第九章-脂质代谢

第九章

脂质代谢LipidMetabolism本章主要介绍脂类（主要是脂肪）物质在生物体的分解及合成代谢。要求重点掌握脂肪酸在生物体内的氧化分解途径—β-氧化和从头合成途径以及酮体的生成。

脂类（lipids）是一类不溶于水而易溶于有机溶剂，并能为机体利用的有机化合物。1、脂肪的结构和组成甘油+脂肪酸2、脂肪酸的表示碳原子数：双键数（位置）软脂酸—C16:0（16：0）硬脂酸—C18:0（18：0）油酸—△9—C18:1（18：1（9））亚油酸—△9,12—C18:2（18：2（9，12））亚麻酸—△9,12,15—C18:3（18：3（9，12，15））花生四烯酸—△5,8,11,14—C20:4（20：4（5，8，11，14））EPA—△5,8,11,14,17—C20:5（20：5（5,8,11,14,17））DHA—△4,7,10,13,16,19—C20:6（22：6（4,7,10,13,16,19））

脂肪酸的结构式3、皂化值：完全皂化1克脂肪所消耗的氢氧化钾的毫克数；★碘值：指100g油脂所能吸收的碘的克数。4、甘油磷脂（卵磷脂）（脑磷脂）第一节（自学）

脂类的消化、吸收及转运酶作用的脂类消化产物胰脂酶、辅脂酶甘油三酯脂酸、2-甘油一酯磷脂酶A2磷脂脂酸、溶血磷脂胆固醇酶胆固醇酯脂酸、胆固醇参与脂类消化的主要酶类第二节

脂肪的分解代谢甘油三酯结构TCA

脂肪动员β-氧化糖酵解途径酮体生成酮体利用甘油三酯分解代谢的概况DHAP丙酮酸脂肪酸a-磷酸甘油甘油CO2+H2O乙酰CoA酮体甘油三酯一、甘油的分解与合成代谢甘油激酶DHAP1分子甘油彻底氧化净生成？分子ATP甘油分解能量生成ATP细胞液反应阶段甘油→α-磷酸甘油（-1ATP）

-1α-磷酸甘油→磷酸二羟丙酮（+1NADH）

2.5或1.53-磷酸甘油醛→1，3–二磷酸甘油酸（+1NADH）

2.5或1.51，3–二磷酸甘油酸→3–磷酸甘油酸（+1ATP）

1磷酸烯醇式丙酮酸→丙酮酸（+1ATP）

1线粒体反应阶段丙酮酸→乙酰CoA（+1NADH）

2.5乙酰CoA→TCA（+3NADH，+1FADH2，+1GTP）

10一分子甘油彻底氧化分解净生成ATP18.5或16.51分子甘油彻底氧化净生成？分子ATPβαβα特点：FA的分解氧化是从羧基端β-碳原子，碳链逐次断裂下一个2C单位

Knoop实验用苯环标记末端的偶数或奇数脂肪酸饲喂狗，然后分析其尿中的代谢产物Knoop实验二、脂肪酸的-氧化脂肪酸的-氧化（偶数碳饱和FA）在线粒体基质中进行脂肪酸经过活化，转运进入线粒体，然后经脱氢、水化、再脱氢和硫解等步骤，最后产生乙酰CoA，进入TCA循环，被彻底分解。步骤：脂酸的活化——脂酰CoA的生成脂酰CoA进入线粒体脂酸的-氧化1.脂酸的活化——脂酰CoA的生成在胞液中进行反应不可逆消耗2个（高能磷酸键）~PA、细胞内定位：胞液（内质网、线粒体外膜的胞液侧）注意:B、ATPAMP+PPi，消耗2个高能磷酸键。C、脂酸活化后，生成高能硫脂键，增加了水溶性，同时也增加了脂酸的代谢活性。2.脂酰CoA进入线粒体在肉毒碱（carnitine）的协助下。肉毒碱(3-羟基-4-三甲氨基丁酸)肉碱脂酰转移酶Ⅰ是限速酶，脂酰CoA进入线粒体是脂酸-氧化的主要限速步骤。内膜外侧内膜内侧内膜膜内空间线粒体基质3.-氧化的反应历程①脂酰CoA脱氢氧化在脂酰CoA脱氢酶的催化下，在

