【考研必備】王鏡巖生物化學(xué)筆記 第九章脂代謝

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1、 第九章 脂代謝 脂類的生理功能 a. 生物膜的骨架成分 磷脂、糖脂 b. 能量貯存形式 甘油三酯 c. 參與信號(hào)識(shí)別、免疫 糖脂 d. 激素、維生素的前體 固醇類激素，維生素D、A、K、E e. 生物體表保溫防護(hù) 脂肪貯存量大，熱值高，39KJ。 70kg人體，貯存的脂肪可產(chǎn)生：2008320kJ 蛋白質(zhì) 105000kJ 糖原 2520kJ Glc

2、 168kJ 脂肪的熱值：1g脂肪產(chǎn)生的熱量，是等量蛋白質(zhì)或糖的2.3倍。 第一節(jié) 脂類的消化、吸收和轉(zhuǎn)運(yùn) 一、 脂類的消化和吸收 1、 脂類的消化（主要在十二指腸中） 食物中的脂類主要是甘油三酯 80-90% 還有少量的磷脂 6-10% 膽固醇 2-3% 胃的食物糜（酸性）進(jìn)入十二指腸，刺激腸促胰液肽的分泌，引起胰臟分泌HCO-3 至小腸（堿性）。脂肪間接刺激膽汁及胰液的分泌。膽汁酸鹽使脂類乳化，分散成小微團(tuán)，在胰腺分泌的脂類水解酶作用下水解。 胰腺分泌的脂類水解酶： ① 三脂酰甘油脂肪酶（水解三酰甘油的C1、C3酯鍵，生成2-單

3、酰甘油和兩個(gè)游離的脂肪酸。胰臟分泌的脂肪酶原要在小腸中激活） ②磷脂酶A2（水解磷脂，產(chǎn)生溶血磷酸和脂肪酸） ③膽固醇脂酶（水解膽固醇脂，產(chǎn)生膽固醇和脂肪酸） ④輔脂酶（Colipase）（它和膽汁共同激活胰臟分泌的脂肪酶原） 2、 脂類的吸收 脂類的消化產(chǎn)物，甘油單脂、脂肪酸、膽固醇、溶血磷脂可與膽汁酸乳化成更小的混合微團(tuán)（20nm），這種微團(tuán)極性增大，易于穿過腸粘膜細(xì)胞表面的水屏障，被腸粘膜的拄狀表面細(xì)胞吸收。被吸收的脂類，在柱狀細(xì)胞中重新合成甘油三酯，結(jié)合上蛋白質(zhì)、磷酯、膽固醇，形成乳糜微粒（CM），經(jīng)胞吐排至細(xì)胞外，再經(jīng)淋巴系統(tǒng)進(jìn)入血液。 小分子脂肪酸水溶性較高，可不經(jīng)過淋

4、巴系統(tǒng)，直接進(jìn)入門靜脈血液中。 二、 脂類轉(zhuǎn)運(yùn)和脂蛋白的作用 甘油三脂和膽固醇脂在體內(nèi)由脂蛋白轉(zhuǎn)運(yùn)。 脂蛋白：是由疏水脂類為核心、圍繞著極性脂類及載脂蛋白組成的復(fù)合體，是脂類物質(zhì)的轉(zhuǎn)運(yùn)形式。 載脂蛋白：（已發(fā)現(xiàn)18種，主要的有7種）在肝臟及小腸中合成，分泌至胞外，可使疏水脂類增溶，并且具有信號(hào)識(shí)別、調(diào)控及轉(zhuǎn)移功能，能將脂類運(yùn)至特定的靶細(xì)胞中。 脂蛋白的分類及功能： P151表15-1各種脂蛋白的組成、理化性質(zhì)、生理功能 三、 貯脂的動(dòng)用 皮下脂肪在脂肪酶作用下分解，產(chǎn)生脂肪酸，經(jīng)血漿白蛋白運(yùn)輸至各組織細(xì)胞中。 血漿白蛋白占血漿蛋白總量的50%，是脂肪酸運(yùn)輸?shù)鞍?，血漿白蛋白既可

5、運(yùn)輸脂肪酸，又可解除脂肪酸對(duì)紅細(xì)胞膜的破壞。 貯脂的降解受激素調(diào)節(jié)。 促進(jìn)：腎上腺素、胰高血糖素、腎上腺皮質(zhì)激素 抑制：胰島素 植物種子發(fā)芽時(shí)，脂肪酶活性升高，能利用脂肪的微生物也能產(chǎn)生脂肪酶。 第二節(jié) 脂肪酸和甘油三酯的分解代謝 一、 甘油三酯的水解 甘油三酯的水解由脂肪酶催化。 組織中有三種脂肪酶，逐步將甘油三酯水解成甘油二酯、甘油單酯、甘油和脂肪酸。 這三種酶是： 脂肪酶（激素敏感性甘油三酯脂肪酶，是限速酶） 甘油二酯脂肪酶 甘油單酯脂肪酶 腎上腺素、胰高血糖素、腎上腺皮質(zhì)激素都可以激活腺苷酸環(huán)化酶，使cAMP濃度升高，促使依賴cAMP的蛋白激酶活化，后者使

