第05章脂代谢1

1、第第 五五 章章脂脂 类类 代代 谢谢Metabolism of Lipid一、不饱和脂酸的分类及命名不饱和脂酸的分类及命名二、脂类的消化与吸收二、脂类的消化与吸收三、甘油三酯的代谢三、甘油三酯的代谢四、四、磷脂的代谢磷脂的代谢五、五、胆固醇代谢胆固醇代谢六、六、血浆脂蛋白代谢血浆脂蛋白代谢脂脂 类类 概概 述述 脂肪和类脂总称为脂类脂肪和类脂总称为脂类(lipid脂肪脂肪 (fat)： 三脂酰甘油三脂酰甘油 (triacylglycerols,TAG)也称为也称为甘油三酯甘油三酯 (triglyceride, TG) 类脂类脂(lipoid)： 胆固醇胆固醇 (cholesterol, CH

2、OL) 胆固醇酯胆固醇酯 (cholesterol ester, CE) 磷脂磷脂 (phospholipid, PL) 糖脂糖脂 分类分类定义定义甘油三酯甘油三酯 甘油磷脂甘油磷脂(phosphoglycerides)胆固醇酯胆固醇酯 FA胆固醇胆固醇 脂类物质的基本构成脂类物质的基本构成FAFAFA 甘油甘油 FAFAPiX 甘油甘油 X = 胆碱、水、乙胆碱、水、乙醇胺、丝氨酸、甘醇胺、丝氨酸、甘油、油、 肌醇、磷脂肌醇、磷脂酰甘油等酰甘油等 CH2CHCH2OHOHOH甘油甘油鞘鞘 脂脂 鞘磷脂鞘磷脂 鞘糖脂鞘糖脂 FA鞘氨醇鞘氨醇 FA PiX鞘氨醇鞘氨醇 FA 糖糖 鞘氨醇鞘氨醇

3、分类分类含量含量分布分布生理功能生理功能 甘油三酯甘油三酯 9595脂肪组织、脂肪组织、血浆血浆1. 1. 储脂供能储脂供能2. 2. 提供提供必需脂酸必需脂酸3. 3. 促脂溶性维生素吸收促脂溶性维生素吸收4. 4. 热垫作用热垫作用5. 5. 保护垫作用保护垫作用6. 6. 构成血浆脂蛋白构成血浆脂蛋白糖酯、糖酯、胆胆固固醇及其酯、醇及其酯、磷脂磷脂5 5生物膜、生物膜、神经、神经、血浆血浆1. 1. 维持生物膜的结构和功能维持生物膜的结构和功能2. 2. 胆固醇可转变成类固醇激胆固醇可转变成类固醇激 素、素、维生素、胆汁酸等维生素、胆汁酸等3. 3. 构成血浆脂蛋白构成血浆脂蛋白脂类的分

4、类、含量、分布及生理功能脂类的分类、含量、分布及生理功能 第第 一一 节节 不饱和脂酸的分类及命名不饱和脂酸的分类及命名The Classification and Naming of Unsaturated Fatty Acidsn单不饱和脂酸单不饱和脂酸n多不饱和脂酸多不饱和脂酸 含含2 2个或个或2 2个以上双键的不饱和脂酸个以上双键的不饱和脂酸 不饱和脂酸的分类不饱和脂酸的分类n编码体系编码体系从脂酸的羧基碳起计算碳原子的顺序从脂酸的羧基碳起计算碳原子的顺序n 或或n n编码体系编码体系 从脂酸的甲基碳起计算其碳原子顺序从脂酸的甲基碳起计算其碳原子顺序 系统命名法系统命名法标示脂酸的碳

5、原子数即碳链长度和双标示脂酸的碳原子数即碳链长度和双键的位置。键的位置。不饱和脂酸命名不饱和脂酸命名 哺乳动物不饱和脂酸按哺乳动物不饱和脂酸按（或（或n n）编码体系分类）编码体系分类族族母体脂酸母体脂酸-7（n-7）软油酸（软油酸（16：1，-7）-9（n-9）油酸（油酸（18：1，-9）-6（n-6）亚油酸（亚油酸（18：2，-6，9）-3（n-3）-亚麻酸（亚麻酸（18：3，-3，6，9）常常 见见 的的 不不 饱饱 和和 脂脂 酸酸习惯名习惯名系统名系统名碳原子及碳原子及双键数双键数双键位置双键位置族族分布分布系系n系系软油酸软油酸十六碳一烯酸十六碳一烯酸16：197-7广泛广泛油酸油

