復(fù)旦大學(xué)生化-脂肪代謝

1、整理ppt整理ppt五、脂肪酸合成五、脂肪酸合成六、脂肪的合成六、脂肪的合成七、磷脂的代謝七、磷脂的代謝八、鞘脂的代謝八、鞘脂的代謝九、膽固醇代謝九、膽固醇代謝十、脂蛋白十、脂蛋白一、脂肪的消化與一、脂肪的消化與吸收吸收二、脂肪的分解二、脂肪的分解三、脂肪酸的氧化三、脂肪酸的氧化( (分解代謝分解代謝) )四、酮體的合成與四、酮體的合成與分解分解整理ppt 1 g 脂肪在體內(nèi)徹底氧化可釋放脂肪在體內(nèi)徹底氧化可釋放9.3 Kcal的能量，而的能量，而1 g糖和蛋白質(zhì)在體內(nèi)糖和蛋白質(zhì)在體內(nèi)徹底氧化只釋放徹底氧化只釋放4.1 Kcal的能量。脂肪的能量。脂肪是是儲(chǔ)存能量很高儲(chǔ)存能量很高的物質(zhì)。的物質(zhì)

2、。 整理ppt500 mg/dl食物中脂類食物中脂類體內(nèi)合成脂類體內(nèi)合成脂類脂庫(kù)動(dòng)員釋放脂庫(kù)動(dòng)員釋放氧化供能氧化供能進(jìn)入脂庫(kù)儲(chǔ)存進(jìn)入脂庫(kù)儲(chǔ)存構(gòu)成生物膜構(gòu)成生物膜轉(zhuǎn)變成其他物質(zhì)轉(zhuǎn)變成其他物質(zhì)波動(dòng)范圍較大波動(dòng)范圍較大整理ppt食物中的脂肪在口腔和胃中都不食物中的脂肪在口腔和胃中都不發(fā)生化學(xué)作用，消化發(fā)生在小腸：發(fā)生化學(xué)作用，消化發(fā)生在小腸：1.膽汁酸鹽膽汁酸鹽乳化脂肪乳化脂肪形成形成混合微混合微團(tuán)團(tuán)(mixed micelles);2.腸腸lipases分解分解fat為為glycerol和和fatty acids;3.腸粘膜吸收腸粘膜吸收分解產(chǎn)物分解產(chǎn)物甘油和脂甘油和脂肪酸肪酸，在腸粘膜中，在腸粘

3、膜中再轉(zhuǎn)化為再轉(zhuǎn)化為fat。整理ppt 膽汁酸鹽膽汁酸鹽脂肪酶脂肪酶甘油三酯甘油三酯整理ppt 4.Fat與與cholesterol、apoproteins結(jié)合形結(jié)合形成成乳糜微粒乳糜微粒（chylomicrons）；）； 5.乳糜微粒通過(guò)乳糜微粒通過(guò)淋巴系統(tǒng)和血液進(jìn)入組淋巴系統(tǒng)和血液進(jìn)入組織織； 6.ApoC-II激活激活lipoprotein lipase重新水重新水解解fat為為FA和和glycerol； 7.FA進(jìn)入細(xì)胞進(jìn)入細(xì)胞； 8.FA被被氧化釋放能量氧化釋放能量，或在，或在肌細(xì)胞及脂肌細(xì)胞及脂肪組織中酯化儲(chǔ)存。肪組織中酯化儲(chǔ)存。整理ppt整理ppt脂肪的動(dòng)員脂肪的動(dòng)員(Adipo

4、kinetic Action） 脂肪組織中的脂肪組織中的脂肪脂肪在激素敏感的脂在激素敏感的脂酶的作用下水解為酶的作用下水解為脂肪酸和甘油脂肪酸和甘油并釋并釋放入血液供其他組織利用的過(guò)程。激放入血液供其他組織利用的過(guò)程。激素敏感的脂酶受多種激素調(diào)控，素敏感的脂酶受多種激素調(diào)控，胰島胰島素下調(diào)素下調(diào)，腎上腺素與胰高血糖素上調(diào)腎上腺素與胰高血糖素上調(diào)激素敏感脂酶的活性激素敏感脂酶的活性。整理ppt整理ppt整理ppt 激素接受激素接受“能量需要的能量需要的”信號(hào)，信號(hào)，脂肪被動(dòng)員脂肪被動(dòng)員，被運(yùn)輸?shù)娇梢匝趸舅岙a(chǎn)能的組織（骨骼肌、被運(yùn)輸?shù)娇梢匝趸舅岙a(chǎn)能的組織（骨骼肌、心臟和腎上腺皮質(zhì)）。心臟和

