脂酰CoA生物化学与分子生物学教研室河南大学课件.ppt

1、目录目录 脂类代谢脂类代谢 主讲：贾彩云主讲：贾彩云 讲师讲师河南大学医学院河南大学医学院 生物化学与分子生物学教研室生物化学与分子生物学教研室 目录目录脂脂 类类 概概 述述 脂类脂类(lipid 是生物体内不溶于水而溶于有机是生物体内不溶于水而溶于有机溶剂的一大类物质的总称，包括溶剂的一大类物质的总称，包括脂肪脂肪和和类脂类脂。脂肪脂肪(fat)：三脂酰甘油三脂酰甘油(triacylglycerols,TAG)也称为也称为甘油三酯甘油三酯(triglyceride,TG)类脂类脂(lipoid)：胆固醇胆固醇(cholesterol,CHOL)胆固醇酯胆固醇酯(cholesterol es

2、ter,CE)磷脂磷脂(phospholipid,PL)糖脂糖脂(glycolipides)分类分类定义定义目录目录HOTG结构结构 CH2O OCH CH2O OC(CH2)nCH3H3C(CH2)nCO OC(CH2)nCH3HHHOHHOMG monoglycerideDG diglycerideTG Triglyceride返回目录目录CH2CHCH2OOOCO(CH2)mCH3CO(CH2)nCH3POOXOH甘油三脂甘油三脂X=胆碱、水、乙醇胆碱、水、乙醇胺、胺、丝氨酸、甘丝氨酸、甘油、肌醇、磷脂油、肌醇、磷脂酰甘油等。酰甘油等。甘油磷脂甘油磷脂CH2CHCH2OOOCO(CH2)

3、m CH3CO(CH2)kCH3CO(CH2)nCH3CH2CHCH2OHOHOH甘油甘油目录目录目录目录u 脂肪酸脂肪酸 (fatty acids)(fatty acids)简称脂酸简称脂酸,包括饱和脂酸包括饱和脂酸(saturated fatty(saturated fatty acid)acid)和不饱和脂酸和不饱和脂酸(unsaturated fatty(unsaturated fatty acid)acid)。后者中后者中 ，多不饱和脂酸多不饱和脂酸，机体自身不能合成，机体自身不能合成，必须由食物提供，必须由食物提供，是动物不可缺少的营养素，是动物不可缺少的营养素，故称为故称为营养必

4、需脂酸营养必需脂酸(essential fatty acid)(essential fatty acid)，包括包括亚油酸、亚麻酸和花生四烯酸亚油酸、亚麻酸和花生四烯酸。目录目录分类分类含量含量分布分布生理功能生理功能 甘油三酯甘油三酯 9595脂肪组织、脂肪组织、血浆血浆1.1.储脂供能储脂供能2.2.提供必需脂酸提供必需脂酸3.3.促脂溶性维生素吸收促脂溶性维生素吸收4.4.热垫作用热垫作用5.5.保护垫作用保护垫作用6.6.构成血浆脂蛋白构成血浆脂蛋白糖酯、糖酯、胆胆固固醇及其酯、醇及其酯、磷脂磷脂5 5生物膜、生物膜、神经、神经、血浆血浆1.1.维持生物膜的结构和功能维持生物膜的结构和

5、功能2.2.胆固醇可转变成类固醇激胆固醇可转变成类固醇激 素、维生素、胆汁酸等素、维生素、胆汁酸等3.3.构成血浆脂蛋白构成血浆脂蛋白脂类的分类、含量、分布及生理功能脂类的分类、含量、分布及生理功能 目录目录不饱和脂酸的分类及命名不饱和脂酸的分类及命名第一节第一节目录目录n编码体系编码体系从脂酸的羧基碳起计算碳原子的顺序从脂酸的羧基碳起计算碳原子的顺序。n 或或n n编码体系编码体系从脂酸的甲基碳起计算其碳原子顺序从脂酸的甲基碳起计算其碳原子顺序。n系统命名法系统命名法一、脂酸的系统命名遵循有机酸一、脂酸的系统命名遵循有机酸命名的原则命名的原则标示脂酸的碳原子数即标示脂酸的碳原子数即碳链长度碳

6、链长度和和双键双键的位置。的位置。目录目录表表5-1常见的脂酸常见的脂酸惯名惯名系统名系统名碳原子数碳原子数和双键数和双键数簇簇分子式分子式饱和脂酸饱和脂酸 月桂酸月桂酸(lauric acid)n-十二烷酸十二烷酸12:0CH3(CH2)10COOH豆寇酸豆寇酸(myristic acid)n-十四烷酸十四烷酸14:0CH3(CH2)12COOH软脂酸软脂酸(palmitic acid)n-十六烷酸十六烷酸16:0CH3(CH2)14COOH硬脂酸硬脂酸(stearic acid)n-十八烷酸十八烷酸18:0CH3(CH2)16COOH花生酸花生酸(arachidic acid)n-二十烷酸

7、二十烷酸20:0CH3(CH2)18COOH目录目录不饱和脂酸不饱和脂酸棕榈棕榈(软软)油酸油酸(palmitoleic acid)9-十六碳一烯酸十六碳一烯酸16:1w-7CH3(CH2)5CHCH(CH2)7COOH油酸油酸(oleic acid)9-十八碳一烯酸十八碳一烯酸18:1w-9CH3(CH2)7CHCH(CH2)7COOH异油酸异油酸(Vaccenic acid)反式反式11-十八碳一烯十八碳一烯酸酸18:1w-7CH3(CH2)5CHCH(CH2)9COOH亚油酸亚油酸(linoleic acid)9,12-十八碳二烯酸十八碳二烯酸18:2w-6CH3(CH2)4(CHCHC

