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单击此处编辑母版标题样式单击编辑母版副标题样式生物化学cha最新1l l第九章第九章 脂类代谢脂类代谢上海市精品课程下一页上一页一、脂类的消化、吸收、转运和储存二、脂肪的分解代谢三、脂肪酸及脂肪的合成代谢四、磷脂的代谢五、胆固醇代谢第九章 脂类代谢生物化学cha最新下一页上一页章首脂类的消化、吸收、转运和储存（一）脂类的消化小肠上段是主要的消化场所脂类(TG、Ch、PL等)微团甘油一脂、溶血磷脂、长链脂肪酸、胆固醇等混合微团胆汁酸盐乳化胰脂肪酶、磷脂酶等水解乳化生物化学cha最新下一页上一页章首脂类的消化、吸收、转运和储存(二) 脂类的吸收在十二指肠下段及空肠上段吸收混合微团小肠粘膜细胞内乳糜微粒门静脉肝脏扩散重新酯化载脂蛋白结合节首生物化学cha最新乳麋微粒（CM）极低密度脂蛋白VLDL低密度脂蛋白LDL高密度脂蛋白HDL脂蛋白的种类脂类的消化、吸收、转运和储存(三) 脂类的转运和脂蛋白的作用节首章首下一页上一页（按密度大小分）生物化学cha最新下一页上一页 CM VLDL IDL LDL HDL蛋白质 12 10 18 25 50 脂肪 8485 50 30 5 3胆固醇脂 4 14 22 40 17磷脂 8 18 22 21 27合成部位 小肠粘膜 肝细胞 血浆、肝 肝、小肠 肝细胞功能 转运外源 转运内源 转运内源 转运内源 逆向转运 甘油三脂 甘油三脂 胆固醇 胆固醇酯 胆固醇胆固醇 2 8 8 9 3血浆脂蛋白的组成、性质及功能章首节首生物化学cha最新下一页上一页脂类的消化、吸收、转运和储存章首节首生物化学cha最新下一页上一页脂肪的分解代谢章首l脂肪的水解l甘油的转化l脂肪酸的分解代谢CH3-(CH2)n - CH2 - CH2 -COOH-氧化作用-氧化作用-氧化作用l酮体的代谢生物化学cha最新下一页上一页章首脂肪的水解节首生物化学cha最新下一页上一页章首甘油的转化甘油激酶磷酸甘油脱氢酶异构酶节首生物化学cha最新下一页上一页章首-氧化作用-氧化作用概念及实验依据概念 脂肪酸在体内氧化时在羧基端的-碳原子上进行氧化，碳链逐次断裂，每次断下一个二碳单位，即乙酰CoA，该过程称作-氧化试验证据 1904年F.Knoop用苯环标记脂肪酸饲喂狗，根据尿中产物，推导出了-氧化学说。

CH2-(CH2)2n+1-COOH-CH2-(CH2)2n-COOH-COOH（苯甲酸）-CH2COOH（苯乙酸）奇数碳原子：偶数碳原子：节首生物化学cha最新下一页上一页脂肪酸活化为脂酰CoA（胞浆） 位于内质网和线粒体外膜的脂酰CoA合成酶催化脂肪酸与CoA-SH生成活化的脂酰CoARCOOH+CoASHRCOSCoA脂酰CoA合成酶ATPAMP+PPiMg2+ H2O2Pi反应不可逆脂肪酸脂酰CoA章首节首生物化学cha最新下一页上一页脂酰CoA进入线粒体 脂肪酸氧化的酶系存粒体基质内，但胞浆中活化的长链脂酰CoA（12C以上） 却不能直接透过线粒体内膜，必须与肉碱(carnitine) 结合成脂酰肉碱才能进入线粒体基质内RCO-SCoACoA-SH肉碱脂酰转移酶(CH3)3N+CH2CHCH2COOHOH肉碱(CH3)3N+CH2CH CH2COOHRCO-O 脂酰肉碱反应由肉碱脂酰转移酶(CAT-和CAT-II)催化：章首节首生物化学cha最新下一页上一页肉碱转运脂酰辅酶A 进入线粒体 此过程为脂肪酸-氧化的限速步骤，CAT-是限速酶，丙二酸单酰CoA 是其强烈的竞争性抑制剂。

