生物化学 第八章 脂类ppt课件

第八章 脂质代谢 n生物体内的脂类 n脂肪的分解代谢 n脂肪的生物合成 n其它脂质的代谢 本章主要介绍脂类（主要是脂肪）物质在生 物体的分解及合成代谢。要求重点掌握脂肪酸 在生物体内的氧化分解途径-氧化和从头合 成途径，了解脂类物质的功能和其他的氧化分 解途径。 第一节 生物体内的脂类 一、脂质的基本概念一、脂质的基本概念 二、脂质的分类二、脂质的分类 三、脂质的作用三、脂质的作用 一、脂质的基本概念一、脂质的基本概念 脂质（Lipid）也称脂类，是指一类在化 学组成和结构上有很大差异,但都有一个共同 特性,即不溶于水而易溶于乙醚、氯仿等非极 性溶剂的物质。 二、脂质的分类： n单纯脂类 n复合脂类 n非皂化脂类 v磷脂 v糖脂 v硫脂 ( 二 ) 复合脂类：除含脂肪酸和醇外，还 含有非脂成分 是膜脂的主要成分 复 合 脂 类 n磷脂：指分子中含有磷酸的复合脂 甘油磷脂 鞘氨醇磷脂 R1 C CH2 CH R2 C CH PCH2P _ X X= H 磷脂酸 X= CH2 CH2 N+(CH3) 3 X= CH2 CH2 NH2 X= CH2 CHCOOH NH2 磷脂酰胆碱（卵磷脂） 磷脂酰乙醇胺（脑磷脂） 甘油磷脂 磷脂酰丝氨酸 甘油磷脂是两性分子，分子中既有亲水部分又有疏水 部分。磷酸化的头部呈亲水性，两条较长的碳氢脂酰链 为尾部，呈疏水性。 鞘磷脂 H H O CH3 H3C-(CH2)12-C C- C- C- CH2-O-P-O-CH2-CH2-N+-CH3 H OH N-H O- CH3 O C R1 鞘氨醇 v鞘氨醇作骨架 v分子中有亲水的磷酸化的头部（胆碱或乙醇胺）和 疏水的两个碳氢链，其中一条来自鞘氨醇，另一条 来自脂肪酸。脂肪酸以酰胺键连在鞘氨醇上。 胆碱鞘磷脂 n糖脂：分子中含有糖基的复合脂 甘油糖脂 鞘糖脂 复 合 脂 类 硫脂：分子中含有硫酸的复合脂 几种糖脂和硫酯 2,3-双酰基-1-D-吡喃-D-甘油 6-亚硫酸-6-脱氧-葡萄糖甘油二酯(硫酯) 2,3-双酰基-1-(-D-半乳糖基-1，6- -D-半乳糖基）-D-甘油 ( 三 ) 非皂化脂类 不含脂肪酸，不能进行皂化作用 v萜类：叶绿醇、胡萝卜素、维生素A、E、K v固醇类：胆固醇、麦角固醇 v前列腺素：调节血压、体温和平滑肌的收缩 生生 物物 体体 内内 的的 脂脂 类类 脂类 单纯脂类单纯脂类 复合脂类复合脂类 非皂化脂类非皂化脂类 脂酰甘油脂酰甘油 蜡蜡 磷脂磷脂 糖脂、硫脂糖脂、硫脂 萜萜 类类 甾醇类甾醇类 含有脂肪酸含有脂肪酸 不含脂肪酸不含脂肪酸 前列腺素 小 结 n油脂是重要的贮能和供能物质。脂肪组织储存脂肪, 约占体重1020%； 1g 脂肪在体内彻底氧化供能约39KJ，而 1g 糖或蛋白质彻底氧化仅供能 17.2 kJ和23.4 kJ 。 n磷脂、糖脂、硫脂、固醇类等物质是生物膜的 重要成分。 n萜类、固醇类是一些激素和维生素等生理活性 物质的前体。 n脂类与信息识别、种特异性、组织免疫有密切 的关系。神经节苷脂和其它的鞘糖脂都位于细胞表面，可能 参与细胞的识别。 n有机体表面的脂类物质有防止机械损伤与防止 热量散发等保护作用。 