考研農(nóng)學(xué)聯(lián)考復(fù)習(xí)動物生理生化科目解題指導(dǎo).ppt

1、第28章 脂類的分解代謝,脂類的消化吸收和轉(zhuǎn)運(yùn) 甘油的氧化 脂肪酸的氧化 酮體 磷脂代謝,甘油三酯(脂肪)的結(jié)構(gòu),一、脂類消化、吸收與轉(zhuǎn)運(yùn),動物食物中的脂類主要是三酰甘油(80-90%)，,少量的磷脂(6-10%)和膽固醇(2-3%),消化的主要場所小腸上段。,（一）脂肪的消化,膽汁酸鹽能將脂肪乳化成脂肪微粒，膽汁酸鹽包括膽酸、甘氨膽酸和?；悄懰?，都是膽固醇的氧化產(chǎn)物。膽汁酸鹽分子具有極性性端和非極性端，是良好的乳化劑，將脂肪乳化為脂肪微粒，擴(kuò)大脂肪酶的作用面積。同時膽汁酸鹽還能與脂肪結(jié)合，促進(jìn)脂肪的吸收。 胃腺和胰腺能分泌的脂肪水解酶，將脂肪水解。 水解脂肪的酶：三酰甘油脂酶 二酰甘油脂酶

2、單酰甘油脂酶,脂肪的酶促降解(消化),在植物組織中也含有水解脂肪的酶，如油料種子萌發(fā)早期，脂肪酶活性急劇增高，脂肪迅速水解。,（二）磷脂的酶促降解,磷脂結(jié)構(gòu) 磷脂的酶促降解過程 磷脂在生物體內(nèi),經(jīng)磷脂酶的催化水解為甘油、脂肪酸、磷酸和各種氨基醇（如膽堿、乙醇胺和絲氨酸等），磷脂鎂分為四類：即磷脂酶A1、A2、C、D，它們分別作用于不同的酯鍵。,磷脂酰膽堿(卵磷脂),磷脂酸,磷脂酰乙醇胺(腦磷脂),磷脂酰肌醇,磷脂酰絲氨酸,磷脂酰甘油,磷 脂,磷脂結(jié)構(gòu),（存在動物體中，生成二脂酰磷脂和一個脂肪酸）,（存在蛇毒、蝎毒、蜂毒中，動物胰臟也有此酶原,生成單-脂?；视土姿岷椭舅幔?（主要存在高等植

3、物中，產(chǎn)物是磷脂酸和膽堿）。,（存在于動物腦、蛇毒和細(xì)菌毒素中，生成二酰甘油和磷脂）,磷脂酶的作用部位,磷脂的酶促降解,（三）脂肪消化產(chǎn)物的吸收,二、脂肪的分解代謝, 甘油的氧化 脂肪酸的-氧化 脂肪酸氧化的其他途徑 酮體的生成與利用,（一）甘油的氧化,脂肪細(xì)胞中沒有甘油激酶,無法利用甘油,在肝臟中有甘油激酶,甘油激酶和甘油磷酸脫氫酶存在于胞液中,在肌肉和神經(jīng)組織1mol甘油徹底氧化凈生成16.5ATP，在肝、腎和心組織中凈生成18.5ATP.,甘油激酶,磷酸甘油脫氫酶,異構(gòu)酶,早在1904年，Knoop就提出了脂肪酸氧化學(xué)說。用苯基標(biāo)記含奇數(shù)碳原子的脂肪酸，飼喂動物，尿中是苯甲酸衍生物馬尿酸

4、。用苯基標(biāo)記含偶數(shù)碳原子的脂肪酸，飼喂動物，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- 碳原子開始，每次分解出一個二碳片斷。產(chǎn)生的終產(chǎn)物苯甲酸、苯乙酸對動物有毒害，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。氧化發(fā)生在肝臟及其它細(xì)胞的線粒體內(nèi)。,（二）脂肪酸的氧化,、飽和偶數(shù)碳脂肪酸的-氧化 氧化學(xué)說：,苯基脂肪酸氧化實(shí)驗(yàn),CH2CH2COOH,脂肪酸氧化的基本反應(yīng),脂肪酸的活化與轉(zhuǎn)運(yùn) 氧化 水化 氧化 硫解,（1） 脂肪酸的激活（細(xì)胞質(zhì)）,細(xì)胞中有兩種活化脂肪酸的酶：存在于內(nèi)質(zhì)網(wǎng)和線粒體外膜的脂酰CoA合成酶，可活化12C以上的長鏈脂肪酸。存在于線粒體基質(zhì)中的脂