5、腎上腺皮質(zhì)）。 低血糖引發(fā)低血糖引發(fā)分泌的分泌的腎上腺素和胰高血糖素腎上腺素和胰高血糖素與與脂肪細(xì)胞表面的受體結(jié)合活化脂肪細(xì)胞表面的受體結(jié)合活化產(chǎn)生產(chǎn)生cAMP，蛋，蛋白激酶磷酸化并活化激素敏感的白激酶磷酸化并活化激素敏感的甘油三酯酯酶甘油三酯酯酶，水解甘油三酯。產(chǎn)生的脂肪酸由脂肪細(xì)胞釋放水解甘油三酯。產(chǎn)生的脂肪酸由脂肪細(xì)胞釋放進(jìn)入血液，血清白蛋白進(jìn)入血液，血清白蛋白 serum albuminMr 62,000 非共價(jià)結(jié)合脂肪酸（非共價(jià)結(jié)合脂肪酸（1：10），運(yùn)輸至），運(yùn)輸至骨骼肌、心臟和腎上腺皮質(zhì)。骨骼肌、心臟和腎上腺皮質(zhì)。 運(yùn)輸?shù)闹舅峤怆x進(jìn)入細(xì)胞氧化供能運(yùn)輸?shù)闹舅峤怆x進(jìn)入細(xì)胞氧化供能

6、。整理ppt整理ppt腎上腺素腎上腺素整理ppt整理ppt胰高血糖素，甲狀腺胰高血糖素，甲狀腺素，腎上腺皮質(zhì)激素素，腎上腺皮質(zhì)激素（+）整理ppt 脂肪細(xì)胞缺乏甘油激酶，脂肪細(xì)胞缺乏甘油激酶，不能利用甘油，不能利用甘油，隨血液回到肝臟，可以發(fā)生：隨血液回到肝臟，可以發(fā)生： 1.變?yōu)樽優(yōu)?-p-glycerol，與活化的，與活化的FA合成合成FAT； 2. 變?yōu)樽優(yōu)?-p-glycerol，生成，生成DHAP，參與，參與酵解，氧化供能酵解，氧化供能； 3. 變?yōu)樽優(yōu)?-p-glycerol，生成，生成DHAP，參與，參與糖元異生糖元異生 。整理ppt糖異生糖異生整理ppt整理pptFranz K

7、noop(1904) 通過(guò)通過(guò)苯基標(biāo)苯基標(biāo)記記喂養(yǎng)試驗(yàn)，發(fā)現(xiàn)脂肪酸的氧化是喂養(yǎng)試驗(yàn)，發(fā)現(xiàn)脂肪酸的氧化是從從羧基端的羧基端的 位碳原子開始位碳原子開始，每次分解每次分解出一個(gè)二碳片段出一個(gè)二碳片段（乙酰（乙酰CoA） ，提出，提出了了FA的的 -oxidation假說(shuō)假說(shuō) 。氧化主要發(fā)生在氧化主要發(fā)生在肝臟肝臟內(nèi)。內(nèi)。整理ppt整理ppt FA進(jìn)入肝臟細(xì)胞，首先進(jìn)入肝臟細(xì)胞，首先被活化成被活化成acyl CoA。細(xì)。細(xì)胞內(nèi)有兩類活化胞內(nèi)有兩類活化FA的酶：的酶： 內(nèi)質(zhì)網(wǎng)內(nèi)質(zhì)網(wǎng)acyl CoA synthetase，也稱，也稱硫激酶硫激酶（thiokinase），活化），活化12個(gè)碳原子以上的個(gè)碳

8、原子以上的FA；線線粒體粒體acyl CoA synthetase，活化，活化4-10碳原子的碳原子的FA。 反應(yīng)需反應(yīng)需ATP。 R-COO- + ATP + HS-CoA R-CO-SCoA + AMP + PPi(2Pi) 活化為脂?；罨癁橹oA，水溶性增加水溶性增加，有利于反應(yīng)進(jìn)，有利于反應(yīng)進(jìn)行；行； -氧化的酶對(duì)脂酰氧化的酶對(duì)脂酰CoA有專一性有專一性。Mg2+整理ppt整理pptFA的的 -oxidation發(fā)生在肝臟及發(fā)生在肝臟及其他組織的其他組織的線粒體線粒體內(nèi)，中、短鏈內(nèi)，中、短鏈FA可直接穿過(guò)線粒體內(nèi)膜，長(zhǎng)鏈可直接穿過(guò)線粒體內(nèi)膜，長(zhǎng)鏈FA須經(jīng)特殊的須經(jīng)特殊的轉(zhuǎn)運(yùn)轉(zhuǎn)運(yùn)機(jī)制

9、才可進(jìn)入機(jī)制才可進(jìn)入線粒體內(nèi)被氧化，即線粒體內(nèi)被氧化，即肉堿肉堿 (L-carnitine)轉(zhuǎn)運(yùn)轉(zhuǎn)運(yùn)。 整理ppt 1905年俄國(guó)科學(xué)家（年俄國(guó)科學(xué)家（Culewitsch and Kimberg)從肉浸汁中發(fā)現(xiàn)從肉浸汁中發(fā)現(xiàn)肉堿肉堿。 1927年確定年確定左旋肉堿左旋肉堿的化學(xué)結(jié)構(gòu)。的化學(xué)結(jié)構(gòu)。 1952年美國(guó)伊利諾斯州大學(xué)的研究人員年美國(guó)伊利諾斯州大學(xué)的研究人員Carter等人才確證了等人才確證了維生素維生素BT即肉堿即肉堿。 1953年開始，肉堿列在美國(guó)化學(xué)文摘中年開始，肉堿列在美國(guó)化學(xué)文摘中Vitamin BT索引欄目下。索引欄目下。 1959年年Fritz發(fā)現(xiàn)發(fā)現(xiàn)肉堿能促進(jìn)脂肪代謝速

