第六章 脂类与脂类代谢ppt课件

第六章 脂类与脂类代谢 （4 学时） 1教学基本要求：要求学生掌握脂肪的生物合成，脂肪酸的 氧化分解及彻底氧化的能量计算。 2教学内容： 第一节 脂肪的分解代谢 一 脂肪的消化和吸收 二 甘油代谢 三 脂肪酸的氧化 四 酮体代谢 五 乙醛酸循环 第二节 脂肪的生物合成 一 甘油的生物合成 二 脂肪酸的生物合成 三 三酰甘油的生物合成 四 脂肪代谢的调节 第三节 磷脂和糖脂的代谢 一 磷脂的降解 二 磷脂的生物合成 三 糖脂的降解 四 糖脂的生物合成 3主要知识点、重点与难点 主要知识点：脂肪的生物合成，脂肪酸的氧化分解及彻底氧 化的能量计算，类脂的代谢。 重点与难点：脂肪的生物合成，脂肪酸的氧化分解及彻底氧 化的能量计算。 引 言 一、 脂类类的定义义 脂类类是一类类低溶于水而高溶于非极性溶剂剂的 生物有机分子。 化学本质质是脂肪酸和醇所形成的酯类酯类 及其衍 生物: 脂肪酸多是4碳以上的长链长链 一元羧羧酸 醇包括甘油（丙三醇）、鞘氨醇、高级级 一元醇和固醇。 元素组组成：碳、氢氢、氧 二、脂类类的分类类 生物体内的脂质质按不同组组成可分为为三大类类： 1、单纯单纯 脂：脂肪酸与醇所形成的酯酯 （1）三酰酰甘油或称甘油三酯酯，通称为为油脂 （2）蜡：高级级醇的脂肪酸酯酯 2、复合脂：除醇和脂肪酸以外，还还含有其他物质质 （1）磷脂：甘油磷脂和鞘氨醇磷脂 （2）糖脂：鞘糖脂和甘油糖脂 3、衍生脂：不含脂肪酸非皂化的脂 （1）取代烃烃 （2）固醇类类（甾类类） （3）萜萜 （4）其它脂质质：维维生素A、D、E、K，酯酰酯酰 CoA，类类二 十碳烷烷，脂多糖和脂蛋白等 脂肪：真脂或中性脂肪（甘油三酯酯） 蜡 磷脂 糖脂 取代烃烃 固醇类类 萜类萜类 其它脂质质 甘油磷脂 鞘氨醇磷脂 卵磷脂 脑脑磷脂 脂 质质 单单 纯纯 脂 质质 复合 脂 质质 衍生 脂 质质 鞘糖脂 甘油糖脂 鞘脂质质 三、脂质质的生物学作用 1.储储存脂质质（能量物质质） ：三酰酰甘油和蜡 能量的主要储储存形式，脂肪是机体内代谢谢燃料的贮贮存 形式，它在体内氧化可释释放大量能量以供机体利用 。 2.结结构脂质质：生物膜 膜脂：甘油磷脂(双分子层层),鞘脂类类(鞘磷脂和鞘糖脂), 固醇和糖脂 作为细为细 胞膜的主要成分 几乎细细胞所含的磷脂 都集中在生物膜中，是生物膜结结构的基本组组成成分 。 3.活性脂质质：具有专专一的重要生物活性 类类固醇（激素）：雄性激素、雌性激素和肾肾上腺皮质质 激素 萜萜（类类异戊二烯烯）：脂溶性维维生素A、D、E、K和光 合色素 1、脂肪酸 （1）脂肪酸的种类类 在生物体内大部分脂肪酸都以结结合形式存在，也有少量脂 肪酸以游离状态态存在于组织组织 和细细胞内。 脂肪酸（FA）是由一条长长的烃链烃链 （尾）和一个末端羧羧基（ 头头）组组成的羧羧酸。 饱饱和脂肪酸：硬脂酸（18碳脂肪酸）、软软脂酸（16碳脂肪 酸）、花生酸（二十碳酸）等。 不饱饱和脂肪酸：油酸（18碳一烯烯酸9）、亚亚油酸（18碳 二烯烯酸9，12）、亚亚麻酸（18碳三烯烯酸9，12，15或6， 9，12）、花生四烯烯酸（二十碳四烯烯酸）、二十碳五烯烯酸 和二十二碳六烯烯酸。 