第七章脂类代谢.ppt

第七章第七章 脂类脂类(lipid)(lipid)代谢代谢第一节第一节 生物体内的脂类生物体内的脂类第二节第二节 脂肪的分解代谢脂肪的分解代谢第三节第三节 脂肪的合成代谢脂肪的合成代谢第四节第四节 其他脂质的代谢其他脂质的代谢第一节第一节 生物体内的脂类生物体内的脂类一、一、脂类的定义脂类的定义二、脂类的分类二、脂类的分类三、脂类的生物学功能三、脂类的生物学功能 定义：定义：脂（脂（lipidlipid）是一类结构多样，）是一类结构多样，低溶于低溶于水水而而高溶于非极性溶剂高溶于非极性溶剂的生物有机分子的生物有机分子 包括多种包括多种脂肪酸脂肪酸衍生物及与脂肪酸代谢无关衍生物及与脂肪酸代谢无关的化合物的化合物一、一、脂类的定义：脂类的定义：脂类的元素组成主要是脂类的元素组成主要是C H OC H O, ,有些尚含有些尚含N S PN S P亦译为脂质或类脂，亦译为脂质或类脂， 脂类的元素组成主要是脂类的元素组成主要是C H O,有些尚含有些尚含N S P其化学本质是脂肪酸和其化学本质是脂肪酸和醇所形成的酯类及其衍生物醇所形成的酯类及其衍生物。

脂类脂类单纯脂类单纯脂类复合脂类复合脂类衍生脂类衍生脂类酰基甘油酯酰基甘油酯蜡蜡磷脂磷脂糖脂、硫脂糖脂、硫脂萜萜 类类固醇类固醇类含有脂肪酸含有脂肪酸不含脂肪酸不含脂肪酸二、脂类的分类：二、脂类的分类：（可皂化脂类）（可皂化脂类）（不可皂化脂类）（不可皂化脂类）其他脂类其他脂类: :维生素维生素A A、、D D、、E E、、K K等等n贮存贮存脂脂类类——重要的贮能供能物质，重要的贮能供能物质，每克脂肪氧化时可释每克脂肪氧化时可释放出放出38.9 kJ 38.9 kJ 的能量，每克糖和蛋白质氧化时释放的能量仅分别的能量，每克糖和蛋白质氧化时释放的能量仅分别为为17.2 kJ17.2 kJ和和23.4 kJ23.4 kJn结构结构脂脂类类—— 磷脂、糖脂、硫脂、固醇类等有机物是磷脂、糖脂、硫脂、固醇类等有机物是生物体的重要成分（如生物膜系统）生物体的重要成分（如生物膜系统）n活性活性脂脂类类—— 固醇类、萜类是一些激素和维生素等生固醇类、萜类是一些激素和维生素等生理活性物质的前体理活性物质的前体n脂类（糖脂、磷脂）与信息识别、种特异性、组织免疫脂类（糖脂、磷脂）与信息识别、种特异性、组织免疫有密切的关系；与细胞信号转导有关有密切的关系；与细胞信号转导有关。

n人类的某些疾病如动脉粥样硬化、脂肪肝等都与脂类代人类的某些疾病如动脉粥样硬化、脂肪肝等都与脂类代谢紊乱有关谢紊乱有关三、三、 脂类的生物学功能脂类的生物学功能第二节第二节 脂肪的分解代谢脂肪的分解代谢一、脂肪的水解一、脂肪的水解二、甘油代谢二、甘油代谢三、脂肪酸的分解三、脂肪酸的分解四、酮体代谢四、酮体代谢一一 、、 脂脂 肪肪 的的 水水 解解 脂肪脂肪 脂肪酶甘油甘油+脂肪酸脂肪酸CH2-O -C-R1R2-C-O-CHCH2OH--CH2-O -C-R1R2-C-O-CHCH2-O -C-R3O=O=O=§ H2OR3COOH三酰甘油三酰甘油脂肪酶脂肪酶O=O=---CH2OH HCOHCH2OHCH2OHR2-C-O-CHCH2OHO=--H2OR1COOH二酰甘油脂肪酶二酰甘油脂肪酶H2OR2COOH单酰甘油脂肪酶单酰甘油脂肪酶--限速步骤限速步骤第一步为限速步骤，第一步为限速步骤，磷酸化磷酸化的脂肪酶有活性，动物的脂肪的脂肪酶有活性，动物的脂肪酶存在于酶存在于脂肪细胞脂肪细胞中，而植物的脂肪酶存在脂体、油体及中，而植物的脂肪酶存在脂体、油体及乙醛酸循环体中。

乙醛酸循环体中动物的脂肪酶存在动物的脂肪酶存在于脂肪细胞中，植于脂肪细胞中，植物的脂肪酶存在脂物的脂肪酶存在脂体、油体及乙醛酸体、油体及乙醛酸循环体中循环体中脂肪的氧化分解脂肪的氧化分解脂质代谢脂脂肪肪甘油甘油脂肪酸脂肪酸?脂肪酶脂肪酶二二 、、 甘甘 油油 的的 氧氧 化化 分分 解解 与与 转转 化化CH2OH HCOHCH2OH--§ ATPADP+Pi甘油激酶甘油激酶CH2OH HCOHCH2O-P--磷酸酯酶磷酸酯酶NAD+NADH +H+磷酸甘油脱氢酶磷酸甘油脱氢酶CH2OH C=OCH2O-P--异异构构酶酶磷磷酸酸丙丙糖糖CHO CHOHCH2O-P3-磷酸甘油醛磷酸甘油醛(G3P)--糖异生糖异生葡萄糖葡萄糖CH3 C=OCOOH乙酰CoATCACO2+H2O丙酮酸丙酮酸EMP--(DHAP)甘油甘油3-磷酸甘油磷酸甘油磷酸二羟丙酮磷酸二羟丙酮1分子甘油彻底分子甘油彻底氧化分解产生的能量？氧化分解产生的能量？Ø 糖代谢与脂代谢通过糖代谢与脂代谢通过磷酸二羟丙酮磷酸二羟丙酮联系起来。

联系起来Ø动物的脂肪细胞中无甘油激酶，则甘油需要经血液运到肝细胞中动物的脂肪细胞中无甘油激酶，则甘油需要经血液运到肝细胞中进行氧化分解进行氧化分解脂肪的氧化分解脂肪的氧化分解脂质代谢脂脂肪肪甘油甘油脂肪酸脂肪酸??脂肪酶脂肪酶三三 、脂肪酸的分解、脂肪酸的分解n饱和脂肪酸的氧化分解饱和脂肪酸的氧化分解n不饱和脂肪酸的氧化分解不饱和脂肪酸的氧化分解vβ-氧化作用氧化作用vα-氧化作用氧化作用vω-氧化作用氧化作用v单不饱和脂肪酸的氧化分解单不饱和脂肪酸的氧化分解v多不饱和脂肪酸的氧化分解多不饱和脂肪酸的氧化分解§ 奇数奇数C C原子原子脂肪酸的氧化分解脂肪酸的氧化分解㈠㈠ 饱和脂肪酸的饱和脂肪酸的β-β-氧化作用氧化作用n概念概念n脂肪酸的脂肪酸的β-β-氧化作用氧化作用n能量计算能量计算n乙酰乙酰COACOA的可能去路的可能去路n乙醛酸循环及其生物学意义乙醛酸循环及其生物学意义n酮体酮体1. 1. 概概 念念Ø饱和脂肪酸在一系列酶的作用下，羧基端的饱和脂肪酸在一系列酶的作用下，羧基端的ββ位位C C原子发生氧化原子发生氧化，碳链在，碳链在αα位位C C原子与原子与ββ位位C C原原子间子间发生断裂，每次生成一个乙酰发生断裂，每次生成一个乙酰COACOA和较原来和较原来少二个碳单位的脂肪酸，这个不断重复进行的少二个碳单位的脂肪酸，这个不断重复进行的脂肪酸氧化过程称为脂肪酸氧化过程称为β-β-氧化氧化. .CHCH3 3-(CH-(CH2 2) )n n - - CHCH2 2 - - CHCH2 2 -COOH-COOH   动物动物β-β-β-β-氧化粒体基质中进行氧化粒体基质中进行氧化粒体基质中进行氧化粒体基质中进行植物植物植物植物β-β-β-β-氧化在过氧化物酶体和乙醛酸循环体进行氧化在过氧化物酶体和乙醛酸循环体进行氧化在过氧化物酶体和乙醛酸循环体进行氧化在过氧化物酶体和乙醛酸循环体进行n19041904年，年，F.KnoopF.Knoop的标记实验：的标记实验：n实验前提：实验前提：已知动物体内不能降解苯环已知动物体内不能降解苯环n实验方案：实验方案：用用苯基苯基标记的饱和脂肪酸饲喂动物标记的饱和脂肪酸饲喂动物 马马尿酸尿酸苯乙尿酸苯乙尿酸饱和脂肪酸饱和脂肪酸β-β-氧化氧化的实验证据的实验证据（（1 1））脂肪酸的活化脂肪酸的活化n脂肪酸首先在胞浆中被活化，形成脂酰脂肪酸首先在胞浆中被活化，形成脂酰CoACoA，，n在在 催化下，由催化下，由ATPATP提供能量，将脂提供能量，将脂肪酸转变成脂酰肪酸转变成脂酰CoACoA：：2. 脂肪酸的脂肪酸的β-β-氧化氧化（（12C以上的）以上的）脂酰脂酰CoACoA合成酶合成酶PiRCH2CH2CH2COOHCoA-SH+ATPAMP+PPi脂酰脂酰CoA合成酶合成酶RCH2CH2CH2CO～～SCoA（脂酰（脂酰CoA））v动物细胞内，动物细胞内，β-β-氧化在氧化粒体基质线粒体基质中进行，脂肪酸存在于胞液中进行，脂肪酸存在于胞液中，长链脂肪酸不能穿过线粒体内膜，因此需要中，长链脂肪酸不能穿过线粒体内膜，因此需要特殊的转运机制特殊的转运机制来帮助跨膜。

