脂肪酸的生物合成和省公共课一等奖全国赛课获奖课件.pptx

-脂肪酸生物合成及脂肪酸生物合成及磷脂和胆固醇代谢磷脂和胆固醇代谢 第1页主要内容主要内容第六章第六章第六章第六章 脂代谢脂代谢脂代谢脂代谢 第一节第一节 脂类消化吸收和转运脂类消化吸收和转运 第二节第二节 脂肪分解代谢脂肪分解代谢 第三节第三节 脂肪酸和甘油三酯生物合成脂肪酸和甘油三酯生物合成 第四节第四节 磷脂代谢磷脂代谢 第五节第五节 鞘脂类代谢鞘脂类代谢 第六节第六节 胆固醇代谢胆固醇代谢 第七节第七节 脂类代谢调整脂类代谢调整 第八节第八节 脂肪代谢紊乱脂肪代谢紊乱 第2页 一一 脂肪酸生物合成脂肪酸生物合成 二二 脂肪脂肪(三酰甘油三酰甘油)生物合成生物合成 第三节第三节 脂肪酸和甘油三酯生物合成脂肪酸和甘油三酯生物合成 第3页乙酰乙酰CoA棕榈酸（棕榈酸（从头合成路径从头合成路径，胞浆胞浆）2C单位单位饱和脂酸饱和脂酸:已合成已合成FA（C12C16FA）碳链延长碳链延长（线粒体、内质网线粒体、内质网等）等）2C单位单位一一 脂肪酸生物合成脂肪酸生物合成合成部位合成部位:肝、肾、脑、肺、乳腺及脂肪等各种组织肝、肾、脑、肺、乳腺及脂肪等各种组织 肝脏肝脏是人体合成脂酸主要部位。是人体合成脂酸主要部位。从头合成从头合成从头合成从头合成：细胞溶胶细胞溶胶。碳链延长碳链延长碳链延长碳链延长：线粒体和内质网线粒体和内质网线粒体和内质网线粒体和内质网 第4页合成原料合成原料:碳源碳源:乙酰乙酰CoACoA。ATP,HCO3-(CO2),NADPH及及Mn2+等。等。柠檬酸柠檬酸-丙酮酸循环丙酮酸循环(三羧酸转运体系三羧酸转运体系)线粒体基质线粒体基质细胞溶胶细胞溶胶 NADPH:戊糖磷酸路径戊糖磷酸路径 柠檬酸柠檬酸丙酮酸循环丙酮酸循环 光反应光反应一一 脂肪酸生物合成脂肪酸生物合成 第5页 第6页1 1 1 1 脂肪酸合成碳源脂肪酸合成碳源脂肪酸合成碳源脂肪酸合成碳源 乙酰乙酰乙酰乙酰CoACoACoACoA转运转运转运转运2 2丙二酸单酰丙二酸单酰丙二酸单酰丙二酸单酰CoA(malonyl CoA)CoA(malonyl CoA)CoA(malonyl CoA)CoA(malonyl CoA)形成形成形成形成(乙酰乙酰乙酰乙酰CoACoACoACoA和碳酸氢盐和碳酸氢盐和碳酸氢盐和碳酸氢盐)3 3脂肪酸合酶脂肪酸合酶脂肪酸合酶脂肪酸合酶4 4由脂肪酸合酶催化各步反应由脂肪酸合酶催化各步反应由脂肪酸合酶催化各步反应由脂肪酸合酶催化各步反应软脂酸合成软脂酸合成软脂酸合成软脂酸合成5 5软脂酸合成与分解区分软脂酸合成与分解区分软脂酸合成与分解区分软脂酸合成与分解区分6 6脂肪酸碳链延长及去饱和脂肪酸碳链延长及去饱和脂肪酸碳链延长及去饱和脂肪酸碳链延长及去饱和一一 脂肪酸生物合成脂肪酸生物合成 第7页胞浆中饱和脂酸生物合成胞浆中饱和脂酸生物合成胞浆中饱和脂酸生物合成胞浆中饱和脂酸生物合成-丙二酸单酰丙二酸单酰丙二酸单酰丙二酸单酰CoACoA路径路径路径路径一一 脂肪酸生物合成脂肪酸生物合成 棕榈酸中碳原子起源：棕榈酸中碳原子起源：CHCH3 3CHCH2 2(CH(CH2 2CHCH2 2)6 6CHCH2 2COOHCOOH 乙酰乙酰乙酰乙酰CoACoA 丙二酸单酰丙二酸单酰丙二酸单酰丙二酸单酰CoACoA 起始物（引物）起始物（引物）起始物（引物）起始物（引物）第8页三羧酸转运体系三羧酸转运体系(柠檬酸柠檬酸-丙酮酸循环丙酮酸循环)丙酮酸丙酮酸羧化酶羧化酶 1 1 脂肪酸合成碳源脂肪酸合成碳源脂肪酸合成碳源脂肪酸合成碳源 乙酰乙酰乙酰乙酰CoACoA转运转运转运转运 三羧酸转运体系三羧酸转运体系三羧酸转运体系三羧酸转运体系(tricarboxylate transport system)(tricarboxylate transport system)柠檬酸柠檬酸柠檬酸柠檬酸-丙酮酸循环丙酮酸循环丙酮酸循环丙酮酸循环，柠檬酸柠檬酸柠檬酸柠檬酸是乙酰基载体是乙酰基载体是乙酰基载体是乙酰基载体第9页u 三羧酸转运体系：三羧酸转运体系：每经柠檬酸每经柠檬酸每经柠檬酸每经柠檬酸-丙酮酸循环一次，可使丙酮酸循环一次，可使丙酮酸循环一次，可使丙酮酸循环一次，可使1 1分子乙酰分子乙酰分子乙酰分子乙酰CoACoA由线粒体进入胞液，同时由线粒体进入胞液，同时由线粒体进入胞液，同时由线粒体进入胞液，同时消耗消耗消耗消耗2 2分子分子分子分子ATPATP，消耗消耗消耗消耗1 1分子分子分子分子NADHNADH,产生产生产生产生1 1分子分子分子分子NADPHNADPH。