5、酰CoA合成酶，可活化410C的中、短鏈脂肪酸，中、短鏈脂肪酸少，一般說脂肪酸活化在線粒體外。,活化1mol脂肪酸需消耗摩爾ATP的兩個高能磷酸鍵，生成的脂酰CoA 含有高能硫酯鍵。反應(yīng)平衡常數(shù)為1，由于PPi水解，反應(yīng)不可逆。,脂肪酸進(jìn)入細(xì)胞后，首先在硫激酶的催化作用下激活成脂酰CoA,脂酰AMP,（2） 脂肪酸向線粒體的轉(zhuǎn)運(yùn)一,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。長鏈脂肪酸在線粒體外活化為脂酰CoA。,活化的脂肪酸經(jīng)肉堿轉(zhuǎn)運(yùn)至線粒體內(nèi)，肉(毒)堿化學(xué)成分為：L-羥基-r-三甲基銨基丁酸,線粒體內(nèi)膜：在線粒體內(nèi)膜的移位酶催化下將脂酰肉堿移入線粒體內(nèi)，

6、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)移酶催化，使脂?；洲D(zhuǎn)移給CoA，生成脂酰CoA和游離的肉毒堿。,線粒體內(nèi)膜外側(cè)（胞質(zhì)側(cè)）：肉堿脂酰轉(zhuǎn)移酶催化，脂酰CoA將脂?；D(zhuǎn)移給肉堿的羥基，生成脂酰肉毒堿。,脂酰CoA進(jìn)入線粒體后，在線粒體基質(zhì)中進(jìn)行氧化作用，包括4個循環(huán)的步驟。,（2）脂肪酸向線粒體的轉(zhuǎn)運(yùn),酯酰CoA進(jìn)入線粒體基質(zhì)示意圖,肉毒堿,CoASH,O R-C-OH,線粒體內(nèi)膜,內(nèi)側(cè),外側(cè),載體,脂酰肉堿轉(zhuǎn)移酶I,脂酰肉堿 轉(zhuǎn)移酶II,-氧化的主要生化反應(yīng),2-烯酰CoA水化酶,L-羥脂酰CoA脫氫酶,硫解酶,H2O,CoASH,脂肪酸在體內(nèi)氧化時在羧基端的-碳原子上進(jìn)行氧化，

7、碳鏈逐次斷裂，每次斷下一個二碳單位，即乙酰CoA，該過程稱作-氧化。,脂酰CoA脫H酶,線粒體的脂肪酸-氧化可看作三大步驟,第一步：是-氧化，以軟脂酸為例，經(jīng)7圈-氧化生成8mol的乙酰CoA和7molNADH及7molFAD。 第二步：乙酰CoA進(jìn)入TCA循環(huán)。 第三步:NADH及FADH2進(jìn)入呼吸鏈。,（3）、 脂酰CoA脫氫生成-反式烯脂酰CoA,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。,RCH2CH2CO-S-CoA,脂酰CoA脫氫酶,2-反-烯脂酰CoA,FAD,FADH2,（4）2反式烯脂酰C

8、oA水化生成L-羥脂酰oA,RCH2CH=CHCO-S-CoA+H2O,- 烯脂酰CoA水化酶,L-羥脂酰CoA,（5）L-羥脂酰CoA脫氫生成- 酮脂酰CoA,RCH2CHOHCH2CO-S-CoA,L- 羥脂酸CoA脫氫酶,-酮脂酰CoA,RCH2COCH2CO-S-CoA,NAD+,NADH+H+,（6）- 酮脂酰CoA硫解成乙酰CoA和（n-2）脂酰CoA,RCH2CO -S-CoA,硫解酶,碳鏈較短的脂酰CoA,RCH2COCH2CO-S-CoA,CoASH,CH3CO-S-CoA,脂 肪 酸 的氧化途徑,a、脫氫,b、水化,c、再脫氫, R-CH=CH-C-SCoA, R-CH2

9、- CH2C-SCoA,OH O R-CH-CH2CSCoA,O O R-C-CH2CSCoA,d、硫解,|,|,-烯脂酰CoA,-羥脂酰CoA,-酮酯酰CoA,氧化的生化歷程,乙酰CoA,RCH2CH2CO-SCoA,脂酰CoA 脫氫酶,脂酰CoA,-烯脂酰CoA 水化酶,-羥脂酰CoA 脫氫酶,-酮酯酰CoA 硫解酶,RCHOHCH2COScoA,RCOCH2CO-SCoA,RCH=CH-CO-SCoA,+,CH3COSCoA,R-COScoA,乙酰CoA,脂肪酸- 氧化作用特點(diǎn),（1） 脂肪酸 -氧化發(fā)生在原核細(xì)胞的溶膠中和真核細(xì)胞的線粒體中。 （2）脂肪酸 -氧化前僅需活化一次，消耗1