8、H2)2(CH2)6COOHa-亚麻酸亚麻酸(a-linolenic acid)9,12,15-十八碳三烯十八碳三烯酸酸18:3w-3CH3CH2(CHCHCH2)3(CH2)6COOHg-亚麻酸亚麻酸(g-linolenic acid)6,9,12-十八碳三烯酸十八碳三烯酸18:3w-6CH3(CH2)4(CHCHCH2)3(CH2)3COOH花生四烯酸花生四烯酸(arachidonic acid)5,8,11,14-二十碳四二十碳四烯酸烯酸20:4w-6CH3(CH2)4(CHCHCH2)4(CH2)2COOHtimnodonic acid(EPA)5,8,11,14,17-二十碳二十碳五

9、烯酸五烯酸20:5w-3CH3CH2(CHCHCH2)5(CH2)2COOHclupanodonic acid(DPA)7,10,13,16,19-二十二二十二碳五烯酸碳五烯酸22:5w-3CH3CH2(CHCHCH2)5(CH2)4COOHcervonic acid(DHA)4,7,10,13,16,19-二十二十二碳六烯酸二碳六烯酸22:6w-3CH3CH2(CHCHCH2)6CH2COOH目录目录（一）脂酸根据其碳链长度分为短链、中链（一）脂酸根据其碳链长度分为短链、中链和长链脂酸和长链脂酸 二、脂酸根据其碳链长度分类二、脂酸根据其碳链长度分类碳链长度碳链长度10的脂酸称为的脂酸称为短链

10、脂酸短链脂酸将碳链长度将碳链长度20的脂酸称为的脂酸称为长链脂酸长链脂酸目录目录（二）是否存在双键分类（二）是否存在双键分类 1.饱和脂酸：不含双键饱和脂酸：不含双键饱和脂酸以乙酸饱和脂酸以乙酸(CH(CH3 3-COOH)-COOH)为基本结为基本结构，不同的饱和脂酸的差别在于这两基构，不同的饱和脂酸的差别在于这两基团间亚甲基团间亚甲基(-CH(-CH2 2-)-)的数目不同。的数目不同。2.不饱和脂酸：含有一个或一个以上双键不饱和脂酸：含有一个或一个以上双键 单不饱和脂酸单不饱和脂酸(monounsaturated fatty acid)多不饱和脂酸多不饱和脂酸(polyunsaturat

11、ed fatty acid）目录目录表表5-1常见的脂酸常见的脂酸惯名惯名系统名系统名碳原子数碳原子数和双键数和双键数簇簇分子式分子式饱和脂酸饱和脂酸 月桂酸月桂酸(lauric acid)n-十二烷酸十二烷酸12:0CH3(CH2)10COOH豆寇酸豆寇酸(myristic acid)n-十四烷酸十四烷酸14:0CH3(CH2)12COOH软脂酸软脂酸(palmitic acid)n-十六烷酸十六烷酸16:0CH3(CH2)14COOH硬脂酸硬脂酸(stearic acid)n-十八烷酸十八烷酸18:0CH3(CH2)16COOH花生酸花生酸(arachidic acid)n-二十烷酸二十烷

12、酸20:0CH3(CH2)18COOH目录目录不饱和脂酸不饱和脂酸棕榈棕榈(软软)油酸油酸(palmitoleic acid)9-十六碳一烯酸十六碳一烯酸16:1w-7CH3(CH2)5CHCH(CH2)7COOH油酸油酸(oleic acid)9-十八碳一烯酸十八碳一烯酸18:1w-9CH3(CH2)7CHCH(CH2)7COOH异油酸异油酸(Vaccenic acid)反式反式11-十八碳一烯十八碳一烯酸酸18:1w-7CH3(CH2)5CHCH(CH2)9COOH亚油酸亚油酸(linoleic acid)9,12-十八碳二烯酸十八碳二烯酸18:2w-6CH3(CH2)4(CHCHCH2)

13、2(CH2)6COOHa-亚麻酸亚麻酸(a-linolenic acid)9,12,15-十八碳三烯十八碳三烯酸酸18:3w-3CH3CH2(CHCHCH2)3(CH2)6COOHg-亚麻酸亚麻酸(g-linolenic acid)6,9,12-十八碳三烯酸十八碳三烯酸18:3w-6CH3(CH2)4(CHCHCH2)3(CH2)3COOH花生四烯酸花生四烯酸(arachidonic acid)5,8,11,14-二十碳四二十碳四烯酸烯酸20:4w-6CH3(CH2)4(CHCHCH2)4(CH2)2COOHtimnodonic acid(EPA)5,8,11,14,17-二十碳二十碳五烯酸五

14、烯酸20:5w-3CH3CH2(CHCHCH2)5(CH2)2COOHclupanodonic acid(DPA)7,10,13,16,19-二十二二十二碳五烯酸碳五烯酸22:5w-3CH3CH2(CHCHCH2)5(CH2)4COOHcervonic acid(DHA)4,7,10,13,16,19-二十二十二碳六烯酸二碳六烯酸22:6w-3CH3CH2(CHCHCH2)6CH2COOH目录目录哺乳动物不饱和脂酸按哺乳动物不饱和脂酸按(或或n)编码体系分类编码体系分类族族母体脂酸母体脂酸-7(n-7)软油酸软油酸(16：1，-7)-9(n-9)油酸油酸(18：1，-9)-6(n-6)亚油酸亚

