第三节 脂肪的合成代谢
合集下载
生物化学 第08章 脂代谢(共68张PPT)
合成一分子软脂酸的总反应式
4、脂肪酸的延伸反应
NADPH
5、脂肪酸的去饱和反应
4. 饱和脂肪酸的从头合成与β-氧化的比较
区别要点
从头合成
β-氧化
细胞内进行部位
胞液
酰基载体
ACP-SH
二碳单位参与或断裂形式 丙二酸单酰ACP
电子供体或受体
NADPH+H+
-羟酰基中间物的立体构型不同
D型
对HCO3-和柠檬酸的需求 所需酶
甘油
R1COOH R2COOH R3COOH
脂肪酸
场所： 细胞质内（主要是脂肪组织） 关键酶：脂肪酶（限速酶） 调控： 激素 功能： 水解产物可进一步氧化分解
二、甘油的氧化分解与转化
CH 2OH ATP ADP CH 2OH NAD + NADH+H +
CHOH
CHOH
甘油激酶
CH 2OH (肝 、 肾 、 肠 ) CH 2O
α–lipoprotein (high density 脂酰-CoA的跨线粒体内膜的转运
第十章
FAD+2ATP+3H20
（2）脂酰CoA转运入线粒体
脂类的脂消类化代、谢吸收、 CH3(CH2)nCOOH
(hormone-sensitive lipase , HSL) 这对于某些生活在干燥缺水环境的生物十分重要，像骆驼已将β-氧化作为获取水的一种特殊手段。
5~10 50~70 10~15 10~15
20~25 10 40~50 5
45~50 20 20~22 30
生理功能
转运外源性 TG
转运内源性 TG 转运 Ch 转运PL、Ch
第二节 第十章
动物医学《脂代谢》课件
FA
FA
Pi X X = 胆碱、水、乙醇
胺、丝氨酸、甘油、 肌醇、磷脂酰甘油等
胆固醇酯
胆固醇 FA
甘油甘三油脂 O O HH22CC OOHC (CH2)m CH3
H3C (CH2)n C HOO CCHH
O
H22CC OOH C (CH2)k CH3
甘油磷脂
O
O H2C O C (CH2)m CH3
食物供给 包括各种脂肪酸，其中一些不饱和脂 肪酸，动物不能自身合成，需从植 物中摄取。
* 必需脂肪酸—— 亚油酸、亚麻酸、花生四烯酸等多不饱和脂
酸是人体不可缺乏的营养素，不能自身合成， 需从食物摄取，故称必需脂肪酸。
不饱和脂肪酸的分类
• 单不饱和脂酸 • 多不饱和脂酸
哺乳动物不饱和脂酸按ω编码体系分类
动物只能合成ω9及ω7系的多不饱和 脂肪酸，不能合成ω6及ω3系多不饱和脂 肪酸。
第二节 脂肪的分解代谢
一、甘油三酯的分解代谢
（一） 脂肪的动员
定义 储存在脂肪细胞中的脂肪，被脂肪酶
逐步水解为FFA及甘油，并释放入血以供 其他组织氧化利用的过程。
关键酶 激素敏感性甘油三酯脂肪酶 (hormone-sensitive triglyceride lipase , HSL)
* 脂酰CoA合成酶(acyl-CoA synthetase)存在于 内质网及线粒体外膜上
2. 脂酰CoA 进入线粒体
关键酶
3. 脂肪酸的β氧化
脱氢
O
=
RCH2CH2C~SCoA
脂酰CoA
FAD
脱氢酶
FADH2
β αO
=
RCH=CHC~SCoA
加水
⊿2--烯脂酰CoA 水化酶
动物生化第六章 脂类代谢
AMP , PPi O RCH2CH2C ~ SCoA C 肉碱转运载体 O
脂酰 CoA
RCH2CH2C ~ SCoA
O 脂酰 CoA RCH2CH2C ~ SCoA 脂酰 CoA 脱氢酶 △
2
FAD FADH2 O
2~ P 呼吸链 H2O 脱 氢
反烯脂酰 CoA △
2
β α RCH CH C ~ SCoA H2O 加 水
必需脂肪酸的作用
必需脂肪酸是组成细胞膜磷脂、胆固醇酯和血 浆脂蛋白的重要成分
近年来发现，前列腺素、血栓素和白三烯等生 物活性物质是由廿碳多烯酸，如花生四烯酸衍 生而来的 这些物质几乎参与了所有的细胞代谢调节活动， 与炎症、过敏反应、免疫、心血管疾病等病理 过程有关
第二节 脂肪的分解代谢
一、脂肪的动员
组织脂的成分主要由类脂组成，分布于动物体内所有
的细胞中，是构成细胞的膜系统的成分 其含量一般不受营养等条件的影响，因此相当稳定。
三．脂类的生理功能
脂肪是动物机体用以贮存能量的主要形式 脂肪可以为机体提供物理保护。 磷脂、糖脂和胆固醇是构成组织细胞的膜
系统的主要成分。
类脂还能转变为多种生理活性分子
②脂酰CoA从胞液转移至线粒体 内
内膜空间 线粒体内膜 基 质
Acyl CoA ① CoASH
肉碱
肉碱
Acyl CoA ② CoASH
移位酶
脂酰肉碱 脂酰肉碱