来帮助跨膜第一步活化在胞液中，后面的步骤发生粒体中，第一步活化在胞液中，后面的步骤发生粒体中，（（2 2）脂酰）脂酰CoACoA转运入线粒体转运入线粒体v 对于动物来说，对于动物来说， β-β-β-β-氧化粒体基质中进行，而脂肪酸第一步氧化粒体基质中进行，而脂肪酸第一步氧化粒体基质中进行，而脂肪酸第一步氧化粒体基质中进行，而脂肪酸第一步活化在胞液中，活化在胞液中，活化在胞液中，活化在胞液中，脂酰脂酰CoACoA（（10C10C以上）不能进入线粒体，以上）不能进入线粒体，后面的步骤发后面的步骤发后面的步骤发后面的步骤发生粒体中，所以涉及特殊的生粒体中，所以涉及特殊的生粒体中，所以涉及特殊的生粒体中，所以涉及特殊的 转运机制来帮助跨膜转运机制来帮助跨膜转运机制来帮助跨膜转运机制来帮助跨膜v酰基肉毒碱酰基肉毒碱/ /肉毒碱载体（肉毒碱载体（肉毒碱：肉毒碱：L-β-L-β-羟基羟基γ-γ-三甲基氨基丁酸三甲基氨基丁酸 ，由赖氨酸衍生的）由赖氨酸衍生的）脂酰肉毒碱脂酰肉毒碱肉毒碱肉毒碱脂酰脂酰COACOA脂酰肉毒碱脂酰肉毒碱载 体（移位酶）肉毒碱肉毒碱胞质一侧胞质一侧内膜外侧内膜外侧内膜内侧内膜内侧线粒体基线粒体基质一侧质一侧COA脂酰脂酰COAβ-β-氧化氧化氧化氧化肉毒碱脂酰基转移酶肉毒碱脂酰基转移酶Ⅰ肉毒碱脂酰基转移酶肉毒碱脂酰基转移酶Ⅱ脱脱 氢氢水水 化化再脱氢再脱氢硫硫 解解(3) β-(3) β-氧化的反应历程（偶数氧化的反应历程（偶数C C原子）原子） 具体步骤具体步骤FAD FADH2H—O—H β α β-羟羟脂酰脂酰CoAc.脱氢脱氢 β-酮酮脂酰脂酰CoA NADH+ NADH + H+β-烯烯脂酰脂酰CoAb.水化水化a.脱氢脱氢 β α β α 脂酰脂酰CoA脱氢酶脱氢酶 烯脂酰烯脂酰CoA 水化酶水化酶β羟脂酰羟脂酰CoA脱氢酶脱氢酶 β αH SCoA+乙酰乙酰CoA少二碳原子的脂酰少二碳原子的脂酰CoA β β氧化氧化氧化氧化脂酰基团d.硫解硫解乙酰乙酰CoA β α脱氢脱氢水化水化脱氢脱氢硫解硫解 硫解酶硫解酶16C16C的的脂脂肪肪酸酸 氧氧化化的的生生化化历历程程 乙酰乙酰CoACoAFAD FADH2 NAD +NADHRCH2CH2CO-SCoA脂酰脂酰CoACoA 脱氢脱氢酶酶脂酰脂酰CoACoA β-β-烯脂酰烯脂酰CoACoA 水化酶水化酶 β-β-羟脂酰羟脂酰CoACoA 脱氢酶脱氢酶 β-β-酮酯酰酮酯酰CoACoA 硫硫解酶解酶RCHOHCH2CO~ScoARCOCH2CO-SCoA RCH=CH-CO-SCoA +CH3CO~SCoAR-CO~ScoAH H2 2O O CoASHH H2 20 0呼吸链H H2 20 0呼吸链经过经过7 7次循环，产生次循环，产生7 7个个 NADHNADH，，7 7个个FADHFADH2 2，， 8 8分子乙酰分子乙酰COACOA。

β-氧化的反应历程氧化的反应历程小小 结结RCH2CH2COOHRCH2CH2CO～～SCOA（脂酰（脂酰COA））- RCH=CHCO～～SCOA（（△△2反式烯脂酰反式烯脂酰COA））- RCH-CH2CO～～SCOAOH（（L-β- 羟脂酰羟脂酰COA）） RC-CH2CO～～SCOAO=（（β- 酮脂酰酮脂酰COA））R-C～～SCOA+ CH3-C～～SCOAO=O=继续继续β-β-氧化氧化FADH2H2ONADH+H+H SCoA细胞质线粒体3. 3. 能能 量量 计计 算算 ü以以16C的软脂酸为例的软脂酸为例o8乙酰乙酰COA 彻底氧化彻底氧化 TCA 10ATP o10×8=80ATPo7FADH2 1.5×7=10.5ATPo7NADH+H+ 2.5×7=17.5ATP (108)ATP第一步消耗了第一步消耗了2个高能磷酸键，所以应为个高能磷酸键，所以应为108-2= 106个高能磷酸键。

个高能磷酸键ü 当软脂酸氧化时，自由能变化为当软脂酸氧化时，自由能变化为-2340千卡／摩尔，千卡／摩尔，ATP水解生水解生 成成 ADP+Pi时，自由能变化为时，自由能变化为-7.30千卡／摩尔千卡／摩尔o 7.3×1062340×100%≈ 33% ü 所以软脂酸在所以软脂酸在β-氧化时氧化时能量转化率能量转化率约为约为33% •进入进入TCATCA循环，彻底氧化分解，生成循环，彻底氧化分解，生成COCO2 2+H+H2 2O,O,放出能量放出能量•作为脂肪酸、固醇合成的原料作为脂肪酸、固醇合成的原料•某些植物、微生物中，可在乙醛酸体内进某些植物、微生物中，可在乙醛酸体内进行行乙醛酸循环乙醛酸循环•在动物肝、肾脏中有可能产生乙酰乙酸、在动物肝、肾脏中有可能产生乙酰乙酸、D-D- - -羟丁酸和丙酮（羟丁酸和丙酮（酮体酮体）4. 4. 产物乙酰产物乙酰- -CoACoA的可能去向的可能去向在动物肝、肾脏中有可能产生乙酰乙酸、在动物肝、肾脏中有可能产生乙酰乙酸、D- -羟丁酸和丙酮羟丁酸和丙酮（酮体）（酮体）vβ-β-氧化不仅粒体内进行，还可以在氧化不仅粒体内进行，还可以在乙醛酸体中进行。