必需脂肪酸：维维持生长长所需的，体内又不能合成的脂肪酸 （亚亚油酸、亚亚麻酸）。 脂肪酸的简简写方式： 先写出脂肪酸的碳原子数目， 再写出双键键数目的，两个数 目之间间用冒号隔开。 双键键位置用右上标标数字表示 ，数字是指双键键键键 合的两个 碳原子的号码码（从羧羧基端开 始计计数）中较较低者，并在号 码码后用c和t表明双键键的构型 。 如顺顺-9，12-十八烯烯酸（亚亚油 酸）简简写为为 18：2 9c，12c Oleic acid or OileateStearic acid 2、三酰酰甘油 动动植物油脂的化学本质质是酰酰 基甘油，其中主要是三酰酰 甘油。 （一）三酰酰甘油的结结构 化学通式 甘甘 油油 脂肪酸脂肪酸 脂肪酸脂肪酸 脂肪酸脂肪酸 脂肪（三酯酰甘油）脂肪（三酯酰甘油） MG: MG: 一酯酰甘油一酯酰甘油 DG: DG: 二酯酰甘油二酯酰甘油 TG: TG: 三酯酰甘油三酯酰甘油 3、蜡 蜡是长链长链 （羟羟基碳数在16或16以上）脂肪酸 和长链长链 一元醇或固醇形成的酯酯。 脂肪酸一般为饱为饱 和脂肪酸，醇可以是饱饱和醇 和不饱饱和醇，或是固醇。 完全不溶于水，硬度由烃链烃链 的长长度和饱饱和度 决定。 五、磷脂、鞘磷脂 1、磷脂 主要是磷酸甘油二脂。甘油中第1，2位碳 原子与脂肪酸酯酯基（主要是含16碳的软软脂 酸和18碳的油酸）相连连，第3位碳原子则则与 磷酸酯酯基相连连。 不同的磷脂，其磷酸酯酯基组组成也不相同。 （1）甘油磷脂的结结构 最简单简单 的磷酸甘油酯酯是 由sn-甘油-3-磷酸衍生 而来。 甘甘 油油 脂肪酸脂肪酸 脂肪酸脂肪酸 有机碱：胆胺有机碱：胆胺-脑磷脂脑磷脂 有机碱：胆碱有机碱：胆碱-卵鳞脂卵鳞脂 有机碱有机碱 P P 磷脂 甘油磷脂 鞘磷脂 磷脂酰酰胆碱(PC,亦称卵磷脂) 磷脂酰酰乙醇胺(PE,亦称脑脑磷脂) 磷脂酰丝酰丝 氨酸(PS) 磷脂结结构 磷脂的特点 磷脂分子中含有亲亲水性的磷酸酯酯 基和亲亲脂性的脂肪酸链链，是优优良 的两亲亲性分子。 磷脂分子在水溶液中，由于水分 子的作用，能够够形成双层层脂膜结结 构或微团结团结 构。 磷酸甘油二脂在水溶液中主要是 形成双层层脂膜。 磷脂的这这种性质质，使它具有形成 生物膜（双层层脂膜）的特性。 磷脂的结构类型 肌醇 胆碱丝氨酸 乙醇胺 2、鞘磷脂 以鞘氨醇代 替甘油作为为骨架, 其氨基以氨酰键酰键 与一个长链长链 脂肪 酸相连连(形成神 经酰经酰 胺),而一个 羟羟基则则与磷酸胆 碱(或磷酸乙醇胺 )相连连. 脂肪酸部分 磷酸 胆碱 脂肪酸部分 六、萜萜和类类固醇 一般不含脂肪酸，属不可皂化脂质质。 以乙酸为为前体合成的。 在生物体内含量不多，但不少是重要的活性 脂质质。 1、萜萜 由两个或多个异戊二烯单烯单 位（五碳单单位C5 ）连连接而成,可看作是异戊二烯烯的聚合物。 连连接方式：一般是头头尾相连连。 单萜单萜 、倍半萜萜、双萜萜、三萜萜、多萜萜。 许许多植物精油、光合色素和甾类类的前体鲨鲨 烯烯都是萜萜。 