单击此处编辑母版标题样式,,单击此处编辑母版文本样式,,第二级,,第三级,,第四级,,第五级,,,*,单击此处编辑母版标题样式,,单击此处编辑母版文本样式,,第二级,,第三级,,第四级,,第五级,,,*,第七章 脂类代谢,,脂类概述,,脂肪的分解代谢,,脂肪的生物合成,,,脂类（,lipid,）,亦译为脂质或类脂，是一类低溶于水而高溶于非极性溶剂的生物有机分子其,化学本质,是脂肪酸和醇所形成的酯类及其衍生物脂肪酸多为,4,碳以上的长链一元羧酸,,醇成分包括甘油、鞘氨醇、高级一元醇和固醇脂类的元素组成主要是,C H O,,,有些尚含,N S P,1,、定义,:,第一节 脂类概述,,2.,分类,脂肪（,fat,）：,又称三酯酰甘油或甘油三脂,,类脂,(lipid),,固醇类：如胆固醇,磷脂,糖脂,,① 贮藏物质,/,能量物质,:,脂肪是机体内代谢燃料的贮存形式，它,,在体内氧化可释放大量能量以供机体利用1g,脂肪在体内彻底氧化供能约,38KJ,，而,1g,糖彻底氧化仅供能,16.7KJ,② 提供给机体必需脂成分,:,,,（,1,）必需脂肪酸,,亚油酸,,亚麻酸,,花生四烯酸,,（,2,）生物活性物质,,激素、胆固醇、维生素等。
3.,脂类的功能,,③生物体结构物质,,（,1,）作为细胞膜的主要成分,:,磷脂,,（,2,）保护作用,:,,④,用作药物：卵磷脂、脑磷脂可用于肝病、神经衰弱及动脉粥样硬化的治疗等⑤参与细胞信号传导,:,,,磷脂酰肌醇（,PI,）转变为肌醇,-,三磷酸（,IP3,）作为信号分子参与信号传递生物膜磷脂双分子层结构,,第二节 脂肪的分解代谢,,一、脂肪的酶促水解,脂肪,脂肪酶,甘油,+,脂肪酸,,CH,2,OH,,HCOH,CH,2,OH,,,,,,CH,2,OH,R,2,-C-O-CH,CH,2,OH,,,O=,,-,-,H,2,O,R,1,COOH,二酰甘油脂肪酶,H,2,O,R,2,COOH,单酰甘油脂肪酶,-,-,,-,-,CH,2,-O -C-R,1,R,2,-C-O-CH,CH,2,-O -C-R,3,O=,O=,O=,,,,H,2,O,R,3,COOH,三酰甘油脂肪酶,O=,O=,-,-,-,CH,2,-O -C-R,1,R,2,-C-O-CH,CH,2,OH,限速酶,,,二,.,甘油的分解,磷酸酶,甘油激酶,磷酸酶,,三,.,脂肪酸的氧化分解（,β-,氧化）,,,,组 织：,除脑组织外，大多数组织均可进行，,,其中,肝、肌肉,最活跃。
亚细胞：,细胞液、线粒体,,,部位,,概念,,脂肪酸的,β-,氧化作用,,能量计算,脂肪酸的,β-,氧化作用,,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,.,R,1,CH,2,CH,2,CH,2,C,H,2,,C,H,2,COOH,1.,概念,,2.,脂肪酸的,β-,氧化作用,（,1,）,脂肪酸的活化,脂肪酸首先在线粒体外或胞浆中被活化形成脂酰,CoA,，,然后进入线粒体或在其它细胞器中进行氧化在,脂酰,CoA,合成酶,(,硫激酶,),,催化下，由,ATP,提供能量，将脂肪酸转变成脂酰,CoA,：,脂酰,CoA,合成酶,R-COOH,,AMP +,PPi,HSCoA,+ ATP,R-CO,～,SCoA,,在线粒体外生成的脂酰,CoA,需进入线粒体基质才能被氧化分解，此过程必须要由,肉碱（肉毒碱,,,carnitine,）,来携带脂酰基2,）脂酰,CoA,转运入线粒体,HOOC-CH,2,-CH-CH,2,-N,+,-CH,3,,OH,CH,3,CH,3,β-,羟基,-r-,三甲基铵基丁酸,,借助于两种,肉碱脂酰转移酶,同工酶（酶,Ⅰ,和酶,Ⅱ,）催化的移换反应以及,肉碱,-,脂酰肉碱转位酶,催化的转运反应才能将胞液中产生的脂酰,CoA,转运进入线粒体。