第10页2 2 丙二酸单酰丙二酸单酰CoA(malonyl CoA)CoA(malonyl CoA)形成形成(乙酰乙酰CoACoA和碳酸氢盐和碳酸氢盐)乙酰乙酰乙酰乙酰CoACoACoACoA是是是是引物引物引物引物，丙二酸单酰，丙二酸单酰，丙二酸单酰，丙二酸单酰CoA(CoA(CoA(CoA(丙二酰丙二酰丙二酰丙二酰CoA)CoA)CoA)CoA)是合成用底是合成用底是合成用底是合成用底物。物。物。物。奇数碳脂肪酸合成引物：奇数碳脂肪酸合成引物：奇数碳脂肪酸合成引物：奇数碳脂肪酸合成引物：丙二酸单酰丙二酸单酰丙二酸单酰丙二酸单酰CoACoACoACoA COCO2 2 +H +H2 2O HCOO HCO3 3-+H +H+第11页乙酰乙酰乙酰乙酰CoACoACoACoA羧化酶羧化酶羧化酶羧化酶 (acetyl-CoA carboxylase)acetyl-CoA carboxylase)：以以以以生物素生物素生物素生物素为辅基，是脂肪酸合成为辅基，是脂肪酸合成为辅基，是脂肪酸合成为辅基，是脂肪酸合成限速酶限速酶限速酶限速酶。uu 大肠杆菌大肠杆菌大肠杆菌大肠杆菌(E.coliE.coli):):乙酰乙酰CoA羧化酶羧化酶多酶复合物多酶复合物多酶复合物多酶复合物，含有三个蛋白：含有三个蛋白：含有三个蛋白：含有三个蛋白：生物素羧基载体蛋白生物素羧基载体蛋白生物素羧基载体蛋白生物素羧基载体蛋白(biotin carboxyl-carrier protein,biotin carboxyl-carrier protein,BCCPBCCP)：结合生物素辅基结合生物素辅基结合生物素辅基结合生物素辅基 生物素羧化酶生物素羧化酶生物素羧化酶生物素羧化酶(biotin carboxylase,biotin carboxylase,BCBC)：催化生物素羧催化生物素羧催化生物素羧催化生物素羧化化化化 羧基转移酶羧基转移酶羧基转移酶羧基转移酶(carboxyl transferase,carboxyl transferase,CTCT)：催化生物素上催化生物素上催化生物素上催化生物素上 活性羧基转移，合成丙二酸单酰活性羧基转移，合成丙二酸单酰活性羧基转移，合成丙二酸单酰活性羧基转移，合成丙二酸单酰CoACoA 哺乳类和鱼类三种酶活性都在一条肽链上。哺乳类和鱼类三种酶活性都在一条肽链上。哺乳类和鱼类三种酶活性都在一条肽链上。哺乳类和鱼类三种酶活性都在一条肽链上。第12页第13页u 乙酰乙酰乙酰乙酰CoACoACoACoA羧化酶是羧化酶是羧化酶是羧化酶是别构酶别构酶别构酶别构酶：底物结合位：结合底物结合位：结合底物结合位：结合底物结合位：结合HCOHCO3 3-,结合在生物素上，结合在生物素上，结合在生物素上，结合在生物素上，结合乙酰结合乙酰结合乙酰结合乙酰CoACoA 效应物结合位：结合效应物结合位：结合效应物结合位：结合效应物结合位：结合 柠檬酸柠檬酸(+)无活性无活性无活性无活性乙酰乙酰乙酰乙酰CoACoACoACoA羧化羧化羧化羧化酶酶酶酶 活性酶活性酶活性酶活性酶 （平行单体形式）（平行单体形式）（平行单体形式）（平行单体形式）（纤维状聚合体长丝）（纤维状聚合体长丝）（纤维状聚合体长丝）（纤维状聚合体长丝）乙酰乙酰乙酰乙酰CoACoACoACoA羧化酶是羧化酶是羧化酶是羧化酶是共价调整酶共价调整酶共价调整酶共价调整酶：磷酸化后失活磷酸化后失活磷酸化后失活磷酸化后失活 v植物和细菌乙酰植物和细菌乙酰CoACoA羧化酶不受羧化酶不受柠檬酸柠檬酸和磷酸化和磷酸化调整调整乙酰乙酰CoA羧化酶活性调整羧化酶活性调整别构调整别构调整别构调整别构调整别构调整别构调整共价调整共价调整共价调整共价调整共价调整共价调整长链脂酰长链脂酰长链脂酰长链脂酰CoACoA软脂酰软脂酰软脂酰软脂酰CoACoA（-）第14页第15页3 脂肪酸合酶脂肪酸合酶软脂酸软脂酸软脂酸软脂酸（palmitic acidpalmitic acid）是脂肪酸是脂肪酸是脂肪酸是脂肪酸从头从头从头从头合成合成合成合成终产物终产物终产物终产物，是其它脂肪酸合成是其它脂肪酸合成是其它脂肪酸合成是其它脂肪酸合成前体前体前体前体。E.coliE.coli和植物中，脂肪酸合酶为多酶复合体和植物中，脂肪酸合酶为多酶复合体和植物中，脂肪酸合酶为多酶复合体和植物中，脂肪酸合酶为多酶复合体.