生物化学脂类

生物化学脂类第1页，共63页，2023年，2月20日，星期一生物体内的脂类脂类单纯脂类复合脂类非皂化脂类酰基甘油酯蜡磷脂糖脂、硫脂萜类甾醇类含有脂肪酸不含脂肪酸第2页，共63页，2023年，2月20日，星期一单纯脂类

1.概念单纯脂类是由脂肪酸和醇形成的酯2.种类(2)蜡（1）酰基甘油酯第3页，共63页，2023年，2月20日，星期一复合脂类1.概念2.种类复合脂是指除脂肪酸与醇组成的酯外,分子内还含有其它成分的脂类。(1)磷脂(2)糖脂和硫脂第4页，共63页，2023年，2月20日，星期一酰基甘油酯第5页，共63页，2023年，2月20日，星期一磷脂酰胆碱

磷脂酸磷脂酰乙醇胺磷脂酰肌醇磷脂酰丝氨酸磷脂酰甘油第6页，共63页，2023年，2月20日，星期一几种糖脂和硫酯2,3-双酰基-1--D-吡喃-D-甘油6-亚硫酸-6-脱氧--葡萄糖甘油二酯(硫酯)2,3-双酰基-1-(-D-半乳糖基-1，6--D-半乳糖基）-D-甘油第7页，共63页，2023年，2月20日，星期一非皂化脂类1.概念2.种类它不含脂肪酸,不能进行皂化。（1）甾醇类（固醇）（2）萜类化合物第8页，共63页，2023年，2月20日，星期一一、脂类的消化和吸收1、脂类的消化2、脂类的吸收二、脂类的转运和脂蛋白的作用乳麋微粒（CM）极低密度脂蛋白VLDL低密度脂蛋白LDL高密度脂蛋白HDL脂蛋白的种类脂类的消化吸收和运转

第9页，共63页，2023年，2月20日，星期一脂肪的酶促水解第10页，共63页，2023年，2月20日，星期一甘油的转化（实线为甘油的分解，虚线为甘油的合成)）甘油激酶磷酸甘油脱氢酶异构酶磷酸酶第11页，共63页，2023年，2月20日，星期一脂肪的分解代谢

三、脂肪酸的分解代谢β-氧化作用α-氧化作用ω-氧化作用一、脂肪的水解二、甘油的转化不饱和及奇数碳链脂肪酸的氧化五、酮体的代谢CH3-(CH2)n-

CH2-

CH2-COOH第12页，共63页，2023年，2月20日，星期一饱和脂肪酸的β-氧化作用

（3）β-氧化过程中能量的释放及转换效率2、氧化过程1、β-氧化作用的概念及试验证据（1）

脂肪酸的活化和转运（2）β-氧化的生化过程（注意）第13页，共63页，2023年，2月20日，星期一β-氧化作用的概念及试验证据

概念试验证据

1904年F.Knoop根据用苯环标记脂肪酸饲喂狗的实验结果，推导出了β-氧化学说。

脂肪酸在体内氧化时在羧基端的β-碳原子上进行氧化，碳链逐次断裂，每次断下一个二碳单位，既乙酰CoA，该过程称作β-氧化。-CH2-(CH2)2n+1-COOH-CH2-(CH2)2n-COOH-COOH（苯甲酸）-CH2COOH（苯乙酸）奇数碳原子：偶数碳原子：第14页，共63页，2023年，2月20日，星期一脂肪酸的活化和转运

a、脂肪酸的活化OR-C-OH+CoA-SH脂酰CoA合成酶OR-C-SCoAATPAMP+PPib、脂酰CoA的运转肉毒碱的作用第15页，共63页，2023年，2月20日，星期一油酰基的β氧化作用油酰基CoA（918：1）CH3(CH2)7CH=CH-CH2(CH2)6CO-CoAOHCH3(CH2)7CH2-C-CH2-CO-CoAH6CH3-CO-CoACH3(CH2)7CH2-C=CH-CO-CoAHH2-反-十二碳烯酰CoAβ-氧化,三次循环烯酯酰CoA异构酶烯酯酰CoA水化酶再开始β-氧化CH3(CH2)7-C=C-CH2-

CO-CoA3-顺-十二碳烯酯酰CoA

HH第16页，共63页，2023年，2月20日，星期一β-氧化的生化历程a、脱氢b、水化c、再脱氢

ＯR-CH=CH-C-SCoA

ＯR-CH2-

CH2C-SCoA

OHOR-CH-CH2C~SCoA

OOR-C-CH2C~SCoA

OR-C~ScoA

OCH3C~SCoA||+||d、硫解||||第17页，共63页，2023年，2月20日，星期一β-氧化的主要生化反应酯酰CoA脱氢酶脂酰CoA

ＯRCH2CH2C-SCoA

ＯRCH=CH-C-SCoAβ-烯脂酰CoAOR-C~ScoA脂酰CoAOCH3C~SCoA

乙酰CoA||||+△2-烯酰CoA水化酶β-羟脂酰CoA脱氢酶

硫解酶H2OCoASHNAD+NADHFADFADH2OHORCHCH2C~ScoAβ-羟脂酰CoA||OORCCH2C-SCoAβ-酮酯酰CoA||第18页，共63页，2023年，2月20日，星期一氧化的生化历程

