰-S-ACP+CoASH乙酰-S-ACP+E2-SHACP-SH+乙酰-S-E2（2）装载（loading）——丙二酸单酰基转移反应：E2：丙二酸单酰CoA:ACP转酰酶（MT）丙二酸单酰CoA+ACP-SHE2丙二酸单酰-S-ACP+CoASH

23医学知识软脂酸的合成步骤（E.coli）：（1）启动（prim脂肪酸合酶（1）启动（priming）（2）装载（loading）

乙酰CoA:ACP转酰酶24医学知识脂肪酸合酶（1）启动（priming）（2）装载（loadi脂肪酸合酶脂肪酸合酶脂肪酸合酶脂肪酸合酶（3）缩合（4）还原

D-羟-酮酰-ACP合酶（KS）

-酮酰-ACP还原酶（KR）25医学知识脂肪酸合酶脂肪酸合酶脂肪酸合酶脂肪酸合酶（3）缩合（4）还原（3）缩合反应（condensation）：E3：-酮酰-ACP合酶（KS）

OE2–S–C-CH3+-OOC-CH2–C–S-ACPO

CO2

E2-SHCH3–C-CH2–C–S-ACP

OO（4）第一次还原（reduction）：E4：-酮酰-ACP还原酶（KR）CH3–C-CH2–C–S-ACPE4CH3–CH-CH2–C–S-ACP

OONADPH+H+NADP+

OH

O

乙酰乙酰ACP

D--羟丁酰-S-ACP

26医学知识（3）缩合反应（condensation）：E3：-酮（5）脱水反应（dehydration）：E5：羟酰-ACP脱水酶（HD）OHOH2OHOCH3–CH-CH2–C–S-ACPE5CH3–C=C–C–S-ACP

H

巴豆酰-S-ACP（6）第二次还原反应：E6：烯酰-ACP还原酶（ER）HONADPH+H+NADP+O

CH3–C=C–C–S-ACPE6CH3–CH2-CH2–C–S-ACP

H

丁酰-S-ACP

27医学知识（5）脱水反应（dehydration）：脂肪酸合酶脂肪酸合酶脂肪酸合酶脂肪酸合酶（5）脱水（6）还原

D-羟酰-ACP脱水酶（HD）烯酰-ACP还原酶（ER）28医学知识脂肪酸合酶脂肪酸合酶脂肪酸合酶脂肪酸合酶（5）脱水（6）还原1启动2装载3缩合4还原5脱水6还原

每延长2碳单位消耗1个ATP和2个NADPH29医学知识1启动2装载3缩合4还原5脱水6还原每延长软脂酰-ACP硫酯酶（7）软脂酸合成的延伸和释放

30医学知识软脂酰-ACP硫酯酶（7）软脂酸合成的延伸和释放30医软脂酸合成的延伸和释放：延伸：ACP手臂将丁酰基转移到-酮酰ACP合酶的-SH上，并重复（2）-（6）的反应过程。直至合成16个C原子为止。释放：

CH3(CH2)14CO-S-ACP

硫酯酶（动物）

CH3（CH2）14COOH+ACP-SH

硫解酶

CH3(CH2)14COSCoA+ACP-SH

+H2O+CoA经7轮cycle合成了棕榈酰-S-ACP

31医学知识软脂酸合成的延伸和释放：延伸：ACP手臂将丁酰基转移到-

软脂酸合成的总反应式：32医学知识软脂酸合成的总反应式：32医学知识丙二酸单酰CoA

33医学知识丙二酸单酰CoA33医学知识5软脂酸合成与分解的区别I区别脂肪酸合成脂肪酸氧化1.亚细胞定位（合成场所）细胞溶胶线粒体为主2.主要组织定位肝脏为主肌肉、肝脏3.转运机制、转运载体和被转运物三羧酸转运机制柠檬酸（线粒体到胞浆）乙酰基肉碱载体系统肉毒碱（胞浆到线粒体）脂酰基4.FA合成/分解过程酰基载体ACPCoA-SH5.二碳供体/产物丙二酸单酰CoA；酰基供体乙酰CoA；产物6.对HCO3-和柠檬酸的需求要求不要求7.酶系多酶复合体/单一多肽链的二聚体4种单独的酶8.电子供(受)体/氧化还原辅因子NADPH+H+FAD,NAD+

34医学知识5软脂酸合成与分解的区别I区别脂肪酸合成脂肪酸氧化1

软脂酸合成和分解的区别II区别FA合成FA分解9.起始点甲基→羧基羧基→甲基10.3-羟脂酰基中间体构型D型L型11.近似逆方向的四步反应缩合,还原,脱水,还原氧化,水合,氧化,硫解12.激活剂抑制剂柠檬酸软脂酰CoA（抑制乙酰CoA羧化酶）丙二酰CoA（抑制肉毒碱酰基转移酶I）13反应最活跃时期高糖膳食后饥饿14.刺激激素胰岛素/胰高血糖素高比值胰岛素／胰高血糖素低比值15.反应产物软脂酸乙酰辅酶A16.能量变化（软脂酸）消耗7个ATP和14个NADPH产生106个ATP

35医学知识软脂酸合成和分解的区别II区别FA合成FA分解9.

