第25章 脂质代谢

第25章脂质代谢一、脂肪酸的分解代谢（一）脂肪的消化、吸收和传送1、脂肪的消化场所：胃（胃脂肪酶）、小肠上皮细胞（胰脂肪酶、辅脂酶，发生在脂质-水界面处）另：磷脂酶、酯酶O=—O=—CH2—O—C—R1R2—C—O—C—HCH2—O—C—R3O=R1、R2、R3可以相同，也可以不全相同甚至完全不同，R2多是不饱和的。甘油三酯（triacylglycerol）非极性化合物无水状态存储2、脂肪的吸收——降解产物与胆汁酸形成微团被小肠黏膜细胞吸收牛磺胆酸-COOH胆酸胆酸-Gly甘氨胆酸3、脂肪的传送——在细胞又转变为脂肪，与载脂蛋白、胆固醇等形成乳糜微粒，经血液、淋巴系统运送到各组织（如肌肉、脂肪组织）——脂肪酶水解为脂肪酸（被组织吸收）、甘油（被运送到肝、肾）信号作用、被LPL识别chylomicronparticle

乳糜微粒胆固醇磷脂胆固醇酯三酰甘油酯将脂从小肠上皮细胞运到毛细血管中LPL水解三酰甘油4、脂肪组织中脂肪的酶促水解5、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（二）脂肪酸的氧化分解场所：线粒体基质（真核）细胞溶胶（原核）1、脂肪酸的活化脂肪酸进入细胞，在胞浆中被活化，形成脂酰CoAOR-C-OH+CoA-SH脂酰CoA合成酶OR-C-SCoAATPAMP+PPi2、脂酰CoA转运入线粒体10碳以上的脂酰CoA不能透过线粒体内膜肉碱(3-羟基-4-三甲氨基丁酸)脂酰CoA载体酯酰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-OHATPCoASHADP+PPiCoASH肉毒碱

OR-C-S-CoAβ-氧化线粒体内膜内侧外侧肉毒碱酯酰转移酶Ⅰ肉毒碱酯酰转移酶Ⅱ肉毒碱酯酰移位酶3、脂肪酸的β-氧化途径酯酰CoA脱氢酶脂酰CoA

ＯRCH2CH2C-SCoAＯRCH=CH-C-SCoA△2-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||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||||

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CoA4、不饱和脂肪酸的氧化场所：线粒体脂肪酸活化与转运同饱和脂肪酸（一）单不饱和脂肪酸异构酶（二）多不饱和脂肪酸异构酶、还原酶油酰CoAΔ3-顺-12-烯酰CoA烯酰CoA异构酶Δ2-反-12-烯酰CoA单不饱和脂肪酸的分解烯酰CoA异构酶烯酰CoA还原酶5、奇数碳原子脂肪酸氧化丙酰CoA羧化酶生物素D-甲基丙二酰CoA差向异构酶甲基丙二酰CoA变位酶辅酶B12琥珀酰CoA：进入TCA6、脂肪酸的-氧化和

-氧化（1）-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。（2）-氧化脂肪酸的末端甲基（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。植烷酸的α氧化植烷酸降植烷酸β位甲基取代-氧化位阻α羟化酶丙酰CoA脂肪酸的ω氧化中长链脂肪酸7、脂肪酸从

-氧化开始形成水和二氧化碳产生的能量（以软脂酸为例）软脂酸（16碳）经7次

-氧化生成：8个乙酰CoA（10）807分子FADH

（1.5）10.57分子NADH（2.5）17.5活化消耗1分子ATP中两个高能磷酸键108个ATP106个ATP乙酰COA的可能去路TCACO2+H2O+能量乙醛酸循环糖异生糖（仅限于乙醛酸体）脂肪酸、固醇等合成的原料在动物肝、肾脏中有可能产生乙酰乙酸、D--羟丁酸和丙酮（酮体）。8、酮体的形成乙酰CoA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。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+CH3COCOOHCoASH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--羟丁酸琥珀酸酮体在肝脏中形成但肝脏没有乙酰乙酸-琥珀酰CoA转移酶酮体易溶于水，透出细胞进入血液循环在肝外组织进行氧化——肝内生成和肝外利用是肝脏输出能源的形式为酸性物质，累积产生酸中毒，破坏机体水盐代谢平衡二、脂肪酸的生物合成（一）饱和脂肪酸的生物合成（从头合成）场所：细胞溶胶原料：丙二酸单酰CoA（源于乙酰CoA）还原力：NADPH乙酰CoA的来源脂肪酸β氧化丙酮酸丙酮酸脱氢酶系氨基酸代谢线粒体线粒体1、乙酰CoA的转运2、丙二酸单酰CoA的形成CH3-C～SCOA+HCO3-+ATP=OHOOC-CH2-C～SCOAO=+ADP+Pi乙酰CoA羧化酶生物素羧化酶（biotincarboxylase，BC）羧基转移酶（transcarboxylase，CT）生物素载体蛋白（biotincarboxylcarrierprotein，BCCP）大肠杆菌乙酰CoA羧化酶组成哺乳动物、鸟类的乙酰CoA羧化酶为相同亚单位二聚体ATP+HCO3-+BCCP生物素羧化酶BCCP-CO2+ADPBCCP-CO2+CH3-C～SCOA=O羧基转移酶HOOC-CH2-C～SCOA+BCCPOCO2CO2生物素羧化酶羧基转移酶3、脂肪酸合酶复合体催化脂肪酸合成（大