第三节第三节 脂肪的生物合成脂肪的生物合成饱和脂肪酸的从头合成饱和脂肪酸的从头合成脂肪酸碳链的延伸脂肪酸碳链的延伸不饱和脂肪酸的合成不饱和脂肪酸的合成脂肪酸合成的调理脂肪酸合成的调理脂肪的合成脂肪的合成;一、饱和脂肪酸的从头合成一、饱和脂肪酸的从头合成〔一〕合成部位〔一〕合成部位 肝、 肝、肾、、脑、肺、乳腺及脂肪等、肺、乳腺及脂肪等组织的胞的胞浆中肝是主要中肝是主要场所〔二〕合成原料〔二〕合成原料乙乙酰CoACoA为主要原料,主要来自葡萄糖主要原料,主要来自葡萄糖NADPHNADPH主要来自磷酸戊糖途径主要来自磷酸戊糖途径, ,其次是三其次是三羧酸酸转运体系中的苹果酸运体系中的苹果酸酶反响还需需ATP ATP 、、CO2CO2及及Mn2+Mn2+等 Ø 线粒体中的乙粒体中的乙酰 CoA,需,需经过三三羧酸酸转运体系〔也称运体系〔也称拧檬酸穿越系檬酸穿越系统〕〕运到胞运到胞浆中,才干供脂肪酸合成所需,中,才干供脂肪酸合成所需,此此过程是耗能的程是耗能的线粒体基质线粒体基质 内膜内膜 胞液胞液HSCoA柠檬酸柠檬酸草酰乙酸草酰乙酸柠檬酸合酶柠檬酸合酶H2O + 乙酰乙酰CoAHSCoA + ATP柠檬酸裂解酶柠檬酸裂解酶草酰乙酸草酰乙酸乙酰乙酰CoA+ADP+Pi 丙丙丙丙酮酮酸酸酸酸NADH + H+苹果酸脱氢酶苹果酸脱氢酶苹果酸苹果酸 NAD+ADP + Pi丙酮酸羧化酶丙酮酸羧化酶 ATP + CO2柠檬酸柠檬酸苹果酸酶苹果酸酶 NADP+NADPH+H++CO2 丙酮酸丙酮酸苹果酸苹果酸NAD+NADH + H+苹果酸脱氢酶苹果酸脱氢酶 乙乙酰CoACoA转运出运出线粒体粒体过程程图解解;1 1、丙二酸、丙二酸单酰-CoA-CoA的合成:的合成:乙酰CoA羧化酶〔生物素、Mn2+〕* *CH3CO~SCoA ADP + PiHCO3- + H+ + ATPHOOC-CH2-CO~SCoA 〔三〕〔三〕 合成过程合成过程 u乙乙酰CoACoA羧化化酶:具有生物素:具有生物素羧基基载体、生物素体、生物素羧化化酶、、转羧酶活性,是脂酸合成的限速活性,是脂酸合成的限速酶。
其催其催化的反响化的反响历程如下:程如下: 关键关键酶酶;;H2O 活性活性 羧化酶羧化酶 柠檬酸檬酸乙酰乙酰CoA羧化酶活性的调理羧化酶活性的调理部分活性部分活性 羧化酶羧化酶柠檬酸柠檬酸 P 无活性无活性羧化酶羧化酶P ATPADPcAMP活化的活化的 蛋白激蛋白激酶Pi蛋白磷酸蛋白磷酸酶2A单体体(无活性无活性)多聚体多聚体(有活性有活性)柠檬酸柠檬酸长链脂酰长链脂酰CoA;2 2、脂肪酸合成、脂肪酸合成脂肪酸合成由脂肪酸合成脂肪酸合成由脂肪酸合成脂肪酸合成由脂肪酸合成脂肪酸合成由脂肪酸合成酶酶系催化在高等在高等在高等在高等动动物,脂肪酸合成物,脂肪酸合成物,脂肪酸合成物,脂肪酸合成酶酶系是一个多功能系是一个多功能系是一个多功能系是一个多功能酶酶的二聚体每个的二聚体每个的二聚体每个的二聚体每个亚亚基含有一个基含有一个基含有一个基含有一个酰酰基基基基载载体蛋白〔体蛋白〔体蛋白〔体蛋白〔ACPACPACPACP〕的中心和〕的中心和〕的中心和〕的中心和 7 7 7 7 种种种种酶酶的活性部位的活性部位的活性部位的活性部位, , , ,由一个基因由一个基因由一个基因由一个基因编码编码。
(1)(1)脂肪酸合成脂肪酸合成酶系系;脂脂肪肪酸酸合合成成酶酶系系;E.ColiE.Coli脂肪酸合成酶系脂肪酸合成酶系ACP ACP 酰基基载体蛋白体蛋白( (辅基磷酸泛酸基磷酸泛酸巯基乙胺基乙胺) )AT AT 乙乙酰CoACoA::ACPACP转酰酶MT MT 丙二酸丙二酸单酰CoACoA::ACPACP转酰酶KS β-KS β-酮酰-ACP-ACP合合酶KR β-KR β-酮酰-ACP-ACP复原复原酶HD β-HD β-羟酰-ACP-ACP脱水脱水酶ER ER 烯酰-ACP-ACP复原复原酶动物物细胞中胞中还有第七个有第七个酶::软脂脂酰-ACP-ACP硫硫酯酶〔〔PTPT〕〕;酰基基载体蛋白〔体蛋白〔ACPACP〕〕 酰基基载体蛋白〔体蛋白〔ACPACP〕的〕的辅基是磷酸泛基是磷酸泛酰巯基乙胺〔基乙胺〔Pn),Pn),其磷酸基其磷酸基团与蛋白与蛋白质的的Ser32-OHSer32-OH衔接 活性基活性基团为巯基,故写基,故写为ACP-SHACP-SH,,巯基基为结合并合并转运脂运脂酰基的部位。