10、個ATP的兩個高能鍵（3） 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。（4） - 氧化包括脫氫、水化、脫氫、硫解4個重復(fù)步驟（5） - 氧化的產(chǎn)物是乙酰CoA，可以進(jìn)入TCA,脂肪酸-氧化產(chǎn)生的能量,以軟脂酸為例，16碳飽和脂肪酸胞 質(zhì)中：(1)活化：消耗2ATP，生成硬脂酰CoA線粒體內(nèi):- 氧化產(chǎn)生： 71.5ATP = 10.5 72.5ATP=17.58個乙酰CoA： 810 ATP = 80生成： 108ATP,凈生成106ATP軟脂酸燃燒熱值：-2340 kcal-氧化釋放：106ATP(-7.3

11、Kcal)=-773.8Kcal,- 氧化的調(diào)節(jié),脂?；M(jìn)入線粒體的速度是限速步驟，長鏈脂肪酸生物合成的第一個前體丙二酸單酰CoA的濃度增加，可抑制脂肉堿脂酰轉(zhuǎn)移酶，限制脂肪氧化。使乙酰CoA 用來合成脂肪酸,所以脂肉堿脂酰轉(zhuǎn)移酶的活性取決于脂肪酸是氧化還是合成. NADH/NAD+比率高時，- 羥脂酰CoA脫氫酶受抑制。 乙酰CoA濃度高時；可抑制硫解酶，抑制氧化（脂酰CoA有兩條去路： 氧化。合成甘油三酯）,2 、不飽和脂酸的- 氧化,（）單不飽和脂肪酸的氧化：如油酸的氧化 CH3(CH2)7CH=CH(CH2)7COOH,這不是脂肪酸氧化中脂酰CoA脫H酶的正常底物，正常底物是2反十二碳

12、脂酰CoA，在2反烯脂酰CoA異構(gòu)酶催化下改變雙鍵位置和順反構(gòu)型生成正常底物。然后-氧化繼續(xù)進(jìn)行。 與碳原子數(shù)相同的飽和脂肪酸氧化相比少生成一個FADH2,活化和前三輪氧化同飽和脂肪酸 切下三個二碳單位,單不飽和脂肪酸的氧化,?；鵆oA（ 9 18：1）,CH3(CH2)7CH=CH-CH2(CH2)6CO-CoA 油酸,6CH3-CO-CoA,-氧化,三次循環(huán),烯酯酰CoA異構(gòu)酶,烯酯酰CoA水化酶,再開始-氧化,結(jié)果：少產(chǎn)生一分子FADH2,不飽和脂酸的-氧化圖譜,（）多不飽和脂肪酸-氧化,多不飽和脂肪酸-氧化,如亞油酸(18碳二烯酸,在C9和C10及C12和C13之間有順式雙鍵)的-氧化

13、. 經(jīng)過三次-氧化生成3乙酰CoA和一個在3,6順式雙鍵十二碳脂肪酸,此物質(zhì)不是脂酰CoA 脫H酶的正常底物,需在烯脂酰異構(gòu)酶的催化下生成反2順6烯脂酰CoA,再繼續(xù)二次-氧化生成2個乙酰CoA 和順2八碳烯脂酰CoA,后者在烯脂酰CoA水化酶作用下加水,生成D- -羥脂酰CoA,它不是-羥脂酰CoA脫H酶的底物,因正常的底物是L-型,需在-羥脂酰CoA差向酶催化下生成 L-羥脂酰CoA,型,然后繼續(xù)-氧化.,多不飽和脂肪酸的氧化(如亞油酸18碳二烯酸),再繼續(xù)二次-氧化生成2個乙酰CoA 和順2八碳烯脂酰CoA,2，4二烯脂酰CoA還原酶,NADPH+H+,NADP+,反3脂酰CoA,反2順

14、4烯十碳脂酰CoA,烯脂酰CoA異構(gòu)酶,反2脂酰CoA,4次-氧化,5乙酰CoA,3 、奇數(shù)碳脂肪酸的-氧化,奇數(shù)碳脂肪酸經(jīng)反復(fù)的- 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。大多數(shù)哺乳動物組織中奇數(shù)碳原子的脂肪酸是罕見的，但在反芻動物體內(nèi)，級奇數(shù)脂肪酸氧化提供的能量約占所需能量的25%，具有17個碳的直鏈脂肪酸可經(jīng)正常的-氧化途徑，產(chǎn)生7個乙酰-CoA和1個丙酰-CoA。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)- 氧化后，最后產(chǎn)生丙酰CoA。 2、 丙酰CoA轉(zhuǎn)化成琥珀酰CoA，進(jìn)入TCA,丙酰-CoA的代謝,甲基丙二酰