36医学知识36医学知识I脂肪酸碳链的延长：（1）线粒体：

乙酰CoA是二碳片段的供体，供氢体为NADPH，沿着脂肪酸-氧化作用的逆反应延长。以硬脂酸为最多，可延长至24或26碳FA.（2）光滑型内质网：延长饱和或不饱和长链脂肪酸以CoA代替ACP为脂酰基载体，沿着脂肪酸合成方式延长；丙二酸单酰CoA是二碳片段的供体，供氢体为NADPH。除脑组织外一般合成C18（硬脂酸）,脑可延长至24碳FA.6脂肪酸碳链的延长及去饱和动物FA碳链的延长：脂酰基载体是CoA

供氢体是NADPH37医学知识I脂肪酸碳链的延长：6脂肪酸碳链的延长及去饱和动物F脂肪酸碳链延长的不同方式细胞内进行部位动物植物线粒体内质网叶绿体、前质体内质网二碳单位供体脂酰基载体电子供体乙酰CoA丙二酸单酰CoA

丙二酸单酰ACPCoACoAACPNAD(P)HNADPHNADPH不明确动物FA碳链的延长：脂酰基载体是CoA

供氢体是NADPH38医学知识脂肪酸碳链延长的不同方式细胞内进行部位动物II脂肪酸的去饱和：氧化脱氢途径；光滑型内质网（1）单烯脂酸(monoenoicacid)的合成：人体内有

4,

5,

8,

9去饱和酶，属混合功能氧化酶；该酶不能在C10与末端甲基之间形成双键

软脂酸脂酰CoA去饱和酶系

棕榈油酸(16,

9)硬脂酸油酸（18,

9)

39医学知识II脂肪酸的去饱和：氧化脱氢途径；光滑型内质

去饱和酶系：在哺乳动物肝脏和脂肪组织中。光滑型内质网NADPH40医学知识去饱和酶系：在哺乳动物肝脏和脂肪组织中。光滑型内质网N（2）多烯脂酸的形成：植物(不直接作用于游离脂肪酸)至今在动物体内尚未发现有

9以上的去饱和酶

亚油酸（18,

9,12)(linoleicacid)

-亚麻酸（18,

9,12,15)(linolenicacid)

花生四烯酸（20,

5,8,11,13)是含量最丰富的多烯脂酸

必需脂肪酸（半必需）

41医学知识（2）多烯脂酸的形成：植物(不直接作用于游离脂肪酸)必DHA

42医学知识DHA42医学知识二脂肪(三酰甘油)的生物合成肝脏、脂肪组织最活跃,小肠粘膜，内质网(SER)1甘油三酯合成的前体：脂酰CoA：来自脂肪酸的活化甘油-3-P：来自磷酸二羟丙酮

(脂肪组织)或甘油磷酸化(肝脏）2三脂酰甘油的生物合成途径：脂酰CoA酰基转移酶酰基转移酶

甘油-3-P溶血磷脂酸磷脂酸

磷酸酶甘油二酯酰基转移酶甘油三酯H2O

Pi

43医学知识二脂肪(三酰甘油)的生物合成肝脏、脂肪组织最活跃,小

三脂酰甘油二脂酰甘油溶血磷脂酸44医学知识三脂酰甘油二脂酰甘油溶血磷脂酸44医学知识甘油磷脂经磷脂酶水解生成甘油、脂肪酸和各种氨基醇（胆碱、乙醇胺和Ser等）

第四节甘油磷脂代谢一甘油磷脂（phosphoglycerides)的分解代谢

45医学知识甘油磷脂经磷脂酶水解生成甘油、脂肪酸和各种氨基醇（胆碱、乙醇磷脂酶A1磷脂酶A2磷脂酶C广泛分布于动物细胞细胞器、微粒体内，产物为溶血磷脂2。存在于细胞膜及线粒体膜。大量存在在蛇、蜂、蝎毒中。产物为溶血磷脂1。也以酶原形式存在于动物胰脏中,急性胰腺炎时，磷脂酶A2原被激活。存在于动物脑和微生物中，也水解鞘磷脂为神经酰胺+磷酸胆碱。磷脂酶DA1CDCH2—O——C—R1=OR2—C——O—CH=OCH2—O——p——O—X=OOHA2B2B1B磷脂酶B1水解溶血磷脂1磷脂酶B2水解溶血磷脂2主要存在于高等植物，动物脑组织亦有需要Ca2+

46医学知识磷脂酶A1磷脂酶A2磷脂酶C广泛分布于动物细胞细胞器、磷脂酶催化磷脂水解的作用：（1）促使细胞膜不断更新（2）清除自身氧化形成的毒性磷脂（3）细胞膜中溶血磷脂的高集区，细胞膜松弛，使生物大分子可以跨膜甘油磷脂的代谢

47医学知识磷脂酶催化磷脂水解的作用：甘油磷脂的代谢47医学知识甘油磷脂的生物合成载体：CDP（一）磷脂酰乙醇胺（脑磷脂）的合成（二）磷脂酰胆碱（卵磷脂）的合成（三）磷脂酰Ser的合成（四）磷脂酰肌醇（肌醇磷脂）的合成（五）二磷脂酰甘油（心磷脂）的合成二甘油磷脂（phosphoglycerides)的生物合成

48医学知识二甘油磷脂（phosphoglycerides)的生物合

49医学知识49医学知识甘油磷脂的合成1.合成部位2.合成原料**甘油、脂肪酸、磷酸盐、胆碱、乙醇胺丝氨酸、食物糖代谢食物**CTP、ATP、丝氨酸、肌醇等全身各组织，肝、肾、肠最活跃。细胞溶胶,内质网细胞溶胶面和高尔基体膜（加工）上