15、油酸(18：2，-6，9)-3(n-3)-亚麻酸亚麻酸(18：3，-3，6，9)目录目录不饱和脂酸的双键位置不同分属于不饱和脂酸的双键位置不同分属于w w-3-3、w w-6-6、w w-7-7和和w w-9-9簇簇簇簇母体不饱和脂酸母体不饱和脂酸结构结构-7软油酸软油酸9-16:1 -9油酸油酸9-18:1 -6亚油酸亚油酸9,12-18:2 -3亚麻酸亚麻酸9,12,15-18:3同簇的不饱和脂酸可由其母体代谢产生，如同簇的不饱和脂酸可由其母体代谢产生，如花花生四烯酸生四烯酸可由可由-6-6簇母体亚油酸簇母体亚油酸产生。但产生。但-3-3、-6 6和和-9-9簇多不饱和脂酸在体内彼此不能相

16、互转化。簇多不饱和脂酸在体内彼此不能相互转化。动物只能合成动物只能合成-9-9及及-7-7系的多不饱和脂酸，不系的多不饱和脂酸，不能合成能合成-6-6及及-3-3系多不饱和脂酸。系多不饱和脂酸。目录目录第第 二二 节节 脂类在体内的消化和吸收脂类在体内的消化和吸收目录目录脂类的消化脂类的消化条件条件 乳化剂（乳化剂（胆汁酸盐胆汁酸盐）的乳化作用；的乳化作用；胰脂酶的催化作用胰脂酶的催化作用 部部 位位 主要在小肠上段主要在小肠上段胆盐在脂肪消化中的乳化作用胆盐在脂肪消化中的乳化作用目录目录辅脂酶辅脂酶 l 辅脂酶不具脂肪酶的活性，但它具有与辅脂酶不具脂肪酶的活性，但它具有与脂肪及胰脂酶结合的结

17、构域。脂肪及胰脂酶结合的结构域。它与胰脂酶结合是通过它与胰脂酶结合是通过氢键氢键进行的进行的 它与脂肪通过它与脂肪通过疏水键疏水键进行结合。进行结合。目录目录消化过程及相应的酶消化过程及相应的酶 甘油三酯甘油三酯 2-甘油一酯甘油一酯+2 FFA 磷磷 脂脂 溶血磷脂溶血磷脂+FFA 磷脂酶磷脂酶A2 胆固醇酯胆固醇酯 胆固醇酯酶胆固醇酯酶 胆固醇胆固醇+FFA 胰脂酶胰脂酶 辅脂酶辅脂酶 乳化乳化 消化酶消化酶 产产 物物 食物中的脂类食物中的脂类 微团微团(micelles)目录目录CH2O-C-R1R2C-O-CHCH2O-P-OXOHO OO OO O甘油磷脂的降解甘油磷脂的降解 PL

18、A2CH2O-C-R1HO-CHCH2O-P-OXOOHO磷脂酶磷脂酶(phospholipase)溶血磷脂溶血磷脂1 1返回目录目录脂类的吸收脂类的吸收部部 位位 十二指肠下段及空肠上段十二指肠下段及空肠上段方式方式中链及短链脂酸构成的中链及短链脂酸构成的TG(6-10C)(2-4C)乳化乳化 吸收吸收 脂肪酶脂肪酶 甘油甘油+FFA 门静脉门静脉 血循环血循环肠粘膜肠粘膜 细胞细胞 目录目录长链脂酸及长链脂酸及2-甘油一酯甘油一酯 肠粘膜细胞肠粘膜细胞（酯化成（酯化成TG）胆固醇及游离脂酸胆固醇及游离脂酸 肠粘膜细胞肠粘膜细胞（酯化成（酯化成CE）淋巴管淋巴管 血循环血循环乳糜微粒乳糜微粒

19、(chylomicron,CM)TG、CE、PL 载脂蛋白载脂蛋白(apo)B48、C、A、A 溶血磷脂及游离脂酸溶血磷脂及游离脂酸 肠粘膜细胞肠粘膜细胞（酯化成（酯化成PL）目录目录 脂酰脂酰CoA合成酶合成酶 酯酰酯酰CoA 转移酶转移酶 CoA R2COCoA R3COCoA CoA 酯酰酯酰CoA 转移酶转移酶CHCH2 2OH OH CHCH2 2OH OH CHOCHO-C C-R R1 1 O=CHCH2 2OH OH CHCH2 2OH OH CHOCHO-C C-R R1 1 O=CHCH2 2OH OH CHCH2 2OO-C C-R R2 2CHOCHO-C C-R R1

20、 1 O=O=CHCH2 2OH OH CHCH2 2OO-C C-R R2 2CHOCHO-C C-R R1 1 O=O=CHCH2 2OO-C C-R R3 3 CHCH2 2OO-C C-R R2 2 CHOCHO-C C-R R1 1 O=O=O=n甘油一酯途径甘油一酯途径目录目录 第三节第三节 脂脂 肪肪 的的 代代 谢谢返回目录目录脂肪组织储存脂肪脂肪组织储存脂肪,约占体重约占体重101020%20%.合理饮食合理饮食 脂肪氧化供能占脂肪氧化供能占 151525%25%空腹空腹 脂肪氧化供能占脂肪氧化供能占 50%50%以上以上禁食禁食1 13 3天天 脂肪氧化供能占脂肪氧化供能占

