《動(dòng)物生物化學(xué)》本科教學(xué)PPT課件,動(dòng)物生物化學(xué),動(dòng)物,生物化學(xué),本科,教學(xué),PPT,課件 第七章第七章 脂類物質(zhì)代謝脂類物質(zhì)代謝概述脂肪的分解代謝脂肪的合成代謝甘油磷脂、鞘磷脂和糖脂代謝膽固醇代謝重點(diǎn)與難點(diǎn) 重點(diǎn)掌握脂肪酸的重點(diǎn)掌握脂肪酸的-氧化分解代謝、氧化分解代謝、脂肪酸的從頭合成途徑。從發(fā)生部位、脂肪酸的從頭合成途徑。從發(fā)生部位、酰基載體、反應(yīng)歷程、催化酶類以及能?；d體、反應(yīng)歷程、催化酶類以及能量代謝了解兩個(gè)途徑的異同點(diǎn)。量代謝了解兩個(gè)途徑的異同點(diǎn)。了解酮體的生成與利用。了解酮體的生成與利用。了解磷脂的分解與合成特點(diǎn)。了解磷脂的分解與合成特點(diǎn)。了解膽固醇的合成與轉(zhuǎn)化。了解膽固醇的合成與轉(zhuǎn)化。脂類（脂類（lipidlipid）亦譯為脂質(zhì)或類脂，是一亦譯為脂質(zhì)或類脂，是一類低溶于水而高溶于非極性溶劑的生物有類低溶于水而高溶于非極性溶劑的生物有機(jī)分子。其化學(xué)本質(zhì)是脂肪酸和醇所形成機(jī)分子。其化學(xué)本質(zhì)是脂肪酸和醇所形成的酯類及其衍生物。的酯類及其衍生物。脂肪酸多為脂肪酸多為4 4碳以上的長鏈一元羧酸。碳以上的長鏈一元羧酸。醇成分包括甘油、鞘氨醇、高級一元醇醇成分包括甘油、鞘氨醇、高級一元醇 和固醇。和固醇。脂類的元素組成主要是脂類的元素組成主要是C H O,C H O,有些尚含有些尚含N N S PS P。第一節(jié) 概述I I 按化學(xué)組成分類按化學(xué)組成分類單純脂類復(fù)合脂類衍生脂類二、脂類的組成與結(jié)構(gòu)單純脂類 由脂肪酸和醇類所形成的酯由脂肪酸和醇類所形成的酯v 脂酰甘油酯脂酰甘油酯（最豐富的為（最豐富的為甘油三酯甘油三酯)v 蠟蠟（含（含14-3614-36個(gè)碳原子的飽和或不飽和個(gè)碳原子的飽和或不飽和脂肪酸與含脂肪酸與含16-3016-30個(gè)碳原子的一元醇所形個(gè)碳原子的一元醇所形成的酯）成的酯）CH2CHCH2OOOCO(CH2)m CH3CO(CH2)kCH3CO(CH2)nCH3 n n、m m、k k可以相同，也可以不全相同可以相同，也可以不全相同甚至完全不同，甚至完全不同，其中其中n n多是不飽和的。多是不飽和的。甘油三酯的分子結(jié)構(gòu)脂肪酸的空間構(gòu)象脂肪酸的空間構(gòu)象飽和脂肪酸不飽和脂肪酸順式順式結(jié)構(gòu)結(jié)構(gòu)二者的區(qū)別（脂）（油）單純脂類的衍生物：除了含有脂肪酸和單純脂類的衍生物：除了含有脂肪酸和醇外，還含有非脂分子的成分，包括：醇外，還含有非脂分子的成分，包括：復(fù)合脂類v 磷脂磷脂（磷酸和含氮堿）（磷酸和含氮堿）v 糖脂糖脂（糖）（糖）v 硫脂硫脂（硫酸）（硫酸）X=膽堿、乙醇胺、膽堿、乙醇胺、絲氨酸、甘油絲氨酸、甘油甘油磷脂X=H 磷脂酸磷脂酸（PA）由單純脂類或復(fù)合脂類衍生而來或與由單純脂類或復(fù)合脂類衍生而來或與它們關(guān)系密切。它們關(guān)系密切。v萜類：萜類：天然色素、香精油、天然橡膠天然色素、香精油、天然橡膠v固醇類：固醇類：固醇（甾醇、性激素、腎上腺固醇（甾醇、性激素、腎上腺皮質(zhì)激素）皮質(zhì)激素）v其他脂類：其他脂類：維生素維生素A A、D D、E E、K K等。等。衍生脂類膽固醇膽固醇脂肪（甘油三酯，TG）脂類類脂磷酸甘油酯（PL）鞘磷脂腦苷脂神經(jīng)節(jié)苷脂磷脂磷脂糖脂糖脂膽固醇（Ch）及其酯（ChE）分類分類分類分類含量含量含量含量 分布分布分布分布 生理功能生理功能生理功能生理功能脂肪脂肪脂肪脂肪 甘油三甘油三酯酯（貯脂）（貯脂）95 95 95 95，（隨機(jī)體（隨機(jī)體（隨機(jī)體（隨機(jī)體營養(yǎng)狀況營養(yǎng)狀況營養(yǎng)狀況營養(yǎng)狀況而變動(dòng)）而變動(dòng)）而變動(dòng)）而變動(dòng)）脂肪組織、脂肪組織、脂肪組織、脂肪組織、皮下皮下皮下皮下結(jié)締組織、大網(wǎng)結(jié)締組織、大網(wǎng)結(jié)締組織、大網(wǎng)結(jié)締組織、大網(wǎng)膜、腸系膜、腎膜、腸系膜、腎膜、腸系膜、腎膜、腸系膜、腎臟周圍（脂庫）、臟周圍（脂庫）、臟周圍（脂庫）、臟周圍（脂庫）、血漿血漿血漿血漿1.1.1.1.