① 肉碱脂酰转移酶 Ⅰ
② 肉碱脂酰转移酶 Ⅱ
脂肪酸 跨线粒体内膜 的转运
肉碱
即 L—β 羟基 γ— 三甲基铵基丁酸，是 一个由赖氨酸衍生而成的兼性化合物 ，它 的分子式是： (C9H3)3N+一CH2CH(OH)CH2COOH
脂类的代谢
D 脱氢,加水,再脱氢和硫解
2. (第四军医大学2002年) 胞质中合成脂肪酸的限速酶是-------A -酮脂酰合成酶
B 水化酶
C 乙酰CoA羧化酶 D 脂酰转移酶 E 软脂酸脱酰酶 3. (四川大学2002年)在磷脂的生物合成中所需要的核苷酸是---------A ATP B GTP C CTP D UTP
S-CoA S-CoA
以上生成的比原来少2个碳原子的脂酰 CoA， 再进行脱氢、加水、再脱氢及硫解反应。如此反 复进行，直至最后生成丁酰CoA，后者再进行一 次β-氧化，即完成脂酸的β-氧化。 脂酸经β-氧化后生成大量的乙酰CoA。乙 酰CoA一部分在线粒体内通过三羧酸循环彻底 氧化，一部分在线粒体中缩合生成酮体，通过 血液运送至肝外组织氧化利用。
脂酸合成的各步反应 均在ACP的辅基上进行。
乙酰基通过脂酰转移酶的作 用转移到多酶体系的周围SH基上（β-酮脂酰ACP合成 酶活性部位半胱氨酸-SH 基），而丙二酰基则通过丙 二酰转移酶的作用转移到 ACP的辅基-泛酰巯基乙胺4 磷酸的-SH基上。
然后通过β-酮脂酰ACP合成酶作用，将乙 酰基转移到脱羧后的丙二酰残基中的次甲基 上形成乙酰乙酰-ACP、经还原、脱水、再 还原形成相应的饱和脂酰基-ACP。
E 胰岛素水平增高时
5 （华中农业大学2002年）计算1mol 14碳饱和脂肪 酸完全氧化成H2O和CO2，所产生ATP的mol数（包 括计算过程）
产生ATP摩尔数为：
10 X 7+ 4 X6 = 94(mol)
除去脂肪酸活化消耗的2mol ATP， 净生成数为：
94 – 2 = 92（mol）
概念： β-氧化； 酮体
第五章
脂 类 代 谢
脂肪进行合成代谢的过程
郑州增肥专科医院来源：河南省现代研究院中医院增肥专科脂肪是怎样消耗的——脂肪分解的“三大环节”为了方便大家理解这个相对专业的生化反应过程，我画了一张图(如下)，我就按图解说了。
建议大家先仔细阅读一下图，再接着看下文——第一环节：脂肪动员我们的脂肪主要以“甘油三酯(TG)”的形式储存在脂肪组织内，另外，心肌、骨骼肌、血浆中也有少量甘油三酯存在。
对于减肥瘦身来说，主要是将脂肪组织内的甘油三酯动员起来用于供能，才能达到理想的效果。
如果一个人脂肪动员的能力较低，就更容易产生肥胖，或者更不容易减肥。
一些特定的食物也能促进脂肪动员，如茶(茶多酚、咖啡碱)、咖啡、辣椒，以及瓜拉那等草本提取物，同时伴有心跳加速、血压增高的反应，因此需慎重使用。
第二环节：活性脂酸转移当脂肪酸从脂肪组织中分解出来进入血浆后，在血浆蛋白的帮助下运送到全身各处的活动细胞内，开始了它的第二个环节——活化。
只有被活化的脂肪酸才能进入被称作“细胞内动力工厂”的“线粒体”内，进一步被氧化分解。
这个进入过程就是第三环节：活性脂酸转移。
脂肪酸被活化是受一系列酶的催化作用完成的，因此，这些酶的活性成为脂肪分解的一个限制因素。
当然，这个因素主要受遗传决定，同时也受特定的代谢物质(如共轭亚油酸，CLA)影响。
第三环节：脂肪酸β氧化这是脂肪酸在线粒体内最后被分解成二氧化碳和水，并产生能量的过程，受一系列酶和其他代谢反应影响。
值得重视的是，脂肪酸的β氧化和糖的氧化在最后阶段都必须进入一个叫“三羧酸循环”的生化反应过程，才能最终分解成二氧化碳和水，最大限度地释放能量。
如果脂肪分解过程中，糖供应不足，导致三羧酸循环不能顺利进行，脂肪分解也会受到抑制，从而产生“酮体”。
高浓度的酮体对人体是有害的，可能造成“酮中毒”。
生物化学-第六章 脂类代谢
四、脂类的主要生理功能
分类 含量 分布 生理功能 1. 储脂供能 2. 提供必需脂酸 脂肪组织、 3. 促脂溶性维生素吸收 血浆 4. 热垫作用 5. 保护垫作用 6. 构成血浆脂蛋白
生物膜、 神经、 血浆
脂肪
95﹪
类脂
5﹪
1. 维持生物膜的结构和功能 2. 胆固醇可转变成类固醇激 素、 维生素、胆汁酸等 3. 构成血浆脂蛋白
（二）动物体内重要脂肪酸
习惯名称 乙酸 月桂酸 肉豆蔻酸 软脂酸 硬脂酸 油酸 亚油酸 亚麻酸 十二碳脂酸 十四碳脂酸 十六碳脂酸 十八碳脂酸 十八碳一烯酸 十八碳二烯酸 十八碳三烯酸 系统名称 碳原子数 双键数 2 12 14 16 18 18 18 18 3 4 5 0 0 0 0 0 1 2 3 9 9,12 9,12,15 9 18：1Δ9C