6、酸十八碳一烯酸十八碳一烯酸18：199-9广泛广泛亚油酸亚油酸十八碳二烯酸十八碳二烯酸18：29,126,9-6植物油植物油-亚麻酸亚麻酸十八碳三烯酸十八碳三烯酸18：39,12,153,6,9-3植物油植物油-亚麻酸亚麻酸十八碳三烯酸十八碳三烯酸18：36,9,126,9,12-6植物油植物油花生四烯酸花生四烯酸廿碳四烯酸廿碳四烯酸20：45,8,11,146,9,12,15-6植物油植物油timnodonic廿碳五烯酸廿碳五烯酸（EPA）20：55,8,11,14,173,6,9,12,15-3鱼油鱼油clupanodonic廿二碳五烯酸廿二碳五烯酸（DPA）22：57,10,13,16,

7、193,6,9,12,15-3鱼油，鱼油，脑脑cervonic廿二碳六烯酸廿二碳六烯酸（DHA）22：64,7,10,13,16,193,6,9,12,15,18-3鱼油鱼油* * 必需脂酸必需脂酸亚油酸、亚麻酸、花生四烯酸亚油酸、亚麻酸、花生四烯酸等多不饱和脂等多不饱和脂酸是人体不可缺乏的营养素，不能自身合成，酸是人体不可缺乏的营养素，不能自身合成，需从食物摄取，故称需从食物摄取，故称必需脂酸必需脂酸。第第 二二 节节 脂类的消化与吸收脂类的消化与吸收Digestion and Absorption of Lipid脂类的消化脂类的消化条件条件 乳化剂（胆汁酸盐、甘油一酯、甘乳化剂（胆汁酸盐

8、、甘油一酯、甘油二酯等油二酯等）的乳化作用；的乳化作用； 酶的催化作用酶的催化作用 部部 位位 主要在小肠上段主要在小肠上段消化过程及相应的酶消化过程及相应的酶 乳化乳化 消化酶消化酶 甘油三酯甘油三酯 产产 物物 食物中的脂类食物中的脂类 2-甘油一酯甘油一酯 + 2 FFA 磷磷 脂脂 溶血磷脂溶血磷脂 + FFA 磷脂酶磷脂酶A2 胆固醇酯胆固醇酯 胆固醇酯酶胆固醇酯酶 胆固醇胆固醇 + FFA 胰脂酶胰脂酶 辅脂酶辅脂酶 微团微团(micelles)脂肪与类脂的消化产物，包括脂肪与类脂的消化产物，包括甘油一酯、甘油一酯、脂酸、胆固醇及溶血磷脂等脂酸、胆固醇及溶血磷脂等与胆汁酸盐，形与胆

9、汁酸盐，形成成混合微团混合微团(mixed micelles)，被肠粘膜细胞，被肠粘膜细胞吸收。吸收。脂类的吸收脂类的吸收部部 位位 十二指肠下段及空肠上段十二指肠下段及空肠上段方式方式中链及短链脂酸构成的中链及短链脂酸构成的TG 乳化乳化 吸收吸收 脂肪酶脂肪酶 甘油甘油 + FFA 门静脉门静脉 血循环血循环肠粘膜肠粘膜 细胞细胞 长链脂酸及长链脂酸及2-甘油一酯甘油一酯 肠粘膜细胞肠粘膜细胞（酯化成（酯化成TG）胆固醇及游离脂酸胆固醇及游离脂酸 肠粘膜细胞肠粘膜细胞（酯化成（酯化成CE）淋巴管淋巴管 血循环血循环乳糜微粒乳糜微粒(chylomicron, CM) TG、CE、PL 载脂蛋

10、白载脂蛋白(apo) B48、C、A、A 溶血磷脂及游离脂酸溶血磷脂及游离脂酸 肠粘膜细胞肠粘膜细胞（酯化成（酯化成PL）甘油一酯途径 脂酰脂酰CoA合成酶合成酶 酯酰酯酰CoA 转移酶转移酶 CoA R2COCoA R3COCoA CoA 酯酰酯酰CoA 转移酶转移酶CHCH2 2OH OH CHCH2 2OH OH CHOCHO- -C C- -R R1 1 O =CHCH2 2OH OH CHCH2 2OH OH CHOCHO- -C C- -R R1 1 O =CHCH2 2OH OH CHCH2 2OO- -C C- -R R2 2CHOCHO- -C C- -R R1 1 O=O

11、=CHCH2 2OH OH CHCH2 2OO- -C C- -R R2 2CHOCHO- -C C- -R R1 1 O=O =CHCH2 2OO- -C C- -R R3 3 CHCH2 2OO- -C C- -R R2 2 CHOCHO- -C C- -R R1 1 O=O=O=2-2-甘油一酯甘油一酯 1,2-1,2-甘油二酯甘油二酯 甘油三酯甘油三酯第第 三三 节节 甘油三酯的代谢甘油三酯的代谢Metabolism of Triglyceriden甘油三酯是甘油的脂酸酯甘油三酯是甘油的脂酸酯 n甘油三酯的合成代谢甘油三酯的合成代谢n甘油三酯的分解代谢甘油三酯的分解代谢 脂肪动员脂肪动

