脂代谢专题知识培训.pptx

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,#,脂代谢专题知识培训,脂代谢专题知识培训,第1页,分解代谢：,外源性同化,储脂动员,合成代谢：,从头合成,脂肪积累,脂类相关代谢病：肥胖、脂肪肝、高血脂,脂代谢专题知识培训,第2页,第一节,脂类消化、吸收和转运,第二节,脂肪酸和甘油三酯分解代谢,第三节,甘油磷脂分解代谢,第四节,鞘脂类分解代谢,第五节,胆固醇分解代谢,第六节,脂肪酸及甘油三脂合成代谢,第七节、甘油磷脂生物合成,第八节、鞘脂类生物合成,第九节、胆固醇生物合成,第十节、类二十烷酸生物合成,脂代谢专题知识培训,第3页,第一节,脂类消化、吸收和转运,脂代谢专题知识培训,第4页,一、脂类消化（十二指肠）,乳化剂：胆汁盐、磷脂酰胆碱，都由肝脏产生,P231,磷脂酰胆碱结构,P232,图28-2几个胆汁盐结构,脂代谢专题知识培训,第5页,胃脂肪酶：逐步消化,胰腺分泌脂类水解酶：,胰脂肪酶（水解三酰甘油,C,1,、C,3,酯键，产物是2-单酰甘油、脂肪酸）,胰酯酶：水解单酰甘油、胆固醇酯、维生素,A,酯,磷脂酶,A1、A,2,、C、D（,水解磷脂，产生溶血磷酸和脂肪酸）,P231,图28-1磷脂酶类作用位点,辅脂酶（,Colipase）（,它和胆汁共同激活胰脏分泌胰脂肪酶原，并维持胰脂肪酶活性）,脂代谢专题知识培训,第6页,二、脂类吸收,单酰甘油、脂肪酸、胆固醇、溶血磷脂、脂溶性维生素可与胆汁盐乳化成混合微团（20,nm），,被肠粘膜拄状表面细胞吸收。,脂代谢专题知识培训,第7页,被吸收脂类，在柱状细胞中重新合成三酰甘油，结合上载,脂蛋白,、磷酯、胆固醇，形成乳糜微粒（,CM），,经胞吐排至细胞外，释放到血液。,在脂肪组织和骨骼肌毛细血管中，在脂蛋白脂肪酶（,lipoprotein lipase,LPL),作用下，乳糜微粒中三酰甘油被水解为游离脂肪酸和甘油，游离脂肪酸被这些组织吸收，甘油被运输到肝脏和肾脏，经甘油激酶和甘油-3-磷酸脱氢酶作用，转化为磷酸磷酸二羟丙酮,三、脂类转运和脂蛋白作用,脂代谢专题知识培训,第8页,脂蛋白：是由疏水脂类为关键、围绕着极性脂类及载脂蛋白组成复合体，是脂类物质（,甘油三脂和胆固醇脂）,转运形式。,脂蛋白分类及功效：,P151,表15-1各种脂蛋白组成、理化性质、生理功效,参阅,P292-294,血浆脂蛋白,脂代谢专题知识培训,第9页,四、贮脂动员（,mobilization),皮下脂肪在激素敏感脂酶作用下分解，脂肪酸经血浆白蛋白（清蛋白，,albumin),运输至肝脏等组织细胞中，甘油被运输到肝脏 和肾脏，经甘油激酶和甘油-3-磷酸脱氢酶作用，转化为磷酸磷酸二羟丙酮,促进：肾上腺素、胰高血糖素、肾上腺皮质激素,抑制：胰岛素,脂代谢专题知识培训,第10页,脂代谢专题知识培训,第11页,第二节,脂肪酸和甘油三酯分解代谢,脂代谢专题知识培训,第12页,一、甘油三酯水解,脂肪酶（激素敏感性甘油三酯脂肪酶，限速酶）,甘油二酯脂肪酶,甘油单酯脂肪酶,肾上腺素、胰高血糖素、肾上腺皮质激素都能够激活腺苷酸环化酶，使,cAMP,浓度升高，促使依赖,cAMP,蛋白激酶活化，将无活性脂肪酶磷酸化，转变成有活性脂肪酶，加速脂解作用。,胰岛素、前列腺素,E1,抗脂解。,脂代谢专题知识培训,第13页,脂代谢专题知识培训,第14页,二、甘油分解代谢,在脂肪细胞中，没有甘油激酶，无法利用脂解产生甘油。甘油进入血液，转运至肝脏后才能被甘油激酶磷酸化为3-磷酸甘油，再经磷酸甘油脱氢酶氧化成磷酸二羟丙酮，进入糖酵解路径或糖异生路径。,脂代谢专题知识培训,第15页,三、脂肪酸氧化,脂肪酸氧化方式：,氧化,氧化,氧化,脂代谢专题知识培训,第16页,氧化分解前活化：,穿梭：脂肪酸分解代谢发生在原核生物细胞溶质中、真核生物线粒体基质中。