+ H2NCH2COOH CH2CONHCH2COOH
苯乙尿酸
CH3CH CH2CH CH2COOH 2COOH H2 CH
2 2
β
α
β
α
（二）脂肪酸一般氧化分解过程
四个阶段：
P402
1、脂肪酸激活(线粒体外膜)：RCOOH →RCOSCOA
2、脂酰COA转运（10C以上）： RCOSCOA 肉毒碱 RCOSCOA
脂肪动员过程
ATP 脂解激素-受体 +
G蛋白
+
AC
cAMP +
HSLa(无活性) PKA
HSLb(有活性)
甘油一酯
甘油二酯脂肪酶 FFA
甘油二酯
FFA
甘油三酯
甘油一酯脂肪酶 FFA
甘油
AC：腺苷酸环化酶 PKA ：蛋白激酶A
脂肪代谢过程简介
RCo～SCoA （脂酰辅酶A）
AMP+PPi 2Pi
（2）脂酰CoA进入线粒体
脂肪酸活化在细胞液中进行，而催化脂肪酸氧化的酶系是在线粒体基质 内，因此活化的脂酰CoA必须进入线粒体内才能代谢。
RCOOH
外侧 内侧 肉毒碱 肉毒碱
β -氧化途径
RCo～SCoA HSCoA
RCo～SCoA
肉毒碱脂酰转移酶Ⅰ 载体
二、脂肪的消化吸收和转运
三、脂肪的分布以及作用
分类 含量 分布 生理功能
脂肪（甘油 三酯）
脂肪组织 （又称可 变脂）、 95﹪ 以血浆脂 蛋白的形 式存在于 血浆
1. 2. 3. 4. 5. 6.
储脂供能 提供必需脂肪酸 促进脂溶性维生素吸收 热垫作用,保持体温 保护垫作用,保护内脏 参与构成血浆脂蛋白
α-磷酸甘油
O=
磷脂酸
O= HSCoA CH2-O-C-R1 O=
CH2-O-C-R1 RCO～SCoA
CH-O-C-R2
CH2-OH
甘油二酯
O=
脂酰基转移酶
CH-O-C-R2
CH2-O-C-R3 O=
甘油三酯
（二）脂肪酸的合成
脂肪酸合成的碳源主要来自糖酵解产生的乙酰CoA。脂肪酸合成 步骤与氧化降解步骤完全不同。脂肪酸的生物合成是在细胞液中 进行，需要CO2和柠檬酸参加。
（2）脂酰CoA进入线粒体
（3）脂肪酸的β -氧化（线粒体） （4）乙酰CoA进入三羧酸循环彻底氧化 （线粒体）
（1）脂肪酸的活化
胞浆和线粒体外膜上的脂酰CoA合成酶在ATP、HSCoA、Mg2+存 在条件下，催化脂肪酸活化，生成脂酰CoA。
RCOOH +
第九章 脂类代谢
CH3 HOOC-CH2-CH-CH2-N+-CH3 OH CH3
β-羟基-r-三甲基铵基丁酸
转运的条件 ：
肉毒碱 （L-β-羟基-γ-三甲基丁酸）
——（脂酰基的载体） 肉毒碱脂酰转移酶 ： 酶Ⅰ（肉毒碱脂酰转移酶 I）：位于线粒体内 膜的外侧。催化长链脂酰CoA与肉毒碱合成脂酰肉
毒碱（acyl carnitine），从而使脂酰CoA入膜内。
第九章 脂类代谢
内容 第一节 生物体内的脂类及其功能
第二节 脂类的分解代谢
第三节 脂类的合成代谢 第四节 甘油磷脂的酶促降解与生物合成(自学)
教学目的和要求
1.了解脂类的生理功能 2.掌握脂肪酸的β-氧化过程及能量释放 3.了解脂肪酸的其它氧化途径 4.掌握酮体的生成及利用 5.掌握脂肪酸的合成代谢
4. 识别、免疫、保护和保温作用。
5. 合成一些生物活性物质，如类固醇激素、肾
上腺皮质 激素、维生素及胆汁酸等。磷脂代
谢中间物如甘油二酯、磷酸肌醇等可作为信号
分子参与细胞代谢的调节过程。
第二节 脂肪的分解代谢
一、脂肪的酶促水解
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。 肾上腺素、胰高血糖素都可以激活腺苷酸环化酶，使cAMP浓 度升高，促使依赖cAMP的蛋白激酶活化，后者使无活性的脂 肪酶磷酸化，转变成有活性的脂肪酶，加速脂解作用。
（4）每个脂肪酸有通俗名、系统名和简写符号
其中棕榈酸（16：0）、硬脂酸（18：0）、棕榈
油酸（16：1 ，△9 ）、油酸（18：1 ，△9 ）、芥
子酸（22：1, △13 ）、亚油酸（18：2）、α-亚麻
酸（18：3，△9，12，15 ）、γ-亚麻酸（18：3，△6，
β-羟基-r-三甲基铵基丁酸
转运的条件 ：
肉毒碱 （L-β-羟基-γ-三甲基丁酸）
——（脂酰基的载体） 肉毒碱脂酰转移酶 ： 酶Ⅰ（肉毒碱脂酰转移酶 I）：位于线粒体内 膜的外侧。催化长链脂酰CoA与肉毒碱合成脂酰肉
毒碱（acyl carnitine），从而使脂酰CoA入膜内。
第九章 脂类代谢
内容 第一节 生物体内的脂类及其功能
第二节 脂类的分解代谢