12、员 甘油进入糖代谢甘油进入糖代谢 脂酸的脂酸的 氧化氧化 脂酸的其他氧化方式脂酸的其他氧化方式 酮体的生成和利用酮体的生成和利用n脂酸的合成代谢脂酸的合成代谢n多不饱和脂酸的重要衍生物多不饱和脂酸的重要衍生物本本节节主主要要内内容：容：脂肪组织：脂肪组织：主要以主要以葡萄糖葡萄糖为原料合成脂肪，也利用为原料合成脂肪，也利用CM或或VLDL中的中的FFA合成脂肪。合成脂肪。一、甘油三酯的合成代谢一、甘油三酯的合成代谢 （一）合成部位（一）合成部位肝肝 脏：脏：肝内质网合成的肝内质网合成的TG，组成，组成VLDL入血。入血。小肠粘膜：小肠粘膜：利用脂肪消化产物再合成脂肪。利用脂肪消化产物再合成脂肪

13、。1. 甘油和脂酸主要来自于葡萄糖代谢甘油和脂酸主要来自于葡萄糖代谢2. CM中的中的FFA（来自食物脂肪）（来自食物脂肪）（二）合成原料（二）合成原料1. 甘油一酯途径（小肠粘膜细胞）甘油一酯途径（小肠粘膜细胞）2. 甘油二酯途径（肝、脂肪细胞）：甘油二酯途径（肝、脂肪细胞）：为主要途径。为主要途径。（三）合成基本过程（三）合成基本过程甘油二酯途径 酯酰酯酰CoA转移酶转移酶 CoA R1COCoA 酯酰酯酰CoA 转移酶转移酶 CoA R2COCoA 磷脂酸磷脂酸磷酸酶磷酸酶Pi 酯酰酯酰CoA 转移酶转移酶 CoA R3COCoA PiPiCHCH2 2OO- -CHCH2 2OH OH

14、 CHOH CHOH 3 - 磷磷酸酸甘甘油油PiPiCHCH2 2OO- -CHCH2 2OH OH CHOH CHOH 3 - 磷磷酸酸甘甘油油O=PiCHCH2 2OO- -CHCH2 2OO- -C C- -R R1 1 CHOH CHOH 1-酯酯酰酰-3 - 磷磷酸酸甘甘油油O=PiCHCH2 2OO- -CHCH2 2OO- -C C- -R R1 1 CHOH CHOH 1-酯酯酰酰-3 - 磷磷酸酸甘甘油油PiCHCH2 2OO- -CHCH2 2OO- -C C- -R R1 1 CHOH CHOH PiCHCH2 2OO- -CHCH2 2OO- -C C- -R R1

15、1 CHOH CHOH 1-酯酯酰酰-3 - 磷磷酸酸甘甘油油O=PiCHCH2 2OO- -CHCH2 2OO- -C C- -R R1 1 CHOCHO- -C C- -R R2 2 O=磷磷脂脂酸酸O=PiCHCH2 2OO- -CHCH2 2OO- -C C- -R R1 1 CHOCHO- -C C- -R R2 2 O=磷磷脂脂酸酸CHCH2 2OH OH CHCH2 2OO- -C C- -R R1 1 CHOCHO- -C C- -R R2 2 O=O=1 1，2 2- -甘甘油油二二酯酯CHCH2 2OO- -C C- -R R3 3 CHCH2 2OO- -C C- -R

16、R1 1 CHOCHO- -C C- -R R2 2 O=O=O=甘甘油油三三酯酯CHCH2 2OO- -C C- -R R3 3 CHCH2 2OO- -C C- -R R1 1 CHOCHO- -C C- -R R2 2 O=O=O=甘甘油油三三酯酯 * 3-磷酸甘油主要来自糖代谢：磷酸甘油主要来自糖代谢：甘油激酶（肝、肾）甘油激酶（肝、肾） （一）（一） 脂肪的动员脂肪的动员 定义定义 储存在脂肪细胞中的脂肪，被肪脂酶储存在脂肪细胞中的脂肪，被肪脂酶逐步水解为逐步水解为FFA及及甘油甘油并释放入血以供并释放入血以供其他组织氧化利用的过程。其他组织氧化利用的过程。 关键酶关键酶 激素敏感性

17、甘油三酯脂肪酶激素敏感性甘油三酯脂肪酶 (hormone-sensitive triglyceride lipase , HSL)二、甘油三酯的分解代谢二、甘油三酯的分解代谢 脂解激素脂解激素 能促进脂肪动员的激素，如胰高血糖素、能促进脂肪动员的激素，如胰高血糖素、去甲肾上腺素、去甲肾上腺素、促肾上腺皮质激素促肾上腺皮质激素(adrenocortico-tropic hormone, ACTH)及促甲状及促甲状腺激腺激素素(thyroid stimulating hormone, TSH)等。等。 抗脂解激素因子抗脂解激素因子 抑制脂肪动员，如胰岛素、前列腺素抑制脂肪动员，如胰岛素、前列腺素E