15、CoA,琥珀酰CoA,變位酶,CoB12,（三） 脂酸的其它氧化途徑,2、- 氧化（端的甲基羥基化，氧化成醛，再氧化成酸） 動物體內(nèi)多數(shù)是12以上的羧酸，它們進(jìn)行- 氧化，但少數(shù)的12,RCH2COOHRCOOH+CO2,1、- 氧化（不需活化，直接氧化游離脂酸）植物種子、葉子、動物的腦、肝細(xì)胞，每次氧化從脂酸羧基端失去一個C原子。,- 氧化對于降解支鏈脂肪酸、奇數(shù)碳脂肪酸、過分長鏈脂肪酸（如腦中的C22 、 C24）有重要作用以下的脂酸可通過- 氧化途徑，產(chǎn)生二羧酸，如11脂酸可產(chǎn)生11、9、7的二羧酸（在生物體內(nèi)并不重要）。- 氧化涉及末端甲基的羥基化，生成一級醇，并繼而氧化成醛，再轉(zhuǎn)化成

16、羧酸。- 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- 氧化，把烴轉(zhuǎn)變成脂肪酸，然后經(jīng)- 氧化降解。,三、酮體的代謝,酮體的生成(肝線粒體中) 酮體的 分解(肝外組織) 酮體代謝異常,取決于草酰乙酸濃度,最主要,1、 酮體的生成,肝臟線粒體中的乙酰CoA沿哪條途徑代謝，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，用于糖異生合成葡萄糖。草酰乙酸濃度很低，這時只有少量乙酰CoA進(jìn)入TCA，大多數(shù)乙酰CoA用于合成酮體。合成的酮體送至肝外組織利用，使肝臟仍可進(jìn)行脂肪酸的氧化。所以形成酮體的目的:是將肝臟中生成的大量乙酰CoA轉(zhuǎn)移出去. 酮體生成量:乙酰乙酸占30%,-

17、 羥丁酸70%,少量丙酮。(丙酮主要由肺呼出體外） 酮體生成途徑:,合成原料:乙酰CoA, 酮體合成場所:肝、腎細(xì)胞的線粒體內(nèi),此處含有生成酮體活性很強(qiáng)的酶.,酮體的生成途徑（在肝臟線粒體基質(zhì)）,-羥-甲基戊二酰CoA （HMGCoA）,乙酰乙酰CoA硫解酶,2分子 CH3COSCoA,CH3COCH2COSCoA,乙酰乙酰CoA,HMGCoA合成酶,CH3COSCoA+H2O,CoASH,CoASH,乙酰CoA,脫酰基酶,H2O,CoASH,2、 酮體的利用,1、酮體氧化的場所：肝外組織，而肝外組織在脂肪氧化時不產(chǎn)生酮體，但能利用肝中輸出的酮體。 2、酮體氧化前需活化： 乙酰乙酸的活化：乙酰

18、乙酸活化過程是形成乙酰乙酰CoA的過程乙酰乙酸在琥珀酰CoA轉(zhuǎn)硫酶（- 酮脂酰CoA轉(zhuǎn)移酶） 此酶在心、腎、腦、骨骼肌、腎上腺中， 催化下生成乙酰乙酰CoA，肝外組織細(xì)胞的線粒體中活化酮體的酶活性較高。在肝外組織中乙酰乙酰CoA再被硫解酶硫解，生成2分子乙酰CoA，進(jìn)入TCA。乙酰乙酰硫激酶，此酶主要在骨骼肌、心、腎等中：催化乙酰乙酸生成乙酰乙酰CoA,3、- 羥基丁酸的氧化：- 羥基丁酸由- 羥基丁酸脫氫酶催化脫氫，生成乙酰乙酸，然后進(jìn)入上述途徑。,酮體的分解（主要心肌、腎、腦、骨肌及腎上腺）,乙酰乙酰CoA,-氧化,乙酰乙酸,乙酰CoA,2,-羥丁酸,酮體的分解（肝外組織中，主要心肌、腎、

19、骨肌中）,-羥丁酸,乙酰乙酰CoA,2,3、 酮體生成的生理意義,4、酮血癥患者的臨床癥狀, 血液中出現(xiàn)大量丙酮，丙酮有毒。且有揮發(fā)性和特殊氣味，?？蓮幕颊叩臍庀⑿岬?，可借此對疾患作出診斷。 血液中出現(xiàn)的乙酰乙酸和-羥丁酸，使血液pH降低，以至發(fā)生“酸中毒”， 另外尿中酮體顯著增高，這種情況稱為“酮尿病” 上述的血液或尿中的酮體過高都可導(dǎo)致昏迷，有時甚至死亡。,5、 酮體生成的調(diào)節(jié),（1）飽食：胰島素增加，脂肪分解作用抑制，脂肪動員減少，進(jìn)入肝中脂酸減少，酮體生成減少。 饑餓：胰高血糖素增加，脂肪動員量加強(qiáng)，血中游離脂酸濃度升高，利于氧化及酮體的生成。,第29章 脂類的生物合成,貯存脂肪 貯存