乙醛酸体中进行v油料种子萌发油料种子萌发时，脂肪酸时，脂肪酸β-β-氧化是在乙氧化是在乙醛酸体内进行醛酸体内进行脂肪酸氧化可粒体内进行，需肉碱的转运在植物体内，脂脂肪酸氧化可粒体内进行，需肉碱的转运在植物体内，脂肪酶主要存在脂体、油体以及乙醛酸循环体中肪酶主要存在脂体、油体以及乙醛酸循环体中过氧化物酶体过氧化物酶体CH2COO-CH2COO-----NAD+苹果酸脱H酶NADH+H+HO-C-HCOO-H-CHCOO----异柠檬酸裂解酶异柠檬酸裂解酶CH2COO--HO-C-HCOO- HC-COO----CHOCOO-COA苹果酸合酶苹果酸合酶---C=OCOO-CH2COO-柠檬酸合酶COACH2COO- HO-C-COO-COO-CH2---- OCH3-C~SCoA OCH3-C~SCoA（存在微生物和油料植物种子中） 历 程5、乙 醛 酸循环乌头酸酶2 2分子乙酰分子乙酰- -CoACoA生生成成1 1分子琥珀酸分子琥珀酸乙 醛 酸循环体是一种特化的过氧化物酶体乙乙 醛醛 酸循环酸循环的的生物学意义生物学意义•乙酰乙酰CoACoA经经乙醛酸循环可乙醛酸循环可合成琥珀酸等有机酸，合成琥珀酸等有机酸，可协助可协助TCATCA循环的运行，循环的运行，乙醛酸循环乙醛酸循环可看成可看成TCATCA循环的循环的一条支路一条支路。

•油料种子萌发时贮存的甘油料种子萌发时贮存的甘油三酯通过乙醛酸循环油三酯通过乙醛酸循环转化为糖，转化为糖，乙醛酸循环是乙醛酸循环是连接糖代谢和脂代谢的枢纽连接糖代谢和脂代谢的枢纽•微生物能利用乙酸、乙酸微生物能利用乙酸、乙酸盐为碳源生存依赖于乙盐为碳源生存依赖于乙醛酸循环醛酸循环5-2.5-2.乙乙 醛醛 酸酸 循循 环环---C=OCOO-CH2COO-乙酰乙酰COA柠檬酸合成酶COACH2COO-HO-C-COO-COO-CH2----异柠檬酸异柠檬酸裂解酶裂解酶CH2COO- HC-COO-COO-HO-C-H----CHOCOO--HO-C-HCOO-H-CHCOO----COA苹果酸苹果酸合酶合酶乙酰乙酰COA细细胞胞质质草草酰酰乙乙酸酸逆逆EMP糖糖脂酰脂酰COACOA 氧氧化化（存在微生物（存在微生物和植物中）和植物中）线线粒粒体体TCA草草酰酰乙乙酸酸天天冬冬氨氨酸酸第三版第三版#30. 幻灯片幻灯片 30 6、酮体代谢、酮体代谢酮体的生成酮体的分解脂肪酸脂肪酸β-β-氧化产物乙酰氧化产物乙酰CoACoA, ,在动物在动物肌肉肌肉中进中进入三羧酸循环，在动物入三羧酸循环，在动物肝、肾肝、肾的线粒体内的线粒体内乙酰乙酰COACOA中可形成乙酰乙酸、中可形成乙酰乙酸、β-β-羟丁酸、丙酮酸这羟丁酸、丙酮酸这三种物质统称为酮体。

三种物质统称为酮体CO2 CoASH CoASH NAD+ NADH+H+ β-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 n在在严重饥饿严重饥饿或胰岛素水平过低时，草酰乙酸或胰岛素水平过低时，草酰乙酸缺少，则乙酰缺少，则乙酰-COA-COA水平升高水平升高————丙酮中毒；丙酮中毒；酸中毒n但一般情况下但一般情况下酮体是酮体是肝脏输出能源肝脏输出能源的一种形的一种形式式 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（肾、心和脑的线粒体）的线粒体）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）酮体是酮体是肝脏输出能源肝脏输出能源的一种形式的一种形式 酮体在肝脏合成，但肝脏缺酮体在肝脏合成，但肝脏缺乏利用酮体的酶，因此不能利乏利用酮体的酶，因此不能利用酮体。

酮体生成后进入血液，用酮体酮体生成后进入血液，输送到肝外组织利用输送到肝外组织利用 (肝内肝内生酮肝外用生酮肝外用) )n由酮体代谢看出，肝组织将乙酰由酮体代谢看出，肝组织将乙酰COACOA转变成转变成酮体，而肝外组织再将酮体转变成乙酰酮体，而肝外组织再将酮体转变成乙酰COACOA，这并非无效循环，而是乙酰，这并非无效循环，而是乙酰COACOA在体内的在体内的一种运输方式一种运输方式n骨骼、心肌等细胞的能量来源主要依赖于酮骨骼、心肌等细胞的能量来源主要依赖于酮体，脑组织在葡萄糖供应不足时也利用酮体体，脑组织在葡萄糖供应不足时也利用酮体作为能源作为能源三三 、脂肪酸的分解、脂肪酸的分解n饱和脂肪酸的氧化分解饱和脂肪酸的氧化分解n不饱和脂肪酸的氧化分解不饱和脂肪酸的氧化分解vβ-氧化作用氧化作用vα-氧化作用氧化作用vω-氧化作用氧化作用v单不饱和脂肪酸的氧化分解单不饱和脂肪酸的氧化分解v多不饱和脂肪酸的氧化分解多不饱和脂肪酸的氧化分解§ 奇数奇数C C原子原子脂肪酸的氧化分解脂肪酸的氧化分解1. 1. 概概 念念§脂肪酸脂肪酸在一些酶的催化下，在一些酶的催化下，α-Cα-C原子原子发生氧发生氧化，生成一分子化，生成一分子COCO2 2和较原来少一个碳原子的和较原来少一个碳原子的脂肪酸，这种氧化作用称为脂肪酸，这种氧化作用称为α-α-氧化氧化。

㈡㈡ 饱和脂肪酸的饱和脂肪酸的α-α-氧化作用氧化作用(1956,Stumpf)(1956,Stumpf) α-α-氧化对于降解支链脂肪酸、奇数脂肪酸氧化对于降解支链脂肪酸、奇数脂肪酸 或过长链脂肪酸有重要作用或过长链脂肪酸有重要作用§RCH2CH2COOH RCH2COOH+CO2R RCHCH2 2COOCOO- -R RCH(OH)CH(OH)COOCOO- -R RCOCOCOOCOO- -R RCOOCOO- -COCO2 2O O2 2NAD +NADH +H+NAD +NADH +H+羟化羟化2. 反反 应应 历历 程程单加氧酶单加氧酶脱脱氢氢酶酶脱羧酶脱羧酶RCHRCH(OOH)(OOH)COOCOO- -COCO2 2R RCHOCHOO O2 2NAD +NADH +H+过氧化过氧化脂肪过氧化物酶脂肪过氧化物酶脱脱羧羧酶酶醛脱氢酶醛脱氢酶三三 、脂肪酸的分解、脂肪酸的分解饱和脂肪酸的氧化分解饱和脂肪酸的氧化分解vβ-β-氧化作用氧化作用vα-α-氧化作用氧化作用vω-ω-氧化作用氧化作用㈢㈢ 饱和脂肪酸的饱和脂肪酸的ω-ω-氧化作用氧化作用 （（12C12C以下的脂肪酸）以下的脂肪酸）(1932,Verkade)(1932,Verkade)脂肪酸在酶催化下，其ω碳（末端甲基C）原子发生氧化，先生成ω-羟脂酸，继而氧化成α,ω-二羧酸的反应过程，称为ω-氧化。