6、無活性的脂肪酶磷酸化，轉(zhuǎn)變成有活性的脂肪酶，加速脂解作用。 胰島素、前列腺素E1作用相反，可抗脂解。 油料種子萌發(fā)早期，脂肪酶活性急劇增高，脂肪迅速水解。 二、 甘油代謝 在脂肪細(xì)胞中，沒有甘油激酶，無法利用脂解產(chǎn)生的甘油。甘油進(jìn)入血液，轉(zhuǎn)運(yùn)至肝臟后才能被甘油激酶磷酸化為3-磷酸甘油，再經(jīng)磷酸甘油脫氫酶氧化成磷酸二羥丙酮，進(jìn)入糖酵解途徑或糖異生途徑。 P152 反應(yīng)式： 三、 脂肪酸的氧化 （一） 飽和偶數(shù)碳脂肪酸的β氧化 1、 β氧化學(xué)說 早在1904年，F(xiàn)ranz 和Knoop就提出了脂肪酸β氧化學(xué)說。 用苯基標(biāo)記含奇數(shù)碳原子的脂肪酸，飼喂動(dòng)物，尿中是苯甲酸衍生物

7、馬尿酸。 用苯基標(biāo)記含隅數(shù)碳原子的脂肪酸，飼喂動(dòng)物，尿中是苯乙酸衍生物苯乙尿酸。 結(jié)論：脂肪酸的氧化是從羧基端β-碳原子開始，每次分解出一個(gè)二碳片斷。 產(chǎn)生的終產(chǎn)物苯甲酸、苯乙酸對(duì)動(dòng)物有毒害，在肝臟中分別與Gly反應(yīng)，生成馬尿酸和苯乙尿酸，排出體外。 β－氧化發(fā)生在肝及其它細(xì)胞的線粒體內(nèi)。 2、 脂肪酸的β氧化過程 脂肪酸進(jìn)入細(xì)胞后，首先被活化成酯酰CoA，然后再入線粒體內(nèi)氧化。 （1）、 脂肪酸的活化（細(xì)胞質(zhì)） RCOO- + ATP + CoA-SH → RCO-S-CoA + AMP + Ppi 生成一個(gè)高能硫脂鍵，需消耗兩個(gè)高能磷酸鍵，反應(yīng)平衡

8、常數(shù)為1，由于PPi水解，反應(yīng)不可逆。 細(xì)胞中有兩種活化脂肪酸的酶： 內(nèi)質(zhì)網(wǎng)脂酰CoA合成酶，活化12C以上的長鏈脂肪酸 線粒體脂酰CoA合成酶，活化4~10C的中、短鏈脂肪酸 （2）、 脂肪酸向線粒體的轉(zhuǎn)運(yùn) 中、短鏈脂肪酸（4-10C）可直接進(jìn)入線粒體，并在線粒體內(nèi)活化生成脂酰CoA。 長鏈脂肪酸先在胞質(zhì)中生成脂酰CoA，經(jīng)肉堿轉(zhuǎn)運(yùn)至線粒體內(nèi)。 肉(毒)堿：L-β羥基-r-三甲基銨基丁酸 P154.圖15-1脂酰CoA以脂酰肉堿形式轉(zhuǎn)運(yùn)到線粒體內(nèi) 線粒體內(nèi)膜外側(cè)（胞質(zhì)側(cè)）：肉堿脂酰轉(zhuǎn)移酶Ⅰ催化，脂酰CoA將脂?；D(zhuǎn)移給肉堿的β羥基，生成脂酰肉堿。 線粒體

9、內(nèi)膜：線粒體內(nèi)膜的移位酶將脂酰肉堿移入線粒體內(nèi)，并將肉堿移出線粒體。 線粒體內(nèi):膜內(nèi)側(cè)：肉堿脂酰轉(zhuǎn)移酶Ⅱ催化，使脂?；洲D(zhuǎn)移給CoA，生成脂酰CoA和游離的肉堿。 脂酰CoA進(jìn)入線粒體后，在基質(zhì)中進(jìn)行β氧化作用，包括4個(gè)循環(huán)的步驟。 （3）、 脂酰CoA脫氫生成β-反式烯脂酰CoA P154 反應(yīng)式： 線粒體基質(zhì)中，已發(fā)現(xiàn)三種脂酰CoA脫氫酶，均以FAD為輔基，分別催化鏈長為C4-C6，C6-C14，C6-C18的脂酰CoA脫氫。 （4）、 △2反式烯脂酰CoA水化生成L-β-羥脂酰CoA P155 反應(yīng)式： β-烯脂酰CoA水化酶 （5）、 L-β-羥脂酰CoA脫氫生

