SL10脂代谢-2优秀公开课课件

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脂类代谢目录10.1

脂肪的分解代谢10.2

脂肪的合成代谢10.3类脂的代谢（简介）本章要求重点掌握脂肪酸的β-氧化和途径，了解脂类物质的功能和其他的氧化分解途径。脂肪酸的β－氧化

－偶数饱和脂肪酸的氧化概念：细胞定位：线粒体基质过程：①脂肪酸的活化（细胞质中）→

脂酰CoA

OR-C-OH+CoA-SH脂酰CoA合成酶

OR-C-SCoAATPAMP+PPi②肉碱转运脂酰CoA进入线粒体OHRCH2CHCH2CO~SCoAL-β-羟脂酰CoAc再脱氢NAD+NADH+H+β-羟脂酰CoA脱氢酶d硫解CH3CO~SCoA乙酰CoARCH2CO~SCoA脂酰CoA(14C)（1）（2）（3）（4）β-酮脂酰CoARCH2C~SCoAOCH2COCoA-SHβ-酮脂酰CoA硫解酶

3ATP呼吸链重复反应1分子软脂酸(16C)活化生成的软脂酰CoA经7次β-氧化.总反应式如下:

软脂酰CoA+7FAD+7NAD++7CoA-SH+7H2O8乙酰CoA+7FADH2+7(NADH+H+)动、植物β-氧化的区别

（1）动物：β-氧化是在线粒体基质中进行的，而脂肪酸的活化则在胞液中进行，产生的脂酰COA不能直接穿过线粒体内膜，必须以肉毒碱为载体，形成脂酰肉碱的形式才能穿过线粒体膜。（2）植物：β-氧化发生在乙醛酸体中（一种过氧化物酶体），也有在线粒体中进行。一、甘油的生物合成甘油是由糖酵解的中间产物磷酸二羟丙酮在细胞质中合成的。二、脂肪酸的生物合成

(Fattyacidsynthesis)以乙酰CoA为原料，消耗ATP和NADPH，生成16C的软脂酸，经过加工生成各种脂肪酸。脂肪酸合成过程包括：（一）饱和脂肪酸的从头合成；(重点)（二）脂肪酸碳链的延长；（三）脂肪酸碳链的去饱和。（一）饱和脂肪酸的从头合成

（丙二酸单酰CoA途径）软脂酸中碳原子的来源：

CH3CH2(CH2CH2)6CH2COOH

乙酰CoA

丙二酸单酰CoA

起始物（引物）

（一）饱和脂肪酸的从头合成

（丙二酸单酰CoA途径）

部位：胞质溶胶(cytosol)（动）叶绿体和前质体（植）。

胞质溶胶:细胞质中除可分辩的细胞器以外的胶状物质,又称为细胞基质。原料：乙酰CoA（碳源）、NADPH、ATP

HCO3-(CO2)及Mn2+酶：胞液中的乙酰CoA羧化酶和脂肪酸合成酶系直接产物：软脂酸（16C）16C饱和脂肪酸（软脂酸）的从头合成（1）乙酰CoA的来源和运转：柠檬酸穿梭（2）乙酰CoA活化：丙二酸单酰CoA的形成（3）脂肪酸合酶系统(4)脂肪酸生物合成的反应历程经柠檬酸穿梭将线粒体内生成的乙酰CoA运至胞液。脂肪酸合成脂肪酸分解等多种途径形成原核生物中，乙酰CoA羧化酶由3个亚基组成：生物素羧基载体蛋白(BCCP)生物素羧化酶(BC)羧基转移酶（CT)(2)丙二酸单酰CoA的合成

（二碳单位的直接供体）胞液中进行关键酶

FAS是一个多酶复合体，它包括：①乙酰CoA：ACP转移酶(AT)②丙二酸单酰CoA：ACP转移酶(MT)③-酮脂酰-ACP合酶(KS)④-酮脂酰-ACP还原酶(KR)⑤-羟脂酰-ACP脱水酶(HD)⑥烯脂酰-ACP还原酶(ER)

ACP：脂酰基载体蛋白(AcylCarrierProtein，ACP)，是FAS的辅助蛋白。⑶脂肪酸合酶系统(fattyacidsynthasesystem，FAS)脂肪酸合酶系统的进化大肠肝菌脂肪酸合成酶系结构模式①②③④⑤⑥中央巯基SH外围巯基SH⑥①②③④⑤ACP①乙酰CoA:ACP转移酶②丙二酸单酰CoA:ACP转移酶③β-酮脂酰-ACP合酶④β-酮脂酰-ACP还原酶