包含：包含：包含：包含：6 6个酶个酶个酶个酶 酰基载体蛋白酰基载体蛋白酰基载体蛋白酰基载体蛋白(acyl carrier protein,acyl carrier protein,ACPACP)ACP ACP辅基：辅基：辅基：辅基：4-4-磷酸泛酰巯基乙胺；摆臂磷酸泛酰巯基乙胺；摆臂磷酸泛酰巯基乙胺；摆臂磷酸泛酰巯基乙胺；摆臂 结合并转运脂酰基结合并转运脂酰基 第16页脂酰基载体蛋白脂酰基载体蛋白(ACP)辅基结构辅基结构辅基：辅基：辅基：辅基：4-4-磷酸泛酰巯基乙胺磷酸泛酰巯基乙胺磷酸泛酰巯基乙胺磷酸泛酰巯基乙胺CoA分子中也有分子中也有4-4-磷酸泛酰巯基乙胺磷酸泛酰巯基乙胺磷酸泛酰巯基乙胺磷酸泛酰巯基乙胺AHS4-4-磷酸泛酰巯基乙胺磷酸泛酰巯基乙胺磷酸泛酰巯基乙胺磷酸泛酰巯基乙胺 HS-O-CHO-CH2 2-Ser-Ser-ACP第17页羟羟羟羟 第18页3 3 3 3 脂肪酸合酶脂肪酸合酶脂肪酸合酶脂肪酸合酶 动物体内动物体内:脂肪酸合酶是脂肪酸合酶是单一肽链单一肽链，由一个基因编由一个基因编码码,同时含有同时含有ACPACP和和7 7种酶活力。种酶活力。第七种酶为：第七种酶为：软脂酰软脂酰-ACPACP硫酯酶硫酯酶，催化软，催化软脂酰脂酰-ACPACP脱去脱去ACPACP成为软脂酸。成为软脂酸。酶以酶以二聚体二聚体形形式存在，反平行配置。式存在，反平行配置。P261 P261 第19页 软脂酰软脂酰软脂酰软脂酰-ACPACP硫酯酶硫酯酶硫酯酶硫酯酶第20页脂肪酸合酶系结构模式脂肪酸合酶系结构模式中央巯基中央巯基SHSH外围巯基外围巯基SHSHACPACP乙酰乙酰乙酰乙酰CoA:ACPCoA:ACPCoA:ACPCoA:ACP转转转转酰酰酰酰酶酶酶酶,ATATATAT 丙二酸单酰丙二酸单酰丙二酸单酰丙二酸单酰CoA:ACPCoA:ACPCoA:ACPCoA:ACP转转转转酰酰酰酰酶酶酶酶,MTMTMTMT-酮（脂）酰酮（脂）酰酮（脂）酰酮（脂）酰-ACP-ACP-ACP-ACP合酶合酶合酶合酶,KSKSKSKS -酮（脂）酰酮（脂）酰酮（脂）酰酮（脂）酰-ACP-ACP-ACP-ACP还原酶还原酶还原酶还原酶,KRKRKRKR -羟（脂）酰羟（脂）酰羟（脂）酰羟（脂）酰-ACP-ACP-ACP-ACP脱水酶脱水酶脱水酶脱水酶,HDHDHDHD 烯（脂）酰烯（脂）酰烯（脂）酰烯（脂）酰-ACP-ACP-ACP-ACP还原酶还原酶还原酶还原酶,ER ER ER ER 第21页脂酸合成：脂酸合成：开启、装载（丙二酸单酰基转移）、开启、装载（丙二酸单酰基转移）、缩合、还原、脱水、还原缩合、还原、脱水、还原 4 由脂肪酸合酶催化各步反应由脂肪酸合酶催化各步反应 软脂酸合成（软脂酸合成（E.coli）第22页软脂酸合成步骤（软脂酸合成步骤（E.coli）：）：（1 1）开启（）开启（）开启（）开启（primingpriming）乙酰乙酰乙酰乙酰CoACoA与与与与ACPACP作用：作用：作用：作用：E E1 1：乙酰乙酰乙酰乙酰CoA:CoA:ACPACP转转转转酰酰酰酰酶（酶（酶（酶（ATATATAT）乙酰乙酰乙酰乙酰CoA+ACP-SH CoA+ACP-SH 乙酰乙酰乙酰乙酰-S-ACP+CoASHS-ACP+CoASH乙酰乙酰乙酰乙酰-S-ACP+ES-ACP+E2 2-SH ACP-SH+-SH ACP-SH+乙酰乙酰乙酰乙酰-S-ES-E2 2（2 2）装载（装载（装载（装载（loadingloading）丙二酸丙二酸丙二酸丙二酸单单单单酰基转移反应：酰基转移反应：酰基转移反应：酰基转移反应：E E2 2：丙二酸单丙二酸单丙二酸单丙二酸单酰酰酰酰CoA:CoA:ACPACPACPACP转转转转酰酰酰酰酶（酶（酶（酶（MTMTMTMT）丙二酸单丙二酸单丙二酸单丙二酸单酰酰酰酰CoA+ACP-SH CoA+ACP-SH E2 E2 丙二酸单丙二酸单丙二酸单丙二酸单酰酰酰酰-S-ACP+CoASHS-ACP+CoASH 第23页脂肪酸合酶脂肪酸合酶（1 1）开启（）开启（）开启（）开启（primingpriming）（2 2）装载（装载（装载（装载（loadingloading）乙酰乙酰乙酰乙酰CoA:ACPCoA:ACP转转转转酰酰酰酰酶酶酶酶第24页脂肪酸合酶脂肪酸合酶脂肪酸合酶脂肪酸合酶脂肪酸合酶脂肪酸合酶脂肪酸合酶脂肪酸合酶（3）缩合缩合（4）还原还原 