10、成β-酮脂酰CoA P155 反應(yīng)式： L-β羥脂酸CoA脫氫酶 （6）、 β-酮脂酰CoA硫解生成乙酰CoA和（n-2）脂酰CoA P155 反應(yīng)式： 酮脂酰硫解酶 3、 脂肪酸β-氧化作用小結(jié) 結(jié)合P154圖15-1和P156圖15-2，回顧脂肪酸β氧化過程。 （1） 脂肪酸β-氧化時(shí)僅需活化一次，其代價(jià)是消耗1個(gè)ATP的兩個(gè)高能鍵 （2） 長鏈脂肪酸由線粒體外的脂酰CoA合成酶活化，經(jīng)肉堿運(yùn)到線粒體內(nèi)；中、短鏈脂肪酸直接進(jìn)入線粒體，由線粒體內(nèi)的脂酰CoA合成酶活化。 （3） β-氧化包括脫氫、水化、脫氫、硫解4個(gè)重復(fù)步驟 （4） β-氧化的

11、產(chǎn)物是乙酰CoA，可以進(jìn)入TCA 4、 脂肪酸β-氧化產(chǎn)生的能量 以硬脂酸為例，18碳飽和脂肪酸 胞質(zhì)中： ⑴活化：消耗2ATP，生成硬脂酰CoA 線粒體內(nèi)： ⑵脂酰CoA脫氫：FADH2 ，產(chǎn)生2ATP ⑶β-羥脂酰CoA脫氫：NADH，產(chǎn)生3ATP ⑷β-酮脂酰CoA硫解：乙酰CoA → TCA，12ATP (n-2)脂酰CoA → 第二輪β氧化 活化消耗： -2ATP β氧化產(chǎn)生： 8×（2+3）ATP = 40 9個(gè)乙酰CoA： 9×12 ATP = 108 凈生成： 14

12、6ATP 飽和脂酸完全氧化凈生成ATP的數(shù)量：(8.5n-7)ATP (n 為偶數(shù)) 硬脂酸燃燒熱值：–2651 kcal β-氧化釋放：146ATP×(-7.3Kcal)=-1065.8Kcal 轉(zhuǎn)換熱效率 5、 β-氧化的調(diào)節(jié) ⑴脂?；M(jìn)入線粒體的速度是限速步驟，長鏈脂酸生物合成的第一個(gè)前體丙二酸單酰CoA的濃度增加，可抑制肉堿脂酰轉(zhuǎn)移酶Ⅰ，限制脂肪氧化。 ⑵[NADH]/[NAD+]比率高時(shí)，β—羥脂酰CoA脫氫酶便受抑制。 ⑶乙酰CoA濃度高時(shí)；可抑制硫解酶，抑制氧化（脂酰CoA有兩條去路： ①氧化。②合成甘油三酯） （二） 不飽和脂酸的β氧化 1、 單不飽和

13、脂肪酸的氧化 P157 油酸的β氧化 △3順—△2反烯脂酰CoA異構(gòu)酶（改變雙鍵位置和順反構(gòu)型） （146-2）ATP 2、 多不飽和脂酸的氧化 P158 亞油酸的β氧化 △3順—△2反烯脂酰CoA異構(gòu)酶（改變雙鍵位置和順反構(gòu)型） β-羥脂酰CoA差向酶（改變?chǔ)?羥基構(gòu)型：D→L型） （146—2—2）ATP （三） 奇數(shù)碳脂肪酸的β氧化 奇數(shù)碳脂肪酸經(jīng)反復(fù)的β氧化，最后可得到丙酰CoA，丙酰CoA有兩條代謝途徑： 1、 丙酰CoA轉(zhuǎn)化成琥珀酰CoA，進(jìn)入TCA。 詳細(xì)過程 P158 動(dòng)物體內(nèi)存在這條途徑，因此，在動(dòng)物肝臟中奇數(shù)碳脂肪酸最終能夠異生

14、為糖。 反芻動(dòng)物瘤胃中，糖異生作用十分旺盛，碳水化合物經(jīng)細(xì)菌發(fā)酵可產(chǎn)生大量丙酸，進(jìn)入宿主細(xì)胞，在硫激酶作用下產(chǎn)丙酰CoA，轉(zhuǎn)化成琥珀酰CoA，參加糖異生作用。 2、 丙酰CoA轉(zhuǎn)化成乙酰CoA，進(jìn)入TCA P159 這條途徑在植物、微生物中較普遍。 有些植物、酵母和海洋生物，體內(nèi)含有奇數(shù)碳脂肪酸，經(jīng)β氧化后，最后產(chǎn)生丙酰CoA。 （四） 脂酸的其它氧化途徑 1、 α—氧化（不需活化，直接氧化游離脂酸） 植物種子、葉子、動(dòng)物的腦、肝細(xì)胞，每次氧化從脂酸羧基端失去一個(gè)C原子。 RCH2COOH→RCOOH+CO2 α—氧化對(duì)于降解支鏈脂肪酸、奇數(shù)碳脂肪酸、過分長鏈脂肪酸（如