基的部位 ACP-SH ACP-SH是整个合成体系是整个合成体系的中心辅酶A-SH与与ACP-SH比比较:脂肪酸合成中的脂肪酸合成中的酰基基载体体脂肪酸分解中的脂肪酸分解中的酰基基载体体;① ① 启启动CE—SHACP—SHECH3CO~SCoACoASH乙酰乙酰-CoA::ACP 转移酶转移酶( AT)CE—SHACP—S—CO—CH3ECE—S—CO—CH3ACP—SHEAT 结果:完成以果:完成以ACP-SHACP-SH为载体体将乙将乙酰基基转移到脂肪酸合移到脂肪酸合酶〔〔CE-SHCE-SH〕上〔〔2 2〕丙二酸〕丙二酸单酰CoACoA转变为软脂酸的脂酸的过程程: :;② ② 装装载CE—S—CO—CH3ACP—SHECE—S—CO—CH3ACP—S—CO—CH2*COOHE *HOOC-CH2CO~SCoACoASH 丙二酸单酰丙二酸单酰-CoA-ACP转酰酶转酰酶(MT) 结果:完成乙果:完成乙酰CoACoA和丙二酸和丙二酸单酰CoACoA加加载到脂肪酸合到脂肪酸合酶上③ ③ 缩合脱合脱羧 结果:在果:在β-酮酰-ACP合合酶(KS)的催的催化下,完成乙化下,完成乙酰基基与丙二酸与丙二酸单酰基基缩合并脱合并脱羧构成构成β-酮丁丁酰-ACP。
④ ④ 复原复原 结果:在果:在β-酮酰-ACP复原复原酶(KR)的催化下,的催化下,β-酮丁丁酰加加氢复原复原为D-β-羟丁丁酰-ACP⑤ ⑤ 脱水脱水 结果:在果:在β-羟酰-ACP脱水脱水酶(HD)的催化下,的催化下,β-羟丁丁酰基脱基脱水构成水构成α,β –烯丁丁酰ACP⑥ ⑥ 复原复原 结果:在果:在烯酰-ACP复原复原酶(ER)的催化下,的催化下,α,β –烯丁丁酰基加基加氢复复原原为丁丁酰-ACP脂肪酸合成循脂肪酸合成循环①①乙乙酰基基转移移②②丙二酸丙二酸单酰基基转移移③③缩合合④④加加氢⑤⑤脱水脱水⑥⑥再加再加氢⑦⑦酰基基转移移ATKSKSMTKSKSKSKRHDER;;⑦ ⑦ 释放放 脂肪酸合成的每一循脂肪酸合成的每一循环中,脂肪酸中,脂肪酸链延伸延伸了两个碳原子了两个碳原子动物物细胞中延伸的程序在到达胞中延伸的程序在到达1616个碳原子个碳原子时即行停即行停顿,最,最终产物构成物构成软酯酰- -ACPACP,此,此时软酯酰-ACP-ACP硫硫酯酶开开场起作用,催化起作用,催化软酯酰-ACP-ACP水解,构成游离的水解,构成游离的软脂酸脂酸软酯酰软酯酰-ACP+H2O -ACP+H2O 软脂酸软脂酸+HS-ACP+H2O+HS-ACP+H2O软酯酰软酯酰-ACP-ACP硫酯酶硫酯酶; 乙酰CoA+7丙二酸单酰CoA+14NADPH+14H++H2O软脂脂酸酸++14NADP+14NADP+++7CO27CO2++7H2O7H2O++8CoA-8CoA-SHSH脂肪酸合成酶系脂肪酸合成酶系 〔〔7 7次循环〕次循环〕软脂酸〔脂酸〔16C16C〕合成的〕合成的总反响式:反响式:;区别点区别点区别点区别点从头合成从头合成从头合成从头合成ββββ——氧化氧化氧化氧化细胞中发生部位细胞中发生部位细胞中发生部位细胞中发生部位细胞质细胞质细胞质细胞质线粒体线粒体线粒体线粒体酰基载体酰基载体酰基载体酰基载体ACP-SHACP-SHCoA-SHCoA-SH二碳片段的加入与裂解方式二碳片段的加入与裂解方式二碳片段的加入与裂解方式二碳片段的加入与裂解方式丙二酰单酰丙二酰单酰丙二酰单酰丙二酰单酰CoACoA乙酰乙酰乙酰乙酰CoACoA电子供体或受体电子供体或受体电子供体或受体电子供体或受体NADPHNADPHFADFAD、、、、NADNAD+ +酶系酶系酶系酶系七种酶和一个蛋白质七种酶和一个蛋白质七种酶和一个蛋白质七种酶和一个蛋白质组成复合物组成复合物组成复合物组成复合物四种酶四种酶四种酶四种酶原料转运方式原料转运方式原料转运方式原料转运方式三羧酸转运系统三羧酸转运系统三羧酸转运系统三羧酸转运系统肉碱穿梭系统肉碱穿梭系统肉碱穿梭系统肉碱穿梭系统羟脂酰化合物的中间构型羟脂酰化合物的中间构型羟脂酰化合物的中间构型羟脂酰化合物的中间构型D-D-型型型型L-L-型型型型对二氧化碳和柠檬酸的需求对二氧化碳和柠檬酸的需求对二氧化碳和柠檬酸的需求对二氧化碳和柠檬酸的需求需求需求需求需求不需求不需求不需求不需求能量变化能量变化能量变化能量变化消耗消耗消耗消耗7 7个个个个ATPATP和和和和14NADPH14NADPH产生产生产生产生106106个个个个ATPATP〔四〕脂肪酸从〔四〕脂肪酸从头合成与合成与β—氧化比氧化比较;反响途径中的反响途径中的4 4步反响比较步反响比较;二、脂肪酸碳二、脂肪酸碳链的延伸的延伸 ★ ★ 软脂脂酰CoACoA或或软脂脂酸酸生生成成后后,,可可在在光光滑滑内内质网网及及线粒粒体体经脂脂肪肪酸酸碳碳链延延伸伸酶系系的的催催化化作作用用下下,,构成更构成更长碳碳链的的饱和脂肪酸。
和脂肪酸线粒体延伸途径:根本上是粒体延伸途径:根本上是β-β-氧化的氧化的逆逆过程,只是程,只是NADPH NADPH 作作为供供氢体参与第体参与第二次复原反响二次复原反响光滑内光滑内质网延伸途径:与从网延伸途径:与从头合成合成类似,似,只是只是辅酶A A替代替代ACPACP作作为酰基基载体,由丙体,由丙二二酰辅酶A A提供二碳提供二碳单位延延伸伸途途径径;1.线粒体延伸途径粒体延伸途径NADPHNADPHNADP+NADP+u根本根本为脂脂酰CoAβ-CoAβ-u 氧化的逆氧化的逆过程程脂脂酰CoACoA的的β-β-氧化氧化过程程烯酰复原复原酶;2、、 内内质网延伸途径网延伸途径 O O || ||R-CH2-C~SCoA + HOOC-CH2-C~SCoA O O || ||R-CH2-C-CH2-C~SCoA加氢加氢NADPH + H+NADP+ OH O | ||R-CH2-CH-CH2-C~SCoA缩合缩合 O ||R-CH2-CH=CH-C~SCoA脱水脱水H2O加氢加氢NADPH + H+NADP+ O ||R-CH2-CH2-CH2-C~SCoA;内质网和线粒体脂酸碳链延伸比较内质网和线粒体脂酸碳链延伸比较内质网内质网内质网内质网线粒体线粒体线粒体线粒体长链脂酸的前体长链脂酸的前体长链脂酸的前体长链脂酸的前体软脂酰软脂酰软脂酰软脂酰CoACoA软脂酰软脂酰软脂酰软脂酰CoACoA二碳单位的供体二碳单位的供体二碳单位的供体二碳单位的供体丙二酰丙二酰丙二酰丙二酰CoACoA乙酰乙酰乙酰乙酰CoACoA酰基载体酰基载体酰基载体酰基载体HSCoAHSCoAHSCoAHSCoA终产物终产物终产物终产物18C~24C18C~24C18C~26C18C~26C;三、不三、不饱和脂肪酸的合成和脂肪酸的合成Ø 合成部位:光面内合成部位:光面内质网网Ø 催化关催化关键酶:脂肪:脂肪酰-CoA-CoA去去饱和和酶Ø合合成成机机制制::由由两两种种酶〔〔脂脂肪肪酰-CoA-CoA去去饱和和酶、、NADH-NADH-细胞胞色色素素b5b5复复原原酶〕〕和和一一个个细胞胞色色素素〔〔细胞色素胞色素b5b5〕〕组成的成的电子子传送体系参与。