D D-羟羟羟羟b bb-酮酰酮酰酮酰酮酰酮酰酮酰-ACPACPACP合酶合酶合酶合酶合酶合酶（KSKSKS）b bb-酮酰酮酰酮酰酮酰酮酰酮酰-ACPACPACP还原酶还原酶还原酶还原酶还原酶还原酶b bb（KRKRKR）第25页（3 3）缩合反应（）缩合反应（）缩合反应（）缩合反应（condensationcondensation）：）：）：）：E E3 3：-酮酰酮酰酮酰酮酰-ACPACPACPACP合酶（合酶（合酶（合酶（KSKSKSKS）O O E E2 2 S C-CH S C-CH3 3 +-OOCOOC-CH-CH2 2 C C S-ACPS-ACP O O COCO2 2 E E2 2-SH-SH CH CH3 3 C-CH C-CH2 2 C C S-ACPS-ACP O OO O（4 4）第一次还原（第一次还原（第一次还原（第一次还原（reductionreduction）：）：）：）：E E4 4：-酮酰酮酰酮酰酮酰-ACPACPACPACP还原酶（还原酶（还原酶（还原酶（KRKRKRKR）CHCH3 3C-CHC-CH2 2CS-ACP CS-ACP E4 E4 CH CH3 3CH-CHCH-CH2 2CCS-ACPS-ACP O O O O NADPHNADPH+H+H+NADP NADP+OHOH OO 乙酰乙酰乙酰乙酰乙酰乙酰乙酰乙酰ACPACP D D-羟丁酰羟丁酰羟丁酰羟丁酰-S-S-ACPACP 第26页（5 5）脱水反应（）脱水反应（）脱水反应（）脱水反应（dehydrationdehydration）：）：）：）：E E5 5：羟酰羟酰羟酰羟酰-ACPACPACPACP脱水酶（脱水酶（脱水酶（脱水酶（HDHDHDHD）OH O OH O HH2 2OO H O H O CH CH3 3CH-CHCH-CH2 2CS-ACP CS-ACP E5E5 CH CH3 3C=CCC=CCS-ACPS-ACP HH 巴豆酰巴豆酰巴豆酰巴豆酰-S-ACPS-ACP（6 6）第二次还原反应：第二次还原反应：第二次还原反应：第二次还原反应：E E6 6：烯酰烯酰烯酰烯酰-ACPACP还原酶（还原酶（还原酶（还原酶（ERER）H O H O NADPHNADPH+H+H+NADP NADP+O O CHCH3 3C=CCS-ACP C=CCS-ACP E6E6 CH CH3 3CHCH2 2-CH-CH2 2CCS-ACPS-ACP H H 丁酰丁酰丁酰丁酰-S-ACPS-ACP 第27页脂肪酸合酶脂肪酸合酶脂肪酸合酶脂肪酸合酶脂肪酸合酶脂肪酸合酶脂肪酸合酶脂肪酸合酶（5）脱水脱水（6）还原还原 D D-羟酰羟酰羟酰羟酰羟酰羟酰-ACPACPACP脱水酶脱水酶脱水酶脱水酶脱水酶脱水酶（HDHDHD）烯酰烯酰烯酰烯酰烯酰烯酰-ACPACPACP还原酶还原酶还原酶还原酶还原酶还原酶（ERERER）第28页1 开启开启2 装载装载3 缩合缩合4 还原还原5 脱水脱水6 还原还原 每延长每延长每延长每延长2 2碳单位消碳单位消碳单位消碳单位消耗耗耗耗1 1个个个个ATPATP和和和和 2 2个个个个NADPHNADPH第29页软脂酰软脂酰-ACP硫酯酶硫酯酶（7 7）软脂酸合成延伸和释放软脂酸合成延伸和释放 第30页软脂酸合成延伸和释放：软脂酸合成延伸和释放：延伸延伸延伸延伸：ACPACP手臂将丁酰基转移到手臂将丁酰基转移到手臂将丁酰基转移到手臂将丁酰基转移到 -酮酰酮酰酮酰酮酰ACPACP合合合合酶酶酶酶-SHSH上，并重复（上，并重复（上，并重复（上，并重复（2 2）-（6 6）反应过程。直至）反应过程。直至）反应过程。直至）反应过程。直至合成合成合成合成1616个个个个C C原子为止。原子为止。原子为止。原子为止。释放释放释放释放：CH3(CH2)14CO-S-ACP 硫酯酶（硫酯酶（动物）动物）动物）动物）CH3（CH2）14COOH+ACP-SH 硫解酶硫解酶 CH3(CH2)14COSCoA+ACP-SH+H2O+CoA经经7轮轮cycle合成了棕榈酰合成了棕榈酰-S-ACP 第31页 软脂酸合成总反应式：软脂酸合成总反应式：软脂酸合成总反应式：软脂酸合成总反应式：第32页丙二酸单酰丙二酸单酰CoA 第33页5 5 软脂酸合成与分解区分软脂酸合成与分解区分软脂酸合成与分解区分软脂酸合成与分解区分 I I区分脂肪酸合成脂肪酸合成脂肪酸合成脂肪酸合成脂肪酸氧化脂肪酸氧化脂肪酸氧化脂肪酸氧化1.1.