第九章脂类代谢.ppt

,*,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,第九章,脂类代谢,本章内容,脂类的概念和功能,脂类的消化、吸收、,转运和储存,脂肪的分解代谢,脂肪的合成代谢,脂代谢紊乱,学习要求,重点掌握脂肪酸,氧化过程，参与反应的酶、辅基和辅酶,会计算饱和、不饱和脂肪酸经,氧化，彻底氧化为,CO,2,和水所产生的能量,了解,酮体,生成的部位、生成过程及危害,了解脂肪酸合成的过程以及与脂肪酸分解过程的主要差别,了解甘油磷脂以及胆固醇生物合成的基本途径,一、概念和功能：,（一）概念,:,脂类是生物体内不溶于水而溶于有机溶剂的一大类物质的总称，包括脂肪和类脂。,脂类,脂肪,：,又称三酰甘油或甘油三脂,类脂,固醇类：如胆固醇,(cholesterol),磷脂,(,phospholipid,PL,),糖脂,(,glycolipides,),(triglyceride,TG),甘油磷脂,鞘磷脂,（二）,功能：,1,、,储能和供能的主要物质,:,量大、产能多；,2,、,机体保护作用；,3,、,生物膜的重要结构组分；,4,、,为脂溶性物质提供溶剂，促进人及动物体吸收脂溶性物质；,5,、,有识别、免疫等重要生理作用,;,6,、,作为代谢水的主要来源。,1,、,储能和供能的主要物质,脂肪组织,储存脂肪,约占体重,10,20%.,成 分,氧化释放能量（,kj/g,干重）,糖 类,17,脂 肪,39.8,蛋白质,18,合理饮食,脂肪氧化供能占,15,25%,空腹,脂肪氧化供能占,50%,以上,禁食,1,3,天,脂肪氧化供能占,85%,饱食、少动,脂肪堆积，发胖,2,、,机体,保护作用,3,、,生物膜的重要结构成分,4,、,为脂溶性物质提供溶剂，促进人及动物体吸收脂溶性物质。,维生素,A,维生素,D,维生素,E,维生素,K,脂溶性维生素,脂溶性激素,肾上腺皮质激素,性激素,感光物质视紫红质的成分,促进钙、磷代谢,生育酚，与动物生育有关,生物体中重要的抗氧化剂,维持凝血因子的正常水平,5,、,脂类作为细胞表面的物质，与细胞识别、免疫等密切相关。,6,、,作为代谢水的主要来源,每克脂肪氧化比糖多生产水,67,83,，,比蛋白质产生的水多,l.5,倍,左右,。,分类,含量,分布,生理功能,脂肪,95,脂肪组织、血浆,1.,储脂供能,2.,促脂溶性维生素吸收,3.,热垫作用,4.,保护垫作用,5.,构成血浆脂蛋白,类脂,5,生物膜、,神经、,血浆,1.,维持生物膜的结构和功能,2.,胆固醇可转变成类固醇激 素、维生素、胆汁酸等,3.,构成血浆脂蛋白,分布在脂肪组织,、,血浆,储能与供能,促进脂溶性物质的,吸收,维持体温、保护内脏,分布和意义,脂类,脂肪（三酰甘油）,类脂,胆固醇,磷脂,（脑磷脂,/,卵磷脂）,作为生物膜的重要组分,维持生物膜结构与功能,调节代谢,小结,糖脂,参与细胞识别等,分布在,生物膜、神经、血浆,二、,脂类的消化、吸收、,转运和储存,(,一）,脂类的消化,:,小肠上段,是主要的消化场所；,脂类不溶于水，必须在,胆汁盐,作用下，,乳化,成,微团,后，才能在胰腺分泌的各种消化酶的作用下分解。,胆汁和胰液均分泌至十二指肠。,胰液中有：,胰脂肪酶,，,胆固醇酯酶,，,磷脂酶,A,2,等。