21、 85%85%饱食、少动饱食、少动 脂肪堆积，发胖脂肪堆积，发胖返回脂肪是储能和供能的主要物质脂肪是储能和供能的主要物质目录目录 甘油三酯的分解甘油三酯的分解 甘油命运甘油命运 脂酸的命运脂酸的命运 酮体的生成和利用酮体的生成和利用脂酸和甘油三酯的合成脂酸和甘油三酯的合成本节主要内容：本节主要内容：目录目录一、一、TG TG 的水解的水解三种脂肪酶参与：三种脂肪酶参与：甘油三酯脂肪酶、甘油二酯脂肪酶、甘油一酯脂肪甘油三酯脂肪酶、甘油二酯脂肪酶、甘油一酯脂肪脂肪的动脂肪的动员员 定义定义 储存在脂肪细胞中的脂肪，被肪脂酶储存在脂肪细胞中的脂肪，被肪脂酶逐步水解为逐步水解为FFA及及甘油甘油并释放

22、入血以供并释放入血以供其他组织氧化利用的过程。其他组织氧化利用的过程。条件条件 饥饿、交感神经兴奋饥饿、交感神经兴奋目录目录l 脂解激素脂解激素l 对抗脂解激素因子对抗脂解激素因子l 关键酶关键酶 激素敏感性甘油三酯脂肪酶激素敏感性甘油三酯脂肪酶 (hormone-sensitive triglyceride lipase,HSL)(hormone-sensitive triglyceride lipase,HSL)促进脂肪动员的激素：如胰高血糖素、去甲肾促进脂肪动员的激素：如胰高血糖素、去甲肾上腺素、上腺素、ACTH ACTH、TSHTSH等。等。抑制脂肪动员：如胰岛素、前列腺素抑制脂肪动员

23、：如胰岛素、前列腺素E2E2、烟酸等。、烟酸等。机理：机理：cAMP-蛋白激酶系统（胞液）蛋白激酶系统（胞液）脂肪动员过程脂肪动员过程 脂解激素脂解激素-受体受体G蛋白蛋白 AC ATPcAMP PKA+HSLa(无活性无活性)HSLb(有活性有活性)TG 甘油二酯甘油二酯 （DG）甘油一酯甘油一酯 甘甘 油油 FFA FFA FFA 甘油二酯脂肪酶甘油二酯脂肪酶 甘油一酯脂肪酶甘油一酯脂肪酶 u HSL-激素敏感性甘油三酯脂肪酶激素敏感性甘油三酯脂肪酶 二、二、甘油的氧化分解甘油的氧化分解（磷酸酶磷酸酶）（还原还原）糖异生酵解或有氧氧化酵解或有氧氧化（糖、脂代谢联系点之一）（糖、脂代谢联系点

24、之一）肝、肾、肠肝、肾、肠等组织等组织 三、脂肪酸的氧化三、脂肪酸的氧化（一）（一）饱和偶数碳原子脂肪酸的氧化分解饱和偶数碳原子脂肪酸的氧化分解 （-氧化）氧化）（二）（二）不饱和脂肪酸的氧化不饱和脂肪酸的氧化（三）（三）奇数碳原子脂肪酸的氧化奇数碳原子脂肪酸的氧化 （一）饱和偶碳脂肪酸的（一）饱和偶碳脂肪酸的-氧化作用氧化作用 给予的化合物给予的化合物：（奇数碳苯脂酸奇数碳苯脂酸）（偶数碳苯脂酸偶数碳苯脂酸）尿排出物：尿排出物：1 1、脂肪酸的活化、脂肪酸的活化2 2、脂酰辅酶、脂酰辅酶A A转运入线粒体转运入线粒体3 3、脂肪酸、脂肪酸-氧化过程：在线粒体基质中进行的氧化过程：在线粒体基质

25、中进行的4 4个循环步骤：脱氢、水化、再脱氢、硫解。个循环步骤：脱氢、水化、再脱氢、硫解。KnoopKnoop由上述实验推论，脂肪酸的氧化是从由上述实验推论，脂肪酸的氧化是从羧基端的羧基端的-碳原子开始，每次分解出一个二碳碳原子开始，每次分解出一个二碳片段。至片段。至19541954年，年，-氧化过程已基本搞清。后氧化过程已基本搞清。后来通过同位素标记实验证实。脂肪酸的氧化过来通过同位素标记实验证实。脂肪酸的氧化过程包括以下几个步骤：程包括以下几个步骤：目录目录1.脂肪酸的活化脂肪酸的活化 脂酰脂酰 CoA 的的生成生成（胞液胞液）脂酰脂酰CoA合成酶合成酶 ATP AMP PPi 耗能：耗能

26、：2 2 个高能个高能 P P 键键 脂酰脂酰CoACoA合成酶合成酶:存在于内质网及线粒体外膜上存在于内质网及线粒体外膜上 (acyl-CoAacyl-CoA synthetase)synthetase)脂脂 肪肪 酸酸RCHRCH2 2CHCH2 2C C-OH OH OO=OO=脂脂 酰酰SCoARCHRCH2 2CHCH2 2C CSCoA SCoA OO=OO=2 2、脂酰辅酶、脂酰辅酶A A转运入线粒体转运入线粒体 脂肪酸的脂肪酸的氧化作用是在肝脏及其他氧化作用是在肝脏及其他组织的组织的线粒体线粒体中进行的。中进行的。中、短碳链脂肪酸可以直接穿过线粒体中、短碳链脂肪酸可以直接穿过线