10、率肉堿能促進(jìn)脂肪代謝速率（促（促進(jìn)進(jìn)氧化氧化） 1973年年Engle報(bào)道首例報(bào)道首例肉堿缺乏癥肉堿缺乏癥，并開始用，并開始用肉肉堿進(jìn)行治療堿進(jìn)行治療。整理ppt 1985年芝加哥召開國(guó)際營(yíng)養(yǎng)學(xué)術(shù)會(huì)議，將左旋肉堿年芝加哥召開國(guó)際營(yíng)養(yǎng)學(xué)術(shù)會(huì)議，將左旋肉堿列為特定條件下的列為特定條件下的必需營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)必需營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)。 1990年收入美國(guó)藥典年收入美國(guó)藥典22版。版。 1993年獲得年獲得FDA和和WHO認(rèn)可認(rèn)可，美國(guó)專家委員會(huì)確認(rèn)，美國(guó)專家委員會(huì)確認(rèn)左旋肉堿為公認(rèn)安全、無(wú)毒物質(zhì)。左旋肉堿為公認(rèn)安全、無(wú)毒物質(zhì)。 1996年我國(guó)第年我國(guó)第16次全國(guó)食品、添加劑標(biāo)準(zhǔn)化技術(shù)員次全國(guó)食品、添加劑標(biāo)準(zhǔn)化技術(shù)員會(huì)上

11、通過(guò)允許在會(huì)上通過(guò)允許在飲料、乳制品、餅干、固體飲料、飲料、乳制品、餅干、固體飲料、乳粉中使用乳粉中使用左旋肉堿。左旋肉堿。 1999年，中華人民共和國(guó)農(nóng)業(yè)部公告年，中華人民共和國(guó)農(nóng)業(yè)部公告105號(hào)，肉堿鹽號(hào)，肉堿鹽酸鹽列入酸鹽列入“允許使用的飼料添加劑品種目錄允許使用的飼料添加劑品種目錄”。整理ppt肉堿肉堿 -羥基羥基- -三甲基氨基丁酸三甲基氨基丁酸脂酰肉堿脂酰肉堿整理ppt整理ppt 包括四個(gè)反復(fù)的氧化過(guò)程：包括四個(gè)反復(fù)的氧化過(guò)程：1. Acyl CoA的的 、 脫氫脫氫，生成，生成反式反式烯脂酰烯脂酰CoA（enoyl CoA），線粒體基質(zhì)中發(fā)現(xiàn)有），線粒體基質(zhì)中發(fā)現(xiàn)有3種種acyl

12、 CoA dHE，都以都以FAD為輔基為輔基;2. 2-enoyl CoA的的水化水化，形成，形成L(+) -羥脂酰羥脂酰CoA，由水化酶催化，底物只能為由水化酶催化，底物只能為 2-不飽和脂酰不飽和脂酰CoA；3. L(+) -羥脂酰羥脂酰CoA脫氫脫氫，生成，生成 -酮脂酰酮脂酰CoA，由脫氫酶催化，酶以由脫氫酶催化，酶以NAD+為輔酶，只對(duì)為輔酶，只對(duì)L型底型底物物有作用；有作用；4.硫解硫解（斷鏈），硫解酶（斷鏈），硫解酶（thiolase）催化）催化。整理ppt - -氧化的反應(yīng)氧化的反應(yīng)整理ppt整理ppt整理ppt整理ppt 1FA僅需活化一次僅需活化一次，消耗消耗1ATP的的兩

13、個(gè)高能磷酸鍵兩個(gè)高能磷酸鍵，活化的酶在線粒，活化的酶在線粒體膜外；體膜外； 2Acryl CoA（長(zhǎng)鏈）需經(jīng)（長(zhǎng)鏈）需經(jīng)肉堿肉堿運(yùn)輸運(yùn)輸才能進(jìn)入線粒體內(nèi)，有肉堿轉(zhuǎn)移才能進(jìn)入線粒體內(nèi)，有肉堿轉(zhuǎn)移酶酶I和和II； 3所有所有FA -oxidation的酶都是的酶都是線粒體酶線粒體酶；整理ppt 4. -oxidation的的能量代謝能量代謝，氧化產(chǎn)生的，氧化產(chǎn)生的acetyl CoA進(jìn)入進(jìn)入TCA，最終生成，最終生成H2O和和CO2，每一次循環(huán)產(chǎn)生，每一次循環(huán)產(chǎn)生1 acetyl CoA、1 FADH2和和1 (NADH+H+)。 以軟脂酸為例以軟脂酸為例，7次循環(huán)產(chǎn)生次循環(huán)產(chǎn)生8 acetyl

