生物化學(xué)與分子生物學(xué)：07_脂質(zhì)代謝

1、Chapter 7 Metabolism of Lipids學(xué)習(xí)目的：學(xué)習(xí)目的：1. 理解脂類在生物體內(nèi)的主要代謝途徑及其調(diào)理解脂類在生物體內(nèi)的主要代謝途徑及其調(diào)控機(jī)制?？貦C(jī)制。2. 理解與脂類代謝途徑相關(guān)的能量代謝。理解與脂類代謝途徑相關(guān)的能量代謝。3. 理解某些脂類中間代謝物在物質(zhì)互變中的重理解某些脂類中間代謝物在物質(zhì)互變中的重要作用。要作用。4. 理解脂類在血漿中的轉(zhuǎn)運(yùn)機(jī)制及其調(diào)節(jié)。理解脂類在血漿中的轉(zhuǎn)運(yùn)機(jī)制及其調(diào)節(jié)。Section 1 The Component, Function and Analysis of Lipids一、脂質(zhì)是種類繁多、結(jié)構(gòu)復(fù)雜的一類大分子物質(zhì)一、脂質(zhì)是種類繁

2、多、結(jié)構(gòu)復(fù)雜的一類大分子物質(zhì)Lipids Are Macromolecular Compounds with Many Kinds and Complex Structures脂質(zhì)（脂質(zhì)（lipids）是是脂肪（脂肪（fat）和和類脂（類脂（lipoid）的總稱，是一大類不溶于水而易溶于有機(jī)溶的總稱，是一大類不溶于水而易溶于有機(jī)溶劑的化合物。劑的化合物。脂肪（甘油三酯脂肪（甘油三酯，TG）脂類脂類類脂類脂磷酸甘油酯（磷酸甘油酯（PL）鞘磷脂鞘磷脂腦苷脂腦苷脂神經(jīng)節(jié)苷脂神經(jīng)節(jié)苷脂磷脂磷脂糖脂糖脂膽固醇（膽固醇（Ch）及其酯（）及其酯（ChE）（一）甘油三酯是甘油的脂肪酸酯（一）甘油三酯是甘油的脂

3、肪酸酯系統(tǒng)命名法：系統(tǒng)命名法：需標(biāo)示脂肪酸的碳原子數(shù)和雙需標(biāo)示脂肪酸的碳原子數(shù)和雙鍵的位置。鍵的位置。或或n編碼體系：編碼體系：從脂肪酸的甲基碳起計(jì)算其從脂肪酸的甲基碳起計(jì)算其碳原子順序。碳原子順序。編碼體系：編碼體系：從脂肪酸的羧基碳起計(jì)算碳原從脂肪酸的羧基碳起計(jì)算碳原子的順序。子的順序。CH3-(CH2)5-CH=CH-(CH2)7-COOH /n系編碼系編碼 系編碼系編碼十六碳十六碳- 7-烯酸烯酸十六碳十六碳- 9-烯酸烯酸不飽和脂肪酸的命名原則不飽和脂肪酸的命名原則（二）脂肪酸是脂肪烴的羧酸（二）脂肪酸是脂肪烴的羧酸常見的不飽和脂肪酸常見的不飽和脂肪酸哺乳類動(dòng)物體內(nèi)的多不飽和脂肪酸均

4、由相應(yīng)的哺乳類動(dòng)物體內(nèi)的多不飽和脂肪酸均由相應(yīng)的母體脂肪酸衍生而來(lái)。母體脂肪酸衍生而來(lái)。3、6及及9三族多不飽和脂肪酸在哺乳類三族多不飽和脂肪酸在哺乳類動(dòng)物體內(nèi)彼此不能相互轉(zhuǎn)化。動(dòng)物體內(nèi)彼此不能相互轉(zhuǎn)化。哺乳類動(dòng)物只能合成哺乳類動(dòng)物只能合成9及及7系的多不飽和脂系的多不飽和脂肪酸，不能合成肪酸，不能合成6及及3系多不飽和脂肪酸。系多不飽和脂肪酸。因此，因此，6及及3系多不飽和脂肪酸為必需脂肪系多不飽和脂肪酸為必需脂肪酸酸。（三）磷脂可分為甘油磷脂和鞘磷脂兩類（三）磷脂可分為甘油磷脂和鞘磷脂兩類甘油磷脂的基本結(jié)構(gòu)甘油磷脂的基本結(jié)構(gòu)體內(nèi)幾種重要的甘油磷脂體內(nèi)幾種重要的甘油磷脂鞘磷脂的分子結(jié)構(gòu)代謝鞘

5、磷脂的分子結(jié)構(gòu)代謝鞘氨醇鞘氨醇 N-N-脂酰鞘氨醇脂酰鞘氨醇磷酸膽堿磷酸膽堿磷酸乙醇胺磷酸乙醇胺（四）膽固醇以環(huán)戊烷多氫菲為基本結(jié)構(gòu)（四）膽固醇以環(huán)戊烷多氫菲為基本結(jié)構(gòu)ABC1234567891011121315161718192021222324252627D環(huán)戊烷環(huán)戊烷多氫菲多氫菲14 供能貯能供能貯能甘油三酯。甘油三酯。 構(gòu)成生物膜構(gòu)成生物膜類脂（磷脂、膽固醇、糖脂等）。類脂（磷脂、膽固醇、糖脂等）。 協(xié)助脂溶性維生素的吸收協(xié)助脂溶性維生素的吸收脂質(zhì)、膽汁酸。脂質(zhì)、膽汁酸。 提供必需脂肪酸提供必需脂肪酸。重要概念：重要概念：essential fatty acid必需脂肪酸必需脂肪酸是指

6、機(jī)體需要，但自身不能合成，是指機(jī)體需要，但自身不能合成，必須要靠食物提供的多不飽和脂肪酸。必須要靠食物提供的多不飽和脂肪酸。二、脂質(zhì)具有多種復(fù)雜的生物學(xué)功能二、脂質(zhì)具有多種復(fù)雜的生物學(xué)功能Lipids Have Several Complex Biological Functions 作為某些生物活性物質(zhì)的合成原料作為某些生物活性物質(zhì)的合成原料脂肪酸脂肪酸是是合成前列腺素、血栓噁烷、白三烯的原料，合成前列腺素、血栓噁烷、白三烯的原料，膽固膽固醇醇則是各種類固醇激素及則是各種類固醇激素及Vit D3的合成原料。的合成原料。 作為細(xì)胞信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)的第二信使作為細(xì)胞信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)的第二信使磷脂酰肌醇磷脂酰肌醇

7、-4,5-雙磷酸（雙磷酸（PIP2）、）、1,4,5-三磷酸肌醇（三磷酸肌醇（IP3）。）。 保護(hù)和保溫作用保護(hù)和保溫作用。Section 2 Digestion and Absorption of Lipids食物脂類的消化過(guò)程食物脂類的消化過(guò)程甘油三酯甘油三酯 2-甘油一酯甘油一酯 + 2 FFA 磷磷 脂脂 溶血磷脂溶血磷脂 + FFA 磷脂酶磷脂酶A2 膽固醇酯膽固醇酯 膽固醇酯酶膽固醇酯酶 膽固醇膽固醇 + FFA 胰脂酶胰脂酶 輔脂酶輔脂酶 乳化乳化 膽汁酸鹽膽汁酸鹽 相應(yīng)消化酶相應(yīng)消化酶 產(chǎn)產(chǎn) 物物 食物中的脂類食物中的脂類 微團(tuán)微團(tuán)(micelles)膽汁酸鹽的作用膽汁酸鹽的作