亚细胞定位（合成场所）亚细胞定位（合成场所）亚细胞定位（合成场所）亚细胞定位（合成场所）细胞溶胶细胞溶胶细胞溶胶细胞溶胶线粒体为主线粒体为主线粒体为主线粒体为主2.主要组织定位主要组织定位肝脏为主肝脏为主肌肉、肝脏肌肉、肝脏3.3.转运机制、转运机制、转运机制、转运机制、转运载体和转运载体和转运载体和转运载体和 被转运物被转运物被转运物被转运物三羧酸转运机制三羧酸转运机制三羧酸转运机制三羧酸转运机制柠檬酸（线粒体到柠檬酸（线粒体到胞浆）胞浆）乙酰基乙酰基乙酰基乙酰基肉碱载体系统肉碱载体系统肉碱载体系统肉碱载体系统肉毒碱（胞浆到肉毒碱（胞浆到线粒体）线粒体）脂酰基脂酰基脂酰基脂酰基4.FA4.FA合成合成合成合成/分解过程酰基载体分解过程酰基载体分解过程酰基载体分解过程酰基载体ACP ACP CoA-SHCoA-SH5.5.二碳供体二碳供体/产物产物丙二酸单酰丙二酸单酰丙二酸单酰丙二酸单酰CoACoA；酰基供体酰基供体乙酰乙酰乙酰乙酰CoACoA；产物产物6.对HCO3-和柠檬酸需求要求要求要求要求不要求不要求不要求不要求7.7.酶系酶系酶系酶系多酶复合体/单一多肽链二聚体4种单独酶8.8.电子供电子供电子供电子供(受受受受)体体体体/氧化还原辅因子氧化还原辅因子NADPH+HNADPH+H+FAD,NADFAD,NAD+第34页 软脂酸合成和分解区分软脂酸合成和分解区分 II 区分FA合成合成FA分解分解9.9.起始点起始点起始点起始点甲基甲基甲基甲基羧基羧基羧基羧基羧基羧基羧基羧基甲基甲基甲基甲基10.3-10.3-羟脂酰基中羟脂酰基中羟脂酰基中羟脂酰基中间体构型间体构型间体构型间体构型D D型型型型L L型型型型11.近似逆方向 四步反应缩合缩合,还原还原,脱水脱水,还原还原氧化氧化,水合水合,氧化氧化,硫解硫解12.激活剂激活剂 抑制剂抑制剂柠檬酸柠檬酸软脂酰软脂酰CoA（抑制乙酰（抑制乙酰CoA羧化酶）羧化酶）丙二酰丙二酰CoA（抑制肉毒（抑制肉毒碱酰基转移酶碱酰基转移酶I）13反应最活跃时期反应最活跃时期 高糖膳食后高糖膳食后饥饿饥饿14.刺激激素刺激激素胰岛素胰岛素/胰高血糖素高比值胰高血糖素高比值胰岛素胰高血糖素低胰岛素胰高血糖素低比值比值15.反应产物反应产物软脂酸软脂酸乙酰辅酶乙酰辅酶A16.能量改变（软脂酸）消耗消耗消耗消耗7 7个个个个ATPATP和和和和1414个个个个NADPHNADPH产生产生产生产生106106个个个个ATPATP第35页 第36页I I 脂肪酸碳链延长：脂肪酸碳链延长：脂肪酸碳链延长：脂肪酸碳链延长：（1 1）线粒体：）线粒体：）线粒体：）线粒体：乙酰乙酰CoA是二碳片段供体，供氢体为是二碳片段供体，供氢体为是二碳片段供体，供氢体为是二碳片段供体，供氢体为NADPHNADPH，沿着脂肪酸沿着脂肪酸沿着脂肪酸沿着脂肪酸 -氧化作用逆反应氧化作用逆反应氧化作用逆反应氧化作用逆反应延长。以硬脂酸为延长。以硬脂酸为延长。以硬脂酸为延长。以硬脂酸为最多，可延长至最多，可延长至最多，可延长至最多，可延长至2424或或或或2626碳碳碳碳FA.FA.（2 2）光滑型内质网光滑型内质网光滑型内质网光滑型内质网：延长饱和或不饱和长链脂肪酸延长饱和或不饱和长链脂肪酸 以以以以CoACoA代替代替代替代替ACPACP为脂酰基载体，沿着为脂酰基载体，沿着为脂酰基载体，沿着为脂酰基载体，沿着脂肪酸合脂肪酸合脂肪酸合脂肪酸合成方式成方式成方式成方式延长；延长；延长；延长；丙二酸单酰丙二酸单酰CoA是二碳片段供体，供是二碳片段供体，供是二碳片段供体，供是二碳片段供体，供氢体为氢体为氢体为氢体为NADPHNADPH。除脑组织外普通合成除脑组织外普通合成除脑组织外普通合成除脑组织外普通合成C C1818（硬脂酸）硬脂酸）硬脂酸）硬脂酸）,脑可延长至脑可延长至脑可延长至脑可延长至2424碳碳碳碳FA.FA.6 脂肪酸碳链延长及去饱和脂肪酸碳链延长及去饱和动物动物动物动物FAFA碳链延长：碳链延长：碳链延长：碳链延长：脂酰基载体是脂酰基载体是脂酰基载体是脂酰基载体是CoACoA 供氢体是供氢体是供氢体是供氢体是NADPHNADPH第37页脂肪酸碳链延长不一样方式脂肪酸碳链延长不一样方式脂肪酸碳链延长不一样方式脂肪酸碳链延长不一样方式细胞内进行部位细胞内进行部位动物动物 植物植物线粒体线粒体 内质网内质网 