15、腦中C22、C24）有重要作用 2、 ω—氧化（ω端的甲基羥基化，氧化成醛，再氧化成酸） 動(dòng)物體內(nèi)多數(shù)是12C以上的羧酸，它們進(jìn)行β氧化， 但少數(shù)的12C以下的脂酸可通過ω—氧化途徑，產(chǎn)生二羧酸，如11C脂酸可產(chǎn)生11C、9C、和7C的二羧酸（在生物體內(nèi)并不重要）。 ω—氧化涉及末端甲基的羥基化，生成一級(jí)醇，并繼而氧化成醛，再轉(zhuǎn)化成羧酸。 ω—氧化在脂肪烴的生物降解中有重要作用。泄漏的石油，可被細(xì)菌ω氧化，把烴轉(zhuǎn)變成脂肪酸，然后經(jīng)β氧化降解。 四、 酮體的代謝 脂肪酸β-氧化產(chǎn)生的乙酰CoA，在肌肉和肝外組織中直接進(jìn)入TCA，然而在肝、腎臟細(xì)胞中還有另外一條去路：生成乙酰乙酸、D

16、-β-羥丁酸、丙酮，這三種物質(zhì)統(tǒng)稱酮體。 酮體在肝中生成后，再運(yùn)到肝外組織中利用。 1、 酮體的生成 酮體的合成發(fā)生在肝、腎細(xì)胞的線粒體內(nèi)。 形成酮體的目的是將肝中大量的乙酰CoA轉(zhuǎn)移出去，乙酰乙酸占30%，β—羥丁酸70%，少量丙酮。（丙酮主要由肺呼出體外） 肝臟線粒體中的乙酰CoA走哪一條途徑，主要取決于草酰乙酸的可利用性。饑餓狀態(tài)下，草酰乙酸離開TCA，用于異生合成Glc。當(dāng)草酰乙酸濃度很低時(shí)，只有少量乙酰CoA進(jìn)入TCA，大多數(shù)乙酰CoA用于合成酮體。 當(dāng)乙酰CoA不能再進(jìn)入TCA時(shí)，肝臟合成酮體送至肝外組織利用，肝臟仍可繼續(xù)氧化脂肪酸。 酮體的生成途徑： P164

17、圖15-5酮體的生成過程 肝中酮體生成的酶類很活潑，但沒有能利用酮體的酶類。因此，肝臟線粒體合成的酮體，迅速透過線粒體并進(jìn)入血液循環(huán)，送至全身。 2、 酮體的利用 肝外許多組織具有活性很強(qiáng)的利用酮體的酶。 （1）、 乙酰乙酸被琥珀酰CoA轉(zhuǎn)硫酶（β-酮脂酰CoA轉(zhuǎn)移酶）活化成乙酰乙酰CoA 心、腎、腦、骨骼肌等的線粒體中有較高的酶活性，可活化乙酰乙酸。 乙酰乙酸+琥珀酰CoA→乙酰乙酰CoA+琥珀酸 然后，乙酰乙酰CoA被β氧化酶系中的硫解酶硫解，生成2分子乙酰CoA，進(jìn)入TCA。 （2）、 β—羥基丁酸由β—羥基丁酸脫氫酶催化，生成乙酰乙酸，然后進(jìn)入上述途徑。 （3

18、）、 丙酮可在一系列酶作用下轉(zhuǎn)變成丙酮酸或乳酸，進(jìn)入TCA或異生成糖。 肝臟氧化脂肪時(shí)可產(chǎn)生酮體，但不能利用它（缺少β—酮脂酰CoA轉(zhuǎn)移酶），而肝外組織在脂肪氧化時(shí)不產(chǎn)生酮體，但能利用肝中輸出的酮體。 在正常情況下，腦組織基本上利用Glc供能，而在嚴(yán)重饑餓狀態(tài)，75%的能量由血中酮體供應(yīng)。 3、 酮體生成的生理意義 酮體是肝內(nèi)正常的中間代謝產(chǎn)物，是肝輸出能量的一種形式。 酮體溶于水，分子小，能通過血腦屏障及肌肉毛細(xì)管壁，是心、腦組織的重要能源。腦組織不能氧化脂酸，卻能利用酮體。長期饑餓，糖供應(yīng)不足時(shí)，酮體可以代替Glc，成為腦組織及肌肉的主要能源。 正常情況下，血中酮體0.03~0

19、.5 mmal/2。在饑餓、高脂低糖膳食時(shí)，酮體的生成增加，當(dāng)酮體生成超過肝外組織的利用能力時(shí)，引起血中酮體升高，導(dǎo)致酮癥酸（乙酰乙酸、β—羥丁酸）中毒，引起酮尿。 4、 酮體生成的調(diào)節(jié)。 （1）飽食：胰島素增加，脂解作用抑制，脂肪動(dòng)員減少，進(jìn)入肝中脂酸減少，酮體生成減少。 饑餓：胰高血糖素增加，脂肪動(dòng)員量加強(qiáng)，血中游離脂酸濃度升高，利于β氧化及酮體的生成。 （2）肝細(xì)胞糖原含量及代謝的影響： 進(jìn)入肝細(xì)胞的游離脂酸，有兩條去路：一條是在胞液中酯化，合成甘油三酯及磷脂；一是條進(jìn)入線粒體進(jìn)行β氧化，生成乙酰CoA及酮體。 肝細(xì)胞糖原含量豐富時(shí)，脂酸合成甘油三酯及磷脂。 肝細(xì)胞糖供給不