单萜单萜 ：C10，存在于各种高等植物中 链链状如香茅醇，环环状如柠柠檬烯烯 倍半萜萜：C15，如防风风根烯烯、桉叶醇 双萜萜：C20 ，如叶绿绿醇（植醇）、全顺视顺视 黄醛醛、 赤霉酸 三萜萜：C30 ，如鲨烯鲨烯 、羊毛固醇，（都是胆固醇 和其它类类固醇的前体） 四萜萜：C40 ，如类类胡萝萝卜素，包括番茄红红素、胡 萝萝卜素及其氧化物约约70种。 玉米黄质质、虾虾青素及其氧化产产物虾红虾红 素、紫 菌素 多萜萜：如泛醌醌（辅辅酶Q）侧链侧链 含10个异戊二烯烯 单单位；天然橡胶是由几千个异戊二烯单烯单 位头头 尾连连接而成的大分子。 2、类类固醇（甾类类） 环环戊烷烷多氢氢菲的衍生物 类类固醇 *结结构： 以环环戊烷氢烷氢 菲为为基础础，由3个六元环环（A 、B、C环环；多氢氢菲）和一个五元环环（D环环；环环 戊烷烷）绸绸合而成。 *固醇是类类固醇中的一大类类，固醇（甾醇）的结结构 特点：甾核的C3上有一个取向的羟羟基，C17上 有一个含8-10个碳原子的烃链烃链 。 *存在于大多数真核细细胞的膜中，但细细菌不含固醇 类类 *可以游离存在，也可以与脂肪酸成酯酯（蜡）存在 胆固醇 是最常见见的一种动动物固醇 两亲亲分子，主要存在于动动 物细细胞，参与膜的组组成； 7-脱氧胆固醇维维生素 D3 也是体内类类固醇激素和胆 汁酸（胆酸、鹅鹅胆酸和脱 氧胆酸）的前体。 与动动脉粥样样硬化有关。 胆固醇以中性脂 的形式分布在 双层层脂膜内， 对对生物膜中脂 类类的物理状态态 有一定的调节调节 作用，有利于 保持膜的流动动 性和降低相变变 温度。 七、糖脂和脂蛋白 1、糖脂 糖脂是指糖通过过其半缩醛羟缩醛羟 基以糖苷键键与脂质质 连连接的化合物； 糖脂根据脂质质部分的不同分为为鞘糖脂、甘油糖脂 以及由类类固醇衍生的糖脂 糖脂含有极性的碳水化合物的头头部的脂类类，但不 含磷酸基团团。 脑脑苷脂为为最简单简单 的糖脂，存在于脑脑及神经经系统统 的膜中在髓磷脂鞘中尤为为丰富。 *甘油糖脂:主要存在细细菌和植物的细细胞膜上 *鞘糖脂:存在动动物的细细胞膜上 1）鞘糖脂 以神经酰经酰 胺为为母体，其1-位羟羟基被糖基化形成的糖苷化合 物。 单单糖成分：D-葡萄糖、D-半乳糖、N-乙酰酰葡糖胺、N-乙酰酰 半乳糖胺、岩藻糖和唾液酸。 脂肪酸成分：16-24碳的饱饱和与低不饱饱和脂肪酸居多，此 外还还有相当数量的-羟羟基脂肪酸。 （1）中性鞘糖脂：不含唾液酸成分 半乳糖基神经酰经酰 胺脑脑苷脂也包括葡糖基神经酰经酰 胺 乳糖基神经酰经酰 胺：含有岩藻糖 （2）酸性鞘糖脂 硫酸鞘糖脂（硫苷脂）：硫酸脑脑苷脂 唾液酸鞘糖脂神经节经节 苷脂：寡糖链链， N-乙酰酰神经经氨 酸 脑脑苷脂的分子结结构 神经节节脂 2）甘油糖脂（糖基甘油酯酯） Sn-3位上的羟羟基与糖基以糖苷键连键连 接而成。单单半乳糖基二酰酰基甘油和二半 乳糖基二酰酰基甘油 主要存在于植物界和微生物中，动动 物中分布不普遍。 2 2、血、血浆浆浆浆脂蛋白脂蛋白 1 1）血）血浆浆浆浆脂蛋白的概念脂蛋白的概念 组组组组成成 - - 由脂由脂类类类类和和载载载载脂蛋白以非共价脂蛋白以非共价键结键结键结键结 合合 而成而成 作用作用 - - 是脂是脂类类类类在血中的存在和运在血中的存在和运输输输输形式形式 载载载载脂蛋白（脱脂蛋白（脱辅辅辅辅基蛋白）基蛋白） 以脂蛋白复合体形式以脂蛋白复合体形式进进进进行行转转转转运。