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1、.,1,第六章 脂肪代谢,第一节 概述 第二节 甘油三酯的合成 第三节 甘油三酯的分解 第四节 磷脂的代谢 第五节 胆固醇的代谢 第六节 脂类在体内的转运,.,2,第一节 概述,一、脂类：脂肪及类脂的总称 酯：脂酸与醇结合 脂肪:甘油三酯（triglyceride） 脂肪酸（fatty Acids）：带有烃链的羧酸（多为12-24C） 类脂:固醇、磷脂（phosphoglycerides）等 衍生脂类： 甘油、脂肪酸及脂溶性维生素等 结合脂类：糖脂或脂蛋白,.,3,.,4,.,5,.,6,二、不饱和脂肪酸的命名 饱和脂肪酸：CH3（CH2）nCOO 传统命名：亚油酸、亚麻酸 系统命名：C原子数
2、和双键的数量及位置 (delta)编码体系：从羧基端编号 亚油酸（盐）：C18：2， 9，12 或n编码体系：从甲基碳编号 亚油酸（盐）：C18：2， -6，9,.,7,软油酸（ C16：1， -7 ） 油酸（C18：1， -9） 亚油酸 (C18：2， -6，9) : -亚麻酸 (C18:3， -3，6，9) 花生四烯酸（C20:4， -6，9，12，15 ） DHA：甘二碳六烯酸（C22：6， -3，6，9，12，15 ，18）,.,8,三、脂类的主要功能,1.细胞的结构成分：膜脂 2.能量的贮存形式：脂肪 In vertebrates：adipocytes store large amo
3、unts of triacylglycerols as fat droplets that nearly fill the cell. Triacylglycerols are also stored as oils in the seeds of many types of plants,providing energy and biosynthetic precursors during seed germination（发芽）.,.,9,Two significant advantages to using triacylglycerols as stored fuels, rather
4、 than polysaccharides: First，oxidation of triacylglycerols yields more than twice as much energy, gram for gram, as the oxidation of carbohydrates. Second, the organism that carries fat as fuel does not have to carry the extra weight of water of hydration that is associated with stored polysaccharid
5、es (2 g water per gram of polysaccharide).,.,10,3.生理调节作用：激素（性激素）、第二信使（甘油二酯） 4. 共价修饰蛋白质：脂蛋白 5.其他重要生理功能：脂溶性V；胆汁酸盐（乳化作用）； 6.保温作用：隔热 warm-blooded polar animals：Seals, walruses（海象）, penguins, and others . warm-blooded hibernating animals ：bears.,.,11,第二节 甘油三酯的合成,一、合成的主要部位 肝：合成（ 肝外组织） 脂肪组织：贮存 小肠：脂肪消化产物再合成
6、 二、合成原料 甘油（甘油-3-磷酸） 脂肪酸,.,12,三 、甘油三酯的合成,小肠：甘油一酯途径 肝、脂肪组织：甘油二酯途径 1.脂肪酸的活化 HS-CoA+ATP AMP+PPi R-COO- R-CSCoA 脂酰CoA合成酶 O,.,13,2.甘油-3-磷酸的生成 甘油 甘油-3-磷酸 磷酸二羟丙酮 甘油激酶（肝、肾） 甘油-3-磷酸脱氢酶,.,14,3.甘油三酯的合成,甘油-3-磷酸脂酰CoA 1-脂酰-3-磷酸甘油 1-脂酰-3-磷酸甘油脂酰CoA 磷脂酸 磷脂酸 1，2甘油二酯 磷脂酸磷酸酶 1，2甘油二酯脂酰CoA 甘油三酯 酶：脂酰CoA转移酶 磷脂酸磷酸酶,.,15,.,16
7、,四、脂肪酸的合成（P116),（一）器官：肝、脂肪、乳腺、脑等 区域：胞液（but in the Chloroplasts stroma of Plants） （二）原料 ：乙酰CoA、 NADPH+H+、 HCO3- 消耗ATP （三）产物：主要为C16饱和脂肪酸,.,17,（四）乙酰CoA的转运,1.柠檬酸丙酮酸转运系统 线粒体 胞质 2.共5步反应： 柠檬酸合成酶 柠檬酸裂解酶 （消耗1ATP ） 苹果酸脱氢酶（消耗1NADH+H+) 苹果酸酶（生成NADPH+H+ ） 丙酮酸羧化酶（消耗1ATP),.,18,柠檬酸裂解酶,柠檬酸合成酶,苹果酸脱氢酶,苹果酸酶,丙酮酸羧化酶,.,19,
8、Citrate : The precursor of cytosolic acetyl-CoA an allosteric activator of acetyl-CoA carboxylase（乙酰CoA羧化酶 ).,.,20,（五）合成过程,1、乙酰CoA+CO2+ATP 丙二酸单酰CoA+ADP+Pi 乙酰CoA羧化酶 (生物素)：关键酶 消耗1 ATP 合成一分子16c的棕榈酸需要7分子丙二酸单酰CoA,.,21,2、脂肪链的合成,脂肪酸合酶（二聚体）: 多功能酶（ 哺乳类-7种酶活性）,.,22,乙酰转移酶（AT) 转酰基酶(MT) 酮脂酰合成酶(KS) 酮脂酰还原酶(KR) 羟脂酰
