脂类的消化、吸收、运输和储存脂肪的分解代谢脂肪的合成代谢...

• 脂类的消化、吸收、运输和储存• 脂肪的分解代谢• 脂肪的合成代谢• 磷脂的代谢• 胆固醇的代谢• 本章小结

第十章脂质代谢第十章脂质代谢

10.1 脂类的消化、吸收、运输、储存和动员

10.1.1 脂质代谢的意义•脂质是细胞质和细胞膜的重要组分，与糖代谢和某些氨基酸代谢密切相关；

•脂肪是机体的良好能源；

•固醇类物质是某些动物激素和 VD 及胆酸的前体；

•与人类的某些疾病密切相关，对动物的催肥也有重要意义。

10.1.2 脂质的消化与吸收一、脂类的消化

•部位：小肠上段消化因素胆汁酸盐：乳化作用辅脂酶：帮助胰脂酶起作用脂肪酶：二、脂类的吸收•部位：肠

经胆汁乳化空肠表面细胞中重新

脂化形成乳糜微粒胞吐作用细胞

间隙经淋巴系统血液

脂蛋白转运

特异的细胞和组织

甘油三酯

胆固醇

磷脂

十二指肠（胰脏酶原颗粒和胆汁分泌）

三脂酰甘油脂肪酶

胆固醇酯酶

磷酯酶 A2

2 脂肪酸＋ 2- 单酯酰甘油脂肪酸＋胆固醇

脂肪酸＋溶血磷脂

食物

食物脂类的消化和吸收过程食物脂类的消化和吸收过程

乳糜微粒，CM

混合微团

一、脂肪的酶促水解

脂肪脂肪酶甘油 +脂肪酸

CH2OH

HCOH

CH2OH

CH2OH

R2-C-O-CH

CH2OHO

= --

H2O R1COOH

二酰甘油脂肪酶

H2O R2COOH

单酰甘油脂肪酶

--

--

CH2-O -C-R1

R2-C-O-CH

CH2-O -C-R3

O=

O=

O=

H2O R3COOH

三酰甘油脂肪酶

O=

O= --

-

CH2-O -C-R1

R2-C-O-CH

CH2OH

限速酶

二、甘油磷脂的酶促降解

CH2O

CHO

CH2O

C

C

P O

OH

O

O

O

OR1

OR1

X

磷脂酶 A1

磷脂酶 B

磷脂酶 A2

磷脂酶 C 磷脂酶 D

存在于动物细胞中存在于蛇毒、蝎毒、蜂毒

中

存在于动物脑、蛇毒、细菌毒素中

存在于高等植物中

2

10.1.3 脂质的吸收、转运、储存和动员

• 1 、脂肪的吸收部分水解完全水解完全不水解

• 2 、脂肪的转运血脂（ HDL 、 LDL 、 VLDL 、 CM ）

脂蛋白：是由疏水脂类为核心、围绕着极性脂类及载脂蛋白组成的复合体，是脂类物质的转运形式。

载脂蛋白：（已发现 18种，主要的有 7 种）在肝脏及小肠中合成，分泌至胞外，可使疏水脂类增溶，并且具有信号识别、调控及转移功能，能将脂类运至特定的靶细胞中。

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。

10.2 脂肪的分解代谢

CH2OH

CHOH

CH2OH

ATP ADP

¸ÊÓÍ¼¤Ã¸

(¸Î ¡¢Éö¡¢³¦ )

CH2OH

CHOH

CH2O P

NAD+ NADH+H+

Á×Ëá̧ÊÓÍÍÑÇâÃ¸

CH2OH

C

CH2O P

O

3-Á×Ëá̧ÊÓÍ

Á×Ëá¶þôÇ±ûÍª

ÌÇ½Í½â

ÌÇÒìÉú

±ûÍª Ëá

ÌÇ»òÌÇÔ

思考：1分子的甘油彻底氧化分解放出多少能量（形成 ATP?)

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 .