8、用食物脂類的吸收食物脂類的吸收脂肪與類脂的消化產(chǎn)物，包括甘油一酯、脂脂肪與類脂的消化產(chǎn)物，包括甘油一酯、脂酸、膽固醇、溶血磷脂以及中、短鏈脂肪酸酸、膽固醇、溶血磷脂以及中、短鏈脂肪酸構(gòu)成的甘油三酯等，與膽汁酸鹽一起形成混構(gòu)成的甘油三酯等，與膽汁酸鹽一起形成混合微團(tuán)（合微團(tuán)（mixed micelles），在），在十二指腸下十二指腸下段及空腸上段段及空腸上段被腸粘膜細(xì)胞吸收。被腸粘膜細(xì)胞吸收。Section 3 Metabolism of Triglyceride一、脂肪酸在不同器官以不完全相同的途徑合成甘油三酯一、脂肪酸在不同器官以不完全相同的途徑合成甘油三酯Triglyceride is S

9、ynthesized By Variable Pathways in Different Organs肝、小腸肝、小腸和和脂肪組織脂肪組織是主要的合成脂肪的組織器官，是主要的合成脂肪的組織器官，其合成的亞細(xì)胞部位主要在其合成的亞細(xì)胞部位主要在胞液胞液。甘油三酯的合成包括甘油三酯的合成包括甘油一酯途徑甘油一酯途徑（小腸黏膜細(xì)胞小腸黏膜細(xì)胞）和和甘油二酯途徑甘油二酯途徑（肝和脂肪組織肝和脂肪組織）。）。脂肪酸需活化成脂肪酸需活化成脂酰脂酰CoA，才能參與甘油三酯合成。，才能參與甘油三酯合成。 （一）小腸黏膜細(xì)胞以甘油一酯途徑合成甘油三酯（一）小腸黏膜細(xì)胞以甘油一酯途徑合成甘油三酯由脂酰由脂酰CoA

10、轉(zhuǎn)移酶催化，消耗轉(zhuǎn)移酶催化，消耗ATP，將脂酰，將脂酰CoA的脂?；D(zhuǎn)移至的脂酰基轉(zhuǎn)移至2-甘油一酯，合成甘油三酯。甘油一酯，合成甘油三酯。CHCH2 2OH OH CHCH2 2OO- -C C- -R R1 1 CHOCHO- -C C- -R R2 2 O=O=1 1，2 2- -甘甘油油二二酯酯 脂酰脂酰CoA 轉(zhuǎn)移酶轉(zhuǎn)移酶 CoA R3COCoA CHCH2 2OO- -C C- -R R3 3 CHCH2 2OO- -C C- -R R1 1 CHOCHO- -C C- -R R2 2 O=O=O=甘甘油油三三酯酯CHCH2 2OO- -C C- -R R3 3 CHCH2 2OO

11、- -C C- -R R1 1 CHOCHO- -C C- -R R2 2 O=O=O=甘甘油油三三酯酯 脂酰脂酰CoA 轉(zhuǎn)移酶轉(zhuǎn)移酶 CoA R3COCoA （二）肝和脂肪組織以甘油二酯途徑合成甘油三酯（二）肝和脂肪組織以甘油二酯途徑合成甘油三酯 1 13-3-磷酸甘油的生成：磷酸甘油的生成：合成甘油三酯所需的合成甘油三酯所需的3-磷酸甘油主要由下列兩條磷酸甘油主要由下列兩條途徑生成：途徑生成： ( (1)1)由糖代謝生成（脂肪組織、肝）：由糖代謝生成（脂肪組織、肝）：3-3-磷酸甘油脫氫酶磷酸甘油脫氫酶NADH + H+磷酸二羥丙酮磷酸二羥丙酮3-3-磷酸甘油磷酸甘油NAD+(2)(2)由

12、脂肪動(dòng)員生成（肝）：由脂肪動(dòng)員生成（肝）：脂肪動(dòng)脂肪動(dòng)員生成的甘油被轉(zhuǎn)運(yùn)至肝后進(jìn)行處理。員生成的甘油被轉(zhuǎn)運(yùn)至肝后進(jìn)行處理。甘油磷酸激酶甘油磷酸激酶甘油甘油ATP3-3-磷酸甘油磷酸甘油ADP2. 甘油三酯的合成甘油三酯的合成脂酰脂酰CoA轉(zhuǎn)移酶轉(zhuǎn)移酶 CoA R1COCoA 脂酰脂酰CoA 轉(zhuǎn)移酶轉(zhuǎn)移酶 CoA R2COCoA 磷脂酸磷脂酸磷酸酶磷酸酶Pi 脂酰脂酰CoA 轉(zhuǎn)移酶轉(zhuǎn)移酶 CoA R3COCoA PiPiCHCH2 2OO- -CHCH2 2OH OH CHOH CHOH 3 - 磷磷酸酸甘甘油油PiPiCHCH2 2OO- -CHCH2 2OH OH CHOH CHOH 3 -

13、 磷磷酸酸甘甘油油O=PiCHCH2 2OO- -CHCH2 2OO- -C C- -R R1 1 CHOH CHOH 1-酯酯酰酰-3 - 磷磷酸酸甘甘油油O=PiCHCH2 2OO- -CHCH2 2OO- -C C- -R R1 1 CHOH CHOH 1-酯酯酰酰-3 - 磷磷酸酸甘甘油油PiCHCH2 2OO- -CHCH2 2OO- -C C- -R R1 1 CHOH CHOH PiCHCH2 2OO- -CHCH2 2OO- -C C- -R R1 1 CHOH CHOH 1-酯酯酰酰-3 - 磷磷酸酸甘甘油油O=PiCHCH2 2OO- -CHCH2 2OO- -C C- -

14、R R1 1 CHOCHO- -C C- -R R2 2 O=磷磷脂脂酸酸O=PiCHCH2 2OO- -CHCH2 2OO- -C C- -R R1 1 CHOCHO- -C C- -R R2 2 O=磷磷脂脂酸酸CHCH2 2OH OH CHCH2 2OO- -C C- -R R1 1 CHOCHO- -C C- -R R2 2 O=O=1 1，2 2- -甘甘油油二二酯酯CHCH2 2OO- -C C- -R R3 3 CHCH2 2OO- -C C- -R R1 1 CHOCHO- -C C- -R R2 2 O=O=O=甘甘油油三三酯酯CHCH2 2OO- -C C- -R R3 3

15、 CHCH2 2OO- -C C- -R R1 1 CHOCHO- -C C- -R R2 2 O=O=O=甘甘油油三三酯酯（一）軟脂酸由乙酰（一）軟脂酸由乙酰CoA在脂肪酸合酶催化下合成在脂肪酸合酶催化下合成脂肪酸合成的原料是葡萄糖氧化分解后產(chǎn)生脂肪酸合成的原料是葡萄糖氧化分解后產(chǎn)生的的乙酰乙酰CoA。其合成過(guò)程由其合成過(guò)程由胞液胞液中的中的脂肪酸合酶脂肪酸合酶催化。催化。脂肪酸合成的直接產(chǎn)物是脂肪酸合成的直接產(chǎn)物是軟脂酸軟脂酸(palmitate)。二、內(nèi)源性脂肪酸的合成需先合成軟脂酸后再加工二、內(nèi)源性脂肪酸的合成需先合成軟脂酸后再加工Palmitate Is Synthesized Fi

16、rstly and Transformed into Others in the Anabolism of Endogenous Fatty Acids線粒體基質(zhì)線粒體基質(zhì) 內(nèi)膜內(nèi)膜 胞液胞液HSCoA檸檬酸檸檬酸草酰乙酸草酰乙酸檸檬酸合酶檸檬酸合酶H2O + 乙酰乙酰CoAHSCoA + ATP檸檬酸裂解酶檸檬酸裂解酶草酰乙酸草酰乙酸乙酰乙酰CoA+ADP+PiNADH + H+蘋果酸脫氫酶蘋果酸脫氫酶蘋果酸蘋果酸 NAD+ADP + Pi丙酮酸羧化酶丙酮酸羧化酶 ATP + CO2檸檬酸檸檬酸蘋果酸酶蘋果酸酶 NADP+NADPH+H+CO2 丙酮酸丙酮酸蘋果酸蘋果酸NAD+NADH +