27、粒体膜进入线粒体内膜。膜进入线粒体内膜。最近发现最近发现肉碱肉碱（carnitinecarnitine）促进促进长链脂长链脂肪酸肪酸在线粒体内的氧化在线粒体内的氧化。肉碱肉碱（脂酰（脂酰肉碱肉碱）酯键肉碱脂酰肉碱脂酰CoACoA转移酶转移酶脂酰肉碱通过线粒体内膜上的脂酰肉碱通过线粒体内膜上的移位酶移位酶穿过内膜，脂穿过内膜，脂酰基与线粒体基质中的辅酶酰基与线粒体基质中的辅酶A A结合，重新产生脂酰辅酶结合，重新产生脂酰辅酶A A，释放肉碱。释放肉碱。肉碱脂酰肉碱脂酰CoA转移酶转移酶 肉碱脂酰转移酶肉碱脂酰转移酶转运过程是脂肪酸转运过程是脂肪酸-氧化的限速步骤。氧化的限速步骤。线粒体内膜线粒体

28、内膜限速酶目录目录关键酶关键酶 长链长链脂酰脂酰CoA进入线粒进入线粒体体目录目录3.脂肪酸的脂肪酸的氧化氧化脱氢脱氢 加水加水 再脱氢再脱氢 硫解硫解 脂酰脂酰CoA L(+)-羟脂酰羟脂酰CoA酮脂酰酮脂酰CoA脂酰脂酰CoA+乙酰乙酰CoA 脂酰脂酰CoA 脱氢酶脱氢酶反反2-烯酰烯酰CoAL(+)-羟脂酰羟脂酰CoA脱氢酶脱氢酶 NAD+NADH+H+2-烯脂酰烯脂酰CoA 水化酶水化酶H2O FADFADH2酮脂酰酮脂酰CoA 硫解酶硫解酶CoA-SH RCH=CHCSCoA O=RCH=CHCSCoA O=O=RCH2CH2CSCoA O=O=RCHOHCH2CSCoA O=O=R

29、COCH2CSCoA O=O=RCSCoA+CH3COSCoA O=O=目目 录录目录目录脂酰脂酰CoA脱氢酶脱氢酶L(+)-羟脂酰羟脂酰CoA脱氢酶脱氢酶 NAD+NADH+H+-烯酰烯酰CoA 水化酶水化酶2H2OFADFADH2 酮脂酰酮脂酰CoA 硫解酶硫解酶CoA-SH脂酰脂酰CoA合成酶合成酶肉碱转运载体肉碱转运载体ATPCoASHAMP PPiH2O呼吸链呼吸链 1.5ATP H2O 呼吸链呼吸链 2.5ATP 线线粒粒体体膜膜TCA脂脂 肪肪 酸酸RCHRCH2 2CHCH2 2C C-OH OH OO=OO=RCH=CHCSCoA O=RCH=CHCSCoA O=O=RCH2

30、CH2CSCoA O=O=RCHOHCH2CSCoA O=O=RCOCH2CSCoA O=O=RCSCoA+CH3COSCoA O=O=RCH2CH2CSCoA O=O=酮酮体体（2 2）4 4个酶作用各有特点个酶作用各有特点脂酰辅酶脂酰辅酶A A脱氢酶脱氢酶；烯脂酰辅酶烯脂酰辅酶A A水化酶；水化酶；-羟脂酰辅酶羟脂酰辅酶A A脱氢酶；脱氢酶；酮脂酰硫解酶酮脂酰硫解酶脂肪酸脂肪酸-氧化的反应特点与总结氧化的反应特点与总结（1 1）4 4个步骤都是可逆反应，但由于硫解作用是高度放个步骤都是可逆反应，但由于硫解作用是高度放能反应能反应（G=G=28.0328.03千焦耳千焦耳/焦尔焦尔），整个反

31、应平衡整个反应平衡点偏向于裂解方向，难以进行逆向反应。点偏向于裂解方向，难以进行逆向反应。专一性强，只能催化专一性强，只能催化2 2 反反式不饱和式不饱和脂酰辅酶脂酰辅酶A A水化产水化产生生 L-(+)-L-(+)-羟脂酰辅酶羟脂酰辅酶A A；2 2顺式不饱和顺式不饱和脂酰辅酶脂酰辅酶A A水水化产生化产生 D-(-)-D-(-)-羟脂酰辅羟脂酰辅酶酶A A具有反应性强的具有反应性强的-SH-SH（3 3）-氧化的能量储存氧化的能量储存一轮一轮氧化循环可产生氧化循环可产生 1 1 FADH2 FADH2 1.51.5 ATP ATP 1 NADH 1 NADH 2.52.5 ATP ATP

32、共共140 ATP140 ATP 1 1 乙酰辅酶乙酰辅酶A TCA A TCA 10ATP10ATP以以软脂酸（软脂酸（16C）为例计算为例计算-氧化的能量储存（净生成氧化的能量储存（净生成ATP数）数）:（A A）软脂酸活化软脂酸活化 软脂酰辅酶软脂酰辅酶A A；-2 ATP-2 ATP（B B）7 7 次次-氧化循环氧化循环 7 FADH7 FADH2 2 1.51.57 7=10.510.5 ATP ATP 7 NADH 7 NADH 2.52.57 7=17.517.5 ATP ATP 8 8 乙酰辅酶乙酰辅酶A A 8 810=10=8080 ATP ATP 1 1分子软脂酸体外燃