第三节 脂类的合成代谢 第四节 甘油磷脂的酶促降解与生物合成(自学)
教学目的和要求
1.了解脂类的生理功能 2.掌握脂肪酸的β-氧化过程及能量释放 3.了解脂肪酸的其它氧化途径 4.掌握酮体的生成及利用 5.掌握脂肪酸的合成代谢
4. 识别、免疫、保护和保温作用。
5. 合成一些生物活性物质，如类固醇激素、肾
上腺皮质 激素、维生素及胆汁酸等。磷脂代
谢中间物如甘油二酯、磷酸肌醇等可作为信号
分子参与细胞代谢的调节过程。
第二节 脂肪的分解代谢
一、脂肪的酶促水解
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。 肾上腺素、胰高血糖素都可以激活腺苷酸环化酶，使cAMP浓 度升高，促使依赖cAMP的蛋白激酶活化，后者使无活性的脂 肪酶磷酸化，转变成有活性的脂肪酶，加速脂解作用。
（4）每个脂肪酸有通俗名、系统名和简写符号
其中棕榈酸（16：0）、硬脂酸（18：0）、棕榈
油酸（16：1 ，△9 ）、油酸（18：1 ，△9 ）、芥
子酸（22：1, △13 ）、亚油酸（18：2）、α-亚麻
酸（18：3，△9，12，15 ）、γ-亚麻酸（18：3，△6，
6-2 脂代谢-脂肪酸合成和磷脂及胆固醇代谢20102
脂酰基载体蛋白(ACP)的辅基结构
HS -
O-CH2-Ser-ACP
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
HS A
4-磷酸泛酰巯基乙胺
羟
羟
动物体内:
3 脂肪酸合酶
脂肪酸合酶是单一肽链，由一个基因编 码, 同时具有ACP和7种酶活力。 • 第七种酶为：软脂酰-ACP硫酯酶，催化软
NADH和 NADPH
II 脂肪酸的去饱和：
氧化脱氢途径；光滑型内质网 （1 ）单烯脂酸(monoenoic acid)的合成： 人体内有 4, 5, 8, 9去饱和酶，属混合功能氧化 酶；该酶不能在C10与末端甲基之间形成双键 软脂酸
脂酰CoA去饱和酶系
棕榈油酸 (16, 9 )
15.反应产物
16. 能量变化（软 脂酸）
软脂酸
消耗7个ATP和14个 NADPH
乙酰辅酶A
产生106个和
I 脂肪酸碳链的延长： （1）线粒体：
动物FA碳链的延长： 脂酰基载体是CoA 供氢体主要是NADPH
乙酰CoA是二碳片段的供体，沿着脂肪酸-氧 化作用的逆反应延长, 但烯脂酰CoA还原酶的辅酶为 NADP, 此步供氢体为NADPH。产物以硬脂酸为最 多，可延长至24或26碳FA.
D-
羟酰-ACP脱水酶 （HD）
脂肪酸合酶
烯酰-ACP还原酶 （ER）
脂肪酸合酶
脂肪酸合酶 脂肪酸合酶
（5）脱水
（6）还原
1 启动
MT
每延长2碳单位消 耗1个ATP和 2个NADPH
2 装载
KS KR
3 缩合
KR ER
6 还原
4 还原
HD
脂类代谢
（二）VLDL 的代谢
1．来源：主要由肝细胞合成，分泌入血， 少量来自小肠。
2．功能：是血中内源性TG及胆固醇的运 输形式。
3．代谢过程
新生VLDL
E C A E P C B-100 TG C
VLDL
o ap
C
apo E 、 C
E
B-100 TG C C
外周组织
脂酸 胆固醇 肝
HDL
HL B-100 TG C B-100
常见的脂肪酸
饱和脂肪酸 脂肪酸 软脂酸（16C） 硬脂酸（18C） 非必需脂肪酸
油酸（18:1） 不饱和脂肪酸 亚油酸（18:2） 必需脂肪酸 亚麻酸（18:3） 花生四烯酸（20:4）
必需脂肪酸：机体必需但自身又不能合成或合成 量不足，必须从植物油中摄取的脂肪酸叫必需脂 肪酸。包括亚油酸、亚麻酸和花生四烯酸。
=
CoASH+ATP
琥珀酰CoA转硫酶 （心、肾、脑及骨 骼肌的线粒体）
O O CH3CCH2COH
乙酰乙酸
PPi+AMP
O O CH3CCH2CSCoA (乙酰乙酰CoA)
=
琥珀酰CoA
=
=
琥珀酸
乙酰乙酰CoA 硫激酶 （肾、心和脑 的线粒体）
CoASH
O 2 CH3CSCoA
乙酰乙酰CoA硫解 酶（心、肾、脑及 骨骼肌线粒体）
Ⅳ
Ⅴ
VLDL↑
VLDL↑、CM↑
↑↑
↑↑↑ ↑
第三节 甘油三酯代谢
一、结构与功能
O O
1
CH2 O C R1 O
R2 C O C H
3
2
CH2 O C R3
基础生物化学 第十一章 脂类的代谢与合成
二、脂肪酸的β －氧化3(概念）
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
二、脂肪酸的β －氧化4