50医学知识甘油磷脂的合成1.合成部位2.合成原料**甘油、脂肪CDP:

3.合成过程51医学知识CDP:3.合成过程51医学知识策略1CDP-二脂酰甘油策略2CDP-头基

52医学知识策略1策略252医学知识磷脂酰甘油

53医学知识磷脂酰甘油53医学知识磷脂酰甘油-3-磷酸

54医学知识磷脂酰甘油-3-磷酸54医学知识

磷脂酰肌醇激酶55医学知识磷脂酰肌醇激酶55医学知识NH3+腺苷

-OOC-CH

–(CH2)2-S+

CH3

56医学知识NH3+乙醇胺激酶胆碱激酶CTP：磷酸乙醇胺胞苷转移酶CTP：磷酸胆碱胞苷转移酶磷酸乙醇胺转移酶磷酸胆碱转移酶磷脂酰乙醇胺甲基转移酶关键酶,内质网膜上

S-腺苷甲硫氨酸途径二：从头合成57医学知识乙醇胺激酶胆碱激酶CTP：磷酸乙醇胺胞苷转移酶CTP：磷酸胆

●

CTP：磷酸胆碱胞苷转移酶（CT）：

存在在细胞溶胶和内质网中，与内质网膜结合时被激活。决定磷脂酰胆碱生物合成速度。●

CT的活性调节因素：

①[磷脂酰胆碱]↓（促进与内质网膜结合）②PK与磷酸酶（去Pi，与内质网膜结合）③FA

④二脂酰甘油●

卵磷脂是人体中含量最多的磷脂，在蛋黄、大豆中含量丰富58医学知识●CTP：磷酸胆碱胞苷转移酶（CT）：58医学知识

59医学知识59医学知识鞘脂类是生物膜的第二大膜脂，在神经和脑组织中含量很高，在细胞保护和维持神经纤维绝缘，以及免疫、血型决定、细胞识别等方面有重要功能。鞘脂类（sphingolipids）：鞘糖脂（sphingomyelin）鞘磷脂（glycosphingolipids）第五节鞘脂类(sphingolipids)代谢

60医学知识鞘脂类是生物膜的第二大膜脂，在神经和脑组织中含量很高，在细胞神经酰胺H鞘磷脂葡萄糖脑苷脂神经节苷脂GM2

神经酰胺-C1H2–OH+磷酸胆碱鞘磷脂+糖类物质鞘糖脂61医学知识神经酰胺H鞘磷脂葡萄糖脑苷脂神经节苷脂GM2神经酰胺酶糖苷酶

溶酶体一、鞘脂的分解代谢：磷脂酶C62医学知识神经酰胺酶糖苷酶溶酶体一、鞘脂的分解代谢：磷脂酶C62●鞘糖脂的降解：在脑、肝、脾脏、肾等细胞的溶酶体中。在磷脂酶C和各种糖苷酶的专一性催化下，通过顺序除去糖基和断裂磷酯键而降解。●鞘糖脂代谢异常：

Fabry症：缺少-半乳糖苷酶A，导致肾中积聚Gal-Gal-Glc-ceramide,肾衰竭泰萨氏（Tay-Sachs）幼年黑朦白痴症:缺少-N-乙酰氨基己糖苷酶神经节苷脂GM2积聚

63医学知识●鞘糖脂的降解：63医学知识二、鞘氨醇、神经酰胺及鞘脂的合成:(1)合成部位:全身各组织（尤其脑）。Cer的合成：内质网鞘脂的合成:高尔基体(2)合成原料:软脂酰CoA、丝氨酸、NADPH+H+、FAD。

64医学知识二、鞘氨醇、神经酰胺及鞘脂的合成:(1)合成部位:全身各组织(3)合成过程软脂酰CoA3-酮鞘氨醇合酶磷酸胆碱转移酶高尔基体膜的空腔侧

3-酮鞘氨醇还原酶含4-烯鞘氨醇糖基转移酶:多位于高尔基体空腔侧65医学知识(3)合成过程软脂酰CoA3-酮鞘氨醇合酶磷酸胆碱转移酶三鞘脂的功能：1.鞘磷脂：保护神经纤维、绝缘生物膜脂血浆脂蛋白成分2.鞘糖脂：生物膜脂

神经节苷脂是蛋白激素受体和细菌毒素蛋白受体：(GM1是霍乱毒素的受体)鞘糖脂是细胞识别的决定单元(例如血型)

鞘糖脂与人类ABO血型66医学知识三鞘脂的功能：1.鞘磷脂：保护神经纤维、绝缘鞘糖脂与第六节胆固醇(cholesterol)的代谢甾醇：含有一个环戊烷多氢菲的甾核。胆固醇是自然界中含量最丰富的甾醇化合物。含27个碳原子3-OH5，6位双键

胆固醇的功能：67医学知识第六节胆固醇(cholesterol)的代谢甾醇：含有一一胆固醇的生物合成主要来源：食物（外源性）及生物合成（内源性）合成的碳源：全部来自乙酰CoA合成主要场所：肝脏。全身各组织（脑和红细胞除外）胆固醇合成酶系存在于细胞溶胶和光面内质网部分合成历程：乙酸（乙酰CoA）

MVA(甲羟戊酸,C6)IPP(异戊烯酰焦磷酸,C5)鲨烯(C30)

羊毛固醇(C30)