,三酰甘油,胰脂肪酶,脂肪酸,+,2-,脂酰甘油,+,1,2-,二脂酰甘油,脂肪酸,+,甘油磷酸,+,胆碱,磷脂,胰磷脂酶、磷酸酶,脂肪酸,+,胆固醇,胆固醇酯,胆固醇酯酶,脂类,微团,甘油一脂、溶血磷脂、,长链脂肪酸、胆固醇等,混合微团,胆汁酸盐乳化,胰脂肪酶、磷脂酶等水解,乳化,小结,在,十二指肠下段及空肠上段,吸收,（二）,脂质的吸收,混合,微团,小肠粘膜,细胞内,乳糜微粒,门静脉,肝脏,扩散,重新酯化,载脂蛋白结合,（三）脂类的转运,血浆脂蛋白,乳麋微粒（,CM,）,极低密度脂蛋白,VLDL,低密度脂蛋白,LDL,高密度脂蛋白,HDL,脂蛋白的种类,（按,密度大小分）,血脂,与,血浆中的蛋白质,结合形成,水溶性复合物,-LP,形式存在和运输。,密,度,（四）,脂类的储存,脂,类,组织脂：细胞结构的组成成分,储备脂：储存备用（主要以三酰甘油的形式储存）,储存位置主要为：,皮下组织,腹腔大网膜、肠系膜,肌间结缔组织,脂类的消化、吸收、转运和储存,三、脂肪的分解代谢,脂肪经,脂肪酶,分解为,甘油,和,脂肪酸,，最后彻底氧化成,CO,2,和水。,（一）甘油的氧化：,磷酸二羟丙酮,丙酮酸,TCA,糖异生,（二）脂肪酸的,-,氧化,饱和脂肪酸,在一系列酶的作用下，羧基端的,位,C,原子,发生氧化，碳链在,位,C,原子与,位,C,原子间发生断裂，每次生成,一个乙酰,CoA,和,较原来少两个碳单位的脂肪酸，,这个不断重复进行的脂肪酸氧化过程称为,-,氧化。,苯乙酸,苯甲酸,脂肪酸的,-,氧化的步骤,1.,脂肪酸的活化,2.,脂肪酸的转运,3.,脂肪酸的,-,氧化,4.,乙酰辅酶,A,的氧化,1,、脂肪酸活化：,在线粒体外进行。,在,脂肪酸硫激酶,(,Fatty Acid,thiokinase,即,脂酰,CoA,合成酶,),作用下，需,ATP,和,Mg,2+,。,形成一个高能,硫,酯键,消耗,2,个高能磷酸键。,RCOOH,+,CoA,SH,RCOSCoA,脂酰,CoA,合成酶,ATP,AMP+PPi,Mg,2+,H,2,O,2Pi,反应不可逆,脂肪酸,脂酰,CoA,2,、转运入线粒体：,脂肪酸氧化的酶系存在,线粒体基质,内，但胞浆中活化的长链脂酰,CoA,（,12C,以上）却不能直接透过线粒体内膜，必须与,肉碱,结合成,脂酰肉碱,才能进入线粒体基质内。,RCO-,SCoA,CoA,-SH,肉碱脂酰,转移酶,(CH,3,),3,N,+,CH,2,CH,CH,2,COOH,OH,肉碱,(CH,3,),3,N,+,CH,2,CH,CH,2,COOH,RCO-O,脂酰肉碱,反应由肉碱脂酰转移酶,(CAT-,和,CAT-II),催化,：,反应可逆,肉碱转运脂酰辅酶,A,进入线粒体,此过程为脂肪酸,-,氧化,的限速步骤，,CAT-,是限速,酶，,丙二酸单酰,CoA,是,其强烈的竞争性抑制剂。,3,、,-,氧化的过程,：,经历,氧化,（脱氢）、,水化,、,氧化,（再脱氢）、,硫解,4,步重复反应,脱氢,脂,酰,CoA,脱氢酶,R-CH,2,-,CH,2,-CH,2,-COSCoA,FAD,FADH,2,R-CH,2,-,CH=CH,-,COSCoA,硫解,硫解酶,-2C,CH,3,-COSCoA,HSCoA,水化,水化酶,H,2,O,R-CH,2,-,CH(OH)-CH,2,-COSCoA,（,2,-,反式,-,烯脂酰,COA,）,-,羟脂酰,COA,再脱氢,-,羟脂酰,CoA,脱氢酶,R-CH,2,-,CO-CH,2,-COSCoA,NADH+H,+,NAD,+,-,酮脂酰,COA,脂酰,CoA,线粒体内的氧化,1,）氧化：,脂酰,CoA,脱氢酶,催化，在,C,2,-C,3,间生成双键,2,-,反,-,烯脂酰,CoA,脂酰,CoA,脱氢酶,FAD,FADH,2,2ATP,呼吸链,R-CH,2,-,CH,2,C-SCoA,|,RCH,2,C,C,COCoA,H,H,2,-,反,-,烯,脂,酰,CoA,脂酰,CoA,2,）,水化：,2,-,反,-,烯脂酰,CoA,在其水合酶作用下生成,-,羟,脂酰,CoA,RCH,2,C,C,COCoA,H,H,2,-,反,-,烯酰,CoA,水化酶,H,2,O,OH,RCH,2,CH,CH,2,COSCoA,-,羟脂酰,CoA,3,）氧化：,-,羟,脂酰,CoA,脱氢酶,催化生成,-,酮,脂酰,CoA,，,辅,酶为,NAD,+,。