10.2.1 甘油的分解代谢

β- 氧化作用α- 氧化作用

饱和脂肪酸的氧化分解饱和脂肪酸的氧化分解

不饱和脂肪酸的氧化分解不饱和脂肪酸的氧化分解

奇数碳原子脂肪酸的氧化分解奇数碳原子脂肪酸的氧化分解

10.2.2 脂肪酸的分解代谢

F. Knoop(1904) 提出 FA -oxidation 假说，并通过苯基标记喂养试验，发现脂肪酸的氧化是从羧基端的位碳原子开始，每次分解出一个二碳片段（乙酰CoA ）

X

CH2CH2COOH

CH2CH2CH2CH2COOH

X

CH2CH2CH2COOH

CH2CH2CH2CH2CH2COOH

COOH

CH2COOH

CONHCH2COOH

CH2CONHCH2COOH

NH2CH2COOH

NH2CH2COOH

脂肪酸的降解是每次切掉两个碳原子。

马尿酸

苯乙尿酸

一、脂肪酸的 β 氧化

饱和脂肪酸在一系列酶的作用下，羧基端的β位C原子发生氧化，碳链在α位C原子与β位C原子间发生断裂，每次生成一个乙酰COA和较原来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β-氧化.

R1CH2CH2CH2CH2 CH2COOH

1. 概念

乙酰 SCOA

•部位——原核生物细胞质、各种真核生物线粒体基质基质内

R CH2

CH2

CH2

CH2

C

O

OHααββ

2. 脂肪酸的 β- 氧化作用（ 1 ）脂肪酸的活化

脂肪酸首先在线粒体外或胞浆中被活化形成脂酰 C

oA ，然后进入线粒体或在其它细胞器中进行氧化。在脂酰 CoA 合成酶 ( 硫激酶 ) 催化下，由 AT

P 提供能量，将脂肪酸转变成脂酰 CoA ：

脂酰 CoA 合成酶R-COOH

AMP + PPiHSCoA+ ATP

R-CO ～ SCoA

• 在线粒体外生成的脂酰 CoA 需进入线粒体基质才能被氧化分解，此过程必须要由肉碱（肉毒碱 , carnitine ）来携带脂酰基。

（ 2 ）脂酰 CoA 转运入线粒体

HOOC-CHHOOC-CH22-CH-CH-CH-CH22-N-N++-CH-CH33

OHOH

CHCH33

CHCH33

β- 羟基 -r- 三甲基铵基丁酸

• 借助于两种肉碱脂酰转移酶同工酶（酶Ⅰ和酶Ⅱ）催化的移换反应以及肉碱 - 脂酰肉碱转位酶催化的转运反应才能将胞液中产生的脂酰 CoA 转运进入线粒体。

• 其中，肉碱脂酰转移酶Ⅰ (carnitine acyl transferase

)Ⅰ 是脂肪酸 - 氧化的关键酶。

脂酰 CoA 进入线粒体的过程

胞液外膜胞液外膜内膜基质内膜基质

*脂酰转脂酰转移酶Ⅰ移酶Ⅰ

RCO~SCoA

HSCoA

肉碱

RCO- 肉碱转位酶转位酶

RCO- 肉碱

脂酰转脂酰转移酶Ⅱ移酶Ⅱ

RCO~SCoA

肉碱

HSCoA

- 氧化过程由四个连续的酶促反应组成：

① 氧化

② 水化

③ 再氧化

④ 硫解

(3) - 氧化循环

①氧化

脂酰 CoA 脱氢酶 R-CHR-CH22--CHCH22-CH-CH22-CO~SCoA-CO~SCoA

FADFAD FADH2

R-CHR-CH22--CH=CHCH=CH-CO~SCoA-CO~SCoA

④硫解

硫解酶

-2C-2CCHCH33-CO~SCoA-CO~SCoA

HSCoAHSCoA

②水化

水化酶

HH22OO

R-CHR-CH22--CH(OH)-CHCH(OH)-CH22-CO~SCoA-CO~SCoA

- 氧化循环的反应过程

（△ 2 反式烯脂酰 COA ）

L-β- 羟脂酰 COA③再氧化

L-β- 羟脂酰CoA 脱氢酶

R-CHR-CH22--CO-CHCO-CH22-CO~SCoA-CO~SCoA

NADH + H+ NADNAD++β- 酮脂酰 COA

• 生成的乙酰 CoA 进入三羧酸循环彻底氧化分解并释

放出大量能量，并生成 ATP 。

(4) 彻底氧化：

乙醛酸循环乙醛酸循环

异柠檬酸

柠檬酸

琥珀酸苹果酸

草酰乙酸

三羧酸循环三羧酸循环

乙酰乙酰 CoACoA

乙醛酸

乙酰乙酰 CoACoACoASH

①

②

① - 氧化循环过程在线粒体基质内进行；

② - 氧化循环由脂肪酸氧化酶系催化，反应不可逆；

③ 需要 FAD ， NAD+， CoA 为辅助因子；

④ 每循环一次，生成一分子 FADH2，一分子 NADH ，

一分子乙酰 CoA 和一分子减少两个碳原子的脂酰 Co

A 。

脂肪酸 - 氧化循环的特点：

肉碱转运载体

线粒体膜

脂酰 CoA脱氢酶

L(+)-β 羟脂酰CoA 脱氢酶

NAD+

NADH+H+

反 2- 烯酰 CoA 水化酶

H2O

FAD

FADH2

β 酮脂酰 CoA 硫解酶 CoA-SH

脂酰 CoA合成酶 ATP

CoASH

AMP PPi

H2O呼吸链

2ATP

H2O 呼吸链

3ATP

TCA

脂肪酸RCHRCH22CHCH22CC--OH OH

OO=OO=

RCH=CHC~SCoAβ α O =

RCH=CHC~SCoAβ α O =O =

RCH2CH2C~SCoA O =O =

RCHOHCH2C~SCoA β α O =O =

RCOCH2C~SCoA β α O =O =

RC~SCoA + CH3CO~SCoA O=O=

RCH2CH2C~SCoA O =O =

能量消耗： 2ATP 能量产生：

1 次 β-氧化 :2ATP(FADH2)+3ATP(NADH,H+ )= 5ATP乙酰辅酶 A:FADH2 + 3NADH,H+ +ATP = 12ATP

一个长链脂肪酸完全氧化成 CO2和 H20产生能量： = 经 β-氧化产生 ATP数 + 乙酰辅酶 A氧化产生 ATP数 - 消耗 ATP数 = 5β-氧化次数 +12 乙酰辅酶 A数量 -2 = 5(C数 /2-1)+12C数 /2 - 2