胆固醇(C27)合成一分子胆固醇需要18个乙酰CoA、36个ATP和16个NADPH+H+。

68医学知识一胆固醇的生物合成主要来源：食物（外源性）及生物合成（内④羊毛固醇合成

⑤胆固醇合成异戊烯酰焦磷酸合成羊毛固醇(30C)④

⑤(MVA)(IPP)5

⑤胆固醇的生物合成概要69医学知识④羊毛固醇合成⑤胆固醇合成异戊烯酰焦磷酸合成羊毛固醇④⑤

MVAIPP70医学知识MVAIPP70医学知识限速酶合酶1甲羟戊酸的合成甲羟戊酸（MVA）:是关键中间体。由三个乙酰CoA缩合而成，需要两个分子的NADPH

HMG-CoA还原酶：-羟--甲基戊二酰CoA还原酶，是胆固醇合成的限速酶和调控酶。洛伐他汀(Lovastatin,LOV)

:HMG-CoA还原酶竞争性抑制剂从MVA合成开始进入胆固醇合成途径

(mevalonicacid)-CoA71医学知识限速酶合酶1甲羟戊酸的合成甲羟戊酸（MVA）:是关键中间体2

异戊烯焦磷酸酯（IPP）合成：

甲羟戊酸经过ATP两次磷酸化并脱羧形成，活泼前体3

鲨烯(squalene)的合成：

6分子IPP(C5)2分子法尼焦磷酸(角)鲨烯(C30)鲨烯:多聚异戊二烯衍生物，是合成胆固醇的直接前体。CH3C-CH2-CH2-PPi-CH2之前在细胞溶胶之后在光面内质网膜(结合法尼酰转移酶)

异戊烯焦磷酸酯72医学知识2异戊烯焦磷酸酯（IPP）合成：甲羟戊酸经过ATP两4

羊毛固醇（lanosterol，

C30）的形成：在内质网的微粒体中，鲨烯经历两步环化（分别由鲨烯单加氧酶，鲨烯环化酶催化），反应需要O2和NADPH，形成羊毛固醇。5

胆固醇的形成：羊毛固醇20步NADPH（NADH）O2

胆固醇(C27)

合成的胆固醇通过血液送入其它组织。脱甲基、还原等73医学知识4羊毛固醇（lanosterol，C30）的形成：

HMG-CoA合酶课外阅读74医学知识HMG-CoA合酶课外阅读74医学知识

课外阅读鲨烯合酶75医学知识课外阅读鲨烯合酶75医学知识胆固醇在体内不能被彻底分解为CO2和H2O，其代谢去路是转变为胆汁酸、类固醇激素、维生素D3及参与血浆脂蛋白的形成。

合成胆固醇酯参与血浆脂蛋白的形成膜76医学知识胆固醇在体内不能被彻底分解为CO2和H2O，其代谢去二

胆固醇在生物体内的转化:1.在肾上腺或性腺转化为类固醇激素参与代谢：

77医学知识二胆固醇在生物体内的转化:1.在肾上腺或性腺转化为2.在肝脏中合成胆汁酸（bileacid）:主要去路人体最重要的两种胆汁酸：胆酸和鹅脱氧胆酸。

（）78医学知识2.在肝脏中合成胆汁酸（bileacid）:主要去路3.在皮肤表面转化为维生素D3:无活性活性

79医学知识3.在皮肤表面转化为维生素D3:无活性活性79医4.合成胆固醇酯和参与血浆脂蛋白的形成：●胆固醇的3-位羟基可以与脂肪酸形成胆固醇酯。●组织中胆固醇酯的形成：脂酰-CoA:胆固醇脂酰转移酶(acyl-CoA:cholesterolacyltransferase,ACAT)●血浆中胆固醇酯的形成：卵磷脂：胆固醇脂酰转移酶（LCAT）

胆固醇+ACAT胆固醇酯组织中脂酰-CoA胆固醇+LCAT胆固醇酯血浆中卵磷脂+溶血磷脂80医学知识4.合成胆固醇酯和参与血浆脂蛋白的形成：●胆固醇的3胆固醇酯是血浆脂蛋白中，LDL和HDL的内核。LDL由VLDL转变而来，是转运肝脏合成的内源性胆固醇的主要形式。细胞吸收血液中的LDL：受体介导的内吞作用

81医学知识胆固醇酯是血浆脂蛋白中，LDL和HDL的内核。81医学脂解激素抗脂解激素激素敏感脂肪酶第七节

脂类代谢的调节一

激素对脂肪代谢的调节：

82医学知识脂解激素抗脂解激素激素敏感脂肪酶第七节脂类代谢的调节一

有活性脂解激素抗脂解激素激素对脂肪酸代谢的调控：动物的FA代谢受激素的调控，主要调节物是胰岛素，肾上腺素和胰高血糖素的作用与胰岛素相反。 83医学知识有活性脂解激素抗脂解激素激素对脂肪酸代谢的调控：83医

激素对脂肪酸代谢的调控课外阅读84医学知识激素对脂肪酸代谢的调控课外阅读84医学知识二

对脂肪酸代谢的调节1对脂肪酸分解代谢的调节：◆

FA分解的速度，很大程度上取决于脂肪分解的速度◆

长链FA的跨膜运送，控制FA的走向（合成或降解）脂酰-CoA进入线粒体的过程为脂酸β-氧化的限速步骤，肉碱脂酰转移酶I是-氧化的限速酶。丙二酸单酰CoA(-)。◆高能荷时NADH抑制3-羟酰CoA脱氢酶。◆乙酰CoA抑制硫解酶，使脂肪酸分解受抑制。(心肌)