20、脂肪 脂肪肝 脂類合成 脂肪酸的生物合成 其他脂類的代謝,一、貯存脂肪,貯存脂肪：貯存的脂肪叫貯存脂肪或脂肪組織。 貯存的脂肪在酶的催化下可降解釋放出脂肪酸，并運(yùn)送到肝臟的過程叫脂肪動員。 過渡的脂肪動員會導(dǎo)致脂肪肝。,二、脂肪合成,（一） 甘油的合成,合成脂肪時，所需要的是3-磷酸甘油，而不是游離的甘油。 3-磷酸甘油的合成在細(xì)胞質(zhì)中進(jìn)行。,（二）脂肪酸的合成代謝,所有的生物都可用糖合成脂肪酸，有兩種合成方式： 從頭合成（16碳以下）動物在細(xì)胞溶膠中，植物在葉綠體和前質(zhì)體中，是主要途徑。 在已有的碳鏈上加上C2物使鏈延長在線粒體和微粒體中 高等動物的脂類合成在肝臟、脂肪細(xì)胞、乳腺中占優(yōu)勢。,

21、1、 飽和脂肪酸的從頭合成,合成部位：細(xì)胞溶膠中 脂肪酸合成酶系：多酶體系合成的原料： 乙酰CoA（主要來自G分解和脂肪動員）NADPH （磷酸戊糖途徑和蘋果酸-檸檬酸循環(huán)）ATP、 HCO3_ 脂肪酸合成步驟：啟動 縮合 還原 脫水 還原,（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，線粒體中的乙酰CoA不能穿過線粒體膜到達(dá)胞液中。 轉(zhuǎn)運(yùn)方式： 檸檬酸-丙酮酸循環(huán)（也叫三羧酸轉(zhuǎn)運(yùn)體系）(主要) 肉毒堿攜帶(同攜帶脂酰CoA),乙酰CoA的轉(zhuǎn)運(yùn),線粒體內(nèi)的乙酰CoA經(jīng)三羧酸轉(zhuǎn)運(yùn)系統(tǒng)轉(zhuǎn)運(yùn)到胞液中. 在線粒體中草酰乙酸與乙酰

22、CoA合成檸檬酸,檸檬酸穿過線粒體膜到達(dá)胞液中.在胞液中檸檬酸又裂解為草酰乙酸和乙酰CoA. 在胞液中草酰乙酸還原為蘋果酸,蘋果酸能穿過線粒體進(jìn)入線粒體中,再脫H生成草酰乙酸；在胞液中蘋果酸也可脫氫脫羧生成丙酮酸,丙酮酸穿過線粒體膜進(jìn)入線粒體中再生成草酰乙酸.如果以丙酮酸的形式轉(zhuǎn)運(yùn)，會產(chǎn)生1molNADPH用于合成脂肪酸，也會多消耗1molATP。如果是蘋果酸的形式轉(zhuǎn)運(yùn)，則不會生成NADPH只消耗1molATP。 如果是檸檬酸-蘋果酸循環(huán),每轉(zhuǎn)運(yùn)1mol乙酰CoA,凈消耗1molATP;(消耗1molNADH,也生成了1molNADH);如果是檸檬酸-丙酮酸循環(huán),消耗2molATP,消耗1mo

23、lNADH,生成1molNADPH 在植物體中，線粒體內(nèi)產(chǎn)生的乙酰CoA先脫去CoA以乙酸的形式運(yùn)出線粒體，再在線粒體外由脂酰CoA合成酶催化重新形成乙酰CoA。因此植物體內(nèi)可能不存在“檸檬酸穿梭”,三羧酸轉(zhuǎn)運(yùn)系統(tǒng),（2）丙二酸單酰CoA的生成（限速步驟）,脂肪合成時，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。,丙二酸單酰CoA的形成,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。 所用的碳來自HCO3-（比CO2活潑），形成的羧基是丙二酸單酰CoA的遠(yuǎn)端羧基,丙二酰CoA合成,丙二酰CoA的

24、生成,（3）脂肪酸合成酶系,在酵母中，脂肪酸合成酶系由6種酶，1種脂?；d體蛋白（ACP）組成，在動物體內(nèi)脂肪酸合成酶系由1個?；d體蛋白和7個酶組成，動物體內(nèi)特有的酶是軟脂酰-ACP硫酯酶。功能是催化軟脂酰ACP水解成ACP和軟脂酸。 它們組成了脂肪酸合成酶復(fù)合體,ACP的輔基是4-磷酸泛酰巰基乙胺,輔基的磷酸基團(tuán)與ACP的絲氨酸殘基相連，另一端的巰基可以與脂肪酸合成過程中的中間產(chǎn)物結(jié)合，ACP輔基就象一個搖臂，攜帶脂肪酸合成的中間產(chǎn)物由一個酶轉(zhuǎn)到另一個酶的活性位置上。,轉(zhuǎn)乙?；福ˋT) -烯脂酰ACP還原酶（ER) / 轉(zhuǎn)丙二酰基酶(MT) ACP -羥脂酰ACP脫水酶（HD) / -酮