,脂代谢专题知识培训,第17页,（一）,脂肪酸活化（细胞质）,P232,反应式：脂肪酸活化,P233,图,28-3,脂酰,-CoA,合酶催化机制,P233,图,28-4,软脂酸活化过程,脂代谢专题知识培训,第18页,脂酰,-CoA,合酶家族对脂肪酸链长含有要求：,内质网膜型脂酰,CoA,合酶：活化长链脂肪酸（12,C,以上）,线粒体外膜型脂酰,CoA,合酶：活化中、短链脂肪酸（410,C,）,中、短链脂酰,CoA,直接进入线粒体,脂代谢专题知识培训,第19页,（二）、脂酰,CoA,肉碱穿梭机制,P234,图,28-5,脂酰,-CoA,肉碱穿梭机制,L-,羟基-,r-,三甲基铵基丁酸,脂代谢专题知识培训,第20页,脂酰肉碱穿梭：,线粒体内膜外侧：脂酰肉碱转移酶催化，脂酰,CoA,将脂酰基转移给肉碱,羟基，生成脂酰肉碱。,线粒体内膜：移位酶（载体蛋白）将脂酰肉碱移入线粒体内，并将肉碱移出线粒体。,线粒体内膜基质侧:肉碱脂酰转移酶催化，使脂酰基又转移给,CoA，,生成脂酰,CoA,和游离肉碱。,脂代谢专题知识培训,第21页,（三）饱和脂肪酸,氧化,脂代谢专题知识培训,第22页,1、,脂肪酸,氧化学说发觉,19，,Franz,和,Knoop,P235,图28-6 苯基脂肪酸氧化试验,用苯基标识含奇数碳原子脂肪酸，饲喂动物，尿中是苯甲酸衍生物马尿酸。,用苯基标识含隅数碳原子脂肪酸，饲喂动物，尿中是苯乙酸衍生物苯乙尿酸（苯乙酰-,N-,甘氨酸）。,结论：脂肪酸氧化是从羧基端,-,碳原子开始，每次分解出一个二碳片断。,脂代谢专题知识培训,第23页,2,、,脂肪酸,氧化过程,氧化普通过程：,P235,图28-7线粒体中脂肪酸彻底氧化三大步骤,长链脂肪酸初步氧化分解为乙酰,-CoA,乙酰,-CoA,进入柠檬酸循环（乙醛酸循环）或进行酮体代谢,还原型辅酶氧化磷酸化,脂代谢专题知识培训,第24页,P236,图28-8 脂肪酸,氧化路径：,氧化、水合、氧化、断裂,脂代谢专题知识培训,第25页,、,脂酰,CoA,脱氢生成,-,反式烯脂酰,CoA,FADH2,电子经,ETF（,电子传递黄素蛋白，,CoQ-,氧化还原酶）直接进入电子传递链,P237,图28-9,脂肪酸,-,氧化经过脂酰-,CoA,脱氢酶与电子传递链相连,三种脂酰,CoA,脱氢酶对脂肪酸链长含有专一性,脂代谢专题知识培训,第26页,、,2,反式烯脂酰,CoA,水化生成,L-,羟脂酰,CoA,-,烯脂酰,CoA,水化酶,脂代谢专题知识培训,第27页,、,L-,羟脂酰,CoA,脱氢生成,-,酮脂酰,CoA,L-,羟脂酸,CoA,脱氢酶,脂代谢专题知识培训,第28页,、,-,酮脂酰,CoA,硫解生成乙酰,CoA,和（,n-2）,脂酰,CoA,酮脂酰硫解酶,脂代谢专题知识培训,第29页,3、脂肪酸,-,氧化作用小结,结合,P236,图28-8,（1）脂肪酸,-,氧化时仅需活化一次，消耗1个,ATP,两个高能键,（2）,-,氧化包含脱氢、水化、脱氢、硫解4个重复步骤,（3）每循环一次产生1个,FADH2、1,个,NADH、,1,个乙酰-,CoA，,共计 1.5+2.5+10=14,ATP,脂代谢专题知识培训,第30页,脂代谢专题知识培训,第31页,4、脂肪酸,-,氧化产生能量,以软脂酸为例：,7次循环：7,X（1.5+2.5+10）+10 =108 ATP,活化消耗：-2个高能磷酸键,净生成：108 -2 =106,ATP,脂代谢专题知识培训,第32页,软脂酸燃烧热值：9790,kj,-,氧化释放：106,ATP(-30.54)=-3237kj,脂代谢专题知识培训,第33页,5、,-,氧化调整,脂酰基进入线粒体速度是限速步骤，,（2）长链脂酸生物合成第一个前体丙二酸单酰,CoA,浓度增加，可抑制肉碱脂酰转移酶，限制脂肪酸氧化。,NADH/NAD+,比率高时，,羟脂酰,CoA,脱氢酶便受抑制。