85医学知识二对脂肪酸代谢的调节1对脂肪酸分解代谢的调节：2对脂肪酸合成代谢的调节：

（1）短期控制：通过小分子效应物及共价修饰调节酶活力。调控的关键酶：乙酰CoA羧化酶

柠檬酸(+)，主要的调节分子：高能荷状态下，乙酰CoA和ATP丰富，抑制异柠檬酸脱氢酶，使柠檬酸浓度升高。产物软脂酰CoA（-），拮抗柠檬酸的激活作用：并且抑制乙酰CoA的转运；抑制6-P-Glc脱氢酶和柠檬酸合酶，使NADPH和柠檬酸的浓度降低。乙酰CoA羧化酶还可通过共价修饰调控脂肪酸的合成：磷酸化后失去活性（2）长期(适应性)控制：改变控制脂肪酸合成的酶的合成速度

别构调节共价修饰调节86医学知识2对脂肪酸合成代谢的调节：（1）短期控制：通过小分子效脂肪酸合成的调节乙酰-CoA丙二酸单酰-CoA软脂酸-CoA丙酮酸柠檬酸胰高血糖素、肾上腺素（引发磷酸化/失活）柠檬酸裂解酶丙酮酸脱氢酶复合体胰岛素(引发去磷酸化/活化)乙酰-CoA羧化酶

87医学知识脂肪酸合成的调节乙酰-CoA丙二酸单酰-CoA软脂酸-CoA1.3-羟-3-甲基戊二酰CoA还原酶（HMG–CoA还原酶）是胆固醇合成的限速酶：糖蛋白，存在于肝、肠内质网，活性受调节：外源性胆固醇摄入高时，胆固醇反馈抑制HMG-CoA还原酶活性，抑制肝脏自身胆固醇的合成（mRNA量↓），E的降解速度增快。胰高血糖素等启动的磷酸化机制，可抑制HMG–CoA还原酶活性

胰岛素及甲状腺素能诱导HMG–CoA还原酶的合成；

2.肝脏以外的细胞，胆固醇来源于血浆中的LDL。LDL的受体参与胆固醇代谢的调控，它抑制了胆固醇的合成。LDL是转运肝脏合成内源性胆固醇的主要形式。

LDL受体介导的胞吞作用溶酶体消化游离胆固醇

三

胆固醇代谢的调节

88医学知识1.3-羟-3-甲基戊二酰CoA还原酶（HMG–C

4.构成细胞膜蛋白酶和脂肪酶ACAT:脂酰-CoA:胆固醇酰基转移酶89医学知识4.构成细胞膜蛋白酶和脂肪酶ACAT:脂酰-Co

3.饱食与饥饿★高糖、高饱和脂肪膳食时，能诱导肝HMG-CoA还原酶合成★糖及脂肪代谢产生的乙酰CoA、ATP、NADPH+H+等增多★过多的蛋白质，因丙氨酸及丝氨酸等代谢提供了原料乙酰CoA★饥饿、禁食则相反胆固醇合成增加三

胆固醇代谢的调节

90医学知识3.饱食与饥饿★高糖、高饱和脂肪膳食时，能诱导肝HM

4.激素的影响胰高血糖素胰岛素胆固醇合成胆固醇合成

三

胆固醇代谢的调节91医学知识4.激素的影响胰高血糖素胰岛素胆固醇合成胆固醇合成第八节脂类代谢的紊乱一酮体和酮血症、酮尿症：酮血症(ketonemia)：正常血液中﹤1mg/100mL酮尿症(ketouria)：正常尿中测不出酮体酸中毒(aciodsis)：酸性酮体被钠、钾中和排出，酸、碱平衡失调，导致酸中毒。脱尿、脱水，昏迷、死亡二胆固醇代谢与高胆固醇血症、动脉粥样硬化：高胆固醇血症：胆固醇进食过量、甲亢、肾病综合症、糖尿病、胆道阻塞等，可出现高胆固醇血症。

92医学知识第八节脂类代谢的紊乱一酮体和酮血症、酮尿症：9家族高胆固醇血症的病因：

载脂蛋白基因突变：胆固醇运输异常，HDL过低

LDL受体基因缺损：细胞利用胆固醇受阻

受体介导途径缺陷：把受体传送到高尔基体缺陷LDL与受体结合缺陷被膜凹陷处胆固醇受体不能聚集wolman’s症：受体介导途径缺陷，溶酶体中酸性脂肪酶完全缺乏，甘油三酯和胆固醇酯积累

93医学知识家族高胆固醇血症的病因：93医学知识三脂肪肝：肝脏脂蛋白不能及时将脂肪运出，造成脂肪在肝中积累。脂蛋白合成障碍；抗脂肪肝因子

94医学知识三脂肪肝：肝脏脂蛋白不能及时将脂肪运出，造成脂肪在肝中

95医学知识95医学知识脂肪代谢和糖代谢的关系延胡索酸琥珀酸苹果酸草酰乙酸3-磷酸甘油三羧酸循环乙醛酸循环甘油乙酰CoA三酰甘油脂肪酸氧化糖原（或淀粉）1，6-二磷酸果糖磷酸二羟丙酮PEP丙酮酸合成植物和微生物