25、脂酰ACP合成酶（KS) SH - 酮脂酰ACP還原酶（KR),酰基載體蛋白,脂肪酸合成酶系,脂肪酸合成酶系,轉(zhuǎn)乙?；?轉(zhuǎn)丙二?；?-酮脂酰 ACP合成酶,- 酮脂酰ACP還原酶,-羥脂酰 ACP脫水酶,-烯脂酰 ACP還原酶,（4）脂肪酸合成途徑,啟動：,裝載（丙二?；D(zhuǎn)移到ACP-SH上）,丙二酰單酰CoA,丙二酰單酰ACP,縮合,還原,縮合,還原,脂肪酸合成途徑,-羥脂酰ACP脫水酶,-烯脂酰ACP還原酶,脫水,還原,軟脂酸的合成,縮合、還原、脫水、還原、釋放,在脂肪酸合成的每一循環(huán)中，脂肪酸鏈延長兩個碳原子，動物細(xì)胞延長到16個碳原子時停止，形成軟脂酰ACP，在軟脂酰ACP硫酯酶催

26、化下，軟脂酸從脂肪酸合成酶復(fù)合體上水解釋放出來。,脂肪酸合成小結(jié),以乙酰CoA為起點(diǎn)(引物)，由丙二酸單酰CoA在羧基端逐步添加二碳單位，在動物體中合成不超過16碳的脂酰基，這是-酮脂酰ACP合成酶對鏈長的專一性所決定的，最后脂?；凰獬捎坞x的脂肪酸。 脂肪酸合成包括縮合、還原、脫水、還原重復(fù)步驟，每經(jīng)歷一輪循環(huán)可以使脂肪酸鏈在羧基端延長一個二碳單位，合成的脂肪酸多為偶數(shù)。 還原的H供體都是NADPH。 整個合成的碳源來自乙酰CoA，盡管CO2參與了合成，但沒有被消耗，其作用是乙酰CoA通過羧化將ATP的能量貯存在丙二酸單酰CoA中，在縮合反應(yīng)中通過脫羧放能而使反應(yīng)向正方向即合成的方向進(jìn)行，

27、這要比兩分子的乙酰CoA進(jìn)行的縮合反應(yīng)更易進(jìn)行。 脂肪酸的合成與氧化地點(diǎn)、方式、酶系不同，可在細(xì)胞中同時進(jìn)行。 計算每合成1mol軟脂酸所消耗ATP數(shù)，乙酰CoA數(shù)和NADPH數(shù),脂肪酸從頭合成的化學(xué)計量,由脂肪酸合酶系統(tǒng)合成1分子軟脂酸需要消耗1分子乙酰CoA、7分子丙二酸單酰CoA和14分子還原輔酶，同時釋放出7分子CO2。 乙酰CoA的轉(zhuǎn)運(yùn)，要消耗8molATP,NADPH的來源,線粒體和內(nèi)質(zhì)網(wǎng)中脂肪酸碳鏈的延長,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- 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。 硫解加氫脫水加

28、氫2、 內(nèi)質(zhì)網(wǎng)脂肪酸延長酶系哺乳動物細(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。 植物脂肪酸鏈的延長在葉綠體中進(jìn)行。,脂肪酸合成與氧化比較,脂肪酸分解與合成途徑的比較,合成（從乙酰CoA開始） 分解（生成乙酰CoA）,細(xì)胞中部位 細(xì)胞溶膠 線粒體,二碳 片段 丙二酸單酰CoA 乙酰CoA,電子供(受體) NADPH FAD、NAD+,-羥脂?；鶚?gòu)型 D型 L型,對HCO3及檸檬酸要求要求 不要求,能量變化 消耗15個ATP 產(chǎn)生（7FADH2+，7NA

29、DH） (軟脂酸為例) 及14個NADPH，,酶 系 多酶復(fù)合體 4種酶分散存在,運(yùn)載系統(tǒng) 檸檬酸 肉毒堿,?；?載體 ACP CoA,循環(huán)步驟 縮合、還原、脫水和還原 氧化，水化、氧化和裂解,2、 不飽和脂肪酸的合成,在人和其他哺乳動物體內(nèi)，只能合成含一個雙鍵的不飽和脂肪酸（9），因?yàn)槿思捌渌溉閯游矬w內(nèi)缺乏在第9位以上引入雙鍵的酶系,不能合成含多個雙鍵的不飽和脂肪酸.因哺乳動物體內(nèi)缺乏相應(yīng)的酶。多不飽和脂肪酸只能從食物中獲得，叫必需脂肪酸。 在哺乳動物體內(nèi)只能在脂肪酸的第9、10位脫氫，生成單不飽和脂肪酸。 如硬脂酸在第9、10位氧化脫氫生成油酸。軟脂酸在第9、10位脫氫形成棕櫚油酸 植物