,乙酰,CoA,浓度高时，可抑制硫解酶，抑制氧化,脂代谢专题知识培训,第34页,（四）不饱和脂酸,氧化,1、单不饱和脂肪酸氧化,P240,图28-12 油酸,氧化,3顺-2反烯脂酰,CoA,异构酶（改变双键位置和顺反构型）,少了一次脂酰-,CoA,脱氢酶作用，少了1个,FADH,2,脂代谢专题知识培训,第35页,脂代谢专题知识培训,第36页,2、,多不饱和脂酸氧化,P241,图28-13 亚油酸,氧化,3,顺,2,反烯脂酰,CoA,异构酶（改变双键位置和顺反构型）,-,羟脂酰,CoA,差向酶（改变,-,羟基构型：,DL,型）,（14622）,ATP,脂代谢专题知识培训,第37页,脂代谢专题知识培训,第38页,（五）奇数碳脂肪酸,氧化,奇数碳脂肪酸经过重复,氧化能够产生丙酰,CoA，,丙酰,CoA,有两条代谢路径：,脂代谢专题知识培训,第39页,1、,丙酰,CoA,转化成琥珀酰,CoA,，,进入,TCA,。,P242,图28-14,动物体内存在这条路径，所以，在动物肝脏中奇数碳脂肪酸最终能够异生为糖。,脂代谢专题知识培训,第40页,2、,丙酰,CoA,转化成乙酰,CoA,，,进入,TCA,P159,这条路径在植物、微生物中较普遍。,脂代谢专题知识培训,第41页,（六）脂酸其它氧化路径,1、,氧化（不需活化，直接氧化游离脂酸）,RCH,2,COOHRCOOH+CO,2,对于降解支链脂肪酸、奇数碳脂肪酸、过分长链脂肪酸（如脑中,C,22,、C,24,）,有主要作用,P243,图28-16,2、,氧化（,端甲基羟基化，氧化成醛，再氧化成酸）,少数长链脂酸可经过,氧化路径，产生二羧酸。,脂代谢专题知识培训,第42页,四、酮体代谢,肝脏线粒体中乙酰-,CoA,有4种去向：,P244,图28-17 肝脏线粒体中乙酰-,CoA,4种去向,(1)柠檬酸循环,（2）,合成胆固醇,（3）合成脂肪酸,（4）酮体代谢（,ketone body),乙酰乙酸、,D-,羟丁酸、丙酮,脂代谢专题知识培训,第43页,肝脏线粒体中乙酰,CoA,走哪一条路径，主要取决于草酰乙酸可利用性。,饥饿状态下，草酰乙酸离开,TCA，,用于异生合成,Glc。,只有少许乙酰,CoA,能够进入,TCA，,大多数乙酰,CoA,用于合成酮体。,脂代谢专题知识培训,第44页,1、酮体生成（肝、肾细胞线粒体内）,P244,图28-17 肝脏线粒体中乙酰-,CoA,4种去向,脂代谢专题知识培训,第45页,（1）乙酰,CoA,乙酰乙酰,CoA：,硫解酶,脂代谢专题知识培训,第46页,（2）乙酰乙酰,CoA+,乙酰,CoA-,羟基-,甲基戊二酰,CoA：,-,羟基-,甲基戊二酰,CoA,合成酶（,HMG CoA,合成酶）,脂代谢专题知识培训,第47页,（3）,-,羟基-,甲基戊二酰,CoA,乙酰乙酸+乙酰,CoA：,-,羟基-,甲基戊二酰,CoA,裂解酶,脂代谢专题知识培训,第48页,（4）乙酰乙酸,D-,羟基丁酸,：D-,羟基丁酸脱氢酶,（5）乙酰乙酸,丙酮：乙酰乙酸脱羧酶,脂代谢专题知识培训,第49页,2、,酮体利用,P245,图28-18 肝外组织使用酮体作为燃料,脂代谢专题知识培训,第50页,（1）,、,羟基丁酸由,羟基丁酸脱氢酶催化，生成乙酰乙酸。,（2）、,乙酰乙酸乙酰乙酰,CoA：,-,酮脂酰,CoA,转移酶,心、骨骼肌、肾、脑、等：,乙酰乙酸+琥珀酰,CoA,乙酰乙酰,CoA+,琥珀酸,产生乙酰乙酰,CoA,被,氧化酶系中硫解酶硫解，生成2分子乙酰,CoA，,进入,TCA。,脂代谢专题知识培训,第51页,（3）、丙酮可在一系列酶作用下转变成丙酮酸或乳酸，进入,TCA,或异生成糖。,脂代谢专题知识培训,第52页,3、,酮体生成生理意义,酮体是肝输出能量一个形式,形成酮体目标是将肝中大量乙酰,CoA,转移出去,酮体溶于水，分子小，能经过血脑屏障及肌肉毛细管壁。脑组织不能氧化脂肪酸，却能利用酮体。长久饥饿，糖供给不足时，酮体能够代替,Glc，,成为脑组织及肌肉主要能源。,脂代谢专题知识培训,第53页,4、,酮体生成调整。,（1）,饱食,：胰岛素增加，脂解作用抑制，脂肪动员降低，进入肝中脂酸降低，,酮体生成降低。,饥饿：,胰高血糖素增加，脂肪动员量加强，血中游离脂酸浓度升高，,利于,氧化及酮体生成。,（2）肝细胞糖原含量及其代谢影响,：,肝细胞糖原含量,丰富时，脂酸合成甘油三酯及磷脂。