17、H+蘋果酸脫氫酶蘋果酸脫氫酶 1. 1. 乙酰乙酰CoACoA轉(zhuǎn)運(yùn)出線粒體：轉(zhuǎn)運(yùn)出線粒體：檸檬酸檸檬酸- -丙酮酸循環(huán)丙酮酸循環(huán)2 2丙二酸單酰丙二酸單酰CoACoA的合成：的合成：在關(guān)鍵酶在關(guān)鍵酶乙酰乙酰CoA羧化酶羧化酶的催化下，將乙酰的催化下，將乙酰CoA羧化為羧化為丙二酸單酰丙二酸單酰CoA。乙酰乙酰CoACoA羧化酶羧化酶（生物素）（生物素）* *CH3COSCoA ADP + PiHCO3- + H+ + ATPHOOC-CH2-COSCoA 長(zhǎng)鏈脂酰長(zhǎng)鏈脂酰CoACoA-檸檬酸檸檬酸異檸檬酸異檸檬酸+AMPK胰高血糖素胰高血糖素-蛋白磷酸酶蛋白磷酸酶胰島素胰島素+3 3脂肪酸合成

18、循環(huán)：脂肪酸合成循環(huán)：脂肪酸合成時(shí)碳鏈的縮合延長(zhǎng)過(guò)程是一循環(huán)反脂肪酸合成時(shí)碳鏈的縮合延長(zhǎng)過(guò)程是一循環(huán)反應(yīng)過(guò)程。每經(jīng)過(guò)一次循環(huán)反應(yīng)，延長(zhǎng)兩個(gè)碳原應(yīng)過(guò)程。每經(jīng)過(guò)一次循環(huán)反應(yīng)，延長(zhǎng)兩個(gè)碳原子。合成反應(yīng)由子。合成反應(yīng)由脂肪酸合酶脂肪酸合酶催化。催化。在低等生物中，脂肪酸合酶是一種由在低等生物中，脂肪酸合酶是一種由1分子分子脂酰脂酰基載體蛋白（基載體蛋白（acyl carrier protein, ACP）和和7種酶單體所構(gòu)成的種酶單體所構(gòu)成的多酶復(fù)合體多酶復(fù)合體。原核生物的脂肪酸合酶復(fù)合體原核生物的脂肪酸合酶復(fù)合體HS-ACP - -酮脂肪酮脂肪酰合酶酰合酶-SH - -酮脂肪酮脂肪酰還原酶酰還原酶

19、, , - -烯脂烯脂肪酰水化酶肪酰水化酶 , , - -烯脂烯脂肪酰還原酶肪酰還原酶丙二酰單丙二酰單酰轉(zhuǎn)移酶酰轉(zhuǎn)移酶長(zhǎng)鏈脂肪長(zhǎng)鏈脂肪酰硫解酶酰硫解酶脂肪酰脂肪酰轉(zhuǎn)移酶轉(zhuǎn)移酶邊緣巰基邊緣巰基中心巰基中心巰基 ?；d體蛋白酰基載體蛋白(ACP)，其，其輔基是輔基是4 -磷酸泛酰氨基磷酸泛酰氨基乙硫醇，是脂酰基載體。乙硫醇，是脂?；d體。但在高等動(dòng)物中，但在高等動(dòng)物中，脂肪酸合酶脂肪酸合酶則是由一條多則是由一條多肽鏈構(gòu)成的肽鏈構(gòu)成的多功能酶多功能酶，通常以二聚體形式存，通常以二聚體形式存在，每個(gè)亞基都含有在，每個(gè)亞基都含有ACP結(jié)構(gòu)域。結(jié)構(gòu)域。 高等生物的脂肪酸合酶高等生物的脂肪酸合酶Struct

20、ure of Fatty Acid Synthase脂肪酸合成循環(huán)脂肪酸合成循環(huán)乙酰基轉(zhuǎn)移乙?；D(zhuǎn)移丙二酸丙二酸單酰基轉(zhuǎn)單?；D(zhuǎn)移移縮合縮合加氫加氫脫水脫水再加氫再加氫酰基轉(zhuǎn)移?；D(zhuǎn)移 合成所需合成所需原料為乙酰原料為乙酰CoA，直接生成的，直接生成的產(chǎn)物是軟產(chǎn)物是軟脂酸脂酸，合成，合成1分子軟脂酸，需分子軟脂酸，需7分子丙二酸單酰分子丙二酸單酰CoA和和1分子乙酰分子乙酰CoA； 在在胞液胞液中進(jìn)行，關(guān)鍵酶是中進(jìn)行，關(guān)鍵酶是乙酰乙酰CoA羧化酶羧化酶； 合成為耗能過(guò)程，每合成合成為耗能過(guò)程，每合成1分子軟脂酸，需消耗分子軟脂酸，需消耗23分子分子ATP（16分子用于轉(zhuǎn)運(yùn)，分子用于轉(zhuǎn)運(yùn)，7分子

21、用于活化）；分子用于活化）； 需需NADPH作為供氫體，對(duì)糖的磷酸戊糖旁路有依作為供氫體，對(duì)糖的磷酸戊糖旁路有依賴性。賴性。脂肪酸合成的特點(diǎn)脂肪酸合成的特點(diǎn)（二）軟脂酸的碳鏈延長(zhǎng)和不飽和脂肪酸的生成（二）軟脂酸的碳鏈延長(zhǎng)和不飽和脂肪酸的生成此過(guò)程在線粒體此過(guò)程在線粒體/微粒體內(nèi)進(jìn)行。使用丙二酸微粒體內(nèi)進(jìn)行。使用丙二酸單酰單酰CoA與軟脂酰與軟脂酰CoA縮合，使碳鏈延長(zhǎng)，縮合，使碳鏈延長(zhǎng)，最長(zhǎng)可達(dá)二十四碳。最長(zhǎng)可達(dá)二十四碳。不飽和鍵由脂類加氧酶系催化形成。不飽和鍵由脂類加氧酶系催化形成。 貯存于脂肪細(xì)胞中的甘油三酯（貯存于脂肪細(xì)胞中的甘油三酯（triglyceride, TG）在）在激素敏感脂肪

22、酶激素敏感脂肪酶（HSL）的催化下水）的催化下水解并釋放出脂肪酸，供給全身各組織細(xì)胞攝取解并釋放出脂肪酸，供給全身各組織細(xì)胞攝取利用的過(guò)程稱為利用的過(guò)程稱為脂肪動(dòng)員脂肪動(dòng)員。 三、甘油三酯氧化分解產(chǎn)生大量三、甘油三酯氧化分解產(chǎn)生大量ATP供機(jī)體需要供機(jī)體需要A Lot of ATP can Be Produced by Catabolism of Fatty Acids（一）甘油三酯分解代謝從脂肪動(dòng)員開始（一）甘油三酯分解代謝從脂肪動(dòng)員開始重要概念：重要概念： fat mobilization激素敏感脂肪酶激素敏感脂肪酶（HSL）是脂肪動(dòng)員的是脂肪動(dòng)員的關(guān)鍵關(guān)鍵酶酶。主要受。主要受共價(jià)修飾共價(jià)

23、修飾調(diào)節(jié)。調(diào)節(jié)。激素敏感脂肪酶激素敏感脂肪酶-胰島素胰島素前列腺素前列腺素E2E2煙酸煙酸+腎上腺素腎上腺素去甲腎上腺素去甲腎上腺素胰高血糖素胰高血糖素ATPcAMP 脂解激素脂解激素-受體受體AC +HSLa(無(wú)活性無(wú)活性) HSLb(有活性有活性)PKA +甘油三酯甘油三酯（TG） 甘油二酯甘油二酯 （DG） FFA 甘油一酯甘油一酯（MG） FFA 甘油二酯脂肪酶甘油二酯脂肪酶甘油一酯脂肪酶甘油一酯脂肪酶甘甘 油油 FFA 脂肪動(dòng)員的基本過(guò)程脂肪動(dòng)員的基本過(guò)程脂肪動(dòng)員的結(jié)果是生成脂肪動(dòng)員的結(jié)果是生成三分子三分子的的自由脂肪酸自由脂肪酸（free fatty acid, FFA）和）和一分

