生物化學(xué)課件-生化-脂類代謝

第八章脂類代謝及其調(diào)節(jié)1第一節(jié)脂肪酸代謝2β-氧化乙酰CoA（肝）酮體(ketonebodies)甘油（glycerol)脂肪酸(fattyacid)脂肪動(dòng)員CO2+H2O+ATP糖原CO2+H2O+ATP（肝外）一、脂肪酸的分解代謝3FranzKnoop’slabelingExperiments(1904):用苯環(huán)標(biāo)記奇數(shù)碳原子脂肪酸飼喂動(dòng)物，生成苯甲酸的衍生物；用苯環(huán)標(biāo)記偶數(shù)碳原子脂肪酸飼喂動(dòng)物，生成苯乙酸的衍生物。Hypothesis:theβ-carbon(β-碳)isoxidized,withtwo-carbonunits(2-碳單位)releasedbyeachroundofoxidation.451、脂肪酸的β-氧化6脂肪酸的活化（細(xì)胞質(zhì)）脂酰CoA進(jìn)入線粒體乙酰CoA進(jìn)入三羧酸循環(huán)徹底氧化（線粒體）脂肪酸的β-氧化（線粒體）78（1）脂肪酸的活化――脂酰CoA脂肪酸的活化消耗2個(gè)高能磷酸鍵（2個(gè)ATP）（2）

脂酰CoA轉(zhuǎn)運(yùn)進(jìn)入線粒體基質(zhì)脂酰CoA經(jīng)肉堿轉(zhuǎn)運(yùn)進(jìn)入線粒體，是脂酸β-氧化的主要限速步驟化的主要限速步驟。肉堿脂酰轉(zhuǎn)移酶Ⅰ是脂酸β氧化的限速酶。肉堿脂酰轉(zhuǎn)移酶II,位于線粒體內(nèi)膜內(nèi)表面。將脂酰基再轉(zhuǎn)移給CoA,重新形成脂酰-CoA。910外側(cè)內(nèi)側(cè)RCO～SCoA肉堿HSCoARCO-肉堿肉堿脂酰轉(zhuǎn)移酶ⅠRCO-肉堿肉堿HSCoARCO～SCoA肉堿脂酰轉(zhuǎn)移酶Ⅱ線粒體內(nèi)膜基質(zhì)β-氧化途徑脂酰肉堿轉(zhuǎn)位酶RCOOH1112（3）脂肪酸β-氧化的4步反應(yīng)脂酰-CoA脫氫酶烯脂酰-CoA水合酶L-β-羥脂酰-CoA脫氫酶脂酰-CoA乙酰轉(zhuǎn)移酶(硫解酶)肉豆蔻酰-CoA反式-Δ2-烯脂酰-CoAL-β-羥脂酰-CoAβ-酮脂酰-CoA琥珀酸脫氫酶蘋果酸脫氫酶延胡索酸酶1314脂肪酸的β-氧化的終產(chǎn)物：乙酰CoA棕櫚酰輔酶A豆蔻酰輔酶A1516（4）脂肪酸β-氧化的能量生成以16碳軟脂酸為例：17n1（×+2n×102ATP的生成（偶數(shù)碳脂肪酸）4乙酰CoA三羧酸循環(huán)CO2+H2O）2β-氧化的次數(shù)生成的乙酰CoA數(shù)脂肪酸活化消耗的ATP數(shù)－CH3CO～SCoA徹底氧化脂肪酸18產(chǎn)生大量ATP產(chǎn)生大量代謝水19（5）脂肪酸β-氧化的主要生理功能20油酸-CoA烯酰-CoA異構(gòu)酶十二烯酰-CoA（6）不飽和脂酸的氧化烯酰-CoA異構(gòu)酶幫助雙鍵重排21（7）奇數(shù)碳原子脂酸的氧化----丙酰CoATCA循環(huán)丙酰-CoA酮體：脂肪酸在肝中不徹底氧化產(chǎn)生的，是乙酰乙酸，β-羥丁酸和丙酮的統(tǒng)稱。原料：乙酰CoA部位：肝（線粒體）2、酮體的生成和利用乙酰CoA三羧酸循環(huán)徹底氧化合成膽固醇和脂肪酸肝內(nèi)生成酮體肝外組織利用22乙酰乙酸乙酰乙酸（1）肝內(nèi)生成酮體在絕食和糖尿病情況下,在肝臟中,乙酰-CoA可以轉(zhuǎn)化為酮體。關(guān)鍵酶b-羥基-b-甲基戊二酸單酰-CoA合酶（HMG-CoA合酶）丙酮HMG-CoA裂解酶硫解酶乙酰乙酸脫羧酶D-b–羥丁酸脫氫酶β-羥丁酸乙酰乙酸232022/12/16宋怡玲-生物化學(xué)II(2)酮體的利用酮體在肝外組織中轉(zhuǎn)變?yōu)橐阴?CoA，進(jìn)入TCA循環(huán)。肝臟生成酮體，但不能利用酮體；肝外組織不能生成酮體，卻可以利用酮體。24D-b-羥丁酸脫氫酶b-酮脂酰-