,OH,RCH,2,CH,CH,2,COSCoA,-,羟脂酰,CoA,NAD,+,NADH+H,+,-,羟脂酰,CoA,脱氢酶,3ATP,呼吸链,-,酮脂酰,CoA,RCH,2,C,SCoA,O,CH,2,CO,4,）硫解：,在,硫解酶,作用下，形成,乙,酰,-,SCoA,和比原脂酰,-,SCoA,少,2,个,C,的脂酰,-,SCoA,CH,3,COSCoA,乙酰,CoA,RCH,2,COSCoA,脂,酰,CoA,（,1,）（,2,）（,3,）（,4,）,-,酮脂酰,CoA,RCH,2,C,SCoA,O,CH,2,CO,CoA,-SH,-,酮脂酰,CoA,硫解酶,重复反应,少,2,个,C,具体步骤,FAD,FADH,2,脱氢酶,HOH,水化酶,-,羟脂酰,CoA,c.,脱氢,脱氢酶,-,酮,脂酰,CoA,NADH,+,NADH+H,+,2,-,反,-,烯脂酰,CoA,b.,水化,a.,脱氢,H,SCoA,+,乙酰,CoA,少二碳原子的脂酰,CoA,氧化,？,脂酰基团,d.,硫解,a,、,b,、,c,、,d,进入,TCA,循环，彻底氧化分解，生成,CO,2,+H,2,O,放出能量。,作为脂肪酸、固醇合成的原料。,某些植物、微生物中，可在乙醛酸体内进行,乙醛酸循环,。,在动物肝、肾脏中有可能产生,乙酰乙酸,、,-,羟丁酸,和,丙酮,（,酮体,）。,5),产物乙酰,-,CoA,的可能去向,4、,-,氧化的要点：,脂肪酸活化需,消耗,1,个,ATP,的两个高能键，,在线粒体外。,脂酰,-,SCoA,需经,肉碱携带,进入线粒体。,所有脂肪酸,-,氧化的酶都是,线粒体酶,。,-,氧化包括,氧化（脱氢）,、水化、,氧化（再,脱氢,),、硫解,4个重复步骤。,乙,酰,-,SCoA,可进入,TCA,，,氧化生成,CO,2,和水，如此重复。,-,氧化不仅在线粒体内进行，还可以在,乙醛酸体,中进行。,油料种子萌发,时，脂肪酸,-,氧化是在乙醛酸体内进行。,5,、,-,氧化的能量变化（以软脂酸为例,）,软脂酰,CoA,+7FAD+7NAD,+,+7CoA-SH+7H,2,O,8,乙酰,CoA,+7FADH,2,+7(NADH+H,+,),活 化：,消耗,2,个高能磷酸键,氧 化：,7,轮循环产物：,8,分子,乙酰,CoA,7,分子,NADH+H,+,7,分子,FADH,2,能量计算：,生成,ATP,812+73+72=,131,净生成,ATP,131,2=,129,软脂酸与葡萄糖在体内氧化产生,ATP,的比较,一分子软脂酸,完全氧化,一分子葡萄糖,完全氧化,129 ATP,38 ATP,（三）,不饱和脂酸的氧化,特点,：,需另加酶处理双键外，,催化双键移位使底物符合,-,氧化要求的,2,-,反式，,其余氧化同上,(,单不饱和脂肪酸的氧化需要,烯酯酰,CoA,异构酶,;,多,不饱和脂肪酸的氧化需要,烯酯酰,CoA,异构酶,和,2,，,4-,二烯脂酰,COA,还原酶,),。