送体系参与 ;不饱和脂肪酸的生成不饱和脂肪酸的生成NADHNAD;Ø人人体体内内有有Δ4Δ4,,Δ5Δ5,,Δ8Δ8及及Δ9Δ9去去饱和和酶,,催催化化饱和和脂脂肪肪酸酸引引入入双双键,,使使之之转变为不不饱和和脂脂肪肪酸酸但但至至今今在在体体内内尚尚未未发现有有Δ9Δ9以以上上的的去去饱和和酶,,即在第即在第10C10C与与ωω碳原子之碳原子之间不能构成双不能构成双键Ø 必需脂肪酸必需脂肪酸: 指人体不能合成,必需由食指人体不能合成,必需由食物提供的脂肪酸,有物提供的脂肪酸,有3种:种:亚油酸油酸(18C:2Δ9,12 〕〕亚麻酸麻酸(18C:3Δ6,9,12 )花生四花生四烯酸酸(20C:4 Δ5,8,11,14 ) ;1. 1. 代代谢物的影响〔物的影响〔1 1〕〕进食糖食糖糖代谢糖代谢脂肪酸合成脂肪酸合成异柠檬酸异柠檬酸 脱氢酶脱氢酶(—)柠檬酸、异柠檬酸柠檬酸、异柠檬酸显显露线粒显显露线粒体体合成脂肪有关合成脂肪有关的酶的活性的酶的活性柠檬酸裂解柠檬酸裂解乙酰乙酰CoANADPH+乙酰乙酰CoA+ATP(+)乙酰乙酰CoA 羧化酶羧化酶四、脂肪酸合成的四、脂肪酸合成的调理理;饥饿、糖供、糖供应缺乏缺乏脂肪发动脂肪发动脂酰脂酰CoACoA〔一〕〔一〕乙酰乙酰CoACoA羧羧化酶活性化酶活性〔胞液〕〔胞液〕 显显露线粒显显露线粒体的柠檬酸体的柠檬酸乙酰乙酰CoACoA羧化酶羧化酶激活作用激活作用生成乙酰生成乙酰CoACoA〔一〕〔一〕柠檬酸合酶柠檬酸合酶〔线粒体〕〔线粒体〕脂肪酸的合成脂肪酸的合成1. 1. 代代谢物的影响〔物的影响〔2 2〕〕;乙乙酰CoA柠檬酸檬酸丙二酸丙二酸单酰CoA软脂脂酰CoA〔〔+〕〕胰岛素胰岛素〔〔+〕〕〔〔+〕〕丙酮酸丙酮酸丙酮酸脱氢酶丙酮酸脱氢酶〔一〕〔一〕胰高血糖素胰高血糖素〔一〕〔一〕肾上腺素肾上腺素柠檬酸柠檬酸裂解酶裂解酶乙酰乙酰 CoA羧化酶羧化酶〔一〕〔一〕2. 2. 激素的激素的调理理〔〔+〕〕胰岛素胰岛素;乙酰乙酰- CoA羧化酶羧化酶单体单体P P〔无活性〕〔无活性〕乙酰乙酰 CoA羧化酶多羧化酶多聚体聚体〔有活性〕〔有活性〕ADPADPATPATPPiPi蛋白磷酸蛋白磷酸酶cAMP-cAMP-依依赖蛋蛋白白质激激酶胰高血糖素、胰高血糖素、肾上腺素肾上腺素〔〔+ +〕〕激素对酶的共价修饰调理机制激素对酶的共价修饰调理机制胰岛素胰岛素〔〔- -〕〕;五、甘油三酯的合成五、甘油三酯的合成合成部位:肝、脂肪合成部位:肝、脂肪合成部位:肝、脂肪合成部位:肝、脂肪组织组织及小及小及小及小肠肠。
合成原料:甘油、脂酸主要由糖代合成原料:甘油、脂酸主要由糖代合成原料:甘油、脂酸主要由糖代合成原料:甘油、脂酸主要由糖代谢谢提供合成根本合成根本合成根本合成根本过过程:程:程:程: 甘油一 甘油一 甘油一 甘油一酯酯途径途径途径途径 甘油二 甘油二 甘油二 甘油二酯酯途径途径途径途径;1、甘油一酯途径:、甘油一酯途径:小肠粘膜细胞利用消化吸收的甘小肠粘膜细胞利用消化吸收的甘油一酯及脂酸再合成甘油三酯,油一酯及脂酸再合成甘油三酯,称甘油一酯途径称甘油一酯途径合成根本合成根本过程:程: CH2OCOR1 R2CO-O-CHCH2OH脂酰脂酰CoA转移酶转移酶 CoA~SH脂酰脂酰CoA转移酶转移酶CoA~SHCH2OHR2CO-O-CHCH2OHMGDG CH2OCOR1 R2CO-O-CHCH2OCOR3 TGRCO~SCoARCOOH脂酰脂酰CoA 合成酶合成酶ATPAMP+PPi;2、甘油二酯途径:、甘油二酯途径:肝细胞、脂肪细胞主要以糖肝细胞、脂肪细胞主要以糖代谢产物为原料按此途径合代谢产物为原料按此途径合成甘油三酯成甘油三酯合成根本过程:合成根本过程:葡萄糖葡萄糖NADH+H+ NAD+ 磷酸甘油磷酸甘油 脱氢酶脱氢酶CH2OHCCH2O-HO— PCH2OCOR1 CCH2O-R2CO-O— PCH2OCOR1 CCH2OH R2CO-O-H2OPi磷脂酸磷酸酶磷脂酸磷酸酶 CH2OCOR1 CCH2OCOR3 R2CO-O— CoA-SHR3CO~SC0A 脂酰脂酰CoA转转移酶移酶 R1CO~SCoAR2CO~SC0A 脂酰脂酰CoA 转移酶转移酶2 CoA-SH 磷脂酸磷脂酸甘油三甘油三酯CH2OHC=OCH2O—P1,,2-甘油二甘油二酯;甘油磷脂〔磷脂甘油磷脂〔磷脂酰甘油〕:由甘甘油〕:由甘油构成的磷脂,是生物膜的主要油构成的磷脂,是生物膜的主要组分。