18、2、烟、烟酸等。酸等。脂肪动员过程脂肪动员过程脂解激素脂解激素-受体受体G蛋白蛋白 AC ATPcAMP PKA +HSLa(无活性无活性) HSLb(有活性有活性)TG 甘油二酯甘油二酯 （DG） 甘油一酯甘油一酯 甘甘 油油 FFA FFA FFA 甘油二酯脂肪酶甘油二酯脂肪酶 甘油一酯脂肪酶甘油一酯脂肪酶 u HSL-激素敏感性甘油三酯脂肪酶激素敏感性甘油三酯脂肪酶 （二）脂酸的（二）脂酸的-氧化氧化组组 织：织：除脑组织外除脑组织外, ,大多数组织均可进行，其大多数组织均可进行，其 中中肝、肌肉肝、肌肉最活跃。最活跃。亚细胞：亚细胞：胞液、线粒体胞液、线粒体 部部 位位 1. 脂酸的活

19、化脂酸的活化 脂酰脂酰 CoA 的生成的生成（胞液胞液）脂酰脂酰CoA合成酶合成酶 ATP AMP PPi * 脂酰脂酰CoA合成酶合成酶(acyl-CoA synthetase)存在于存在于内质网及线粒体外膜上内质网及线粒体外膜上脂脂 肪肪 酸酸RCHRCH2 2CHCH2 2C C- -OH OH OO=OO=脂脂 酰酰SCoARCHRCH2 2CHCH2 2C CSCoA SCoA OO=OO=2. 脂酰脂酰CoA进入线粒体进入线粒体需需肉碱肉碱（carnitine, L-羟羟-三甲氨基丁三甲氨基丁酸酸)的转运。的转运。(2)进入机制进入机制: : 由肉碱脂酰转移酶(限速酶)、和肉碱脂酰

20、肉碱转位酶催化.3. 脂酸的脂酸的氧化氧化脱氢脱氢 加水加水 再脱氢再脱氢 硫解硫解 脂酰脂酰CoA L(+)-羟脂酰羟脂酰CoA酮脂酰酮脂酰CoA脂酰脂酰CoA+乙酰乙酰CoA 脂酰脂酰CoA 脱氢酶脱氢酶反反2-烯酰烯酰CoAL(+)-羟脂酰羟脂酰CoA脱氢酶脱氢酶 NAD+NADH+H+2-烯脂酰烯脂酰CoA 水化酶水化酶H2O FADFADH2酮脂酰酮脂酰CoA 硫解酶硫解酶CoA-SH RCH=CHCSCoA O =RCH=CHCSCoA O =O =RCH2CH2CSCoA O =O =RCHOHCH2CSCoA O =O =RCOCH2CSCoA O =O =RCSCoA+ CH

21、3COSCoA O=O=脂酰脂酰CoA脱氢酶脱氢酶L(+)-羟脂酰羟脂酰CoA脱氢酶脱氢酶 NAD+ NADH+H+ -烯酰烯酰CoA 水化酶水化酶2H2OFADFADH2 酮脂酰酮脂酰CoA 硫解酶硫解酶CoA-SH脂酰脂酰CoA合成酶合成酶肉碱转运载体肉碱转运载体ATPCoASHAMP PPiH2O呼吸链呼吸链 1.5ATP H2O 呼吸链呼吸链 2.5ATP 线线粒粒体体膜膜TAC 脂脂 肪肪 酸酸RCHRCH2 2CHCH2 2C C- -OH OH OO=OO=RCH=CHCSCoA O =RCH=CHCSCoA O =O =RCH2CH2CSCoA O =O =RCHOHCH2CS

22、CoA O =O =RCOCH2CSCoA O =O =RCSCoA+ CH3COSCoA O=O=RCH2CH2CSCoA O =O =活化：活化：消耗消耗2个高能磷酸键个高能磷酸键 7次次氧氧 化产生：化产生： 4. 脂酸氧化的能量生成脂酸氧化的能量生成 以软脂酸以软脂酸(16C)为例为例8分子分子乙酰乙酰CoA7分子分子NADH+H+7分子分子FADH2能量计算：能量计算： 生成生成ATP 810 + 72.5 + 71.5 = 108 净生成净生成ATP 108 2 = 1061. 不饱和脂酸的氧化不饱和脂酸的氧化 不饱和脂酸不饱和脂酸 氧化氧化 顺顺3-烯酰烯酰CoA顺顺2-烯酰烯酰

