第25章 脂类代谢

第25章脂类代谢1第十一章脂类代谢第一节脂肪分解代谢第二节脂肪合成代谢第三节磷脂和胆固醇代谢2第一节脂肪分解代谢脂肪的水解甘油的分解脂肪酸的氧化酮体代谢3一、脂肪的水解(细胞溶胶中)脂肪动员：指脂肪组织中脂肪在激素的调节下，被一系列脂肪酶水解为脂肪酸和甘油并释放入血供其它组织利用的过程。肾上腺素、胰高血糖素都可以激活腺苷酸环化酶，使cAMP浓度升高，促使依赖cAMP的蛋白激酶活化，后者使无活性的脂肪酶磷酸化，转变成有活性的脂肪酶，加速脂解作用。4脂肪的水解过程5二、甘油的分解3-磷酸甘油醛经糖酵解途径继续氧化TCA循环6三、脂肪酸的氧化CH3－（CH2）nCH2CH2－COOH（一）饱和偶数碳脂肪酸的氧化（二）饱和奇数碳脂肪酸的氧化（三）单不饱和脂肪酸的氧化（四）多不饱和脂肪酸的氧化（五）α－或ω－氧化ωβα7饱和偶数碳脂肪酸的氧化特点：脂肪酸氧化从羧基端β-碳原子开始，每次分解出一个二碳片断。步骤脂肪酸的活化（细胞质中）长链脂酰CoA转运进入线粒体β-氧化（线粒体中）8

脂酰-CoA合酶R-CH2-CH2-COOH+ATP+CoASHR-CH2-CH2-C~SCoA+AMP+PPi2PiO1.脂肪酸的活化（细胞溶胶中）92.长链脂酰CoA转运进入线粒体

——脂肪酸氧化的限速步骤

催化酶为：肉碱脂酰转移酶Ⅰ和Ⅱ酶Ⅰ：位于线粒体内膜外侧。酶Ⅱ：位于线粒体内膜内侧。肉碱一脂酰肉碱移位酶（转位酶）

肉毒碱肉碱（3-羟基-4-三甲氨基丁酸）10肉碱作用为载体转移图示肉碱脂酰转移酶Ⅰ肉碱脂酰转移酶Ⅱ肉碱一脂酰肉碱移位酶（转位酶）丙二酰-CoA抑制肉毒碱脂酰转移酶I的活性。脂酰CoA脂酰肉碱脂酰CoA113.β-氧化（在线粒体中进行）氧化水合氧化断裂12进入三羧酸循环彻底氧化分解13电子传递呼吸链β-氧化作用TCA循环144.脂肪酸β-氧化过程中的能量转化软脂酸彻底氧化分解生成？个ATP计算1mol14C原子的饱和脂肪酸完全氧化为H2O和CO2的时候可以产生多少molATP?硬脂酸？15脂肪酸β-氧化作用总结脂肪酸仅需1次活化，消耗1ATP的2个高能磷酸键。活化在线粒体外的胞浆中进行。脂酰CoA通过肉碱作为载体进入线粒体基质。这是脂肪酸β-氧化的限速步骤。脂肪酸β-氧化的酶都是线粒体酶，

-氧化是氧化、水合、氧化、断裂四个重复步骤。16新生儿猝死 17（二）奇数碳脂肪酸的β-氧化奇数碳脂肪酸存在于许多植物、海洋生物中。奇数碳脂肪酸β-氧化产生最后产生丙酰CoA。（动物）丙酰CoA

琥珀酰CoA

进入TCA。（植物）丙酰CoA

乙酰CoA

进入TCA18（三）单不饱和脂肪酸的氧化十二碳烯酰CoA烯酰-CoA异构酶431

219（四）多不饱和脂肪酸的氧化需两种酶①烯酰-CoA异构酶②2,4-二烯酰-CoA还原酶241页202122（五）脂肪酸还可发生α－或ω－氧化

-氧化：脱羧，氧化成少一个碳原子的脂肪酸。对降解支链脂肪酸（如植烷酸）有重要作用。脂肪酸α-羟化酶降植烷酰辅酶Aβ-氧化2324

-氧化脂肪酸的

-碳原子先羟基化，脂肪酸变成

-羟脂酸，再氧化成二羧酸，在两端进行

-氧化加单氧酶脱氢酶脱氢酶25脂肪酸分解代谢的调节脂肪酸进入线粒体的调控：限速酶：肉碱脂酰转移酶I，受丙二酰－CoA抑制。激素对脂肪酸代谢的调节胰高血糖素、肾上腺素使cAMP增高，磷酸化脂肪酶（活化），促进脂肪分解；并抑制乙酰辅酶A羧化酶（磷酸化，使之失活，抑制合成）。胰岛素磷酸化柠檬酸裂解酶和丙酮酸脱氢酶复合体，使之活化，促进脂肪合成26四、酮体代谢酮体：在肝脏中脂肪酸经-氧化生成的乙酰CoA，部分转变为乙酰乙酸、羟丁酸和少量丙酮，这三种物质统称为酮体。产生部位：肝脏线粒体酮体的利用：肝外组织-羟丁酸丙酮乙酰乙酸271.酮体的合成和利用

脂肪酸↓乙酰CoA↓乙酰乙酰CoA↓乙酰乙酸β-羟丁酸丙酮肝脏酮体β-羟-β-甲基戊二酸单酰CoA（HMG-CoA）β–氧化↓丙酮酸丙酮肝外组织血中酮体TCACO2H2OATP乙酰CoA乙酰乙酰CoAD--羟丁酸乙酰乙酸合成利用肝内生酮肝外用硫解酶HMG-CoA合酶HMG-CoA裂解酶β-羟丁酸脱氢酶自动脱羧β-羟丁酸脱氢酶硫解酶乙酰CoA乙酰CoA282.酮体生成的生理意义是肝脏输出能源的一种形式。是长期饥饿情况下、脑、骨骼、心肌等组织的主要的供能物质。293.酮体过量的危害酮体有毒，呈酸性。正常时，酮体在血液中浓度很高时可导致酸中毒。酮血症