分鞘氨醇磷脂:含鞘氨醇而不含甘鞘氨醇磷脂:含鞘氨醇而不含甘油的磷脂,是神油的磷脂,是神经组织各种膜各种膜〔如神〔如神经髓鞘〕的主要构造脂之髓鞘〕的主要构造脂之一磷脂-磷脂-含磷酸含磷酸复合脂复合脂第四节第四节 磷脂的代谢磷脂的代谢;一、甘油磷脂的根本构造一、甘油磷脂的根本构造CH2-O-CO-R'CH2-O-CO-R'R"-CO-O-CHR"-CO-O-CHCH2-O-PO3-XCH2-O-PO3-X| || |磷脂酰胆碱磷脂酰胆碱;体内几种重要的甘油磷脂体内几种重要的甘油磷脂X-OHX-OHX X取代基取代基取代基取代基甘油磷脂的名称甘油磷脂的名称甘油磷脂的名称甘油磷脂的名称水水水水----H H磷脂酸磷脂酸磷脂酸磷脂酸胆碱胆碱胆碱胆碱----CHCH2 2CHCH2 2N N+ +(CH(CH3 3) )3 3磷脂酰胆碱磷脂酰胆碱磷脂酰胆碱磷脂酰胆碱乙醇胺乙醇胺乙醇胺乙醇胺----CHCH2 2CHCH2 2NHNH3 3+ +磷脂酰乙醇胺磷脂酰乙醇胺磷脂酰乙醇胺磷脂酰乙醇胺丝氨酸丝氨酸丝氨酸丝氨酸----CHCH2 2CHNHCHNH2 2COOHCOOH磷脂酰丝氨酸磷脂酰丝氨酸磷脂酰丝氨酸磷脂酰丝氨酸甘油甘油甘油甘油----CHCH2 2CHOHCHCHOHCH2 2OHOH磷脂酰甘油磷脂酰甘油磷脂酰甘油磷脂酰甘油磷脂酰甘油磷脂酰甘油磷脂酰甘油磷脂酰甘油二磷脂酰甘油二磷脂酰甘油二磷脂酰甘油二磷脂酰甘油肌醇肌醇肌醇肌醇磷脂酰肌醇磷脂酰肌醇磷脂酰肌醇磷脂酰肌醇; 存在于存在于细胞溶胞溶酶体、蛇、蜂、体、蛇、蜂、蝎毒。
蝎毒产物物为溶溶血磷脂血磷脂2 存在于存在于细胞膜及胞膜及线粒体膜、蛇、蜂、蝎毒粒体膜、蛇、蜂、蝎毒产物物为溶血磷脂溶血磷脂1急性胰腺炎急性胰腺炎时,,组织中的溶血磷脂中的溶血磷脂A2原被激活原被激活存在于存在于细胞膜、蛇毒及某些胞膜、蛇毒及某些细菌菌主要存在于高等植物,主要存在于高等植物,动物物脑组织亦有B2A1CDCH2—O——C—R1=OR2—C——O—CH=OCH2—O——p——O—X=OOHA2B1磷脂磷脂酶 A1 : A1 :磷脂磷脂酶 A2 :磷脂磷脂酶 C :磷脂磷脂酶 D :磷脂磷脂酶 B1 :磷脂磷脂酶 B2 :水解溶血磷脂水解溶血磷脂1水解溶血磷脂水解溶血磷脂2二、甘油磷脂的分解代二、甘油磷脂的分解代谢;三、甘油磷脂的合成代谢三、甘油磷脂的合成代谢1. 1. 1. 1. 合成部位:全身各合成部位:全身各合成部位:全身各合成部位:全身各组织组织内内内内质质网,肝、网,肝、网,肝、网,肝、肾肾、、、、肠肠最最最最活活活活泼泼2. 2. 2. 2. 合成原料及合成原料及合成原料及合成原料及辅辅因子:因子:因子:因子:脂酸、甘油:由糖代脂酸、甘油:由糖代脂酸、甘油:由糖代脂酸、甘油:由糖代谢谢提供提供提供提供多不多不多不多不饱饱和脂酸:从植物油和脂酸:从植物油和脂酸:从植物油和脂酸:从植物油摄摄取取取取磷酸磷酸磷酸磷酸盐盐:由:由:由:由ATPATPATPATP提供提供提供提供含氮化合物:从食物含氮化合物:从食物含氮化合物:从食物含氮化合物:从食物摄摄取或体内合成取或体内合成取或体内合成取或体内合成CTPCTPCTPCTP:构成活化的中:构成活化的中:构成活化的中:构成活化的中间间物物物物;3、合成过程、合成过程 〔〔1〕〕 CDP-胆碱、胆碱、CDP-乙醇胺的生成乙醇胺的生成HOCH2CHCOOHNH2 CO2 HOCH2CH2NH2 HOCH2CH2N+(CH3)3 3S-腺苷蛋氨酸腺苷蛋氨酸ATPADP 乙醇胺激酶乙醇胺激酶P—OCH2CH2NH2 ATP ADP胆碱激酶胆碱激酶P—OCH2CH2N+(CH3)3 CTPPPiCTP:磷酸乙醇:磷酸乙醇胺胞苷转移酶胺胞苷转移酶 CDP—OCH2CH2NH2 CTPPPiCTP:磷酸胆:磷酸胆碱胞苷转移酶碱胞苷转移酶 CDP—OCH2CH2N+(CH3)3 