其中，,肉碱脂酰转移酶,Ⅰ(,carnitine,,acyl,transferase Ⅰ),是脂肪酸,,-,氧化的关键酶脂酰,CoA,进入线粒体的过程,,胞液 外膜 内膜 基质,,,,,,,,,,,,,,*,脂酰转移酶,Ⅰ,RCO~SCoA,,HSCoA,,肉碱,RCO-,肉碱,,转位酶,RCO-,肉碱,,脂酰转移酶,Ⅱ,RCO~SCoA,,肉碱,HSCoA,,,关键酶,,,,-,氧化过程由四个连续的酶促反应组成：,,①,脱氢,,②,水化,,③,再脱氢,,④,硫解,,(3),,-,氧化循环,,,①,脱氢,脂,酰,CoA,脱氢酶,,R-CH,2,-,CH,2,-CH,2,-CO~SCoA,FAD,,FADH,2,R-CH,2,-,CH=CH,-,CO~SCoA,④,硫解,硫解酶,,-2C,CH,3,-CO~SCoA,HSCoA,②,水化,水化酶,,H,2,O,R-CH,2,-,CH(OH)-CH,2,-CO~SCoA,,-,氧化循环的反应过程,（△,2,反式烯脂酰,COA,）,L-β-,羟脂酰,COA,③,再脱氢,L-β-,羟脂酰,,CoA,脱氢酶,R-CH,2,-,CO-CH,2,-CO~SCoA,NADH + H,+,,NAD,+,β-,酮脂酰,COA,,①,,-,氧化循环过程在,线粒体基质,内进行；,,②,,-,氧化循环由脂肪酸氧化酶系催化，反应,不可逆,；,,③ 需要,FAD,，,NAD,+,，,CoA,为辅助因子；,,④ 每循环一次，生成,一分子,FADH,2,，,一分子,NADH,，,一分子乙酰,CoA,和一分子减少两个碳原子的脂酰,CoA,。
脂肪酸,,-,氧化循环的特点,,,生成的乙酰,CoA,进入,三羧酸循环,彻底氧化分解并释放出大量能量，并生成,ATP,4),彻底氧化：,,,肉碱转运载体,线粒体膜,脂酰,CoA,,脱氢酶,L(+)-,β,羟脂酰,,CoA,脱氢酶,,NAD,+,,NADH+H,+,,反,,2,-,烯酰,CoA,,,水化酶,,H,2,O,FAD,,FADH,2,,β,酮脂酰,CoA,,,硫解酶,CoA-SH,脂酰,CoA,,合成酶,ATP,,CoASH,AMP,,PPi,H,2,O,呼吸链,2ATP,H,2,O,呼吸链,3ATP,TCA,,1,分子,FADH,2,可生成,2,分子,ATP,，,1,分子,NADH,可生成,3,分子,ATP,，故一次,,-,氧化,循环可生成,5,分子,ATP,1,分子乙酰,CoA,经彻底氧化分解可生成,12,分子,ATP,3,、脂肪酸氧化分解时的能量释放,,以,16C,的,软脂酸,为例来计算，则生成,ATP,的数目为：,7,次,,-,氧化分解产生,5×7=35,分子,ATP,；,8,分子乙酰,CoA,可得,12×8=96,分子,ATP,；,共可得,131,分子,ATP,，减去活化时消耗的两分子,ATP,，故软脂酸彻底氧化分解可,净生成,129,分子,ATP,。
