生物化学第十二章脂类的代谢剖析.ppt

第十二章脂类的代谢 第一节脂肪酸的分解代谢 脂肪的生理功能 生物膜的结构组分：磷脂、糖脂 糖蛋白的膜定位 储能物质、燃料分子（氧化时每克可释放出38.9 kJ 的能量，每克糖和蛋白质氧化时释放的能量仅分别为17.2 kJ和23.4 kJ。） 信号传导：激素、胞内信使 一、脂质的消化、吸收和传送 （一）脂肪的消化 发生在脂质-水界面处 场所：胃、小肠上皮细胞 酶：胃脂肪酶、胰脂肪酶（辅脂酶）、 磷脂酶、 胆固醇脂酶 脂肪或肌肉细胞 小肠 chylomicron particle 乳糜微粒 无机焦磷酸酶水解 (四) 脂肪酸?-氧化产生的能量 软脂酸（16碳）经7次?-氧化生成： 8个乙酰CoA （10） 80 7分子FADH （1.5） 10.5 7分子NADH （2.5） 17.5 活化消耗1分子ATP中两个高能磷酸键 脂肪酸β-Oxidation要点 脂肪酸仅需活化一次（cytosol），消耗一个ATP的两个高能键； Acyl-CoA由carnitine运入线粒体，限速酶：CAT-Ⅰ； β-Oxidation（mitochondrion）: 包括dehydrogenation 、hydration 、dehydrogenation 、thiolysis四个重复步骤。 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。油料种子萌发时，脂肪酸β-氧化就是在乙醛酸循环体内进行的。 三、不饱和脂肪酸的氧化 场所：线粒体 脂肪酸活化与转运同饱和脂肪酸 （一）单不饱和脂肪酸 异构酶 （二）多不饱和脂肪酸 异构酶、还原酶 （三） 奇数碳原子FA的氧化 脂酰CoA脱氢酶不能作用丙酰CoA 丙酰CoA+ATP+CO2 甲基丙二酸单酰CoA+ADP+Pi 丙酸的来源 反刍动物胃中碳水化合物酵解产生大量丙酸 某些氨基酸降解（如Val Ile）产生丙酸 脂肪酸的降解 所以丙酸代谢非常重要 v v 脂酰CoA脱氢酶 烯酰CoA水合酶 羟脂酰CoA脱氢酶 酮脂酰CoA硫解酶 多功能蛋白 (四)脂肪酸的α氧化 ?-氧化 Stumpf P K(1956)首先在植物线粒体中发现后来在脑、肝等组织中也有发现，仅游离FA可作底物 FA的?-碳被氧化成羟基，生成?-羟基酸 ?-羟基酸进一步脱羧、氧化 转变成少一个碳原子的脂肪酸 ?-氧化 Verkade(1932)发现喂养一元羧酸后出现了二元羧酸，十一碳羧酸产生了十一碳、九碳、七碳的二元羧酸，即除?-氧化外，还发生在远离羧基碳的?碳上发生了氧化。 中长链FA碳链末端（?）碳原子先被氧化 形成二羧酸（内质网） 二羧酸进入线粒体 从分子任何一端进行?-氧化 最后生成的琥珀酰CoA可直接进入TCA （一） 乙 酰 COA 的 可 能 去 路 TCA CO2+H2O+能量 乙醛酸循环 糖异生 糖（仅限于乙醛酸体 脂肪酸、固醇等合成的原料 在动物肝、肾脏中有可能产生乙酰乙酸、D-?-羟丁酸和丙酮（酮体）。 乙酰乙酸 （三）酮体在肝外组织中的利用 酮体在肝脏中形成 但肝脏没有乙酰乙酸-琥珀酰CoA转移酶 酮体易溶于水，透出细胞进入血液循环 在肝外组织进行氧化 ——肝内生成和肝外利用 是肝脏输出能源的形式 为酸性物质，累积产生酸中毒，破坏机体水盐代谢平衡 五、磷脂的代谢 磷酸甘油酯 六、鞘脂类代谢 七、甾醇代谢 胆固醇不被降解、氧化为CO2和H2O 进入肠道的胆固醇 脂肪酸分解代谢的调节 肉碱酰基转移酶调控脂酰CoA进入线粒体 丙二酰CoA为酶肉碱酰基转移酶Ⅰ抑制剂 线粒体中乙酰CoA抑制硫解酶活性 激素的调节：cAMP等依赖的PK 肾上腺素、胰高血糖素促进脂水解 第二节脂类的生物合成 一、甘油代谢 甘油三酯 甘油二酯 甘油单酯 甘油的来源 二、脂类的合成 （一）饱和脂肪酸的生物合成（从头合成） 场所：细胞溶胶 原料：丙二酸单酰CoA（源于乙酰CoA） 还原力：NADPH 乙酰CoA的来源 2、丙二酸单酰CoA的形成 生物素羧化酶（biotin carboxylase，BC） 羧基转移酶（trans carboxylase，CT ） 生物素羧基载体蛋白 （biotin carboxyl carrier protein，BCCP） 羧基转移酶 作用调节（柠檬酸正调节，软脂酰CoA变构抑制） 3、脂肪酸合酶复合体（大肠杆菌FAS） ⑴组成 酰基载体蛋白（ACP-SH） 乙酰CoA-ACP酰基转移酶