3 、脂肪酸氧化分解时的能量释放

• 以软脂酸为例以软脂酸为例

C16H32O2

？次 β 氧化彻底转化

8 乙酰 CoA +7FADH2 +7NADH +7H+

• 当：乙酰CoA及脱下的氢经过三羧酸循环、氧化呼吸链彻底氧化

C16H32O2 16CO2 +16H2O+131ATP△G=-2340Kcal/molATP净产率

131-2 （活化消耗 1×2 ） =129获能效率

（ 129×7.3 ） /2340=40%单位重量脂肪酸转化的 ATP储能（ kcal/kg) =2.3 糖？？

脂肪酸中 HH 含量高

7

•乙酸 +氢气

产物

好氧情况 CO2 + H2O厌氧情况（厌氧微生物）

水解~SCoAC

O

CH3

H2O？ C

O

CH3 OH SCoAH+乙酸

FADH2 +NADH+H+ ？2H2H22 ↑+ 辅酶氢气

甲烷↑甲烷菌

全球变暖

~SCoAC

O

268111315 417

10 9

3HSCoA 3CH3COSCoA

γ- 烯脂酰 CoA

烯脂酰 CoA 异构异构

酶酶

β- 烯脂酰 CoA

ββ 氧化氧化

β 氧化

βCH

O～SCoA

~SCoAC

O

CH

Oγ

二、不饱和脂肪酸的氧化

L-甲基丙二酸单酰 CoA 消旋酶

变位酶 5- 脱氧腺苷钴胺素

琥珀酰 CoA

奇数碳脂肪酸 CH3CH2CO~CoA

- 氧化

丙酰 CoA 羧化酶

（生物素）ADP+Pi

D-甲基丙二酸单酰 CoA

ATP+CO2

经三羧酸循环途径→丙酮酸羧化支路→糖有氧氧化途径彻底氧化分解

三、奇数碳脂肪酸的氧化

1. 概念脂肪酸在一些酶的催化下，其 α-C 原子发生氧化，结果生成一分子 CO2和较原来少一个碳原子的脂肪酸，这种氧化作用称为 α- 氧化。

四、脂肪酸的 α- 氧化

R CH2

COOHαα

O2

R CH

COOH

OH

R COOH + CO2

主要是带支链的脂肪酸或奇数脂肪酸或过长的脂肪酸，机理不清。

α- 羟脂肪酸

RCH2COOHO2 ， NADPH+H+

单加氧酶

Fe2+ ，抗坏血酸

R-CH-COOHOH

-

（ L-α- 羟脂肪酸）

NAD+

NADH+H+

脱氢酶

R-C-COOHO

=

（ α- 酮脂酸）

ATP ， NAD+ ，抗坏血酸

脱羧酶

RCOOH+CO2

（少一个 C 原子）

2. α- 氧化的可能反应历程

CH3 CH2

CH2

CH2

COOHαω

O2

CH2

CH2

CH2

COOHHOOC

• ωω氧化氧化 + ββ 氧化氧化

快速双向快速双向 ββ 氧化氧化

特殊微生物具有的途径

五、脂肪酸的 ωω- 氧化

10.2.3 酮体的代谢• 脂肪酸在肝中氧化分解所生成的乙酰乙酸、 - 羟丁酸和丙酮三种中间代谢产物，统称为酮体。

CHCH33CCHCCH22COH COH 乙酰乙酸乙酰乙酸

==OO==OOCHCH33CCHCCH22COH COH 乙酰乙酸乙酰乙酸

==OOCHCH33CCHCCH22COH COH 乙酰乙酸乙酰乙酸


==OO==OO==OO==OO

CHCH3CH COOH OH

2

D(-)-β- 羟丁酸

CHCH33CCHCCH3 3 丙酮丙酮