-和

-碳原子上各脱去一个氢原子，生成反式

,

-烯脂酰CoA，氢受体是FAD。②水化在烯脂酰CoA水合酶催化下，

,

-烯脂酰CoA水化，生成L(+)-

-羟脂酰CoA。③再脱氢在

-羟脂酰CoA脱氢酶催化下，脱氢生成

-酮脂酰CoA。反应的氢受体为NAD+。此脱氢酶具有立体专一性，只催化L(+)-

-羟脂酰CoA的脱氢。④硫解在

-酮脂酰CoA硫解酶催化下，生成乙酰CoA和比原来少两个碳原子的脂酰CoA。

β氧化柠檬酸循环

a、细胞内定位：线粒体（基质）β-氧化的特点：

b、每进行一次：两次脱氢：1次生成FADH21次生成NADH+H+生成1分子乙酰CoA，碳链缩短2个碳原子偶数碳链完全分解成乙酰CoA。

c、一般不可逆。脂酸-氧化的四步反应：脱氢、加水、再脱氢、硫解4.脂肪酸β-氧化的生理意义（1）可为有机体生命活动提供能量脂肪酸β-氧化本身并不生成能量。只能生成乙酰CoA和供氢体，它们必须分别进入三羧酸循环和氧化磷酸化才能生成ATP。7FADH2+7NADH+H+以软脂酸(16C)为例1分子脂肪酸氧化分解释放多少分子ATP？7×1.5+7×2.5+8×10-2=1061分子软脂酸氧化共生成106分子ATP。TCA7×1.57×2.58×10葡萄糖分解与脂肪分解代谢产生的能量G的无氧分解1分子G分解可净生成2分子ATP；G的有氧分解EMP：2+2×2.5（1.5）=7（5）ATP；丙酮酸氧化：2×2.5ATP=5ATP；TCA：2×10ATP=20ATP；因此，1分子G有氧分解共产生32（30）分子ATP。1分子三软脂酰甘油有氧分解可生成多少分子ATP？1分子三软脂酰甘油可分解成1分子甘油和3分子软脂酸；1分子甘油彻底氧化分解净生成ATP18.5（16.5）分子ATP；1分子软脂酸氧化分解释放106分子ATP；因此：1分子三软脂酰甘油有氧分解可释放18.5（16.5）+3×106=336.5（334.5）ATP。（2）、生成的乙酰CoA可作为脂肪酸、酮体和某些氨基酸合成的原料。（3）、氧化过程产生的水可满足陆生动物的需要三、奇数碳饱和脂肪酸的氧化

丙酰CoA的氧化经丙酰CoA-羧化酶及甲基丙二酸单酰CoA变位酶的作用转变为琥珀酰CoA，再经三羧酸循环进行代谢。丙酰CoA琥珀酰CoA

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四、脂肪酸的其他氧化方式

α-氧化：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。RCH2COOHRCH(OH)COOHRCOCOOHRCOOHCO2O2NAD+NADH+H+NAD+NADH+H+羟化五、酮体代谢

酮体是脂酸在肝分解氧化时特有的中间代谢产物。是乙酰乙酸、

-羟丁酸和丙酮三者的统称。1.酮体的生成部位：肝线粒体原料：乙酰CoA，主要来自脂酸的

-氧化。关键酶：HMG-CoA合成酶

乙酰乙酸脱羧酶2.酮体的氧化肝外组织利用（肝中缺乏利用酮体的酶）β-羟丁酸脱氢酶硫解酶TCA3.酮体生成的生理意义酮体是肝脏输出能源物质的一种形式。是脑和肌肉的主要能源物质。正常血酮体含量为0.2~0.9mg/100mL。酮血症酮尿症主要危害：引起酸中毒第三节脂肪的合成代谢一、α-磷酸甘油的合成二、脂肪酸的合成代谢（重点）三、三酰甘油的合成一、α-磷酸甘油的合成磷酸二羟丙酮α-磷酸甘油EMP甘油二、脂肪酸的合成代谢先合成十六碳饱和脂肪酸（软脂酸），在此基础上进行碳链的延长、缩短和去饱和。从头合成场所：细胞浆还原力：NADPH（部分来自HMS）原料：丙二酸单酰CoA（乙酰CoA，G的分解）脂肪酸合酶复合体（大肠杆菌FAS）酰基载体蛋白（ACP-SH）乙酰CoA-ACP转酰基酶（AT）丙二酸单酰CoA-ACP转酰基酶（MT）β-酮脂酰-ACP合成酶（KS）β-酮脂酰-ACP还原酶（KR）β-羟脂酰-ACP脱水酶（HD）β-烯脂酰-ACP还原酶（ER）ACPSH磷酸泛酰巯基乙胺与脂酰基形成硫酯键ACP：转移脂酰基磷酯键相连脂肪酸合酶复合体1.反应历程（1）乙酰CoA羧化生成丙二酸单酰CoA乙酰CoA羧化酶是脂酸合成的限速酶。生物素羧化酶（biotincarboxylase，BC）羧基转移酶（transcarboxylase，CT）生物素羧基载体蛋白（biotincarboxylcarrierprotein，BCCP）大肠杆菌乙酰CoA羧化酶（别构酶）组成生物素羧化