当人体患有糖尿病，糖类物质利用受阻或长期不能进食，机体所需能量不能从糖的氧化取得，于是大量动用脂肪提供能量，脂肪酸大量氧化，生成的酮体超过了肝外组织所能利用的限度，导致血液中酮体堆积，含量升高，临床上称为酮血症。酮尿症

发生酮血症的同时，在尿液中有大量的酮体出现，称酮尿症。

30脂肪分解总览甘油脂肪酸磷酸C3化合物TCA丙酮酸乙酰辅酶A

-氧化糖乙酸

-羟丁酸丙酮脂肪乙酰乙酰辅酶A乙酰乙酸31第二节脂肪合成代谢一脂肪酸的合成

二脂肪的合成32十六碳以下饱和脂肪酸的合成饱和脂酸的碳链延长途径不饱和脂肪酸的合成脂肪酸合成的调节一、脂肪酸的合成33（一）十六碳以下饱和脂肪酸的合成--软脂酸的合成合成部位：在肝脏胞液中。所需碳源：乙酰CoA（引物）丙二酰CoA（构成脂肪酸二碳单位的直接来源）线粒体内乙酰辅酶A转运到胞液与反应有关的酶：乙酰－CoA羧化酶(限速酶)脂肪酸合酶复合体脂肪酸合成34丙二酰辅酶A的形成

限速步骤CH3－C－S－CoA＋ATP＋HCO3－OO－－C－CH2－C－S－CoA＋ADP＋Pi＋H＋O

O乙酰CoA羧化酶35乙酰CoA柠檬酸草酰乙酸苹果酸脱氢酶丙酮酸羧化酶柠檬酸合酶柠檬酸柠檬酸裂解酶乙酰CoA草酰乙酸苹果酸酶丙酮酸丙酮酸苹果酸苹果酸脂肪酸合成线粒体内乙酰辅酶A转运到胞液

---------三羧酸转运体系线粒体细胞溶胶36脂肪酸合酶复合体酰基载体蛋白（ACP）在脂肪酸合成中作为脂酰基的载体。ACP的丝氨酸残基上结合一个磷酸泛酰巯基乙胺，其末端的-SH是携带脂酰基的功能部位。ACP在脂肪酸合成酶复合体中，与其他几种酶分子结合在一起。6种酶(动物中7种)37脂肪酸合酶复合体图示磷酸泛酰巯基乙胺38E.coli中脂肪酸合成酶复合体ACPATKSMT

KRHDER

SH①乙酰-CoA:ACP转酰酶（启动）⑥β

-烯酰-ACP还原酶（还原）⑤β

-羟酰-ACP脱水酶（脱水）④β

-酮酰-ACP还原酶（还原）②丙二酰-CoA:ACP转酰酶（装载）③β-酮酰-ACP合酶（缩合）39脂肪酸合成脂肪酸碳链的延伸由脂肪酸合酶复合体催化脂肪酸合酶复合体催化缩合、还原、脱水、还原四步反应。这四步反应构成一个循环。在脂肪酸合成过程，每经过一个循环，脂酰链延伸2个碳原子。40①乙酰-CoA:ACP转酰酶②丙二酰-CoA:ACP转酰酶③β-酮酰ACP合酶④β-酮酰ACP还原酶⑤β-羟酰ACP脱水酶⑥β-烯酰ACP还原酶⑦软脂酰-ACP硫酯酶β-羟丁酰-ACPβ-烯丁酰-ACP丁酰-ACP乙酰乙酰-ACP②③④①⑤⑥乙酰合酶丙二酰ACP脂肪酸合酶缩合还原脱水还原乙酰-ACP41（二）饱和脂酸的碳链延长途径

---硬脂酸的合成长链饱和脂肪酸由软脂酸合成线粒体软脂酰CoA+乙酰CoA

硬脂酸内质网软脂酰CoA+丙二酸单酰CoA

硬脂酸缩合、还原、脱水、还原；NADPH提供H

42脂肪酸延长与脂肪酸降解的比较延长降解43不饱和脂肪酸由软脂酸、硬脂酸合成脂酰辅酶A去饱和酶（三）不饱和脂肪酸的合成44（四）脂肪酸合成的调节1.柠檬酸和软脂酰CoA分别是乙酰CoA羧化酶的变构激活剂和反馈抑制剂。柠檬酸裂解酶乙酰CoA羧化酶2.乙酰CoA羧化酶可通过激素进行磷酸化－去磷酸化的共价修饰调节。丙酮酸丙酮酸脱氢酶复合体丙二酰辅酶A软脂酰辅酶A乙酰辅酶A胰高血糖素、肾上腺素引发磷酸化（失活）3.中间产物丙二酰CoA抑制脂肪酸β－氧化，避免无效循环。胰岛素引发磷酸化（活化）柠檬酸45脂肪酸的合成过程是β氧化过程的逆过程吗？反应地点不同

合成反应在肝脏胞液中进行（超过16C的在内质网或者线粒体中合成），氧化反应在线粒体中进行酰基载体不同

合成反应的酰基载体是ACP,β-氧化中是辅酶A加入和减去的碳单位不同

合成反应中是丙二酰ACP，β-氧化中是乙酰辅酶A反应中的酶不同辅酶不同能量需求和放出能量不同46二、脂肪的生物合成甘油磷酸二酯途径：甘油首先要磷酸化单酸甘油酯途径