对于任一,偶数碳原子,的长链脂肪酸，其净生成的,ATP,数目可按下式计算：,,第三节 脂肪的生物合成,甘油的合成,,脂肪酸的合成,,二者分别转变为,3—,磷酸甘油和脂酰,CoA,后的连接,,合成甘油三酯所需的,3-,磷酸甘油主要由下列两条途径生成：,,,1,．由糖代谢生成（脂肪细胞、肝）：,3-,磷酸甘油脱氢酶,NADH + H,+,磷酸二羟丙酮,3-,磷酸甘油,NAD,+,一、,3-,磷酸甘油的生成,,2,．由脂肪分解形成的甘油,甘油磷酸激酶,甘油,ATP,3-,磷酸甘油,ADP,,二、,饱和脂肪酸的从头合成,,,（在细胞质中）,,㈠ 饱和脂肪酸的从头合成,,,来源,,线粒体内的丙酮酸氧化脱羧,（糖）,,脂肪酸的,β-,氧化,,氨基酸的氧化,,转运,,柠檬酸穿梭,（三羧酸转运体系）,,1.,乙酰,CoA,（,碳源）,的来源及转运,,线粒体基质 内膜 胞液,HSCoA,柠檬酸,草酰乙酸,柠檬酸合酶,H,2,O +,乙酰,CoA,HSCoA,+,ATP,柠檬酸裂解酶,草酰乙酸,乙酰,CoA,+ADP+Pi,,丙酮酸,NADH + H,+,苹果酸脱氢酶,苹果酸,NAD,+,ADP + Pi,丙酮酸羧化酶,,ATP,+ CO,2,柠檬酸,苹果酸酶,NADP,+,NADPH+H,+,+CO,2,,丙酮酸,苹果酸,NAD,+,NADH + H,+,苹果酸脱氢酶,,乙酰,CoA,转运出线粒体,,在关键酶,乙酰,CoA,羧化酶,的催化下，将乙酰,CoA,羧化为丙二酸单酰,CoA,。
乙酰,CoA,羧化酶,,（生物素）,*,CH,3,CO~SCoA,ADP + Pi,HCO,3,-,,+ H,+,+,ATP,HOOC,-CH,2,-CO~SCoA,,长链脂酰,CoA,-,柠檬酸,,异柠檬酸,+,2,．丙二酸单酰,CoA,的合成,,脂肪酸合成时碳链的缩合延长过程是一循环反应过程每经过一次循环反应，延长两个碳原子合成反应由,脂肪酸合成酶系,催化在低等生物中，脂肪酸合成酶系是一种由,1,分子,脂酰基载体蛋白（,acyl,carrier protein, ACP,）,和,7,种酶单体所构成的,多酶复合体,3,．脂肪酸合成循环,,,脂酰基载体蛋白,（,ACP-SH,）,,ACP-,脂酰基转移酶,,丙二酸单酰,COA- ACP,转移酶,,β-,酮脂酰,- ACP,合酶,,β-,酮脂酰,- ACP,还原酶,,β-,羟脂酰,- ACP,脱水酶,,烯脂酰,-ACP,还原酶,ACP,SH,原核生物的脂肪酸合成酶系,,乙酰基转移反应,,CH,3,-C～SCOA,=,O,CH,3,-C～SACP,=,O,ACP-SH,,,酮脂酰,-ACP,合酶,CH,3,-C,～,S-,合酶,=,O,丙二酸单酰基转移反应,COA-SH,ACP-SH,ACP,脂酰基转移酶,HOOC-CH,2,-C～SCOA,+ACP-SH,,HOO,C,-CH,2,-C,～,SACP,O,=,丙二酸单酰转移酶,HOO,C,-CH,2,-C～SCOA,O,=,+COA-SH,4.,反应历程,,缩合反应,CH,3,-C,～,S-,合酶,+,=,O,,HOO,C,-CH,2,-C,～,SACP,O,=,,β-,酮脂酰,-ACP,合酶,,CH,3,-C-CH,2,-C,～,SACP,O,=,O,=,+,合酶,-SH+,C,O,2,还原反应,,CH,3,-,C,-,CH,2,-C,～,SACP,O,=,O,=,+,NADPH,+,+,,H,+,,β-,酮脂酰,-ACP,还原酶,,CH,3,-,C,H,-,CH,2,-C,～,SACP,O,-,OH,=,+NADP,+,,D-β-,羟丁酰,-ACP,,脱水反应,,CH,3,-CH,-,CH,2,-C,～,SACP,O,-,OH,=,=,-,,C,-,,C,==,C,O,-,CH,3,-,,H,,H,～,SACP,β-,羟脂酰,-ACP,脱水酶,+,H,2,O,（△,2,反式丁烯酰,-ACP,,巴豆酰,-ACP,）,再还原反应,-,,C,==,C,O,-,CH,3,,H,,H,～,SACP,C,-,=,-,,3 2,+,NADPH+H,+,β-,烯脂酰,-ACP,还原酶,,CH,3,-CH,2,-,CH-C,～,SACP,O,=,+NADP,+,（丁酰,-ACP,）,丁酰,-ACP,与丙二酸单酰,-ACP,重复缩合、还原、脱水、再还原的过程，直至生成软脂酰,-ACP,。
缩合反应,CH,3,-C,～,S-,合酶,+,=,O,,HOO,C,-CH,2,-C,～,SACP,O,=,β-,酮脂酰,-ACP,合酶,,CH,3,-C-CH,2,-C,～,SACP,O,=,O,=,+,合酶,-SH+,C,O,2,由于缩合反应中，,β-,酮脂酰,-ACP,合酶,是对链长有专一性的酶，仅对,14C,及以下脂酰,-ACP,有催化活性,，故从头合成只能合成,16C,及以下饱和脂酰,-ACP,软脂酰,-ACP,硫酯酶,水解,,ACP+,软脂酸（棕榈酸）,,H2O,,8CH,3,-C～SCOA,=,O,+,7ATP,+,14NADPH,+,+14H,+,CH,3,(,,CH,2,),14,COOH,+,14NADP,+,,+8CoASH +,,7ADP,,+7Pi+,,6H,2,O,那么这个过程与糖代谢有一定关系：,原料（,乙酰辅酶,A,,）,来源,,羧化反应中消耗的,ATP,可由,EMP,途径提供,,还原力,NADPH,从哪来？,总反应式,,①,合成所需,原料为乙酰,CoA,，,直接生成的,产物是软脂酸,，合成一分子软脂酸，需七分子丙二酸单酰,CoA,和一分子乙酰,CoA,；,,②,在,胞液,中进行，关键酶是,乙酰,CoA,羧化酶,；,,③ 合成为一耗能过程，每合成一分子软脂酸，需消耗,15,分子,ATP,（,8,分子用于转运，,7,分子用于活化）；,,④ 需,NADPH,作为供氢体，对糖的磷酸戊糖旁路有依赖性。
脂肪酸合成的特点：,,,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 线粒 体,,酰基载体,ACP-SH COA-SH,,二碳单位参与或断裂形式,丙二酸单酰,ACP,,乙酰,COA,,电子供体或受体,NADPH+H,+,FAD,NAD,,-,羟酰基中间物的立体构型不同,,D,型,L,型,,对,HCO,3,-,和柠檬酸的需求 需要 不需要,,所需酶,7,种,4,种,(P,209,),,能量需求或放出,消耗,7ATP,及,14NADPH+H,+,产生,129ATP,,,脂酰,CoA,,转移酶,,CoA,R,1,CO,CoA,,,脂酰,CoA,,,转移酶,,CoA,R,2,CO,CoA,磷脂酸,,磷酸酶,Pi,,,脂酰,CoA,,,转移酶,,CoA,R,3,CO,CoA,三、 甘油三酯的合成,,本章小结,脂类概述,,,脂肪的分解（重点）,,,脂肪的合成,脂肪与类脂，功能,脂肪酸的,β,－氧化,乙酰,CoA,羧化生成丙二酸单酰,CoA,,脂肪酸的合成,,。