,油酰基,CoA,（,9,18,：,1,）,CH,3,(CH,2,),7,CH=CH,-CH,2,(CH,2,),6,CO-CoA,OH,CH,3,(CH,2,),7,CH,2,-,C,-CH,2,-CO-CoA,H,6CH,3,-CO-CoA,CH,3,(CH,2,),7,CH,2,-C=,CH-CO-,CoA,H,H,2,-,反,-,十二碳烯酰,CoA,3,次,-,氧化,烯酯酰,CoA,异构酶,烯酯酰,CoA,水化酶,5,次,-,氧化,CH,3,(CH,2,),7,-,C=C,-CH,2,-,CO-,CoA,3,-,顺,-,十二碳烯酯酰,CoA,H,H,3CH,3,-CO-CoA,单不饱和脂肪酸的氧化,（单个双键，,油酸,18:1,9,）,专一性很强，只对反,2,不饱和脂酰,COA,水化,（四）脂肪酸氧化的其它途径,1,、奇数链脂肪酸的氧化：,1,）经历,-,氧化，产生多个,乙,酰,CoA,和一个五碳,脂酰,CoA,；,2,）,五碳脂酰,-,CoA,裂解为丙酰,CoA,和,乙,酰,CoA,；,11,碳脂肪酸,3,次,-,氧化,4,乙,酰,-,SCoA,+,丙酰,CoA,动物,琥珀酰,CoA,TCA,植物,丙二酰,CoA,乙,酰,CoA,TCA,2,、,-,氧化,脂肪酸,在一些酶的催化下，其,-C,原子发生氧化，结果生成一分子,CO,2,和较原来少一个碳原子的脂肪酸，这种氧化作用称为,-,氧化,。,RCH,2,CH,2,C,OOH RCH,2,COOH+,C,O,2,1956,年，,Stumpf,等人在植物种子、叶和动物脑、肝中发现，在细胞微粒体中含,-,氧化必需的,-,羟酸氧化脱羧酶系,。,-,氧化,对降解,带甲基的支链脂肪酸,、,奇数链脂肪酸、过分长链脂肪酸,有重要作用。,C,n,脂肪酸,-,羟酸,-,酮酸,C,(n-1),脂肪酸,CO,2,RCH,2,C,OOH,O,2,，NADPH+H,+,单加氧酶,Fe,2+,，,抗坏血酸,R-CH-COOH,O,H,-,（,-,羟脂肪酸）,NAD,+,NADH+H,+,脱氢酶,R-C-COOH,O,=,（,-,酮脂酸,）,ATP,，,NAD,+,，,抗坏血酸,脱羧酶,RCOOH+,C,O,2,（少一个,C,原子）,-,氧化的可能反应历程,3,、,-,氧化,1932,年,Verkade,等人发现,11,碳脂肪酸在体内可产生,C,11,、,C,9,、,C,7,的二羧酸，即,-,碳原子被氧化，故称为,-,氧化。,此在肝脏微粒体和利用石油的细菌中发现。,（五）酮体的生成与代谢,1,、生酮作用：,脂肪酸,-,氧化产生过量的乙酰,CoA,在肝脏中生成酮体的过程。,酮体的生成过程,羟甲基戊二酸单酰,CoA,（,HMGCoA,）,脂肪酸,硫解酶,2,CH,3,COSCoA,CH,3,COCH,2,COSCoA,乙酰乙酰,CoA,HOOCCH,2,-C-CH,2,COSCoA,|,CH,3,OH,|,HMGCoA,裂解酶,HMGCoA,合成酶,CH,3,COSCoA,CoASH,-,氧化,CH,3,COCH,2,COOH,CH,3,CHOHCH,2,COOH,乙酰乙酸,丙酮,-,羟丁,酸,脱氢酶,CO,2,NADH+H,+,NAD,+,CH,3,COCOOH,脱羧酶,CoASH,CH,3,COSCoA,(1),两分子乙酰,CoA,在,乙酰乙酰,CoA,硫解酶,(,thiolase,),的催化下，缩合生成一分子,乙酰乙酰,CoA,。,乙酰乙酰,CoA,硫解酶,2,(,乙酰,CoA),（,2,）,乙酰乙酰,CoA,在,HMGCoA,合成酶催化下，与第三个乙酰,CoA,结合，形成,羟甲,基,戊二酸单酰,CoA,，并释放出一份子辅酶,A,。,(3),羟甲,基,戊二酸单酰,CoA,裂解生成,1,分子,乙酰乙酸,和,1,分子,乙酰,CoA,。,HMG-CoA,裂解酶,(4),乙酰乙酸在,-,羟丁酸脱氢酶的催化下，,加氢,还原为,-,羟丁酸。,-,羟丁酸脱氢酶,NAD,+,NADH+H,+,(5),乙酰乙酸自发脱羧或由酶催化,脱羧,生成丙酮。