第九章脂类代谢2

CH3CH2CH2CH2CH2CH2CH=CHCH2CH2CH2CH2CH2CH2CH2COOH（棕榈油酸）不饱和脂肪酸的β氧化3轮β氧化OCH3CH2CH2CH2CH2CH2CH=CHCH2C~SCoA

(顺式烯脂酰CoA）烯脂酰CoA异构酶OCH3CH2CH2CH2CH2CH2CH2CH=CH2C~SCoA

(反式烯脂酰CoA）加水脱氢硫化β氧化CH3(CH2)4CH=CHCH2CH=CHCH2CH2CH2CH2CH2CH2CH2COOH(亚油酸）活化CH3(CH2)4CH=CHCH2CH=CHCH2CH2CH2CH2CH2CH2CH2CS~CoAO顺式烯脂酰CoA烯脂酰CoA异构酶3轮β氧化CH3(CH2)4CH=CHCH2CH2CH=CHCS~CoAOCH3(CH2)4CH=CHCH2CH=CHCH2CS~CoAO反式烯脂酰CoACH3(CH2)4CH=CHCH2CH2CS~CoAO一轮β氧化脂酰CoA脱氢酶CH3(CH2)4CH=CHCH=CHCS~CoAO顺式双烯脂酰CoA

还原酶双烯脂酰CoA烯脂酰CoACH3(CH2)4CH2CH=CHCH2CS~CoAO烯脂酰CoA异构酶CH3(CH2)4CH2CH2CH=CHCS~CoAO反式烯脂酰CoA继续进行β氧化脂肪酸的其他氧化途径1.α氧化（不需活化，直接氧化游离脂肪酸）αO2单加氧酶脱氢酶主要是带支链的脂肪酸或奇数脂肪酸或过长的脂肪酸。R-C-COOHOH+CO2脱羧酶2.ω氧化（ω端的甲基羟基化，氧化成醛，再氧化成酸）αωO2

ω氧化+β氧化快速双向β氧化特殊微生物具有的途径，脂肪烃的生物降解。琥珀酰CoAβ氧化由几步反应组成？调节脂肪酸降解的限速酶是哪一个？C14的脂肪酸需要经过几轮β氧化才能分解？产生几分子的NADP以及几分子的FADH2？共产生多少ATP？奇数C原子经过β氧化以后生成的产物与偶数C原子有什么区别？脂肪酸氧化分解的辅助路径有哪些？

乙酰CoA的去路

①进入TCA循环最终氧化生成二氧化碳和水以及大量的ATP。②生成酮体参与代谢（动物体内）脂肪酸β氧化产生的乙酰CoA，在肌肉细胞中可进入TCA循环进行彻底氧化分解；但在肝脏及肾脏细胞中还有另外一条去路，即形成乙酰乙酸、β-羟丁酸和丙酮，这三者统称为酮体。

（1）酮体的生成（肝细胞的线粒体内）

肝脏线粒体中的乙酰CoA走哪一条途径（生成酮体或进入TCA），主要取决于草酰乙酸的可利用性。饥饿状态下，草酰乙酸离开TCA，用于异生合成葡萄糖。只有少量乙酰CoA进入TCA，大多数乙酰CoA用于合成酮体。酮体的生成过程：6.酮体的代谢图酮体的生成-1①2分子的乙酰CoA在肝脏线粒体硫解酶的作用下，缩合成乙酰乙酰CoA，并释放1分子的CoASH。图酮体的生成-2②乙酰乙酰CoA与另一分子乙酰CoA缩合成羟甲基戊二酰CoA（HMGCoA），并释放1分子CoASH。图酮体的生成-3③HMGCoA在HMGCoA裂解酶催化下裂解生成乙酰乙酸和乙酰CoA。图酮体的生成-4④部分乙酰乙酸在线粒体内膜β-羟丁酸脱氢酶作用下，被还原成β-羟丁酸。图酮体的生成-5⑤部分乙酰乙酸可自动脱羧而成为丙酮。4.3酮体的生成和利用特殊的酶部分CH3COSCoA+