儲(chǔ)脂供能儲(chǔ)脂供能儲(chǔ)脂供能儲(chǔ)脂供能2.2.2.2.提供必需脂提供必需脂提供必需脂提供必需脂肪肪肪肪酸酸酸酸3.3.3.3.促促促促進(jìn)進(jìn)進(jìn)進(jìn)脂溶性維生素吸收脂溶性維生素吸收脂溶性維生素吸收脂溶性維生素吸收4.4.4.4.熱墊作用熱墊作用熱墊作用熱墊作用5.5.5.5.保護(hù)墊作用保護(hù)墊作用保護(hù)墊作用保護(hù)墊作用6.6.6.6.構(gòu)成血漿脂蛋白構(gòu)成血漿脂蛋白構(gòu)成血漿脂蛋白構(gòu)成血漿脂蛋白類脂類脂類脂類脂糖酯、膽糖酯、膽固醇及其固醇及其酯、磷脂酯、磷脂(組織脂）組織脂）5555（含（含（含（含量相當(dāng)穩(wěn)量相當(dāng)穩(wěn)量相當(dāng)穩(wěn)量相當(dāng)穩(wěn)定）定）定）定）動(dòng)物所有細(xì)胞的動(dòng)物所有細(xì)胞的動(dòng)物所有細(xì)胞的動(dòng)物所有細(xì)胞的生物膜、神經(jīng)、生物膜、神經(jīng)、生物膜、神經(jīng)、生物膜、神經(jīng)、血漿血漿血漿血漿1.1.1.1.維持生物膜的結(jié)構(gòu)和功能維持生物膜的結(jié)構(gòu)和功能維持生物膜的結(jié)構(gòu)和功能維持生物膜的結(jié)構(gòu)和功能2.2.2.2.膽固醇可轉(zhuǎn)變成類固醇激膽固醇可轉(zhuǎn)變成類固醇激膽固醇可轉(zhuǎn)變成類固醇激膽固醇可轉(zhuǎn)變成類固醇激素、維生素、膽汁酸等素、維生素、膽汁酸等素、維生素、膽汁酸等素、維生素、膽汁酸等3.3.3.3.構(gòu)成血漿脂蛋白構(gòu)成血漿脂蛋白構(gòu)成血漿脂蛋白構(gòu)成血漿脂蛋白脂類的分布與生理功能貯藏物質(zhì)貯藏物質(zhì)/能量物質(zhì)能量物質(zhì) 脂肪是機(jī)體內(nèi)代謝脂肪是機(jī)體內(nèi)代謝燃料的貯存形式，它在體內(nèi)氧化可釋放大量燃料的貯存形式，它在體內(nèi)氧化可釋放大量能量以供機(jī)體利用。能量以供機(jī)體利用。提供給機(jī)體必需脂成分提供給機(jī)體必需脂成分（1 1）必需脂肪酸）必需脂肪酸 亞油酸亞油酸 1818碳脂肪酸（碳脂肪酸（99，1212）；）；亞麻酸亞麻酸 1818碳脂肪酸（碳脂肪酸（99，1212，1515）；花生四烯酸花生四烯酸 20 20碳脂肪酸，含四個(gè)不飽和碳脂肪酸，含四個(gè)不飽和鍵；鍵；（2 2）生物活性物質(zhì)）生物活性物質(zhì) 激素、膽固醇、維生素等。激素、膽固醇、維生素等。生物體結(jié)構(gòu)物質(zhì)生物體結(jié)構(gòu)物質(zhì) （1 1）作為細(xì)胞膜的主要成分）作為細(xì)胞膜的主要成分 幾乎幾乎細(xì)胞所含的磷脂都集中在生物膜中，是生細(xì)胞所含的磷脂都集中在生物膜中，是生物膜結(jié)構(gòu)的基本組成成分。物膜結(jié)構(gòu)的基本組成成分。（2 2）保護(hù)作用）保護(hù)作用 脂肪組織較為柔軟，脂肪組織較為柔軟，存在于各重要的器官組織之間，使器官之存在于各重要的器官組織之間，使器官之間減少摩擦，對器官起保護(hù)作用。間減少摩擦，對器官起保護(hù)作用。用作藥物用作藥物 卵磷脂、腦磷脂可用于肝病、神經(jīng)衰卵磷脂、腦磷脂可用于肝病、神經(jīng)衰弱及動(dòng)脈粥樣硬化的治療等。弱及動(dòng)脈粥樣硬化的治療等。第二節(jié) 脂肪的分解代謝一、脂肪的酶促水解CH2-O-C-R1-CH2-O-C-R1R2-C-O-CHCH2-O-C-R3O=O=O=H2OR3COOH三酰甘油脂肪酶三酰甘油脂肪酶O=O=-R2-C-O-CHCH2OH限速酶限速酶CH2OH HCOHCH2OHCH2OHR2-C-O-CHCH2OHO=-H2OR1COOH二酰甘油脂肪酶二酰甘油脂肪酶H2OR2COOH單酰甘油脂肪酶單酰甘油脂肪酶-二、甘油的氧化分解與轉(zhuǎn)化v-氧化作用氧化作用v-氧化作用氧化作用v-氧化氧化飽和脂肪酸的氧化分解三、脂肪酸的氧化分解單單不飽和脂肪酸的氧化分解 奇數(shù)C原子脂肪酸的氧化分解1.1.脂肪酸的活化和轉(zhuǎn)運(yùn)脂肪酸的活化和轉(zhuǎn)運(yùn)（1）脂肪酸的活化脂肪酸首先在胞漿中被活化形成脂酰脂肪酸首先在胞漿中被活化形成脂酰CoACoA，然后進(jìn)入線粒體或其它細(xì)胞器中進(jìn)行氧化。