,肝细胞糖原供给,不足时，,脂酸主要进入线粒体，进入,氧化，,酮体生成增多。,（3）丙二酸单酰,CoA,抑制脂酰,CoA,进入线粒体,乙酰,CoA,及柠檬酸能激活乙酰,CoA,羧化酶，促进丙二酰,CoA,合成，后者能竞争性抑制肉碱脂酰转移酶，从而阻止脂酰,CoA,进入线粒体内进行,氧化。,脂代谢专题知识培训,第54页,五、脂肪酸代谢调整,P253,脂肪酸分解代谢与合成代谢是协同地手受调控，并由此决定了血浆中脂肪酸含量。,脂代谢专题知识培训,第55页,（一）、脂肪酸进入线里体调空,在细胞中有两个脂酰,-CoA,库和乙酰,-CoA,库：细胞质、线立体。,脂酰肉碱转移酶,I,强烈地受丙二酰,-CoA,抑制。,脂代谢专题知识培训,第56页,（二）心脏中脂肪酸氧化调整,脂肪酸氧化是心脏中 主要能源,而心脏中，脂质合成极少存在。,脂肪酸氧化受乙酰,-CoA,、,NADH,抑制。,脂代谢专题知识培训,第57页,（三）激素对 脂肪酸代谢调整,胰高血糖素、肾上腺素经过,cAMP-PKA,路径激活激素敏感脂酶，促进脂肪酸氧化，抑制乙酰,-CoA,羧化酶，抑制脂肪酸从头合成。,胰岛素刺激三酰甘油、糖原合成。,胰高血糖素和胰岛素比列在决定脂肪素撒代谢方向和速度中只管主要。,脂代谢专题知识培训,第58页,（四）依据机体需要调空,肝外组织对能量需求影响肝脏中脂肪酸氧化分解和通体代谢,细胞质中柠檬酸水平高促进脂肪酸合成,脂代谢专题知识培训,第59页,（五）饮食习惯影响脂肪酸代谢酶系基因表示,脂代谢专题知识培训,第60页,第三节 甘油磷脂分解代谢,甘油磷脂普通结构,P 246,图,28-19,各种甘油磷脂 结构,P 246,表,28-3,磷脂酸,脑磷脂：磷脂酰乙醇胺,卵磷脂：磷脂酰胆碱,脂代谢专题知识培训,第61页,水解甘油磷脂磷脂酶（,phosphalipase):,P247,图,28-20,卵磷脂酶促分解,1、,磷脂酶,A,1,作用于,sn-1,位置，存在于动物细胞中。,2、,磷脂酶,A,2,作用于,sn-2,位,大量存在于蛇毒、蝎毒、蜂毒中，动物胰脏中有此酶原,磷脂经过酶促分解脱去一个脂肪酸分子形成溶血磷脂（带一个游离脂肪酸和一个,-P-X,），催化溶血磷脂水解酶称溶血磷脂酶（,L,1,L,2,）,脂代谢专题知识培训,第62页,4、,磷脂酶,C,存在于动物脑、蛇毒和细菌毒素中。,作用于,sn-3,位、磷酸前，生成二酰甘油和磷酸胆碱。,5,、,磷脂酶,D,主要存在于高等植物中，作用于,sn-3,位、磷酸后边，水解产物是磷脂酸和胆碱。,6、,磷脂酶,B,可能是,A1,、,A2,混合物，能同时水解、位,脂代谢专题知识培训,第63页,第四节,鞘脂类分解代谢,P248,随便看,脂代谢专题知识培训,第64页,一、鞘脂种类及结构,（一）鞘氨醇,P 248,表,28-4,鞘氨醇二氢鞘氨醇、植物鞘氨醇,两个脂酰化位点：氨基（,神经酰胺）,伯醇基（,鞘磷脂、鞘糖脂）,脂代谢专题知识培训,第65页,（二）神经酰胺（,ceramide,N-,脂籼鞘氨醇）,P248,图,28-32,神经酰胺结构式,神经酰胺是鞘磷脂、鞘糖脂关键,脂代谢专题知识培训,第66页,（三）鞘磷脂,P248,图,28-23,鞘磷脂结构,脂代谢专题知识培训,第67页,（四）鞘糖脂,神经酰胺伯醇基与单糖、寡糖相连,脂代谢专题知识培训,第68页,1,、脑苷脂,神经酰胺与半乳糖或葡萄糖相连,P248,图,28-24,半乳糖脑苷脂 结构,脂代谢专题知识培训,第69页,2,、脑硫脂（,sulfatides),硫酸脑苷脂，半乳糖,C3,位与,1,分子硫酸相连,脂代谢专题知识培训,第70页,3,、神经节苷脂（,ganglioside,),神经酰胺与寡糖相连,P 249,图,28-25,神经节苷脂,GM1,、,GM2,、,GM3,结构,糖基头部延伸到细胞膜表面，参加细胞间多糖识别,是一些脑下垂体激素糖蛋白特异受体,一些细菌毒素蛋白受体，如霍乱毒素（,cholera toxin),脂代谢专题知识培训,第71页,二、鞘糖脂分解代谢,发生在溶酶体中,P 