三、三、 脂类的作用脂类的作用 第二节 脂肪的分解代谢 一、脂肪的水解 二、甘油的氧化分解与转化 三、脂肪酸的氧化分解 四、脂肪酸氧化的调节 五五、 酮体的代谢酮体的代谢 一 、 脂 肪 的 水 解 脂肪 脂肪酶 甘油+脂肪酸 CH2-O -C-R1 R2-C-O-CH CH2OH - CH2-O -C-R1 R2-C-O-CH CH2-O -C-R3 O=O= O= H2OR3COOH 三酰甘油脂肪酶 O= O= - - CH2OH HCOH CH2OH CH2OH R2-C-O-CH CH2OH O= - H2OR1COOH 二酰甘油脂肪酶 H2OR2COOH 单酰甘油脂肪酶 - 二 、 甘 油 的 氧 化 分 解 与 转 化 CH2OH HCOH CH2OH - ATP ADP+Pi 甘油激酶 CH2OH HCOH CH2O-P - 磷酸酯酶 NAD+NADH +H+ 磷酸甘油脱氢酶 CH2OH C=O CH2O-P - 异构酶 磷酸丙糖 CHO CHOH CH2O-P - 糖异生 葡萄糖 EMP CH3 C=O COOH - 乙酰CoA TCA CO2+H2O (DHAP) (G3P) 甘油3-磷酸甘油 磷酸二羟丙酮 3-磷酸甘油醛 丙酮酸 1分子甘油彻底 氧化分解产生的能量？ 三、 脂肪酸的氧化分解 脂肪酸对生物体有四种重要功能 脂肪酸是磷脂和糖脂的组成单元,这些分子又是生物 膜的组分。 脂肪酸以共价键与糖蛋白的蛋白质部分相接，经过修 饰的糖蛋白在脂肪酸残基的引导下指向膜的靶标位置 。 脂肪酸是燃料分子，它们以三脂酰甘油形式贮存起来 。 脂肪酸的某些衍生物担当着激素及胞内信使的职能。 三、 脂肪酸的氧化分解 （一）饱和脂肪酸的氧化分解 （二）不饱和脂肪酸的氧化分解 v-氧化作用 v-氧化作用 v-氧化作用 v单不饱和脂肪酸的氧化分解 v多不饱和脂肪酸的氧化分解 （一） 饱和脂肪酸的-氧化作用 n概念及实验证据 n氧化的部位及脂肪酸的转运 n反应历程 n能量计算 n乙醛酸循环 n乙醛酸循环的生物学意义 n乙酰CoA的可能去路 饱和脂肪酸的-氧化作用 1.概念：脂肪酸在一系列酶的作用下，羧基端的- C原子发生氧化，继而与-C原子间发生断裂，每 次生成一个乙酰CoA和较原来少二个碳单位的脂 肪酸，这个不断重复进行的脂肪酸氧化过程称为 脂肪酸的-氧化作用。 试验证据 1904年F.Knoop根据用苯环标记脂肪酸饲喂狗的 实验结果，推导出了-氧化学说。 -CH2-(CH2)2n+1-COOH -CH2-(CH2)2n-COOH -COOH（苯甲酸） -CH2COOH（苯乙酸） 奇数碳原子： 偶数碳原子： -氧化的反应历程（12C以上的） n脂肪酸的活化 2Pi RCH2CH2CH2COOH CoA-SH+ATP AMP+PPi 脂酰CoA合成酶 RCH2CH2CH2COSCoA （脂酰CoA） 2.-氧化的部位及脂肪酸的转运 v 对于动物来说， -氧化在氧化在线粒体基质线粒体基质中进行中进行 ，而脂肪酸存在于胞液中，长链脂肪酸不能穿过，而脂肪酸存在于胞液中，长链脂肪酸不能穿过 线粒体内膜，第一步活化在胞液中，后面的步骤线粒体内膜，第一步活化在胞液中，后面的步骤 则发生在线粒体中，所以涉及特殊的转运机制来则发生在线粒体中，所以涉及特殊的转运机制来 帮助跨膜。帮助跨膜。 脂酰肉毒碱 肉毒碱 脂酰CoACoA 脂酰肉毒碱 载 体 肉毒碱 线粒体内 膜外侧 线粒体内 膜内侧 CoA脂酰CoA-氧化氧化 肉毒碱脂酰基转移酶 肉毒碱脂酰基转移酶 线粒体 基质 线粒体外膜 肉毒碱穿梭系统 3.