==OOCHCH33CCHCCH3 3 丙酮丙酮


==OO==OO

酮体酮体的分子结构酮体的分子结构

• 酮体主要在肝细胞线粒体中生成。

• 酮体生成的原料为乙酰 CoA 。

1．酮体的生成

特殊的酶特殊的酶

糖尿病人糖尿病人以脂代谢维生以脂代谢维生呼出的气体一股呼出的气体一股甜味甜味

• 血内含有大量血内含有大量丙酮丙酮。。

(1) 两分子乙酰 CoA 在乙酰乙酰 CoA 硫解酶 (thiol

ase) 的催化下，缩合生成一分子乙酰乙酰 CoA 。

乙酰乙酰 CoA 硫解酶CHCH33CCHCCH22CSCoA CSCoA

((乙酰乙酰乙酰乙酰CoACoA))

==OO ==OOCHCH33CCHCCH22CSCoA CSCoA


==OO==OO ==OO==OO

CHCH33CSCoA CSCoA

==OOCHCH33CSCoA CSCoA

==OO==OO2×

( 乙酰 CoA)

酮体生成的反应过程酮体生成的反应过程

(2) 乙酰乙酰 CoA 再与 1 分子乙酰 CoA缩合，生成HMG-CoA 。 HMG-CoA 合酶是酮体生成的关键酶。

HMG-CoA 合酶 *CHCH33CCHCCH22CSCoA CSCoA




==OO==OO ==OO==OOHOCCHHOCCH22CCHCCH22CSCoACSCoA

((HMGCoAHMGCoA) ) CHCH33

OHOH

羟甲基戊二酸单酰羟甲基戊二酸单酰CoACoA

==OO ==OOHOCCHHOCCH22CCHCCH22CSCoACSCoA


OHOH


==OO==OO ==OO==OO

CHCH33CSCoA CSCoA


==OO==OOCoASH

限速酶

(3) HMG-CoA裂解生成 1 分子乙酰乙酸和 1

分子乙酰 CoA 。

HMG-CoA裂解酶HOCCHHOCCH22CCHCCH22CSCoACSCoA


OHOH




OHOH


==OO==OO ==OO==OO

CHCH33CSCoA CSCoA


==OO==OO





==OO==OO==OO==OO

(4) 乙酰乙酸在 - 羟丁酸脱氢酶的催化下，加氢还

原为 - 羟丁酸。

β- 羟丁酸脱氢酶CHCH33CCHCCH22COH COH 乙酰乙酸乙酰乙酸




==OO==OO==OO==OOCHCH33CHCHCHCH22COOH COOH

D(D(--))--ββ --羟丁酸羟丁酸

OHOHCHCH33CHCHCHCH22COOH COOH

D(D(--))--ββ --羟丁酸羟丁酸CHCH33CHCHCHCH22COOH COOH


OHOH

NAD+ NADH+H+

(5) 乙酰乙酸自发脱羧或由酶催化脱羧生成丙酮。





==OO==OO==OO==OOCHCH33CCHCCH3 3 丙酮丙酮



==OO==OO

CO2

CO2

CoASH

CoASH

NAD+ NADH+H+

β- 羟丁酸脱氢酶

HMGCoA 合成酶

乙酰乙酰 CoA 硫解酶

HMGCoA 裂解酶

酮体的生成

CHCH33CSCoA CSCoA


==OO==OO CHCH33CSCoA CSCoA


==OO==OO

CHCH33CCHCCH22CSCoA CSCoA ((乙酰乙酰乙酰乙酰CoACoA))