14、CoA、7FADH2和和7（NADH+H+) 總計(jì)：總計(jì)：8 12+7(2+3)-2=129 (ATP)。 或或83 2.5+1.5+1+71.5+2.5-2=106 ATP整理ppt整理ppt 人類及大多數(shù)哺乳動(dòng)物，人類及大多數(shù)哺乳動(dòng)物，F(xiàn)A -氧化產(chǎn)氧化產(chǎn)生生大量的乙酰大量的乙酰CoA，在肌細(xì)胞中進(jìn)入，在肌細(xì)胞中進(jìn)入TCA，在肝組織中，特別是在饑餓、，在肝組織中，特別是在饑餓、禁食、糖尿病等情形下，禁食、糖尿病等情形下，acetyl CoA可進(jìn)一步縮合并生成可進(jìn)一步縮合并生成乙酰乙酸乙酰乙酸、 -羥羥丁酸丁酸和和丙酮丙酮這三種物質(zhì)，統(tǒng)稱為這三種物質(zhì)，統(tǒng)稱為酮體酮體（ketone bodie

15、s）。 酮體可以運(yùn)輸?shù)礁瓮w可以運(yùn)輸?shù)礁瓮饨M織為腦和肌肉外組織為腦和肌肉骨骼、心、腎皮質(zhì)骨骼、心、腎皮質(zhì)組組織氧化功能?？椦趸δ?。整理ppt整理ppt硫解酶硫解酶HMG-CoA合成酶合成酶HMG-CoA裂解酶裂解酶膽固醇膽固醇分分枝枝氨氨基基酸酸整理ppt肌肉中肌肉中： -羥丁酸羥丁酸乙酰乙酸乙酰乙酸 ATP +HS-CoA 硫激酶硫激酶 AMP+PPi 乙酰乙酰乙酰乙酰CoA HS-CoA 硫解酶硫解酶 2乙酰乙酰CoATCA dHE整理ppt -ketoacyl-整理ppt整理ppt ? 未治療糖尿病人、嚴(yán)重節(jié)食和禁食的人，由于少量草酰乙未治療糖尿病人、嚴(yán)重節(jié)食和禁食的人，由于少量草酰乙

16、酸被用于生糖，乙酰酸被用于生糖，乙酰CoACoA不能進(jìn)入不能進(jìn)入TCATCA，只能生成酮體。，只能生成酮體。整理pptHMG-CoA還原酶還原酶整理ppt 肝臟產(chǎn)生的酮體在肝臟產(chǎn)生的酮體在肝外組織中被氧化供肝外組織中被氧化供能能，心肌、腎上腺皮質(zhì)和腦組織等在糖，心肌、腎上腺皮質(zhì)和腦組織等在糖供應(yīng)不足時(shí)，都可以酮體提供能量。供應(yīng)不足時(shí)，都可以酮體提供能量。 在長(zhǎng)期饑餓和患糖尿病時(shí)，在長(zhǎng)期饑餓和患糖尿病時(shí)，腦中腦中75%的的能量供應(yīng)來(lái)自于酮體能量供應(yīng)來(lái)自于酮體。 酮體在血液內(nèi)積累會(huì)造成血液酮體在血液內(nèi)積累會(huì)造成血液pH的下降，的下降，引起引起酮血癥和酸中毒酮血癥和酸中毒。整理ppt不飽和脂肪酸進(jìn)入

17、線粒體氧化供不飽和脂肪酸進(jìn)入線粒體氧化供能，同樣需要能，同樣需要活化活化和和轉(zhuǎn)運(yùn)轉(zhuǎn)運(yùn)才能進(jìn)入線才能進(jìn)入線粒體。由于粒體。由于天然不飽和脂肪酸都是順天然不飽和脂肪酸都是順式構(gòu)型式構(gòu)型，氧化過(guò)程中，在遇到不飽和，氧化過(guò)程中，在遇到不飽和雙鍵前進(jìn)行常規(guī)的雙鍵前進(jìn)行常規(guī)的 -氧化。在遇到不氧化。在遇到不飽和雙鍵時(shí)，或因飽和雙鍵時(shí)，或因順式雙鍵順式雙鍵，需，需經(jīng)順經(jīng)順反異構(gòu)反異構(gòu)為反式異構(gòu)物；或因生成的為反式異構(gòu)物；或因生成的D(-) -構(gòu)型需經(jīng)差向異構(gòu)構(gòu)型需經(jīng)差向異構(gòu)生成生成L-型型異構(gòu)，異構(gòu)，才能繼續(xù)才能繼續(xù) -氧化。氧化。整理ppt3-3-順順-2-2-反異構(gòu)化反異構(gòu)化遇到遇到3-3-順時(shí)順時(shí)整理

18、ppt遇到遇到4-4-順時(shí)順時(shí)整理ppt亞油酸亞油酸整理ppt 天然脂中的脂肪酸天然脂中的脂肪酸多為偶數(shù)碳多為偶數(shù)碳脂肪酸，脂肪酸，奇數(shù)奇數(shù)碳脂肪酸在植物和海洋生物中常見碳脂肪酸在植物和海洋生物中常見。少量的三。少量的三碳丙酸被添加到面包和谷類食品中作為碳丙酸被添加到面包和谷類食品中作為霉菌抑霉菌抑制劑制劑，因此丙酸也隨食物進(jìn)入人體。，因此丙酸也隨食物進(jìn)入人體。 牛及其他反芻動(dòng)物的牛及其他反芻動(dòng)物的瘤胃中的碳水化合物發(fā)瘤胃中的碳水化合物發(fā)酵酵時(shí)產(chǎn)生大量時(shí)產(chǎn)生大量丙酸丙酸，丙酸被吸收進(jìn)入血液回到，丙酸被吸收進(jìn)入血液回到肝臟或其他組織被氧化。肝臟或其他組織被氧化。 一些一些枝鏈氨基酸枝鏈氨基酸(V