20、足時(shí)，脂酸主要進(jìn)入線粒體，進(jìn)入β—氧化，酮體生成增多。 （3）丙二酸單酰CoA抑制脂酰CoA進(jìn)入線粒體 乙酰CoA及檸檬酸能激活乙酰CoA羧化酶，促進(jìn)丙二酰CoA的合成，后者能競(jìng)爭性抑制肉堿脂酰轉(zhuǎn)移酶Ⅰ，從而阻止脂酰CoA進(jìn)入線粒體內(nèi)進(jìn)行β氧化。 第三節(jié) 脂肪酸及甘油三脂的合成代謝 所有的生物都可用糖合成脂肪酸，有兩種合成方式。 A. 從頭合成（乙酰CoA）——在胞液中（16碳以下） B. 延長途徑——在線粒體或微粒體中 高等動(dòng)物的脂類合成在肝臟、脂肪細(xì)胞、乳腺中占優(yōu)勢(shì)。 一、 飽和脂肪酸的從頭合成 合成部位：細(xì)胞質(zhì)中 合成的原料：乙酰CoA（主要來自Glc酵解）

21、 NADPH （磷酸戊糖途徑） ATP HCO3— 1、 乙酰CoA的轉(zhuǎn)運(yùn) 細(xì)胞內(nèi)的乙酰CoA幾乎全部在線粒體中產(chǎn)生，而合成脂肪酸的酶系在胞質(zhì)中，乙酰CoA必須轉(zhuǎn)運(yùn)出來。 轉(zhuǎn)運(yùn)方式：檸檬酸-丙酮酸循環(huán) P165 圖15-6 循環(huán)圖示：乙酰CoA從線粒體內(nèi)到胞液中的轉(zhuǎn)運(yùn) 2、 丙二酸單酰CoA的生成（限速步驟） 脂肪合成時(shí)，乙酰CoA是脂肪酸的起始物質(zhì)（引物），其余鏈的延長都以丙二酸單酰CoA的形式參與合成。 P165 反應(yīng)式： 所用的碳來自HCO3—（比CO2活潑），形成的羧基是丙二

22、酸單酰CoA的遠(yuǎn)端羧基 乙酰CoA羧化酶：（輔酶是生物素）為別構(gòu)酶，是脂肪酸合成的限速酶，檸檬酸可激活此酶，脂肪酸可抑制此酶。 3、 脂?；d體蛋白（ACP） 脂肪酸合成酶系有7種蛋白質(zhì)，其中6種是酶，1種是脂?；d體蛋白（ACP），它們組成了脂肪酸合成酶復(fù)合體 ACP上的Ser羥基與4-磷酸泛酰巰基乙胺上的磷酸基團(tuán)相連，4-磷酸泛酰巰基乙胺是ACP和CoA的共同活性基團(tuán)。 P167 圖15-8 磷酸泛酰巰基乙胺是CoA和ACP的活性基團(tuán)。 脂肪酸合成過程中的中間產(chǎn)物，以共價(jià)鍵與ACP輔基上的-SH基相連，ACP輔基就象一個(gè)搖臂，攜帶脂肪酸合成的中間物由一個(gè)酶轉(zhuǎn)到另一

23、個(gè)酶的活性位置上。 4、 脂肪酸的生物合成步驟 P170 圖15-10 脂肪酸生物合成的程序 第一階段：縮合 第二階段：還原 第三階段：釋放 （1）、 原初反應(yīng)：乙?；B到β-酮脂酰ACP合成酶上 乙酰CoA + ACP-SH ACP-?；D(zhuǎn)移酶 乙酰-S-ACP + CoA-SH β-酮脂酰ACP合成酶 乙酰-S-ACP 乙酰-S-合成酶 + ACP-SH （2）、 丙二酸?；D(zhuǎn)移反應(yīng)：生成丙二酸單酰-S-ACP 丙二酸單酰CoA + ACP-SH 丙二酸單酰-S-ACP + CoA-SH ACP丙二

24、酸單酰轉(zhuǎn)移酶 此時(shí)一個(gè)丙二酸單?；cACP相連,另一個(gè)脂?；?乙?；?與β-酮脂酰-ACP合成酶相連。 （3）、 縮合反應(yīng)：生成β-酮脂酰-S-ACP 丙二酸單酰-S-ACP + 乙酰-S-合成酶 乙酰-乙酰-S-ACP + 合成酶-SH + CO2 β-酮脂酰ACP合成酶 同位素實(shí)驗(yàn)證明，釋放的CO2來自形成丙二酸單酰CoA時(shí)所羧化的HCO3— ，羧化上的C原子并未摻入脂肪酸，HCO3— 在脂酸合成中只起催化作用。 （4）、 第一次還原反應(yīng)：生成β-羥脂酰-S-ACP β-酮脂酰-S-ACP β-酮脂酰-ACP還原酶／NADPH β

