不饱和脂肪酸代谢专家讲座

不饱和脂酸

β氧化

顺

3-烯酰CoA顺

2-烯酰CoA（三）脂肪酸其它氧化方式1.不饱和脂肪酸氧化：

反

2-烯酰CoA

3顺-

2反烯酰CoA异构酶β氧化L(+)-β羟脂酰CoAD(-)-β羟脂酰CoAD(-)-β羟脂酰CoA表构酶H2O不饱和脂肪酸代谢专家讲座第1页不饱和脂肪酸代谢专家讲座第2页不饱和脂肪酸代谢专家讲座第3页2.奇数碳脂肪酸氧化：L-甲基丙二酸单酰CoA

消旋酶

变位酶

5

-脱氧腺苷钴胺素琥珀酰CoA

奇数碳脂肪酸CH3CH2CO~CoA

-氧化

丙酰CoA羧化酶（生物素）ADP+PiD-甲基丙二酸单酰CoA

ATP+CO2经三羧酸循环路径→丙酮酸羧化支路→糖有氧氧化路径彻底氧化分解不饱和脂肪酸代谢专家讲座第4页7、奇数碳脂肪酸分解代谢OCH3CH2CSCoA+ATP+CO2

生物素

丙酰CoA羧化酶COOHOCH3CH-CSCoA+ADP+Pi

B12辅酶

甲基丙二酰CoA变位酶OHOOC-CH2-CH2-CSCoATCA循环不饱和脂肪酸代谢专家讲座第5页（2）乙酰辅酶A成羧化丙二酸单酰辅酶A1、HCO3+酶-生物素+ATP

酶-生物素-COO-+ADP+Pi2、酶-生物素-COO-+CH3CO

SCoA

HOOC-CH2-CO

SCoA+酶-生物素不饱和脂肪酸代谢专家讲座第6页β-氧化作用简图RCH2CH2CH2COOH

1

RCH2CH2CH2CO-SCoA脂酰辅酶A

2

→

FADH2→1.5ATPRCH2CH=CHCO-SCoAα,β-烯脂酰辅酶A

3

OHRCH2CHCH2CO-SCoAL-β-羟脂酰辅酶A

4

→NADHH+→2.5ATPOβ-酮脂酰辅酶A

5

ORCH2CCH2CO-SCOACH3C-SCoA不饱和脂肪酸代谢专家讲座第7页甘油分解代谢CH2OHCH2OHCH2OHATPADPNAD+NADHH+CHOHCHOHC=O磷酸甘油激酶α-磷酸甘油脱氢酶CH2OHCH2OPCH2OP

糖原葡萄糖6-P-葡萄糖CHO

逆EMPCH-OHTCA

EMPCO2和H2O乙酰CoA

丙酮酸CH2OP不饱和脂肪酸代谢专家讲座第8页甘油磷脂基本结构CH2-O-CO-R'R"-CO-O-CHCH2-O-PO3H-X||X不一样代表不一样磷脂不饱和脂肪酸代谢专家讲座第9页体内几个主要甘油磷脂不饱和脂肪酸代谢专家讲座第10页β-氧化作用简图RCH2CH2CH2COOH