CoA轉(zhuǎn)移酶硫解酶D-b-羥丁酸乙酰乙酸TCA循環(huán)乙酰乙酰CoA2526(3)酮體代謝的生理意義酮癥

在饑餓、糖尿病等情況下：葡萄糖利用脂肪酸氧化草酰乙酸來源乙酰-CoA酮體生成當(dāng)酮體生成量超過肝外組織利用酮體的能力時(shí)，血中酮體升高；如果血中酮體濃度大于腎重吸收能力時(shí)，尿中出現(xiàn)酮體，即為酮癥（ketosis）。酮體中乙酰乙酸、D-β-羥丁酸在體內(nèi)積累過多，引起代謝性酸中毒（acidosis）。2728(3)酮體生成的調(diào)節(jié)29二、脂肪酸的合成代謝合成部位：肝、腎、腦、乳腺及脂肪組織的胞液中都有脂肪酸合酶復(fù)合體，可以合成脂肪酸；其中以肝合成能力最強(qiáng)。合成原料：乙酰輔酶A，主要來自于糖的氧化分解，此外還有氨基酸碳骨架的分解。30脂肪酸合成和β-氧化的區(qū)別311、乙酰-CoA的跨膜運(yùn)輸――檸檬酸-丙酮酸穿梭系統(tǒng)蘋果酸脫氫酶322、乙酰-CoA的活化CH3-CO～SCoA+CO2乙酰CoA羧化酶生物素Mn2+HOOC-CH2-CO～SCoAATP關(guān)鍵酶乙酰CoA丙二酸單酰-CoAADP+Pi333、脂肪酸碳鏈的延伸與還原ACP和CoA的比較磷酸泛酰巰基乙胺34AT:乙酰-CoA-ACP-轉(zhuǎn)乙酰基酶KS:b-酮脂酰-ACP合酶MT:丙二酸單酰-CoA-ACP轉(zhuǎn)移酶KR:b-酮脂酰-ACP還原酶HD:b-羥脂酰-ACP脫水酶ER:烯脂酰-ACP-還原酶ACP:?；d體蛋白脂肪酸合酶（1）啟動(dòng)35脂肪酸合成的7步反應(yīng)乙酰-CoA-ACP-轉(zhuǎn)乙?；?AT)36（2）裝載丙二酸單酰-CoA-ACP轉(zhuǎn)移酶(MT)丙二酸單酰-CoA丙二酸單酰-ACP37（3）縮合b-酮脂酰-ACP合酶(KS)b-酮脂酰-ACP丙二酸單酰-CoA38（4）還原b-酮脂酰-ACP還原酶(KR)b-羥丁酰-ACPb-酮脂酰-ACP39（5）脫水b-羥脂酰ACP脫水酶(HD)反D2丁烯酰-ACPb-羥丁酰-ACP40（6）還原烯脂酰-ACP-還原酶(ER)丁酰-ACP反D2丁烯酰-ACP41b-酮脂酰-ACP合酶(KS)脂酰-ACP從ACP移到b-酮脂酰-ACP合酶(KS)上。42脂肪酸合成的第2輪4344（7）釋放在動(dòng)物細(xì)胞中，當(dāng)碳鏈延伸到16個(gè)碳原子時(shí)即停止，形成的軟脂酰-ACP在硫酯酶的作用下，軟脂酸被釋放而游離出來。CH3(CH2)14CO-SACP+H2O硫酯酶CH3(CH2)14COOH+HS-ACP

7HOOCCH2CO～SCoA+CH3CO～SCoA+14NADPH+14H+脂肪酸合酶CH3(CH2)14COOH+7CO2+14NADP++8HSCoA+6H2O丙二酰-CoA軟脂酸合成的總反應(yīng)軟脂酸乙酰-CoA45464、脂肪酸碳鏈的加長(zhǎng)與去飽和更長(zhǎng)的脂肪酸和不飽和脂肪酸是以軟脂酸為前體，再由另外的酶促反應(yīng)形成。（1）碳鏈的延長(zhǎng)主要在內(nèi)質(zhì)網(wǎng)中延長(zhǎng)，以丙二酸單酰-CoA為二碳單位供體，合成過程類似軟脂酸合成，只是CoA代替了ACP，可延長(zhǎng)至24碳