2．脂肪酸经过线粒体膜1（总）
脂肪酸的β－氧化作用是在肝脏及其他组织
的线粒体中进行的。
中短碳链脂肪酸可以直接穿过线粒体膜进入
线粒体内膜。
长链脂肪酸在肉碱的协助下进入线粒体内氧
化。
肉碱是一种载体，可将脂肪酸以脂酰基形式
从线粒体膜外转运到膜内。
2．脂肪酸经过线粒体膜2（肉碱）
肉碱
L－β－羟基γ－三甲基铵基丁酸
苹 果 酸 酶
脂肪酸合成
丙酮酸
NADPH+H+ 丙酮酸 CO2
1．由非线粒体酶系从头合成2(总)
即丙二酰COA（C3片段）与乙酰COA（C2片
段）缩合，然后脱羧生成乙酰乙酰基（C4 片段），即延长了2个碳原子，为脂肪酸 合成的第一轮产物。 依此过程合成，就延长了许多碳。但在 丙二酰基及乙酰基合成前均在转酰酶作用 下从辅酶A转移到一种蛋白质，即酰基载 体蛋白（ACP）上。
（南大P383图10－14）
2．酮体的氧化（图解1）
CH3COCH2COO－＋ －OOCCH2CH2COSCOA
乙酰乙酸
琥珀酰辅酶 A转硫酶
琥珀酰辅酶A
CH3COCH2COSCOA ＋ －OOCCH2CH2COO －
乙酰乙酰辅酶A
琥珀酸
2．酮体的氧化（图解2）
CH3COCH2COO－＋ COASH＋ATP
第7章 脂类代谢
加胆固醇合成；胰高血糖素及皮质醇等能抑制HMG CoA还原酶活性， 从而减少胆固醇合成；甲状腺激素既能促进胆固醇转变成胆汁酸，又 能促进HMG CoA还原酶的合成，因而甲亢患者血清胆固醇含量下降。
• （3）胆固醇：胆固醇可反馈抑制HMG CoA还原酶的合成，使肝胆固醇
的合成减少，但是，小肠不受这种反馈调节影响，因此大量进食胆固 醇，血中胆固醇浓度仍然可以升高。
• 4.排泄
体内大部分胆固醇在肝脏中转变成胆汁酸，随胆汁排出，这是胆固 醇主要的排泄方式。另外，少数胆固醇直接随胆汁排入肠道随粪便排 出。
第 4 节 血脂
一、血脂
（一）血脂的组成和含量
血浆中所含脂类统称为血脂。血脂包含甘油三酯、
胆固醇和胆固醇酯、磷脂以及游离脂肪酸等。
* 血脂含量受膳食、年龄、性别、职业及代谢等的影 响，波动范围很大。
（二）甘油的氧化分解
（三）脂肪酸的氧化
肝脏和肌肉中最为活跃。线粒体是脂肪酸氧化的主 要部位，其过程可分为以下三个阶段：
1. 脂肪酸活化成脂酰CoA ：胞液
2. 脂酰CoA转运进入线粒体 ：肉碱
3. 脂肪酸的β -氧化
• 脂酰CoA氧化过程发生在脂酰羧基端β -碳原子上，
所以称为β -氧化。
• 从脂酰CoA的β -碳原子开始，经过脱氢、加水、
再脱氢和硫解四步连续反应。
（四）酮体的生成和利用
• 酮体是脂肪酸在肝细胞氧化分解时产生的特有
中间代谢物，包括乙酰乙酸、β-羟丁酸及丙酮。
• 其中β-羟丁酸约占总量的70%，乙酰乙酸约占
30%，丙酮含量极少。
1．酮体的生成
2．酮体的利用
2．酮体代谢的生理意义
• 酮体是脂肪酸在肝内正常的中间代谢产物，是肝脏输出脂
• （3）胆固醇：胆固醇可反馈抑制HMG CoA还原酶的合成，使肝胆固醇
的合成减少，但是，小肠不受这种反馈调节影响，因此大量进食胆固 醇，血中胆固醇浓度仍然可以升高。
• 4.排泄
体内大部分胆固醇在肝脏中转变成胆汁酸，随胆汁排出，这是胆固 醇主要的排泄方式。另外，少数胆固醇直接随胆汁排入肠道随粪便排 出。
第 4 节 血脂
一、血脂
（一）血脂的组成和含量
血浆中所含脂类统称为血脂。血脂包含甘油三酯、
胆固醇和胆固醇酯、磷脂以及游离脂肪酸等。
* 血脂含量受膳食、年龄、性别、职业及代谢等的影 响，波动范围很大。
（二）甘油的氧化分解
（三）脂肪酸的氧化
肝脏和肌肉中最为活跃。线粒体是脂肪酸氧化的主 要部位，其过程可分为以下三个阶段：
1. 脂肪酸活化成脂酰CoA ：胞液
2. 脂酰CoA转运进入线粒体 ：肉碱
3. 脂肪酸的β -氧化
• 脂酰CoA氧化过程发生在脂酰羧基端β -碳原子上，
所以称为β -氧化。
• 从脂酰CoA的β -碳原子开始，经过脱氢、加水、
再脱氢和硫解四步连续反应。
（四）酮体的生成和利用
• 酮体是脂肪酸在肝细胞氧化分解时产生的特有
中间代谢物，包括乙酰乙酸、β-羟丁酸及丙酮。
• 其中β-羟丁酸约占总量的70%，乙酰乙酸约占
30%，丙酮含量极少。
1．酮体的生成
2．酮体的利用
2．酮体代谢的生理意义
• 酮体是脂肪酸在肝内正常的中间代谢产物，是肝脏输出脂
第九章 脂代谢
二、饱和脂肪酸的从头合成
乙酰CoA的运转