==OO==OO ==OO==OO

HOCCHHOCCH22CCHCCH22CSCoACSCoA((HMGCoAHMGCoA) ) CHCH33

OHOH




OHOH


==OO==OO ==OO==OO

CHCH33CHCHCHCH22COOH COOH D(D(--))--ββ --羟丁酸羟丁酸




OHOH




==OO==OO





==OO==OO==OO==OO

• 利用酮体的酶有两种：

1. 琥珀酰 CoA 转硫酶

（主要存在于心、肾、脑和骨骼肌细胞的线粒体中）

2. 乙酰乙酸硫激酶

（主要存在于心、肾、脑细胞线粒体中）。

2．酮体的利用

(1) - 羟丁酸在 - 羟丁酸脱氢酶的催化下脱氢，生成

乙酰乙酸。

酮体利用的基本过程酮体利用的基本过程

β- 羟丁酸脱氢酶CHCH33CCHCCH22COH COH 乙酰乙酸乙酰乙酸




==OO==OO==OO==OO

CHCH33CHCHCHCH22COOH COOH D(D(--))--ββ --羟丁酸羟丁酸




OHOH

NAD+ NADH+H+

(2) 乙酰乙酸在琥珀酰 CoA 转硫酶或乙酰乙酸硫激

酶的催化下转变为乙酰乙酰 CoA 。

琥珀酰 CoA 转硫酶CHCH33CCHCCH22COH COH 乙酰乙酸乙酰乙酸




==OO==OO==OO==OOCHCH33CCHCCH22CSCoA CSCoA




==OO==OO ==OO==OO

琥珀酰 CoA 琥珀酸

乙酰乙酸硫激酶CHCH33CCHCCH22COH COH 乙酰乙酸乙酰乙酸




==OO==OO==OO==OOCHCH33CCHCCH22CSCoA CSCoA




==OO==OO ==OO==OO

HSCoA+ATP AMP+PPi

(3) 乙酰乙酰 CoA 在乙酰乙酰 CoA 硫解酶的催化下，裂

解为两分子乙酰 CoA 。

(4) (4) 生成的乙酰生成的乙酰 CoACoA 进入进入三羧酸循环三羧酸循环彻底氧化分彻底氧化分解。解。

乙酰乙酰 CoA 硫解酶CHCH33CCHCCH22CSCoA CSCoA




==OO==OO ==OO==OO

CHCH33CSCoA CSCoA

==OO2 CHCH33CSCoA CSCoA


==OO==OO2

HSCoA

心、肾、脑、骨骼肌细胞心、肾、

脑细胞

β 羟丁酸-

NAD+

NADH+H

HSCoA + ATP 乙酰乙酸琥珀酰CoA

乙酰乙酸硫激酶琥珀酰CoA 转硫酶

AMP + PPi 乙酰乙酰CoA 琥珀酸

硫解酶

2 × 乙酰

CoA

三羧酸循环

+

β-羟丁酸脱氢酶

• 当由琥珀酰 CoA 转硫酶催化进行氧化利用时，乙酰乙酸可净生成 24 分子 ATP ， - 羟丁酸可净生成 2

7 分子 ATP ；

• 而由乙酰乙酸硫激酶催化进行氧化利用时，乙酰乙酸则可净生成 22 分子 ATP ， - 羟丁酸可净生成25 分子 ATP 。

(1) 在正常情况下，酮体是肝输出能源的一种重要的形

式；

(2) 在饥饿或疾病情况下，酮体可为心、脑等重要器官

提供必要的能源。

3．酮体生成及利用的生理意义

10.3 脂肪的合成代谢

• 合成甘油三酯所需的 3-磷酸甘油主要通过两条途径：

1．由糖代谢生成（脂肪细胞、肝）：3-磷酸甘油脱氢酶

NADH + H+

磷酸二羟丙酮 3-磷酸甘油

NAD+

10.3.1 甘油的生物合成

2．由脂肪分解形成的甘油甘油磷酸激酶

甘油

ATP

3-磷酸甘油

ADP

10.3.2 脂肪酸的生物合成