运。 2 2）脂蛋白的分）脂蛋白的分类类类类 分分类类类类方法方法超速离心法、超速离心法、电电电电泳法泳法 密度梯度超速离心法（按密度由大到小）密度梯度超速离心法（按密度由大到小） HDL LDL IDL VLDL CM HDL LDL IDL VLDL CM 电电电电泳法（按其移泳法（按其移动动动动速度的快慢）速度的快慢） -Lp -Lp -Lp pre-Lp pre -Lp CM-Lp CM 3 3）脂蛋白的）脂蛋白的组组组组成特点、生理功能成特点、生理功能 脂蛋白的分脂蛋白的分类类类类、组组组组成及功能成及功能 脂蛋白的脂蛋白的类别类别类别类别 密度法密度法电电电电泳法泳法 CMCM VLDLVLDL LDLLDL HDLHDL -Lp-Lp -Lp-Lp prepre -Lp-Lp CM CM 化学化学组组组组成（成（% %） PrPrTGTGPLPL 生生 理理 功功 能能 12 895 27 69 12 895 27 69 ChCh 510 5070 1015 1015510 5070 1015 1015 2025 10 4550 202025 10 4550 20 4050 5 2022 304050 5 2022 30 转转转转运外源性运外源性 TG TG 转转转转运内源性运内源性 TG TG 转转转转运运 Ch Ch ( (肝至外周肝至外周) ) 转转转转运运PLPL、ChCh( (外周至肝外周至肝) ) 4）脂蛋白的结结构和功能 球状颗颗粒 疏水脂核心：三酰酰甘油、胆固醇酯酯 外壳层层（单单分子层层）：极性脂（磷脂和游 离胆固醇）与载载脂蛋白 载载脂蛋白的主要作用：1.作为为疏水脂质质的 增溶剂剂，2.作为为脂蛋白受体的识别识别 部位 （细细胞导导向信号） 八、脂类类代谢谢 脂类类主要包括甘油三酯酯（脂肪）、磷脂和类类固醇等 。脂类类代谢谢是指在生物细细胞内上述各类类物质质的生 物合成和分解过过程。脂类类代谢对谢对 于生命活动动具有 重要意义义。 （1）脂肪在动动物体内和植物种子及果实实中大量存储储 。脂肪在氧化时时可以比其他能源物质质提供更多的能 量。每克脂肪氧化时时可释释放出38.9 kJ 的能量，每 克糖和蛋白质质氧化时释时释 放的能量仅仅分别为别为 17.2 kJ 和23.4 kJ。 （2）许许多类类脂及其衍生物具有重要生理作用。脂类类 代谢谢的中间产间产 物是合成激素、胆酸和维维生素等的基 本原料，对维对维 持机体的正常活动动有重要影响作用。 （3）人类类的某些疾病如动动脉粥样样硬化、脂肪肝和酮酮 尿症等都与脂类类代谢谢紊乱有关。 第一节节 脂肪的分解代谢谢 一、脂肪的消化和吸收 （一）脂类类的消化 脂肪的消化发发生在脂质质水的界面处处； 动动物中脂肪的消化需三种脂肪酶参与，水解三酰酰甘 油，生成甘油和脂肪酸。 （二） 脂类类的吸收 单酰单酰 甘油、脂肪酸、胆固醇、溶血磷脂、脂溶性维维 生素可与胆汁盐盐乳化成混合微团团（20nm），被肠肠 粘膜的柱状表面细细胞吸收。 脂肪在脂肪酶催化下水解成甘油和脂肪酸 ，它们们在生物体内将沿着不同途径进进行代 谢谢。 