RCH2CH2CH2CO-SCoA

OHRCH2CHCH2CO-SCoA

OORCH2CCH2CO-SCOACH3C-SCoA不饱和脂肪酸代谢专家讲座第11页α-磷酸甘油合成糖原→1-P-葡萄糖→6-P葡萄糖→EMP路径→6-P-果糖

磷酸酶

α-磷酸甘油脱氢酶

甘油←←←α-磷酸甘油←←←←←←磷酸二羟丙酮NAD+NADHH+↑3-磷酸甘油醛

丙酮酸羧化支路

↑丙酮酸→→→→→→→磷酸烯醇式丙酮酸↑丙氨酸不饱和脂肪酸代谢专家讲座第12页柠檬酸系统丙酮酸

乙酰CoACO2草酰乙酸丙酮酸线粒体柠檬酸细胞浆丙酮酸柠檬酸

柠檬酸裂解酶草酰乙酸苹果酸

乙酰CoAACP-SHHCO3-

乙酰-S-ACP丙二酸单酰CoA

丙二酸单酰-S-ACP

不饱和脂肪酸代谢专家讲座第13页不饱和脂肪酸代谢专家讲座第14页线粒体基质内膜胞液HSCoA柠檬酸草酰乙酸柠檬酸合酶H2O+乙酰CoAHSCoA+ATP柠檬酸裂解酶草酰乙酸乙酰CoA+ADP+Pi丙酮酸NADH+H+苹果酸脱氢酶苹果酸NAD+ADP+Pi丙酮酸羧化酶

ATP+CO2柠檬酸苹果酸酶NADP+NADPH+H++CO2丙酮酸苹果酸NAD+NADH+H+苹果酸脱氢酶

乙酰CoA转运出线粒体：不饱和脂肪酸代谢专家讲座第15页鞘氨醇及神经鞘磷脂结构CH3(CH2)12-CH=CH-CH-CH-CH2OH

OHNH2

鞘氨醇

O

HOHN-C-R

O

CH3CH3(CH2)12-CH=CH-CH-CH-CH2-O-P-O-CH2CH2N+

CH3

CH3

O-神经酰胺磷酸胆碱不饱和脂肪酸代谢专家讲座第16页糖脂结构：脑苷脂HOHN-CO-R

CH3(CH2)12-CH=CH-CH-CH-CH2-O-D半乳糖神经节苷脂HOHN-CO-R

CH3(CH2)12-CH=CH-CH-CH-CH2-O-葡萄糖-半乳糖-N-乙酰葡萄糖胺唾液酸半乳糖不饱和脂肪酸代谢专家讲座第17页酮体生成：2CH3COSCoACH3COCH2COSCoA+CH3COSCoA+H2O乙酰乙酰CoA乙酰CoA水解HO羟甲戊二酰CoA合成酶HOOCCH2-C-CH2COSCoA3-羟基-3-甲基戊二酰CoACH3

羟甲戊二酰CoA裂解酶乙酰乙酸CH3COCH2COOH+CH3COSCoA-羟基丁酸NADHH+脱氢酶

HO

NADCO2

CH3-C-CH2COOH

CH3-CO-CH3

丙酮

H

-羟基丁酸不饱和脂肪酸代谢专家讲座第18页酮体分解氧化：D--羟基丁酸NAD+D--羟基丁酸脱氢酶NADHH+葡萄糖乙酰乙酸琥珀酰CoAEMP路径琥珀酸乙酰乙酰CoA