250,图,28-26,鞘糖脂分解代谢,桥糖脂分解代谢紊乱会造成遗传病,Fabry,病：,Tay-Sachs,脂代谢专题知识培训,第72页,第五节,胆固醇分解代谢,（一）胆固醇及其主要衍生物结构,P 251,图,28-28,胆固醇及其主要衍生物,脂代谢专题知识培训,第73页,（二）胆固醇代谢,胆固醇普通不能氧化降解为,CO,2,、,H,2,O,，只能氧化为各种衍生物,参阅,P291,脂代谢专题知识培训,第74页,1,、胆固醇在肝脏中生成胆汁酸,P252,图,28-29,脂代谢专题知识培训,第75页,2,、胆固醇生成维生素,D3,P252,图,28-30,脂代谢专题知识培训,第76页,3,、生成血浆胆固醇酯,P253,图,28-31,、,28-32,胆固醇酯形成,衰老细胞中胆固醇形成胆固醇酯，经,HDL,运输到肝脏内，代谢或排出体外。,脂代谢专题知识培训,第77页,4、转化为固醇类激素,P285,图29-40 胆固醇和它一些衍生物形成,脂代谢专题知识培训,第78页,脂代谢专题知识培训,第79页,第六节,脂肪酸及甘油三脂合成代谢,脂类合成代谢：,从头合成：主要在肝脏,脂肪积累：脂肪组织,脂肪肝：,（1）动员过分（2）运输问题,脂代谢专题知识培训,第80页,A.,从头合成（乙酰,CoA）,在胞液中（16碳以下）,B.,延长路径在线粒体或微粒体中,脂类合成在肝脏、脂肪细胞、乳腺中占优势。,脂代谢专题知识培训,第81页,一、饱和脂肪酸从头合成,合成部位：细胞质,合成原料：,乙酰,CoA（,主要来自,Glc,酵解）,NADPH （60%,磷酸戊糖路径、40%苹果酸酶反应）,ATP,HCO,3,脂代谢专题知识培训,第82页,1、乙酰,CoA,转运（线粒体细胞质）,转运方式：柠檬酸-丙酮酸循环,P259,图29-3,脂代谢专题知识培训,第83页,2、丙二酸单酰,CoA,生成（供体活化）,乙酰,CoA,羧化酶：辅酶是生物素,乙酰,CoA,羧化酶是脂肪酸合成限速酶：柠檬酸激活，脂肪酸抑制。,乙酰,CoA,是脂肪酸合成起始引物，丙二酸单酰,CoA,是链延长单位。,脂代谢专题知识培训,第84页,乙酰-,CoA,羧化酶结构,：（1）生物素羧基载体蛋白+生物素=生物胞素（,biocytin),(2),生物素羧化酶（3）转羧基酶,BCCP-,生物素+,ATP+HCO,3,-,BCCP-,羧基生物素+,ADP+Pi,BCCP-,羧基生物素+乙酰-,CoA,丙二酸单酰,CoA+BCCP-,生物素,P260,图29-5 乙酰-,CoA,羧化酶催化丙二酸单酰,CoA,形成,脂代谢专题知识培训,第85页,3、脂肪酸生物合成步骤,P262,图29-8,C.coli,中脂肪酸合成,脂代谢专题知识培训,第86页,乙酰,CoA-ACP,酰基转移酶,（,ACP-,脂酰基转移酶）,CoA-SH,CH,3,CO,-S-CoA,-,酮脂酰,ACP,合成酶,脂酰,-,S-,合成酶,CH,3,CO,-S-,合成酶,脂酰,-,S-ACP,CH,3,CO,-S-ACP,ACP-SH,（1）原初反应：乙酰基（脂酰基）引物连到,-,酮脂酰,ACP,合成酶,上,脂代谢专题知识培训,第87页,（2）、,丙二酸单酰基转移：生成丙二酸单酰-,S-ACP,丙二酸单酰基供体与,ACP,相连。,脂酰基(乙酰基)引物与,-,酮脂酰-,ACP,合成酶相连。,丙二酸单酰,CoA,CoA-SH,ACP-SH,丙二酸单酰,-,S-ACP,丙二酸单酰,CoA-ACP,酰基转移酶,（,ACP-,丙二酸单酰转移酶）,脂代谢专题知识培训,第88页,（3）、,缩合反应：生成,-,酮脂酰-,S-ACP,释放,CO,2,来自形成丙二酸单酰,CoA,时所羧化,HCO,3,脂酰基引物羰基,C,攻击丙二酸单酰基供体甲基,C,脂代谢专题知识培训,第89页,（4）、第一次还原反应：生成,D,-,羟脂酰-,S-ACP,形成是,D,-,-,羟脂酰-,S-ACP，,而脂肪分解氧化时形成是,L,型。