-氧化的反应历程 a、脱氢 c、再脱氢 R-CH=CH-C-SCoA R-CH2 - CH2C-SCoA OH O R-CH-CH2CSCoA O O R-C-CH2CSCoA O R-CScoA O CH3CSCoA | + | d、硫解 | | b、水化 硫解 = RCH2C-CH2COSCoA O CoASH 酮脂酰硫解酶 O = RCH2-CSCoA+ CH3-CSCoA O = （ 少2个C的脂酰CoA ） l脱氢 l 水化 l 脱氢 NAD+NADH+H+ L- 羟脂酰CoA脱氢酶 RCH2C-CH2COSCoA O = （- 酮脂酰CoA） FADFADH2 脂酰CoA脱氢酶 - RCH2C=CHCOSCoA H - H （2反式烯脂酰CoA ） RCH2CH2CH2COSCoA （脂酰CoA） - 烯脂酰CoA水化酶 RCH2CH-CH2COSCoA OH （L- 羟脂酰CoA） H2O 3.-氧化的反应历程 RCH2CH2COOH RCH2CH2COSCoA （脂酰CoA） - RC=CHCOSCoA H - H （2反式烯脂酰CoA ） - RCH-CH2COSCoA OH （L- 羟脂酰CoA） RC-CH2COSCoA O = （- 酮脂酰CoA） R-CSCoA+ CH3-CSCoA O = O = 继续-氧化 （脱氢） （水化） (脱氢) （硫解） （活化） 以16C的软脂酸为例，经过7次循环，产 生7个 NADH，7个FADH2， 8分子乙酰CoA 。 NADH和FADH2进入呼吸链 1NADH 2.5ATP 1FADH2 1.5ATP 4. 能 量 计 算 以16C的软脂酸为例 o8乙酰CoA 彻底氧化 TCA 10ATP 108=80ATP o7FADH2 1.57=10.5ATP o7NADH+H+ 2.57=17.5ATP 108ATP 第一步消耗了2个高能磷酸键，所以应为108-2=106个高能磷酸键。 当软脂酸氧化时，自由能变化为-9790千焦，ATP水解生 成 ADP+Pi 时，自由能变化为-30.54千焦。 o 30.54106 9790 100%33% 所以软脂酸在-氧化时,约有33%的能量转换成磷酸键能 v 在一些植物组织内，脂肪酸-氧化不仅在线粒 体内进行，还可以在乙醛酸体和过氧化物酶体中 进行。但种子萌发时，脂肪 乙酰CoA 乙 醛酸循环 糖，如油料种子萌发时，-氧化完 全在乙醛酸体内进行的，不需转运。 5. 乙 醛 酸 循 环 - C=O COO- CH2 COO- 乙酰CoA 柠檬酸合酶 CoA CH2 COO- HO-C-COO- COO- CH2 - 异柠檬酸 裂解酶 CH2 COO- HC-COO- COO- HO-C-H - CH2 COO- CH2 COO- - CHO COO- - NAD+ 苹果酸 脱氢酶 NADH+H+ HO-C-H COO- H-CH COO- - CoA 苹果酸 合酶 乙酰CoA 线 粒 体 T C A 草 酰 乙 酸 细 胞 质 草 酰 乙 酸 逆EMP 糖 柠檬酸 草酰乙酸 苹果酸 琥珀酸 异柠檬酸 乙醛酸 6.乙 醛 酸 循 环 的 生 物 学 意 义 n乙醛酸循环是乙酰CoA代谢的另一个循环途径 ，可看成TCA循环的一条支路，其产物琥珀酸 可进入TCA循环回补四碳化合物的不足，使 TCA循环正常进行。 