24、子一分子的的甘油甘油。甘油可在血液循環(huán)中自由轉(zhuǎn)運(yùn)，而脂肪酸進(jìn)甘油可在血液循環(huán)中自由轉(zhuǎn)運(yùn)，而脂肪酸進(jìn)入血液循環(huán)后須與入血液循環(huán)后須與清蛋白清蛋白結(jié)合成為復(fù)合體再結(jié)合成為復(fù)合體再轉(zhuǎn)運(yùn)。轉(zhuǎn)運(yùn)。脂肪動(dòng)員生成的甘油主要轉(zhuǎn)運(yùn)至脂肪動(dòng)員生成的甘油主要轉(zhuǎn)運(yùn)至肝肝再磷酸化再磷酸化為為3-磷酸甘油后進(jìn)行代謝。磷酸甘油后進(jìn)行代謝。 （二）甘油轉(zhuǎn)變?yōu)椋ǘ└视娃D(zhuǎn)變?yōu)?-3-磷酸甘油后被利用磷酸甘油后被利用脂肪動(dòng)員生成的甘油，主要經(jīng)血循環(huán)轉(zhuǎn)運(yùn)至肝脂肪動(dòng)員生成的甘油，主要經(jīng)血循環(huán)轉(zhuǎn)運(yùn)至肝進(jìn)行代謝。進(jìn)行代謝。1甘油在甘油磷酸激酶的催化下，磷酸化為甘油在甘油磷酸激酶的催化下，磷酸化為3-磷磷酸甘油（酸甘油（ -磷酸甘油）：磷

25、酸甘油）：甘油磷酸激酶甘油磷酸激酶甘油甘油 + ATP3-磷酸甘油磷酸甘油 + ADP23-磷酸甘油在磷酸甘油在3-磷酸甘油脫氫酶的催化下，磷酸甘油脫氫酶的催化下，脫氫氧化為磷酸二羥丙酮：脫氫氧化為磷酸二羥丙酮：3-3-磷酸甘油脫氫酶磷酸甘油脫氫酶3-3-磷酸甘油磷酸甘油NAD+磷酸二羥丙酮磷酸二羥丙酮NADH + H+脂肪酸活化后被轉(zhuǎn)運(yùn)至線粒體內(nèi)，再經(jīng)一系脂肪酸活化后被轉(zhuǎn)運(yùn)至線粒體內(nèi)，再經(jīng)一系列酶促反應(yīng)，其列酶促反應(yīng)，其 -碳原子被氧化，碳鏈逐步碳原子被氧化，碳鏈逐步斷裂生成乙酰斷裂生成乙酰CoA以釋放能量的過(guò)程稱為以釋放能量的過(guò)程稱為脂脂肪酸的肪酸的 -氧化氧化。重要概念重要概念: : -

26、oxidation of fat acid （三）（三） - -氧化是脂肪酸分解的核心過(guò)程氧化是脂肪酸分解的核心過(guò)程1 1反應(yīng)過(guò)程：反應(yīng)過(guò)程： (1) (1) 脂肪酸活化：脂肪酸活化：在在線粒體外膜線粒體外膜或或內(nèi)質(zhì)網(wǎng)膜內(nèi)質(zhì)網(wǎng)膜進(jìn)行此反應(yīng)過(guò)程。進(jìn)行此反應(yīng)過(guò)程。(2) (2) 進(jìn)入線粒體：進(jìn)入線粒體：在線粒體外生成的脂酰在線粒體外生成的脂酰CoA需進(jìn)入線粒體基需進(jìn)入線粒體基質(zhì)才能被氧化分解，此過(guò)程必須要由質(zhì)才能被氧化分解，此過(guò)程必須要由肉堿肉堿（肉毒堿（肉毒堿, carnitine）來(lái)攜帶脂酰基。來(lái)攜帶脂酰基。借助于兩種借助于兩種肉堿脂肪酰轉(zhuǎn)移酶肉堿脂肪酰轉(zhuǎn)移酶同工酶（酶同工酶（酶和酶和酶）催化

27、的移換反應(yīng)以及）催化的移換反應(yīng)以及肉堿肉堿-脂酰肉堿脂酰肉堿轉(zhuǎn)位酶轉(zhuǎn)位酶催化的轉(zhuǎn)運(yùn)反應(yīng)才能將胞液中產(chǎn)生的催化的轉(zhuǎn)運(yùn)反應(yīng)才能將胞液中產(chǎn)生的脂酰脂酰CoA轉(zhuǎn)運(yùn)進(jìn)入線粒體。轉(zhuǎn)運(yùn)進(jìn)入線粒體。肉堿脂肪酰轉(zhuǎn)移酶肉堿脂肪酰轉(zhuǎn)移酶（carnitine acyl transferase ）是脂肪酸）是脂肪酸 -氧化的氧化的關(guān)鍵酶，關(guān)鍵酶，可被可被丙二酸單酰丙二酸單酰CoA變構(gòu)抑制。變構(gòu)抑制。脂酰脂酰CoA進(jìn)入線粒體的過(guò)程進(jìn)入線粒體的過(guò)程*酶酶RCOSCoA HSCoA 肉堿肉堿RCO-肉堿肉堿 轉(zhuǎn)位酶轉(zhuǎn)位酶RCO-肉堿肉堿 酶酶RCOSCoA 肉堿肉堿HSCoA (3) (3) - -氧化循環(huán)：氧化循環(huán)： -

28、-氧化過(guò)程由四個(gè)連續(xù)的酶促反應(yīng)組成：氧化過(guò)程由四個(gè)連續(xù)的酶促反應(yīng)組成： 脫氫脫氫； 水化水化； 再脫氫再脫氫； 硫解硫解。 - -氧化循環(huán)的反應(yīng)過(guò)程氧化循環(huán)的反應(yīng)過(guò)程脫氫脫氫脂酰脂酰CoACoA脫氫酶脫氫酶 FADH2硫解硫解硫解酶硫解酶 水化水化水化酶水化酶 再脫氫再脫氫L-L-羥脂酰羥脂酰CoACoA脫氫酶脫氫酶NADH + H+ -氧化循環(huán)過(guò)程在氧化循環(huán)過(guò)程在線粒體基質(zhì)線粒體基質(zhì)內(nèi)進(jìn)行；內(nèi)進(jìn)行； -氧化循環(huán)由脂肪酸氧化酶系催化，反應(yīng)氧化循環(huán)由脂肪酸氧化酶系催化，反應(yīng)不可不可逆逆； 需要需要FAD，NAD+，CoA為輔助因子；為輔助因子； 每循環(huán)一次，生成每循環(huán)一次，生成一分子一分子FAD

29、H2，一分子，一分子NADH，一分子乙酰，一分子乙酰CoA和一分子減少兩個(gè)和一分子減少兩個(gè)碳原子的脂酰碳原子的脂酰CoA。 脂肪酸脂肪酸 - -氧化循環(huán)的特點(diǎn)氧化循環(huán)的特點(diǎn)(4) (4) 徹底氧化分解：徹底氧化分解：生成的乙酰生成的乙酰CoA進(jìn)入進(jìn)入三羧酸循環(huán)三羧酸循環(huán)徹底氧化分徹底氧化分解并釋放出大量能量，并生成解并釋放出大量能量，并生成ATP。 肉堿轉(zhuǎn)運(yùn)載體肉堿轉(zhuǎn)運(yùn)載體線線粒粒體體膜膜脂酰脂酰CoA脫氫酶脫氫酶L(+)-羥脂酰羥脂酰CoA脫氫酶脫氫酶 NAD+ NADH+H+ 反反 2-烯酰烯酰CoA 水化酶水化酶H2OFADFADH2 酮脂酰酮脂酰CoA 硫解酶硫解酶CoA-SH脂酰脂酰