根据用含同位素乙酸(CD314COOH)喂大鼠的实验结果， 发现大鼠肝脏脂酸分子含有此两种同位素，D出现在甲基及 碳链中，而14C则出现于碳链的间位碳(CD3 14CH2-CD214COOH），这说明从乙酸可以合成脂酸。经进一步的研究， 阐明了合成脂肪酸的前体为乙酸与CoA结合的乙酰CoA。 脂肪酸的合成是在胞液中进行的，反刍动物吸收的发酵 产生的乙酸可以直接进入胞液转变成乙酰CoA，而非反刍 动物的乙酰CoA大多来自糖的氧化分解，须通过线粒体膜 从线粒体内转移到线粒体外的饱液中来才能利用。线粒体 膜并不允许CoA的衍生物自由通过， 因而乙酰CoA借助于 一个称为柠檬酸-丙酮酸循环的转运途径实现上述转移。
脂肪酸β-氧化的过程
脂肪酸的β-氧化作用是指脂肪酸在一系列酶的作 用下，在α,β-碳原子之间断裂，β-碳原子氧化成羧基， 生成含2个碳原子的乙酰-CoA和较原来少2个碳原子的 脂肪酸。 脂肪酸的β-氧化是在线粒体基质内进行。在氧化 开始之前，胞液中的脂肪酸需先行活化，变为脂酰 CoA(亦称活性脂酸)，脂酰CoA与肉碱结合进入线粒体。 在线粒体中活化的脂肪酸再经过氧化，水化，再氧化 和硫解四个过程产生一分子的乙酰CoA和比原脂肪酸 少两个碳原子的脂酰CoA。
α-氧化和ω-氧化
酮体的生成和利用
在正常情况下，脂肪酸在心肌、肾脏、骨骼肌等组 织中能彻底氧化生成CO2和H2O。但在肝细胞中的氧化则 不很完全，经常出现一些脂肪酸氧化的中间产物即酮体。 酮体是乙酰乙酸(约占30%)，β-羟丁酸(约占70%)和丙 酮(极少量)的统称。 酮体在肝细胞线粒中由乙酰CoA缩合而成，但需要到 肝以外的组织去利用，所以正常血液中也含有少量酮体， 但在饥饿或病理情况下(如糖尿病)，糖的来源或氧化供能 障碍，脂动员增强，脂肪酸就成了人体的主要供能物质。 若肝中合成酮体的量超过肝外组织利用酮体的能力，二者 之间失去平衡，血中浓度就会过高，导致酮血症和酮尿症。 乙酰乙酸和β-羟丁酸都是酸性物质，因此酮体在体内大量 堆积还会引起酸中毒。
第八章脂代谢
结合。 合成原料：-磷酸甘油
脂酰CoA
第八章脂代谢
一、 -磷酸甘油的合成
1、甘油激酶 2、磷酸甘油脱氢酶
CH2OH CHOH CH2OH
ATP
ADP
CH2OH CHOH CH2O P
CH2OH NAD+HH+
CO CH2O P
NAD+
磷酸二羟丙酮可以来自于糖代谢
第八章脂代谢
CH2OH CHOH CH2O P
C2H OH ADPC2H O P N AD H + H +
磷酸丙糖 异构酶
C2H OH CO
C2H O P
CHO CHOH C2H O P
甘油
3-磷酸甘油
磷酸二羟丙酮 3-磷酸甘油醛
3-磷酸甘油醛
糖无氧氧化：乳酸+能量（少）
糖有氧氧化：CO2+H2O+能量（多） 糖异生：葡萄糖或糖原
可见： 糖代谢与脂肪代谢可经磷第八酸章脂代二谢 羟丙酮联系起来
1 2 3
5
4
2、3、4、5步反应不断重 复，直到完全生成乙酰辅 酶A
2
3 4 5
第八章脂代谢
-氧化 氧化磷酸化
三羧酸循环
第八章脂代谢
骤脂 肪 酸 氧 化 三 大 步
能 量 计 算：
以16C的软脂酸为例：
第一步消耗了2个高能磷酸键，所以应为108-2=106个高能磷酸键 当软脂酸氧化时，自由能变化为-2340千卡／摩尔; ATP水解生成 ADP+Pi时，自由能变化为-7.30千卡／摩尔。
脱氢水化再脱氢循环用苯基标记的带奇数碳原子的脂肪酸尿中排出的是苯甲尿酸苯甲酰n甘氨酸马尿酸用苯基标记的带偶数碳原子的脂肪酸尿中排出的是苯乙尿酸苯乙酰n甘氨酸chcoohchcoohch1coohncoohcoohcoohconhch每次切下一个或三个碳原子都是不符合实验结果的脂肪酸在体内氧化时每次切下一个二碳物1904年knoop提出氧化作用后经同位素实验证实偶数奇数苯乙尿酸苯甲尿酸脂肪酸在体内氧化时每次降解一个二碳单元物氧化是从羧基端的位置碳原子开始释放出一个乙酸单元
脂酰CoA
第八章脂代谢
一、 -磷酸甘油的合成
1、甘油激酶 2、磷酸甘油脱氢酶
CH2OH CHOH CH2OH
ATP
ADP
CH2OH CHOH CH2O P
CH2OH NAD+HH+
CO CH2O P
NAD+
磷酸二羟丙酮可以来自于糖代谢
第八章脂代谢
CH2OH CHOH CH2O P
C2H OH ADPC2H O P N AD H + H +
磷酸丙糖 异构酶
C2H OH CO
C2H O P
CHO CHOH C2H O P
甘油
3-磷酸甘油
磷酸二羟丙酮 3-磷酸甘油醛
3-磷酸甘油醛
糖无氧氧化：乳酸+能量（少）
糖有氧氧化：CO2+H2O+能量（多） 糖异生：葡萄糖或糖原
可见： 糖代谢与脂肪代谢可经磷第八酸章脂代二谢 羟丙酮联系起来