脂肪酸的活化 脂肪酸转转入线线粒体 氧化 脂肪酸氧化是高度的放能过过程 三脂酰酰甘油 甘油 脂肪酸 乙酰酰CoATCA循环环 在肝脏脏中 酮酮体 二、甘油的代谢谢 甘油经经血液输输送到肝脏脏后，在ATP存在下 ，由甘油激酶催化，转变转变 成-磷酸甘油。这这是 一个不可逆反应过应过 程。 -磷酸甘油在脱氢氢酶（含辅辅酶NAD+）作用 下，脱氢氢形成磷酸二羟羟丙酮酮。 磷酸二羟羟丙酮酮是糖酵解途径的一个中间产间产 物，它可以沿着糖酵解途径的逆过过程合成葡萄 糖及糖原；也可以沿着糖酵解正常途径形成丙 酮酮酸，再进进入三羧羧酸循环环被完全氧化。 三、脂肪酸的氧化 脂肪酸氧化方式： -氧化：最普遍，最重要 -氧化 -氧化 1、脂肪酸的活化（细细胞质质） 脂肪酸进进入细细胞后，首先在线线粒体外或胞浆浆中被 活化，即在脂酰酰CoA合成酶催化下，由ATP提供能 量，将脂肪酸转变转变 成脂酰酰CoA，然后进进入线线粒体 进进行氧化： 脂酰酰-CoA合酶家族对对脂肪酸的链长链长 具有要求： 内质质网膜型脂酰酰CoA合酶：活化长链长链 脂肪酸（12C以 上）； 线线粒体外膜型脂酰酰CoA合酶：活化中、短链链脂肪酸 （4-10C）。 2、脂酰酰CoA的肉毒碱穿梭过过程 催化脂酰酰CoA氧化分解的酶存在于线线粒体的基质质 中，所以脂酰酰CoA必须须通过线过线 粒体内膜进进入基质质 中才能进进行氧化分解。 脂酰酰CoA需要借助一种特殊的载载体肉毒碱(3-羟羟基 -4-三甲氨基丁酸)才能转转运到线线粒体内。 脂酰酰肉碱穿梭机制： 线线粒体内膜外侧侧：脂酰酰肉碱转转移酶催化，脂酰酰 CoA将脂酰酰基转转移给给肉碱的羟羟基，生成脂酰酰肉 碱。 线线粒体内膜：移位酶（载载体蛋白）将脂酰酰肉碱移入 线线粒体内，并将肉碱移出线线粒体。 线线粒体内膜基质侧质侧 : 肉碱脂酰转酰转 移酶催化，使 脂酰酰基又转转移给给CoA，生成脂酰酰CoA和游离的肉 碱。 脂肪酸的活化 R CH2 COOH HSCoAR CO SCoA 脂酰CoA脂肪酸 脂酰CoA合成酶 ATPAMPPPi 相当于消耗2分子ATP 肉碱脂酰转移酶I是限速酶 HSCoA 脂酰CoA 脂酰基的转移 线粒体内膜 内 外 脂酰CoA 肉碱脂酰转移酶酶I 酶II HSCoA 肉碱 脂酰肉碱 3、饱饱和脂肪酸的氧化 （1）脂肪酸氧化学说说的发现发现 1904年，Franz 和Knoop 苯基脂肪酸氧化试验试验 用苯基标记标记 含奇数碳原子的脂肪酸，饲饲喂动动物， 尿中是苯甲酸衍生物马马尿酸。 用苯基标记标记 含偶数碳原子的脂肪酸，饲饲喂动动物， 尿中是苯乙酸衍生物苯乙尿酸（苯乙酰酰-N-甘氨 酸）。 结论结论 ：脂肪酸的氧化是从羧羧基端-碳原子开始， 每次分解出一个二碳片断。 Franz Knoops labeling Experiments (1904): fatty acids are degraded by oxidation at the b carbon, i.e., b oxidation Enzymes of fatty acid oxidation in animal cells are located in the mitochondria; Revealed by Eugene Kennedy and Albert Lehninger in 1948. （2）脂肪酸氧化过过程 氧化的一般过过程： 线线粒体中脂肪酸彻彻底氧化的三大步骤骤 长链长链 脂肪酸初步氧化分解为为乙酰酰-CoA 乙酰酰-CoA进进入柠柠檬酸循环环（乙醛醛酸循环环 ）或进进行酮酮体代谢谢 还还原型辅辅酶的氧化磷酸化 -氧化的反应过应过 程 脂酰酰CoA在线线粒体的基质质中进进行氧化分解。 