CH3COSCoACH3COCH2COSCoAHSCoA乙酰乙酰CoA直接或间接CH3COCH2COOHHSCoA1乙酰乙酸脱羧CO2CH3COCH3加氢NAD+NADH++

H+CH3CHCH2COOHOH2丙酮

3β-羟丁酸什么是酮体？由乙酰CoA形成的乙酰乙酸、D-ß-羟丁酸及丙酮等三种物质，统称为酮体。（2）酮体的分解(肝外）肝脏是生成酮体的器官，但不能使酮体进一步氧化分解，而是采用酮体的形式将乙酰CoA经血液运送到肝外组织，作为它们的能源，尤其是肾、心肌、脑等组织中主要以酮体为燃料分子。在这些细胞中，酮体进一步分解成乙酰CoA参加三羧酸循环。A.乙酰乙酸在肌肉线粒体中经β-酮脂酰CoA转移酶催化，能被琥珀酰CoA活化成乙酰乙酰CoA。B.乙酰乙酰CoA被β氧化酶系中的硫解酶裂解成乙酰CoA进入三羧酸循环。C.β-羟丁酸在β-羟丁酸脱氢酶作用下，脱氢生成乙酰乙酸，然后再转变成乙酰CoA而被氧化。D.丙酮可在一系列酶作用下转变成丙酮酸或乳酸，进而异生成糖。

（3）酮体生成的生理意义

酮体是肝输出能量的一种形式,为肝外组织提供可利用的能源。

酮体溶于水，分子小，能通过血脑屏障及肌肉毛细管壁。脑组织细胞不能氧化脂肪酸，但能利用酮体。长期饥饿，糖供应不足时，酮体可以代替葡萄糖，成为脑组织及肌肉的重要能源。1.脂肪酸的生物合成生物机体内脂类的合成是十分活跃的，特别是在高等动物的肝脏、脂肪组织和乳腺中占优势。脂肪酸合成的碳源主要来自糖酵解产生的乙酰CoA。脂肪酸合成步骤与氧化降解步骤完全不同。脂肪酸的生物合成是在细胞液中进行，需要CO2和柠檬酸参加；而氧化降解是在线粒体中进行的。三、脂肪的生物合成脂肪的合成代谢合成组织：主要肝脏、脂肪组织；

其次肾、脑、肺、乳腺。合成亚细胞部位：细胞浆。合成的原料：α磷酸甘油和脂肪酸。原料来源：主要是糖，少量来源食物中的脂肪。α-磷酸甘油主要来自糖代谢α甘油的合成肝、肾甘油激酶

ATPADP肝、肾等组织含有甘油激酶，可利用游离甘油。脂肪酸的生物合成组织：肝（主要）、脂肪等组织亚细胞：胞液：主要合成16碳的软脂酸（棕榈酸）肝线粒体、微粒体：碳链延长1.合成部位（一）软脂酸的合成NADPH的来源磷酸戊糖途径（主要来源）胞液中异柠檬酸脱氢酶及苹果酸酶催化的反应乙酰CoA、ATP、HCO3﹣、NADPH

2.合成原料乙酰CoA的主要来源乙酰CoA全部在线粒体内产生，通过柠檬酸-丙酮酸循环

(citratepyruvatecycle)出线粒体。乙酰CoA氨基酸G（主要）1.合成软脂酸细胞质脂肪酸合成乙酰CoA脂肪酸分解A.转运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CoANADPH+H+

NADP+苹果酸酶CoA乙酰CoAATPAMPPPiATP柠檬酸裂解酶CoA草酰乙酸H2O柠檬酸合酶CO2CO23.软脂酸合成酶系及反应过程（1）丙二酸单酰CoA的合成总反应式

丙二酰CoA

+ADP+PiATP+HCO3-

+乙酰CoA

酶-生物素+HCO3¯

酶-生物素-CO2ADP+PiATP酶-生物素-CO2

+乙酰CoA

酶-生物素+丙二酸单酰CoA酶乙酰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，Mn2+是其激活剂。形式：单体－－无活性