96医学知识脂肪代谢和糖代谢的关系延胡索酸琥珀酸苹果酸草酰乙酸3-磷酸甘复习题二1.P298,1,3,4,5.2.从以下几方面比较饱脂肪酸的β-氧化与生物合成的异同：反应的亚细胞定位，酰基载体，C2单位，氧化还原反应的受氢体和供氢体，中间产物的构型，合成或降解的方向，酶系统情况。3.脂肪组织中己糖激酶缺失为什麽导致脂肪合成障碍？4.名词解释:柠檬酸转运系统（citratetransportsystem）:

将乙酰CoA从线粒体转运到细胞质的穿梭循环途径。在转运乙酰CoA的同时，细胞质中的NADH氧化成NAD＋、NADP＋还原为NADPH。每循环一次消耗2分子ATP。

脂代谢II97医学知识复习题二1.P298,1,3,4,5.脂代谢II975.用于合成脂肪酸的乙酰单位是在线粒体中经丙酮酸氧化脱羧生成乙酰CoA后经柠檬酸穿梭途径转运到细胞质的。

（a）写出将一个乙酰基由线粒体转运到细胞质中的总的方程式。

（b）每转运一个乙酰基消耗多少ATP？

6.酰基载体蛋白（ACP,acylcarrierprotein）：

通过硫酯键结合脂肪酸合成的中间代谢物的蛋白质（原核生物）或蛋白质的结构域（真核生物）。

复习题

98医学知识5.用于合成脂肪酸的乙酰单位是在线粒体中经丙酮酸氧化脱羧生5.答：（a）乙酰CoA（线粒体）＋ATP＋CoA（细胞质）＝乙酰CoA（细胞质）＋ADP＋Pi＋CoA（线粒体）（b）一个ATP。复习题

99医学知识5.答：（a）乙酰CoA（线粒体）＋ATP＋CoA（细胞质第六章脂代谢Chapter6LIPIDMETABOLISM---脂肪酸的生物合成及磷脂和胆固醇代谢

100医学知识第六章脂代谢Chapter6LIPIDMETABO主要内容第六章脂代谢第一节脂类的消化吸收和转运第二节脂肪的分解代谢第三节脂肪酸和甘油三酯的生物合成第四节磷脂代谢第五节鞘脂类代谢第六节胆固醇代谢第七节脂类代谢的调节第八节脂肪代谢紊乱

101医学知识主要内容第六章脂代谢第一节脂类的消化吸收和转运

一脂肪酸的生物合成二脂肪(三酰甘油)的生物合成

第三节脂肪酸和甘油三酯的生物合成

102医学知识一脂肪酸的生物合成第三节脂肪酸和甘油三酯的生物合成乙酰CoA棕榈酸（从头合成途径，胞浆）2C单位饱和脂酸:已合成的FA（C12～C16FA）碳链的延长（线粒体、内质网等）2C单位一脂肪酸的生物合成合成部位:

肝、肾、脑、肺、乳腺及脂肪等多种组织

肝脏是人体合成脂酸的主要部位。

从头合成：细胞溶胶。碳链的延长：线粒体和内质网

103医学知识乙酰CoA棕榈酸（从头合成途径，胞浆）2C单位饱和脂酸:已合合成原料:

▲

碳源:乙酰CoA。▲ATP,HCO3-(CO2),NADPH及Mn2+等。柠檬酸-丙酮酸循环(三羧酸转运体系)线粒体基质→细胞溶胶

NADPH:戊糖磷酸途径柠檬酸─丙酮酸循环光反应一脂肪酸的生物合成

104医学知识合成原料:▲碳源:乙酰CoA。▲ATP,HCO3-

105医学知识6医学知识1脂肪酸合成的碳源——乙酰CoA的转运丙二酸单酰CoA(malonylCoA)的形成(乙酰CoA和碳酸氢盐)脂肪酸合酶由脂肪酸合酶催化的各步反应——软脂酸的合成软脂酸合成与分解的区别脂肪酸碳链的延长及去饱和一脂肪酸的生物合成

106医学知识1脂肪酸合成的碳源——乙酰CoA的转运一脂肪酸的胞浆中饱和脂酸的生物合成---丙二酸单酰CoA途径一脂肪酸的生物合成

棕榈酸中碳原子的来源：

CH3CH2(CH2CH2)6CH2COOH

乙酰CoA

丙二酸单酰CoA

起始物（引物）

107医学知识胞浆中饱和脂酸的生物合成---丙二酸单酰CoA途径一脂肪三羧酸转运体系(柠檬酸-丙酮酸循环)

丙酮酸羧化酶

1脂肪酸合成的碳源——乙酰CoA的转运三羧酸转运体系(tricarboxylatetransportsystem)柠檬酸-丙酮酸循环，柠檬酸是乙酰基的载体108医学知识三羧酸转运体系丙酮酸1脂肪酸合成的碳三羧酸转运体系：

每经柠檬酸-丙酮酸循环一次，可使1分子乙酰CoA由线粒体进入胞液，同时消耗2分子ATP，消耗1分子NADH,产生1分子NADPH。109医学知识三羧酸转运体系：每经柠檬酸-丙酮酸循环一次，可使12丙二酸单酰CoA(malonylCoA)的形成