33、烧，释放标准自由能：分子软脂酸体外燃烧，释放标准自由能：G=G=23402340千卡千卡有效利能率；有效利能率；7.37.3106106=788788千卡，千卡，788788/2340/2340100%=100%=33%33%总反应式：总反应式：净生成：净生成：106106 ATP ATP目录目录软脂酸与葡萄糖在体内氧化产生软脂酸与葡萄糖在体内氧化产生ATP的比较的比较软脂酸软脂酸葡萄糖葡萄糖以以1mol计计106 ATP32 ATP以以100g计计50.4 ATP21.1 ATP能量利用效率能量利用效率33%33%目录目录（二）不饱和脂肪酸的氧化（二）不饱和脂肪酸的氧化目录目录 3 顺式顺式

34、烯脂酰辅酶烯脂酰辅酶A 2 反式反式烯脂酰辅酶烯脂酰辅酶A烯脂酰辅酶烯脂酰辅酶A水化酶水化酶 -氧化氧化目录目录亚油酰亚油酰CoA（9顺，顺，12顺）顺）3次次氧化氧化 十二碳二烯脂酰十二碳二烯脂酰CoA（3顺，顺，6顺）顺）十二碳二烯脂酰十二碳二烯脂酰CoA（2反，反，6顺）顺）13456CH3cOSCoA27CH3cOSCoA12345673顺顺,2反反-烯脂酰烯脂酰CoA异构酶异构酶CH3cOSCoA1812912次次氧化氧化 目录目录CH3cOSCoA123八碳烯脂酰八碳烯脂酰CoA（2顺）顺）D(+)-羟八碳脂酰羟八碳脂酰CoA L(-)-羟八碳脂酰羟八碳脂酰CoA 4 乙酰乙酰Co

35、A 3次次氧化氧化 -羟脂酰羟脂酰CoA表异构酶表异构酶(差向异构酶差向异构酶)烯脂酰烯脂酰CoA水化酶水化酶12CH3cOHOSCoA3CCH3 SCoAOHO123目录目录 不饱和脂酸不饱和脂酸 氧化氧化 顺顺3-烯酰烯酰CoA顺顺2-烯酰烯酰CoA 反反2-烯酰烯酰CoA 3顺顺-2反烯酰反烯酰CoA 异构酶异构酶氧化氧化 L(+)-羟脂酰羟脂酰CoA D(-)-羟脂酰羟脂酰CoA D(-)-羟脂酰羟脂酰CoA 表异构酶表异构酶H2O 不饱和脂肪酸的氧化总结不饱和脂肪酸的氧化总结目录目录长链脂酸长链脂酸(C20、C22)（过氧化酶体）（过氧化酶体）脂肪酸氧化酶脂肪酸氧化酶（FAD为辅酶）

36、为辅酶）较短链较短链 脂酸脂酸（线粒体）（线粒体）氧化氧化二、过氧化酶体脂酸氧化二、过氧化酶体脂酸氧化目录目录Ile Met Thr Val 奇数碳脂酸奇数碳脂酸胆固醇侧链胆固醇侧链CH3CH2COCoA 丙酰丙酰CoA羧化酶羧化酶（ATP、生物素）生物素）CO2 D-甲基丙二酰甲基丙二酰CoA L-甲基丙二酰甲基丙二酰CoA 异构酶异构酶 变位酶变位酶 琥珀酰琥珀酰CoA （三）、奇数碳原子脂肪酸的氧化（三）、奇数碳原子脂肪酸的氧化 TCA 饥饿饥饿血血G 脂动员脂动员 FA分解分解-H2、+H2O、-H2、硫解硫解 ATP补补充充能能量量肉碱脂酰肉碱脂酰转移酶转移酶 乙酰乙酰CoA肾上腺素

37、、肾上腺素、胰高血糖素等胰高血糖素等脂解激素脂解激素 -氧化氧化线粒体内线粒体内限速酶限速酶肉碱肉碱概念概念限速酶限速酶H S L载体载体四、酮体的代谢四、酮体的代谢酮体酮体是三种化合物的总称：是三种化合物的总称：乙酰乙酸乙酰乙酸 D-羟丁酸羟丁酸 丙丙 酮酮 （CH3COCH2COOH）（CH3CHOHCH2COOH）（CH3COCH3）（一）酮体的合成（一）酮体的合成1.1.合成部位：主要在肝合成部位：主要在肝C C线粒体内线粒体内2.2.合成原料：乙酰合成原料：乙酰CoACoA3.3.合成途径：五个酶促反应步骤合成途径：五个酶促反应步骤（1 1）硫解酶）硫解酶（2 2）-羟基羟基-甲基戊

38、二酰辅酶甲基戊二酰辅酶A A合成酶（合成酶（HMG HMG CoACoA合成酶）合成酶）（3 3）HMG HMG CoACoA裂解酶裂解酶 （4 4）D-D-羟丁酸脱氢酶羟丁酸脱氢酶（5 5）自发进行或）自发进行或乙酰乙酸脱羧酶乙酰乙酸脱羧酶催化催化丙酮是一个挥发性物质，当丙酮是一个挥发性物质，当 血酮血酮 升高时，升高时，呼吸中可嗅出带甜味的丙酮气味。肝呼吸中可嗅出带甜味的丙酮气味。肝C C内有活内有活性强的性强的HMG HMG CoACoA合成酶合成酶，但缺乏分解酮体的酶，但缺乏分解酮体的酶，故肝故肝C C内合成的酮体经血液循环运送到内合成的酮体经血液循环运送到 肝外肝外组织组织C C。目