CHCH3 3-(CH-(CH2 2) )n n - - CHCH2 2 - - CHCH2 2 -COOH-COOH   在动物体内，在动物体内，12碳以上的脂肪酸是通过碳以上的脂肪酸是通过β-氧化进行分解作用；氧化进行分解作用；少于少于12碳的脂肪酸可在微粒体中经碳的脂肪酸可在微粒体中经ω-氧化作用分解，其在脂肪氧化作用分解，其在脂肪酸分解代谢中不占主要地位酸分解代谢中不占主要地位脂肪酸的ω氧化作用CHCH3 3(CH(CH2 2)n )n COOCOO- -HOCHHOCH2 2(CH(CH2 2)n COO)n COO- -OHCOHC(CH(CH2 2)n )n COOCOO- -- -OOCOOC(CH(CH2 2)n )n COOCOO- -O O2 2NAD(P) +NAD(P)H+H+NAPD +NADPH+H+NAD(P) +NAD(P)H+H+混合功能氧化酶混合功能氧化酶醇酸脱氢酶醇酸脱氢酶醛酸脱氢酶醛酸脱氢酶反反 应应 历历 程程从脂肪酸两端进行从脂肪酸两端进行β-β-氧化氧化ω-ω-氧化加速了脂肪酸的降氧化加速了脂肪酸的降解速度动物体内低于动物体内低于12C12C的脂肪酸的脂肪酸常采用常采用ω-ω-氧化进行分解氧化进行分解海洋中浮游细菌降解海面浮油海洋中浮游细菌降解海面浮油三三 脂肪酸的氧化分解脂肪酸的氧化分解n饱和脂肪酸的氧化分解饱和脂肪酸的氧化分解n不饱和脂肪酸的氧化分解不饱和脂肪酸的氧化分解v单不饱和脂肪酸的氧化分解单不饱和脂肪酸的氧化分解v多不饱和脂肪酸的氧化分解多不饱和脂肪酸的氧化分解油酰基油酰基CoACoA（（  9 9 18 18：：1 1）） CH3(CH2)7CH=CH-CH2(CH2)6CO-CoA OHCH3(CH2)7CH2-C-CH2-CO-CoA H6CH3-CO-CoACH3(CH2)7CH2 - C = CH-CO-CoAHH 2 2- -反反- - 十二碳烯酰十二碳烯酰CoACoA 3 3次次β-β-氧化氧化, , 　　烯酯酰烯酯酰CoACoA异构酶异构酶烯酯酰烯酯酰CoACoA水化酶水化酶5 5次次β-β-氧化氧化CH3(CH2)7-C=C-CH2 - CO-CoA 3 3- -顺顺- - 十二碳烯酯酰十二碳烯酯酰CoACoA H H3CH3-CO-CoA（四）单不饱和脂肪酸的氧化（四）单不饱和脂肪酸的氧化（单个双键，（单个双键，油酸油酸18:1 △△9 ））专一性很强，只专一性很强，只对反对反△△2 2不饱和不饱和脂酰脂酰COACOA水化水化（五）、多不饱和脂肪酸的氧化（五）、多不饱和脂肪酸的氧化≥2个双键，个双键，亚油酸亚油酸（（18：：2，，△△9,12））3个乙酰个乙酰COA异构酶异构酶CH3(CH2)4C=C-CH2-C=CH2(CH2)6C-CoAH|H|H|H|O║12C3次次β-氧化氧化CH3(CH2)4C=C-CH2-C-CoAH|H|O║(△△4顺顺)β-氧化，断裂氧化，断裂1个乙酰个乙酰COA | HCH3(CH2)4C=C-C=C-C-CoAH|H|H|O║(△△2反，反，△△4顺顺)2，，4-烯脂酰烯脂酰COA还原酶还原酶(NADPH+H+提供还原力提供还原力) | HCH3(CH2) 4-CH2 C=C-CH2C-CoAH|O║(△△3反反)烯脂酰烯脂酰COA脱氢酶脱氢酶10C | HCH3(CH2) 4-CH2 -CH2-C=C-C-CoAH|O║(△△2反反)4次次β-氧化，氧化，5个乙酰个乙酰COA烯脂酰烯脂酰COA异构酶异构酶三三 脂肪酸的氧化分解脂肪酸的氧化分解n饱和脂肪酸的氧化分解饱和脂肪酸的氧化分解n不饱和脂肪酸的氧化分解不饱和脂肪酸的氧化分解vβ-氧化作用氧化作用vα-氧化作用氧化作用vω-氧化作用氧化作用v单不饱和脂肪酸的氧化分解单不饱和脂肪酸的氧化分解v多不饱和脂肪酸的氧化分解多不饱和脂肪酸的氧化分解§ 奇数奇数C C原子原子脂肪酸的氧化分解脂肪酸的氧化分解（六）奇数（六）奇数C原子脂肪酸的氧化分解原子脂肪酸的氧化分解奇数脂肪酸直接进行奇数脂肪酸直接进行氧化，最后的裂解成乙酰氧化，最后的裂解成乙酰CoA和一个和一个丙酰丙酰CoA奇数碳脂肪酸可有两种降解方式：奇数碳脂肪酸可有两种降解方式：通过通过氧化转变为偶数碳脂肪酸后再进行氧化转变为偶数碳脂肪酸后再进行氧化氧化羧羧 化化脱脱 羧羧丙酰丙酰COA羧化酶羧化酶甲基丙二酰甲基丙二酰COA消旋酶消旋酶甲基丙二酰甲基丙二酰COA变位酶变位酶琥珀酰琥珀酰COATCA羧化羧化ATPCO2甲基丙二酸单酰甲基丙二酸单酰CoA丙酸代谢的一条途径丙酸代谢的一条途径脂酰脂酰COACOA脱脱H H酶酶FAD FADH2烯脂酰烯脂酰COACOA水水化酶化酶H2O水解酶水解酶H2O HSCOA脱氢酶脱氢酶DAN+ DADH+H+脱脱氢氢酶酶NADP++CO2 NADPH+H+HSCOATCA脱羧脱羧烯丙酰烯丙酰COAβ-羟丙酰羟丙酰COAβ-羟丙酸羟丙酸丙二酸半醛丙二酸半醛丙酸代谢的丙酸代谢的 - -羟丙酸支路羟丙酸支路途径途径n反刍动物胃中碳水化合物酵解产生大量反刍动物胃中碳水化合物酵解产生大量丙酸丙酸n某些氨基酸降解（如某些氨基酸降解（如Val Ile）产生丙酸）产生丙酸n脂肪酸的降解脂肪酸的降解( (奇数奇数C C原子原子) ) 所以所以丙酸代谢丙酸代谢非常重要非常重要丙酸的来源丙酸的来源三三 脂肪酸的氧化分解脂肪酸的氧化分解n饱和脂肪酸的氧化分解饱和脂肪酸的氧化分解n不饱和脂肪酸的氧化分解不饱和脂肪酸的氧化分解vβ-氧化作用氧化作用 乙醛酸循环乙醛酸循环vα-氧化作用氧化作用vω-氧化作用氧化作用v单不饱和脂肪酸的氧化分解单不饱和脂肪酸的氧化分解v多不饱和脂肪酸的氧化分解多不饱和脂肪酸的氧化分解§ 奇数奇数C C原子原子脂肪酸的氧化分解脂肪酸的氧化分解 丙酸代谢丙酸代谢n进行彻底氧化分解时进行彻底氧化分解时, ,相同碳原子数相同碳原子数目的饱和脂肪酸与不饱和脂肪酸相目的饱和脂肪酸与不饱和脂肪酸相比比, ,哪个释放的能量多哪个释放的能量多?? ?? 一、甘油的生物合成一、甘油的生物合成二、脂肪酸的生物合成二、脂肪酸的生物合成三、三酰甘油的生物合成三、三酰甘油的生物合成第三节第三节 脂肪的合成代谢脂肪的合成代谢脂肪的合成代谢脂肪的合成代谢 脂肪的合成代谢脂肪的合成代谢 一、一、 甘甘 油油 的的 生生 物物 合合 成成CH2OH C=OCH2O-P--3-3-磷酸甘油脱氢酶磷酸甘油脱氢酶NAD+NADH+H+CH2OH HO-CHCH2O-P--2、脂肪降解、脂肪降解 1、、EMPEMP途径途径甘油甘油+ATP3-磷酸甘油磷酸甘油+ADP甘油激酶甘油激酶高等动植物合成三酰甘油需要高等动植物合成三酰甘油需要3-3-磷酸甘油磷酸甘油做前体做前体二、二、 脂脂 肪肪 酸酸 的的 生生 物物 合合 成成（一）饱和脂肪酸的从头合成（一）饱和脂肪酸的从头合成（二）脂肪酸碳链的延长（二）脂肪酸碳链的延长（三）脂肪酸链中不饱和键的形成（三）脂肪酸链中不饱和键的形成（四）脂肪酸合成的调节（四）脂肪酸合成的调节（一）饱和脂肪酸的从头合成（一）饱和脂肪酸的从头合成（在（在细胞质细胞质中）中） 原料：原料：乙酰乙酰CoACoA （（碳源）碳源） 、、NADPHNADPH、、ATPATP　　 酶系：酶系：乙酰乙酰CoACoA羧化酶羧化酶* *、、脂肪酸合成酶系脂肪酸合成酶系* *1. 乙酰乙酰CoACoA的的来源来源及及转运转运2.2. 丙二酸单酰丙二酸单酰CoACoA的形成的形成（乙酰（乙酰CoACoA羧化酶羧化酶* *））3. 3. 脂肪酸链的形成脂肪酸链的形成4 4. . 饱和脂肪酸的从头合成饱和脂肪酸的从头合成及与及与β-β-氧化的比较氧化的比较1. 1. 乙酰乙酰CoACoA的来源及转运的来源及转运n来源（线粒体）来源（线粒体）v线粒体内的丙酮酸氧化脱羧（糖代谢）线粒体内的丙酮酸氧化脱羧（糖代谢）v脂肪酸的脂肪酸的β-β-氧化氧化v氨基酸的氧化氨基酸的氧化n转运转运( (线粒体线粒体 细胞质细胞质) )v柠檬酸穿梭柠檬酸穿梭（三羧酸转运体系）（三羧酸转运体系）丙酮酸羧化酶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 乙酰乙酰乙酰乙酰CoACoA ATP ADP Pi 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丙酮酸氧化 脂肪酸氧化 氨基酸氧化脂肪酸合成脂肪酸合成柠柠 檬檬 酸酸 穿穿 梭梭NADH+H+NAD+2. 丙二酸单酰CoA的形成v乙酰乙酰CoACoA是合成的碳源，丙二酸单酰是合成的碳源，丙二酸单酰CoACoA是合成是合成的直接原料。