然后進(jìn)入線粒體或其它細(xì)胞器中進(jìn)行氧化。在脂酰在脂酰CoACoA合成酶合成酶(硫激酶硫激酶)催化下，由催化下，由ATPATP提供能量，將脂肪酸轉(zhuǎn)變成脂酰提供能量，將脂肪酸轉(zhuǎn)變成脂酰CoACoA：脂酰脂酰CoA合成酶合成酶R-COOH AMP+PPiHSCoA+ATPR-COSCoA在線粒體外生成的脂酰在線粒體外生成的脂酰CoACoA需進(jìn)入線粒體基需進(jìn)入線粒體基質(zhì)才能被氧化分解，此過程必須要由質(zhì)才能被氧化分解，此過程必須要由肉堿肉堿（肉毒堿（肉毒堿,carnitinecarnitine）來攜帶脂?；?。來攜帶脂?；?。（2）脂酰CoA轉(zhuǎn)運(yùn)入線粒體HOOC-CHHOOC-CH2 2-CH-CH-CH-CH2 2-N-N+-CH-CH3 3 OHOHCHCH3 3CHCH3 3-羥基羥基-r-三甲基銨基丁酸三甲基銨基丁酸借助于兩種肉堿脂酰轉(zhuǎn)移酶同工酶（酶借助于兩種肉堿脂酰轉(zhuǎn)移酶同工酶（酶和酶和酶）催化的移換反應(yīng)以及肉堿）催化的移換反應(yīng)以及肉堿-脂脂酰肉堿轉(zhuǎn)位酶催化的轉(zhuǎn)運(yùn)反應(yīng)才能將胞酰肉堿轉(zhuǎn)位酶催化的轉(zhuǎn)運(yùn)反應(yīng)才能將胞液中產(chǎn)生的脂酰液中產(chǎn)生的脂酰CoACoA轉(zhuǎn)運(yùn)進(jìn)入線粒體。轉(zhuǎn)運(yùn)進(jìn)入線粒體。其中，其中，肉堿脂酰轉(zhuǎn)移酶肉堿脂酰轉(zhuǎn)移酶是脂肪酸是脂肪酸-氧氧化的關(guān)鍵酶。化的關(guān)鍵酶。脂酰CoA進(jìn)入線粒體的過程 胞液胞液胞液胞液 外膜外膜外膜外膜 內(nèi)膜內(nèi)膜內(nèi)膜內(nèi)膜 基質(zhì)基質(zhì)基質(zhì)基質(zhì)*脂酰脂酰轉(zhuǎn)移轉(zhuǎn)移酶酶RCOSCoA HSCoA 肉堿肉堿RCO-RCO-肉堿肉堿 轉(zhuǎn)位酶轉(zhuǎn)位酶轉(zhuǎn)位酶轉(zhuǎn)位酶RCO-肉堿肉堿 脂酰脂酰脂酰脂酰轉(zhuǎn)移轉(zhuǎn)移轉(zhuǎn)移轉(zhuǎn)移酶酶酶酶RCOSCoA 肉堿肉堿HSCoA 關(guān)鍵酶關(guān)鍵酶 2.2.飽和脂肪酸的飽和脂肪酸的 -氧化氧化飽和脂肪酸在一系列酶的作用下，羧基端的飽和脂肪酸在一系列酶的作用下，羧基端的位位C C原子發(fā)生氧化，碳鏈在原子發(fā)生氧化，碳鏈在位位C C原子與原子與位位C C原子間發(fā)生斷裂，原子間發(fā)生斷裂，每次生成一個(gè)乙酰每次生成一個(gè)乙酰COACOA和較原來少二個(gè)碳單位的脂肪酸，這個(gè)不斷和較原來少二個(gè)碳單位的脂肪酸，這個(gè)不斷重復(fù)進(jìn)行的脂肪酸氧化過程稱為重復(fù)進(jìn)行的脂肪酸氧化過程稱為-氧化氧化.R1CH2CH2CH2CH2CH2COOH飽和脂肪酸在一系列酶的作用下，羧基端的飽和脂肪酸在一系列酶的作用下，羧基端的位位C C原子發(fā)生氧化原子發(fā)生氧化，碳鏈在，碳鏈在位位C C原子與原子與位位C C原子間原子間發(fā)生斷裂，每次生成一個(gè)乙酰發(fā)生斷裂，每次生成一個(gè)乙酰COACOA和較原來少二個(gè)碳單位的脂肪酸，這個(gè)不斷和較原來少二個(gè)碳單位的脂肪酸，這個(gè)不斷重復(fù)進(jìn)行的脂肪酸氧化過程稱為重復(fù)進(jìn)行的脂肪酸氧化過程稱為-氧化氧化.R1CH2CH2CH2CH2CH2COOH1.概念-氧化過程由四個(gè)連續(xù)的酶促反應(yīng)組成：氧化過程由四個(gè)連續(xù)的酶促反應(yīng)組成：脫氫脫氫 水化水化 再脫氫再脫氫 硫解硫解脫氫脫氫脂脂酰酰CoA脫氫酶脫氫酶 R-CHR-CH2 2-CHCH2 2-CH-CH2 2-COSCoA-COSCoAFADFAD FADH2R-CHR-CH2 2-CH=CHCH=CH-CO-COSCoASCoA硫解硫解硫硫解解酶酶-2C-2CCHCH3 3-COSCoA-COSCoAHSCoAHSCoA水化水化水水化化酶酶 H H2 2OOR-CHR-CH2 2-CH(OH)-CHCH(OH)-CH2 2-COSCoA-COSCoA-氧化循環(huán)的反應(yīng)過程（2反式烯脂酰反式烯脂酰COA）L-羥脂酰羥脂酰COA再脫氫再脫氫L-羥脂酰羥脂酰CoA脫氫酶脫氫酶R-CHR-CH2 2-CO-CHCO-CH2 