(乙酰CoA和碳酸氢盐)●乙酰CoA是引物，丙二酸单酰CoA(丙二酰CoA)是合成用的底物。●奇数碳脂肪酸合成的引物：丙二酸单酰CoA

CO2+H2OHCO3-+H+110医学知识2丙二酸单酰CoA(malonylCoA)的形成

(乙酰乙酰CoA羧化酶

(acetyl-CoAcarboxylase)：

以生物素为辅基，是脂肪酸合成的限速酶。

大肠杆菌(E.coli):乙酰CoA羧化酶多酶复合物，含有三个蛋白：

生物素羧基载体蛋白(biotincarboxyl-carrierprotein,

BCCP)：结合生物素辅基

生物素羧化酶(biotincarboxylase,BC)：催化生物素羧化

羧基转移酶(carboxyltransferase,CT)：催化生物素上的活性羧基转移，合成丙二酸单酰CoA哺乳类和鱼类的三种酶活性都在一条肽链上。

111医学知识乙酰CoA羧化酶(acetyl-CoAcarboxyl112医学知识13医学知识

乙酰CoA羧化酶是别构酶：底物结合位：结合HCO3-,结合在生物素上，结合乙酰CoA效应物结合位：结合柠檬酸(+)无活性乙酰CoA羧化酶活性酶（平行单体形式）（纤维状聚合体长丝）

乙酰CoA羧化酶是共价调节酶：磷酸化后失活

植物和细菌乙酰CoA羧化酶不受柠檬酸和磷酸化调节乙酰CoA羧化酶活性的调节别构调节共价调节长链脂酰CoA软脂酰CoA（-）113医学知识乙酰CoA羧化酶是别构酶：底物结合位：结合HCO3-,114医学知识15医学知识3脂肪酸合酶软脂酸（palmiticacid）是脂肪酸从头合成的终产物，是其它脂肪酸合成的前体。E.coli和植物中，脂肪酸合酶为多酶复合体.包括：6个酶

酰基载体蛋白(acylcarrierprotein,ACP)ACP辅基：4-磷酸泛酰巯基乙胺；摆臂

结合并转运脂酰基

115医学知识3脂肪酸合酶软脂酸（palmiticacid）是脂肪酸脂酰基载体蛋白(ACP)的辅基结构辅基：4-磷酸泛酰巯基乙胺CoA分子中也有4-磷酸泛酰巯基乙胺AHS4-磷酸泛酰巯基乙胺

HS-O-CH2-Ser-ACP116医学知识脂酰基载体蛋白(ACP)的辅基结构辅基：4-磷酸泛酰巯基乙胺羟羟

117医学知识羟羟18医学知识3脂肪酸合酶动物体内:脂肪酸合酶是单一肽链，由一个基因编码,同时具有ACP和7种酶活力。第七种酶为：软脂酰-ACP硫酯酶，催化软脂酰-ACP脱去ACP成为软脂酸。酶以二聚体形式存在，反平行配置。P261

118医学知识3脂肪酸合酶动物体内:19医学知识

软脂酰-ACP硫酯酶119医学知识软脂酰-ACP硫酯酶20医学知识脂肪酸合酶系结构模式①②③④⑤⑥中央巯基SH外围巯基SH⑥①②③④⑤ACP①乙酰CoA:ACP转酰酶,AT②丙二酸单酰CoA:ACP转酰酶,MT③β-酮（脂）酰-ACP合酶,KS④β-酮（脂）酰-ACP还原酶,KR

⑤β-羟（脂）酰-ACP脱水酶,HD⑥烯（脂）酰-ACP还原酶,ER

120医学知识脂肪酸合酶系结构模式①②③④⑤⑥中央巯基SH外围巯基SH⑥①脂酸的合成：

启动、装载（丙二酸单酰基的转移）、缩合、还原、脱水、还原

4由脂肪酸合酶催化的各步反应

——软脂酸的合成（E.coli）

121医学知识脂酸的合成：启动、装载（丙二酸单酰基的转移）、4由脂肪酸软脂酸的合成步骤（E.coli）：（1）启动（priming）——乙酰CoA与ACP作用：E1：乙酰CoA:ACP转酰酶（AT）乙酰CoA+ACP-SH

乙酰-S-ACP+CoASH乙酰-S-ACP+E2-SHACP-SH+乙酰-S-E2（2）装载（loading）——丙二酸单酰基转移反应：E2：丙二酸单酰CoA:ACP转酰酶（MT）丙二酸单酰CoA+ACP-SHE2丙二酸单酰-S-ACP+CoASH

122医学知识软脂酸的合成步骤（E.coli）：（1）启动（prim脂肪酸合酶（1）启动（priming）（2）装载（loading）

乙酰CoA:ACP转酰酶123医学知识脂肪酸合酶（1）启动（priming）（2）装载（loadi脂肪酸合酶脂肪酸合酶脂肪酸合酶脂肪酸合酶（3）缩合（4）还原

D-羟-酮酰-ACP合酶（KS）

-酮酰-ACP还原酶（KR）124医学知识脂肪酸合酶脂肪酸合酶脂肪酸合酶脂肪酸合酶（3）缩合（4）还原（3）缩合反应（condensation）：E3：-酮酰-ACP合酶（KS）

OE2–S–C-CH3+-OOC-CH2–C–S-ACPO

CO2

E2-SHCH3–C-CH2–C–S-ACP

OO（4）第一次还原（reduction）：E4：-酮酰-ACP还原酶（KR）CH3–C-CH2–C–S-ACPE4CH3–CH-CH2–C–S-ACP

OONADPH+H+NADP+

OH

O

乙酰乙酰ACP

D--羟丁酰-S-ACP

125医学知识（3）缩合反应（condensation）：E3：-酮（5）脱水反应（dehydration）：E5：羟酰-ACP脱水酶（HD）OHOH2OHOCH3–CH-CH2–C–S-ACPE5CH3–C=C–C–S-ACP