的直接原料一分子软脂酸合成时，一分子软脂酸合成时，8 8个个2C2C单位单位中，中，1 1个个为乙酰为乙酰CoACoA，，其它其它7 7个以丙二酸单酰个以丙二酸单酰CoACoA直直接参与合成接参与合成CH3-C～SCOA+HCO3-+H++ATP=OHOOC-CH2-C～SCOAO=+ADP+Pi乙酰乙酰乙酰乙酰CoACoA羧化酶羧化酶羧化酶羧化酶乙酰乙酰CoACoA羧化酶（别构酶）羧化酶（别构酶）n组成组成n存在形式存在形式n作用机制作用机制n生物素羧化酶生物素羧化酶（（BCBC））n羧基转移酶羧基转移酶（（CTCT））n生物素生物素羧基载体蛋白（羧基载体蛋白（BCCPBCCP）） 组组 成成（（BCBC））（（CTCT）） BCCPBCCP））n生物素羧基载体蛋白(BCCP)n生物素羧化酶n羧基转移酶组组 成成+ HCO+ HCO3 3- -BCCPCOCO2 2- - BCCP存存在在形形式式动物体中动物体中柠檬酸柠檬酸促进聚合体形成，促进聚合体形成，而促进脂肪酸的而促进脂肪酸的合成合成; ;软脂酰软脂酰- -CoACoA促使聚合体解体，促使聚合体解体，而抑制脂肪酸的而抑制脂肪酸的合成合成 作作 用用 机机 制制ATP+HCO3-+BCCP生物素羧化酶生物素羧化酶BCCP-CO2 +ADPBCCP-CO2 +CH3-C～SCOA=O羧基转移酶羧基转移酶HOOC-CH2-C～SCOA +BCCPOCO2CO2BCCP3. 3. 脂肪酸链的形成脂肪酸链的形成（（1））脂肪酸合酶系统脂肪酸合酶系统（（2）脂肪酸链的形成过程）脂肪酸链的形成过程⑴⑴脂肪酸合酶系统脂肪酸合酶系统①②③④⑤⑥中央巯中央巯基基SHSH外围巯外围巯基基SHSH⑥①②③④⑤ACP①①乙酰乙酰CoACoA-ACP-ACP转移酶转移酶 ② ②丙二酸单酰丙二酸单酰CoACoA-ACP-ACP转移酶转移酶③③β-β-酮脂酰酮脂酰-ACP-ACP合酶合酶 ④ ④ β-β-酮脂酰酮脂酰-ACP-ACP还原酶还原酶 ⑤⑤β-β-羟脂酰羟脂酰-ACP-ACP脱水酶脱水酶 ⑥ ⑥ 烯脂酰烯脂酰-ACP-ACP还原酶还原酶 脂酰基载体蛋白脂酰基载体蛋白（（ACP-SHACP-SH））⑴⑴脂肪酸合酶系统（大肠杆菌）脂肪酸合酶系统（大肠杆菌）4-4-磷酸泛酰巯基乙胺磷酸泛酰巯基乙胺辅基：辅基：4-4-磷酸泛磷酸泛酰巯基乙酰巯基乙胺胺作用作用：如同一长的：如同一长的“转动臂转动臂”，带动，带动脂肪合成的中间产物逐步脂肪合成的中间产物逐步转至转至六个酶六个酶的的活性中心活性中心并发生相应反应。

并发生相应反应ACP是一种热稳定蛋白,77AA,分子量8700;形成酶复合体有什么好处呢？形成酶复合体有什么好处呢？CO2CH3OCOOCTPPCH3CHOHTPPS(CH2)4COSOCH3CS(CH2)4COSHSH(CH2)4COSHFADH2FADNADNADH+H++SCoACH3CSCoAOHH乙酰二氢硫辛酸硫辛酸乙酰转移酶硫辛酸乙酰转移酶硫辛酸乙酰转移酶硫辛酸乙酰转移酶硫辛酸二氢硫辛酸丙酮酸脱羧酶丙酮酸脱羧酶丙酮酸脱羧酶丙酮酸脱羧酶二氢硫辛酸脱氢酶二氢硫辛酸脱氢酶二氢硫辛酸脱氢酶二氢硫辛酸脱氢酶丙酮酸丙酮酸乙酰CoA E E1 1E E3 3E E2 2E E2 2多肽链多肽链多肽链多肽链中间产物在氨基酸臂作用下进入酶活性中间产物在氨基酸臂作用下进入酶活性中心中心快速准确快速准确！！（硫辛酰赖氨酰臂）（硫辛酰赖氨酰臂）ACP-SHCH3-C～S-合酶酶 -酮脂酰酮脂酰-ACP合酶合酶③③v 乙酰基乙酰基转移反应转移反应( (移位移位) )CH3-C～SCOA=OCH3-C～SACP=O=Ov 丙二酸单酰基丙二酸单酰基转移反应转移反应( (进位进位) )COA-SHACP-SH乙酰乙酰CoACoA-ACP酰基转移酶酰基转移酶①①HOOC-CH2-C～SCOA+ACP-SH HOOC-CH2-C～SACPO=丙二酸单酰丙二酸单酰CoACoA- -ACPACP转移酶转移酶②②O=+COA-SH中中央央SHSH外外围围SHSH（（2）脂肪酸链的形成过程）脂肪酸链的形成过程①②③④⑤⑥v缩合缩合反应反应CH3-C～S-合酶+=O HOOC-CH2-C～SACPO=β-酮脂酰-ACP合酶③③ CH3-C-CH2-C～SACPO=O=+合酶-SH+CO2v还原还原反应反应 CH3-C-CH2-C～SACPO=O=+NADPHNADPH+ + + + H H + + β-酮脂酰-ACP还原酶④④ CH3-CH-CH2-C～SACPO-OH=+ NADP+ β-羟丁酰-ACPv脱水脱水反应反应=v再还原再还原反应反应β-烯脂酰-ACP还原酶⑥⑥ CH3-CH2-CH-C～SACPO=+ NADPNADP+ +丁酰-ACP CH=CH–COCH3–=+NADPH+HNADPH+H+ +～SACPO～SACPOH= CH3-CH-CH2-C～SACP CH=CH–COCH3–β-羟脂酰-ACP脱水酶⑤⑤+H H2 2O O 2-反反-烯脂酰-ACP 2-反反-烯脂酰-ACP软脂酰软脂酰-ACP-ACP硫酯酶硫酯酶水解释放释放H H2 2O OACP+ACP+软脂酸软脂酸Ø丁酰丁酰-ACP-ACP与丙二酸单酰与丙二酸单酰-ACP-ACP重复缩合、还重复缩合、还原、脱水、再还原的过程，合成原、脱水、再还原的过程，合成脂酰脂酰-ACP-ACP。