2-COSCoA-COSCoANADH+H+NADNAD+-酮脂酰酮脂酰COA -氧化循環(huán)過程在氧化循環(huán)過程在線粒體基質(zhì)線粒體基質(zhì)內(nèi)進(jìn)行；內(nèi)進(jìn)行；-氧化循環(huán)由脂肪酸氧化酶系催化，反應(yīng)氧化循環(huán)由脂肪酸氧化酶系催化，反應(yīng)不可逆不可逆；需要需要FADFAD，NADNAD+，CoACoA為輔助因子；為輔助因子；每循環(huán)一次，生成每循環(huán)一次，生成一分子一分子FADHFADH2 2，一分子一分子NADHNADH，一分子乙酰一分子乙酰CoACoA和一分子減少兩個(gè)和一分子減少兩個(gè)碳原子的脂酰碳原子的脂酰CoACoA。脂肪酸-氧化循環(huán)的特點(diǎn)生成的乙酰生成的乙酰CoACoA進(jìn)入進(jìn)入三羧酸循環(huán)三羧酸循環(huán)徹底氧化分徹底氧化分解并釋放出大量能量，并生成解并釋放出大量能量，并生成ATPATP。(4)徹底氧化：肉肉堿堿轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)運(yùn)運(yùn)載載體體線線粒粒體體膜膜脂酰脂酰CoA脫氫酶脫氫酶L(+)-羥脂酰羥脂酰CoA脫氫酶脫氫酶 NAD+NADH+H+反反 2-烯酰烯酰CoA 水化酶水化酶H2OFADFADH2 酮脂酰酮脂酰CoA 硫解酶硫解酶CoA-SH脂酰脂酰CoA合成酶合成酶ATPCoASHAMP PPiH2O呼吸鏈呼吸鏈 2ATP H2O 呼吸鏈呼吸鏈 3ATP TCA 1 1分子分子FADHFADH2 2可生成可生成2 2分子分子ATPATP，1 1分子分子NADHNADH可可生成生成3 3分子分子ATPATP，故一次故一次-氧化氧化循環(huán)可生成循環(huán)可生成5 5分分子子ATPATP。1 1分子乙酰分子乙酰CoACoA經(jīng)徹底氧化分解可生成經(jīng)徹底氧化分解可生成1212分子分子ATPATP。3、脂肪酸氧化分解時(shí)的能量釋放以以1616C C的的軟脂酸軟脂酸為例來計(jì)算，則生成為例來計(jì)算，則生成ATPATP的數(shù)的數(shù)目為：目為：7次次-氧化分解產(chǎn)生氧化分解產(chǎn)生57=35分子分子ATP；8分子乙酰分子乙酰CoA可得可得128=96分子分子ATP；共可得131分子ATP，減去活化時(shí)消耗的兩分子ATP，故軟脂酸徹底氧化分解可凈生成129分子ATP。對對于于任任一一偶偶數(shù)數(shù)碳碳原原子子的的長長鏈鏈脂脂肪肪酸酸，其其凈凈生生成成的的ATPATP數(shù)目可按下式計(jì)算：數(shù)目可按下式計(jì)算：3.飽和脂肪酸的-氧化作用1.概念 脂肪酸脂肪酸在一些酶的催化下，其在一些酶的催化下，其-C-C原子發(fā)生氧原子發(fā)生氧化，結(jié)果生成一分子化，結(jié)果生成一分子COCO2 2和較原來少一個(gè)碳原和較原來少一個(gè)碳原子的脂肪酸，這種氧化作用稱為子的脂肪酸，這種氧化作用稱為-氧化氧化。RCHRCH2 2CHCH2 2 C COOH RCHOOH RCH2 2COOH+COOH+C COO2 2vRCH2COOHO2，NADPH+H+單加氧酶單加氧酶Fe2+，抗壞血酸R-CH-COOHOH-（L-羥脂肪酸）NAD+NADH+H+脫脫氫氫酶酶R-C-COOHO=（-酮脂酸）ATP，NAD+，抗壞血酸脫羧酶脫羧酶RCOOH+CO2（少一個(gè)C原子）2.-氧化的可能反應(yīng)歷程 不飽和脂酸不飽和脂酸 氧化氧化 順順 3-烯酰烯酰CoA順順 2-烯酰烯酰CoA 反反 2-烯酰烯酰CoA 3順順-2反烯酰反烯酰CoA 異構(gòu)酶異構(gòu)酶 氧化氧化 L(+)-羥脂酰羥脂酰CoA D(-)-羥脂酰羥脂酰CoA D(-)-羥脂酰羥脂酰CoA 表構(gòu)酶表構(gòu)酶H2O 二、單不飽和脂肪酸的氧化L-甲基丙二酸單酰甲基丙二酸單酰CoA 消旋酶消旋酶 變位酶變位酶 5-脫氧腺苷鈷胺素脫氧腺苷鈷胺素 琥珀酰琥珀酰CoA 奇數(shù)碳脂肪酸奇數(shù)碳脂肪酸CH3CH2COCoA -氧氧化化 丙酰丙酰CoA羧化酶羧化酶（生物素）（生物素）ADP+PiD-甲基丙二酸單酰甲基丙二酸單酰CoA ATP+CO2經(jīng)三羧酸循環(huán)途徑經(jīng)三羧酸循環(huán)途徑丙酮酸羧化支路丙酮酸羧化支路糖有氧氧化途徑徹底氧化分解糖有氧氧化途徑徹底氧化分解三、奇數(shù)碳脂肪酸的氧化脂肪酸在肝中氧化分解所生成的乙酰乙酸(acetoacetate)、-羥丁酸(-hydroxybutyrate)和丙酮(acetone)三種中間代謝產(chǎn)物，統(tǒng)稱為酮體(ketonebodies)。