每进进行一次-氧化，需要经过经过 脱氢氢、水化 、再脱氢氢和硫解四步反应应，同时释时释 放出1分 子乙酰酰CoA。反应产应产 物是比原来的脂酰酰CoA 减少了2个碳的新的脂酰酰CoA。如此反复进进 行，直至脂酰酰CoA全部变变成乙酰酰CoA。 脱氢氢 脂酰酰CoA在脂酰酰CoA脱氢氢酶的催化下， 在-和-碳原子上各脱去一个氢氢原子，生成 反式,-烯烯脂酰酰CoA，氢氢受体是FAD。 三种脂酰酰CoA脱氢氢酶对对脂肪酸的链长链长 具有专专一性 FADH2的电电子经经ETF（电电子传递传递 黄素蛋白， CoQ-氧化还还原酶）直接进进入电电子传递链传递链 。 水化 在烯烯脂酰酰CoA水合酶催化下，,-烯烯脂酰酰 CoA水化，生成L(+)-羟羟脂酰酰CoA。 再脱氢氢 -羟羟脂酰酰CoA在脱氢氢酶催化下，脱氢氢生成 -酮酮脂酰酰CoA。反应应的氢氢受体为为NAD+。此脱 氢氢酶具有立体专专一性，只催化L(+)-羟羟脂 酰酰CoA的脱氢氢。 硫解 在-酮酮脂酰酰CoA硫解酶催化下，-酮酮脂酰酰CoA 与CoA作用，生成1分子乙酰酰CoA和1分子比原来 少两个碳原子的脂酰酰CoA。少了两个碳原子的 脂酰酰CoA ，可以重复上述反应过应过 程，一直到完 全分解成乙酰酰CoA。 脂肪酸通过过-氧化生成的乙酰酰CoA，一部分用 来合成新的脂肪酸和其它生物分子，大部分则则 进进入三羧羧酸循环环完全氧化。 （3）脂肪酸-氧化作用小结结 脂肪酸-氧化时仅时仅 需活化一次，消耗1个ATP 的两个高能键键 -氧化包括脱氢氢、水化、脱氢氢、硫解4个重 复步骤骤 每循环环一次产产生1个FADH2、1个NADH、1 个乙 酰酰-CoA。 （4）脂肪酸-氧化产产生的能量 脂肪酸的完全氧化可以产产生大量的能量。 例如：软软脂酸（含16碳）经过经过 7次-氧化，可以生 成8个乙酰酰CoA，每一次-氧化，还还将生成1分子 FADH2和1分子NADH。软软脂酸完全氧化的反应应式为为 ： C16H31CO-SCoA + 7 CoA-SH + 7 FAD + NAD+ +7 H2O 8 CH3CO-SCoA + 7 FADH2 + 7 NADH + 7 H+ 软脂酸燃烧热值 ：9790 kj -氧化释放：106ATP(-30.54)=-3237kj （5）-氧化的调节调节 脂酰酰基进进入线线粒体的速度是限速步骤骤 长链长链 脂酸生物合成的第一个前体丙二酸单单 酰酰CoA的浓浓度增加，可抑制肉碱脂酰转酰转 移酶 ，限制脂肪酸氧化。 NADH/NAD+比率高时时，羟羟脂酰酰CoA脱氢氢 酶便受抑制。 乙酰酰CoA浓浓度高时时，可抑制硫解酶，抑制氧化 。 