1 2 3
5
4
2、3、4、5步反应不断重 复，直到完全生成乙酰辅 酶A
2
3 4 5
第八章脂代谢
-氧化 氧化磷酸化
三羧酸循环
第八章脂代谢
骤脂 肪 酸 氧 化 三 大 步
能 量 计 算：
以16C的软脂酸为例：
第一步消耗了2个高能磷酸键，所以应为108-2=106个高能磷酸键 当软脂酸氧化时，自由能变化为-2340千卡／摩尔; ATP水解生成 ADP+Pi时，自由能变化为-7.30千卡／摩尔。
脱氢水化再脱氢循环用苯基标记的带奇数碳原子的脂肪酸尿中排出的是苯甲尿酸苯甲酰n甘氨酸马尿酸用苯基标记的带偶数碳原子的脂肪酸尿中排出的是苯乙尿酸苯乙酰n甘氨酸chcoohchcoohch1coohncoohcoohcoohconhch每次切下一个或三个碳原子都是不符合实验结果的脂肪酸在体内氧化时每次切下一个二碳物1904年knoop提出氧化作用后经同位素实验证实偶数奇数苯乙尿酸苯甲尿酸脂肪酸在体内氧化时每次降解一个二碳单元物氧化是从羧基端的位置碳原子开始释放出一个乙酸单元
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
前体： 3-磷酸甘油、脂酰CoA
甘油
甘油激酶
磷酸二羟丙酮
磷酸甘油脱氢酶
3-磷酸甘油
酰基转移酶
溶血磷脂酸
酰基转移酶
磷脂酸
磷酸酶
Pi
甘油二酯
酰基转移酶
CoASH
甘油三酯
问： 由葡萄糖如何转变为脂肪？
G 磷酸二羟丙酮 3-P-甘油 脂肪 丙酮酸 乙酰CoA 脂酰CoA
+ 8CoASH + 14NADP+ + 7ADP + 7Pi
胰岛素
脂肪酸合成的调控
（乙酰CoA羧化酶是 限速酶）
胰高血糖素/肾上腺素
丙二酸单酰CoA
软脂酰CoA
Allosteric regulation and hormone-dependent covalent modification influence the flow of precursors into malonyl-CoA.
辅基：
磷酸泛酰 巯基乙胺
(ACP 或ACPSH)
4. 反应过程：
H2CO3
启 AT 动
ACPSH CoASH
乙酰CoA 羧化酶
ATP ADP+Pi
丙二酸单酰CoA
S-ACP
ACPSH
MT
装 载
丙二酸单酰- S-ACP
S-KS
缩 合
KS
CO2
乙酰乙酰- S-ACP
还 原
KR
NADPH(H+)
NADP+
一、脂肪酸的生物合成
（一）软脂酸（16C）的合成: 1. 部位：细胞质中 从头合成
2. 碳源：乙酰CoA
乙酰CoA由线粒体基质向细胞质的转运 ---- 柠檬酸-苹果酸-丙酮酸穿梭作用
The citrate-malatepyruvate shuttle
3. 酶： 脂肪酸合成酶系
• 6种酶:
AT： ACP-酰基转移酶 (ACP-acyltransferase )
H2O ③ dehydration
Beginning of the second round of the fatty acid synthesis cycle.
5. 小结：
总反应式：
+14NADPH(H+)
+
7
+ 8CoASH + 7CO2 + 14NADP+ + 6H2O
或：
8
+ 7ATP + 14NADPH(H+) + H2O
基本为-氧化的逆转，4个酶仅最后一个不同。
2. 内质网内长链脂肪酸（C16、C18、C20）的延长 以丙二酸单酰CoA为2C单位供体，过程与脂肪酸 合成类似，但酰基载体为CoASH。
硫解酶
脱氢酶
水化酶
还原酶
Elongation of fatty acids in mitochondria.
二、脂肪的生物合成
KS： -酮脂酰-ACP合成酶 (-ketoacyl-ACP synthase ) MT：丙二酸单酰-ACP转移酶 (malonyl-ACP transferase ) KR： -酮脂酰-ACP还原酶 (-ketoacyl-ACP reductase ) HD: -羟脂酰-ACP脱水酶 (-hydroxyacyl-ACP dehydrase )
-羟丁酰-S-ACP 脱 水
HD
H2O
-烯丁酰-S-ACP
还 原
NADPH(H+)
ER NADP+
丁酰-S-ACP
丙二酸单酰CoA
CO2 CO2 CO2 CO2
CO2
CO2
软脂酰-S-ACP
硫脂酶
H2O ACPSH
软脂酸
The sequence of events that occurs during synthesis of a fatty acid.