四、酮體的生成及利用酮體的分子結(jié)構(gòu)CHCH3CHCOOH OH2D(-)-羥丁酸羥丁酸酮體酮體酮體主要在肝細(xì)胞線粒體中生成。酮體生成的原料為乙酰CoA。1酮體的生成(1)(1)兩分子乙酰兩分子乙酰CoACoA在乙酰乙酰在乙酰乙酰CoACoA硫解酶硫解酶(thiolasethiolase)的催化下，縮合生成一分子的催化下，縮合生成一分子乙酰乙酰乙酰乙酰CoACoA。乙酰乙酰乙酰乙酰CoA硫解酶硫解酶2(乙酰乙酰CoA)酮體生成的反應(yīng)過程(2)(2)乙酰乙酰乙酰乙酰CoACoA再與再與1 1分子乙酰分子乙酰CoACoA縮合，生成縮合，生成HMG-CoAHMG-CoA。HMG-CoAHMG-CoA合酶合酶是酮體生成的關(guān)鍵酶。是酮體生成的關(guān)鍵酶。HMG-CoA合酶合酶*CoASH 限速酶限速酶(3)(3)HMG-CoAHMG-CoA裂解生成裂解生成1 1分子乙酰乙酸和分子乙酰乙酸和1 1分子分子乙酰乙酰CoACoA。HMG-CoA裂解酶裂解酶(4)(4)乙酰乙酸在乙酰乙酸在-羥丁酸脫氫酶羥丁酸脫氫酶的催化下，加氫還的催化下，加氫還原為原為-羥丁酸羥丁酸。-羥丁酸脫氫酶羥丁酸脫氫酶 NAD+NADH+H+(5)(5)乙酰乙酸自發(fā)脫羧或由酶催化脫羧生成乙酰乙酸自發(fā)脫羧或由酶催化脫羧生成丙丙酮酮。CO2CO2 CoASH CoASH NAD+NADH+H+-羥丁酸羥丁酸脫氫酶脫氫酶HMGCoA 合成酶合成酶乙酰乙酰乙酰乙酰CoA硫解酶硫解酶HMGCoA 裂解酶裂解酶 酮體的生成酮體的生成 -羥羥-甲基戊二酸單酰甲基戊二酸單酰CoA合成酶合成酶 利用酮體的酶有兩種：1.琥珀酰CoA轉(zhuǎn)硫酶（主主要要存存在在于于心心、腎腎、腦腦和和骨骨骼骼肌肌細(xì)細(xì)胞胞的的線線粒粒體體中）中）2.乙酰乙酸硫激酶（主要存在于（主要存在于心、腎、腦細(xì)胞心、腎、腦細(xì)胞線粒體中）。線粒體中）。2酮體的利用(1)(1)-羥羥丁丁酸酸在在-羥羥丁丁酸酸脫脫氫氫酶酶的的催催化化下下脫脫氫氫，生成生成乙酰乙酸乙酰乙酸。酮體利用的基本過程-羥丁酸脫氫酶羥丁酸脫氫酶 NAD+NADH+H+(2)(2)乙酰乙酸在乙酰乙酸在琥珀酰琥珀酰CoACoA轉(zhuǎn)硫酶轉(zhuǎn)硫酶或或乙酰乙酸硫乙酰乙酸硫激酶激酶的催化下轉(zhuǎn)變?yōu)橐阴Ｒ阴５拇呋罗D(zhuǎn)變?yōu)橐阴Ｒ阴oACoA。琥珀酰琥珀酰CoA轉(zhuǎn)硫酶轉(zhuǎn)硫酶琥珀酰琥珀酰CoA 琥珀酸琥珀酸 乙酰乙酸硫激酶乙酰乙酸硫激酶HSCoA+ATP AMP+PPi(3)(3)乙乙酰酰乙乙酰酰CoACoA在在乙乙酰酰乙乙酰酰CoACoA硫硫解解酶酶的的催催化化下下，裂解為兩分子乙酰裂解為兩分子乙酰CoACoA。(4)(4)生成的乙酰生成的乙酰CoACoA進(jìn)入進(jìn)入三羧酸循環(huán)三羧酸循環(huán)徹底氧化分徹底氧化分解。解。乙酰乙酰乙酰乙酰CoA硫解酶硫解酶HSCoA 心、腎、腦、心、腎、腦、骨骼肌細(xì)胞骨骼肌細(xì)胞心、腎、心、腎、腦細(xì)胞腦細(xì)胞 羥丁酸羥丁酸-NAD+NADH+H HSCoA+ATP乙酰乙酸乙酰乙酸琥珀酰琥珀酰CoA乙酰乙酸硫激酶乙酰乙酸硫激酶琥珀酰琥珀酰CoA轉(zhuǎn)硫酶轉(zhuǎn)硫酶AMP+PPi乙酰乙酰乙酰乙酰CoA 琥珀酸琥珀酸硫解酶硫解酶2乙酰乙酰CoA三羧酸三羧酸循環(huán)循環(huán)+-羥丁酸脫氫酶羥丁酸脫氫酶當(dāng)由當(dāng)由琥珀酰琥珀酰CoACoA轉(zhuǎn)硫酶轉(zhuǎn)硫酶催化進(jìn)行氧化利用時(shí)，催化進(jìn)行氧化利用時(shí)，乙乙酰乙酸酰乙酸可凈生成可凈生成2424分子分子ATPATP，-羥丁酸羥丁酸可凈生成可凈生成2727分子分子ATPATP；而由而由乙酰乙酸硫激酶乙酰乙酸硫激酶催化進(jìn)行氧化利用時(shí)，催化進(jìn)行氧化利用時(shí)，乙酰乙酰乙酸乙酸則可凈生成則可凈生成2222分子分子ATPATP，-羥丁酸羥丁酸可凈生可凈生成成2525分子分子ATPATP。(1)(1)在正常情況下，酮體是在正常情況下，酮體是肝輸出能源肝輸出能源的一種的一種重要的形式；重要的形式；(2)(2)在饑餓或疾病情況下，酮體可為心、腦等在饑餓或疾病情況下，酮體可為心、腦等重要器官重要器官提供必要的能源提供必要的能源。