乙酰CoAFADFADH2

NAD+NADHRCH2CH2CO-SCoA脂酰CoA脱氢酶脂酰CoA

β-烯脂酰CoA水化酶

β-羟脂酰CoA脱氢酶

β-酮酯酰CoA硫解酶RCHOHCH2CO~ScoARCOCH2CO-SCoARCH=CH-CO-SCoA+CH3CO~SCoAR-CO~ScoAH2O

CoASHTCA

乙酰CoA

乙酰CoA

乙酰CoAATPH20呼吸链H20呼吸链

乙酰CoA

乙酰CoA

乙酰CoA

乙酰CoA第19页，共63页，2023年，2月20日，星期一β-氧化过程中能量的释放及转换效率净生成：108–2=106ATP例：软脂酸7次β-氧化8乙酰CoACH3(CH2)14COOH7

NADH7FADH210ATP

2.5ATP1.5ATP80ATP17.5ATP10.5ATP108ATP能量转换率33第20页，共63页，2023年，2月20日，星期一脂肪酸的α-氧化作用

脂肪酸氧化作用发生在α-碳原子上，分解出CO2，生成比原来少一个碳原子的脂肪酸，这种氧化作用称为α-氧化作用。（意义）RCH2COO-RCH(OH)COO-RCOCOO-RCOO-CO2O2NAD+NADH+H+NAD+NADH+H+RCH(OOH)COO-CO2RCHOO2NAD+NADH+H+过氧化羟化第21页，共63页，2023年，2月20日，星期一脂肪酸的ω氧化作用

脂肪酸的ω-氧化指脂肪酸的末端甲基（ω-端）经氧化转变成羟基，继而再氧化成羧基，从而形成α，ω-二羧酸的过程。CH3(CH2)nCOO-HOCH2(CH2)nCOO-OHC(CH2)nCOO--OOC(CH2)nCOO-O2NAD(P)+NAD(P)H+H+NAPD+NADPH+H+NAD(P)+NAD(P)H+H+混合功能氧化酶醇酸脱氢酶醛酸脱氢酶第22页，共63页，2023年，2月20日，星期一乙醛酸循环1、乙醛酸循环的生化历程（总结）4、脂肪代谢和糖代谢的关系3、乙醛酸循环的生理意义（总结）

2、乙醛酸循环总反应式及其糖异生的关系第23页，共63页，2023年，2月20日，星期一CoASH柠檬酸合成酶顺乌头酸酶乙醛酸循环反应历程NAD+NADH苹果酸脱氢酶草酰乙酸

OCH3-C~SCoACoASH

OCH3-C~SCoACOO-CH2CH2COO-琥珀酸异柠檬酸裂解酶苹果酸合成酶

O

OH-C-C~OH乙醛酸第24页，共63页，2023年，2月20日，星期一乙醛酸循环总反应式及其与糖异生的关系2乙酰CoA+NAD+琥珀酸+2CoASH+NADH+H+草酰乙酸糖异生

生成的琥珀酸进入线粒体，通过三羧酸循环的部分反应转变为草酰乙酸，后者转入细胞质，沿糖异生途径生成葡萄糖第25页，共63页，2023年，2月20日，星期一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第26页，共63页，2023年，2月20日，星期一酯酰CoA进入线粒体基质示意图

N+(CH3)3CH2HO-CH2COO-肉毒碱酯酰肉毒碱

OR-CN+(CH3)3CH2-O-CH2COO-酯酰肉毒碱CoASH

OR-C-S-CoA

OR-C-OHATPCoASHAMP+PPiCoASH肉毒碱

OR-C-S-CoAβ-氧化线粒体内膜内侧外侧载体第27页，共63页，2023年，2月20日，星期一ATP、CoASH丙酸的代谢甲基丙二酸单酰CoA琥珀酰CoA硫激酶羧化酶变位酶三羧酸循环ATP、CO2