叶绿体、前质体叶绿体、前质体 内质网内质网二碳单位供体二碳单位供体脂酰基载体脂酰基载体电子供体电子供体乙酰乙酰乙酰乙酰CoA CoA CoA CoA 丙二酸单酰丙二酸单酰丙二酸单酰丙二酸单酰CoACoACoACoA 丙二酸单酰丙二酸单酰丙二酸单酰丙二酸单酰ACPACPACPACPCoA CoACoA CoACoA CoACoA CoA ACP ACPNAD(P)H NADPH NADPHNAD(P)H NADPH NADPH 不明确不明确动物动物动物动物FAFA碳链延长：碳链延长：碳链延长：碳链延长：脂酰基载体是脂酰基载体是脂酰基载体是脂酰基载体是CoACoA 供氢体是供氢体是供氢体是供氢体是NADPHNADPH第38页II II 脂肪酸去饱和：脂肪酸去饱和：脂肪酸去饱和：脂肪酸去饱和：氧化脱氢路径；氧化脱氢路径；氧化脱氢路径；氧化脱氢路径；光滑型内质网光滑型内质网光滑型内质网光滑型内质网（1 1）单烯脂酸单烯脂酸单烯脂酸单烯脂酸(monoenoic acid)monoenoic acid)合成合成合成合成：人体内有人体内有人体内有人体内有 4 4,5 5,8 8,9 9去饱和酶，去饱和酶，去饱和酶，去饱和酶，属属属属混合功效氧化酶混合功效氧化酶混合功效氧化酶混合功效氧化酶；该酶不能在该酶不能在该酶不能在该酶不能在C10C10与末端甲基之间形成双键与末端甲基之间形成双键与末端甲基之间形成双键与末端甲基之间形成双键 软脂酸软脂酸软脂酸软脂酸 脂酰脂酰脂酰脂酰CoACoA去饱和酶系去饱和酶系去饱和酶系去饱和酶系 棕榈油酸棕榈油酸棕榈油酸棕榈油酸 (16,16,9 9)硬脂酸硬脂酸硬脂酸硬脂酸 油酸（油酸（油酸（油酸（18,18,9 9)第39页 去饱和酶系：在哺乳动物肝脏和脂肪组织中。去饱和酶系：在哺乳动物肝脏和脂肪组织中。去饱和酶系：在哺乳动物肝脏和脂肪组织中。去饱和酶系：在哺乳动物肝脏和脂肪组织中。光滑型内质网光滑型内质网光滑型内质网光滑型内质网NADPHNADPH第40页（2 2）多烯脂酸形成：植物多烯脂酸形成：植物多烯脂酸形成：植物多烯脂酸形成：植物 (不直接作用于游离脂肪酸不直接作用于游离脂肪酸不直接作用于游离脂肪酸不直接作用于游离脂肪酸)至今在动物体内还未发觉有至今在动物体内还未发觉有至今在动物体内还未发觉有至今在动物体内还未发觉有 9 9 以上以上以上以上去饱和酶去饱和酶去饱和酶去饱和酶 亚油酸亚油酸亚油酸亚油酸（18,18,9,129,12)(linoleic acid)linoleic acid)-亚麻酸亚麻酸亚麻酸亚麻酸（18,18,9,12,159,12,15)(linolenic acid)linolenic acid)花生四烯酸花生四烯酸花生四烯酸花生四烯酸（20,20,5,8,11,135,8,11,13)是含量最丰富多烯脂酸是含量最丰富多烯脂酸是含量最丰富多烯脂酸是含量最丰富多烯脂酸 必需脂肪酸必需脂肪酸必需脂肪酸必需脂肪酸（半必需）（半必需）第41页DHADHA 第42页二二 脂肪脂肪(三酰甘油三酰甘油)生物合成生物合成肝脏、脂肪组织最活跃肝脏、脂肪组织最活跃肝脏、脂肪组织最活跃肝脏、脂肪组织最活跃,小肠粘膜，小肠粘膜，小肠粘膜，小肠粘膜，内质网内质网内质网内质网(SER)(SER)1 1 甘油三酯合成前体：甘油三酯合成前体：甘油三酯合成前体：甘油三酯合成前体：脂酰脂酰脂酰脂酰CoACoA：来自脂肪酸活化来自脂肪酸活化来自脂肪酸活化来自脂肪酸活化 甘油甘油甘油甘油-3-3-P P：来自来自来自来自磷酸二羟丙酮磷酸二羟丙酮磷酸二羟丙酮磷酸二羟丙酮 (脂肪组织脂肪组织脂肪组织脂肪组织)或或或或甘油磷酸化甘油磷酸化甘油磷酸化甘油磷酸化(肝脏肝脏肝脏肝脏）2 2 三脂酰甘油生物合成路径：三脂酰甘油生物合成路径：三脂酰甘油生物合成路径：三脂酰甘油生物合成路径：脂酰脂酰脂酰脂酰CoA CoA 酰基转移酶酰基转移酶酰基转移酶酰基转移酶 酰基转移酶酰基转移酶酰基转移酶酰基转移酶 甘油甘油甘油甘油-3-3-P P 溶血磷脂酸溶血磷脂酸 磷脂酸磷脂酸 磷酸酶磷酸酶磷酸酶磷酸酶 甘油二酯甘油二酯甘油二酯甘油二酯 酰基转移酶酰基转移酶酰基转移酶酰基转移酶 甘油三酯甘油三酯甘油三酯甘油三酯 H H2 2O O PiPi 第43页 