n乙醛酸循环在植物种子中有特别重要的意义。 它使萌发的种子将脂肪酸转化为糖（苹果酸进 入细胞质可进行再氧化 草酰乙酸 糖异生 糖）。 n对于一些细菌及低等植物，乙醛酸循环使得它 们能仅以乙酸为能源和碳源而生长。 7. 乙 酰 CoA 的 可 能 去 路 nTCA CO2+H2O+能量 n乙醛酸循环 糖异生 糖 n脂肪酸、固醇等合成的原料 n在动物肝、肾、脑中有可能产生乙酰乙酸、- 羟丁酸和丙酮（酮体）。 1. 概 念 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CO2和较原 来少一个碳原子的脂肪酸，这种氧化作 用称为-氧化。 RCH2CH2COOH RCH2COOH+CO2 （二）（二） 饱和脂肪酸的饱和脂肪酸的-氧化作用氧化作用 v -氧化对于降解支链脂肪酸、奇数脂肪酸或过 长链脂肪酸（C22、C24以上）有重要作用。 v RCH2CH2COOH H2O2 （-氢过氧脂肪酸） - RCH2- CH- COOH OOH v RCH2- C- H O = CO2+OH- RCH2COOH 脂肪过氧化物酶 NAD+NADH+H+ 醛脱氢酶 （少一个C的脂肪醛 ） （少一个C的脂肪酸 ） v -氧化对于降解支链脂肪酸、奇数 脂肪酸或过分长链脂肪酸有重要作用。 RCHCOOH OH （ -羟基脂肪酸） 2. 2. 反反 应应 历历 程程 v RCH2COOH O2，NADPH+H+ 单加氧酶 Fe2+，抗坏血酸 R-CH-COOH OH - （L-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+CO2 （少一个C原子） 1. 概 念 脂肪酸在酶催化下，其碳（末端甲基C）原 子发生氧化，先生成-羟脂酸，继而氧化成 ,-二羧酸的反应过程，称为-氧化。 饱和脂肪酸的饱和脂肪酸的-氧化作用氧化作用 2.反 应 历 程（12C以下的） v CH3 ( CH2 )n COOH NADPH+H+NADP+ 混合功能氧化酶 HOCH2 ( CH2 )n COOH NAD(P)+ NAD(P)H+H+ 醇酸脱氢酶 OHCH2 ( CH2 )n COOH NAD(P)+NAD(P)H+H+ 醛酸脱氢酶 HOOC ( CH2 )n COOH NADPH+H+NADP+ 混合功能氧化酶 从脂肪酸两端进行-氧化（海洋中浮游细菌降解海面浮油） O2+ 吉林石化爆炸 （四）不饱和脂肪酸的氧化分解 1. 单不饱和脂肪酸的氧化（单个双键，油酸 ） 3-顺-十二烯脂酰CoA H CH2(CH2 )7C=CCH2(CH2 )6C-SCoA - H O 油酰CoA(18:19 ) - = 3次-氧化 3CH3-CSCoA O = 3 2 1 - O CH3(CH2 )7C=CCH2C-SCoA HH - 3顺- 2反烯脂酰CoA 异构酶（-氧化中无） = - O CH3(CH2 )7CH2C=C-C-SCoA H H - = 3 2 1 2-反-十二烯脂酰CoA 烯脂酰CoA 水化酶 O CH3(CH2 )7CH2C-CH2-C-SCoA H - = OH - 5次-氧化 6CH3-C-SCoA O = 2.多不饱和脂肪酸的氧化 2个双键，亚油酸（18：29,12） 四、脂肪酸氧化的调节 调节脂肪酸氧化的关键酶是肉毒碱 脂酰转移酶，它受丙二酸单酰 CoA的抑制。 