生物化学cha最新下一页上一页-氧化（1）(1) 脱氢脂酰CoA脱氢酶FADFADH2(2) 水合RCH2C C COCoAHH 反2-烯酰CoA 反2-烯酰CoA水化酶 H2O OHRCH2CHCH2COSCoAL-羟脂酰CoA1.5ATP呼吸链章首 R-CH2 - CH2C-SCoA|节首生物化学cha最新下一页上一页-氧化（2）OHRCH2CH CH2COSCoAL-羟脂酰CoA(3) 再脱氢NAD+NADH+H+L-羟脂酰CoA脱氢酶(4) 硫解CH3COSCoA乙酰CoARCH2COSCoA脂酰CoA(14C)（1）（2）（3）（4）-酮脂酰CoARCH2CSCoA OCH2COCoA-SH-酮脂酰 CoA硫解酶 2.5ATP呼吸链重复反应章首节首生物化学cha最新下一页上一页脂肪酸氧化的三个阶段生物化学cha最新下一页上一页脂肪酸-氧化的能量生成 1分子软脂酸(16C)活化生成的软脂酰 CoA 经7次-氧化.总反应式如下: 软脂酰CoA + 7FAD+7NAD+ + 7CoA-SH + 7H2O 8乙酰CoA + 7FADH2 + 7(NADH + H+) 1分子软脂酸彻底氧化共生成:(1.57)+(2.57)+(108)=108分子ATP 减去脂肪酸活化时消耗 ATP 的 2 个高能磷酸键净生成 106 分子ATP。

章首节首生物化学cha最新脂肪酸的-氧化作用 脂肪酸氧化作用发生在-碳原子上，分解出CO2，生成比原来少一个碳原子的脂肪酸，这种氧化作用称为-氧化作用RCH2COO-RCH(OH)COO-RCOCOO-RCOO-CO2O2NAD +NADH +H+NAD +NADH +H+RCH(OOH)COO-CO2RCHOO2NAD +NADH +H+过氧化羟化上一页下一页章首章首节首生物化学cha最新脂肪酸的氧化作用 脂肪酸的-氧化指脂肪酸的末端甲基（-端）经氧化转变成羟基，继而再氧化成羧基，从而形成，-二羧酸的过程CH3(CH2)n COO-HOCH2(CH2)n COO-OHC(CH2)n COO-OOC(CH2)n COO-O2NAD(P) +NAD(P)H+H+NAPD +NADPH+H+NAD(P) +NAD(P)H+H+混合功能氧化酶醇酸脱氢酶醛酸脱氢酶上一页下一页章首节首生物化学cha最新下一页上一页酮体的代谢章首节首l酮体的定义 脂肪酸在肝脏中不完全氧化的中间产物，是羟丁酸（约占总量70、乙酰乙酸（约占30）和丙酮（含量极微）的统称l乙酰CoA是酮体生成的原料生物化学cha最新酮体的生成过程羟甲基戊二酸单酰CoA（HMGCoA）脂肪酸硫解酶2CH3COSCoACH3COCH2COSCoA乙酰乙酰CoAHOOCCH2-C-CH2COSCoA |CH3OH |HMGCoA裂解酶HMGCoA合成酶CH3COSCoACoASH-氧化CH3COCH2COOHCH3CHOHCH2COOH乙酰乙酸丙酮-羟丁酸脱氢酶CO2NADH+H+NAD+CH3COCOOH脱羧酶CoASH上一页下一页章首节首生物化学cha最新下一页上一页酮体的利用章首节首 酮体在肝脏合成，但肝脏缺乏利用酮体的酶，因此不能利用酮体。

酮体生成后进入血液，输送到肝外组织利用生物化学cha最新下一页上一页CH3COCH2COOH 乙酰 乙酸CH3COCH2COSCoA 乙酰乙酰CoAATP+CoASHPPi+AMP2 PiCH2COOHCH2COCoACH2COOHCH2COOH TCA乙酰 CoA CH3COCoA -羟丁酸 CH3CH(OH)CH2COOH -羟丁酸脱氢酶NAD+NADH+H+琥珀酰CoA琥珀酸转移酶 乙酰 乙酰 CoA合成酶H2OHSCoA硫解酶 心、肾、脑和骨胳肌此酶活性高(10倍)酮体的利用章首节首CH2COOHCH2COOH生物化学cha最新下一页上一页1. 酮体具水溶性，能透过血脑屏障及毛细血管壁，是输出脂肪能源的一种形式2. 长期饥饿时，酮体供给脑组织5070%的能量3. 禁食、应激及糖尿病时，心、肾、骨骼肌摄取酮体代替葡萄糖供能，节省葡萄糖以供脑和红细胞所需，并可防止肌肉蛋白的过多消耗酮体的生成的意义章首节首生物化学cha最新下一页上一页脂肪酸及脂肪的合成l脂肪酸的合成l脂肪酸碳链的延长l脂肪的合成章首生物化学cha最新下一页上一页脂肪酸及脂肪的合成l脂肪酸合成酶系章首 动物细胞脂肪酸合成酶系包括 7种不同功能的酶和酰基载体蛋白（ACP)，都存在于一条肽链上的七个功能区（结构域），由一个基因编码；酵母细胞中该酶系包含六个酶和ACP，定位于两条肽链上；大肠杆菌的该酶系含六个酶及ACP共七条肽链。