CDP-乙醇胺乙醇胺CDP-胆碱胆碱;〔〔2〕甘油二酯途径〕甘油二酯途径磷脂酸磷脂酸1,,2-甘油二甘油二酯CDP-胆碱胆碱磷脂磷脂酰胆碱胆碱磷脂磷脂酰乙醇胺乙醇胺磷脂磷脂酰 丝氨酸氨酸CMP磷酸胆碱磷酸胆碱转移酶转移酶磷酸乙醇胺磷酸乙醇胺转移移酶★★:磷脂:磷脂酰 乙醇胺乙醇胺 丝氨酸氨酸转移移酶CDP-乙醇胺乙醇胺H2OPi磷脂酸磷酸酶磷脂酸磷酸酶 3S-腺苷蛋氨酸腺苷蛋氨酸磷脂酰乙醇胺磷脂酰乙醇胺甲基转移酶甲基转移酶丝氨酸丝氨酸乙醇胺乙醇胺★★ H+ CO2 脱脱羧酶 ;〔〔3〕〕CDP-甘油二酯途径甘油二酯途径磷脂酸磷脂酸CDP-甘油二甘油二酯磷脂磷脂酰丝氨酸氨酸二磷脂二磷脂酰甘油甘油(心磷脂心磷脂)磷脂磷脂酰肌醇肌醇合成合成酶 丝氨酸丝氨酸CMP 肌醇肌醇CMPCTPPPi胞苷转移酶胞苷转移酶CMP磷脂酰甘油磷脂酰甘油;构造及功能构造及功能合成合成转化与排泄转化与排泄第五节第五节 胆固醇的代谢胆固醇的代谢; 一、胆固醇的构造、功一、胆固醇的构造、功能能ABC1234567891011121315161718192021222324252627D14极性头极性头甾核甾核烃基侧链烃基侧链1 1、胆固醇的构造、胆固醇的构造;生物膜的组分之一生物膜的组分之一生物膜的组分之一生物膜的组分之一组成血浆脂蛋白组成血浆脂蛋白组成血浆脂蛋白组成血浆脂蛋白转变为固醇激素转变为固醇激素转变为固醇激素转变为固醇激素转变为维生素转变为维生素转变为维生素转变为维生素D3D3转变为胆汁酸〔排泄方式〕转变为胆汁酸〔排泄方式〕转变为胆汁酸〔排泄方式〕转变为胆汁酸〔排泄方式〕3 3、胆固醇的功能、胆固醇的功能;( (一一) )合成部位合成部位脑和和红细胞之外的一切胞之外的一切组织,主要在是肝主要在是肝细胞胞溶胶及光面内溶胶及光面内质网。
网 (二二) )合成原料合成原料 乙乙酰CoA:CoA:主要来自葡萄糖代主要来自葡萄糖代谢, , 经柠檬酸檬酸- -丙丙酮酸循酸循环转运出运出线粒体而粒体而进入胞液,此入胞液,此过程程为耗能耗能过程 NADPH NADPH:主要来自磷酸戊糖途径主要来自磷酸戊糖途径 ATP ATP:主要来自葡萄糖有氧氧化主要来自葡萄糖有氧氧化 二、胆固醇的合成二、胆固醇的合成 ;〔三〕胆固醇合成的根本〔三〕胆固醇合成的根本过程程u 胆固醇合成非常复胆固醇合成非常复杂,由,由30多多步反响构成,其根本步反响构成,其根本过程可分程可分为以下三个以下三个阶段:段:;1、、甲甲羟戊戊酸酸的的合合成成关键酶关键酶;2 2 2 2.甲.甲.甲.甲羟羟戊酸戊酸戊酸戊酸缩缩合生成合生成合生成合生成鲨烯鲨烯::::此此此此过过程在胞液中程在胞液中程在胞液中程在胞液中进进展6MVA (C6)→65-焦磷酸甲焦磷酸甲羟戊酸戊酸 (C6) →6异戊异戊烯焦磷酸焦磷酸(C5) →6二甲丙二甲丙烯焦磷酸焦磷酸 (C5) →2法呢焦磷酸法呢焦磷酸 (C15) →鲨烯(C30) 3. 3. 胆固醇的生成胆固醇的生成: :羧化环化羧化环化O2羊毛固醇羊毛固醇(30C)(30C)脱甲基、复原等脱甲基、复原等NADPH+H+HO鲨烯鲨烯(30C)(30C)胆固醇胆固醇(27C)(27C);胆固醇与胆固醇与酮体合成的体合成的联络;(四四) 胆固醇合成的调理胆固醇合成的调理 1. 饱食与食与饥饿★★高糖、高高糖、高饱和脂肪膳食和脂肪膳食时,能,能诱导肝肝 HMG-CoAHMG-CoA复原复原酶合成合成 ★★糖及脂肪代糖及脂肪代谢产生的生的 乙乙酰CoACoA、、ATPATP、、NADPH+H+NADPH+H+等增多等增多 ★★过多的蛋白多的蛋白质,因丙氨酸及,因丙氨酸及丝氨酸等代氨酸等代谢 提供了原料乙提供了原料乙酰CoA CoA ★ 饥饿、禁食那么相反饥饿、禁食那么相反胆胆固固醇醇合合成成添添加加;2. 2. 胆固醇胆固醇 食物食物Ch有限地反响抑制有限地反响抑制HMG-CoA合成合成(~25%). 3. 激素的影响激素的影响胰高血糖素胰高血糖素胰胰岛素素甲状腺素甲状腺素胆固醇合成胆固醇合成胆固醇合成胆固醇合成胆固醇合成胆固醇合成 无无Ch摄入入时解除此种抑制,故适量的解除此种抑制,故适量的Ch摄入有利于此反响抑制造用。