缩合反应中， β-酮脂酰-ACP合酶是对链长有专一性的酶，仅对14C及以下脂酰-ACP有催化活性，故从头合成只能合成故从头合成只能合成16C16C及以下饱和脂酰及以下饱和脂酰-ACP-ACP软软脂脂酸酸合合成成的的反反应应流流程程CH3CO-SHOOCCH2CO-SCH3CHCH2CO-SSHOHSHSHCH3CH=CHCO-SSHSHSH OCH3C-S||SHNADP+NADPH⑥HSCoA乙酰乙酰S~CoA ①丙二酸单酰丙二酸单酰-SCoACoASH②NADP+NADPH④H2O⑤③CO2软脂酸软脂酸H2O进位进位链的链的延伸延伸水解水解 OCH3C-S||SHCH3COCH2CO-SSHCH3CH2CH2CO-SSH①乙酰乙酰CoA-ACP转移酶转移酶②丙二酸单酰丙二酸单酰CoA-ACP转移酶转移酶③β-酮脂酰酮脂酰-ACP合酶合酶 ④β-酮脂酰酮脂酰-ACP还原酶还原酶 ⑤β-羟脂酰羟脂酰-ACP脱水酶脱水酶⑥ 烯脂酰烯脂酰-ACP还原酶还原酶 启动启动总反应式总反应式 8CH3-C～SCOA=O+ 7ATP + 14NADPH+ +14H +CH3 ( CH2)14COOH +14NADP+ +8CoASH + 7ADP +7Pi+6H2O反反应应中中所所需需的的NADPHNADPH+ ++H+H+ +约约有有40%40%来来自自PPPPPP途途径径，，其其余余的的60%60%可可由由EMPEMP中中生生成成的的NADH+HNADH+H+ +间间接接转转化化提提供供( (柠柠檬檬酸酸穿穿梭梭) )EMPEMP途径提供途径提供丙丙酮酮酸酸氧氧化化（（糖糖））、、脂脂肪肪酸酸的的β-β-氧氧化化、、氨氨基基酸的氧化酸的氧化4. 4. 饱和脂肪酸的饱和脂肪酸的从头合成从头合成与与β-β-氧化氧化的比较的比较区别要点区别要点 从头合成从头合成 β-β-氧化氧化氧化氧化细胞内进行部位 胞液 线粒 体 酰基载体 ACP-SH COA-SH二碳单位参与或断裂形式 丙二酸单酰ACP 乙酰COA电子供体或受体 NADPH+H+ FAD,NAD+ -羟酰基中间物的立体构型不同 D型 L型对HCO3-和柠檬酸的需求 需要 不需要运载系统 柠檬酸（转移乙酰CoA） 肉毒碱（转移脂酰CoA） 所需酶 6种酶及一个载体蛋白 4种能量（以软脂酸）消耗7ATP及14NADPH+H+ 产生106ATP链延伸或缩短方向 从ω位到羧基 从羧基端开始4. 4. 饱和脂肪酸的饱和脂肪酸的从头合成从头合成与与β-β-氧化氧化的比较的比较二、二、 脂脂 肪肪 酸酸 的的 生生 物物 合合 成成（一）饱和脂肪酸的从头合成（一）饱和脂肪酸的从头合成（二）脂肪酸碳链的延长（二）脂肪酸碳链的延长16C16C以上的脂肪酸一般是以软脂酸做前体，由延以上的脂肪酸一般是以软脂酸做前体，由延长系统进行碳链的延长。

长系统进行碳链的延长β-β-酮脂酰酮脂酰-ACP-ACP合酶合酶是对链长有专一性的酶，仅对是对链长有专一性的酶，仅对14C14C及以下脂及以下脂酰酰-ACP-ACP有催化活性有催化活性（二）脂肪酸碳链的延长二）脂肪酸碳链的延长脂肪酸从头合成系统只能合成脂肪酸从头合成系统只能合成16C16C及及16C16C以下的脂肪以下的脂肪酸，合成酸，合成16C16C以上的饱和及不饱和脂肪酸一般是以以上的饱和及不饱和脂肪酸一般是以软脂酸做前体，由延长系统进行碳链的延长软脂酸做前体，由延长系统进行碳链的延长§ 在动物体内，在动物体内，软脂酸软脂酸作作前体延长时需先活化前体延长时需先活化成成脂酰脂酰CoACoA§ § 软脂酸软脂酸软脂酸软脂酸+ +CoASH+ATPCoASH+ATP 软脂酰软脂酰软脂酰软脂酰- -SCoASCoA + +AMP+PPiAMP+PPi脂酰脂酰脂酰脂酰CoACoA 合成酶合成酶合成酶合成酶 Ø 线粒体内线粒体内 延长以延长以乙酰乙酰CoACoA为为C2C2单位，单位， NADPHNADPH为氢的供体为氢的供体，基本为，基本为β-β-氧化的氧化的逆转，只是逆转，只是烯脂酰烯脂酰CoACoACoACoA还原酶还原酶还原酶还原酶代替了代替了代替了代替了脂酰脂酰脂酰脂酰CoACoACoACoA脱氢酶脱氢酶脱氢酶脱氢酶。

硫解硫解硫解硫解 脱氢脱氢脱氢脱氢 水化水化水化水化 还原还原还原还原RCORCO～～～～SCoA+CHSCoA+CH3 3COCO～～～～SCoASCoA RCH RCH2 2CHCH2 2COCO～～～～SCoASCoARCO-S-CoA + CH3CO-S-CoAβ-酮脂酰CoA硫解酶硫解酶CoA-SHRCO-CH2CO-S-CoAL-β-羟脂酰CoA脱氢酶脱氢酶／NADPHRCHOH-CH2CO-S-CoAβ-烯脂酰CoA水化酶水化酶H2ORCH=CHCO-S-CoA烯脂酰CoA还原酶还原酶／NADPHRCH2-CH2CO-S-CoAØ在内质网膜上的延长在内质网膜上的延长丙二酸单酰丙二酸单酰CoACoA为为C2C2供体，供体，NADPH+HNADPH+H+ +为氢的供体，为氢的供体，延长过程与从头合成相似，只是以延长过程与从头合成相似，只是以CoACoA代替代替ACPACP作作为脂酰基载体，从羧基末端延长（缩合、还原、为脂酰基载体，从羧基末端延长（缩合、还原、脱水、再还原）。