19、al、Ile)降解也產(chǎn)生降解也產(chǎn)生丙酸丙酸，因此丙酸代謝也十分重要。因此丙酸代謝也十分重要。整理ppt 少量奇數(shù)碳脂肪酸與偶數(shù)碳脂肪少量奇數(shù)碳脂肪酸與偶數(shù)碳脂肪酸一樣，經(jīng)多次酸一樣，經(jīng)多次 -氧化最終產(chǎn)生氧化最終產(chǎn)生丙酰丙酰CoA，剩下的問題就是，剩下的問題就是丙酸代謝丙酸代謝。丙。丙酸代謝可有兩條途徑，一是酸代謝可有兩條途徑，一是生成琥珀生成琥珀酰酰CoA進(jìn)入進(jìn)入TCA（動(dòng)物）（動(dòng)物）；另一是通；另一是通過(guò)過(guò) -羥丙酸支路羥丙酸支路，最終，最終生成乙酰生成乙酰CoA進(jìn)入進(jìn)入TCA（植物、微生物中普遍）。（植物、微生物中普遍）。整理ppt整理ppt 丙酸（丙酸（-2 ATP，脂酰，脂酰CoA合

20、成酶或硫激酶）合成酶或硫激酶）丙酰丙酰CoA（-1 ATP，羧化酶），羧化酶）D-甲基甲基-丙二丙二酸單酰酸單酰CoA琥珀酰琥珀酰CoATCA 琥珀酸琥珀酸（+1 GTP）延胡索酸（延胡索酸（+1 FADH2）蘋果蘋果酸。酸。 蘋果酸（蘋果酸酶）蘋果酸（蘋果酸酶）丙酮酸（丙酮酸（+1NADPH）丙酮酸丙酮酸乙酰乙酰CoA（+1NADH）TCA（+12ATP） 算至徹底氧化：總算至徹底氧化：總21-3=18 ATP。整理ppt 線粒體線粒體是脂肪酸氧化的是脂肪酸氧化的主要場(chǎng)所主要場(chǎng)所，但，但一定細(xì)胞的特定膜結(jié)構(gòu)也會(huì)氧化脂肪一定細(xì)胞的特定膜結(jié)構(gòu)也會(huì)氧化脂肪酸，酸，過(guò)氧化物酶體過(guò)氧化物酶體Perox

21、isomes植物植物中常見中常見可以以可以以與線粒體相似但不完全與線粒體相似但不完全相同相同的方式氧化脂肪酸。的方式氧化脂肪酸。過(guò)氧化物酶體氧化脂肪酸四步反應(yīng)過(guò)氧化物酶體氧化脂肪酸四步反應(yīng)的第一步黃素蛋白脫氫酶催化的第一步黃素蛋白脫氫酶催化脫氫生脫氫生成成FADH2，電子直接傳遞給電子直接傳遞給O2生成生成H2O2，后者被，后者被過(guò)氧化氫酶分解過(guò)氧化氫酶分解解毒。解毒。整理ppt整理ppt 植物體脂肪酸氧化不在線粒體，在葉組織的植物體脂肪酸氧化不在線粒體，在葉組織的過(guò)過(guò)氧化物酶體氧化物酶體和和萌發(fā)種子的乙醛酸循環(huán)體萌發(fā)種子的乙醛酸循環(huán)體中，乙中，乙醛酸循環(huán)體和過(guò)氧化物酶體的結(jié)構(gòu)和功能相似，醛酸

22、循環(huán)體和過(guò)氧化物酶體的結(jié)構(gòu)和功能相似，乙醛酸循環(huán)體僅發(fā)生于萌發(fā)的種子，可看成特乙醛酸循環(huán)體僅發(fā)生于萌發(fā)的種子，可看成特化的過(guò)氧化物酶體?；倪^(guò)氧化物酶體。 植物乙醛酸循環(huán)體和過(guò)氧化物酶體脂肪酸植物乙醛酸循環(huán)體和過(guò)氧化物酶體脂肪酸 - -氧化的生物學(xué)作用是由貯存脂氧化的生物學(xué)作用是由貯存脂提供生物合成的提供生物合成的前體物質(zhì)前體物質(zhì)，而，而不是重要的供能代謝途徑不是重要的供能代謝途徑。植物。植物線粒體中并不含線粒體中并不含 - -氧化的酶。氧化的酶。整理ppt整理ppt整理pptStumpf P K(1956)首先在植首先在植物線粒體中發(fā)現(xiàn)，后來(lái)在動(dòng)物物線粒體中發(fā)現(xiàn)，后來(lái)在動(dòng)物的腦、肝等組織中也

