脂类物质的合成与分解

脂类物质的合成与分解演示文稿5/30/20231当前第1页\共有55页\编于星期四\9点（优选）脂类物质的合成与分解5/30/20232当前第2页\共有55页\编于星期四\9点第一节生物体内的脂类物质按其化学组成与结构分为：

单纯脂类：酯酰甘油、蜡等（含脂肪酸）

。

复合脂类：磷脂、糖脂、硫脂等（含脂肪酸）

。

异戊二烯脂：萜类、类固醇（不含脂肪酸）。5/30/20233当前第3页\共有55页\编于星期四\9点一、脂肪酸由一条线性的长碳氢链（疏水尾）和一个末端羧基（亲水头）组成的羧酸。通常为C4～C36（数字表示碳链的碳原子数）。5/30/20234当前第4页\共有55页\编于星期四\9点按碳氢链是否含双键，可分为：

饱和脂肪酸：软脂酸(16:0)、硬脂酸(18:0)。

不饱和脂肪酸

单不饱和脂肪酸：棕榈油酸(16:1)

多不饱和脂肪酸：亚油酸(18:2)、亚麻酸5/30/20235当前第5页\共有55页\编于星期四\9点5/30/20236当前第6页\共有55页\编于星期四\9点二、单纯脂类由脂肪酸和醇（甘油或高级一元醇）形成的酯。根据醇基不同，可分为酰基甘油和蜡。1.甘油三酯5/30/20237当前第7页\共有55页\编于星期四\9点2.蜡长链一元醇5/30/20238当前第8页\共有55页\编于星期四\9点三、复合脂类磷脂复合脂类包括磷脂、糖脂、硫脂等。5/30/20239当前第9页\共有55页\编于星期四\9点5/30/202310当前第10页\共有55页\编于星期四\9点第二节脂肪的生物合成脂肪由甘油和脂肪酸经酶促反应而合成的，但二者不能直接合成脂肪，必须转变为活化形式的磷酸甘油和脂酰CoA后才能合成脂肪。5/30/202311当前第11页\共有55页\编于星期四\9点5/30/202312当前第12页\共有55页\编于星期四\9点一、磷酸甘油的生物合成磷酸甘油脱氢酶甘油激酶3-磷酸甘油5/30/202313当前第13页\共有55页\编于星期四\9点二、脂肪酸的生物合成脂肪酸的生物合成可分为3个过程：1.饱和脂肪酸的从头合成2.脂肪酸碳链的延长3.脂肪酸链去饱和5/30/202314当前第14页\共有55页\编于星期四\9点㈠、饱和脂肪酸的从头合成以乙酰CoA为原料，可合成16C及以下的饱和脂肪酸。动物体在细胞液中进行；植物体在叶绿体或前质体进行。1.参与合成的两种酶系统⑴乙酰CoA羧化酶：催化乙酰CoA转变为丙二酸单酰CoA。⑵脂肪酸合酶系统：依次发生反应，催化脂酰ACP的形成。5/30/202315当前第15页\共有55页\编于星期四\9点生物素羧化酶生物素羧基载体蛋白羧基转移酶乙酰CoA羧化酶5/30/202316当前第16页\共有55页\编于星期四\9点脂肪酸合酶系统ACP：酰基载体蛋白MT：丙二酸单酰CoA-ACP转移酶KR：β-酮脂酰ACP还原酶HD：β-羟脂酰ACP脱水酶ER：烯脂酰ACP还原酶AT：乙酰CoA-ACP脂酰基转移酶KS：β-酮脂酰ACP合酶（缩合酶）5/30/202317当前第17页\共有55页\编于星期四\9点2.合成原料乙酰CoA的准备

乙酰CoA的来源：线粒体内的丙酮酸氧化脱羧、脂肪酸β氧化、氨基酸氧化。

乙酰CoA的转运：通过“柠檬酸穿梭”从线粒体转运到胞液。⑴乙酰CoA的来源及转运5/30/202318当前第18页\共有55页\编于星期四\9点

乙酰CoA的转运：“柠檬酸循环”每次循环产生1分子NADPH5/30/202319当前第19页\共有55页\编于星期四\9点⑵丙二酸单酰CoA的合成此反应不可逆，是合成脂肪的限速步骤。脂肪酸合成中，除起始一分子乙酰CoA以外，所有乙酰CoA原料都要先羧化成丙二酸单酰CoA。乙酰CoA羧化酶5/30/202320当前第20页\共有55页\编于星期四\9点生物素羧化酶羧基转移酶丙二酸单酰CoA5/30/202321当前第21页\共有55页\编于星期四\9点3.脂肪酸的从头合成乙酰CoA乙酰-S-E乙酰CoA-ACP脂酰基转移酶①乙酰基转移反应5/30/202322当前第22页\共有55页\编于星期四\9点②丙二酸单酰基转移反应丙二酸单酰CoA丙二酸单酰ACP丙二酸单酰CoA-ACP转移酶5/30/202323当前第23页\共有55页\编于星期四\9点③缩合反应β-酮脂酰ACP合酶5/30/202324当前第24页\共有55页\编于星期四\9点④还原反应β-酮脂酰ACP还原酶5/30/202325当前第25页\共有55页\编于星期四\9点⑤脱水反应β-羟脂酰ACP脱水酶5/30/202326当前第26页\共有55页\编于星期四\9点⑥再次还原烯脂酰ACP还原酶5/30/202327当前第27页\共有55页\编于星期四\9点5/30/202328当前第28页\共有55页\编于星期四\9点乙酰乙酰ACP缩和反应首次还原β-羟丁酰ACP脱水反应巴豆酰ACP再次还原丁酰ACP丙二酸单酰CoA酰基转移5/30/202329当前第29页\共有55页\编于星期四\9点⑦水解或硫解反应棕榈酰ACP+H2O棕榈酸+ACP-SH硫解酶棕榈酰ACP+HSCoA棕榈酰CoA+ACP-SH硫酯酶5/30/202330当前第30页\共有55页\编于星期四\9点由于β-酮脂酰ACP合酶只对2C～14C的酯酰具有催化活性，故从头合成途径只能合成16C及以下的饱和脂酰ACP。β-酮脂酰ACP合成酶5/30/202331当前第31页\共有55页\编于星期四\9点由乙酰CoA从头合成棕榈酸的总反应式为：8CH3CO-SCoA+7ATP+14(NAPH+H+)+7H2O