五五、 酮体的代谢酮体的代谢 酮体的生成 酮体的分解 脂肪酸-氧化产物乙酰CoA,在动物肌肉中进 入三羧酸循环，在动物肝、肾的线粒体内乙酰 CoA中可形成乙酰乙酸、-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CoA HOOCCH2-C-CH2COSCoA | CH3 OH | HMGCoA 裂解酶 HMGCoA 合成酶 CH3COSCoA CoASH -氧化 CH3COCH2COOH CH3CHOHCH2COOH NADH+H+ CH3COCH3 CoASH 在严重饥饿或胰岛素水 平过低时，草酰乙酸缺少， 则乙酰CoA水平升高丙酮 中毒；酸中毒 NAD+ CO2 脱羧酶 乙酰乙酸 脱氢酶 -羟丁酸 丙酮 酮体的分解 乙酰乙酰CoA 硫解酶 转 移 酶 琥珀酰CoA CoASH -氧化 乙酰乙酸 脱氢酶 NADH+H+NAD+ 乙酰CoA 2 -羟丁酸 琥珀酸 一般情况：乙酰乙 酸在肌肉线粒体中 分解 TCA 第二节 脂肪的分解代谢 一、脂肪的水解 二、甘油的氧化分解与转化 三、脂肪酸的氧化分解 四、脂肪酸氧化的调节 五五、 酮体的代谢酮体的代谢 小 结 第三节 脂肪的生物合成 n甘油的合成 n脂肪酸的合成 n三酰甘油的生物合成 n脂肪酸合成的调节 一、甘油的生物合成 CH2OH C=O CH2O-P - 3-磷酸甘油脱氢酶 NAD+NADH+H+ CH2OH HO-CH CH2O-P - Pi 磷酸酶 CH2OH HO-CH CH2OH - H2O(DHAP) 二、脂肪酸的生物合成 n饱和脂肪酸的从头合成 n脂肪酸碳链的延长 n不饱和脂肪酸的合成 脂肪酸合成是一个还原过程，合成从甲基端向 羧基端进行。饱和脂肪酸的从头合成在动物中是 在细胞质内进行的，在植物叶细胞和种子细胞中 分别是在叶绿体和前质体内进行的。 原料：乙酰CoA 饱和脂肪酸的从头合成 1.乙酰CoA的来源及转运 n来源 v线粒体内的丙酮酸氧化脱羧 v脂肪酸的-氧化 v氨基酸的氧化 n转运：植物体不存在转运 v柠檬酸穿梭：乙酰CoA从线粒体基质进 入细胞质（动物） 柠檬酸 草酰乙酸 丙酮酸 H2O ATP CO2 乙酰CoA 丙酮酸羧化酶 丙酮酸脱氢酶系 CO2 线粒体内膜 线粒体基质 胞液三羧酸载体 柠檬酸 草酰乙酸 乙酰CoA ATP,CoASH ADP+Pi 柠檬酸裂解酶 苹果酸 丙酮酸 NADH NAD+ NADP+ NADPH CO2 苹果酸脱氢酶 苹果酸酶 2. 丙二酸单酰CoA的形成 v一分子软脂酸合成时，8个2C单位中，1个为 乙酰CoACoA，其它其它7 7个为丙二酸单酰个为丙二酸单酰CoA CoA参与合参与合 成成。 CH3-CSCoA+HCO3-+H+ATP = O HOOC-CH2-CSCoA O = +ADP+Pi 乙酰乙酰CoACoA羧化酶羧化酶 在原核生物中由 n生物素羧化酶 n羧基转移酶 n生物素羧基载体蛋白 (BCCP) 乙酰CoA羧化酶（别构酶 ） 动物及高等植物体内乙酰CoA羧化酶 n无活性单体 每个单体是一个具有前述三个功能结构域组成 的蛋白 n有活性丝状聚合体 作 用 机 制 ATP+HCO3-+BCCP 生物素羧化酶 BCCP-CO2 +ADP BCCP-CO2 +CH3-CSCoA = O 羧基转移酶 丙二酸单酰CoA+BCCP + HCO3- 生物素-酶 CO2-生物素-酶 3. 