,CO,2,CO,2,CoASH,CoASH,NAD,+,NADH+H,+,-,羟丁酸,脱氢酶,HMGCoA,合成酶,乙酰乙酰,CoA,硫解酶,HMGCoA,裂解酶,酮体的生成,羟甲基戊二酸单酰,CoA,合成酶,2,、酮体代谢：,1,）酮体：,-,羟丁酸、乙酰乙酸、丙酮合称,酮体,。,-,羟丁酸约,70,乙酰乙酸约,30,丙酮,含量极微。,2,）病理：,糖尿病人，乙酰乙酸形成速度分解，血中出现大量酮体。,3,）肝脏的作用：,肝细胞线粒体中,有,生酮作用,的所有酶，,乙酰,CoA,时，酮体为肝的正常代谢产物；,但肝中氧化酮体的酶活低，故酮体需入血到肝外组织完成氧化,。,4,）酮体的利用：,在心、肾、脑、骨骼肌,中进行。,乙酰乙酸,乙酰乙酰,CoA,乙酰,CoA,-,羟丁酸,乙酰乙酸,乙酰,CoA,丙酮,丙酮酸或乳酸,糖异生,在这些细胞中，酮体生成的,乙酰,CoA,进一步分解：,乙酰,CoATCA,，,产生,ATP,。,(1),-,羟丁酸,在,-,羟丁酸脱氢酶的催化下脱氢，生成,乙酰乙酸,。,-,羟丁酸脱氢酶,NAD,+,NADH+H,+,(2),乙酰乙酸在,琥珀酰,CoA,转硫酶,或,乙酰乙酸硫激酶,的催化下转变为,乙酰乙酰,CoA,。,琥珀酰,CoA,转硫酶,琥珀酰,CoA,琥珀酸,乙酰乙酸硫激酶,HSCoA+ATP,AMP+,PPi,(3),乙酰乙酰,CoA,在,乙酰乙酰,CoA,硫解酶,的催化下，裂解为两分子乙酰,CoA,。,(4),生成的乙酰,CoA,进入,三羧酸循环,彻底氧化分解。,乙酰乙酰,CoA,硫解酶,HSCoA,CH,3,COCH,2,COOH,乙酰乙酸,CH,3,COCH,2,COSCoA,乙酰乙酰,CoA,ATP+CoASH,PPi+AMP,2 Pi,CH,2,COOH,CH,2,COCoA,CH,2,COOH,CH,2,COOH,TCA,乙酰,CoA,2,CH,3,COCoA,-,羟丁酸,CH,3,CH(OH)CH,2,COOH,-,羟丁酸脱氢酶,NAD,+,NADH+H,+,琥珀酰,CoA,琥珀酸,琥珀酰,CoA,转硫酶,乙酰乙酸硫激酶,H,2,O,HSCoA,硫解酶,心、肾、脑和骨胳,肌此酶活性高,(10,倍,),酮体的利用,CH,2,COOH,CH,2,COOH,当由,琥珀酰,CoA,转硫酶,催化进行氧化利用时，,乙酰乙酸,可净生成,24,分子,ATP,，,-,羟丁酸,可净生成,27,分子,ATP,；,而由,乙酰乙酸硫激酶,催化进行氧化利用时，,乙酰乙酸,则可净生成,22,分子,ATP,，,-,羟丁酸,可净生成,25,分子,ATP,。,3,、酮体的作用：,酮体是脂肪酸在肝,脏,中,正常的中间代谢产物，,是,肝脏输出能源的一种形式。,酮体,为小分子水溶性物质，易通过血液运输，,可通过血,脑屏障,和肌肉毛细血管壁,，是,脑,和,肌肉,组织,的,重要能源,。,脑组织不能氧化脂肪，却能利用酮体。,酮体利用的增加可减少糖的利用，有利于,维持血糖水平恒定，节省蛋白质的消耗。,酮体是酸性物质,。在饥饿、未被控制的糖尿病等情况下，酮体大量生成,，,超过肝外组织氧化利用酮体的能力，血中酮体堆积可导致,酮症酸中毒,，,正常的血中酮体量为,0.03,0.5,mmol,/L,。,超过正常量，造成,血酮症,。,而且部分酮体可以通过肾脏随尿排除，,尿中出现酮体，称为,酮尿,。,丙酮还可以从呼吸道挥发排除，使呼出的气体中有酮味（烂苹果）。