25、羥丁酰-S-ACP 注意：形成的是D型β羥丁酰-S-ACP，而脂肪分解氧化時(shí)形成的是L型。 （5）、 脫水反應(yīng)：形成β-烯脂酰-S-ACP β羥丁酰-S-ACP 羥脂酰-ACP脫水酶 β-烯脂酰-S-ACP （6）、 第二次還原反應(yīng)：形成（n+2）脂酰-S-ACP β-烯脂酰-S-ACP 烯脂酰-ACP還原酶／NADPH （n+2）脂酰-S-ACP 第一次循環(huán)，產(chǎn)生丁酰-S-ACP。 第二次循環(huán)，丁酰-S-ACP的丁?；葾CP轉(zhuǎn)移至β-酮脂酰-ACP合成酶上，再接受第二個(gè)丙二酸單?；?，進(jìn)行第二次縮合。 奇數(shù)碳原子的飽和脂

26、肪酸也由相此途徑合成，只是起始物為丙二酸單酰-S-ACP，而不是乙酰-S-ACP，逐加的二碳單位也來自丙二酸單酰-S-ACP。 多數(shù)生物的脂肪酸合成步驟僅限于形成軟脂酸（16C）。經(jīng)過7次循環(huán)后，合成的軟脂酰-S-ACP經(jīng)硫脂酶催化生成游離的軟脂酸，或由ACP轉(zhuǎn)到CoA上生成軟脂酰CoA，或直接形成磷脂酸。 對(duì)鏈長有專一性的酶是β-酮脂酰ACP合成酶，它不能接受16C?；?。 由乙酰-S-CoA合成軟脂酸的總反應(yīng)： 8乙酰CoA + 14NADPH + 14H+ + 7ATP + H2O → 軟脂酸 + 8CoASH + 14NADP+ + 7ADP + 7Pi 5、 各類細(xì)胞

27、中脂肪酸合成酶系 （1）、 細(xì)菌、植物 (多酶復(fù)合體) P168 圖15-9 6種酶 + ACP （2）、 酵母(α6β6) 電鏡下直徑為25nm α：β-酮脂酰合成酶、β-酮脂酰還原酶 β：脂酰轉(zhuǎn)移酶、丙二酸單酰轉(zhuǎn)移酶、β-羥脂酰脫水酶、β-烯脂酰還原酶 （3）、 哺乳動(dòng)物(α2 ，多酶融合體) P171 圖15-11 結(jié)構(gòu)域I：底物進(jìn)入酶系進(jìn)行縮合的單元，乙酰轉(zhuǎn)移酶活性、丙二酸單酰轉(zhuǎn)移酶、縮合酶 結(jié)構(gòu)域II：還原反應(yīng)物的單元，ACP、β-酮脂酰還原酶、β-羥脂酰脫水酶、β-烯脂酰還原酶 結(jié)構(gòu)域III：釋放軟脂酸的單元，硫脂酶。 多酶融合

28、體：許多真核生物的多酶體系是多功能蛋白，不同的酶以共價(jià)鍵連在一起，稱為單一的肽連，稱為多酶融合體。生物進(jìn)化中，外顯子跳動(dòng)產(chǎn)生的結(jié)果。有利于酶的協(xié)同作用，提高催化效率。 多酶融合體對(duì)酶工程的啟示：E1~~~~~E2~~~~~~E3 6、 脂肪酸合成的化學(xué)計(jì)量（從乙酰CoA開始） 以合成軟脂酸為例：（8個(gè)乙酰CoA） 14NADPH，7ATP 14*3+7=49ATP 7、 乙酰CoA和NADPH的來源 ⑴乙酰CoA A.肉堿乙?；D(zhuǎn)移酶 P154 B.檸檬酸-丙酮酸、穿梭 ⑵NADPH 60%來自磷酸戊糖支路 40%來自檸檬酸-丙酮酸穿梭 P16

29、5 8、 脂肪酸合成的調(diào)節(jié) 兩種方式 （1）、 酶濃度調(diào)節(jié)(酶量的調(diào)節(jié)或適應(yīng)性控制) 關(guān)鍵酶： 乙酰CoA羧化酶(產(chǎn)生丙二酸單酰CoA) 脂肪酸合成酶系 蘋果酸酶(產(chǎn)生還原當(dāng)量) 饑餓時(shí)，這幾種酶濃度降低3-5倍，進(jìn)食后，酶濃度升高。 喂食高糖低脂膳食，這幾種酶濃度升高，脂肪合成加快。 （2）、 酶活性的調(diào)節(jié) 乙酰CoA羧化酶是限速酶。 別構(gòu)調(diào)節(jié)：檸檬酸激活、軟脂酰CoA抑制。 共價(jià)調(diào)節(jié)：磷酸化會(huì)失活、脫磷酸化會(huì)復(fù)活 胰高血糖素可使此酶磷酸化失活，胰島素可使此酶脫磷酸化而恢復(fù)活性。 9、 脂肪酸氧化與合成途徑的比較 P173 表15-3 軟脂酸分解與合成代謝