30、和某些微生物可以合成(12)二烯酸、三烯酸，甚至四烯酸。 單步飽和脂肪酸是在去飽和酶復(fù)合體催化下合成的，動物肝臟和脂肪組織中有去飽和酶復(fù)合體,去飽和酶有兩個底物脂肪酸和NADH，,首先由NADH-Cytb5還原酶的輔酶FAD接受NADH+H+的2個H原子,將其中的2個電子轉(zhuǎn)移給Cytb5,使Cytb5中的鐵卟啉中的Fe3+還原為Fe2+,又將電子傳給去飽和酶的非血紅素鐵,最后將電子傳給O形成O2-,氧可以接受NADH的2個電子也可以接受去飽和酶從底物傳來的電子,再與氫結(jié)合生成水.整個過程傳遞4個電子,2個電子來自NADH,另2個來自底物(飽和脂肪酸.,3、脂肪酸合成的調(diào)節(jié),兩種方式,（1）酶濃

31、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H) 饑餓時，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。,原料：磷酸甘油、脂酰CoA（3分子）,（三）三酰甘油的生物合成,三、磷脂代謝,磷脂廣泛存在存在于生物體內(nèi),種類繁多.主要包括甘油磷脂和鞘磷脂。 甘油磷脂是磷脂酸的衍生物。甘油磷脂由甘油、脂肪酸、磷酸和其它含氮成分構(gòu)成。 鞘磷脂是由鞘氨醇、脂肪酸和磷脂酰膽堿（少數(shù)是磷脂酰乙醇胺）組成。 在結(jié)構(gòu)上他們的共同特征：是具有親水性和疏水性的兼性分子, 在功能上是生物膜的主要成

32、分，少量存在于細(xì)胞的其它部位。,磷脂酰膽堿,磷脂酸,磷脂酰乙醇胺,磷脂酰肌醇,磷脂酰絲氨酸,磷脂酰甘油(心磷脂),（一）重要的甘油磷脂,（二）甘油磷脂的分解代謝,磷脂分解代謝產(chǎn)生的脂肪酸可進(jìn)入-氧化途徑或再用來合成脂肪酸；甘油可進(jìn)入糖酵解和糖異生途徑；磷酸可進(jìn)入糖代謝和鈣、磷代謝，含氮化合物或進(jìn)入各自的代謝途徑或再用來合成新的磷脂。,（三）甘油磷脂的合成代謝,1、大腸桿菌的甘油磷脂合成 大腸桿菌中的磷脂主要有：磷脂酰乙醇胺、磷脂酰絲氨酸、磷脂酰甘油和二磷脂酰甘油。 磷脂酸是合成甘油磷脂的關(guān)鍵物質(zhì)。 胞嘧啶衍生物(CMP和CTP)在磷脂合成中具有重要作用。 合成的第一步是由脂酰CoA與甘油-3-

33、磷酸在?；D(zhuǎn)移酶催化下合成CDP-二脂酰甘油，然后分別在不同酶催化下合成不同的磷脂。重要的活性中間體是CDP-二脂酰甘油。,CDP-二脂酰合成,胞苷,磷脂合成過程,甘油二酯,2、真核生物中甘油磷脂的合成,哺乳動物體內(nèi)合成甘油磷脂是以甘油二酯為前體分別與CDP-乙醇胺和CDP-膽堿反應(yīng)生成磷脂酰膽堿和磷脂酰乙醇胺?；钚灾虚g體CDP-乙醇胺和CDP-膽堿。 哺乳動物的所有組織都可合成磷脂,但速度不同,各種組織可利用自身合成的磷脂,肝臟除合成自身的磷脂外,還可供給血漿中所需的磷脂. 不同組織合成磷脂的能力，合成場所是內(nèi)質(zhì)網(wǎng)。 肝臟腸腎臟肌肉腦 主要討論 磷脂酰乙醇胺(腦磷脂)的合成磷酯酰膽堿(卵磷脂