脂肪酸合酶系统（FAS） 组成(大肠杆菌） 脂酰基载体蛋白（ACP） nACP-脂酰基转移酶 n丙二酸单酰CoA- ACP转移酶 n-酮脂酰- ACP合酶 n-酮脂酰- ACP还原酶 n-羟脂酰- ACP脱水酶 n烯脂酰-ACP还原酶 ACP SH 脂酰基载体蛋白(ACP)的结构 辅基：4-磷酸泛酰巯基乙胺 作用：如同一长的“转动臂”，带动脂 肪合成的中间产物逐步转至六个酶的 活性中心并发生相应反应。 中央SH 外围SH CoA分子中也有4-磷酸泛酰巯基乙胺 A HS 4-磷酸泛酰巯基乙胺 CH2-Ser-ACPHS 反 应 历 程 v乙酰基转移反应 CH3-CSCoA = O CoA-SHACP-SH ACP脂酰基转移酶 CH3-CSACP = O ACP-SH合酶-SH 酮脂酰-ACP合酶 CH3-CS-合酶 = O v丙二酸单酰基转移反应 HOOC-CH2-CSCoA +ACP-SH 丙二酸单酰转移酶 HOOC-CH2-CSACP O = HOOC-CH2-CS O = +CoA-SH (丙二酸单酰-ACP) (乙酰-ACP) v缩合 CH3-CS-合酶+ = O HOOC-CH2-CSACP O = -酮脂酰-ACP合酶 CH3-C-CH2-CSACP O = O = +合酶-SH+CO2 v还原 CH3-C-CH2-CSACP O = O = +NADPH+ + H + -酮脂酰-ACP还原酶 CH3-C-CH2-CSACP O - OH = +NADP+ (乙酰乙酰-ACP) (D-羟丁酰-ACP) v脱水 CH3-C-CH2-CSACP O - OH = =- C - C=C O - CH3 - H H SACP -羟脂酰-ACP脱水酶 +H2O （2反式丁烯酰-ACP,巴豆酰-ACP ） v再还原 - C=C O - CH3 H H SACPC - = - 3 2 +NADPH+H+ -烯脂酰-ACP还原酶 CH3-CH2-CH2-CSACP O = +NADP+ （丁酰-ACP） 丁酰-ACP与丙二酸单酰-ACP重复缩合、还原、 脱水、再还原的过程，直至生成软脂酰-ACP。 v缩合反应 CH3-CS-合酶+ = O HOOC-CH2-CSACP O = -酮脂酰-ACP合酶 CH3-C-CH2-CSACP O = O = +合酶-SH+CO2 由于缩合反应中， -酮脂酰-ACP合酶是对链长有 专一性的酶，仅对14C及以下脂酰-ACP有催化活 性，故从头合成只能合成16C及16C以下饱和脂酰 -ACP。 软脂酰-ACP 硫酯酶水解 ACP+软脂酸（棕榈酸 ） 软 脂 酸 合 成 的 反 应 流 程 CH3CO-S HOOCCH2CO-S CH3CHCH2CO-S SH OH SH SH CH3CH=CHCO-S SH SH SH O CH3C-S | SH NADP+ NADPH HSCoA 乙酰SCoA 丙二酸单酰-SCoA CoASH NADP+ NADPH H2O CO2 软脂酸 H2O 进位链的延伸水解 O CH3C-S | SH CH3COCH2CO-S SH CH3CH2CH2CO-S SH 乙酰CoA-ACP转移酶丙二酸单酰CoA-ACP转移酶 -酮脂酰-ACP合酶 -酮脂酰-ACP还原酶 -羟脂酰-ACP脱水酶 烯脂酰-ACP还原酶 v总反应式 