30、的區(qū)別。 合成（從乙酰CoA開始） 氧化（生成乙酰CoA） 細(xì)胞中部位 細(xì)胞質(zhì) 線粒體 酶 系 7種酶，多酶復(fù)合體或多酶融合體 4種酶分散存在 ?；d體 ACP CoA 二碳片段 丙二酸單酰CoA 乙酰CoA 電子供體（受體） NADPH FAD、NAD β-羥脂酰基構(gòu)型 D型 L型 對(duì)HCO3及檸檬酸的要求 要求 不要求 能量變化 消耗7個(gè)ATP及14個(gè)NADPH， 共49ATP。 產(chǎn)生（7FADH2+7NADH-2ATP）共33ATP 產(chǎn)物 只合成16碳酸以內(nèi)的脂酸，延長需由別的酶完成。 18碳酸可徹底降解 18碳酸可徹

31、底降解 二、 線粒體和內(nèi)質(zhì)網(wǎng)中脂肪酸碳鏈的延長 β-酮脂酰-ACP合成酶最多只能接受14碳的?；?，不能接受16碳?；?。因此，從頭合成只能合成16C軟脂酸。 1、 線粒體脂肪酸延長酶系 能夠延長中、短鏈（4-16C）飽和或不飽和脂肪酸，延長過程是β-氧化過程的逆轉(zhuǎn)，乙酰CoA作為二碳片段的供體，NADPH作為氫供體。 RCO-S-CoA + CH3CO-S-CoA β-酮脂酰CoA硫解酶 CoA-SH RCO-CH2CO-S-CoA L-β-羥脂酰CoA脫氫酶／NADPH RCHOH-CH2CO-S-CoA β-烯脂酰CoA水化

32、酶 H2O RCH=CHCO-S-CoA β-烯脂酰CoA還原酶／NADPH RCH2-CH2CO-S-CoA 硫解→加氫→脫水→加氫 2、 內(nèi)質(zhì)網(wǎng)脂肪酸延長酶系 哺乳動(dòng)物細(xì)胞的內(nèi)質(zhì)網(wǎng)膜能延長飽和或不飽和長鏈脂肪酸（16C及以上），延長過程與從頭合成相似，只是以CoA代替ACP作為脂?；d體，丙二酸單酰CoA作為C2供體，NADPH作為氫供體，從羧基端延長。 三、 不飽和脂肪酸的合成 在人類及多數(shù)動(dòng)物體內(nèi)，只能合成一個(gè)雙鍵的不飽和脂肪酸（△9），如硬脂酸脫氫生成油酸，軟脂酸脫氫生成棕櫚油酸。 植物和某些微生

33、物可以合成(△12)二烯酸、三烯酸，甚至四烯酸。 某些微生物(E. coli)、酵母及霉菌能合成二烯、三烯和四烯酸。 1、 氧化脫氫（需氧） 一般在脂肪酸的第9、10位脫氫，生成不飽和脂肪酸。 如硬脂酸可在特殊脂肪酸氧化酶作用下，脫氫生成油酸。 圖 2、 β碳原子氧化脫水途徑（β-羥脂酰ACP脫水） 圖 大楊桿菌：棕櫚油酸的合成是由β-羥癸脂酰-ACP開始。 動(dòng)物： 圖 植物和微生物: 由鐵硫蛋白代替細(xì)胞色素b5 圖 含2、3、4個(gè)雙鍵的脂肪酸也能用類似方法合成。 但是，由于缺乏在脂肪酸的第四位碳原子以上

34、位置引入不飽和雙鏈的去飽和酶，人和哺乳動(dòng)物不能合成足夠的十八碳二烯酸（亞油酸）、十八碳三烯酸（亞麻酸）。必須由食物供給，稱必須脂肪酸。 3、 去飽和途徑 脂酰CoA去飽和酶，催化軟脂酰CoA及硬脂酰CoA分別在C9-C10脫氫，生成棕櫚油酸（△9 16:1）和油酸(△9 18:1) 4、 其它轉(zhuǎn)化途徑 P175 圖15-15 低溫時(shí)，脂肪酸去飽和 P176 圖15-16 四、 三脂酰甘油的合成 動(dòng)物肝臟、脂肪組織及小腸粘膜細(xì)胞中合成大量的三脂酰甘油，植物也能大量合成三脂酰甘油，微生物合成較少。 P178 圖15-17

35、哺乳動(dòng)物肝臟甘油三脂的生物合成途徑 合成原料： L-α-磷酸甘油(3-磷酸甘油) 脂酰CoA L-α-磷酸甘油的來源 ⑴磷酸二羥丙酮(糖酵解產(chǎn)物)還原生成L-α-磷酸甘油 ⑵甘油磷酸化 甘油激酶(只有肝中才有甘油激酶) 合成步驟 磷脂酸和甘油二酯是磷脂合成的原料。 五、 各組織中脂肪代謝的相互關(guān)系 P179 圖15-18 六、 脂代謝與糖代謝的關(guān)系 （1） 甘油→磷酸二羥丙酮→糖異生 （2） 植物及微生物：脂肪酸→乙酰CoA→琥珀酸→糖異生 （3） 動(dòng)物： 奇數(shù)碳脂肪酸→丙酰CoA→琥珀酰CoA→糖異生 （4） 糖→磷酸二羥丙酮→甘油→甘