⑤β-羟脂酰-ACP脱水酶⑥烯脂酰-ACP还原酶

①乙酰基和丙二酸单酰基进位（第一阶段）第一步、乙酰基进位：乙酰CoA在转移酶催化下，乙酰基被转移到中央巯基上。第二步、乙酰基移位：乙酰基再转移到外围巯基上。第三步、丙二酸单酰基进位：丙二酸单酰CoA在转移酶催化下，转移到中央巯基上，生成丙二酸单酰-SACP。进位丙二酸单酰-SACP的形成：||

OHOOC-CH2-C-S-CoA丙二酸单酰CoA

OCH3C-S~CoA

乙酰CoA

||+ATPHCO3-+H+

ADP+Pi||

OHOOC-CH2-C-S-ACP丙二酸单酰-SACPACPCoASH乙酰CoA

羧化酶生物素第一步、缩合②脂肪酸链延伸（第二阶段）-酮丁酰-S-ACPαβ第二步、还原：在β-酮脂酰-ACP还原酶催化下，-酮丁酰基位羰基被NADPH还原成羟基，生成-羟丁酰基。②脂肪酸链延伸（第二阶段）βα（-酮丁酰-S-ACP）βα

第二步、还原②脂肪酸链延伸（第二阶段）-羟丁酰-S-ACPαβ（-酮丁酰-S-ACP）βα第三步、脱水：在β-羟脂酰-ACP脱水酶催化下-羟丁酰-S-ACP的、碳原子间脱水生成反式2-烯丁酰-S-ACP。②脂肪酸链延伸（第二阶段）-羟丁酰-S-ACPαβαβ反式2-烯丁酰-S-ACP第三步、脱水②脂肪酸链延伸（第二阶段）-羟丁酰-S-ACPαβ反式2-烯丁酰-S-ACPαβ第四步、还原：在烯脂酰-ACP还原酶催化下反式2-烯丁酰-S-ACP的双键被NADPH还原，生成延长了2个碳单位的丁酰-S-ACP。②脂肪酸链延伸（第二阶段）反式2-烯丁酰-S-ACPαβ第四步、还原②脂肪酸链延伸（第二阶段）反式2-烯丁酰-S-ACP丁酰-S-ACP生成的丁酰基再与新进位的丙二酸单酰基重复缩合、还原、脱水、再还原的循环反应，又延长两个碳片段，生成己酯酰基，如此反复进行，直到生成软脂酰基为止。③脂酰基水解（第三阶段）当中央巯基上的脂酰基延长到一定长度（不超过16C）后，即最终产物形成软脂酰－S-ACP时，硫酯酶开始作用，软脂酸从脂肪酸合酶复合体中被释放出来。柠檬酸穿梭磷酸戊糖途径光合作用NADPH的来源？（3个）脂肪酸链的形成过程：(进位、缩合、还原、脱水、还原)

进位、缩和软脂酸的合成(经过7轮的进位、缩合、还原、脱水、还原)软脂酸的合成(经过7轮的进位、缩合、还原、脱水、还原)软脂酸合成的反应流程CH3CO-SHOOCCH2CO-SCH3CHCH2CO-SSHOHSHSHCH3CH=CHCO-SSHSHSH

OCH3C-S||SHNADP+NADPH⑥HSCoA乙酰S~CoA

①丙二单酰-SCoACoASH②NADP+NADPH④H2O⑤③CO2软脂酸H2O进位链的延伸水解

OCH3C-S||SHCH3COCH2CO-SSHCH3CH2CH2CO-SSH脂肪酸生物合成的反应历程β-烯丁酰ACPCH3COCH2C0-SACP

丁酰ACPCH3CH(OH)CH2C0-SACP

CH3CH=CH2C0-SACPCH3CH2CH2C0-SACP

β-酮丁酰ACPβ-羟丁酰ACPCH3COCoACH3COACPHOOCCH3COACPHOOCCH3COCoACH3COCoACO2+ACPC2C2C2C2C2C2NADPH+H+NADP+NADP+NADPH+H+H2OCH3(CH2)14C0-SACP+CO2ACP丙二酸单酰ACP

乙酰CoA＋7丙二酸单酰CoA＋14NADPH＋14H+＋H2O软脂酸＋14NADP+＋7CO2＋7H2O＋8CoA-SH脂肪酸合成酶系（7次循环）软脂酸（16C）合成的总反应式：P230脂肪酸合成的特点：