,脂肪代谢和糖代谢的关系,延胡索酸,琥珀酸,苹果酸,草酰乙酸,3-,磷酸甘油,三羧酸循环,乙醛酸循环,甘油,乙酰,CoA,三酰,甘油,脂肪酸,氧化,糖原（或淀粉）,1,，,6-,二磷酸果糖,磷酸二羟丙酮,PEP,丙酮酸,合,成,植物和微生物,四、脂肪的合成代谢,脂肪的合成代谢,（一）,-,磷酸甘油（,3-,磷酸甘油）,的生物合成,1,、主要来自,EMP,：,可由磷酸二羟丙酮合成；,2,、来自脂肪动员：,甘油激酶,催化；,甘油,+ATP,-,磷酸甘油,+ADP,（二）脂肪酸的生物合成,在肝、脂肪组织、小肠进行。,为多步酶促反应，有,两种方式,：,1,）从无到有途径（从头合成）,：,全合成途径，在,胞质进行,；,2,）碳链延长途径：,在已有脂肪酸链上加,2,碳物，,酶系在线粒体和微粒体中。,1,）概述：,碳源：,乙酰,CoA,（,来自,-,氧化、丙酮酸氧化脱羧、生酮氨基酸）,在线粒体中；,酶：脂肪酸合成酶复合体,在,胞质,；,NADPH,为还原剂,脂酰载体蛋白,（,acyl,carrier protein,ACP-SH,）：,脂肪酸合成时以共价键连接其上。,1,、从无到有途径,脂肪酸的生物合成包括三个过程,乙酰,CoA,的转运（柠檬酸转运系统）丙二酸单酰,CoA,的生成 脂肪酸的合成,2,）乙酰,CoA,进入细胞质：,乙酰,CoA,与草酰乙酸缩合成柠檬酸，进入胞质后再经裂解酶裂解。,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,CoA,NADPH+H,+,NADP,+,苹果酸酶,CoA,乙酰,CoA,ATP,AMP,PPi,ATP,柠檬酸裂解酶,CoA,草酰乙酸,H,2,O,柠檬酸合酶,苹果酸,CO,2,CO,2,3,）,丙二酸单酰,CoA,的合成,在脂肪酸合成时，细胞质中的,乙酰,CoA,先在,乙酰,CoA,羧化酶,催化下羧化，形成,丙二酸单酰,CoA,，才能参与脂肪酸的合成。,乙酰,CoA,羧化酶,是一个多酶复合体，可接解离成三个亚单位,生物素羧基载体蛋白,BCCP,生物素羧化酶,BC,羧基转移酶,CT,BCCP,脂肪酸合成酶复合体,乙酰基转移酶,丙二酰基转移酶,酮脂酰合酶,酮脂酰还原酶,羟脂酰脱水酶,烯酰还原酶,硫酯酶,脂酰载体蛋白（,ACP,）,围绕,ACP,形成多酶复合体,脂肪酸合成酶作用机理,哺乳动物的,7,种酶在一条多肽链上，属多功能酶，以,ACP,为辅基。,脂酰载体蛋白（,ACP,）,脂肪酸合成酶系统有,7,种蛋白质参加反应，以无酶活性的,ACP,为中心,(,大肠杆菌,ACP,是由,77,个氨基酸组成的蛋白质,),。,ACP,以,磷酸泛酰巯基乙胺,为辅基,，通过辅基上,SH,基的酯化,，携带脂肪酸合成的中间物从一酶到另一酶的活性中心上。,4,）乙酰,-,丙二酰,ACP,的合成,5,）合成过程：,缩合：,丙二酰,ACP,缩合酶催化,还原：,-,酮脂酰,ACP,还原酶，,NADPH,为还原剂,脱水：,还原,烯,脂酰,ACP,还原酶催化,四步反应产生一,4C,分子，每重复一轮，延长,2C,；,经,7,轮反应可产生,1,分子软脂酸。,丁酰,-ACP,的形成完成了合成软脂酰,-ACP,七次循环反应的第一次循环。,第二次循环是,丁酰基,由,ACP,转移到,-,酮脂酰,-ACP,合成酶分子的,SH,上,，,ACP,又可再接受丙二酸单酰基，第二次循环即可进行。,每经过一次循环反应，延长两个碳原子。合成反应由,脂肪酸合成酶系,催化。,经过七次循环后，合成的最终产物,软脂酰基,-ACP,经,硫酯酶,(,thioesterase,),催化，形成游离的软脂酸，或由,ACP,转到辅酶,A,上，或直接形成磷脂酸。