23、有發(fā)現(xiàn)，的腦、肝等組織中也有發(fā)現(xiàn)，僅游離僅游離FA可作底物可作底物，直接，直接涉及涉及到分子氧，到分子氧，產(chǎn)物既可是產(chǎn)物既可是D- -羥羥基基FA，也可以是，也可以是少一個(gè)碳的少一個(gè)碳的FA或脂肪醇或脂肪醇。 整理ppt整理ppt脂肪過(guò)氧化物酶脂肪過(guò)氧化物酶整理ppt Verkade(1932)發(fā)現(xiàn)，喂養(yǎng)一元羧酸后出現(xiàn)了發(fā)現(xiàn)，喂養(yǎng)一元羧酸后出現(xiàn)了二二元羧酸元羧酸，十一碳羧酸變成了十一碳、九碳、七碳，十一碳羧酸變成了十一碳、九碳、七碳的二元羧酸，即除的二元羧酸，即除 -氧化外，還在遠(yuǎn)離羰基碳的氧化外，還在遠(yuǎn)離羰基碳的 碳上發(fā)生了氧化反應(yīng)碳上發(fā)生了氧化反應(yīng)。多發(fā)生于多發(fā)生于無(wú)脊椎動(dòng)物肝無(wú)脊椎動(dòng)物肝

24、臟和腎臟的內(nèi)質(zhì)網(wǎng)中臟和腎臟的內(nèi)質(zhì)網(wǎng)中，底物多為，底物多為12或或10碳的脂肪碳的脂肪酸。第一步反應(yīng)在酸。第一步反應(yīng)在 碳上引入羥基，氧來(lái)自分子碳上引入羥基，氧來(lái)自分子氧，由混合功能加氧酶系統(tǒng)催化完成氧，由混合功能加氧酶系統(tǒng)催化完成，涉及，涉及細(xì)胞細(xì)胞色素色素P450和電子供體和電子供體NADPH，還需要，還需要醇脫氫酶醇脫氫酶和醛脫氫酶和醛脫氫酶的參與。的參與。整理ppt整理ppt FA的合成與分解是的合成與分解是兩種不同的代謝途徑兩種不同的代謝途徑、由由不同的酶系統(tǒng)不同的酶系統(tǒng)催化反應(yīng)、發(fā)生于細(xì)胞內(nèi)催化反應(yīng)、發(fā)生于細(xì)胞內(nèi)的的不同部位不同部位、合成過(guò)程存在一種、合成過(guò)程存在一種三碳中間三碳中間

25、物物丙二酸單酰丙二酸單酰CoA (malonyl CoA) 參與參與FA的生物合成。的生物合成。 FA的的全程合成全程合成(De novo synthesis)發(fā)生發(fā)生在在細(xì)胞質(zhì)細(xì)胞質(zhì)中。中。 延伸合成延伸合成發(fā)生發(fā)生在內(nèi)質(zhì)網(wǎng)或線粒體在內(nèi)質(zhì)網(wǎng)或線粒體中。中。 雙鍵引入雙鍵引入發(fā)生在發(fā)生在微粒體微粒體中。中。 整理ppt一般生物都能利用一般生物都能利用糖類或更簡(jiǎn)單的含糖類或更簡(jiǎn)單的含碳物碳物作為碳源合成作為碳源合成FA，油料作物以，油料作物以CO2為為碳源、微生物以碳源、微生物以糖或乙酸糖或乙酸為碳源、動(dòng)物合為碳源、動(dòng)物合成成FA有兩種方式：有兩種方式：合成合成de novo synthesis

26、及及合成合成elongation synthesis，前者的酶系統(tǒng)存在于胞質(zhì)中，前者的酶系統(tǒng)存在于胞質(zhì)中非線粒體系統(tǒng)非線粒體系統(tǒng)，后者酶系統(tǒng)存在于線粒體，后者酶系統(tǒng)存在于線粒體和微粒體中和微粒體中線粒體系統(tǒng)和微粒體系統(tǒng)線粒體系統(tǒng)和微粒體系統(tǒng)，合成合成原料原料是是乙酰乙酰CoA。 整理pptFA合成的合成的主要主要途徑，途徑，胞質(zhì)胞質(zhì)中進(jìn)行，中進(jìn)行，原料原料為乙酰為乙酰CoA，產(chǎn)物產(chǎn)物是長(zhǎng)鏈?zhǔn)情L(zhǎng)鏈FA（多（多為軟脂酸），反應(yīng)需要：為軟脂酸），反應(yīng)需要：ACP acyl carrier proteins、和和等。合成中只有等。合成中只有一個(gè)一個(gè)C2物以乙酰物以乙酰CoA參與合成過(guò)程參與合成過(guò)程（“

27、引物引物”），其余），其余延伸的延伸的“C2”物均物均以以形式參與反應(yīng)。形式參與反應(yīng)。 整理ppt非光合作用真核生物非光合作用真核生物中，幾乎所有用中，幾乎所有用于脂肪酸生物合成的于脂肪酸生物合成的乙酰乙酰-CoA都通過(guò)都通過(guò)線粒線粒體中丙酮酸的氧化及氨基酸碳架的分解體中丙酮酸的氧化及氨基酸碳架的分解，而脂肪酸氧化產(chǎn)生的乙酰而脂肪酸氧化產(chǎn)生的乙酰-CoA不作為動(dòng)物不作為動(dòng)物細(xì)胞脂肪酸生物合成的原料，兩種代謝途細(xì)胞脂肪酸生物合成的原料，兩種代謝途徑的調(diào)節(jié)是相反的。徑的調(diào)節(jié)是相反的。線粒體內(nèi)膜對(duì)乙酰線粒體內(nèi)膜對(duì)乙酰-CoA不透過(guò)，需通不透過(guò)，需通過(guò)過(guò)檸檬酸合成酶生成檸檬酸被運(yùn)送到胞質(zhì)檸檬酸合成酶生