8CH3-CSCoA = O +7ATP+14NADPH+14H + +H2O CH3 ( CH2)14COOH+14NADP+ +8CoASH + 7ADP +7Pi v脂肪酸合成过程与糖代谢有密切联系 羧化反应中消耗的ATP可由EMP途径提供 反应中所需的NADPH+H+约有60%来自PPP途径， 其余的可由EMP中生成的NADH+H+间接转化提供 NADH+H +草酰乙酸 苹果酸脱氢酶 苹果酸+NAD+ 苹果酸+NADP+ 苹果酸酶 丙酮酸+CO2+NADPH+H + 总反应： NADH+NADP+ +草酰乙酸丙酮酸+CO2+NADPH+NAD+ （柠檬酸穿梭） 4.饱和脂肪酸的从头合成与-氧化的比较（动物体内） 区别要点 从头合成 -氧化氧化 细胞内进行部位 胞液 线粒 体 酰基载体 ACP-SH CoA-SH 二碳单位参与或断裂形式 丙二酸单酰ACP 乙酰CoA -羟脂酰基的立体异构 D-构型 L-构型 电子供体或受体 NADPH+H+ FAD,NAD+ 对HCO3-和柠檬酸的需求 需要 不需要 所需酶 7种 4种 能量需求或放出 消耗7ATP及14NADPH+H+ 产生106ATP 二、脂肪酸的生物合成 n饱和脂肪酸的从头合成 n脂肪酸碳链的延长 n不饱和脂肪酸的合成 在在动物体内动物体内，软脂酸作为合成，软脂酸作为合成16C16C以上更长以上更长 碳链脂肪酸的前体，需活化成脂酰碳链脂肪酸的前体，需活化成脂酰CoACoA。 软脂酸软脂酸+ +CoASH+ATPCoASH+ATP 软脂酰软脂酰- -SCoASCoA + +AMP+PPiAMP+PPi 可以在两个部位完成 线粒体内 基本为-氧化的逆转，NADPH为氢的供体，只是 烯脂酰CoACoA还原酶代替了脂酰还原酶代替了脂酰CoA CoA脱氢酶。脱氢酶。 RCORCOSCoA+CHSCoA+CH 3 3 COCOSCoASCoA RCH RCH 2 2 CHCH 2 2 COCOSCoASCoA 脂脂 肪肪 酸酸 碳碳 链链 的的 延延 长长 在内质网膜上的延长硬脂酸（18：0）主要在内质网 上合成 NADPH+H+为氢的供体，丙二酸单酰CoA为碳的 供体，CoA代替ACP为脂酰基载体，从羧基末端 延长，中间过程与脂肪合成酶体系相似。 在植物体内，脂肪酸的延长系统有两个： 一个存在于叶绿体或前质体中，将软脂酰-ACP延长 两个碳原子形成硬脂酰-ACP,反应过程与从头合成反 应过程相同。 另一个延长系统存在于内质网膜上，将18C的硬脂 酸延长为更长链脂肪酸。 不饱和脂肪酸的合成 1.单烯不饱和脂肪酸的合成 2.多烯不饱和脂肪酸的合成 1. 单烯不饱和脂肪酸的合成 vv单烯不饱和脂肪酸大多为顺式的，双键大多在单烯不饱和脂肪酸大多为顺式的，双键大多在(C(C 9 9 -C-C10 10 ) ) 之间之间 vv需氧途径需氧途径( (真核生物中真核生物中) ) 动物体内（内质网上）动物体内（内质网上） NADPH+H+ NADP+ FAD FADH2 Cytb5还原酶 2Fe2+ 2Fe3+ Cytb5 2Fe3+ 2Fe2+ 去饱和酶 不饱和脂酰CoA 饱和脂酰CoA 2H+ +O2 2H2O 植物体中植物体中 NADPH 2e- 黄素蛋白2e - 铁硫蛋白 酶-O2 酶 2H2O 不饱和脂酰ACP 饱和脂酰ACP 2e- O2+2H+ vv厌氧途径厌氧途径( (厌氧微生物中厌氧微生物中) ) 2.