CH3(CH2)14COOH+8CoA-SH+7ADP+14NADP++7Pi5/30/202332当前第32页\共有55页\编于星期四\9点

NAPH的来源：5/30/202333当前第33页\共有55页\编于星期四\9点㈡饱和脂肪酸的延长及去饱和5/30/202334当前第34页\共有55页\编于星期四\9点单不饱和脂肪酸的合成需要O2和NADPH的参与。5/30/202335当前第35页\共有55页\编于星期四\9点必需脂肪酸：由于动物机体缺乏△9以上的脱饱和酶，不能合成对其生理活动十分重要的多不饱和脂肪酸，如亚油酸、亚麻油酸和花生四烯酸，它们必须从食物中获得。这类不饱和脂肪酸称为必需脂肪酸。5/30/202336当前第36页\共有55页\编于星期四\9点三、脂肪的生物合成3-磷酸甘油酯酰CoA磷酸甘油磷酸甘油5/30/202337当前第37页\共有55页\编于星期四\9点磷酸酶甘油二酯转酰酶5/30/202338当前第38页\共有55页\编于星期四\9点第三节脂肪的分解代谢与转化一、脂肪的水解5/30/202339当前第39页\共有55页\编于星期四\9点二、甘油的降解与转化磷酸二羟丙酮是糖酵解途径的一个中间产物，它可以沿着糖酵解途径的逆过程合成葡萄糖及糖原；也可以沿着糖酵解正常途径形成丙酮酸，再进入三羧酸循环被完全氧化。5/30/202340当前第40页\共有55页\编于星期四\9点甘油代谢5/30/202341当前第41页\共有55页\编于星期四\9点三、脂肪酸降解与转化β氧化乙酰CoA

α氧化ω氧化TCA———ATP等——————酮体乙醛酸循环

糖2.脂肪酸氧化方式有三种：1.Knoop实验5/30/202342当前第42页\共有55页\编于星期四\9点㈠、脂肪酸的β氧化是指脂肪酸在一系列酶作用下，在α-碳原子和β-碳原子之间发生断裂，β碳原子被氧化成酮基，然后裂解生成2个碳原子的乙酰CoA和较原来少了两个碳原子的脂肪酸的过程。β氧化在线粒体内进行，植物还可以在乙醛酸体中进行。5/30/202343当前第43页\共有55页\编于星期四\9点1.脂肪酸的活化——脂酰CoA的生成脂肪酸的活化在细胞质中进行5/30/202344当前第44页\共有55页\编于星期四\9点5/30/202345当前第45页\共有55页\编于星期四\9点2.脂酰CoA进入线粒体——肉毒碱穿梭

5/30/202346当前第46页\共有55页\编于星期四\9点肉碱参与下脂肪转入线粒体的简要过程5/30/202347当前第47页\共有55页\编于星期四\9点3.β氧化途径脂酰CoA在线粒体的基质中进行氧化分解。每进行一次-氧化，需要经过脱氢、水化、再脱氢和硫解四步反应，同时释放出1分子乙酰CoA。反应产物是比原来的脂酰CoA减少了2个碳的新的脂酰CoA。如此反复进行，直至脂酰CoA全部变成乙酰CoA。5/30/202348当前第48页\共有55页\编于星期四\9点①脱氢②水化脂酰CoA,-反烯脂酰CoA,-反烯脂酰CoA-羟脂酰CoA5/30/202349当前第49页\共有55页\编于星期四\9点③再脱氢④硫解-羟脂酰CoA-酮脂酰CoA-酮脂酰CoA乙酰CoA5/30/202350当前第50页\共有55页\编于星期四\9点5/30/202351当前第51页\共有55页\编于星期四\9点5/30/202352当前第52页\共有55页\编于星期四\9点5/30/202353当前第53页\共有55页\编于星期四\9点4.能量计算脂肪酸的完全氧化可以产生大量的能量。例如软脂酸（含16碳）经过7次-氧化，可以生成8个乙酰CoA，每一次-氧化，还将生成1分子FADH2和1分子NADH。C15H31COOH+8CoA-SH+ATP+7FAD+7NAD++7H2O8CH3CO-SCoA+AMP+PPi+7FADH2+7NADH+7H+5/30/202354当前第54页\共有55页\编于星期四\9点8CH3CO-SCoA