39、录目录CO2 CoASH CoASH NAD+NADH+H+-羟丁酸羟丁酸脱氢酶脱氢酶HMGCoAHMGCoA 合成酶合成酶乙酰乙酰乙酰乙酰CoACoA硫解酶硫解酶HMGCoAHMGCoA 裂解酶裂解酶酮体的生成酮体的生成CHCH3 3CSCoA CSCoA=OOCHCH3 3CSCoA CSCoA=OO=OOCHCH3 3CSCoA CSCoA =OOCHCH3 3CSCoA CSCoA =OO=OOCHCH3 3CCHCCH2 2CSCoA CSCoA(乙乙酰酰乙乙酰酰乙乙酰酰乙乙酰酰CoACoA)=OO=OOCHCH3 3CCHCCH2 2CSCoA CSCoA(乙乙酰酰乙乙酰酰乙乙酰酰

40、乙乙酰酰CoACoA)=OO=OO=OO=OOHOCCHHOCCH2 2CCHCCH2 2CSCoACSCoA(HMGCoAHMGCoA)CHCH3 3OHOH羟羟甲甲基基戊戊二二酸酸单单酰酰羟羟甲甲基基戊戊二二酸酸单单酰酰CoACoA=OO=OOHOCCHHOCCH2 2CCHCCH2 2CSCoACSCoA(HMGCoAHMGCoA)CHCH3 3OHOH羟羟甲甲基基戊戊二二酸酸单单酰酰羟羟甲甲基基戊戊二二酸酸单单酰酰CoACoA=OO=OO=OO=OOCHCH3 3CHCHCHCH2 2COOH COOH D(D(-)-羟羟丁丁酸酸羟羟丁丁酸酸OHOHCHCH3 3CHCHCHCH2 2

41、COOH COOH D(D(-)-羟羟丁丁酸酸羟羟丁丁酸酸CHCH3 3CHCHCHCH2 2COOH COOH D(D(-)-羟羟丁丁酸酸羟羟丁丁酸酸OHOHCHCH3 3CCHCCH3 3 丙丙酮酮丙丙酮酮=OOCHCH3 3CCHCCH3 3 丙丙酮酮丙丙酮酮CHCH3 3CCHCCH3 3 丙丙酮酮丙丙酮酮=OO=OOCHCH3 3CCHCCH2 2COH COH 乙乙酰酰乙乙酸酸乙乙酰酰乙乙酸酸=OO=OOCHCH3 3CCHCCH2 2COH COH 乙乙酰酰乙乙酸酸乙乙酰酰乙乙酸酸=OOCHCH3 3CCHCCH2 2COH COH 乙乙酰酰乙乙酸酸乙乙酰酰乙乙酸酸CHCH3 3

42、CCHCCH2 2COH COH 乙乙酰酰乙乙酸酸乙乙酰酰乙乙酸酸=OO=OO=OO=OO目录目录 NAD+NADH+H+琥珀酰琥珀酰CoA 琥珀酸琥珀酸 CoASH+ATP PPi+AMP CoASH（二）酮体的分解利用（二）酮体的分解利用琥珀酰琥珀酰CoACoA转硫酶转硫酶（心、肾、脑及骨（心、肾、脑及骨骼肌的线粒体）骼肌的线粒体）乙酰乙酰乙酰乙酰CoACoA硫激酶硫激酶（肾、心和脑（肾、心和脑的线粒体）的线粒体）CHCH3 3CHCHCHCH2 2COOH COOH D(D(-)-羟羟丁丁酸酸羟羟丁丁酸酸OHOHCHCH3 3CHCHCHCH2 2COOH COOH D(D(-)-羟羟丁

43、丁酸酸羟羟丁丁酸酸CHCH3 3CHCHCHCH2 2COOH COOH D(D(-)-羟羟丁丁酸酸羟羟丁丁酸酸OHOHCHCH3 3CCHCCH2 2COH COH 乙乙酰酰乙乙酸酸乙乙酰酰乙乙酸酸=OO=OOCHCH3 3CCHCCH2 2COH COH 乙乙酰酰乙乙酸酸乙乙酰酰乙乙酸酸=OOCHCH3 3CCHCCH2 2COH COH 乙乙酰酰乙乙酸酸乙乙酰酰乙乙酸酸CHCH3 3CCHCCH2 2COH COH 乙乙酰酰乙乙酸酸乙乙酰酰乙乙酸酸=OO=OO=OO=OOCHCH3 3CCHCCH2 2CSCoA CSCoA(乙乙酰酰乙乙酰酰乙乙酰酰乙乙酰酰CoACoA)=OO=OOCH

44、CH3 3CCHCCH2 2CSCoA CSCoA(乙乙酰酰乙乙酰酰乙乙酰酰乙乙酰酰CoACoA)=OO=OO=OO=OOCHCH3 3CSCoA CSCoA=OO2CHCH3 3CSCoA CSCoA=OOCHCH3 3CSCoA CSCoA=OO=OO2乙酰乙酰乙酰乙酰CoACoA硫解酶硫解酶（心、肾、脑及骨（心、肾、脑及骨骼肌线粒体）骼肌线粒体）部位部位:肝外组织线粒体肝外组织线粒体 目录目录2乙酰乙酰CoA 乙酰乙酰乙酰乙酰CoA 乙酰乙酰CoA 乙酰乙酸乙酰乙酸HMGCoA D(-)-羟丁酸羟丁酸丙酮丙酮 乙酰乙酰乙酰乙酰CoA琥珀酰琥珀酰CoA 琥珀酸琥珀酸 2乙酰乙酰CoA酮体的