丙酮酸

2*乙酰CoA

草酰乙酸

TCA循环不饱和脂肪酸代谢专家讲座第19页（3）酰基转换反应1、CH3CO

SCoA+ACP-SH

（转酰基酶）CH3CO-S-ACP

+HS

CoA2、HOOC-CH2-CO

SCoA+ACP-SH

（丙二酸单酰辅酶A转酰基酶）HOOC-CH2-CO-S-ACP+HS

CoA不饱和脂肪酸代谢专家讲座第20页乙酰CoA转移到细胞质路径（1）肉毒碱系统乙酰CoA+肉毒碱乙酰-肉毒碱（穿过线粒体进入细胞质）+CoASH

乙酰CoA+肉毒碱（2）柠檬酸系统乙酰CoA+草酰乙酸（线粒体）

柠檬酸合成酶

柠檬酸（由ATP供能进入细胞质）CoASH柠檬酸裂合酶不饱和脂肪酸代谢专家讲座第21页草酰乙酸+乙酰CoA（不能自由返回线粒体）

NADHNAD苹果酸

NADPNADPH丙酮酸+CO2（可转入线粒体）

草酰乙酸（相当于返回线粒体）不饱和脂肪酸代谢专家讲座第22页脂肪完全水解CH2O-COR1

CH2OHCHO-COR2

CHO-COR2+R1COOH

CH2O-COR3

CH2O-COR3CH2OHCH2OHCHO-COR2+R3COOHCHOH+R2COOHCH2OHCH2OH脂肪受脂肪酶催化，水解为甘油和脂肪酸。水解次序为α→α’→β；不饱和脂肪酸代谢专家讲座第23页贮存于脂肪细胞中甘油三酯(triglyceride,TG)在激素敏感脂肪酶（hormonesensitivetrigly-ceridelipase,HSL）催化下水解并释放出脂肪酸，供给全身各组织细胞摄取利用过程。甘油三酯分解代谢一.脂肪动员不饱和脂肪酸代谢专家讲座第24页激素敏感脂肪酶（HSL）是脂肪动员关键酶。主要受共价修饰调整。激素敏感脂肪酶-胰岛素前列腺素E2烟酸+肾上腺素去甲肾上腺素胰高血糖素不饱和脂肪酸代谢专家讲座第25页ATPcAMP↑脂解激素-受体AC+HSLa(无活性)HSLb(有活性)PKA+甘油三酯（TG）

甘油二酯（DG）FFA甘油一酯（MG）FFA

甘油二酯脂肪酶甘油一酯脂肪酶甘油

FFA

脂肪动员基本过程不饱和脂肪酸代谢专家讲座第26页一分子甘油。甘油可在血液循环中自由转运。脂肪动员生成甘油主要转运至肝再磷酸化为3-磷酸甘油后进行代谢。三分子自由脂肪酸(freefattyacid,FFA)脂肪酸进入血液循环后须与清蛋白结合成为复合体再转运。脂肪动员结果是生成：不饱和脂肪酸代谢专家讲座第27页

1．反应过程：

(1)活化：在细胞质中线粒体外膜或内质网进行此反应过程。脂肪酸硫激酶R-COOHAMP+PPiHSCoA+ATPR-CO～SCoA脂肪酸-氧化不饱和脂肪酸代谢专家讲座第28页(2)进入：线粒体外生成脂酰CoA怎样进入线粒体基质？肉碱(肉毒碱,carnitine)转运系统携带脂酰基。HOOC-CH2-CH-CH2-N+-CH3

OHCH3CH3脂肪酸-氧化不饱和脂肪酸代谢专家讲座第29页借助于：两种肉碱脂肪酰转移酶(carnitineacyltransferaseⅠ)同工酶（酶Ⅰ和酶Ⅱ）催化移换反应肉碱-脂酰肉碱转位酶催化转运反应肉碱脂肪酰转移酶Ⅰ是脂肪酸

-氧化关键酶肉毒碱转运系统不饱和脂肪酸代谢专家讲座第30页脂酰CoA进入线粒体过程胞液外膜内膜基质

*酶ⅠRCO~SCoA

HSCoA

肉碱RCO-肉碱

转位酶RCO-肉碱

酶ⅡRCO~SCoA

肉碱HSCoA

不饱和脂肪酸代谢专家讲座第31页

(3)

-氧化循环：

-氧化过程由四个连续酶促反应组成：①脱氢；②水化；③再脱氢；④硫解。脂肪酸-氧化不饱和脂肪酸代谢专家讲座第32页

-氧化循环反应过程①脱氢脂酰CoA脱氢酶

R-CH2-CH2-CH2-CO~SCoAFAD

FADH2R-CH2-CH=CH-CO~SCoA④硫解硫解酶

-2CCH3-CO~SCoAHSCoA②水化水化酶

H2OR-CH2-CH(OH)-CH2-CO~SCoA③再脱氢L-β-羟脂酰CoA脱氢酶R-CH2-CO-CH2-CO~SCoANADH+H+

NAD+不饱和脂肪酸代谢专家讲座第33页脂肪酸

-氧化

CH3-CH2-CH2-CH2-CH2COOHNADPH2O2

加单氧酶NADPH2O

HO-CH2-CH2-CH2-CH2-COOH

OHC-CH2-CH2-CH2-CH2-COOH

HOOC-CH2-CH2-CH2-CH2-COOH

两端同时进行

-氧化

CH3-CO

SCoA不饱和脂肪酸代谢专家讲座第34页脂肪酸活化CH3CH3

(CH2)14

脂酰硫激酶(CH