3酮體生成及利用的生理意義第三節(jié)脂肪的生物合成甘油的合成脂肪酸的合成二者分別轉(zhuǎn)變?yōu)?磷酸甘油和脂酰CoA后的連接合合成成甘甘油油三三酯酯所所需需的的3-3-磷磷酸酸甘甘油油主主要要由由下下列列兩兩條途徑生成：條途徑生成：1 1由糖代謝生成（脂肪細(xì)胞、肝）：由糖代謝生成（脂肪細(xì)胞、肝）：3-磷酸甘油脫氫酶磷酸甘油脫氫酶NADH+H+磷酸二羥丙酮磷酸二羥丙酮3-磷酸甘油磷酸甘油NAD+一、3-磷酸甘油的生成2 2由脂肪分解形成的甘油由脂肪分解形成的甘油甘油磷酸激酶甘油磷酸激酶甘油甘油ATP3-磷酸甘油磷酸甘油ADP二、飽和脂肪酸的從頭合成（在細(xì)胞質(zhì)中）飽和脂肪酸的從頭合成來源v線粒體內(nèi)的丙酮酸氧化脫羧（糖）（糖）v脂肪酸的-氧化v氨基酸的氧化轉(zhuǎn)運(yùn)v檸檬酸穿梭（三羧酸轉(zhuǎn)運(yùn)體系）（三羧酸轉(zhuǎn)運(yùn)體系）1.乙酰CoA（碳源）的來源及轉(zhuǎn)運(yùn)線粒體基質(zhì)線粒體基質(zhì)線粒體基質(zhì)線粒體基質(zhì) 內(nèi)膜內(nèi)膜內(nèi)膜內(nèi)膜 胞液胞液胞液胞液HSCoAHSCoA檸檬酸檸檬酸檸檬酸檸檬酸草酰乙酸草酰乙酸草酰乙酸草酰乙酸檸檬酸合酶檸檬酸合酶檸檬酸合酶檸檬酸合酶H H2 2O+O+乙酰乙酰乙酰乙酰CoACoAHSCoAHSCoA+ATPATP檸檬酸裂解酶檸檬酸裂解酶檸檬酸裂解酶檸檬酸裂解酶草酰乙酸草酰乙酸草酰乙酸草酰乙酸乙酰乙酰乙酰乙酰CoACoA+ADP+Pi+ADP+Pi 丙酮酸丙酮酸丙酮酸丙酮酸NADH+HNADH+H+蘋果酸脫氫酶蘋果酸脫氫酶蘋果酸脫氫酶蘋果酸脫氫酶蘋果酸蘋果酸蘋果酸蘋果酸 NADNAD+ADP+PiADP+Pi丙酮酸羧化酶丙酮酸羧化酶丙酮酸羧化酶丙酮酸羧化酶 ATPATP+CO+CO2 2檸檬酸檸檬酸檸檬酸檸檬酸蘋果酸酶蘋果酸酶蘋果酸酶蘋果酸酶 NADP NADP+NADPH+HNADPH+H+CO+CO2 2 丙酮酸丙酮酸丙酮酸丙酮酸蘋果酸蘋果酸NAD+NADH+H+蘋果酸脫氫酶蘋果酸脫氫酶蘋果酸脫氫酶蘋果酸脫氫酶 乙酰CoA轉(zhuǎn)運(yùn)出線粒體在關(guān)鍵酶在關(guān)鍵酶乙酰乙酰CoACoA羧化酶羧化酶的催化下，將乙酰的催化下，將乙酰CoACoA羧化為丙二酸單酰羧化為丙二酸單酰CoACoA。乙酰乙酰CoA羧化酶羧化酶（生物素）（生物素）*CHCH3 3COSCoA COSCoA ADP+PiADP+PiHCOHCO3 3-+H+H+ATPATPHOOCHOOC-CH-CH2 2-COSCoA-COSCoA 長鏈脂酰長鏈脂酰CoA-檸檬酸檸檬酸異檸檬酸異檸檬酸+2丙二酸單酰CoA的合成脂肪酸合成時(shí)碳鏈的縮合延長過程是一循環(huán)反應(yīng)脂肪酸合成時(shí)碳鏈的縮合延長過程是一循環(huán)反應(yīng)過程。每經(jīng)過一次循環(huán)反應(yīng)，延長兩個(gè)碳原子。過程。每經(jīng)過一次循環(huán)反應(yīng)，延長兩個(gè)碳原子。合成反應(yīng)由合成反應(yīng)由脂肪酸合成酶系脂肪酸合成酶系催化。催化。在低等生物中，脂肪酸合成酶系是一種由在低等生物中，脂肪酸合成酶系是一種由1 1分子分子脂酰基載體蛋白（脂?；d體蛋白（acylacylcarrierprotein,ACPcarrierprotein,ACP）和和7 7種酶單體所構(gòu)成的種酶單體所構(gòu)成的多酶復(fù)合體多酶復(fù)合體。3脂肪酸合成循環(huán)vv脂?；d體蛋白脂?；d體蛋白（ACP-SHACP-SH）ACP-ACP-脂?；D(zhuǎn)移酶脂酰基轉(zhuǎn)移酶丙二酸單酰丙二酸單酰COA-ACPCOA-ACP轉(zhuǎn)移酶轉(zhuǎn)移酶-酮脂酰酮脂酰-ACPACP合酶合酶-酮脂酰酮脂酰-ACPACP還原酶還原酶-羥脂酰羥脂酰-ACPACP脫水酶脫水酶烯脂酰烯脂酰-ACPACP還原酶還原酶ACPSH原核生物的脂肪酸合成酶系v 乙?；D(zhuǎn)移反應(yīng)CH3-CSCOA=OCH3-CSACP=OACP-SH酮脂酰-ACP合酶CH3-CS-合酶=Ov 丙二酸單酰基轉(zhuǎn)移反應(yīng)COA-SHACP-SHACP脂?；D(zhuǎn)移酶HOOC-CH2-CSCOA+ACP-SHHOOC-CH2-CSACPO=丙二酸單酰轉(zhuǎn)移酶HOOC-CH2-CSCOAO=+COA-SH4.