第10章脂质代谢

1、第十章第十章 脂质代谢脂质代谢第十章第十章 脂质代谢脂质代谢 脂质脂质单纯脂质：三酰甘油单纯脂质：三酰甘油复合脂质复合脂质磷脂磷脂糖脂糖脂胆固醇胆固醇第一节第一节 脂质的酶促水解脂质的酶促水解 三酰甘油的酶促水解三酰甘油的酶促水解 脂肪酶广泛存在于动物、植物和微生物脂肪酶广泛存在于动物、植物和微生物中。它能催化脂肪逐步水解产生脂肪酸和甘中。它能催化脂肪逐步水解产生脂肪酸和甘油。油。磷脂的酶促水解：磷脂的酶促水解：磷脂酶的催化磷脂酶的催化胆固醇酯的酶促水解：胆固醇酯的酶促水解：胆固醇酯酶催化，胆固醇酯酶催化，水解生成胆固醇和脂肪酸。水解生成胆固醇和脂肪酸。第二节第二节 三酰甘油的分解代谢三酰甘油

2、的分解代谢甘油的氧化甘油的氧化脂肪酸的脂肪酸的-氧化氧化脂肪酸氧化的其他途径脂肪酸氧化的其他途径 酮体的生成和利用酮体的生成和利用一、甘油的氧化一、甘油的氧化二、二、 脂肪酸的脂肪酸的-氧化氧化 knoop（努普）（努普） 实验实验实验的前提条件：实验的前提条件：动物体内缺乏降解苯环的能力，动物体内缺乏降解苯环的能力，部分苯环化合物仍保持环的形式被排出。部分苯环化合物仍保持环的形式被排出。实验方法：实验方法：苯环标记的苯环标记的5种不同的苯脂酸（苯甲酸、种不同的苯脂酸（苯甲酸、苯乙酸、苯丙酸、苯丁酸、苯戊酸）饲养动物，收苯乙酸、苯丙酸、苯丁酸、苯戊酸）饲养动物，收集尿液，然后分析尿液中带有苯环

3、的物质。集尿液，然后分析尿液中带有苯环的物质。 试验结果发现：试验结果发现：如喂标记如喂标记偶数碳的脂肪酸偶数碳的脂肪酸，尿中排出的代谢，尿中排出的代谢物均为物均为苯乙尿酸苯乙尿酸；如喂标记如喂标记奇数碳的脂肪酸，奇数碳的脂肪酸，则尿中发现的代则尿中发现的代谢物均为谢物均为马尿酸马尿酸（见后）。（见后）。ch2ch2ch2coohch2coohch2ch2ch2ch2ch2coohch2ch2ch2ch2coohch2ch2coohcoohch2conhch2coohconhch2cooh偶碳苯脂酸奇碳苯脂酸 苯乙尿酸(苯乙酸衍生物) 马尿酸(苯甲酸衍生物)苯己酸苯己酸苯丁酸苯丁酸苯乙酸苯乙酸

4、nh2ch2cooh（甘氨酸）（甘氨酸）苯戊酸苯戊酸苯丙酸苯丙酸苯甲酸苯甲酸 试验结论：试验结论：脂肪酸在体内的氧化分解是从羧基端脂肪酸在体内的氧化分解是从羧基端-碳原碳原子开始，每次断裂子开始，每次断裂2个碳原子个碳原子 。这就是。这就是“-氧化学说氧化学说”的精髓。的精髓。（二）脂肪酸的（二）脂肪酸的-氧化过程氧化过程脂肪酸的活化脂肪酸的活化脂肪酸的转运脂肪酸的转运-氧化作用氧化作用tac(三羧酸循环三羧酸循环)1、脂肪酸的活化、脂肪酸的活化脂酸的活化：脂酸的活化：由脂肪酸转变成脂酰由脂肪酸转变成脂酰coa的过程的过程活化的原因：活化的原因：细胞内无分解游离脂酸的酶细胞内无分解游离脂酸的酶