23、CoA 反反2-烯酰烯酰CoA 3顺顺-2反烯酰反烯酰CoA 异构酶异构酶 氧化氧化 L(+)-羟脂酰羟脂酰CoA D(-)-羟脂酰羟脂酰CoA D(-)-羟脂酰羟脂酰CoA 表构酶表构酶H2O （三）脂酸的其他氧化方式（三）脂酸的其他氧化方式亚油酰亚油酰CoA（9顺，顺，12顺）顺）3次次氧化氧化 十二碳二烯脂酰十二碳二烯脂酰CoA（3顺，顺，6顺）顺）十二碳二烯脂酰十二碳二烯脂酰CoA（2反，反，6顺）顺）13456CH3cOSCoA27CH3cOSCoA12345673顺顺,2反反-烯脂酰烯脂酰 CoA异构酶异构酶CH3cOSCoA1812912次次氧化氧化 CH3cOSCoA123八碳

24、烯脂酰八碳烯脂酰CoA（2顺）顺） D(+)-羟八碳脂酰羟八碳脂酰CoA L(-)-羟八碳脂酰羟八碳脂酰CoA 4 乙酰乙酰CoA 4次次氧化氧化 -羟脂酰羟脂酰CoA 表构酶表构酶烯脂酰烯脂酰CoA 水化酶水化酶12CH3cOHOSCoA3CCH3 SCoAOHO123 长链脂酸长链脂酸(C20、C22) （过氧化酶体）（过氧化酶体） 脂肪酸氧化酶脂肪酸氧化酶（FAD为辅酶）为辅酶） 较短链较短链 脂酸脂酸 （线粒体）（线粒体） 氧化氧化 2. 过氧化酶体脂酸氧化过氧化酶体脂酸氧化 3. 奇数碳脂酸的氧化奇数碳脂酸的氧化Ile Met Thr Val 奇数碳脂酸奇数碳脂酸胆固醇侧链胆固醇侧链

25、CH3CH2COCoA 羧化酶羧化酶 （ATP、生物素）、生物素）CO2 D-甲基丙二酰甲基丙二酰CoA L-甲基丙二酰甲基丙二酰CoA 消旋酶消旋酶 变位酶变位酶 5 -脱氧腺苷钴胺素脱氧腺苷钴胺素 琥珀酰琥珀酰CoA TAC 乙酰乙酸乙酰乙酸(acetoacetate) 、-羟丁酸羟丁酸(-hydroxybutyrate)、 丙酮丙酮(acetone)三三者总称为者总称为酮体酮体。 血浆水平：血浆水平：0.030.5mmol/L(0.35mg/dl)代谢定位：代谢定位：生成：生成：肝细胞线粒体肝细胞线粒体利用：利用：肝外组织（心、肾、脑、骨骼肌肝外组织（心、肾、脑、骨骼肌等）线粒体等）线粒

26、体（四）酮体的生成和利用（四）酮体的生成和利用CO2 CoASH CoASH NAD+ NADH+H+ -羟丁酸羟丁酸脱氢酶脱氢酶HMGCoA 合酶合酶乙酰乙酰乙酰乙酰CoA硫解酶硫解酶HMGCoA 裂解酶裂解酶1. 酮体的生成酮体的生成 CHCH3 3CSCoA CSCoA = =OOCHCH3 3CSCoA CSCoA = =OO= =OOCHCH3 3CSCoA CSCoA = =OOCHCH3 3CSCoA CSCoA = =OO= =OOCHCH3 3CCHCCH2 2CSCoA CSCoA ( (乙乙酰酰乙乙酰酰乙乙酰酰乙乙酰酰CoACoA) )= =OO= =OOCHCH3 3C

27、CHCCH2 2CSCoA CSCoA ( (乙乙酰酰乙乙酰酰乙乙酰酰乙乙酰酰CoACoA) )= =OO= =OO= =OO= =OOHOCCHHOCCH2 2CCHCCH2 2CSCoACSCoA( (HMGCoAHMGCoA) ) CHCH3 3OHOH羟羟甲甲基基戊戊二二酸酸单单酰酰羟羟甲甲基基戊戊二二酸酸单单酰酰CoACoA= =OO= =OOHOCCHHOCCH2 2CCHCCH2 2CSCoACSCoA( (HMGCoAHMGCoA) ) CHCH3 3OHOH羟羟甲甲基基戊戊二二酸酸单单酰酰羟羟甲甲基基戊戊二二酸酸单单酰酰CoACoA= =OO= =OO= =OO= =OOCH