反應(yīng)歷程v縮合反應(yīng)CH3-CS-合酶+=OHOOC-CH2-CSACPO=-酮脂酰-ACP合酶CH3-C-CH2-CSACPO=O=+合酶-SH+CO2v還原反應(yīng)CH3-C-CH2-CSACPO=O=+NADPH+H+-酮脂酰-ACP還原酶CH3-CH-CH2-CSACPO-OH=+NADP+D-羥丁酰-ACPv脫水反應(yīng)CH3-CH-CH2-CSACPO-OH=-C-C=CO-CH3-HHSACP-羥脂酰-ACP脫水酶+H2O（2反式丁烯酰-ACP,巴豆酰-ACP）v再還原反應(yīng)-C=CO-CH3HHSACPC-=-32+NADPH+H+-烯脂酰-ACP還原酶CH3-CH2-CH-CSACPO=+NADP+（丁酰-ACP）丁酰-ACP與丙二酸單酰-ACP重復(fù)縮合、還原、脫水、再還原的過程，直至生成軟脂酰-ACP。v縮合反應(yīng)CH3-CS-合酶+=OHOOC-CH2-CSACPO=-酮脂酰-ACP合酶CH3-C-CH2-CSACPO=O=+合酶-SH+CO2由于縮合反應(yīng)中，-酮脂酰-ACP合酶是對鏈長有專一性的酶，僅對14C及以下脂酰-ACP有催化活性，故從頭合成只能合成16C及以下飽和脂酰-ACP。軟脂酰軟脂酰-ACP硫酯酶水解ACP+軟脂酸（棕櫚酸）軟脂酸（棕櫚酸）釋放釋放H2O8CH3-CSCOA=O+7ATP+14NADPH+14H+CH3(CH2)14COOH+14NADP+8CoASH+7ADP+7Pi+6H2Ov 那么這個(gè)過程與糖代謝有一定關(guān)系：原料（原料（乙酰輔酶乙酰輔酶A A ）來源來源羧化反應(yīng)中消耗的羧化反應(yīng)中消耗的ATPATP可由可由EMPEMP途徑提供途徑提供還原力還原力NADPHNADPH從哪來？從哪來？總反應(yīng)式 合成所需合成所需原料為乙酰原料為乙酰CoACoA，直接生成的直接生成的產(chǎn)物是產(chǎn)物是軟脂酸軟脂酸，合成一分子軟脂酸，需七分子丙二酸，合成一分子軟脂酸，需七分子丙二酸單酰單酰CoACoA和一分子乙酰和一分子乙酰CoACoA；在在胞液胞液中進(jìn)行，關(guān)鍵酶是中進(jìn)行，關(guān)鍵酶是乙酰乙酰CoACoA羧化酶羧化酶；合成為一耗能過程，每合成一分子軟脂酸，需合成為一耗能過程，每合成一分子軟脂酸，需消耗消耗1515分子分子ATPATP（8 8分子用于轉(zhuǎn)運(yùn)，分子用于轉(zhuǎn)運(yùn)，7 7分子用于活分子用于活化）；化）；需需NADPHNADPH作為供氫體，對糖的磷酸戊糖旁路有作為供氫體，對糖的磷酸戊糖旁路有依賴性。依賴性。脂肪酸合成的特點(diǎn)：4.飽和脂肪酸的從頭合成與-氧化的比較區(qū)別要點(diǎn)區(qū)別要點(diǎn) 從頭合成從頭合成 -氧化氧化氧化氧化細(xì)胞內(nèi)進(jìn)行部位胞液線粒體?；d體ACP-SHCOA-SH二碳單位參與或斷裂形式丙二酸單酰ACP乙酰COA電子供體或受體NADPH+H+FAD,NAD-羥酰基中間物的立體構(gòu)型不同D型L型對HCO3-和檸檬酸的需求需要不需要所需酶7種4種(P209)能量需求或放出消耗7ATP及14NADPH+H+產(chǎn)生129或106ATP脂酰脂酰CoA轉(zhuǎn)移酶轉(zhuǎn)移酶 CoA R1COCoA 脂酰脂酰CoA 轉(zhuǎn)移酶轉(zhuǎn)移酶 CoA R2COCoA 磷脂酸磷脂酸磷酸酶磷酸酶Pi 脂酰脂酰CoA 轉(zhuǎn)移酶轉(zhuǎn)移酶 CoA R3COCoA 三、甘油三酯的合成Section 4 Metabolism of Phospholipids第四節(jié)第四節(jié) 磷脂的代謝磷脂的代謝（一）甘油磷脂的基本結(jié)構(gòu)：CHCH2 2-O-CO-R-O-CO-RR-CO-O-CHR-CO-O-CHCHCH2 2-O-PO-O-PO3 3H-XH-X|一、甘油磷脂的代謝體內(nèi)幾種重要的甘油磷脂1 1甘油二酯合成途徑：甘油二酯合成途徑：磷脂酰膽堿磷脂酰膽堿和和磷脂酰乙醇胺磷脂酰乙醇胺通過此代謝途徑合通過此代謝途徑合成。成。合成過程中所需膽堿及乙醇胺以合成過程中所需膽堿及乙醇胺以CDP-CDP-膽堿膽堿和和CDP-CDP-乙醇胺乙醇胺的形式提供。的形式提供。