①合成所需原料为乙酰CoA，二碳单位的直接供体是丙二酸单酰CoA，生成的直接产物是软脂酸，合成一分子软脂酸，需七分子丙二酸单酰CoA和一分子乙酰CoA；②在胞液中进行，关键酶是乙酰CoA羧化酶；③合成为一耗能过程，每合成一分子软脂酸，需消耗14NADPH+H+，7分子ATP（活化）④需NADPH作为供氢体，对糖的磷酸戊糖途径有依赖性。⑸脂肪酸从头合成与-氧化的比较脂肪酸从头合成与-氧化决不是简单的逆转关系。它们在细胞定位，转移载体，酰基载体，供氢体和受氢体以及反应底物与产物等方面均不相同。⑸脂肪酸的从头合成与β—氧化比较:区别点从头合成β-氧化细胞中发生部位细胞溶胶线粒体酰基载体ACP-SHCOA-SH二碳片段的加入与裂解方式丙二酰单酰COA乙酰COA电子供体或受体NADPHFAD、NAD+酶系七种酶和一个蛋白质组成复合物四种酶原料转运方式柠檬酸穿梭系统肉碱转运反应方向从ω位到羧基从羧基端开始对二氧化碳和柠檬酸的需求要求不要求羟脂酰化合物的中间构型D-型L-型能量变化消耗7个ATP和14NADPH产生106个ATP（二）脂肪酸碳链的延长（1）线粒体脂肪酸延长酶系:延长短链脂酰CoA，其过程是β-氧化逆过程。（2）内质网脂肪酸延长酶系：延长饱和或不饱和长链脂肪酸，其中间过程与脂肪酸合成酶体系相似。脂肪酸碳链延长的不同方式细胞内进行部位动物植物线粒体内质网叶绿体、前质体内质网加入的二碳单位脂酰基载体电子供体乙酰CoA丙二酸单酰CoA丙二酸单酰CoACoACoAACPNAD(P)HNADPHNADPH不明确(18C以上的碳链延长)（三）脂肪酸碳链的去饱和不饱和脂肪酸有：软油酸、油酸、亚油酸、亚麻酸、花生四烯酸必需脂肪酸：维持哺乳动物正常生长所需而体内又不能合成的脂肪酸，有3种。亚油酸（18C:2Δ9,12

）亚麻酸（18C:3Δ6,9,12

）花生四烯酸（18C:4Δ5,8,11,14

）

人体内有Δ4，Δ5，Δ8及Δ9去饱和酶，催化饱和脂肪酸引入双键，使之转变为不饱和脂肪酸。

至今在体内尚未发现有Δ9以上的去饱和酶，即在第10C与ω碳原子之间不能形成双键。（三）脂肪酸碳链的去饱和(1)需氧途径动：细胞色素b5植：铁硫蛋白去饱和酶系动：内质网膜上，以脂酰CoA为底物植：质体中，以脂酰-ACP为底物饱和的脂酰CoA单不饱和的脂酰CoA是厌氧生物合成单不饱和脂肪酸的方式,发生在脂肪酸从头合成的过程中,当生成10个C的羟脂酰-ACP时，由专一的脱水酶催化脱水，生成、-烯葵酰-ACP，再继续参入二碳单位，进行从头合成反应过程，最终产生不同长度的单不饱和脂肪酸。(2)厌氧途径（三）脂肪酸碳链的去饱和三、三酰甘油（脂肪）的生物合成直接原料：3－磷酸甘油、脂酰CoA3－磷酸甘油的来源3-磷酸甘油的生成：合成甘油三酯所需的3-磷酸甘油主要由下列两条途径生成：

1）．由糖代谢生成（脂肪细胞、肝脏）

3-磷酸甘油脱氢酶磷酸二羟丙酮+NADH+H+3-磷酸甘油+NAD+

2）由脂肪动员生成（肝）：脂肪动员生成的甘油被转运至肝脏后进行处理。甘油磷酸激酶甘油+ATP3-磷酸甘油+ADP三酰甘油（脂肪）的生物合成磷酸甘油酯酰转移酶磷酸甘油酯酰转移酶磷酸酶二酰甘油酯酰转移酶3－磷酸甘油溶血磷脂酸磷脂酸二酰甘油三酰甘油四、脂肪代谢的调节脂肪代谢调节于人类健康密切相关，许多疾病如心血管疾病、高血脂和肥胖等都与脂肪代谢的失调有关。对植物来说，油料作物的出油量与脂肪代谢的调节有关。1、脂肪酸分解的调节-氧化过程的限速酶是肉毒碱脂酰转移酶I，丙二酸单酰CoA是其抑制剂。当细胞中能荷较高时，丙二酸单酰CoA含量丰富，使肉毒碱脂酰转移酶I活性降低，脂酰CoA不能穿膜进入线粒体，因而无法氧化放能。另外，当细胞处于高能荷状态时，参与-氧化作用的-羟脂酰CoA脱氢酶被NADH抑制，硫解酶被乙酰CoA抑制。从而保证细胞在高能荷状态时，抑制脂肪酸分解，促进脂质合成。2、脂肪酸合成的调节单体(无活性)多聚体(有活性)柠檬酸、异柠檬酸长链脂酰CoA

乙酰CoA羧化酶是脂肪酸合成的限速酶。乙酰CoA