5、进行部位：进行部位：胞液胞液活化过程：活化过程：内质网及线粒体外膜上的脂酰内质网及线粒体外膜上的脂酰coa合成合成酶在酶在 atp、 coash、mg2+存在的条件下，催化脂存在的条件下，催化脂酸活化，生成脂酰酸活化，生成脂酰coa。反应式反应式2、脂肪酸的转运、脂肪酸的转运原因：原因： 催化脂酸氧化的酶系存在于线粒体催化脂酸氧化的酶系存在于线粒体的基质内，因此在胞浆内活化的脂酰的基质内，因此在胞浆内活化的脂酰coa必须进入线粒体内才能代谢。必须进入线粒体内才能代谢。 肉碱转运体系肉碱转运体系肉碱肉碱 （l-羟基羟基-三甲基丁酸）三甲基丁酸） （脂酰基的载体）（脂酰基的载体） 肉碱脂酰转移酶肉

6、碱脂酰转移酶 肉脂酰转移酶肉脂酰转移酶：位于线粒体内膜的外侧。催化位于线粒体内膜的外侧。催化长链脂酰长链脂酰coa与肉碱合成脂酰肉碱，转运入膜。与肉碱合成脂酰肉碱，转运入膜。 肉碱脂酰转移酶肉碱脂酰转移酶：位于线粒体内膜的内侧。催位于线粒体内膜的内侧。催化脂酰肉碱合成长链脂酰化脂酰肉碱合成长链脂酰coa与肉碱，肉碱运出膜。与肉碱，肉碱运出膜。3、脂肪酸、脂肪酸-氧化氧化过程：过程：（1）脱氢）脱氢 （2）水化）水化 （3）再脱氢）再脱氢 （4）硫解）硫解 产物产物: 偶数饱和脂肪酸：偶数饱和脂肪酸：终产物全部是乙酰辅酶终产物全部是乙酰辅酶a， 奇数饱和脂肪酸：奇数饱和脂肪酸：终产物除乙酰辅酶终

7、产物除乙酰辅酶a外，最后外，最后还产生一分子的丙酰辅酶还产生一分子的丙酰辅酶a。（1）脱氢）脱氢 脱氢酶脱氢酶（2）水化）水化（ （3）再脱氢）再脱氢 （4）硫解）硫解 脂肪酸脂肪酸-氧化反应步骤氧化反应步骤脂肪酸脂肪酸coa-sh脂酰脂酰-coa反式反式2烯脂酰烯脂酰-coal-3-羟脂酰羟脂酰-coa-酮脂酰酮脂酰-coa乙酰乙酰-coa脂酰脂酰-coa硫激酶硫激酶atpampppi脂肪酸活脂肪酸活化化脂酰脂酰-coa脱氢酶脱氢酶fadh2烯脂酰烯脂酰-coa水合酶水合酶h2o羟脂酰羟脂酰-coa脱氢酶脱氢酶nadh硫解酶硫解酶（脱下了两个碳原子）脂肪酸脂肪酸-氧化要点氧化要点脂肪酸仅需活

8、化一次，消耗一分子脂肪酸仅需活化一次，消耗一分子atp； 脂酰脂酰coa由肉碱转运载体运入线粒体；由肉碱转运载体运入线粒体；-氧化氧化: 包括脱氢、水化、再脱氢、硫解四个重复包括脱氢、水化、再脱氢、硫解四个重复步骤。步骤。乙酰乙酰-coa去路去路：进入三羧酸循环、合成胆固醇、合进入三羧酸循环、合成胆固醇、合成脂肪酸、生成酮体等。成脂肪酸、生成酮体等。4、脂肪酸氧化的能量生成、脂肪酸氧化的能量生成 计算软脂酸（计算软脂酸（16碳饱和脂酸）彻底氧化生成的碳饱和脂酸）彻底氧化生成的atp？解析：解析：1、-氧化的次数：氧化的次数：1mol的软脂酸需进行的软脂酸需进行 次次-氧化。氧化。 2、产物的生