多聚体－有活性

变构剂：激活－－柠檬酸、异柠檬酸

去磷酸化

抑制－－长链脂酰CoA、

磷酸化

乙酰CoA羧化酶(acetylCoAcarboxylase)生物素羧基载体蛋白（BCCP）生物素羧化酶（BC）羧基转移酶（CT)转移酶丙二酸单酰CoA＋ACP丙二酸单酰-ACP＋HSCoA丙二酸单酰-ACP的生成ACP：酰基载体蛋白(acylcarrierprotein,ACP)，其辅基是4´-磷酸泛酰巯基乙胺，是脂酰基载体。乙酰CoA＋ACP乙酰ACP＋辅酶AACP酰基转移酶乙酰ACP的生成（初始反应）乙酰ACP＋EACP+乙酰•EE：β-酮酯酰ACP合酶缩合CO2还原NADPH+H+NADP+脱水H2O再还原NADPH+H+NAPD+乙酰乙酰ACPD-β-羟丁酰ACPα,β-丁烯酰ACP丁酰ACP分解：脱氢水化脱氢硫酯解合成：缩合加氢脱水加氢至此，生成的丁酰-ACP比开始的乙酰-ACP多了两个碳原子；然后丁酰基再从ACP上转移到β-酮脂酰合成酶的-SH上，再重复以上的缩合、还原、脱水、还原4步反应，每次重复增加两个碳原子，释放一分子CO2，消耗两分子NADPH，经过7次重复后合成软脂酰-ACP，最后经硫脂酶催化脱去ACP生成软脂酸（16碳）。脂肪酸的合成第一阶段：乙酰CoA--------丙二酸单酰-ACP第二阶段:丙二酸单酰-ACP------丁酰-ACP缩合加氢脱水加氢（4）脂肪酸链的形成过程乙酰基进位乙酰基移位丙二酸单酰基进位第一阶段缩合乙酰CoA羧化酶乙酰CoA:ACP转移酶β-酮脂酰-ACP合酶第二阶段脂肪酸链延伸丙二酸单酰转移酶还原脱水还原软酯酰ACP第三阶段软酯酰ACP水解<16Cβ-酮脂酰-ACP还原酶β-羟脂酰-ACP脱水酶烯脂酰-ACP还原酶①乙酰CoA:ACP转移酶（AT）②β-酮脂酰-ACP合酶（KS）③丙二酸单酰CoA:ACP转移酶（MT）④β-酮脂酰-ACP还原酶（KR）⑤β-羟脂酰-ACP脱水酶（HD）⑥烯脂酰-ACP还原酶（ER）此外，脂酰基载体蛋白（ACP）123456（3）脂肪酸合酶系统（FAS）外围巯基（中央巯基）乙酰CoA羧化酶由一个没有酶活性的酰基载体蛋白（ACP）和六种酶组成脂肪酸合成步骤：由脂肪酸合酶复合体催化各步反应，脂肪酸合酶复合体包含有7种酶的活性和一个酰基载体蛋白ACP。反应分7步进行：启动：乙酰-CoA乙酰-ACPβ-酮酯酰合酶；装载：丙二酸单酰-CoA丙二酸单酰-ACP；缩合：β-酮酯酰合酶+丙二酸单酰-ACP乙酰乙酰-ACP；还原：乙酰乙酰-ACPβ-羟丁酰-ACP；脱水：β-羟丁酰-ACPβ-烯丁酰-ACP；还原：β-烯丁酰-ACP丁酰-ACP；释放：最后一轮结束后，在软脂酸-ACP硫酯酶催化下释放出软脂酸；饱和脂肪酸的从头合成小结：第一次循环，产生丁酰-S-ACP。第二次循环，丁酰-S-ACP的丁酰基由ACP转移至β-酮脂酰-ACP合成酶上，再接受第二个丙二酸单酰基，进行第二次缩合。奇数碳原子