,-,酮脂酰-,ACP,还原酶,NADPH,脂代谢专题知识培训,第90页,（5）、,脱水反应：形成,反式,-,-,烯脂酰-,S-ACP,羟脂酰-,ACP,脱水酶,脂代谢专题知识培训,第91页,（6）、第二次还原反应：形成（,n+2）,脂酰-,S-,ACP,烯脂酰-,ACP,还原酶,NADPH,脂代谢专题知识培训,第92页,第二次循环：丁酰-,S-ACP,丁酰基由,ACP,转移至,-,酮脂酰-,ACP,合成酶上。,奇数碳原子饱和脂肪酸：起始引物为丙二酸单酰-,S-ACP。,多数生物（尤其动物）仅限于形成软脂酸（16,C），,因为,-,酮脂酰,ACP,合成酶不能接收16,C,酰基。,脂代谢专题知识培训,第93页,（7）释放（动物）,软脂酰-,ACP,硫酯酶,软脂酰-,ACP+H,2,O ,软脂酸+,HS-ACP,脂代谢专题知识培训,第94页,4、,脂肪酸合成化学计量（从乙酰,CoA,开始）,以合成软脂酸为例：,由乙酰-,S-CoA,合成软脂酸总反应：,8乙酰,CoA+14NADPH+14H,+,+7ATP+H,2,O,软脂酸+8,CoASH+14NADP,+,+7ADP+7Pi,14*2.5+7=42ATP,脂代谢专题知识培训,第95页,5、,各类细胞中脂肪酸合成酶系,（1）、,细菌、植物 (多酶复合体),多酶复合体：6种酶+,ACP,P168,图15-9,脂代谢专题知识培训,第96页,脂代谢专题知识培训,第97页,脂酰基载体蛋白（,ACP）,辅基：磷酸泛酰巯基乙胺,P261,图29-6,磷酸泛酰巯基乙胺经过-,SH,与脂酰基相连，如同摇臂，把脂酰基从一个催化中心转移到另一个催化中心,脂代谢专题知识培训,第98页,4-磷酸泛酰巯基乙胺是,ACP,和,CoA,共同活性基团。,ACP,上,Ser,羟基与4-磷酸泛酰巯基乙胺上磷酸基团相连,脂代谢专题知识培训,第99页,（2）、,酵母(,6,6,),6,种酶+,ACP,：ACP、-,酮脂酰合成酶、,-,酮脂酰还原酶,：,脂酰转移酶、丙二酸单酰转移酶、,-,羟脂酰脱水酶、,-,烯脂酰还原酶,电镜下直径为25,nm,脂代谢专题知识培训,第100页,（3）、,哺乳动物(,2,，,多酶融合体),7种酶,+,ACP,P261,图29-7,结构域,I：,底物进入酶系进行缩合单元，乙酰转移酶活性、丙二酸单酰转移酶、缩合酶,结构域,II：,还原反应物单元，,ACP、-,酮脂酰还原酶、,-,羟脂酰脱水酶、,-,烯脂酰还原酶,结构域,III：,释放软脂酸单元，,软脂酰-,ACP,硫酯酶,。,多酶融合体：不一样酶以共价键连在一起，形成单一肽连，称为多酶融合体。有利于酶协同作用，提升催化效率。,脂代谢专题知识培训,第101页,脂代谢专题知识培训,第102页,脂代谢专题知识培训,第103页,6、,脂肪酸合成路径与,-,氧化比较,P173,表15-3 软脂酸分解与合成代谢区分。,P264,脂代谢专题知识培训,第104页,合成,氧化,细胞中部位,细胞质,线粒体,酶 系,7种酶，多酶复合体或多酶融合体,4种酶分散存在,酰基载体,ACP,CoA,二碳片段,丙二酸单酰,CoA,乙酰,CoA,电子供体（受体）,NADPH,FAD、NAD,循环,缩合、还原、脱水、还原,氧化、水合、氧化、裂解,-,羟脂酰基构型,D,型,L,型,底物穿梭机制,柠檬酸穿梭,脂酰肉碱穿梭,对HCO3及柠檬酸要求,要求,不要求,方向,甲基到羧基,羧基到甲基,能量改变,消耗7个,ATP,及14个,NADPH，,共49,ATP。,（7,FADH2+7NADH-2ATP）,共33,ATP,产物,16碳酸以内脂酸。,18,碳酸可彻底降解,脂代谢专题知识培训,第105页,7、,脂肪酸合成调整,（1）、,酶浓度调整：,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),（2）、,酶活性调整：,乙酰,CoA,羧化酶是限速酶。,别构调整：柠檬酸激活、软脂酰,CoA,反馈抑制。,P267,图29-12 脂肪酸合成调整,共价调整：胰高血糖素、肾上腺素磷酸化抑制，胰岛素脱磷酸化激活。