36、油脂 （5） 糖→乙酰CoA→脂肪酸 第四節(jié) 甘油磷脂代謝 磷脂 甘油磷脂（生物膜主要成分） 鞘氨醇磷脂 它們的醇類物質(zhì)分別是甘油和鞘氨醇。 本節(jié)講述甘油磷脂的代謝 一、 甘油磷脂的水解 以磷脂酰膽堿為例（卵磷脂） 磷脂能被不同的磷脂酶水解，可水解位點(diǎn)如下： P181 圖15-19 卵磷脂的酶促分解 1、 磷脂酶A1 存在于動(dòng)物細(xì)胞中，作用于①位置。生成二脂?；视土姿崮憠A和一分子脂肪酸。 2、 磷脂酶A2 大量存在于蛇毒、蝎毒、蜂毒中，動(dòng)物胰臟中有此酶原，作用于②位，生成1-脂?；视土姿崮憠A和脂肪酸。 3、 磷脂酶C 存在于動(dòng)物

37、腦、蛇毒和細(xì)菌毒素中。 作用于③位，生成二酰甘油和磷酸膽堿。 4、 磷脂酶D 主要存在于高等植物中，作用于④位，水解產(chǎn)物是磷脂酸和膽堿。 5、 磷脂酶B 能同時(shí)水解①、②位 磷脂經(jīng)過酶促分解脫去一個(gè)脂肪酸分子形成溶血磷脂（帶一個(gè)游離脂肪酸和一個(gè)磷酸膽堿），催化溶血磷脂水解的酶稱溶血磷脂酶（L1 L2） 磷脂酶的催化作用使磷脂分解，促使細(xì)胞膜不斷更新、修復(fù)。 二、 甘油磷脂的生物合成 1、 磷脂酰乙醇胺的合成（腦磷脂） 參與血液凝結(jié) （1）乙醇胺磷酸化 P182 反應(yīng)式： （2）磷酸乙醇胺生成CDP-乙醇胺 磷酸乙醇胺胞嘧啶核苷酸（CTP）轉(zhuǎn)移酶

38、 圖 (3) CDP-乙醇胺與甘油二脂形成磷脂酰乙醇胺（腦磷脂） 甘油二酯 + CDP-乙醇胺 磷脂酰乙醇胺 + CMP 磷酸乙醇胺轉(zhuǎn)移酶 甘油二酯的來源：甘油三酯合成的中間產(chǎn)物，還有磷酯酸磷酸酶（磷脂酶C）催化磷脂酸水解的產(chǎn)物。 2、 磷酯酰膽堿的合成（卵磷脂） （1）、 節(jié)約利用（主要是細(xì)菌） 由磷脂酰乙醇胺的氨基直接甲基化，甲基的供體是S-腺苷甲硫氨酸。 P183 步驟 詳細(xì)講解 磷脂酰乙醇胺甲基轉(zhuǎn)移酶的輔基是四氫葉酸。 （2）、 從頭合成（動(dòng)物細(xì)胞） 此途徑與形成磷脂酰乙醇胺的途徑相同。 由膽堿開始，膽堿來源于食物或磷酯酰膽

39、堿的降解。 a.膽堿+ATP 膽堿激酶 磷酸膽堿+ADP b.磷酸膽堿+CTP 磷酸膽堿胞嘧啶核苷酸轉(zhuǎn)移酶 CDP-膽堿+ppi c.CDP-膽堿+甘油二酯 磷酸膽堿轉(zhuǎn)移酶 磷脂酰膽堿+CMP 3、 磷脂酰絲氨酸的合成 （1）、 絲氨酸與磷脂酰乙醇胺的醇基酶促交換 磷酯酰乙醇胺 + 絲氨酸 → 磷酯酰絲氨酸 + 乙醇胺 動(dòng)物、大腸桿菌中，磷脂酰絲氨酸可脫羧生成磷脂酰乙醇胺。 （2）、 磷脂酸→CDP-二脂?；视汀字＝z氨酸（細(xì)菌中） P184 反應(yīng)式 以上三個(gè)合成途徑的關(guān)系： 磷脂酰絲氨酸 CO2 磷脂酰乙醇胺 磷脂酰乙醇胺甲基轉(zhuǎn)移酶 磷脂酰膽堿 絲氨酸 乙醇胺 糖原合成時(shí)，Glc的活性形式是UDP-葡萄糖（尿嘧啶核苷二磷酸-Glc）。 4、 磷脂酰肌醇的合成 第五節(jié) 鞘脂類的代謝 第六節(jié) 膽固醇的代謝 胞固醇的合成（自己看一下，不要求） 胞固醇中27個(gè)碳原子全部來源于乙酰CoA。 3、8—二氨基-5-乙基-6-苯基菲啶溴鹽。 １７ 移動(dòng)硬盤什么牌子好