第三节
脂肪的合成代谢
ห้องสมุดไป่ตู้
Key words
三羧酸转运体系（tricarboxylate transport system）
The citrate-malate-pyruvate shuttle 乙酰CoA羧化酶 (Acetyl-CoA carboxylase ) 脂肪酸合成酶（fatty acid synthase） 酰基载体蛋白（acyl carrier protein）
软脂酸合成与氧化途径的区别：
合成 部位 酶系 细胞质 6种酶，1种蛋白 丙二酸单酰CoA ACPSH 氧化 线粒体 4种酶 乙酰CoA CoASH
2C单位加入或 减去的方式 酰基载体
递氢体 能量变化
NADP 耗能
NAD, FAD 产能
（二）线粒体、内质网内脂肪酸的延长 (p265-266)
1. 线粒体内短链脂肪酸(C<12)的延长
ER：烯脂酰-ACP还原酶 (enoyl-ACP reductase )
• 1种酰基载体蛋白（Acyl Carrier Protein, ACP） 具灵活的摇臂，可携带中间物从一个酶的活性位点 到另一个酶的活性位点。
Structure of fatty acid synthases.
The fatty acid synthase from bacteria and plants is a complex of seven different polypeptides. In yeast all seven activities reside in only two polypeptides, and in vertebrates, in a single large polypeptide.
甘油
甘油激酶
磷酸二羟丙酮
磷酸甘油脱氢酶
3-磷酸甘油
酰基转移酶
溶血磷脂酸
酰基转移酶
磷脂酸
磷酸酶
Pi
甘油二酯
酰基转移酶
CoASH
甘油三酯
问： 由葡萄糖如何转变为脂肪？
G 磷酸二羟丙酮 3-P-甘油 脂肪 丙酮酸 乙酰CoA 脂酰CoA
+ 8CoASH + 14NADP+ + 7ADP + 7Pi
胰岛素
脂肪酸合成的调控
（乙酰CoA羧化酶是 限速酶）
胰高血糖素/肾上腺素
丙二酸单酰CoA
软脂酰CoA
Allosteric regulation and hormone-dependent covalent modification influence the flow of precursors into malonyl-CoA.
辅基：
磷酸泛酰 巯基乙胺
(ACP 或ACPSH)
4. 反应过程：
H2CO3
启 AT 动
ACPSH CoASH
乙酰CoA 羧化酶
ATP ADP+Pi
丙二酸单酰CoA
S-ACP
ACPSH
MT
装 载
丙二酸单酰- S-ACP
S-KS
缩 合
KS
CO2
乙酰乙酰- S-ACP
还 原
KR
NADPH(H+)
NADP+
一、脂肪酸的生物合成
（一）软脂酸（16C）的合成: 1. 部位：细胞质中 从头合成
2. 碳源：乙酰CoA
乙酰CoA由线粒体基质向细胞质的转运 ---- 柠檬酸-苹果酸-丙酮酸穿梭作用
The citrate-malatepyruvate shuttle
3. 酶： 脂肪酸合成酶系
• 6种酶:
AT： ACP-酰基转移酶 (ACP-acyltransferase )
H2O ③ dehydration
Beginning of the second round of the fatty acid synthesis cycle.
5. 小结：
总反应式：
+14NADPH(H+)
+
7
+ 8CoASH + 7CO2 + 14NADP+ + 6H2O
或：
8
+ 7ATP + 14NADPH(H+) + H2O
基本为-氧化的逆转，4个酶仅最后一个不同。
2. 内质网内长链脂肪酸（C16、C18、C20）的延长 以丙二酸单酰CoA为2C单位供体，过程与脂肪酸 合成类似，但酰基载体为CoASH。
硫解酶
脱氢酶
水化酶
还原酶
Elongation of fatty acids in mitochondria.
二、脂肪的生物合成
KS： -酮脂酰-ACP合成酶 (-ketoacyl-ACP synthase ) MT：丙二酸单酰-ACP转移酶 (malonyl-ACP transferase ) KR： -酮脂酰-ACP还原酶 (-ketoacyl-ACP reductase ) HD: -羟脂酰-ACP脱水酶 (-hydroxyacyl-ACP dehydrase )
-羟丁酰-S-ACP 脱 水
HD
H2O
-烯丁酰-S-ACP
还 原
NADPH(H+)
ER NADP+
丁酰-S-ACP
丙二酸单酰CoA
CO2 CO2 CO2 CO2
CO2
CO2
软脂酰-S-ACP
硫脂酶
H2O ACPSH
软脂酸
The sequence of events that occurs during synthesis of a fatty acid.
第三节
脂肪的合成代谢
ห้องสมุดไป่ตู้
Key words
三羧酸转运体系（tricarboxylate transport system）
The citrate-malate-pyruvate shuttle 乙酰CoA羧化酶 (Acetyl-CoA carboxylase ) 脂肪酸合成酶（fatty acid synthase） 酰基载体蛋白（acyl carrier protein）
软脂酸合成与氧化途径的区别：
合成 部位 酶系 细胞质 6种酶，1种蛋白 丙二酸单酰CoA ACPSH 氧化 线粒体 4种酶 乙酰CoA CoASH
2C单位加入或 减去的方式 酰基载体
递氢体 能量变化
NADP 耗能
NAD, FAD 产能
（二）线粒体、内质网内脂肪酸的延长 (p265-266)
1. 线粒体内短链脂肪酸(C<12)的延长
ER：烯脂酰-ACP还原酶 (enoyl-ACP reductase )
• 1种酰基载体蛋白（Acyl Carrier Protein, ACP） 具灵活的摇臂，可携带中间物从一个酶的活性位点 到另一个酶的活性位点。
Structure of fatty acid synthases.
The fatty acid synthase from bacteria and plants is a complex of seven different polypeptides. In yeast all seven activities reside in only two polypeptides, and in vertebrates, in a single large polypeptide.