9、成、产物的生成: 分子分子fadh2, 分子分子nadh+h+及及 分子乙酰分子乙酰coa。 3、能量计算：、能量计算：（7x1.5）（）（7x2.5）（）（8x10）2106个个atp。 77781、奇数碳链脂肪酸的氧化、奇数碳链脂肪酸的氧化 v产物：产物：1分子丙酰分子丙酰-coa和和n个乙酰个乙酰-coa。v丙酰丙酰-coa的在氧化：的在氧化：tac三、脂肪酸的其他氧化方式三、脂肪酸的其他氧化方式 2、a-氧化氧化在在a-氧化途径中长链脂肪酸的氧化途径中长链脂肪酸的a-碳在加碳在加单氧酶单氧酶的的催化下氧化成羟基生成催化下氧化成羟基生成a-羟脂酸。羟脂酸可转变为羟脂酸。羟脂酸可转变为酮酸

10、酮酸，然后氧化脱羧转变为少，然后氧化脱羧转变为少一个碳原子的脂肪酸一个碳原子的脂肪酸。3、-氧化氧化脂肪酸的末端甲基（脂肪酸的末端甲基（-端）可经氧化作用后端）可经氧化作用后转变为转变为-羟脂酸羟脂酸，然后再氧化成，然后再氧化成a，-二羧二羧酸酸进行进行-氧化氧化。此途径称为。此途径称为-氧化，在肝脏氧化，在肝脏和植物细菌中均可进行。和植物细菌中均可进行。 四、酮体的生成及利用四、酮体的生成及利用酮体酮体乙酰乙酸（乙酰乙酸（acetoacetate）-羟丁酸（羟丁酸（-hydroxybutyrate）丙酮（丙酮（acetone）酮体是脂肪酸在酮体是脂肪酸在肝分解氧化时肝分解氧化时特有的中间代谢

11、物特有的中间代谢物硫解酶硫解酶2(ch3 coscoa)（乙酰辅酶（乙酰辅酶a）ch3 coch2coscoacoashch3 coscoa羟甲基戊二酰羟甲基戊二酰coa合成酶合成酶 coohch2cohch2coscoa + coash| ch3hmgcoa裂解酶裂解酶ch3 coscoa- 羟丁酸脱氢酶羟丁酸脱氢酶 co2（- 羟丁酸）羟丁酸）nadh+h+nad+（hmgcoa）（乙酰乙酸）（乙酰乙酸）ch3coch2coohch3coch3(丙酮）丙酮） ch3chohch2 cooh1.酮酮体体的的生生成成2、酮体的氧化、酮体的氧化 v肝脏线粒体肝脏线粒体内含有各种合成酮体的酶类，尤

12、其是羟内含有各种合成酮体的酶类，尤其是羟甲基戊二酰辅酶甲基戊二酰辅酶a（hmgcoa）合成酶，因此生成）合成酶，因此生成酮体是肝特有的功能。但是肝氧化酮体的酶活性很酮体是肝特有的功能。但是肝氧化酮体的酶活性很低，因此肝不能氧化酮体。酮体的分子小，易溶于低，因此肝不能氧化酮体。酮体的分子小，易溶于水。因此在肝细胞生成后很容易透过细胞膜进入血水。因此在肝细胞生成后很容易透过细胞膜进入血液运输到肝外组织进一步分解氧化。液运输到肝外组织进一步分解氧化。 （1）乙酰乙酸的去路）乙酰乙酸的去路 v主要发生在心、肾、脑及骨骼肌的线粒体中主要发生在心、肾、脑及骨骼肌的线粒体中 （2）-羟基丁酸的去路羟基丁酸的去路 v h |ch3cch2cooh（- 羟丁酸羟丁酸) | ohch3coch2cooh（乙酰乙酸）（乙酰乙酸）-羟丁酸脱氢酶羟丁酸脱氢酶 nadh+h+ nad+（3）丙酮的去路）丙酮的去路 丙酮丙酮丙酮酸丙酮酸或乳酸或乳酸糖糖糖异生糖异生（三）酮体生成的生理意义三）酮体生成的生理意义 酮体是肝为肝外组织提供的一种能源酮体是肝为肝外组织提供的一种能源(fuel)物质，是