生物素CoB12第28页，共63页，2023年，2月20日，星期一酮体的代谢酮体的生成酮体的分解生成酮体的意义

脂肪酸β-氧化产物乙酰CoA,在肌肉中进入三羧酸循环，然后在肝细胞中可形成乙酰乙酸、β-羟丁酸、丙酮这三种物质统称为酮体。第29页，共63页，2023年，2月20日，星期一酮体的生成羟甲基戊二酸单酰CoA（HMGCoA）脂肪酸硫解酶2CH3COSCoACH3COCH2COSCoA乙酰乙酰CoAHOOCCH2-C-CH2COSCoA|CH3OH|HMGCoA裂解酶HMGCoA合成酶CH3COSCoACoASH--氧化CH3COCH2COOHCH3CHOHCH2COOH乙酰乙酸丙酮--羟丁酸脱氢酶CO2NADH+H+NAD+CH3COCOOH脱羧酶CoASH第30页，共63页，2023年，2月20日，星期一酮体的分解乙酰乙酰CoA硫解酶转移酶琥珀酰CoACoASH--氧化乙酰乙酸脱氢酶NADH+H+NAD+乙酰CoA2--羟丁酸琥珀酸第31页，共63页，2023年，2月20日，星期一脂肪的生物合成

一、脂肪酸的生物合成

(总结）二、磷酸甘油的生物合成（自学）三、三酰甘油的生物合成第32页，共63页，2023年，2月20日，星期一脂肪酸的生物合成1、十六碳饱和脂肪酸（软脂酸）的从头合成2、线粒体和内质网中脂肪酸碳链的延长3、不饱和脂肪酸的合成（自学)第33页，共63页，2023年，2月20日，星期一软脂酸的从头合成（3）乙酰CoA运转——柠檬酸循环（1）脂肪酸合成酶复合体系和脂酰基载体蛋白(acylcarrierprotein,ACP)（2）脂肪酸生物合成的反应历程：（发生于动物细胞质，植物叶绿体和种子细胞前质体中）第34页，共63页，2023年，2月20日，星期一脂肪酸从头合成的生化历程b、缩合c、还原d、脱水a、丙二酸单酰ACP的形成

OR-C~SACP

OCH3C~SACP||+||e、还原

OHOR-CH-CH2C~SACP

OOR-C-CH2-

C~SACP

ＯR-CH=CH-C-SACP

||

ＯR-CH-

CH2-

C-SACP||第35页，共63页，2023年，2月20日，星期一丙二酸单酰ACP的形成：||

OHOOC-CH2-C-S-CoA丙二酸单酰CoA

OCH3C-S~CoA

乙酰CoA

||+ATPHCO3-ADP+Pi||

OHOOC-CH2-C-S-ACP丙二酸单酰ACPACPCoA乙酰CoA

羧化酶生物素第36页，共63页，2023年，2月20日，星期一脂肪酸合成酶系结构模式①②③④⑤⑥中央巯基SH外围巯基SH⑥①②③④⑤ACP①乙酰CoA:ACP转移酶②丙二酸单酰CoA:ACP转移酶③β-酮脂酰-ACP合酶④β-酮脂酰-ACP还原酶

⑤β-羟脂酰-ACP脱水酶⑥烯脂酰-ACP还原酶

第37页，共63页，2023年，2月20日，星期一脂酰基载体蛋白(ACP)的辅基结构CH2-Ser-ACPHS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-磷酸泛酰巯基乙胺第38页，共63页，2023年，2月20日，星期一软脂酸合成的反应流程CH3CO-SHOOCCH2CO-SCH3CHCH2CO-SSHOHSHSHCH3CH=CHCO-SSHSHSH

OCH3C-S||SHNADP+NADPH⑥HSCoA乙酰S~CoA

①丙二单酰-SCoACoASH②NADP+NADPH④H2O⑤③CO2软脂酸H2O进位链的延伸水解

OCH3C-S||SHCH3COCH2CO-SSHCH3CH2CH2CO-SSH第39页，共63页，2023年，2月20日，星期一脂肪酸生物合成的反应历程β-烯丁酰ACPCH3COCH2C0-SACP

丁酰ACPCH3CH(OH)CH2C0-SACP

CH3CH=CH2C0-SACPCH3CH2CH2C0-SACP

β-酮丁酰ACPβ-羟丁酰ACPCH3COCoACH3COACPHOOCCH3COACPHOOCCH3COCoACH3COCoACO2+ACPC2C2C2C2C2C2NADPHNADP+NADP+NADPHH2OCH3(CH2)14C0-SACP+CO2ACP第40页，共63页，2023年，2月20日，星期一丁酰CoA

ＯCH3CH2CH2C-SACPOCH3COCH2C-SACPβ-酮丁酰ACP||OCH3C~SACP乙酰ACP||+β-羟丁酰ACP脱水酶

β-酮丁酰ACP还原酶

NADP+NADPHCoASHOOHO-C-CH2C-S-ACP

丙二酸单酰-ACP||||OHOCH3-CH-CH2-C-S-ACPβ-羟丁酰-ACP||||OCH3CHCH-C-S-ACP=α,β-烯丁酰ACP||H2Oβ-烯丁酰ACP还原酶NADP+NADPH缩合酶第41页，共63页，2023年，2月20日，星期一乙酰CoA从线粒体内至胞液的运转