• 由非线粒体酶系合成饱和脂肪酸的途径。

• 饱和脂肪酸碳链延长的途径。

一、饱和脂肪酸生物合成途径：

A. 转运

脂酰 CoA 溶解差，难以逾越

外外膜膜

水腔水腔

内内膜膜

乙酰 CoA乙酰 CoA

柠檬酸穿梭

1. 丙二酸单酰 CoA途径合成部位：细胞胞质溶胶中

乙酰 CoA乙酰 CoA线粒体内膜线粒体内膜

线粒体基质三羧酸载体三羧酸载体

乙酰乙酰 CoCoAA

草酰乙酸草酰乙酸

柠檬酸柠檬酸

草酰乙酸草酰乙酸

ATPATP ，， CoASHCoASH

柠檬酸裂解酶柠檬酸裂解酶

ADP+PiADP+PiNADHNADH苹果酸脱氢酶苹果酸脱氢酶

NADNAD++

苹果酸苹果酸

丙酮酸

NADPNADP++

NADPHNADPHCOCO22

乙酰乙酰 CoACoA

脂肪酸合成脂肪酸合成脂肪酸合成脂肪酸合成丙酮酸

糖异生糖异生三羧酸循环三羧酸循环

腔 +外膜 +细胞质

提问：为什么糖吃多了会发胖呢？

糖代谢产物柠檬酸柠檬酸合成酶合成酶

苹果酸酶苹果酸酶

• 在关键酶乙酰 CoA 羧化酶的催化下，将乙酰CoA 羧化为丙二酸单酰 CoA 。

乙酰 CoA 羧化酶（生物素）

*

CHCH33CO~SCoA CO~SCoA

ADP + PiADP + PiHCOHCO33-- + H+ H++ + + ATPATP

HOOCHOOC-CH-CH22-CO~SCoA-CO~SCoA

长链脂酰 CoA

-

柠檬酸异柠檬酸

+

B．丙二酸单酰 CoA 的合成

？

B. 羧化

C. 酰基载体蛋白

（连接一羧基（连接一羧基 COOHCOOH ））

~SCoAC

O

CH3 +CO2

乙酰乙酰 CoACoA 羧化羧化酶酶ATP Mn2+ 生物素

C ~SCoAC

O

CH2

O

HO

丙二酸单酰丙二酸单酰 CoACoA？辅酶

合成合成酶复合酶复合

体体

酶

载体蛋白载体蛋白（简（简写写 ACPACP ））

中间产物中间产物产物脂肪酸产物脂肪酸

脂肪酸合成的直接供体 -丙二酸单酰 CoA 的形成

SH CH2

CH2

N

H

C

O

CH2

CH2

N

H

C

O

C

OH

H

C

CH3

CH3

CH2 PO

O

O

O CH2

Ser ACP

PO

O

O

O P

O

O

O CH2 O

OH

HHH

H

O3PO2

腺呤腺呤SH C

H2

CH2

N

H

C

O

CH2

CH2

N

H

C

O

C

OH

H

C

CH3

CH3

CH2腺呤腺呤

酰基载体蛋白（酰基载体蛋白（ ACPACP ））

辅酶辅酶 AA （（ CoACoA ）） ((酰基载体酰基载体 ))

作用：作用： “吊运” 中间产物在各酶“吊运” 中间产物在各酶活性中心间传递反应。活性中心间传递反应。

乙酰乙酰 CoACoA 11 1 转酰酶转酰酶

HSCoA

3

3 3 合成酶合成酶 SHSH3 3 合成酶合成酶 SS 乙酰乙酰

丙二酸丙二酸单酰单酰 CoCoAA

乙酰乙酰

乙酰乙酰

+

D.D. 合成脂酰乙酰合成脂酰乙酰 ACACPP

2

22 转丙酰酶转丙酰酶

2

丙二酸单酰丙二酸单酰

2

3S 乙酰丙二酸单酰丙二酸单酰

3合成酶合成酶CH3

C

O

S

COOH

CH2

COACP

CO2

乙酰乙酰乙酰乙酰 ACPACP

4 ββ 酮脂酰酮脂酰 ACPACP还原酶还原酶4C4C

活性中心活性中心

NADPH(HNADPH(H++))