34、)的合成 磷脂酰絲氨酸的合成 磷脂酰肌醇的合成,（1） 磷脂酰乙醇胺的合成（腦磷脂）,甘油二酯的來源：甘油三酯合成的中間產(chǎn)物，還有磷酯酸在磷酸酶（磷脂酶C）催化磷脂酸水解的產(chǎn)物。,（3）CDP -乙醇胺與甘油二脂形成磷脂酰乙醇胺（腦磷脂）,（2）磷酯酰膽堿的合成（卵磷脂）,（1）與磷脂酰乙醇胺的合成相似，先合成磷脂酰乙醇胺，再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。催化反應(yīng)的酶是磷脂酰乙醇胺甲基轉(zhuǎn)移酶，輔基是FH4。,（2）先活化膽堿，活化的膽堿與CTP生成CDP-膽堿，CDP-膽堿與甘油二酯反應(yīng)生成磷脂酰膽堿。,卵磷脂合成有兩條途徑,（3） 磷脂酰絲氨酸的合成,磷脂酰肌

35、醇可由甘油二脂與相應(yīng)的CDP衍生物通過相似的途徑生成。,（1）在動物體中磷脂酰絲氨酸是由絲氨酸與磷脂酰乙醇胺的乙醇胺酶促交換。,四、鞘脂類的代謝,鞘脂類包括鞘糖脂和鞘磷脂。 鞘磷脂即鞘氨醇磷脂，因在神經(jīng)纖維的髓鞘中特別豐富而得名，具有絕緣和保護(hù)功能；紅細(xì)胞的外表面膜的外表面也有鞘磷脂，與血型和細(xì)胞識別方面等功能有關(guān)。 鞘磷脂的結(jié)構(gòu),由鞘氨醇、脂肪酸和磷脂酰膽堿（少數(shù)是磷脂酰乙醇胺）組成。,（一）鞘磷脂,鞘磷脂中三種重要的堿鞘氨醇,4-鞘氨醇（鞘氨醇）,二氫鞘氨醇,4-羥鞘氨醇（植物鞘氨醇）,鞘磷脂結(jié)構(gòu),與其他磷脂相比,鞘磷脂中的鞘氨醇代替甘油,與鞘磷脂的其他組分結(jié)合形成鞘磷脂.磷酰膽堿與鞘氨醇

36、的羥基相連,脂肪酸與鞘氨醇的氨基相連形成鞘氨醇。,（二）鞘糖脂,鞘糖脂是以神經(jīng)酰胺為母體的化合物，鞘磷脂中也含有神經(jīng)酰胺，根據(jù)糖基中是否含有唾液酸或硫酸基成分，鞘糖脂又分為中性鞘糖脂和酸性鞘糖脂。中性鞘氨醇中不含唾液酸，常見的糖有半乳糖、葡萄糖等單糖，也有二糖、三糖和寡糖。 鞘氨醇的C2位的氨基與軟脂CoA反應(yīng)生成神經(jīng)酰胺,神經(jīng)酰胺是鞘脂類的共同前體，即基本結(jié)構(gòu)單位，在C1位的羥基與磷酰膽堿連接形成鞘磷脂，與糖基連接形成鞘糖脂。,神經(jīng)酰胺,鞘糖脂,常見的鞘糖脂有：腦苷脂、腦硫脂和神經(jīng)節(jié)苷脂。,1、腦苷脂：是最簡單的鞘糖脂，由神經(jīng)酰胺和1個單一的糖殘基(有的含半乳糖,有的含葡萄糖）組成,但有的含

37、2、3或4個單糖分子。第一個發(fā)現(xiàn)的鞘糖脂是半乳糖苷脂，是在人腦中獲得的，在腦神經(jīng)細(xì)胞膜中含量最多，又叫腦苷脂，葡萄糖腦苷脂存在于其他組織細(xì)胞膜中。 2、腦硫脂。腦苷脂的半乳糖殘基的C3位連接一硫酸分子 3、神經(jīng)節(jié)苷脂，是最復(fù)雜的鞘脂類，是一類含有唾液酸的鞘糖脂的總稱。在神經(jīng)系統(tǒng)中含量最多。神經(jīng)節(jié)苷脂有很多種，有GM1、GM2、GM3。其共同的結(jié)構(gòu)是：含有神經(jīng)酰胺、寡糖分子、唾液酸（N-乙酰神經(jīng)氨酸）。神經(jīng)節(jié)苷脂是某些腦下垂體糖蛋白激素的受體。,鞘糖脂常見類型,神經(jīng)節(jié)苷脂,H,唾液酸,（三）鞘脂類的合成,1、鞘磷脂直接由神經(jīng)酰胺合成，神經(jīng)酰胺的主要成分是鞘氨醇。鞘氨醇在內(nèi)質(zhì)網(wǎng)上合成。 軟脂酸與絲氨酸在3-酮鞘氨醇合酶催化下合成3-酮鞘氨醇。 3-酮鞘氨醇在3-酮鞘氨醇還原酶催化下被還原形成二氫鞘氨醇，還原酶的輔酶是NADPH+H+。 二氫鞘氨醇與1分脂酰CoA反應(yīng)形成N-脂酰-二氫鞘氨醇。 N-脂酰-二氫鞘氨醇在二氫神經(jīng)酰