第42页，共63页，2023年，2月20日，星期一羧基基载体蛋白上生物素转移羧基的模式图CO2COO-第43页，共63页，2023年，2月20日，星期一线粒体和内质网中脂肪酸碳链的延长（1）线粒体脂肪酸延长酶系:延长短链脂肪酸，其过程是β-氧化逆过程。（2）内质网脂肪酸延长酶系：延长饱和或不饱和长链脂肪酸，其中间过程与脂肪酸合成酶体系相似。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、前质体内质网加入的一碳单位酯酰基载体电子供体乙酰CoA丙二酸单酰CoA丙二酸单酰CoACoACoAACPNAD(P)HNADPHNADPH

不明确第44页，共63页，2023年，2月20日，星期一不饱和脂肪酸的合成(1)需氧途径(去饱和生成不饱和脂肪酸（在相应的饱和脂肪酸基础上脱氢氧化而成）（2）厌氧途径

是厌氧生物合成单不饱和脂肪酸的方式,发生在脂肪酸从头合成的过程中,当生成、-羟葵酰-ACP时，由专一的脱水酶催化脱水，生成、-稀葵酰-ACP，在继续参入二碳单位，就可产生不同长度的单不饱和脂肪酸。NADPH+H+NADP+FAD2Fe去饱和酶RCH2-CH2-RCH＝CH-2e2e2e2eO2+4H+2H2O4e（黄素蛋白）动：细胞色素b5zh植：铁硫蛋白第45页，共63页，2023年，2月20日，星期一三酰甘油的生物合成磷酸甘油酯酰转移酶磷酸甘油酯酰转移酶二酰甘油酯酰转移酶磷酸酶第46页，共63页，2023年，2月20日，星期一脂肪酸的β－氧化和从头合成的异同表动物中软脂酸β-氧化和从头合成过程的区别区别要点 脂酸从头合成 脂酸β-氧化细胞内定位 细胞质 线粒体 酰基载体 ACP－SH CoA－SH二碳单位参与或断裂形式 丙二酸单酰CoA 乙酰CoA 电子供体或受体 NADPH+H+ FAD、NAD+反应底物的转运 柠檬酸穿梭 肉碱穿梭参与酶类 6种 4种 能量消耗或产生 消耗7ATP，14NADPH+H+

净产生106ATP

第47页，共63页，2023年，2月20日，星期一磷脂和糖脂的降解与合成1、磷脂的降解2、磷脂的生物合成3、糖脂的合成与分解第48页，共63页，2023年，2月20日，星期一磷脂酶的作用部位磷脂酶C磷脂酶D磷脂酶A2(B2)磷脂酶A1(B1)第49页，共63页，2023年，2月20日，星期一乙醇胺和胆碱的活化HOCH2CH2NH2HOCH2CH2N(CH3)3OCH2CH2NH2磷酸乙醇胺CDP-OCH2CH2NH2CDP-乙醇胺乙醇胺激酶CTP:磷酸乙醇胺胞苷转移酶ATPADPCTPPPi胆碱激酶ATPADPOCH2CH2N(CH3)3CDP-OCH2CH2N(CH3)3CDP-胆碱CTP:磷酸胆碱胞苷转移酶CTPPPiPP第50页，共63页，2023年，2月20日，星期一磷脂酰乙醇胺和磷脂酰胆碱的合成磷脂酰乙醇胺（脑磷脂）CDP-乙醇胺CMP磷脂酰胆碱（脑磷脂）葡萄糖3-磷酸甘油磷脂酸1，2-甘油二酯脂酰CoACoACDP-胆碱CMP甘油三酯2RCOCoA2CoAPi转酰酶磷酸酯酶转移酶第51页，共63页，2023年，2月20日，星期一第52页，共63页，2023年，2月20日，星期一1、糖脂的合成2、糖脂的分解糖脂的代谢第53页，共63页，2023年，2月20日，星期一胆固醇的代谢

一、胆固醇的合成二、胆固醇的转化第54页，共63页，2023年，2月20日，星期一胆固醇合成

同位素示踪实验证明，复杂的胆固醇分子能在动物体内由小分子物质乙酸缩合而成，乙酰CoA为合成胆固醇的原料。第55页，共63页，2023年，2月20日，星期一胆固醇的转化

动物体内胆固醇可转变成类固醇如：孕酮、肾上腺皮质激素、雌激素、VitD3胆酸等。第56页，共63页，2023年，2月20日，星期一问答题

1、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。

2、脂肪组织中己糖激酶缺失为什麽导致脂肪合成障碍？

3、简述油料作物种子萌发脂肪转化成糖的机理。名词解释

α－氧化β－氧ω－氧化ACP乙醛酸循环第57页，共63页，2023年，2月20日，星期一脂类代谢

本章主要