三脂酰甘油三脂酰甘油三脂酰甘油三脂酰甘油二脂酰甘油二脂酰甘油二脂酰甘油二脂酰甘油溶血磷脂酸溶血磷脂酸溶血磷脂酸溶血磷脂酸第44页甘油磷脂经甘油磷脂经甘油磷脂经甘油磷脂经磷脂磷脂磷脂磷脂酶酶酶酶水解生成水解生成水解生成水解生成甘油、甘油、甘油、甘油、脂肪酸和各种氨脂肪酸和各种氨脂肪酸和各种氨脂肪酸和各种氨基醇基醇基醇基醇（胆碱、乙（胆碱、乙（胆碱、乙（胆碱、乙醇胺和醇胺和醇胺和醇胺和SerSer等）等）等）等）第四节第四节 甘油磷脂代谢甘油磷脂代谢一一一一 甘油磷脂（甘油磷脂（甘油磷脂（甘油磷脂（phosphoglycerides)phosphoglycerides)分解代谢分解代谢分解代谢分解代谢 第45页磷脂酶磷脂酶 A1磷脂酶磷脂酶 A2磷脂酶磷脂酶 C广泛分布于动物广泛分布于动物广泛分布于动物广泛分布于动物细胞细胞器、微细胞细胞器、微细胞细胞器、微细胞细胞器、微粒体内，产物为粒体内，产物为粒体内，产物为粒体内，产物为溶血磷脂溶血磷脂溶血磷脂溶血磷脂2 2。存在于细胞膜及线粒体膜。大量存在在蛇、蜂、蝎毒中存在于细胞膜及线粒体膜。大量存在在蛇、蜂、蝎毒中存在于细胞膜及线粒体膜。大量存在在蛇、蜂、蝎毒中存在于细胞膜及线粒体膜。大量存在在蛇、蜂、蝎毒中 。产物。产物。产物。产物为为为为溶血磷脂溶血磷脂溶血磷脂溶血磷脂1 1。也以酶原形式存在于动物胰脏中。也以酶原形式存在于动物胰脏中。也以酶原形式存在于动物胰脏中。也以酶原形式存在于动物胰脏中,急性胰腺炎时，急性胰腺炎时，急性胰腺炎时，急性胰腺炎时，磷脂酶磷脂酶磷脂酶磷脂酶A2A2原被激活。原被激活。原被激活。原被激活。存在于动物脑和微生物中，也水解鞘磷脂为神存在于动物脑和微生物中，也水解鞘磷脂为神存在于动物脑和微生物中，也水解鞘磷脂为神存在于动物脑和微生物中，也水解鞘磷脂为神经酰胺经酰胺经酰胺经酰胺+磷酸胆碱。磷酸胆碱。磷酸胆碱。磷酸胆碱。磷脂酶磷脂酶 DA1CDCH2OCR1=OR2COCH=OCH2OpOX=OOHA2B2B1B磷脂酶磷脂酶 B1 水解溶血磷脂水解溶血磷脂1磷脂酶磷脂酶 B2 水解溶血磷脂水解溶血磷脂2主要存在于高等植物，动物脑组织亦有主要存在于高等植物，动物脑组织亦有需要需要需要需要CaCa2+2+第46页磷脂酶催化磷脂水解作用：磷脂酶催化磷脂水解作用：（1）促使细胞膜不停更新）促使细胞膜不停更新（2）去除本身氧化形成毒性磷脂）去除本身氧化形成毒性磷脂（3）细胞膜中溶血磷脂高集区，细胞膜）细胞膜中溶血磷脂高集区，细胞膜松弛，使生物大分子能够跨膜松弛，使生物大分子能够跨膜甘油磷脂代谢甘油磷脂代谢 第47页甘油磷脂生物合成载体：甘油磷脂生物合成载体：甘油磷脂生物合成载体：甘油磷脂生物合成载体：CDPCDP（一）磷脂酰乙醇胺（脑磷脂）合成（一）磷脂酰乙醇胺（脑磷脂）合成（一）磷脂酰乙醇胺（脑磷脂）合成（一）磷脂酰乙醇胺（脑磷脂）合成（二）磷脂酰胆碱（卵磷脂）合成（二）磷脂酰胆碱（卵磷脂）合成（二）磷脂酰胆碱（卵磷脂）合成（二）磷脂酰胆碱（卵磷脂）合成（三）磷脂酰（三）磷脂酰（三）磷脂酰（三）磷脂酰SerSer合成合成合成合成（四）磷脂酰肌醇（肌醇磷脂）合成（四）磷脂酰肌醇（肌醇磷脂）合成（四）磷脂酰肌醇（肌醇磷脂）合成（四）磷脂酰肌醇（肌醇磷脂）合成（五）二磷脂酰甘油（心磷脂）合成（五）二磷脂酰甘油（心磷脂）合成（五）二磷脂酰甘油（心磷脂）合成（五）二磷脂酰甘油（心磷脂）合成二二 甘油磷脂（甘油磷脂（phosphoglycerides)生物合成生物合成 第48页 第49页甘油磷脂合成甘油磷脂合成1.1.1.1.合成部位合成部位合成部位合成部位2.2.合成原料合成原料合成原料合成原料*甘油、脂肪酸、磷酸盐、胆碱、乙醇胺甘油、脂肪酸、磷酸盐、胆碱、乙醇胺甘油、脂肪酸、磷酸盐、胆碱、乙醇胺甘油、脂肪酸、磷酸盐、胆碱、乙醇胺丝氨酸、食物丝氨酸、食物丝氨酸、食物丝氨酸、食物糖代谢糖代谢糖代谢糖代谢食物食物食物食物*CTPCTP、ATPATP、丝氨酸、肌醇等、丝氨酸、肌醇等、丝氨酸、肌醇等、丝氨酸、肌醇等全身各组织，全身各组织，全身各组织，全身各组织，肝、肾、肠肝、肾、肠肝、肾、肠肝、肾、肠最活跃。最活跃。最活跃。最活跃。细胞溶胶细胞溶胶细胞溶胶细胞溶胶,内质网细胞溶胶面内质网细胞溶胶面内质网细胞溶胶面内质网细胞溶胶面和高尔基体膜（加工）上和高尔基体膜（加工）上和高尔基体膜（加工）上和高尔基体膜（加工）上 第50页CDP:3.3.