30、CoA合成酶合成酶ATPCoASHAMP PPiH2O呼吸鏈呼吸鏈 1.5ATP H2O 呼吸鏈呼吸鏈 2.5ATP TCAC 脂脂 肪肪 酸酸RCHRCH2 2CHCH2 2C C- -OH OH OO=OO=RCH=CHCSCoA O =RCH=CHCSCoA O =O =RCH2CH2CSCoA O =O =RCHOHCH2CSCoA O =O =RCOCH2CSCoA O =O =RCSCoA+ CH3COSCoA O=O=RCH2CH2CSCoA O =O =2. 2. 脂肪酸氧化分解時(shí)的能量釋放：脂肪酸氧化分解時(shí)的能量釋放：1分子分子FADH2可生成可生成1.5分子分子ATP，1分

31、子分子NADH可生成可生成2.5分子分子ATP，故一次，故一次 -氧化氧化循循環(huán)可生成環(huán)可生成4分子分子ATP。1分子乙酰分子乙酰CoA經(jīng)徹底氧化分解可生成經(jīng)徹底氧化分解可生成10分子分子ATP。以以16C的的軟脂酸軟脂酸為例來(lái)計(jì)算，則生成為例來(lái)計(jì)算，則生成ATP的數(shù)的數(shù)目為：目為：7次次 -氧化分解產(chǎn)生氧化分解產(chǎn)生47=28分子分子ATP；8分子乙酰分子乙酰CoA可得可得108=80分子分子ATP；共可得共可得108分子分子ATP，減去活化時(shí)消耗的兩分，減去活化時(shí)消耗的兩分子子ATP，故軟脂酸徹底氧化分解可，故軟脂酸徹底氧化分解可凈生成凈生成106分子分子ATP。對(duì)于任一偶數(shù)碳原子的長(zhǎng)鏈脂肪

32、酸，其凈生對(duì)于任一偶數(shù)碳原子的長(zhǎng)鏈脂肪酸，其凈生成的成的ATP數(shù)目可按下式計(jì)算：數(shù)目可按下式計(jì)算： 不飽和脂酸不飽和脂酸 氧化氧化 順順 3-烯酰烯酰CoA順順 2-烯酰烯酰CoA （四）脂肪酸的其他氧化方式（四）脂肪酸的其他氧化方式（Other Oxidations of Fatty Acids）1.1.不飽和脂肪酸的氧化：不飽和脂肪酸的氧化： 反反 2-烯酰烯酰CoA 3順順- 2反烯酰反烯酰CoA 異構(gòu)酶異構(gòu)酶 氧化氧化 L(+)-羥脂酰羥脂酰CoA D(-)-羥脂酰羥脂酰CoA D(-)-羥脂酰羥脂酰CoA 表構(gòu)酶表構(gòu)酶H2O 2. 2. 奇數(shù)碳脂肪酸的氧化：奇數(shù)碳脂肪酸的氧化：L-甲

33、基丙二酸單酰甲基丙二酸單酰CoA 消旋酶消旋酶 變位酶變位酶 5 -脫氧腺苷鈷胺素脫氧腺苷鈷胺素 琥珀酰琥珀酰CoA 奇數(shù)碳脂肪酸奇數(shù)碳脂肪酸CH3CH2COCoA -氧化氧化 丙酰丙酰CoA羧化酶羧化酶（生物素）（生物素）ADP+PiD-甲基丙二酸單酰甲基丙二酸單酰CoA ATP+CO2經(jīng)三羧酸循環(huán)途徑經(jīng)三羧酸循環(huán)途徑丙酮酸羧化支路丙酮酸羧化支路糖有氧氧化途徑徹底氧化分解糖有氧氧化途徑徹底氧化分解（四）脂肪酸在肝分解可產(chǎn)生酮體（四）脂肪酸在肝分解可產(chǎn)生酮體脂肪酸在肝中氧化分解所生成的脂肪酸在肝中氧化分解所生成的乙酰乙酸乙酰乙酸（acetoacetate）、 -羥丁酸（羥丁酸（ -hydrox

34、y-butyrate）和和丙酮（丙酮（acetone）三種中間代謝三種中間代謝產(chǎn)物，統(tǒng)稱為產(chǎn)物，統(tǒng)稱為酮體酮體。重要概念：重要概念：ketone bodies酮體的分子結(jié)構(gòu)酮體的分子結(jié)構(gòu)CHCH3 3CCHCCH2 2COH COH 乙乙酰酰乙乙酸酸乙乙酰酰乙乙酸酸= =OO= =OOCHCH3 3CCHCCH2 2COH COH 乙乙酰酰乙乙酸酸乙乙酰酰乙乙酸酸= =OOCHCH3 3CCHCCH2 2COH COH 乙乙酰酰乙乙酸酸乙乙酰酰乙乙酸酸CHCH3 3CCHCCH2 2COH COH 乙乙酰酰乙乙酸酸乙乙酰酰乙乙酸酸= =OO= =OO= =OO= =OOCHCH3CHCOOH

35、OH2D(-)-羥丁酸羥丁酸CHCH3 3CCHCCH3 3 丙丙酮酮丙丙酮酮= =OOCHCH3 3CCHCCH3 3 丙丙酮酮丙丙酮酮CHCH3 3CCHCCH3 3 丙丙酮酮丙丙酮酮= =OO= =OO酮體酮體1 1酮體的生成：酮體的生成：酮體主要在酮體主要在肝細(xì)胞線粒體肝細(xì)胞線粒體中生成。中生成。酮體生成的原料為酮體生成的原料為乙酰乙酰CoA。 (1) 兩分子兩分子乙酰乙酰CoA在在乙酰乙酰乙酰乙酰CoA硫解酶硫解酶的催的催化下，縮合生成一分子化下，縮合生成一分子乙酰乙酰乙酰乙酰CoA。乙酰乙酰乙酰乙酰CoA硫解酶硫解酶CHCH3 3CCHCCH2 2CSCoA CSCoA ( (乙乙

36、酰酰乙乙酰酰乙乙酰酰乙乙酰酰CoACoA) )= =OO= =OOCHCH3 3CCHCCH2 2CSCoA CSCoA ( (乙乙酰酰乙乙酰酰乙乙酰酰乙乙酰酰CoACoA) )= =OO= =OO= =OO= =OOCHCH3 3CSCoA CSCoA = =OOCHCH3 3CSCoA CSCoA = =OO= =OO2(乙酰乙酰CoA)酮體生成的反應(yīng)過(guò)程酮體生成的反應(yīng)過(guò)程 (2) 乙酰乙酰乙酰乙酰CoA再與再與1分子乙酰分子乙酰CoA縮合，生成縮合，生成 -羥羥- -甲基戊二酸單酰甲基戊二酸單酰CoA（HMG-CoA）。HMG-CoA合酶合酶是酮體生成的關(guān)鍵酶。是酮體生成的關(guān)鍵酶。 HM

37、G-CoA合酶合酶* *CHCH3 3CCHCCH2 2CSCoA CSCoA ( (乙乙酰酰乙乙酰酰乙乙酰酰乙乙酰酰CoACoA) )= =OO= =OOCHCH3 3CCHCCH2 2CSCoA CSCoA ( (乙乙酰酰乙乙酰酰乙乙酰酰乙乙酰酰CoACoA) )= =OO= =OO= =OO= =OOHOCCHHOCCH2 2CCHCCH2 2CSCoACSCoA( (HMGCoAHMGCoA) ) CHCH3 3OHOH羥羥甲甲基基戊戊二二酸酸單單酰酰羥羥甲甲基基戊戊二二酸酸單單酰酰CoACoA= =OO= =OOHOCCHHOCCH2 2CCHCCH2 2CSCoACSCoA( (H