入有利于此反响抑制造用三、胆固醇的转化与排泄三、胆固醇的转化与排泄 胆固醇在体内不能被彻底分解为二氧化胆固醇在体内不能被彻底分解为二氧化碳和碳和H2OH2O,其代谢去路是转变为胆汁酸、类,其代谢去路是转变为胆汁酸、类固醇激素及维生素固醇激素及维生素D3D3胆汁酸胆汁酸维生素维生素D3胆固醇胆固醇孕烯醇酮孕烯醇酮皮质酮皮质酮孕酮孕酮皮质醇皮质醇〔糖皮质激素〕〔糖皮质激素〕醛固酮醛固酮〔盐皮质激素〕〔盐皮质激素〕睾丸酮睾丸酮雌二醇雌二醇〔性激素〕〔性激素〕粪便排出粪便排出;脂类代谢复习脂类代谢复习;饱和脂肪酸氧化小结饱和脂肪酸氧化小结;脂肪酸脂肪酸β-β-氧化的能量生成氧化的能量生成 1 1分分子子软脂脂酸酸(16C)(16C)活活化化生生成成的的软脂脂酰 CoA CoA 经7 7次次β-β-氧化氧化. .总反响式如下反响式如下: : 软软脂脂酰酰CoA + 7FAD+7NAD+ + 7CoA-SH + 7H2O 8乙酰乙酰CoA + 7FADH2 + 7(NADH + H+);酮体的生成和利用体的生成和利用;脂肪酸合成循脂肪酸合成循环①①乙乙酰基基转移移②②丙二酸丙二酸单酰基基转移移③③缩合合④④加加氢⑤⑤脱水脱水⑥⑥再加再加氢⑦⑦酰基基转移移;软脂酸合成总结算软脂酸合成总结算;脂肪酸的从脂肪酸的从头合成与合成与β—氧化比氧化比较:区别点区别点区别点区别点从头合成从头合成从头合成从头合成ββββ——氧化氧化氧化氧化细胞中发生部位细胞中发生部位细胞中发生部位细胞中发生部位细胞质细胞质细胞质细胞质线粒体线粒体线粒体线粒体酰基载体酰基载体酰基载体酰基载体ACP-SHACP-SHC COOA-SHA-SH二碳片段的加入与裂解方式二碳片段的加入与裂解方式二碳片段的加入与裂解方式二碳片段的加入与裂解方式丙二酰单酰丙二酰单酰丙二酰单酰丙二酰单酰C COOA A乙酰乙酰乙酰乙酰C COOA A电子供体或受体电子供体或受体电子供体或受体电子供体或受体NADPHNADPHFADFAD、、、、NADNAD+ +酶系酶系酶系酶系七种酶和一个蛋白质组七种酶和一个蛋白质组七种酶和一个蛋白质组七种酶和一个蛋白质组成复合物成复合物成复合物成复合物四种酶四种酶四种酶四种酶原料转运方式原料转运方式原料转运方式原料转运方式柠檬酸转运系统柠檬酸转运系统柠檬酸转运系统柠檬酸转运系统肉碱穿梭系统肉碱穿梭系统肉碱穿梭系统肉碱穿梭系统羟脂酰化合物的中间构型羟脂酰化合物的中间构型羟脂酰化合物的中间构型羟脂酰化合物的中间构型D-D-型型型型L-L-型型型型对二氧化碳和柠檬酸的需求对二氧化碳和柠檬酸的需求对二氧化碳和柠檬酸的需求对二氧化碳和柠檬酸的需求要求要求要求要求不要求不要求不要求不要求能量变化能量变化能量变化能量变化消耗消耗消耗消耗7 7个个个个ATPATP和和和和14NADPH14NADPH产生产生产生产生106106个个个个ATPATP;一、一、选择题1 1、、线粒体基粒体基质中脂中脂酰CoACoA脱脱氢酶的的辅酶是:〔是:〔 〕〕 A A、、FAD BFAD B、、NADP+ CNADP+ C、、NAD+ DNAD+ D、、GSSGGSSG2 2、在脂肪酸的合成中,每次碳、在脂肪酸的合成中,每次碳链的延伸都需求什么直接参与?〔的延伸都需求什么直接参与?〔 〕〕 A A、乙、乙酰CoA BCoA B、草、草酰乙酸乙酸 C C、丙二酸、丙二酸单酰CoA DCoA D、甲硫氨酸、甲硫氨酸3 3、合成脂肪酸所需的、合成脂肪酸所需的氢由以下哪一种由以下哪一种递氢体提供?〔体提供?〔 〕〕 A A、、NADP+ BNADP+ B、、NADPH+H+ CNADPH+H+ C、、FADH2 DFADH2 D、、NADH+H+NADH+H+4 4、脂肪酸活化后,、脂肪酸活化后,ββ-氧化反复-氧化反复进展,不需求以下哪一种展,不需求以下哪一种酶参与?〔参与?