合成过程合成过程合成过程合成过程第51页策略策略策略策略1 1CDP-CDP-二脂酰甘油二脂酰甘油二脂酰甘油二脂酰甘油策略策略策略策略2 2CDP-CDP-头基头基头基头基 第52页磷脂酰甘油磷脂酰甘油 第53页磷脂酰甘油磷脂酰甘油-3-磷酸磷酸 第54页 磷脂酰肌醇激酶磷脂酰肌醇激酶磷脂酰肌醇激酶磷脂酰肌醇激酶第55页 NH3+腺苷腺苷-OOC-CH(CH2)2-S+CH3 第56页乙醇胺激酶乙醇胺激酶胆碱激酶胆碱激酶CTP：磷酸乙醇胺：磷酸乙醇胺胞苷转移酶胞苷转移酶CTP：磷酸胆：磷酸胆碱胞苷转移酶碱胞苷转移酶磷酸乙醇胺转移酶磷酸乙醇胺转移酶磷酸胆碱转移酶磷酸胆碱转移酶磷脂酰乙醇胺甲基转移酶磷脂酰乙醇胺甲基转移酶关键酶关键酶关键酶关键酶,内质网膜上内质网膜上内质网膜上内质网膜上 S-腺苷甲硫氨酸腺苷甲硫氨酸路径二：从头合成路径二：从头合成路径二：从头合成路径二：从头合成第57页 CTPCTP：磷酸胆碱胞苷转移酶（：磷酸胆碱胞苷转移酶（：磷酸胆碱胞苷转移酶（：磷酸胆碱胞苷转移酶（CTCT）：）：）：）：存在在存在在存在在存在在细胞溶胶和内质网细胞溶胶和内质网细胞溶胶和内质网细胞溶胶和内质网中，与内质网膜结中，与内质网膜结中，与内质网膜结中，与内质网膜结合时被激活。决定磷脂酰胆碱生物合成速度。合时被激活。决定磷脂酰胆碱生物合成速度。合时被激活。决定磷脂酰胆碱生物合成速度。合时被激活。决定磷脂酰胆碱生物合成速度。CTCT活性调整原因活性调整原因活性调整原因活性调整原因：磷脂酰胆碱磷脂酰胆碱磷脂酰胆碱磷脂酰胆碱 （促进与内质网膜结合）（促进与内质网膜结合）（促进与内质网膜结合）（促进与内质网膜结合）PK PK与磷酸酶（去与磷酸酶（去与磷酸酶（去与磷酸酶（去PiPi，与内质网膜结合），与内质网膜结合），与内质网膜结合），与内质网膜结合）FAFA 二脂酰甘油二脂酰甘油二脂酰甘油二脂酰甘油 卵磷脂是人体中含量最多磷脂，在蛋黄、大豆卵磷脂是人体中含量最多磷脂，在蛋黄、大豆卵磷脂是人体中含量最多磷脂，在蛋黄、大豆卵磷脂是人体中含量最多磷脂，在蛋黄、大豆中含量丰富中含量丰富中含量丰富中含量丰富第58页 第59页鞘脂类是生物膜第二大膜脂，在神经和脑鞘脂类是生物膜第二大膜脂，在神经和脑组织中含量很高，在细胞保护和维持神经组织中含量很高，在细胞保护和维持神经纤维绝缘，以及免疫、血型决定、细胞识纤维绝缘，以及免疫、血型决定、细胞识别等方面有主要功效。别等方面有主要功效。鞘脂类（鞘脂类（sphingolipids）：）：鞘糖脂鞘糖脂（sphingomyelinsphingomyelin）鞘磷脂鞘磷脂（glycosphingolipidsglycosphingolipids）第五节第五节 鞘脂类鞘脂类(sphingolipids)代谢代谢 第60页 神经酰胺神经酰胺H 鞘磷脂鞘磷脂葡萄糖葡萄糖葡萄糖葡萄糖脑苷脂脑苷脂脑苷脂脑苷脂神经节苷脂神经节苷脂GM2 神经酰胺神经酰胺神经酰胺神经酰胺神经酰胺神经酰胺-C-C-C1 11H HH2 22 OH +OH +OH +磷酸胆碱磷酸胆碱磷酸胆碱磷酸胆碱磷酸胆碱磷酸胆碱 鞘磷脂鞘磷脂鞘磷脂鞘磷脂鞘磷脂鞘磷脂 +糖类物质糖类物质糖类物质糖类物质糖类物质糖类物质 鞘糖脂鞘糖脂鞘糖脂鞘糖脂鞘糖脂鞘糖脂第61页神经酰胺酶神经酰胺酶神经酰胺酶神经酰胺酶糖苷酶糖苷酶糖苷酶糖苷酶 溶酶体溶酶体溶酶体溶酶体一、鞘脂分解代谢：一、鞘脂分解代谢：磷脂酶磷脂酶磷脂酶磷脂酶C C第62页 鞘糖脂降解：鞘糖脂降解：在脑、肝、脾脏、肾等细胞在脑、肝、脾脏、肾等细胞在脑、肝、脾脏、肾等细胞在脑、肝、脾脏、肾等细胞溶酶体溶酶体溶酶体溶酶体中。在中。在中。在中。在磷脂酶磷脂酶磷脂酶磷脂酶C C和和和和各种各种各种各种糖苷酶糖苷酶糖苷酶糖苷酶专一性催化下，经过次序除去糖基和断裂磷专一性催化下，经过次序除去糖基和断裂磷专一性催化下，经过次序除去糖基和断裂磷专一性催化下，经过次序除去糖基和断裂磷酯键而降解。酯键而降解。酯键而降解。酯键而降解。鞘糖脂代谢异常：鞘糖脂代谢异常：鞘糖脂代谢异常：鞘糖脂代谢异常：FabryFabry症：症：症：症：缺乏缺乏缺乏缺乏 -半乳糖苷酶半乳糖苷酶半乳糖苷酶半乳糖苷酶A A，造成肾中积聚造成肾中积聚造成肾中积聚造成肾中积聚Gal-Gal-Glc-ceramide,Gal-Gal-Glc-ceramide,肾衰竭肾衰竭肾衰竭肾衰竭 泰萨氏（泰萨氏（泰萨氏（泰萨氏（Tay-SachsTay-Sachs）幼年黑朦白痴症）幼年黑朦白痴症）幼年黑朦白痴症）幼年黑朦白痴症:缺乏缺乏缺乏缺乏 -N-N-乙酰氨基己糖苷酶乙酰氨基己糖苷酶乙酰氨基己糖苷酶乙酰氨基己糖苷酶 神经节苷