38、MGCoAHMGCoA) ) CHCH3 3OHOH羥羥甲甲基基戊戊二二酸酸單單酰酰羥羥甲甲基基戊戊二二酸酸單單酰酰CoACoA= =OO= =OO= =OO= =OOCHCH3 3CSCoA CSCoA = =OOCHCH3 3CSCoA CSCoA = =OO= =OOCoASH (3) HMG-CoA裂解生成裂解生成1分子分子乙酰乙酸乙酰乙酸和和1分分子子乙酰乙酰CoA。HMG-CoA裂解酶裂解酶HOCCHHOCCH2 2CCHCCH2 2CSCoACSCoA( (HMGCoAHMGCoA) ) CHCH3 3OHOH羥羥甲甲基基戊戊二二酸酸單單酰酰羥羥甲甲基基戊戊二二酸酸單單酰酰CoA

39、CoA= =OO= =OOHOCCHHOCCH2 2CCHCCH2 2CSCoACSCoA( (HMGCoAHMGCoA) ) CHCH3 3OHOH羥羥甲甲基基戊戊二二酸酸單單酰酰羥羥甲甲基基戊戊二二酸酸單單酰酰CoACoA= =OO= =OO= =OO= =OOCHCH3 3CSCoA CSCoA = =OOCHCH3 3CSCoA CSCoA = =OO= =OOCHCH3 3CCHCCH2 2COH COH 乙乙酰酰乙乙酸酸乙乙酰酰乙乙酸酸= =OO= =OOCHCH3 3CCHCCH2 2COH COH 乙乙酰酰乙乙酸酸乙乙酰酰乙乙酸酸= =OOCHCH3 3CCHCCH2 2COH

40、 COH 乙乙酰酰乙乙酸酸乙乙酰酰乙乙酸酸CHCH3 3CCHCCH2 2COH COH 乙乙酰酰乙乙酸酸乙乙酰酰乙乙酸酸= =OO= =OO= =OO= =OO (4) (4)乙酰乙酸乙酰乙酸在在 - -羥丁酸脫氫酶羥丁酸脫氫酶的催化下，加氫的催化下，加氫還原為還原為 - -羥丁酸羥丁酸。-羥丁酸脫氫酶羥丁酸脫氫酶CHCH3 3CCHCCH2 2COH COH 乙乙酰酰乙乙酸酸乙乙酰酰乙乙酸酸= =OO= =OOCHCH3 3CCHCCH2 2COH COH 乙乙酰酰乙乙酸酸乙乙酰酰乙乙酸酸= =OOCHCH3 3CCHCCH2 2COH COH 乙乙酰酰乙乙酸酸乙乙酰酰乙乙酸酸CHCH3

41、3CCHCCH2 2COH COH 乙乙酰酰乙乙酸酸乙乙酰酰乙乙酸酸= =OO= =OO= =OO= =OOCHCH3 3CHCHCHCH2 2COOH COOH D(D(- -) )- - - -羥羥丁丁酸酸羥羥丁丁酸酸OHOHCHCH3 3CHCHCHCH2 2COOH COOH D(D(- -) )- - - -羥羥丁丁酸酸羥羥丁丁酸酸CHCH3 3CHCHCHCH2 2COOH COOH D(D(- -) )- - - -羥羥丁丁酸酸羥羥丁丁酸酸OHOH NAD+ NADH+H+ (5) (5) 乙酰乙酸自發(fā)脫羧或由酶催化脫羧生成乙酰乙酸自發(fā)脫羧或由酶催化脫羧生成丙酮丙酮。CHCH3

42、3CCHCCH2 2COH COH 乙乙酰酰乙乙酸酸乙乙酰酰乙乙酸酸= =OO= =OOCHCH3 3CCHCCH2 2COH COH 乙乙酰酰乙乙酸酸乙乙酰酰乙乙酸酸= =OOCHCH3 3CCHCCH2 2COH COH 乙乙酰酰乙乙酸酸乙乙酰酰乙乙酸酸CHCH3 3CCHCCH2 2COH COH 乙乙酰酰乙乙酸酸乙乙酰酰乙乙酸酸= =OO= =OO= =OO= =OOCHCH3 3CCHCCH3 3 丙丙酮酮丙丙酮酮= =OOCHCH3 3CCHCCH3 3 丙丙酮酮丙丙酮酮CHCH3 3CCHCCH3 3 丙丙酮酮丙丙酮酮= =OO= =OOCO2利用酮體的關(guān)鍵酶有兩種，即利用酮體的

43、關(guān)鍵酶有兩種，即琥珀酰琥珀酰CoA轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)硫酶硫酶（主要存在于（主要存在于心、腎、腦心、腎、腦和和骨骼肌細(xì)胞骨骼肌細(xì)胞的線粒體中）和的線粒體中）和乙酰乙酸硫激酶乙酰乙酸硫激酶（主要存在（主要存在于于心、腎、腦細(xì)胞心、腎、腦細(xì)胞線粒體中）。線粒體中）。 2 2酮體的利用：酮體的利用： (1) (1) - -羥丁酸羥丁酸在在 - -羥丁酸脫氫酶的催化下脫氫，羥丁酸脫氫酶的催化下脫氫，生成生成乙酰乙酸乙酰乙酸。酮體利用的基本過(guò)程酮體利用的基本過(guò)程-羥丁酸脫氫酶羥丁酸脫氫酶CHCH3 3CCHCCH2 2COH COH 乙乙酰酰乙乙酸酸乙乙酰酰乙乙酸酸= =OO= =OOCHCH3 3CCHCCH2 2C

44、OH COH 乙乙酰酰乙乙酸酸乙乙酰酰乙乙酸酸= =OOCHCH3 3CCHCCH2 2COH COH 乙乙酰酰乙乙酸酸乙乙酰酰乙乙酸酸CHCH3 3CCHCCH2 2COH COH 乙乙酰酰乙乙酸酸乙乙酰酰乙乙酸酸= =OO= =OO= =OO= =OOCHCH3 3CHCHCHCH2 2COOH COOH D(D(- -) )- - - -羥羥丁丁酸酸羥羥丁丁酸酸OHOHCHCH3 3CHCHCHCH2 2COOH COOH D(D(- -) )- - - -羥羥丁丁酸酸羥羥丁丁酸酸CHCH3 3CHCHCHCH2 2COOH COOH D(D(- -) )- - - -羥羥丁丁酸酸羥羥丁

45、丁酸酸OHOH NAD+ NADH+H+ (2) 乙酰乙酸乙酰乙酸在在琥珀酰琥珀酰CoA轉(zhuǎn)硫酶轉(zhuǎn)硫酶或或乙酰乙酸硫乙酰乙酸硫激酶激酶的催化下轉(zhuǎn)變?yōu)榈拇呋罗D(zhuǎn)變?yōu)橐阴Ｒ阴Ｒ阴Ｒ阴oA。琥珀酰琥珀酰CoACoA轉(zhuǎn)硫酶轉(zhuǎn)硫酶CHCH3 3CCHCCH2 2COH COH 乙乙酰酰乙乙酸酸乙乙酰酰乙乙酸酸= =OO= =OOCHCH3 3CCHCCH2 2COH COH 乙乙酰酰乙乙酸酸乙乙酰酰乙乙酸酸= =OOCHCH3 3CCHCCH2 2COH COH 乙乙酰酰乙乙酸酸乙乙酰酰乙乙酸酸CHCH3 3CCHCCH2 2COH COH 乙乙酰酰乙乙酸酸乙乙酰酰乙乙酸酸= =OO= =OO= =OO

46、= =OOCHCH3 3CCHCCH2 2CSCoA CSCoA ( (乙乙酰酰乙乙酰酰乙乙酰酰乙乙酰酰CoACoA) )= =OO= =OOCHCH3 3CCHCCH2 2CSCoA CSCoA ( (乙乙酰酰乙乙酰酰乙乙酰酰乙乙酰酰CoACoA) )= =OO= =OO= =OO= =OO琥珀酰琥珀酰CoA 琥珀酸琥珀酸 *乙酰乙酸硫激酶乙酰乙酸硫激酶CHCH3 3CCHCCH2 2COH COH 乙乙酰酰乙乙酸酸乙乙酰酰乙乙酸酸= =OO= =OOCHCH3 3CCHCCH2 2COH COH 乙乙酰酰乙乙酸酸乙乙酰酰乙乙酸酸= =OOCHCH3 3CCHCCH2 2COH COH 乙乙