节首生物化学cha最新下一页上一页脂肪酸及脂肪的合成l合成的原料来源 脂肪酸合成的碳源主要来自糖氧化分解、-氧化和氨基酸氧化分解产生的乙酰CoA，它们都存在于线粒体中l线璃体中的乙酰CoA需通过柠檬酸-丙酮酸循环（或称拧檬酸穿梭系统）运到胞浆中，才能供脂肪酸合成所需lNADPH主要来自胞浆中的磷酸戊糖途径章首节首生物化学cha最新下一页上一页CoASH与ACPSH的比较CH2-Ser-ACPHS辅基：4-磷酸泛酰巯基乙胺CoA分子中也有4-磷酸泛酰巯基乙胺AHS4-磷酸泛酰巯基乙胺章首节首生物化学cha最新下一页上一页脂肪酸合成酶系结构模式ACP中央巯基SH外围巯基SHACP脂酰基转移酶 ACP丙二酰转移酶-酮脂酰-ACP合成酶 -酮脂酰-ACP还原酶 -羟脂酰-ACP脱水酶 烯脂酰-ACP还原酶 长链脂酰基硫解酶章首节首生物化学cha最新脂肪酸生物合成的反应历程-烯丁酰ACPCH3COCH2C0-SACP 丁酰ACPCH3CH(OH) CH2C0-SACP CH3CH= CH2C0-SACP CH3CH2CH2C0-SACP -酮丁酰ACP-羟丁酰ACPCH3COCoACH3COACPHOOCCH3COACPHOOCCH3COCoACH3COCoACO2 + ACPC2C2C2C2C2C2NADPHNAD P+NADP+NADPHH2O CH3(CH2)14C0-SACP+CO2ACP章首节首上一页下一页缩合还原脱水再还原软脂肪酸硫解生物化学cha最新下一页上一页 乙酰CoA7丙二酸单酰CoA14NADPH14H+H2O软脂酸14NADP+7CO27H2O8CoA-SH脂肪酸合成酶系 （7次循环）软脂酸合成的总反应软脂酸合成的总反应节首章首生物化学cha最新下一页上一页区别点从头合成氧化细胞中发生部位细胞质线粒体酰基载体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肉碱穿梭系统柠檬酸转运系统羟脂酰化合物的中间构型D-型L-型对二氧化碳和柠檬酸的需求要求不要求能量变化消耗7个ATP和14NADPH产生106个ATP脂肪酸从头合成与脂肪酸从头合成与氧化比较氧化比较章首节首生物化学cha最新下一页上一页 软脂酰CoA或软脂酸生成后，可在滑面内质网及线粒体经脂肪酸碳链延长酶系的催化作用下，形成更长碳链的饱和脂肪酸。

延长途径线粒体延长途径：基本上是-氧化的逆过程，只是NADPH2 作为供氢体参与第二次还原反应滑面内质网延长途径：与从头合成类似，只是辅酶A作为酰基载体，丙二酰辅酶A提供二碳单位脂肪酸碳链的延长脂肪酸碳链的延长章首节首生物化学cha最新下一页上一页葡萄糖CH2OHC=OCH2O- PNADH+H+NAD+磷酸甘油 脱氢酶CH2OHCCH2O-HOPCH2OCOR1CCH2O-R2CO-OPCH2OCOR1CCH2OH R2CO-O-H2OPi磷脂酸磷酸酶CH2OCOR1CCH2OCOR3R2CO-OCoA-SHR3COSCoA脂酰转移酶R1COSCoAR2COSCoA磷酸甘油脂酰转移酶2 CoA-SH磷脂酸TG脂肪的合成脂肪的合成章首节首生物化学cha最新下一页上一页1.合成部位：2.合成原料： 甘油、脂肪酸、磷酸盐、胆碱、乙醇胺丝氨酸、食物食物或脂肪分解 CTP、ATP、丝氨酸、肌醇等3.合成过程全身各组织，肝、肾、肠最活跃甘油磷脂的合成甘油磷脂的合成章首节首生物化学cha最新乙醇胺和胆碱的活化HOCH2CH2NH2HOCH2CH2N(CH3)3OCH2CH2NH2磷酸乙醇胺CDP-OCH2CH2NH2CDP-乙醇胺乙醇胺激酶CTP:磷酸乙醇胺胞苷转移酶ATPADPCTPPPi胆碱。