NADPHNADPH++

CH3CCH2CACP

O O

CH3CHCH2CACP

OOHH

ββ 羟丁脂酰羟丁脂酰 ACPACP

（（ 4C4C 酮酮脂酰）脂酰）

（（ 4C4C 羟羟脂酰）脂酰）5

6 烯烯脂酰脂酰 ACPACP还原还原酶酶

CH3CHCH2CACP

OOHH CH3CH=CHCACP

H2O

4C4C5

羟羟脂酰脂酰 ACPACP 脱水脱水酶酶

CHCH33CCHH22CHCH22CCACPACP

NADPH(HNADPH(H++))

NADPHNADPH++

？？

1

32

5

4

6

一圈碳链增加一圈碳链增加 2C2Cββ 烯烯丁脂酰丁脂酰 ACPACP（（ 4C4C 烯烯脂酰）脂酰）

（（ 4C4C 脂酰）脂酰）

E.E. 完成一轮合成完成一轮合成

6

3 合成酶合成酶

2

4

5

还原酶还原酶

脱水酶脱水酶

还原酶还原酶

转移酶转移酶

4C

4C

6C

6C6C

4C→6C

3C 4C

CO2

6C

6C→8C

→16C硫硫酯酯酶酶

软脂酸

+ ACP 缩合缩合

8CH3-C～ SCOA

=O

+7ATP+14NADPH++14H +

CH3 ( CH2)14COOH +14NADP+ +8CoASH + 7ADP +7Pi+ 6H2O

那么这个过程与糖代谢有一定关系：原料（乙酰辅酶 A ）来源

羧化反应中消耗的 ATP 可由 EMP途径提供

还原力 NADPH从哪来？

总反应式

① 合成所需原料为乙酰 CoA ，直接生成的产物是软脂酸，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15分子 ATP （ 8分子用于转运， 7分子用于活化）；