28、CH3 3CHCHCHCH2 2COOH COOH D(D(- -) )- - - -羟羟丁丁酸酸羟羟丁丁酸酸OHOHCHCH3 3CHCHCHCH2 2COOH COOH D(D(- -) )- - - -羟羟丁丁酸酸羟羟丁丁酸酸CHCH3 3CHCHCHCH2 2COOH COOH D(D(- -) )- - - -羟羟丁丁酸酸羟羟丁丁酸酸OHOHCHCH3 3CCHCCH3 3 丙丙酮酮丙丙酮酮= =OOCHCH3 3CCHCCH3 3 丙丙酮酮丙丙酮酮CHCH3 3CCHCCH3 3 丙丙酮酮丙丙酮酮= =OO= =OOCHCH3 3CCHCCH2 2COH COH 乙乙酰酰乙乙酸酸乙

29、乙酰酰乙乙酸酸= =OO= =OOCHCH3 3CCHCCH2 2COH COH 乙乙酰酰乙乙酸酸乙乙酰酰乙乙酸酸= =OOCHCH3 3CCHCCH2 2COH COH 乙乙酰酰乙乙酸酸乙乙酰酰乙乙酸酸CHCH3 3CCHCCH2 2COH COH 乙乙酰酰乙乙酸酸乙乙酰酰乙乙酸酸= =OO= =OO= =OO= =OO NAD+ NADH+H+ 琥珀酰琥珀酰CoA 琥珀酸琥珀酸 CoASH+ATP PPi+AMP CoASH 2. 酮体的利用酮体的利用 琥珀酰琥珀酰CoA转硫酶转硫酶（心、肾、脑及骨（心、肾、脑及骨骼肌的线粒体）骼肌的线粒体）乙酰乙酰乙酰乙酰CoA硫激酶硫激酶（肾、心和脑（

30、肾、心和脑的线粒体）的线粒体）CHCH3 3CHCHCHCH2 2COOH COOH D(D(- -) )- - - -羟羟丁丁酸酸羟羟丁丁酸酸OHOHCHCH3 3CHCHCHCH2 2COOH COOH D(D(- -) )- - - -羟羟丁丁酸酸羟羟丁丁酸酸CHCH3 3CHCHCHCH2 2COOH COOH D(D(- -) )- - - -羟羟丁丁酸酸羟羟丁丁酸酸OHOHCHCH3 3CCHCCH2 2COH COH 乙乙酰酰乙乙酸酸乙乙酰酰乙乙酸酸= =OO= =OOCHCH3 3CCHCCH2 2COH COH 乙乙酰酰乙乙酸酸乙乙酰酰乙乙酸酸= =OOCHCH3 3CCHC

31、CH2 2COH COH 乙乙酰酰乙乙酸酸乙乙酰酰乙乙酸酸CHCH3 3CCHCCH2 2COH COH 乙乙酰酰乙乙酸酸乙乙酰酰乙乙酸酸= =OO= =OO= =OO= =OOCHCH3 3CCHCCH2 2CSCoA CSCoA ( (乙乙酰酰乙乙酰酰乙乙酰酰乙乙酰酰CoACoA) )= =OO= =OOCHCH3 3CCHCCH2 2CSCoA CSCoA ( (乙乙酰酰乙乙酰酰乙乙酰酰乙乙酰酰CoACoA) )= =OO= =OO= =OO= =OOCHCH3 3CSCoA CSCoA = =OO2CHCH3 3CSCoA CSCoA = =OOCHCH3 3CSCoA CSCoA =

32、 =OO= =OO2乙酰乙酰乙酰乙酰CoA硫解硫解酶酶（心、肾、脑及（心、肾、脑及骨骼肌线粒体）骨骼肌线粒体）2乙酰乙酰CoA 乙酰乙酰乙酰乙酰CoA 乙酰乙酰CoA 乙酰乙酸乙酰乙酸 HMGCoA D(-)-羟丁酸羟丁酸 丙酮丙酮 乙酰乙酰乙酰乙酰CoA 琥珀酰琥珀酰CoA 琥珀酸琥珀酸 酮体的生成和利用的总示意图酮体的生成和利用的总示意图2乙酰乙酰CoA 3. 酮体生成的生理意义酮体生成的生理意义n酮体是酮体是肝脏输出能源肝脏输出能源的一种形式。并且酮体的一种形式。并且酮体可通过血脑屏障，是可通过血脑屏障，是脑组织脑组织的重要能源。的重要能源。n酮体利用的增加可减少糖的利用，有利于酮体利用

33、的增加可减少糖的利用，有利于维维持血糖水平恒定，节省蛋白质的消耗持血糖水平恒定，节省蛋白质的消耗。4. 酮体生成的调节酮体生成的调节（1） 饱食及饥饿的影响饱食及饥饿的影响 脂肪动员脂肪动员 饱饱 食食 胰岛素胰岛素 进入肝的脂酸进入肝的脂酸 脂酸脂酸氧化氧化 酮体生成酮体生成 饥饥 饿饿 脂肪动员脂肪动员 FFA 胰高血糖素等胰高血糖素等 脂解激素脂解激素 酮体生成酮体生成 脂酸脂酸氧化氧化 （2）肝细胞糖原含量及代谢的影响肝细胞糖原含量及代谢的影响糖代谢糖代谢 旺盛旺盛 FFA（肝细胞内）主要生成（肝细胞内）主要生成TG及磷及磷脂脂 乙酰乙酰CoA +乙酰乙酰CoA羧化酶羧化酶 丙二酰丙二