〔 〕〕 A A、脂、脂酰CoACoA脱脱氢酶 B B、、ββ--羟脂脂酰CoACoA脱脱氢酶 C C、、烯脂脂酰CoACoA水合水合酶 D D、硫激、硫激酶5 5、、软脂酸的合成及其氧化的区脂酸的合成及其氧化的区别为〔〔 〕〕 (1) (1)细胞部位不同胞部位不同 (2) (2)酰基基载体不同体不同 (3) (3)加上及去掉加上及去掉2C2C单位的化学方式不同位的化学方式不同 (4)β (4)β--酮脂脂酰转变为ββ--羟酯酰反响所需脱反响所需脱氢辅酶不同不同 (5)β (5)β--羟酯酰CoACoA的立体构型不同的立体构型不同 A A、、(4)(4)及及(5) B(5) B、、(1)(1)及及(2) C(2) C、、(1)(2)(4) D(1)(2)(4) D、全部、全部6 6、在脂肪酸合成中,将乙、在脂肪酸合成中,将乙酰CoACoA从从线粒体内粒体内转移到移到细胞胞质中的化合物是〔中的化合物是〔 〕〕 A A、乙、乙酰CoA BCoA B、草、草酰乙酸乙酸 C C、、柠檬酸檬酸 D D、琥珀酸、琥珀酸7 7、、ββ-氧化的-氧化的酶促反响促反响顺序序为:〔:〔 〕〕 A A、脱、脱氢、再脱、再脱氢、加水、硫解、加水、硫解 B B、脱、脱氢、加水、再脱、加水、再脱氢、硫解、硫解 C C、脱、脱氢、脱水、再脱、脱水、再脱氢、硫解、硫解 D D、加水、脱、加水、脱氢、硫解、再脱、硫解、再脱氢8 8、胞、胞浆中合成脂肪酸的限速中合成脂肪酸的限速酶是〔是〔 〕〕 A A、、β-β-酮酯酰CoACoA合成合成酶 B B、水化、水化酶 C C、、酯酰转移移酶 D D、乙、乙酰CoACoA羧化化酶练习题练习题; 9 9、脂肪大量、脂肪大量发动肝内生成的乙肝内生成的乙酰CoACoA主要主要转变为:〔:〔 〕〕 A A、葡萄糖、葡萄糖 B B、、酮体体 C C、胆固醇、胆固醇 D D、草、草酰乙酸乙酸 10 10、乙、乙酰CoACoA羧化化酶的的变构抑制构抑制剂是:〔是:〔 〕〕 A A、、柠檬酸檬酸 B B、、ATP CATP C、、长链脂肪酸脂肪酸 D D、、CoACoA 11 11、脂肪酸合成需求的、脂肪酸合成需求的NADPH+H+NADPH+H+主要来源于〔主要来源于〔 〕〕 A A、、TCA BTCA B、、EMP CEMP C、磷酸戊糖途径、磷酸戊糖途径 D D、以上都不是、以上都不是 12 12、生成甘油的前体是〔、生成甘油的前体是〔 〕〕 A A、丙、丙酮酸酸 B B、乙、乙醛 C C、磷酸二、磷酸二羟丙丙酮 D D、乙、乙酰CoACoA 13 13、卵磷脂中含有的含氮化合物是:〔、卵磷脂中含有的含氮化合物是:〔 〕〕 A A、磷酸吡哆、磷酸吡哆醛 B B、胆胺、胆胺 C C、胆碱、胆碱 D D、谷氨、谷氨酰胺胺 二、是非二、是非题〔在〔在题后括号内打后括号内打√√或或××〕〕1 1、脂肪酸氧化降解主要始于分子的、脂肪酸氧化降解主要始于分子的羧基端。
〔基端〔 〕〕2 2、脂肪酸的从、脂肪酸的从头合成需求合成需求NADPH+H+NADPH+H+作作为复原反响的供复原反响的供氢体〔 〕〕3 3、脂肪酸、脂肪酸彻底氧化底氧化产物物为乙乙酰CoACoA〔 〕〕4 4、、CoACoA和和ACPACP都是都是酰基的基的载体〔 〕〕5 5、脂肪酸合成、脂肪酸合成酶催化的反响是脂肪酸催化的反响是脂肪酸- -氧化反响的逆反响〔氧化反响的逆反响〔 〕〕 三、三、问答答题::1 1、、试比比较饱和脂肪酸的和脂肪酸的β-β-氧化与从氧化与从头合成的异同合成的异同2 2、、为什么人什么人摄入入过多的糖容易多的糖容易长胖?胖?3.3.试述油料作物种子萌生述油料作物种子萌生时脂肪脂肪转化成糖的机理化成糖的机理4 4、写出、写出1 1摩摩尔软脂酸在体内氧化分解成脂酸在体内氧化分解成CO2CO2和和H2OH2O的反响的反响历程,并程,并计算算产生的生的ATPATP摩摩尔数 四、名四、名词解解释αα-氧化-氧化 β β-氧化-氧化 ω ω-氧化-氧化;。