9、脱水酶(HD) ，烯脂酰还原酶(ER) 硫解酶(TE),.,23,酰基载体蛋白：ACP 辅基：4-磷酸泛酰氨基乙硫醇,.,24,乙酰转移酶（AT) 转酰基酶(MT) 酮脂酰合成酶(KS) 酮脂酰还原酶(KR) 羟脂酰脱水酶(HD) ，烯脂酰还原酶(ER) 硫解酶(TE),.,25,（1） 乙酰CoA+E 乙酰-E+CoA 乙酰转移酶（AT),.,26,丙二酸单酰CoA +ACP 丙二酰-ACP+CoA 酰基转移酶(MT),.,27,酮脂酰合成酶(KS),酮脂酰还原酶(KR),2）缩合-加氢-脱水-加氢的反应,乙酰乙酰-ACP,-羟脂酰ACP,丙二酰-ACP,.,28,羟脂酰脱水酶(HD),烯脂
10、酰还原酶(ER),反式丁烯酰-ACP,丁酰-ACP,-羟脂酰ACP,.,29,酮脂酰合成酶（KS),.,30,.,31,The simple condensation of two acyl groups (two acetyl-CoA molecules, for example) is highly endergonic.The use of activated malonyl groups rather than acetyl groups is what makes the condensation reactions thermodynamically favorable.,.,32
11、,3）重复缩合、加氢、脱水、加氢的合成过程，重复一次，增加一个二碳单位 4) H2O 棕榈酰-ACP 棕榈酸HS- ACP 硫解酶,.,33,All the reactions in the synthetic process are catalyzed by a multienzyme complex, fatty acid synthase. Although the details of enzyme structure differ in prokaryotes such as Escherichia coli and in eukaryotes, the four-step proc
12、ess of fatty acid synthesis is the same in all organisms.,.,34,2.合成1分子棕榈酸共消耗：8乙酰CoA，15（8+7）ATP, 14NADPH+H+,.,35,3.合成的调节 乙酰CoA羧化酶是关键酶 (1)变构调节 ： 激活剂-柠檬酸、异柠檬酸 抑制剂-脂酰CoA（饥饿、高脂肪膳食 ) 棕榈酰CoA (2)激素调节下的共价修饰： 蛋白质磷酸酶2A 磷酸化（失活） 去磷酸化（有活性） 蛋白激酶 胰岛素：激活乙酰CoA羧化酶（蛋白质磷酸酶2A被激活 ） 胰高血糖素、肾上腺素和生长激素：抑制乙酰CoA羧化酶（蛋白激酶被激活 ）,.,3
13、6,糖原合成酶活性的调节 磷蛋白磷酸酶PP1 糖原合成酶b 糖原合成酶a （磷酸化，低活性） 糖原合成酶激酶 （去磷酸化，高活性）,.,37,（3）诱导调节 调节乙酰CoA羧化酶的合成 高糖膳食：乙酰CoA羧化酶合成 胰岛素：乙酰CoA羧化酶合成,.,38,4、碳链的延长和去饱和,（1）脂肪酸碳链的延长：肝细胞 脂酸碳链延长酶系 1）内质网（18C,24C)： 二碳供体：丙二酰CoA, 还原氢：NADPH+H+ 酰基载体：辅酶A 2）线粒体（18C,26C) ：乙酰- CoA ， NADPH+H+ 反应： 缩和-加氢-脱水-再加氢,.,39,（2）去饱和：滑面型内质网 去饱和酶（4 ， 5 ，
14、 8 ， 9 ） （脂酸氧合酶） 软油酸（16：1， 9）和油酸（18：1， 9 ） Mammals cannot synthesize linoleate(亚油酸）, 18:2( 9,12), or linolenate（亚麻酸）, 18:3( 9,12，15). Linoleate and linolenate are essential fatty acids for mammals.,.,40,脂肪的动员：提供能量 Adipocytes and germinating seeds contain lipases, enzymes that catalyze the hydrolysis
15、 of stored triacylglycerols, releasing fatty acids for export to sites where they are required as fuel.,第三节 甘油三酯的分解,.,41,一、甘油三酯的水解 甘油三酯 甘油二酯 FFA 激素敏感脂酶（HSL) 甘油二酯脂酶 甘油一酯 FFA 甘油FFA 甘油一酯脂酶 组织：脂肪细胞 区域：胞浆 FFA与载脂蛋白结合-血液运送,.,42,激素敏感脂酶（HSL)： 1.限速酶：共价修饰 磷酸化（活性）去磷酸化（失活） 2.受激素调控： （1）胰高血糖素、肾上腺素、去甲肾上腺素、肾上腺皮质激素和甲状腺素等-（脂解激素）： 饥饿、禁食或交感神经兴奋 （2）胰岛素、前列腺素-（抗脂解激素）,.,43,脂肪动员,.,44,二、甘油的去向,甘油：直接运至肝、肾、肠等组织。主要在肝、肾进行糖异生。 脂肪细胞及骨骼肌等组织因甘油激酶活性很低，故不能很好利用甘油。,.,45,脂肪酸在血中由清蛋白运输。