47、酰酰乙乙酸酸乙乙酰酰乙乙酸酸CHCH3 3CCHCCH2 2COH COH 乙乙酰酰乙乙酸酸乙乙酰酰乙乙酸酸= =OO= =OO= =OO= =OOCHCH3 3CCHCCH2 2CSCoA CSCoA ( (乙乙酰酰乙乙酰酰乙乙酰酰乙乙酰酰CoACoA) )= =OO= =OOCHCH3 3CCHCCH2 2CSCoA CSCoA ( (乙乙酰酰乙乙酰酰乙乙酰酰乙乙酰酰CoACoA) )= =OO= =OO= =OO= =OOHSCoA+ATP AMP+PPi *(3) 乙酰乙酰乙酰乙酰CoA在在乙酰乙酰乙酰乙酰CoA硫解酶硫解酶的催化下，的催化下，裂解為兩分子裂解為兩分子乙酰乙酰CoA。(

48、4) 生成的生成的乙酰乙酰CoA進(jìn)入進(jìn)入三羧酸循環(huán)三羧酸循環(huán)徹底氧化分解。徹底氧化分解。乙酰乙酰乙酰乙酰CoACoA硫解酶硫解酶CHCH3 3CCHCCH2 2CSCoA CSCoA ( (乙乙酰酰乙乙酰酰乙乙酰酰乙乙酰酰CoACoA) )= =OO= =OOCHCH3 3CCHCCH2 2CSCoA CSCoA ( (乙乙酰酰乙乙酰酰乙乙酰酰乙乙酰酰CoACoA) )= =OO= =OO= =OO= =OOCHCH3 3CSCoA CSCoA = =OO2CHCH3 3CSCoA CSCoA = =OOCHCH3 3CSCoA CSCoA = =OO= =OO2HSCoA 當(dāng)由當(dāng)由琥珀酰琥珀

49、酰CoA轉(zhuǎn)硫酶轉(zhuǎn)硫酶催化進(jìn)行氧化利用時(shí)，催化進(jìn)行氧化利用時(shí)，乙酰乙酸乙酰乙酸可凈生成可凈生成20分子分子ATP， -羥丁酸羥丁酸可凈可凈生成生成22.5分子分子ATP；而由而由乙酰乙酸硫激酶乙酰乙酸硫激酶催化進(jìn)行氧化利用時(shí)，催化進(jìn)行氧化利用時(shí)，乙乙酰乙酸酰乙酸則可凈生成則可凈生成18分子分子ATP， -羥丁酸羥丁酸可凈可凈生成生成20.5分子分子ATP 。 3 3酮體生成及利用的生理意義酮體生成及利用的生理意義：(1) (1) 在正常情況下，酮體是在正常情況下，酮體是肝輸出能源肝輸出能源的一種重的一種重要的形式；要的形式；(2) (2) 在饑餓或疾病情況下，酮體可為心、腦等重在饑餓或疾病情況下

50、，酮體可為心、腦等重要器官要器官提供必要的能源提供必要的能源。 Section 4 Metabolism of Phospholipids（一）甘油磷脂合成的原料來(lái)自糖、脂質(zhì)和氨基（一）甘油磷脂合成的原料來(lái)自糖、脂質(zhì)和氨基酸代謝酸代謝甘油磷脂合成代謝主要由甘油磷脂合成代謝主要由甘油磷脂合成酶系甘油磷脂合成酶系催化，廣泛存在于人體各組織細(xì)胞內(nèi)質(zhì)網(wǎng)。催化，廣泛存在于人體各組織細(xì)胞內(nèi)質(zhì)網(wǎng)。合成過(guò)程中所需原料包括甘油、脂肪酸、磷合成過(guò)程中所需原料包括甘油、脂肪酸、磷酸鹽、膽堿、乙醇胺、絲氨酸等。酸鹽、膽堿、乙醇胺、絲氨酸等。 一、磷脂酸是甘油磷脂合成的重要中間產(chǎn)物一、磷脂酸是甘油磷脂合成的重要中間產(chǎn)物

51、The Important Intermediate of Phospholipids Synthesis is Phosphatidic Acid（二）甘油磷脂合成有兩條途徑（二）甘油磷脂合成有兩條途徑1 1甘油二酯途徑（甘油二酯途徑（CDP-CDP-膽堿途徑）：膽堿途徑）：磷脂酰膽堿磷脂酰膽堿和和磷脂酰乙醇胺磷脂酰乙醇胺通過(guò)此代謝途徑合通過(guò)此代謝途徑合成。成。 合成過(guò)程中所需膽堿及乙醇胺以合成過(guò)程中所需膽堿及乙醇胺以CDP-膽堿膽堿和和CDP-乙醇胺乙醇胺的形式提供。的形式提供。關(guān)鍵酶是關(guān)鍵酶是CTP:磷酸膽堿胞苷轉(zhuǎn)移酶（磷酸膽堿胞苷轉(zhuǎn)移酶（CCT）。 甘油二酯合成途徑甘油二酯合成途徑3S

52、-腺苷同腺苷同型半胱氨酸型半胱氨酸3S-腺苷腺苷蛋氨酸蛋氨酸膽堿膽堿乙醇胺乙醇胺ATPADP磷酸膽堿磷酸膽堿膽堿激酶膽堿激酶磷酸乙醇胺磷酸乙醇胺乙醇胺激酶乙醇胺激酶CDP-乙醇胺乙醇胺轉(zhuǎn)胞苷酸酶轉(zhuǎn)胞苷酸酶CDP-膽堿膽堿CTPPPi轉(zhuǎn)胞苷酸酶轉(zhuǎn)胞苷酸酶 甘油二酯甘油二酯CMP磷酸膽堿甘油磷酸膽堿甘油二酯轉(zhuǎn)移酶二酯轉(zhuǎn)移酶磷脂酰膽堿磷脂酰膽堿磷酸乙醇胺甘磷酸乙醇胺甘油二酯轉(zhuǎn)移酶油二酯轉(zhuǎn)移酶磷脂酰乙醇胺磷脂酰乙醇胺 2 2CDP-CDP-甘油二酯合成途徑：甘油二酯合成途徑：磷脂酰肌醇、磷脂酰絲氨酸磷脂酰肌醇、磷脂酰絲氨酸和和心磷脂心磷脂通過(guò)此通過(guò)此途徑合成。途徑合成。合成過(guò)程所需甘油二酯以合成過(guò)程所

53、需甘油二酯以CDP-甘油二酯甘油二酯的活的活性形式提供。性形式提供。 CDP-甘油二酯合成途徑甘油二酯合成途徑轉(zhuǎn)胞苷酸酶轉(zhuǎn)胞苷酸酶磷脂酰肌磷脂酰肌醇合成酶醇合成酶磷脂酰絲氨磷脂酰絲氨 酸合成酶酸合成酶心磷脂心磷脂合成酶合成酶CH2OPOXR”CHOHO二、甘油磷脂由磷脂酶催化降解二、甘油磷脂由磷脂酶催化降解Phospholipids are Degraded by Catalysis of Phospholipase甘油磷脂的分解靠存在于體內(nèi)的各種磷脂酶將甘油磷脂的分解靠存在于體內(nèi)的各種磷脂酶將其分解為脂肪酸、甘油、磷酸等，然后再進(jìn)一其分解為脂肪酸、甘油、磷酸等，然后再進(jìn)一步降解。步降解。 D