4、不饱饱和脂肪酸的氧化 （1） 单单不饱饱和脂肪酸的氧化 油酸的氧化 *烯烯脂酰酰CoA异构酶（改变变双键键位置和顺顺 反构型） *少一次脂酰酰-CoA脱氢氢酶的作用，少1个 FADH2。 （2）多不饱饱和脂酸的氧化 亚油酸的氧化 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） 5、奇数碳原子的氧化生成丙酰酰CoA 奇数碳脂肪酸经过 反复的氧化可以产生 丙酰CoA，丙酰CoA有两条代谢途径： 丙酰酰CoA转转化成琥珀酰酰CoA，进进入TCA。 动物体内存在这条途径，因此，在动物肝脏中 奇数碳脂肪酸最终能够异生为糖。 丙酰酰CoA转转化成乙酰酰CoA，进进入TCA 这条途径在植物、微生物中较普遍。 6、脂肪酸或氧化 1）-氧化： 在植物种子萌发时发时 ，脂肪酸的-碳被氧化成羟羟 基，生成-羟羟基酸。-羟羟基酸可进进一步脱羧羧 、氧化转变转变 成少一个碳原子的脂肪酸。上述 反应应由单单氧化酶催化，需要有O2、Fe2+和抗坏 血酸等参加。 不需活化，直接氧化游离脂酸。 RCH2COOHRCOOH+CO2 对对于降解支链链脂肪酸、奇数碳脂肪酸、过过分长长 链链脂肪酸（如脑脑中C22、C24）有重要作用 2） 氧化： 在动动物体中，C10 或C11脂肪酸的碳链链末 端碳原子（-碳原子）可以先被氧化， 形成二羧羧酸。二羧羧酸进进入线线粒体内后， 可以从分子的任何一端进进行-氧化，最 后生成的琥珀酰酰CoA可直接进进入三羧羧酸循 环环。 端的甲基羟羟基化，氧化成醛醛，再氧化成 酸，少数长链长链 脂酸可通过过氧化途径 ，产产生二羧羧酸。 第二节节 脂肪的合成代谢谢 *甘油的生成 *脂肪酸的生成 *甘油和脂肪酸合成脂肪 一、甘油的生物合成 二、脂肪酸的生物合成 （一）饱饱和脂肪酸的合成 生物机体内脂类类的合成是十分活跃跃的，特别别是在 高等动动物的肝脏脏、脂肪组织组织 和乳腺中占优势优势 。 脂肪酸合成的碳源主要来自糖酵解产产生的乙酰酰 CoA。 脂肪酸合成步骤骤与氧化降解步骤骤完全不同。脂肪 酸的生物合成是在细细胞液中进进行，需要CO2和 柠柠檬酸参加；而氧化降解是在线线粒体中进进行的 。 1、部位：胞浆浆/叶绿绿体 2、原料：乙酰酰CoA、NADPH、ATP 3、柠柠檬酸丙酮酮酸循环环 乙酰酰CoA的转转运（线线粒体细细胞质质） *动动物细细胞存在柠柠檬酸穿梭 *植物细细胞通过过形成乙酸运出线线粒体 4、饱饱和脂肪酸的从头头合成过过程 合成部位：细细胞质质 合成的原料： 乙酰酰CoA（主要来自 Glc酵解）、 NADPH（60%磷酸戊糖 途径、40%苹果酸 酶反应应）、 ATP 、 HCO3 （1）丙二酸单酰单酰 CoA的生成（供体活化） 乙酰酰CoA羧羧化酶：辅酶是生物素 乙酰CoA羧化酶是脂肪酸合成的限速酶：柠檬酸激 活，脂肪酸抑制。 乙酰酰CoA是脂肪酸合成的起始引物，丙二酸单酰单酰 CoA 是链链的延长单长单 位。 （2）合成阶阶段 以软脂酸（16碳）的合成为例（在 细胞液中进行）。催化该合成反应的是一个多酶体系， 共有七种蛋白质参与反应，以没有酶活性的脂酰基载体 蛋白（ACP）为中心，组成一簇,即脂肪酸合酶体系（FAS ）。 