34、酰CoA 反之，反之，糖代谢减弱糖代谢减弱，脂酸，脂酸氧化及酮体生成均氧化及酮体生成均加强。加强。丙二酰丙二酰CoA竞争性抑制肉碱脂酰转移竞争性抑制肉碱脂酰转移酶酶 抑制脂酰抑制脂酰CoA进入线粒体进入线粒体脂酸脂酸氧氧化减弱，酮体生产减少化减弱，酮体生产减少。（3）丙二酰丙二酰CoA抑制脂酰抑制脂酰CoA进入线粒体进入线粒体三、脂酸的合成代谢三、脂酸的合成代谢组织：组织：肝肝（主要）（主要） 、脂肪脂肪等组织等组织 亚细胞：亚细胞：胞液：胞液：主要合成主要合成1616碳的软脂酸（棕榈酸）碳的软脂酸（棕榈酸）肝线粒体、内质网：肝线粒体、内质网：碳链延长碳链延长1. 部位部位（一）软脂酸的合成（

35、一）软脂酸的合成NADPH的来源的来源 磷酸戊糖途径（主要来源）磷酸戊糖途径（主要来源） 胞液中胞液中异柠檬酸脱氢酶异柠檬酸脱氢酶及及苹果酸酶苹果酸酶催化的反应催化的反应 乙酰乙酰CoA、ATP、HCO3、NADPH、Mn2+ 2. 原料原料乙酰乙酰CoA的主要来源的主要来源乙酰乙酰CoA全部在线粒体内产生，通过全部在线粒体内产生，通过柠檬酸柠檬酸-丙酮酸循环丙酮酸循环 (citrate pyruvate cycle)出线粒体。出线粒体。乙酰乙酰CoA 氨基酸氨基酸 Glucose 线线粒粒体体膜膜胞液胞液 线粒体基质线粒体基质 丙酮酸丙酮酸 丙酮酸丙酮酸 苹果酸苹果酸 草酰乙酸草酰乙酸 柠檬

36、酸柠檬酸 柠檬酸柠檬酸 乙酰乙酰CoA NADPH+H+ NADP+ 苹果酸酶苹果酸酶 CoA ATP AMP PPi ATP柠檬酸裂解酶柠檬酸裂解酶 CoA 草酰乙酸草酰乙酸 H2O 柠檬酸合酶柠檬酸合酶 苹果酸苹果酸 CO2CO2（1）丙二酰丙二酰CoA的合成（的合成（胞液胞液）酶酶-生物素生物素-CO2 + 乙酰乙酰CoA 酶酶-生物素生物素 + 丙二酰丙二酰CoA 3. 软脂酸合成酶系及反应过程软脂酸合成酶系及反应过程酶酶-生物素生物素 + HCO3 酶酶-生物素生物素-CO2 ADP+Pi ATP 乙酰乙酰CoA羧化酶羧化酶 (acetyl CoA carboxylase)是是脂酸合

37、成的脂酸合成的限速酶限速酶，其辅基是，其辅基是生物素生物素，Mn2+是其是其激活剂。激活剂。 总反应式：总反应式：（2）脂酸合成脂酸合成从乙酰从乙酰CoA及丙二酰及丙二酰CoA合成长链脂酸，合成长链脂酸，是一个重复加成过程，每次延长是一个重复加成过程，每次延长2个碳原子。个碳原子。各种生物合成脂酸的过程基本相似。各种生物合成脂酸的过程基本相似。* 软脂酸合成酶软脂酸合成酶 大肠杆菌大肠杆菌由由7种酶蛋白构成种酶蛋白构成多酶体系多酶体系 脂肪酰基转移酶脂肪酰基转移酶(AT) 丙二酰丙二酰CoA酰基转移酶酰基转移酶(MT) 酮脂肪酰合成酶酮脂肪酰合成酶(KS) 酮脂肪酰还原酶酮脂肪酰还原酶(KR)

38、 羟脂酰基脱水酶羟脂酰基脱水酶(DH) ,-脂烯酰还原酶脂烯酰还原酶(ER) 硫酯酶硫酯酶(TE) 高等动物高等动物7种酶活性都在一条多肽链上，属多种酶活性都在一条多肽链上，属多功能酶，由一个基因编码；有活性的酶功能酶，由一个基因编码；有活性的酶为两相同亚基首尾相连组成的二聚体。为两相同亚基首尾相连组成的二聚体。AT(脂酰脂酰转移酶转移酶)MT(丙二酰丙二酰转酰基酶转酰基酶)* 底物进入底物进入 乙酰乙酰CoA 乙酰乙酰-S-KS 丙二酰丙二酰CoA 丙二酰基丙二酰基-S-ACP * 软脂酸的合成过程软脂酸的合成过程ATMT(1)(1)缩合：缩合： 由由- -酮酯酰合成酶酮酯酰合成酶（ -ke