54、C鞘氨醇可在全身各組織細(xì)胞的內(nèi)質(zhì)網(wǎng)合成，鞘氨醇可在全身各組織細(xì)胞的內(nèi)質(zhì)網(wǎng)合成，合成所需的原料主要是合成所需的原料主要是軟脂酰軟脂酰CoA和和絲氨酸絲氨酸，并需并需磷酸吡哆醛、磷酸吡哆醛、NADPH及及FAD等輔助因子等輔助因子參與。參與。三、鞘氨醇是神經(jīng)鞘磷脂合成的重要中間產(chǎn)物三、鞘氨醇是神經(jīng)鞘磷脂合成的重要中間產(chǎn)物體內(nèi)含量最多的鞘磷脂是體內(nèi)含量最多的鞘磷脂是神經(jīng)鞘磷脂神經(jīng)鞘磷脂。神經(jīng)鞘磷脂合成時(shí)，在相應(yīng)轉(zhuǎn)移酶的催化下，神經(jīng)鞘磷脂合成時(shí)，在相應(yīng)轉(zhuǎn)移酶的催化下，將將CDP-膽堿膽堿或或CDP-乙醇胺乙醇胺攜帶的磷酸膽堿攜帶的磷酸膽堿或磷酸乙醇胺轉(zhuǎn)移至或磷酸乙醇胺轉(zhuǎn)移至N-脂酰鞘氨醇上，生成脂酰鞘

55、氨醇上，生成神經(jīng)鞘磷脂。神經(jīng)鞘磷脂。 神經(jīng)鞘磷脂的分解由神經(jīng)鞘磷脂的分解由神經(jīng)鞘磷脂酶神經(jīng)鞘磷脂酶催化，產(chǎn)催化，產(chǎn)物為磷酸膽堿（磷酸乙醇胺）及物為磷酸膽堿（磷酸乙醇胺）及N-脂酰鞘氨脂酰鞘氨醇。醇。 四、神經(jīng)鞘磷脂在神經(jīng)鞘磷脂酶催化下降解四、神經(jīng)鞘磷脂在神經(jīng)鞘磷脂酶催化下降解Section 5 Metabolism of Cholesterol膽固醇（膽固醇（cholesterol）的酯化在）的酯化在C3位羥基上位羥基上進(jìn)行，由兩種不同的酶催化。進(jìn)行，由兩種不同的酶催化。存在于存在于血漿血漿中的是中的是卵磷脂膽固醇酰基轉(zhuǎn)移酶卵磷脂膽固醇?；D(zhuǎn)移酶（LCAT）。）。膽固醇膽固醇+ +卵磷脂卵磷脂

56、膽固醇酯膽固醇酯+ +溶血卵磷脂溶血卵磷脂LCAT一、膽固醇的酯化一、膽固醇的酯化Esterification of Cholesterol存在于存在于組織細(xì)胞組織細(xì)胞中的是中的是脂肪酰脂肪酰CoA膽固醇?；懝檀减；D(zhuǎn)移酶（轉(zhuǎn)移酶（ACAT）。膽固醇膽固醇+脂肪酰脂肪酰CoA膽固醇酯膽固醇酯+HSCoAACAT二、體內(nèi)膽固醇來(lái)自食物和內(nèi)源性合成二、體內(nèi)膽固醇來(lái)自食物和內(nèi)源性合成Cholesterol in Vivo Comes from Diets and Endogenous Synthesis 膽固醇合成部位主要是在膽固醇合成部位主要是在肝肝和和小腸小腸的的胞液胞液和和微粒體微粒體。其合

57、成所需。其合成所需原料為乙酰原料為乙酰CoA。乙酰乙酰CoA經(jīng)經(jīng)檸檬酸檸檬酸-丙酮酸循環(huán)丙酮酸循環(huán)轉(zhuǎn)運(yùn)出線粒體轉(zhuǎn)運(yùn)出線粒體而進(jìn)入胞液，此過(guò)程為耗能過(guò)程。而進(jìn)入胞液，此過(guò)程為耗能過(guò)程。每合成一分子的膽固醇需每合成一分子的膽固醇需18分子乙酰分子乙酰CoA，36分子分子ATP和和16分子分子NADPH。 （一）膽固醇合成的部位和原料（一）膽固醇合成的部位和原料（二）膽固醇合成的基本過(guò)程（二）膽固醇合成的基本過(guò)程膽固醇合成的基本過(guò)程可分為下列三個(gè)階段：膽固醇合成的基本過(guò)程可分為下列三個(gè)階段：1乙酰乙酰CoA縮合生成甲羥戊酸（縮合生成甲羥戊酸（MVA）：）：此過(guò)程在此過(guò)程在胞液胞液和和微粒體微粒體進(jìn)行

58、。進(jìn)行。HMG-CoA還原酶（還原酶（HMG-CoA reductase）是是膽固醇合成的關(guān)鍵酶。膽固醇合成的關(guān)鍵酶。甲羥戊酸的合成甲羥戊酸的合成2 2甲羥戊酸縮合生成鯊烯：甲羥戊酸縮合生成鯊烯：此過(guò)程在此過(guò)程在胞液胞液和和微粒體微粒體進(jìn)行。進(jìn)行。MVA5-焦磷酸甲羥戊酸焦磷酸甲羥戊酸異戊烯焦磷酸異戊烯焦磷酸二甲丙烯焦磷酸二甲丙烯焦磷酸焦磷酸法呢酯焦磷酸法呢酯鯊烯鯊烯。3 3鯊烯環(huán)化為膽固醇：鯊烯環(huán)化為膽固醇：此過(guò)程在此過(guò)程在微粒體微粒體進(jìn)行。進(jìn)行。鯊烯結(jié)合在胞液的鯊烯結(jié)合在胞液的固醇載固醇載體蛋白（體蛋白（sterol carrier protein, SCP）上，由微上，由微粒體酶進(jìn)行催化

59、，經(jīng)一系粒體酶進(jìn)行催化，經(jīng)一系列反應(yīng)環(huán)化為列反應(yīng)環(huán)化為27碳膽固醇。碳膽固醇。SCP（三）膽固醇合成的調(diào)節(jié)（三）膽固醇合成的調(diào)節(jié)1 1膳食因素及晝夜節(jié)律性：膳食因素及晝夜節(jié)律性：饑餓或禁食饑餓或禁食可抑制可抑制HMG-CoA還原酶的活性，使還原酶的活性，使膽固醇的合成減少；膽固醇的合成減少；攝取攝取高糖、高飽和脂肪膳食高糖、高飽和脂肪膳食后，后，HMG-CoA還原還原酶活性增加而導(dǎo)致膽固醇合成增多。酶活性增加而導(dǎo)致膽固醇合成增多?；钚愿淖冇袝円构?jié)律性（午夜最高，中午最活性改變有晝夜節(jié)律性（午夜最高，中午最低）。低）。 2 2變構(gòu)調(diào)節(jié)：變構(gòu)調(diào)節(jié)：膽固醇膽固醇及其氧化產(chǎn)物，如及其氧化產(chǎn)物，如7 -

60、羥膽固醇，羥膽固醇，25-羥膽固醇羥膽固醇等可反饋抑制等可反饋抑制HMG-CoA還原酶的活還原酶的活性。性。3. 3. 共價(jià)修飾調(diào)節(jié)：共價(jià)修飾調(diào)節(jié)：HMG-CoA還原酶可被還原酶可被AMP依賴的蛋白激酶依賴的蛋白激酶（AMPK）磷酸化修飾而轉(zhuǎn)變?yōu)闊o(wú)活性型。磷酸化修飾而轉(zhuǎn)變?yōu)闊o(wú)活性型。胰高血糖素、腎上腺素胰高血糖素、腎上腺素和和糖皮質(zhì)激素糖皮質(zhì)激素可激活可激活PKA，并通過(guò)蛋白激酶級(jí)聯(lián)反應(yīng)系統(tǒng)激活，并通過(guò)蛋白激酶級(jí)聯(lián)反應(yīng)系統(tǒng)激活A(yù)MPK，從而抑制，從而抑制HMG-CoA還原酶的活性。還原酶的活性。 4 4酶含量調(diào)節(jié)：酶含量調(diào)節(jié)： 胰島素胰島素和和甲狀腺激素甲狀腺激素可通過(guò)誘導(dǎo)可通過(guò)誘導(dǎo)HMG-C