28、成檸檬酸被運(yùn)送到胞質(zhì)。整理ppt整理ppt 整理pptACCACC：Acetyl-CoA Carboxylase整理ppt 催化乙酰催化乙酰CoA和和CO2形成形成丙二丙二酸單酰酸單酰CoA，反應(yīng)不可逆反應(yīng)不可逆，需，需biotin，是，是別構(gòu)酶別構(gòu)酶，是，是FA合成的合成的限限速（酶）步驟速（酶）步驟，無(wú)活性的酶有，無(wú)活性的酶有三三個(gè)結(jié)合位點(diǎn)：個(gè)結(jié)合位點(diǎn)：HCO3-結(jié)合位點(diǎn)結(jié)合位點(diǎn)、乙乙酰酰CoA結(jié)合位點(diǎn)結(jié)合位點(diǎn)及及檸檬酸結(jié)合位檸檬酸結(jié)合位點(diǎn)點(diǎn)，檸檬酸及異檸檬酸是酶的正，檸檬酸及異檸檬酸是酶的正激活劑，無(wú)檸檬酸時(shí)酶無(wú)活力。激活劑，無(wú)檸檬酸時(shí)酶無(wú)活力。 整理ppt整理ppt催化脂肪酸生物合成的

29、酶催化脂肪酸生物合成的酶復(fù)合物復(fù)合物，大腸桿菌脂肪酸合成酶的酶復(fù)合物有大腸桿菌脂肪酸合成酶的酶復(fù)合物有七個(gè)七個(gè)獨(dú)立的多肽緊密協(xié)同為一個(gè)整體獨(dú)立的多肽緊密協(xié)同為一個(gè)整體，共同作，共同作用完成乙酰用完成乙酰脂酰脂酰CoA和丙二酸單酰和丙二酸單酰CoA合成合成FA的催化過(guò)程，七條多肽鏈包括的催化過(guò)程，七條多肽鏈包括一個(gè)一個(gè)ACP蛋白和六個(gè)酶蛋白和六個(gè)酶，ACP的作用是以的作用是以硫酯硫酯鍵鍵的形式把脂?；鶊F(tuán)連接在復(fù)合物上以代的形式把脂酰基團(tuán)連接在復(fù)合物上以代替脂酰替脂酰CoA形式。形式。 整理ppt六個(gè)酶是六個(gè)酶是： 1 1、Acetyl CoA-ACP transacetylase ( (AT)

30、) 催化脂?；D(zhuǎn)移催化脂?；D(zhuǎn)移 2 2、Malonyl CoA-ACP transferase ( (MT) ) 催化丙二?；D(zhuǎn)移催化丙二酰基轉(zhuǎn)移 3 3、 -Ketoacyl-ACP synthetase (KS) 催化脂?；c丙二?；s合催化脂酰基與丙二酰基縮合整理ppt4、 -Keto-ACP reductase (KR)催化酮基還原為羥基催化酮基還原為羥基 5、 -Hydroxyacyl-ACP dehydratase (HD)催化脫水催化脫水 6、Enoyl-ACP reductase (ER)催化雙鍵還原催化雙鍵還原整理ppt整理ppt在動(dòng)物體中脂肪酸合酶催化形成脂肪酸的反應(yīng)共有

31、在動(dòng)物體中脂肪酸合酶催化形成脂肪酸的反應(yīng)共有7步，步，分別為：分別為：1、啟動(dòng)：乙酰、啟動(dòng)：乙酰-CoA：ACP轉(zhuǎn)酰酶轉(zhuǎn)酰酶2、裝載：丙二酸單酰、裝載：丙二酸單酰CoA:ACP轉(zhuǎn)酰酶轉(zhuǎn)酰酶3、縮合：、縮合： -酮酰酮酰-ACP合酶合酶4、還原：、還原： -酮酰酮酰-ACP還原酶還原酶5、脫水：、脫水： -羥酰羥酰-ACP脫水酶脫水酶6、還原：烯酰、還原：烯酰-ACP還原酶還原酶7、釋放：軟脂酰、釋放：軟脂酰-ACP硫酯酶硫酯酶脂肪酸的生物合成脂肪酸的生物合成整理ppt脂肪酸合成開始前脂肪酸合成開始前兩種脂?；鶊F(tuán)兩種脂?；鶊F(tuán)必須占據(jù)合適的位點(diǎn)必須占據(jù)合適的位點(diǎn)，乙酰，乙酰-CoA的乙的乙?；?/p>