,P267,图29-13乙酰,CoA,羧化酶工价调整,脂代谢专题知识培训,第106页,二、,线粒体和内质网中脂肪酸碳链延长,1、,线粒体脂肪酸延长酶系,能够延长中、短链（4-16,C）,饱和或不饱和脂肪酸。,延长过程是,-,氧化过程逆转，,乙酰,CoA,作为二碳片段供体，,NADPH,作为氢供体。,P266,图29-10线粒体中脂肪酸链延长,脂代谢专题知识培训,第107页,RCO-S-CoA +CH,3,CO-S-CoA,-,酮脂酰,CoA,硫解酶,CoA-SH,RCO-CH,2,CO-S-CoA,L-,羟脂酰,CoA,脱氢酶,NADPH,RCHOH-CH,2,CO-S-CoA,-,烯脂酰,CoA,水化酶,H,2,O,RCH=CHCO-S-CoA,-,烯脂酰,CoA,还原酶,NADPH,RCH,2,-CH,2,CO-S-CoA,脂代谢专题知识培训,第108页,2、,内质网脂肪酸延长酶系,哺乳动物细胞内质网膜能延长饱和或不饱和长链脂肪酸（16,C,及以上），延长过程与从头合成相同，只是以,CoA,代替,ACP,作为脂酰基载体,软脂酰-,CoA,以丙二酸单酰,CoA,作为,C,2,供体，,NADPH,作为氢供体，缩合、还原、脱水、再还原，从羧基端延长。,脂代谢专题知识培训,第109页,三、,不饱和脂肪酸合成,在人类及多数动物体内，只能合成一个双键单不饱和脂肪酸（,9,），如硬脂酸脱氢生成油酸，软脂酸脱氢生成棕榈油酸。,植物和一些微生物能够合成(,12,)二烯酸、三烯酸，甚至四烯酸。,一些微生物(,E.coli)、,酵母及霉菌能合成二烯、三烯和四烯酸。,脂代谢专题知识培训,第110页,1、,去饱和路径,脂酰,CoA,去饱和酶，催化软脂酰,CoA,及硬脂酰,CoA,分别在,C,9,-C,10,脱氢，生成棕榈油酸（,9,16:1）和油酸(,9,18:1),P266,图29-11哺乳动物体内脂酰,CoA,去饱和酶反应,脂代谢专题知识培训,第111页,脂代谢专题知识培训,第112页,2、,氧化脱氢（需氧）,普通在脂肪酸第9、10位脱氢，生成不饱和脂肪酸。,如硬脂酸可在特殊脂肪酸氧化酶作用下，脱氢生成油酸。,图,脂代谢专题知识培训,第113页,3、,碳原子氧化脱水路径（,-,羟脂酰,ACP,脱水）,图,大杨杆菌：棕榈油酸合成是由,-,羟癸脂酰-,ACP,开始。,动物：,图,植物和微生物:,由铁硫蛋白代替细胞色素,b,5,图,含2、3、4个双键脂肪酸也能用类似方法合成。,不过，因为缺乏在脂肪酸第四位碳原子以上位置引入不饱和双链去饱和酶，人和哺乳动物不能合成足够十八碳二烯酸（亚油酸）、十八碳三烯酸（亚麻酸）。必须由食物供给，称必须脂肪酸。,脂代谢专题知识培训,第114页,4、,其它转化路径,P175,图15-15,P176,图15-16,脂代谢专题知识培训,第115页,四、,三脂酰甘油合成,动物肝脏、脂肪组织及小肠粘膜细胞中合成大量三脂酰甘油，植物也能大量合成三脂酰甘油，微生物合成较少。,脂代谢专题知识培训,第116页,脂酰甘油合成过程：,P 268,图 29-14、29-15,合成原料：,（1）甘油-3-磷酸：,磷酸二羟丙酮(糖酵解产物)还原,甘油磷酸化(只有肝中才有甘油激酶),（2）脂酰,CoA：,脂肪酸活化,脂代谢专题知识培训,第117页,脂代谢专题知识培训,第118页,五、,各组织中脂肪代谢相互关系,P179,图15-18,脂代谢专题知识培训,第119页,六、,脂代谢与糖代谢关系,（1）,甘油磷酸二羟丙酮糖异生,（2）植物及微生物：脂肪酸乙酰,CoA,琥珀酸糖异生,（3）动物：奇数碳脂肪酸丙酰,CoA,琥珀酰,CoA,糖异生,（4）,糖磷酸二羟丙酮甘油,糖乙酰,CoA,脂肪酸,脂代谢专题知识培训,第120页,第七节 其它脂类生物合成,甘油磷脂:,磷脂酰乙醇胺（脑磷脂）,磷酯酰胆碱（卵磷脂）,磷脂酰丝氨酸,磷脂酰肌醇,鞘脂类,类二十烷酸,胆固醇,脂代谢专题知识培训,第121页,一、甘油磷脂生物合成,脂代谢专题知识培训,第122页,（一）甘油磷脂在大肠杆菌中合成,大肠杆菌中三种甘油磷脂：,P269,图,29-16,磷脂酰乙醇胺（,phosphatidylethanolamine,PE),磷脂酰甘油（,phosphatidyl