39、toacyl synthase, KS）催化。催化。(2)还原：还原： 由由-酮酯酰还原酶酮酯酰还原酶（ -ketoacyl reductase, KR）催化。催化。(3)脱水：脱水： 由脱水酶由脱水酶（ dehydratase， DH） 催化；催化；(4)还原：还原： 由由,-,-稀酯酰还原酶稀酯酰还原酶（ ,enoy reductase, ER）催化。催化。* 转转 位：位： 丁酰基由丁酰基由ACP转移至转移至 Cys（KS上）上）缩合缩合 CO2 还还 原原 NADPH+H+ NADP+ 脱水脱水 H2O 再还原再还原 NADPH+H+ NADP+ 经过经过7 7轮循环反应，每次轮循环反

40、应，每次加上一个丙二酰基，增加两个加上一个丙二酰基，增加两个碳原子，最终释出软酯酸。碳原子，最终释出软酯酸。KSSO=C CH3 ACPSC=O CH2COO- KSSO=C CH2 CH2 CH2 CH2 CH3 ACPSC=O CH2COO- KSSO=C CH2 CH2 CH2 CH2 CH2 CH2 CH3 ACPSC=O CH2COO- O-O=C CH2 CH2 CH2 CH2 CH2 CH2 CH3 CH2CH2 CH2 CH2 CH2 CH2 CH2 CH2 KSACPHS HS +4H+4e- CO2 KSSO=C CH2 CH2 CH3 ACPSC=O CH2COO- 4H

41、+4e- CO2 4H+4e- CO2 软脂酸合成的总反应软脂酸合成的总反应 CH3COSCoA +7 HOOCCH2COSCoA + 14NADPH+14H+CH3(CH2)14COOH + 7 CO2 + 6H2O +8HSCoA + 14NADP+ （二）脂酸碳链的延长（二）脂酸碳链的延长1. 内质网脂酸碳链延长酶系内质网脂酸碳链延长酶系 以以 丙 二 酰丙 二 酰 C o A 为 二 碳 单 位 供 体 ， 由为 二 碳 单 位 供 体 ， 由 NADPH+H+ 供氢经缩合、加氢、脱水、再加氢供氢经缩合、加氢、脱水、再加氢等一轮反应增加等一轮反应增加2个碳原子，合成过程个碳原子，合成过

42、程类似软脂类似软脂酸合成酸合成，但脂酰基连在，但脂酰基连在 CoASH 上进行反应，上进行反应，可延长至可延长至24碳，以碳，以18碳硬脂酸为最多。碳硬脂酸为最多。2. 线粒体脂酸碳链延长酶系线粒体脂酸碳链延长酶系 以以 乙 酰乙 酰 C o A 为 二 碳 单 位 供 体 ， 由为 二 碳 单 位 供 体 ， 由 NADPH+H+ 供氢，过程与供氢，过程与氧化的逆反应氧化的逆反应基基本相似，需本相似，需-烯酰还原酶，一轮反应增加烯酰还原酶，一轮反应增加2个碳原子，可延长至个碳原子，可延长至24碳或碳或26碳，以硬脂酸碳，以硬脂酸最多。最多。（三）不饱和脂酸的合成（三）不饱和脂酸的合成动物：动

43、物：有有4、5、8、9去饱和酶，镶嵌在内去饱和酶，镶嵌在内质网上，脱氢过程有线粒体外电子传递质网上，脱氢过程有线粒体外电子传递系统参与。系统参与。植物：植物：有有9、12、15 去饱和酶去饱和酶亚亚 油油 酸酸 的的 合合 成成1. 代谢物的调节作用代谢物的调节作用 乙酰乙酰CoA羧化酶变构调节：羧化酶变构调节：变构抑制剂：软脂酰变构抑制剂：软脂酰CoA及其他长链脂酰及其他长链脂酰CoA 变构激活剂：柠檬酸、异柠檬酸变构激活剂：柠檬酸、异柠檬酸进食糖类进食糖类糖代谢加强糖代谢加强NADPH及乙酰及乙酰CoA供应供应脂酸合成脂酸合成 。 大量进食糖类大量进食糖类各种合成脂肪有关的酶活各种合成脂肪有关的酶活性性脂肪合成脂肪合成 。 （四）脂酸合成的调节（四）脂酸合成的调节2. 激素调节激素调节 + 脂酸合成脂酸合成 胰岛素胰岛素 胰高血糖素胰高血糖素 肾上腺素肾上腺素