32、團(tuán)轉(zhuǎn)移到?；鶊F(tuán)轉(zhuǎn)移到KS-Cys殘基的殘基的-SH上，由上，由AT催化；丙二酸單酰催化；丙二酸單酰-CoA的丙二酸單的丙二酸單?；鶊F(tuán)轉(zhuǎn)移到?；鶊F(tuán)轉(zhuǎn)移到ACP的巰基上，由的巰基上，由MT催催化完成。兩種基團(tuán)空間位置靠得非常近，化完成。兩種基團(tuán)空間位置靠得非常近，可以延伸脂肪酸鏈的合成?？梢匝由熘舅徭湹暮铣?。整理ppt縮合縮合還原還原KS或或CEKR整理ppt脫水脫水還原還原HDER整理ppt整理ppt整理ppt整理ppt整理ppt整理ppt整理ppt 1 7 7分子丙二酸單酰分子丙二酸單酰CoACoA形成形成 7 Acetyl CoA + 7 CO2+ 7ATP 7 malonyl CoA +

33、 7ADP + 7 Pi27 7次循環(huán)的縮合、還原、脫水和還原次循環(huán)的縮合、還原、脫水和還原 Acetyl CoA + 7 malonyl CoA + 14 NADPH+14 H+ palmitate + 8 HS-CoA + 6 H2O + 7 CO2 + 14 NADP+總反應(yīng)：總反應(yīng)：8 Acetyl CoA + 7 ATP + 14 NADPH + 14 H+ palmitate + 8 HSCoA + 6 H2O + 7 ADP + 7 Pi + 14 NADP+ 整理ppt區(qū)別點(diǎn)區(qū)別點(diǎn)合合 成成氧氧 化化細(xì)胞中部位細(xì)胞中部位胞質(zhì)胞質(zhì)線粒體線粒體?；d體?；d體ACPHSCoA二碳片

34、段形式二碳片段形式丙二酸單酰丙二酸單酰CoA乙酰乙酰CoA電子供體或受體電子供體或受體NADPHNAD+或或FAD3-羥脂?；虚g羥脂酰基中間立體異構(gòu)體立體異構(gòu)體D型型L型型對(duì)對(duì)HCO3-和檸檬酸的要求和檸檬酸的要求要求要求不要求不要求酶系酶系7種酶，復(fù)合體種酶，復(fù)合體4種酶種酶轉(zhuǎn)運(yùn)載體轉(zhuǎn)運(yùn)載體檸檬酸檸檬酸肉堿肉堿能量變化能量變化(16 C)消耗消耗7 ATP、14 NADPH產(chǎn)生產(chǎn)生129或或106 ATP整理ppt高等真核生物中脂肪酸合成酶復(fù)合物高等真核生物中脂肪酸合成酶復(fù)合物被普遍發(fā)現(xiàn)于胞質(zhì)中，這種分布把被普遍發(fā)現(xiàn)于胞質(zhì)中，這種分布把合成與合成與分解途徑隔離開來(lái)分解途徑隔離開來(lái)，同樣，同

35、樣電子載體也被分電子載體也被分開開，通常合成代謝電子載體是，通常合成代謝電子載體是NADPH，而而NADH多發(fā)生于分解代謝。多發(fā)生于分解代謝。肝臟細(xì)胞胞肝臟細(xì)胞胞質(zhì)中質(zhì)中HADPH/NADP+高達(dá)高達(dá)75，提供脂肪酸，提供脂肪酸及其他生物分子合成的還原環(huán)境，而胞質(zhì)及其他生物分子合成的還原環(huán)境，而胞質(zhì)NADH/NAD+極低極低8 10-4，保證，保證NAD+依依賴的葡萄糖的氧化代謝可以發(fā)生在同樣的賴的葡萄糖的氧化代謝可以發(fā)生在同樣的環(huán)境。植物的發(fā)生于葉綠體中。環(huán)境。植物的發(fā)生于葉綠體中。整理ppt整理ppt整理pptFatty acid synthase complex整理ppt整理ppt NA

36、DPH+H+NADP+NADPH+H+NADP+整理ppt線粒體的基質(zhì)中進(jìn)行，只能在線粒體的基質(zhì)中進(jìn)行，只能在C12、C14、C16的基礎(chǔ)上的基礎(chǔ)上逐步添加逐步添加C2物物，生成長(zhǎng)生成長(zhǎng)鏈鏈FA。需需acetyl CoA、NADH、 NADPH。反應(yīng)基本上是反應(yīng)基本上是 -氧化的逆過(guò)程，只有氧化的逆過(guò)程，只有個(gè)別反應(yīng)不同，即個(gè)別反應(yīng)不同，即脂酰脂酰CoA dHE不參與不參與逆反應(yīng)逆反應(yīng)，合成時(shí)由烯脂酰合成時(shí)由烯脂酰CoA還原酶催化還原酶催化，需需NADPH而不是而不是FADH2。整理ppt整理ppt整理ppt多烯不飽和脂肪酸的延伸合成多烯不飽和脂肪酸的延伸合成；需需NADPH、malonyl CoA；在在非甲基端加非甲基端加C2物物，機(jī)理尚不清，機(jī)理尚不清楚。楚。 還存在一種還存在一種雙功能加氧酶雙功能加氧酶，催化，催化雙鍵形成。雙鍵形成。 整理ppt NADPH+H+整理ppt 脂肪合成的兩種主要前體：脂肪合成的兩種主要前體：L- -phosphogl