脱水、再还原）在植物体内在植物体内, ,叶绿体或质体只负责将软脂酸变成硬脂酸叶绿体或质体只负责将软脂酸变成硬脂酸, ,再延长再延长需要在内质网上进行需要在内质网上进行见表见表8-28-2二、二、 脂脂 肪肪 酸酸 的的 生生 物物 合合 成成（一）饱和脂肪酸的从头合成（一）饱和脂肪酸的从头合成（二）脂肪酸碳链的延长（二）脂肪酸碳链的延长（三）脂肪酸链中不饱和键的形成（三）脂肪酸链中不饱和键的形成1. 1. 单不饱和脂肪酸的合成单不饱和脂肪酸的合成v 单不饱和脂肪酸大多为顺式的，双键大多在单不饱和脂肪酸大多为顺式的，双键大多在 (C(C9 9-C-C10 10 ) ) ，（棕榈油酸和油酸），（棕榈油酸和油酸）ü 需氧途径(真核生物)ü厌氧途径(厌氧微生物) •植物体或低等的需氧生物NADPH2e-黄素蛋白2e-铁硫蛋白酶-O2酶2H2O不饱和脂酰ACP饱和脂酰ACP2e-O2+2H+NADH+H+NAD+FADFADH2NADHCytb5还原酶2Fe2+2Fe3+Cytb52Fe3+2Fe2+去饱和酶去饱和酶不饱和脂酰CoA 饱和脂酰CoA2H+ +O22H2O•动物体（肝或脂肪组织）(1) (1) 需氧途径需氧途径需氧途径需氧途径（（2 2））厌氧途径厌氧途径 是厌氧生物合成单不饱和脂肪酸的方式是厌氧生物合成单不饱和脂肪酸的方式, ,发生在发生在脂肪酸从头合成的过程中脂肪酸从头合成的过程中, , 可产生不同长度的可产生不同长度的单单不饱不饱和脂肪酸。

和脂肪酸 2. 2. 多烯不饱和脂肪酸的合成多烯不饱和脂肪酸的合成Ø由单烯脂肪酸继续去饱和产生的由单烯脂肪酸继续去饱和产生的在哺乳动物在哺乳动物中，不能合成多不饱和脂肪酸，中，不能合成多不饱和脂肪酸，必须由食物供给，必须由食物供给，如：如：亚油酸亚油酸（（18：：2））、亚麻酸、亚麻酸（（18：：3）、）、花生四烯酸花生四烯酸（（20：：4））等，这些脂肪酸对生长十分重要，称为等，这些脂肪酸对生长十分重要，称为必必需脂肪酸需脂肪酸多烯不饱和脂肪酸在厌氧细菌中多烯不饱和脂肪酸在厌氧细菌中基本不存在，在高等动植物体内基本不存在，在高等动植物体内含量丰富，含量丰富，二、二、 脂脂 肪肪 酸酸 的的 生生 物物 合合 成成（一）饱和脂肪酸的从头合成（一）饱和脂肪酸的从头合成（二）脂肪酸碳链的延长（二）脂肪酸碳链的延长（三）脂肪酸链中不饱和键的形成（三）脂肪酸链中不饱和键的形成（四）脂肪酸合成的调节（四）脂肪酸合成的调节CH3-C～SCOA+HCO3-+H++ATP=OHOOC-CH2-C～SCOAO=+ADP+Pi乙酰乙酰CoA羧化酶羧化酶（四）脂肪酸合成的调节（四）脂肪酸合成的调节( (脊椎动物脊椎动物) )调控方式调控方式激活剂激活剂抑制剂抑制剂变构调节变构调节柠檬酸柠檬酸软脂酰软脂酰CoACoA共价调节共价调节去磷酸化去磷酸化( (聚合聚合) )磷酸化磷酸化( (单体单体) )另另: :丙二酸单酰丙二酸单酰COACOA抑制抑制肉碱脂肉碱脂酰转移酶酰转移酶I.I.表明有了丙二酸表明有了丙二酸单酰单酰COA,COA,则关闭则关闭 氧化氧化一、甘油的生物合成一、甘油的生物合成二、脂肪酸的生物合成二、脂肪酸的生物合成三、三酰甘油的生物合成三、三酰甘油的生物合成第三节第三节 脂肪的合成代谢脂肪的合成代谢脂肪的合成代谢脂肪的合成代谢 三三酰酰甘甘油油的的生生物物合合成成磷酸甘油酯酰转移酶磷酸甘油酯酰转移酶磷酸甘油酯酰转移酶磷酸甘油酯酰转移酶二酰甘油酯酰转移酶二酰甘油酯酰转移酶磷酸酶磷酸酶溶血磷脂酸溶血磷脂酸磷脂酸磷脂酸二酰甘油二酰甘油三酰甘油三酰甘油第八章第八章 脂类代谢脂类代谢第一节第一节 生物体内的脂类生物体内的脂类第二节第二节 脂肪的分解代谢脂肪的分解代谢第三节第三节 脂肪的合成代谢脂肪的合成代谢第四节第四节 其他脂质的代谢其他脂质的代谢一、磷脂的降解与生物合成一、磷脂的降解与生物合成二、糖脂的降解及生物合成二、糖脂的降解及生物合成三、胆固醇的生物合成及转化三、胆固醇的生物合成及转化第四节第四节 其他脂质的代谢其他脂质的代谢 ( (自学为主自学为主) )磷脂酰胆碱磷脂酸磷脂酰乙醇胺磷脂酰肌醇磷脂酰丝氨酸磷脂酰甘油（一）、磷脂（一）、磷脂 CH2O-C-R1R2-C-O-CH CH2O-P-OCH2CH2N+(CH3)3 O= O O-= O=磷脂酶磷脂酶 A2磷脂酶磷脂酶 D磷脂酶磷脂酶 A1磷脂酶磷脂酶 C卵磷脂卵磷脂2-脂酰甘油磷酸胆碱+脂肪酸1-脂酰甘油磷酸胆碱+脂肪酸二酰甘油+磷酸胆碱 磷脂酸 +胆碱溶血卵磷脂溶血卵磷脂A1:A1:动物体中动物体中A2:A2:蛇、蝎、蜂毒和动物胰脏中蛇、蝎、蜂毒和动物胰脏中C:C:蛇、微生物分泌的毒素、动物脑蛇、微生物分泌的毒素、动物脑D:D:高等植物中高等植物中（二）、磷脂的降解（二）、磷脂的降解甘油磷脂的降解甘油磷脂的降解 磷脂酶磷脂酶A1 A2 C、、D3-P甘油磷酰胆碱甘油磷酰胆碱+脂肪酸溶血磷脂酶溶血磷脂酶磷酸脂酶磷酸脂酶+ +脂肪酶脂肪酶最终降解最终降解磷酸磷酸+ +甘油甘油+ +脂肪酸脂肪酸+ +胆碱胆碱产物产物(三三)、磷脂的、磷脂的生物合成生物合成--磷酸乙醇胺磷酸乙醇胺（脑磷（脑磷 脂）脂）以磷脂酸作前体以磷脂酸作前体 ，需胞嘧啶核苷酸以，需胞嘧啶核苷酸以 CDPCDP衍生物形衍生物形式作活化载体。