,脂肪酸合成循环,脂肪酸的从头合成与,氧化比较,区别点,从头合成,氧化,细胞中发生部位,细胞质,线粒体,酰基载体,ACP-SH,CoA,-SH,二碳,片段的加入与裂解方式,丙二酰单酰,COA,乙酰,COA,电子供体或受体,NADPH,FAD、NAD,+,酶系,七种酶和一个蛋白质组成复合物,四种酶,原料转运方式,柠檬酸转运系统,肉碱穿梭系统,羟,脂酰化合物的中间构型,D-,型,L-,型,对二氧化碳和柠檬酸的需求,要求,不要求,能量变化,消耗,7,个,ATP,和,14 NADPH,产生,129,个,ATP,合成所需,原料为乙酰,CoA,，,直接生成的,产物是软脂酸,，合成一分子软脂酸，需七分子丙二酸单酰,CoA,和一分子乙酰,CoA,；,在,胞液,中进行，关键酶是,乙酰,CoA,羧化酶,；,合成为一耗能过程，每合成一分子软脂酸，需消耗,消耗,7,个,ATP,和,14 NADPH;,需,NADPH,作为供氢体，对糖的磷酸戊糖途径,有依赖性。,脂肪酸合成的特点：,2,、碳链延长：,在,线粒体、内质网,中进行；,在,16C,基础上以乙酰,CoA,、,丙二酰,CoA,为,2C,供体；,每次加,2C,，,可至,22,、,24C,，,多为,18C,。,脱氢 还原,水合 脱水,脱氢 还原,硫解,分裂 缩合,丙二,酰,-,3,、不饱和脂肪酸合成,1),单不饱和脂肪酸的合成,单不饱和脂肪酸大多为顺式的，双键大多在,(C,9,-C,10,),，（棕榈油酸和油酸）,需氧途径,(,真核生物,),厌氧途径,(,厌氧微生物,),植物体或低等的需氧生物,NADPH,2e,-,黄素蛋白,2e,-,铁硫蛋白,酶-O,2,酶,2H,2,O,不饱和脂酰,ACP,饱和脂酰,ACP,2e,-,O,2,+2H+,NADH+H,+,NAD,+,FAD,FADH,2,NADH-Cytb5,还原酶,2Fe,2+,2Fe,3+,Cytb5,2Fe,3+,2Fe,2+,去饱和酶,不饱和脂酰,CoA,饱和脂酰,CoA,2H,+,+O,2,2H,2,O,动物体,（肝或脂肪组织）,(1),需氧途径,（,2,）厌氧途径,是厌氧生物合成单不饱和脂肪酸的方式,发生在脂肪酸从头合成的过程中,可产生不同长度的,单,不饱和脂肪酸。,2),多不饱和脂肪酸的合成,由单烯脂肪酸继续去饱和产生的。,在哺乳动物中，不能合成多不饱和脂肪酸，,必须由食物供给，如：,亚油酸,（,18,：,2,）,、亚麻酸,（,18,：,3,）、,花生四烯酸,（,20,：,4,）,等，这些脂肪酸对生长十分重要，称为,必需脂肪酸,。,多烯不饱和脂肪酸在厌氧细菌中基本不存在，在高等动植物体内含量丰富，,4,、脂肪酸合成的调节,两种方式,（,1,）酶浓度调节,(,酶量的调节或适应性控制,),（,2,）酶活性的调节,（一）酶浓度调节,关键酶：,乙酰,CoA,羧化酶,(,产生丙二酸单酰,CoA,),脂肪酸合成酶系,苹果酸酶,(,产生还原当量,),饥饿时，这几种酶浓度降低,3-5,倍，进食后，酶浓度升高。,喂食高糖低脂膳食，这几种酶浓度升高，脂肪合成加快。,另外，,进食糖类而糖代谢加强，,NADPH,及乙酰,CoA,供应增多，有利于脂酸的合成。,（,二）,酶活性的调节,乙酰,CoA,羧化酶是别构酶。,1,、别构调节,：,抑制剂：软脂酰,CoA,及其他长链脂酰,CoA,激活剂：柠檬酸、异柠檬酸,2,、共价调节：,磷酸化会失活、脱磷酸化会复活,;,3,、激素调节：,胰高血糖素可使此酶磷酸化失活，胰岛素可使此酶脱磷酸化而恢复活性。,1,）激素调节：,2,）磷酸化调节：,3,）变构调节：,（三）,脂肪,的生物合成,磷酸甘油酯酰转移酶,磷酸甘油酯酰转移酶,二酰甘油酯酰转移酶,磷酸酶,溶血磷脂酸,磷脂酸,二酰甘油,三酰甘油,五、膜脂质的代谢,甘油磷脂（磷脂酰甘油）：,由甘油构成的磷脂，是生物膜的主要组分。,鞘氨醇磷脂：,含鞘氨醇而不含甘油的磷脂，是神经组织各种膜（如神经髓鞘）的主要结构脂之一。