glycerol,PG),二磷脂酰甘油（,diphosphatidyl glycerol),合成过程：,P269,图,29-17,、,P270,图,29-18,CDP-,二脂酰甘油是磷脂合成中关键中间体,脂代谢专题知识培训,第123页,（二）甘油磷脂在真核生物中合成,真核生物甘油磷脂：,磷脂酰乙醇胺,磷脂酰胆碱,磷脂酰丝氨酸,磷脂酰肌醇,合成过程：,P271,图,29-21,脂代谢专题知识培训,第124页,1,、磷脂酰丝氨酸合成,（,1,）、磷脂酸,CDP-,二脂酰基甘油磷脂酰丝氨酸（细菌中）,动物、大肠杆菌中，磷脂酰丝氨酸可脱羧生成磷脂酰乙醇胺。,P270,图,29-18,左线,（,2,）、丝氨酸与磷脂酰乙醇胺醇基酶促交换,磷酯酰乙醇胺 +丝氨酸 磷酯酰丝氨酸 +乙醇胺,脂代谢专题知识培训,第125页,2,、,磷脂酰乙醇胺合成（脑磷脂）,磷脂酰丝氨酸可脱羧生成磷脂酰乙醇胺。,由乙醇胺开始合成：,（1）乙醇胺磷酸化,P182,反应式：,（2）磷酸乙醇胺生成,CDP-,乙醇胺,磷酸乙醇胺胞嘧啶核苷酸（,CTP）,转移酶,(3),CDP-,乙醇胺与甘油二脂形成磷脂酰乙醇胺,磷酸乙醇胺转移酶,脂代谢专题知识培训,第126页,甘油二酯 +,CDP-,乙醇胺,磷脂酰乙醇胺 +,CMP,磷酸乙醇胺转移酶,脂代谢专题知识培训,第127页,3,、磷酯酰胆碱合成（卵磷脂）,（1）、从头合成（动物细胞）,脂代谢专题知识培训,第128页,（2）、,节约利用（主要是细菌）,P183,由磷脂酰乙醇胺氨基直接甲基化,P272,图,29-32,甲基供体是,S-,腺苷甲硫氨酸。,磷脂酰乙醇胺甲基转移酶辅基是四氢叶酸。,脂代谢专题知识培训,第129页,脂代谢专题知识培训,第130页,脂代谢专题知识培训,第131页,磷脂酰丝氨酸,CO,2,磷脂酰乙醇胺,磷脂酰乙醇胺甲基转移酶,磷脂酰胆碱,丝氨酸,乙醇胺,以上三个合成路径关系：,脂代谢专题知识培训,第132页,4、磷脂酰肌醇合成,P273,图,29-24,真核生物由,CDP-,二脂酰甘油合成磷脂酰肌醇,P273,图,29-245 PLC,对磷脂酰肌醇,-4,5-P2,（,PIP2),降解,脂代谢专题知识培训,第133页,二、鞘磷脂和鞘糖脂合成,P277-278,图29-30、31、32,由软脂酰-,CoA,和丝氨酸合成,鞘磷脂和鞘糖脂,鞘磷脂和鞘糖脂合成都始于神经酰胺,脂代谢专题知识培训,第134页,三、类二十烷酸生物合成,P279,脂代谢专题知识培训,第135页,四,胆固醇生物合成,P284,全部碳原子都来自乙酰-,CoA,乙酰,-CoA,C,2,甲羟戊酸,C,6,异戊二烯衍生物,C,5,鲨烯,C,30,羊毛固醇,C,30,胆固醇,C,27,脂代谢专题知识培训,第136页,1,、由乙酰,-CoA,合成甲羟戊酸,P286,图,29-42 3,分子乙酰,-CoA,合成甲羟戊酸,HMG-CoA,还原酶是胆固醇合成关键调空酶：,（,1,）胆固醇含量影响基因表示（,mRNA,转录）,（,2,）胆固醇含量影响酶蛋白半衰期,（,3,）磷酸化失活,脂代谢专题知识培训,第137页,HMG-CoA,还原酶是降胆固醇药品,lovastatin,靶酶（竞争性抑制）,P287,图,29-43 lovastatin,结构,脂代谢专题知识培训,第138页,2,、由甲羟戊酸合成异戊酰焦磷酸和二甲烯丙基焦磷酸,P287,图,29-45,由甲羟戊酸转化为两种类异戊二烯焦磷酸,脂代谢专题知识培训,第139页,3,、由异戊酰焦磷酸和二甲烯丙基焦磷酸缩合生成,鲨烯,P288,图,29-46,由异戊酰焦磷酸和二甲烯丙基焦磷酸缩合生成鲨烯,脂代谢专题知识培训,第140页,4,、,鲨烯环化生成羊毛固醇,P290,图,29-49,鲨烯环化生成羊毛固醇,脂代谢专题知识培训,第141页,5,、,羊毛固醇还原、甲基化生成胆固醇,P291,图,29-50,羊毛固醇到胆固醇两条路径,脂代谢专题知识培训,第142页,