式作活化载体 H O-P-O-P-O- CH2 O OH=-= O OH-O胞嘧啶 OH OH利用利用CDP-CDP-二酰甘油的途径（细菌）二酰甘油的途径（细菌）利用利用CDP-CDP-乙醇胺的途径（高等动植物）乙醇胺的途径（高等动植物）存在两条途径存在两条途径ü 利用利用CDP-二酰甘油的途径（细菌）二酰甘油的途径（细菌）-- CH2O-C-R1R2-C-O-CH CH2O-P-OH O= O= O OHPPi CTP 胞苷酰转移酶 CH2O-C-R1R2-C-O-CH CH2O-P-O-P-O- CH2 O= O= O OH-==---= O OH-O胞嘧啶 OH OHCDPCDP- -二酰甘油二酰甘油二酰甘油二酰甘油 CH2O-C-R1R2-C-O-CH CH2O-P-O-CH2-C- COOH O= O= O OH Ser CMP 磷脂酰丝氨酸脱羧酶--=- NH2-- HPSPSCO2 CH2OCR1R2COCH CH2O-P-O- CH2CH2NH2 O= O= O OH---=PEPE磷脂酸磷脂酸ü 利用利用CDP-乙醇胺的途径（高等动植物）乙醇胺的途径（高等动植物） OH OH CH2O-P-O-P-O- CH2CH2NH2 OH CH2O-C-R1R2-C-O-CH CH2OH O= O=--二酰甘油二酰甘油二酰甘油二酰甘油 磷脂酸磷脂酸H2OPi磷酸酶HOCH2CH2NH2ATPADP HO-P-O-CH2CH2NH2= O- OH乙醇胺乙醇胺磷酸乙醇胺磷酸乙醇胺CTPPPi胞嘧啶-= O= O- OHOCDP-CDP-乙醇胺乙醇胺CMP磷脂酰乙醇胺磷脂酰乙醇胺磷脂酰乙醇胺磷脂酰乙醇胺 PEPE一、磷脂的降解与生物合成一、磷脂的降解与生物合成二、糖脂的降解及生物合成二、糖脂的降解及生物合成三、胆固醇的生物合成及转化三、胆固醇的生物合成及转化第四节第四节 其他脂质的代谢其他脂质的代谢1、糖脂的合成、糖脂的合成2、糖脂的分解、糖脂的分解一、磷脂的降解与生物合成一、磷脂的降解与生物合成二、糖脂的降解及生物合成二、糖脂的降解及生物合成三、胆固醇的生物合成及转化三、胆固醇的生物合成及转化第四节第四节 其他脂质的代谢其他脂质的代谢原料：乙酰原料：乙酰COA胆固醇的生物合成胆固醇的生物合成二羟甲基戊酸（二羟甲基戊酸（MVA））的生成的生成 异戊烯醇焦磷酸酯（异戊烯醇焦磷酸酯（IPP））的生成的生成鲨烯的生成鲨烯的生成 胆固醇的生成胆固醇的生成分分4个阶段个阶段胆固醇的转化胆固醇的转化§转化为胆酸及其衍生物转化为胆酸及其衍生物§转化为类固醇激素转化为类固醇激素§转化为转化为VD第八章第八章 脂类代谢脂类代谢第一节第一节 生物体内的脂类生物体内的脂类第二节第二节 脂肪的分解代谢脂肪的分解代谢第三节第三节 脂肪的合成代谢脂肪的合成代谢第四节第四节 其他脂质的代谢其他脂质的代谢脂肪代谢和糖代谢的关系延胡索酸延胡索酸琥珀酸琥珀酸苹果酸苹果酸草酰乙酸草酰乙酸3-磷酸甘油磷酸甘油三羧酸三羧酸循环循环乙醛酸乙醛酸循环循环甘油甘油乙酰乙酰 CoA三酰三酰甘油甘油脂肪酸脂肪酸 氧氧化化 糖原（或淀粉）糖原（或淀粉）1，，6-二磷酸果糖二磷酸果糖磷酸二羟丙酮磷酸二羟丙酮PEP丙酮酸丙酮酸合合成成植物和植物和微生物微生物乙酰乙酰COACOA丙二酸单酰丙二酸单酰COACOA丙二酸单酰丙二酸单酰ACPACP乙酰乙酰COACOA乙酰乙酰ACPACPCH3CO∽S-CH3CO∽S-合成酶合成酶乙酰乙酰乙酰乙酰ACPACPß-ß-羟丁酰羟丁酰ACPACP△△2 2反式丁烯酰反式丁烯酰-ACP-ACP丁酰丁酰-ACP-ACPCOCO2 2 反反 应应 历历 程程Ø丁酰丁酰-ACP-ACP与丙二酸单酰与丙二酸单酰-ACP-ACP重复缩合、还原、脱水、再还原的过程，共循重复缩合、还原、脱水、再还原的过程，共循环环7 7次可生成软脂酰次可生成软脂酰-ACP-ACP。

NADPH+H+NADPH+H+NADPH+H+NADPH+H+NADP+NADP+NADP+NADP+H2OH2O引物引物从头合成需要短的脂酰从头合成需要短的脂酰COACOA做引物做引物, ,合成偶数碳脂肪酸引物为乙酰合成偶数碳脂肪酸引物为乙酰COACOA，，合合成奇数碳脂肪酸引物为丙酰成奇数碳脂肪酸引物为丙酰COACOA酰基载体为酰基载体为ACPACP二二 糖脂的降解与生物合成糖脂的降解与生物合成v 糖脂的降解糖脂的降解糖脂脂酶和脂酶和糖苷酶糖苷酶脂肪酸+单糖及衍生物+甘油+鞘氨醇等软脂酰软脂酰CoACoA + L- + L-丝氨酸丝氨酸v糖脂的生物合成糖脂的生物合成§脑苷脂的生物合成脑苷脂的生物合成ü途径途径1：： 鞘氨醇鞘氨醇+脂酰脂酰COA 神经酰胺神经酰胺 神经酰胺神经酰胺+UDP-半乳糖半乳糖 半乳糖脑苷脂半乳糖脑苷脂ü途径途径2：： 鞘氨醇鞘氨醇+ UDP-半乳糖半乳糖 鞘氨醇半乳糖苷鞘氨醇半乳糖苷 鞘氨醇半乳糖苷鞘氨醇半乳糖苷+脂酰脂酰COA 半乳糖脑苷脂半乳糖脑苷脂§甘油糖脂的生物合成甘油糖脂的生物合成 磷脂酸磷脂酸 二脂酰甘油二脂酰甘油 二脂酰甘油二脂酰甘油+UDP-半乳糖半乳糖 单半乳糖二酰甘油脂单半乳糖二酰甘油脂（（MGDG）） MGDG+ UDP-半乳糖半乳糖 双半乳糖二酰甘油脂双半乳糖二酰甘油脂（（DGDG））动植物中不饱和脂肪酸合成的比较动植物中不饱和脂肪酸合成的比较第二节第二节 脂肪的分解代谢脂肪的分解代谢一、脂肪的水解一、脂肪的水解二、甘油代谢二、甘油代谢三、脂肪酸的分解三、脂肪酸的分解四、酮体代谢四、酮体代谢草酰乙酸草酰乙酸 -酮戊二酸酮戊二酸天冬氨酸天冬氨酸天冬酰氨天冬酰氨丙酮酸丙酮酸延胡索酸延胡索酸琥珀酰琥珀酰CoA乙酰乙酰CoA乙酰乙酰乙酰乙酰CoA苯丙氨酸苯丙氨酸酪氨酸酪氨酸亮氨酸亮氨酸赖氨酸赖氨酸色氨酸色氨酸丙氨酸丙氨酸苏氨酸苏氨酸甘氨酸甘氨酸丝氨酸丝氨酸半胱氨酸半胱氨酸谷氨酸谷氨酸谷氨酰胺谷氨酰胺精氨酸精氨酸组氨酸组氨酸脯氨酸脯氨酸异亮氨酸异亮氨酸亮氨酸亮氨酸缬氨酸缬氨酸苯丙氨酸苯丙氨酸酪氨酸酪氨酸天冬氨酸天冬氨酸异亮氨酸异亮氨酸甲硫氨酸甲硫氨酸缬氨酸缬氨酸柠檬酸柠檬酸乙酰乙酸、乙酰乙酸、羟丁酸、丙酮羟丁酸、丙酮线粒体和内质网中脂肪酸碳链的延长脂肪酸碳链延长的不同方式脂肪酸碳链延长的不同方式细胞内进行部位细胞内进行部位动物动物 植物植物线粒体线粒体 内质网内质网 叶绿体、前质体叶绿体、前质体 内质网内质网加入的二碳单位加入的二碳单位酯酰基载体酯酰基载体电子供体电子供体乙酰乙酰CoACoA 丙二酸丙二酸单酰单酰CoACoA 丙丙二酸单酰二酸单酰CoACoACoACoA CoACoA ACP ACPNADPH NADPH NADPHNADPH NADPH NADPH 不不明确明确总反应式总反应式 8CH3-C～SCOA=O+ 7ATP + 14NADPH+ +14H +CH3 ( CH2)14COOH +14NADP+ +8CoASH + 7ADP +7Pi+6H2O反反应应中中所所需需的的NADPHNADPH+ ++H+H+ +约约有有40%40%来来自自PPPPPP途途径径，，其其余余的的60%60%可可由由EMPEMP中中生生成成的的NADH+HNADH+H+ +间间接接转转化化提提供供( (柠柠檬檬酸酸穿穿梭梭) )EMPEMP途径提供途径提供丙丙酮酮酸酸氧氧化化（（糖糖））、、脂脂肪肪酸酸的的β-β-氧氧化化、、氨氨基基酸的氧化酸的氧化。