（二）甘油磷脂的合成代謝甘油二酯合成途徑甘油二酯合成途徑3S-腺苷同腺苷同型半胱氨酸型半胱氨酸3S-腺苷腺苷蛋氨酸蛋氨酸膽堿膽堿乙醇胺乙醇胺ATPADP磷酸膽堿磷酸膽堿膽堿激酶膽堿激酶磷酸乙醇胺磷酸乙醇胺乙醇胺激酶乙醇胺激酶CDP-乙醇胺乙醇胺轉(zhuǎn)胞苷酸酶轉(zhuǎn)胞苷酸酶CDP-膽堿膽堿CTPPPi轉(zhuǎn)胞苷酸酶轉(zhuǎn)胞苷酸酶 甘油二酯甘油二酯CMP磷酸膽堿甘油磷酸膽堿甘油二酯轉(zhuǎn)移酶二酯轉(zhuǎn)移酶磷脂酰膽堿磷脂酰膽堿磷酸乙醇胺甘磷酸乙醇胺甘油二酯轉(zhuǎn)移酶油二酯轉(zhuǎn)移酶磷脂酰乙醇胺磷脂酰乙醇胺磷脂酰肌醇、磷脂酰絲氨酸和心磷脂通過此途徑合成。合成過程所需甘油二酯以CDP-甘油二酯的活性形式提供。2CDP-甘油二酯合成途徑：磷脂酸磷脂酸磷脂酸磷脂酸轉(zhuǎn)胞苷酸酶轉(zhuǎn)胞苷酸酶CTPCTPPPiPPiCDPCDP-甘油二酯甘油二酯甘油二酯甘油二酯肌醇肌醇肌醇肌醇磷脂酰肌磷脂酰肌醇合成酶醇合成酶CMPCMP磷脂酰肌醇磷脂酰肌醇磷脂酰肌醇磷脂酰肌醇磷脂酰絲氨酸磷脂酰絲氨酸磷脂酰絲氨酸磷脂酰絲氨酸CMPCMP絲氨酸絲氨酸絲氨酸絲氨酸磷脂酰絲氨磷脂酰絲氨 酸合成酶酸合成酶心磷脂心磷脂心磷脂心磷脂CMPCMP心磷脂心磷脂合成酶合成酶磷脂酰甘油磷脂酰甘油磷脂酰甘油磷脂酰甘油CDP-甘油二酯合成途徑 A2A2 A1 A1CH2OPOXCHCH2 2OOCOCOR R R”COCOOOCHOHO甘油磷脂的分解靠存在于體內(nèi)的各種磷脂酶將其甘油磷脂的分解靠存在于體內(nèi)的各種磷脂酶將其分解為脂肪酸、甘油、磷酸等，然后再進(jìn)一步降分解為脂肪酸、甘油、磷酸等，然后再進(jìn)一步降解。解。D C H HH HB1B1 B2B2（三）甘油磷脂的分解代謝第五節(jié) 膽固醇的代謝Section 5 Metabolism of Cholesterol ABC1234567891011121315161718192021222324252627D環(huán)戊烷環(huán)戊烷環(huán)戊烷環(huán)戊烷多氫菲多氫菲多氫菲多氫菲14一、膽固醇的結(jié)構(gòu)及其酯化膽固醇（cholesterol）的酯化在C3位羥基上進(jìn)行，由兩種不同的酶催化。存在于血漿中的是卵磷脂膽固醇酰基轉(zhuǎn)移酶（LCAT）。膽固醇膽固醇+卵磷脂卵磷脂膽固醇酯膽固醇酯+溶血卵磷脂溶血卵磷脂 LCAT存在于組織細(xì)胞中的是脂肪酰CoA膽固醇酰基轉(zhuǎn)移酶（ACAT）。膽固醇膽固醇+脂肪酰脂肪酰CoA膽固醇酯膽固醇酯+HSCoAACAT膽膽固固醇醇合合成成部部位位主主要要是是在在肝肝和和小小腸腸的的胞胞液液和和微微粒粒體體。其合成所需。其合成所需原料為乙酰原料為乙酰CoACoA。乙酰乙酰CoACoA經(jīng)經(jīng)檸檬酸檸檬酸-蘋果酸穿梭蘋果酸穿梭轉(zhuǎn)運(yùn)出線粒體而轉(zhuǎn)運(yùn)出線粒體而進(jìn)入胞液，此過程為耗能過程。進(jìn)入胞液，此過程為耗能過程。每合成一分子的膽固醇需每合成一分子的膽固醇需1818分子乙酰分子乙酰CoACoA，3636分分子子ATPATP和和1616分子分子NADPHNADPH。（一）膽固醇合成的部位和原料二、膽固醇的合成膽固醇合成的基本過程可分為下列三個(gè)階段：膽固醇合成的基本過程可分為下列三個(gè)階段：1 1乙酰乙酰CoACoA縮合生成甲羥戊酸（縮合生成甲羥戊酸（MVAMVA）：）：此過程在此過程在胞液胞液和和微粒體微粒體進(jìn)行。進(jìn)行。HMG-CoAHMG-CoA還還原原酶酶(HMG-CoAHMG-CoAreductasereductase)是是膽膽固固醇醇合成的關(guān)鍵酶。合成的關(guān)鍵酶。（二）膽固醇合成的基本過程:此過程在胞液和微粒體進(jìn)行。MVA5-MVA5-焦磷酸甲羥戊酸焦磷酸甲羥戊酸焦磷酸甲羥戊酸焦磷酸甲羥戊酸異戊烯焦磷酸異戊烯焦磷酸異戊烯焦磷酸異戊烯焦磷酸二甲丙烯焦磷酸二甲丙烯焦磷酸二甲丙烯焦磷酸二甲丙烯焦磷酸焦磷酸法呢酯焦磷酸法呢酯焦磷酸法呢酯焦磷酸法呢酯鯊烯。鯊烯。鯊烯。鯊烯。2甲羥戊酸縮合生成鯊烯此過程在此過程在微粒體微粒體進(jìn)行。進(jìn)行。鯊烯結(jié)合在胞液的鯊烯結(jié)合在胞液的固醇載體固醇載體蛋白蛋白（sterolcarrierprotein,SCP）上，由微粒體酶進(jìn)行上，由微粒體酶進(jìn)行催化，經(jīng)一系列反應(yīng)環(huán)化為催化，經(jīng)一系列反應(yīng)環(huán)化為2727碳膽固醇。碳膽固醇。SCP3鯊烯環(huán)化為膽固醇（一）轉(zhuǎn)化為膽汁酸三、膽固醇的轉(zhuǎn)化（二）轉(zhuǎn)化為類固醇激素（三）轉(zhuǎn)化為維生素D3