乙酰CoA:ACP转移酶 丙二酰单酰 CoA:ACP转移酶 酮脂酰ACP合成酶 酮脂酰ACP还原酶 羟脂酰ACP脱水酶 烯脂酰ACP还原酶 脂酰基载体蛋白 不同生物 体内， FAS组成 不相同 ，但ACP 十分相 似。 第二次循环：丁酰- S-ACP的丁酰基由 ACP转移至-酮脂 酰-ACP合成酶上。 奇数碳原子的饱和脂 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（16C），因为 -酮酮脂酰酰ACP合成 酶不能接受16C酰酰 基。 至此，生成的丁酰-ACP比开始的乙酰-ACP多 了两个碳原子；然后丁酰基再从ACP上转移到- 酮脂酰合成酶的-SH上，再重复以上的缩缩合、还还 原、脱水、还还原4步反应，每次重复增加两个碳 原子，释放一分子CO2，消耗两分子NADPH，经过7 次重复后合成软脂酰-ACP，最后经硫脂酶催化脱 去ACP生成软脂酸（16碳）。 释放（动物） 软脂酰-ACP硫酯酶 软脂酰-ACP + H2O 软脂酸 + HS-ACP （3）延长阶长阶 段（在线线粒体和微粒体中进进行 ）生物体内有两种不同的酶系可以催化碳 链的延长: 线线粒体脂肪酸延长长酶系 以乙酰CoA为C2供体，不需要酰基载体， 由软脂酰CoA与乙酰CoA直接缩合。 粗糙内质质网脂肪酸延长长酶系 用丙二酸单酰 CoA作为C2的供体，NADPH 作为H的供体，中间过 程和脂肪酸合成酶系 的催化过程相同。 5、脂肪酸合成的化学计计量（从乙酰酰CoA 开始） 以合成软脂酸为例： 由乙酰-S-CoA合成软脂酸的总反应： 8乙酰CoA + 14NADPH + 14H+ + 7ATP + H2O 软脂酸 + 8CoASH + 14NADP+ + 7ADP + 7Pi 14*3+7=49ATP 6、脂肪酸合成途径与-氧化的比较较 软脂酸分解与合成代谢的区别。 7、脂肪酸合成的调节调节 （1）酶浓度调节： 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）酶活性的调节： 乙酰酰CoA羧羧化酶是限速酶。 别构调节：柠檬酸激活、软脂酰CoA反馈抑制。 共价调节：胰高血糖素、肾上腺素磷酸化抑制 ，胰岛素脱磷酸化激活。 （二）不饱饱和脂肪酸的合成 在人类及多数动物体内，只能合成一个双键的单 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。 植物和某些微生物可以合成(12)二烯酸、三烯酸 ，甚至四烯酸。 某些微生物(E. coli)、酵母及霉菌能合成二烯、 三烯和四烯酸。 不饱和脂肪酸中的不饱和键由去饱和 酶催化形成。人体内含有的不饱和脂肪酸 主要有棕榈油酸（16C，一个不饱和键）、 油酸（18C，一个不饱和键）、亚油酸（ 18C，两个不饱和键）、亚麻酸（18C，三 个不饱和键）以及花生四烯酸（20C，四个 不饱和键）等，前两种单不饱和脂肪酸可 由人体自己合成，后三种为多不饱和脂肪 酸，必须从食物中摄取，因为哺乳动物体 内没有9以上的去饱和酶。 1、氧化脱氢氢（需氧） 一般在脂肪酸的第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。 2