④ 需 NADPH 作供氢体，对糖的磷酸戊糖旁路有依赖性。

脂肪酸合成的特点：脂肪酸合成的特点：

软脂酸分解与合成代谢的区别区别点脂酸氧化脂酸合成

1. 细胞中的部位细胞质线粒体2.酰基载体 ACP CoA

3. 二碳单元参加或断裂的形式丙二酸单酰 CoA 乙酰 CoA

4.电子供体或受体

NADPH FAD ， NAD ＋

5. 酶系 7种酶，复合体 4种酶

6. 能量变化消耗 7个 ATP 及14个 NADPH 产生 129个 ATP

• 2. 碳链的加长比软脂酸碳链更长的脂肪酸在比软脂酸碳链更长的脂肪酸在线粒体线粒体或或微粒体微粒体中完成操作中完成操作

硬脂酸等的合成硬脂酸等的合成

通过通过肉碱肉碱载运。载运。软脂酰软脂酰 CoACoA

乙酰 CoA HSCoA

缩合酶

C18C18 酮酮脂酰脂酰 CoACoA

还原酶脱水酶还原酶C18C18 脂酰脂酰 CoACoA

硬脂酸同样方式延长至 C22 、 C24等

？？

二、不饱和脂肪酸的合成二、不饱和脂肪酸的合成

各种生物不尽相同。A. 高等动物的脂肪组织和肝组织 -共氧化

EFADH2

EFADNADH+H+

NAD+NADH— 细胞色素 b5-还原酶

Fe2+

细胞色素 b5Fe3+

Fe3+

去饱和酶Fe2+

不饱和脂酰CoA

饱和脂酰 CoA

2H+

2H2O

+O2

B. 植物和低等好氧生物 -共氧化

NADPH2e- 黄素蛋白 2e- 铁硫蛋白 2e-

酶 -O2

O2 酶

饱和脂酰 CoA

不饱和脂酰CoA2H2O

2H+

不饱和脂肪酸

脂酰 CoA转移酶

CoA R1COCoA

脂酰 CoA 转移酶

CoA R2COCoA

磷脂酸磷酸酶

Pi

脂酰 CoA 转移酶

CoA R3COCoA

PiPiCHCH22OO--

CHCH22OH OH

CHOH CHOH

3 -磷酸甘油

PiPiCHCH22OO--

CHCH22OH OH

CHOH CHOH

3 -磷酸甘油

O=PiCHCH22OO--

CHCH22OO--CC--RR1 1

CHOH CHOH

1-酯酰-3 -磷酸甘油

O=PiCHCH22OO--

CHCH22OO--CC--RR1 1

CHOH CHOH


PiCHCH22OO--

CHCH22OO--CC--RR1 1

CHOH CHOH

PiCHCH22OO--

CHCH22OO--CC--RR1 1

CHOH CHOH


O=

PiCHCH22OO--

CHCH22OO--CC--RR1 1

CHOCHO--CC--RR2 2

O=

磷脂酸

O=

PiCHCH22OO--

CHCH22OO--CC--RR1 1

CHOCHO--CC--RR2 2

O=

磷脂酸

CHCH22OH OH

CHCH22OO--CC--RR1 1

CHOCHO--CC--RR2 2

O=

O=

1，2-甘油二酯

CHCH22OO--CC--RR3 3

CHCH22OO--CC--RR1 1

CHOCHO--CC--RR2 2

O=

O=

O=

甘油三酯

CHCH22OO--CC--RR3 3

CHCH22OO--CC--RR1 1

CHOCHO--CC--RR2 2

O=

O=

O=

甘油三酯

10.3.3 三酰甘油的生物合成

10.4 胆固醇的代谢

A B

C1

2

3

45

6

7

89

10

11

12

13

15

16

17

18

19

20

21 22

23

24

25

26

27

D

环戊烷环戊烷多氢菲多氢菲

14

一、胆固醇的结构及其酯化

• 胆固醇（ cholesterol）的酯化在 C3位羟基上进行，

由两种不同的酶催化。

• 存在于血浆中的是卵磷脂胆固醇酰基转移酶（ LCA

T ）。胆固醇 +卵磷脂胆固醇酯 +溶血卵磷脂 LCAT

• 存在于组织细胞中的是脂肪酰 CoA 胆固醇酰基转移

酶（ ACAT ）。胆固醇 + 脂肪酰 CoA 胆固醇酯 +HSCoA

ACAT

• 胆固醇合成部位主要是在肝和小肠的胞液和微粒体。其合成所需原料为乙酰 CoA 。

• 乙酰 CoA 经柠檬酸 - 苹果酸穿梭转运出线粒体而进入胞液，此过程为耗能过程。

• 每合成一分子的胆固醇需 18 分子乙酰 CoA ， 36 分子ATP 和 16 分子 NADPH 。

（一）胆固醇合成的部位和原料

二、胆固醇的合成

胆固醇合成的基本过程可分为下列三个阶段：

1．乙酰 CoA缩合生成甲羟戊酸（ MVA ）：

• 此过程在胞液和微粒体进行。

• HMG-CoA 还原酶 (HMG-CoA reductase) 是胆固

醇合成的关键酶。

（二）胆固醇合成的基本过程 :

此过程在胞液和微粒体进行。

MVA→5-MVA→5-焦磷酸甲羟戊酸→异戊烯焦磷酸→焦磷酸甲羟戊酸→异戊烯焦磷酸→

二甲丙烯焦磷酸→焦磷酸法呢酯→鲨烯。二甲丙烯焦磷酸→焦磷酸法呢酯→鲨烯。

2．甲羟戊酸缩合生成鲨烯

• 此过程在微粒体进行。

• 鲨烯结合在胞液的固醇载体

蛋白（ sterol carrier protei

n, SCP ）上，由微粒体酶

进行催化，经一系列反应环

化为 27 碳胆固醇。 SCP

3．鲨烯环化为胆固醇

（一）转化为胆汁酸

三、胆固醇的转化

（二）转化为类固醇激素

（三）转化为维生素 D3

脂代谢失常引起的疾病1 、肥胖症

2 、血管硬化

3、结石症

4、脂肪肝

5、酮尿

6、心脑血管疾病

本章小结脂质代谢的意义和重要性。脂类的消化、吸收、运输、储存和动员饱和脂肪酸的 β- 氧化（重点）酮体的生成、利用和生理意义。软脂酸的合成过程和机制。软脂酸的合成与分解化学计量总反应式？脂肪酸合成途径与 β－氧化的比较？脂肪酸合成与脂肪酸分解的关键调节酶代谢过程中的能量 ATP 的生成和利用变化

作业题1 、在脂酸 β-氧化循环和糖的三羧酸循环中有哪些类似

的反应顺序？

2 、脂酸的从头生物合成和脂酸的 β-氧化是否互为逆过

程？它们之间有什么主要的区别？

3、生物体彻底氧化 1分子硬脂酸能产生多少分子 ATP,并

解释之？

脂类的消化、吸收、运输和储存 脂肪的分解代谢 脂肪的合成代谢...

Documents

脂类的消化、吸收、运输和储存脂肪的分解代谢脂肪的合成代谢...