多烯不饱和脂肪酸的合成 vv 由单烯脂肪酸（由单烯脂肪酸（ 9 9 ）去饱和产生的去饱和产生的 C16:0 去饱和 -2H 9 9 - - C16:1 软脂酸 棕榈油酸 +C2延长 11 11 - - C18:1 顺-十八碳烯-11-酸 +C2延长 C18:0 硬脂酸 -2H去饱和 9 9 - - C18:1 油酸 +C2延长 11 11 - - C20:1+C2延长 13 13 - - C22:1 去饱和 -2H 6,9 6,9 - - C18:2 +C2延长 8,11 8,11 - - C20:2 -2H 5,8,11 5,8,11 - - C20:3 二十碳三烯-5, 8,11-酸 +C2延长 15 15 - - C24:1 二十四碳烯-15-酸 神经酸 三 、三 酰 甘 油 的 生 物 合 成 n原料: 3- p 甘油 + 脂酰-CoA v 3- p 甘油的合成 CH2OH C=O CH2O-P - CH2OH HO-CH CH2O-P - CH2OH C=O - 3-磷酸甘油脱氢酶 NAD+NADH+H+ CH2OH HO-CH CH2OH - ATPADP 甘油激酶 3- p 甘油 v 脂酰-CoA的合成 RCH2CH2CH2COOH 脂酰脂酰-CoA-CoA合成酶合成酶 CoASH+ATPCoASH+ATPAMP+PPiAMP+PPi RCH2CH2CH2COSCoA l 三酰甘油的合成过程 磷脂酸的生成 CH2OH HO-CH CH2O-P - = COA-SH R1-CSCOA O 磷酸甘油脂酰转移酶磷酸甘油脂酰转移酶 CH2O-C-R1 HO-CH CH2O-P - O = CH2O-C-R1 R2-C-OCH CH2O-P - = O = O CH2O-C-R1 R2-C-OCH CH2O-P - R2-CSCOA O = COA-SH （溶血磷脂酸 ） （磷脂酸） 二酰甘油的生成 - 磷脂酸 磷酸酯酶磷酸酯酶 Pi H2O CH2O-C-R1 R2-C-O-CH CH2OH - O = O = 二酰甘油 三酰甘油的生成 二酰甘油 CoA-SH R3-CSCoA 二酰甘油脂酰转移酶二酰甘油脂酰转移酶 = O CH2O-C-R1 R2-C-O-CH CH2O-C-R3 - O = O = O = - 三酰甘油 四、脂肪酸合成的调节 脂肪酸合成主要受乙酰CoA羧化 酶的调节 v乙酰CoA羧化酶的变构调节 v乙酰CoA羧化酶的共价修饰调节 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 第三节 脂肪的生物合成 n甘油的合成 n脂肪酸的合成 n三酰甘油的生物合成 n脂肪酸合成的调节 小 结 第四节 类脂的代谢 n甘油磷脂的降解与生物合成 n糖脂的降解及生物合成 n胆固醇的生物合成及转化 一 、甘油磷脂的降解与生物合成 O = = O = - CH2O-C-R1 R2-C-O-CH CH2O-P-OCH2CH2N+(CH3)3 O - O- 卵磷脂(磷脂酰胆碱) A1 2-脂酰甘油磷酸胆碱+脂肪酸 vv 甘油磷脂的降解甘油磷脂的降解 磷脂酶 A1、A2、C、D C 二酰甘油+磷酸胆碱 蛇、微生物分泌的毒素、动物脑 D 磷脂酸 +胆碱 高等植物中 磷酸脂酶+脂肪酶 最终降解 磷酸+甘油+脂肪酸+胆碱 A2 1-脂酰甘油磷酸胆