,磷脂含磷酸复合脂,甘油磷脂的合成,合成部位,：全身各组织，肝、肾、肠最活跃。,合成原料,：,甘油、脂肪酸、磷酸盐、胆碱、乙醇胺,丝氨酸、食物,食物或脂肪分解,CTP,、,ATP,、,丝氨酸、肌醇等,合成的基本过程,（,1,）甘油二酯合成途经,：磷脂酰胆碱、磷脂酰乙醇胺；,（,2,）,CDP-,甘油二,酯,合成途径,：,磷脂酰肌醇、磷脂酰丝氨酸、心磷脂。,（,1,）甘油二酯合成途径,（,2,）,CDP-,甘油二酯合成途径,甘油磷脂合成还有其他方式,:,磷脂酰胆碱,由磷脂酰乙醇胺从,S-,腺苷甲硫氨酸获得甲基生成。,磷脂酰丝氨酸,由磷脂酰乙醇胺羧化或其乙醇胺与丝氨酸交换生成。,甘油磷脂的降解,B,1,A,1,C,D,CH,2,OCR,1,=,O,R,2,COCH,=,O,CH,2,OpOX,=,O,OH,A,2,B,2,B,磷脂酶,A1:,存在于细胞溶酶体、蛇、蜂、蝎毒。产物为,溶血磷脂,2,。,甘油磷脂的降解,B,1,A,1,C,D,CH,2,OCR,1,=,O,R,2,COCH,=,O,CH,2,OpOX,=,O,OH,A,2,B,2,B,磷脂酶,A2:,存在于细胞膜及线粒体膜、蛇、蜂、蝎毒。产物为,溶血磷脂,1,。急性胰腺炎时，组织中的溶血磷脂,A2,原被激活。,甘油磷脂的降解,B,1,A,1,C,D,CH,2,OCR,1,=,O,R,2,COCH,=,O,CH,2,OpOX,=,O,OH,A,2,B,2,B,磷脂酶,B1:,水解溶血磷脂,1,磷脂酶,B2:,水解溶血磷脂,2,甘油磷脂的降解,B,1,A,1,C,D,CH,2,OCR,1,=,O,R,2,COCH,=,O,CH,2,OpOX,=,O,OH,A,2,B,2,B,磷脂酶,C:,存在于细胞膜、蛇毒及某些细菌,磷脂酶,D:,存在于高等植物，动物脑组织亦有。,鞘脂类的合成,鞘脂,(,sphingolipids,),含鞘氨醇,(sphingosine),或二氢鞘氨醇的脂类。,（一）鞘脂化学组成及结构,六、胆固醇的代谢,胆固醇的分布：广泛存在于全身各组织。脑、肝、肾、肠等内脏含量较高。,胆固醇的生理功能：,胆固醇概述,是生物膜和神经髓鞘的重要组分，对调节膜的流动性、维持膜的结构与功能具重要作用。,是合成类固醇激素、胆汁酸及维生素,D3,的前体。,食物胆固醇的吸收,来源：动物脑、内脏,(,肝,),、蛋黄、肉类、鱼类等。,影响胆固醇吸收的因素：食物胆固醇、胆汁酸盐、食物脂肪及脂肪酸、植物固醇、纤维素、果胶、某些药物,再循环（肠肝循环）：食入的胆固醇吸收后又可通过胆汁或肠壁而排入肠腔与膳食中的胆固醇混合在一起而被重新吸收。,胆固醇概述,胆固醇的生物合成,合成部位,:,全身各组织（特别是肝）的胞液及内质网。,合成原料：乙酰,CoA,（来自柠檬酸,-,丙酮酸循环）、,NADPH+H+,、,ATP,合成的基本过程,(,选讲,),：包括近,30,步反应，分,3,个主要阶段。,合成的调节,CoASH,CoASH,HMGCoA,合酶（胞液）,乙酰乙酰,CoA,硫解酶（胞液）,HMGCoA,还原酶,（内质网,1.,甲羟戊酸的合成,2,2.,鲨烯的合成,3.,胆固醇的合成,食物胆固醇的影响,食物,Ch,有限地反馈抑制,HMG-,CoA,合成。,无,Ch,摄入时解除此种抑制，故适量的,Ch,摄入有 利于此反馈抑制作用。,激素的影响,胰高血糖素,胰岛素,胆固醇合成,胆固醇合成,胆固醇代谢的调节,七、,脂代谢紊乱,1,、脂肪肝：,原因：,食用脂肪过多；卵磷脂减少，脂肪,运不出去；胆碱缺乏，影响,-,氧化。,2,、动脉粥样硬化：,原因：,外源性、内源性胆固醇脂肪过高；,3,、结石症：,原因：,胆固醇可形成肾、胆、膀胱结石。,