H

巴豆酰-S-ACP（6）第二次还原反应：E6：烯酰-ACP还原酶（ER）HONADPH+H+NADP+O

CH3–C=C–C–S-ACPE6CH3–CH2-CH2–C–S-ACP

H

丁酰-S-ACP

126医学知识（5）脱水反应（dehydration）：脂肪酸合酶脂肪酸合酶脂肪酸合酶脂肪酸合酶（5）脱水（6）还原

D-羟酰-ACP脱水酶（HD）烯酰-ACP还原酶（ER）127医学知识脂肪酸合酶脂肪酸合酶脂肪酸合酶脂肪酸合酶（5）脱水（6）还原1启动2装载3缩合4还原5脱水6还原

每延长2碳单位消耗1个ATP和2个NADPH128医学知识1启动2装载3缩合4还原5脱水6还原每延长软脂酰-ACP硫酯酶（7）软脂酸合成的延伸和释放

129医学知识软脂酰-ACP硫酯酶（7）软脂酸合成的延伸和释放30医软脂酸合成的延伸和释放：延伸：ACP手臂将丁酰基转移到-酮酰ACP合酶的-SH上，并重复（2）-（6）的反应过程。直至合成16个C原子为止。释放：

CH3(CH2)14CO-S-ACP

硫酯酶（动物）

CH3（CH2）14COOH+ACP-SH

硫解酶

CH3(CH2)14COSCoA+ACP-SH

+H2O+CoA经7轮cycle合成了棕榈酰-S-ACP

130医学知识软脂酸合成的延伸和释放：延伸：ACP手臂将丁酰基转移到-

软脂酸合成的总反应式：131医学知识软脂酸合成的总反应式：32医学知识丙二酸单酰CoA

132医学知识丙二酸单酰CoA33医学知识5软脂酸合成与分解的区别I区别脂肪酸合成脂肪酸氧化1.亚细胞定位（合成场所）细胞溶胶线粒体为主2.主要组织定位肝脏为主肌肉、肝脏3.转运机制、转运载体和被转运物三羧酸转运机制柠檬酸（线粒体到胞浆）乙酰基肉碱载体系统肉毒碱（胞浆到线粒体）脂酰基4.FA合成/分解过程酰基载体ACPCoA-SH5.二碳供体/产物丙二酸单酰CoA；酰基供体乙酰CoA；产物6.对HCO3-和柠檬酸的需求要求不要求7.酶系多酶复合体/单一多肽链的二聚体4种单独的酶8.电子供(受)体/氧化还原辅因子NADPH+H+FAD,NAD+

133医学知识5软脂酸合成与分解的区别I区别脂肪酸合成脂肪酸氧化1

软脂酸合成和分解的区别II区别FA合成FA分解9.起始点甲基→羧基羧基→甲基10.3-羟脂酰基中间体构型D型L型11.近似逆方向的四步反应缩合,还原,脱水,还原氧化,水合,氧化,硫解12.激活剂抑制剂柠檬酸软脂酰CoA（抑制乙酰CoA羧化酶）丙二酰CoA（抑制肉毒碱酰基转移酶I）13反应最活跃时期高糖膳食后饥饿14.刺激激素胰岛素/胰高血糖素高比值胰岛素／胰高血糖素低比值15.反应产物软脂酸乙酰辅酶A16.能量变化（软脂酸）消耗7个ATP和14个NADPH产生106个ATP

134医学知识软脂酸合成和分解的区别II区别FA合成FA分解9.

135医学知识36医学知识I脂肪酸碳链的延长：（1）线粒体：

乙酰CoA是二碳片段的供体，供氢体为NADPH，沿着脂肪酸-氧化作用的逆反应延长。以硬脂酸为最多，可延长至24或26碳FA.（2）光滑型内质网：延长饱和或不饱和长链脂肪酸以CoA代替ACP为脂酰基载体，沿着脂肪酸合成方式延长；丙二酸单酰CoA是二碳片段的供体，供氢体为NADPH。除脑组织外一般合成C18（硬脂酸）,脑可延长至24碳FA.6脂肪酸碳链的延长及去饱和动物FA碳链的延长：脂酰基载体是CoA

供氢体是NADPH136医学知识I脂肪酸碳链的延长：6脂肪酸碳链的延长及去饱和动物F脂肪酸碳链延长的不同方式细胞内进行部位动物植物线粒体内质网叶绿体、前质体内质网二碳单位供体脂酰基载体电子供体乙酰CoA丙二酸单酰CoA

丙二酸单酰ACPCoACoAACPNAD(P)HNADPHNADPH不明确动物FA碳链的延长：脂酰基载体是CoA

供氢体是NADPH137医学知识脂肪酸碳链延长的不同方式细胞内进行部位动物II脂肪酸的去饱和：氧化脱氢途径；光滑型内质网（1）单烯脂酸(monoenoicacid)的合成：人体内有

4,

5,

8,

9去饱和酶，属混合功能氧化酶；该酶不能在C10与末端甲基之间形成双键

软脂酸脂酰CoA去饱和酶系

棕榈油酸(16,

9)硬脂酸油酸（18,

9)

138医学知识II脂肪酸的去饱和：氧化