45、生成和利用的总示意图酮体的生成和利用的总示意图目录目录酮体生成的生理意义酮体生成的生理意义酮体是酮体是肝脏输出能源肝脏输出能源的一种形式。并且酮体的一种形式。并且酮体可通过血脑屏障，是可通过血脑屏障，是脑组织脑组织的重要能源。的重要能源。酮体利用的增加可减少糖的利用，有利于酮体利用的增加可减少糖的利用，有利于维维持血糖水平恒定，节省蛋白质的消耗持血糖水平恒定，节省蛋白质的消耗。p长期饥饿时，酮体供给脑组织长期饥饿时，酮体供给脑组织505070%70%的能量。禁食、的能量。禁食、应激及糖尿病时，心、肾、骨骼肌摄取应激及糖尿病时，心、肾、骨骼肌摄取酮体代替葡萄糖酮体代替葡萄糖供供能，节省葡萄糖以供

46、脑和红细胞所需，并可防止肌肉蛋白能，节省葡萄糖以供脑和红细胞所需，并可防止肌肉蛋白的过多消耗。的过多消耗。但在某些情况时，但在某些情况时，如饥饿（糖来源如饥饿（糖来源）、糖尿病（糖利用）、糖尿病（糖利用）血酮血酮 酮血症酮血症 尿酮尿酮 酮尿症酮尿症脂肪酸脂肪酸-氧化氧化乙酰乙酰CoACoA 肝肝C C合成酮体合成酮体，此时：肝此时：肝C C内合成酮体量内合成酮体量 肝外肝外C C分解酮体量分解酮体量4.酮体生成的调节酮体生成的调节 （1）饱食及饥饿的影响（主要通过激素的作用）饱食及饥饿的影响（主要通过激素的作用）抑制脂解，脂肪动员抑制脂解，脂肪动员 饱饱 食食 胰岛素胰岛素 进入肝的脂酸进入

47、肝的脂酸 脂酸脂酸氧化氧化 酮体生成酮体生成 饥饥 饿饿 脂肪动员脂肪动员 FFA 胰高血糖素等胰高血糖素等 脂解激素脂解激素 酮体生成酮体生成 脂酸脂酸氧化氧化（2）肝细胞糖原含量及代谢的影响）肝细胞糖原含量及代谢的影响糖代谢糖代谢 旺盛旺盛 FFA主要生成主要生成TG及磷脂及磷脂 乙酰乙酰CoA +乙酰乙酰CoA羧化酶羧化酶 丙二酰丙二酰CoA 反之，反之，糖代谢减弱糖代谢减弱，脂酸，脂酸-氧化及酮体生成均氧化及酮体生成均加强加强。丙二酰丙二酰CoA竞争性抑制肉碱脂酰转移竞争性抑制肉碱脂酰转移酶酶，抑制脂酰抑制脂酰CoA进入线粒体，进入线粒体，脂酸脂酸氧氧化减弱，酮体生产减少化减弱，酮体生

48、产减少。（3）丙二酰）丙二酰CoA抑制脂酰抑制脂酰CoA进入线粒体进入线粒体 脂肪的合成脂肪的合成一、一、-磷酸磷酸甘油的合成甘油的合成二、脂肪酸的生物合成二、脂肪酸的生物合成三、脂肪的生物合成三、脂肪的生物合成返回l-磷酸甘油主要来自糖代谢。磷酸甘油主要来自糖代谢。l 肝、肾、小肠粘膜等组织含有甘油激酶，肝、肾、小肠粘膜等组织含有甘油激酶，可利用游离甘油。可利用游离甘油。肝、肾甘油激酶肝、肾甘油激酶 ATP ADP CHCH2 2OH OH CHCH2 2OH OH CHOH CHOH 游游离离甘甘油油PiPiCHCH2 2OO-CHCH2 2OH OH CHOH CHOH 3-磷磷酸酸甘甘

49、油油一、一、-磷酸甘油的合成磷酸甘油的合成磷酸二羟丙酮磷酸二羟丙酮 磷酸甘油脱氢酶磷酸甘油脱氢酶 -磷酸甘油磷酸甘油二、二、16 16碳的饱和（软）碳的饱和（软）脂肪酸的生物合成脂肪酸的生物合成肝肝（主要）、（主要）、脂肪脂肪等组织等组织胞液胞液合成部位：合成部位：合成原料合成原料 (一一)、脂肪酸生物合成的部位和原料、脂肪酸生物合成的部位和原料1、碳源、碳源2、氢源、氢源主要由主要由磷酸戊糖途径磷酸戊糖途径提供，其提供，其次由次由苹果酸酶苹果酸酶催化的反应提供。催化的反应提供。糖、脂代谢联系点之二糖、脂代谢联系点之二NADPH1、碳源、碳源乙酰乙酰CoA主要由主要由糖有氧氧化糖有氧氧化提供，

50、提供，但线粒体内的乙酰但线粒体内的乙酰CoA不不能自由穿过线粒体内膜能自由穿过线粒体内膜转运机制是通过柠檬酸转运机制是通过柠檬酸丙酮酸穿梭丙酮酸穿梭丙酮酸脱羧氨基酸氧化-氧化线线粒粒体体膜膜胞液胞液 线粒体基质线粒体基质 丙酮酸丙酮酸 丙酮酸丙酮酸 苹果酸苹果酸 草酰乙酸草酰乙酸 柠檬酸柠檬酸 柠檬酸柠檬酸 乙酰乙酰CoA NADPH+H+NADP+苹果酸酶苹果酸酶 CoA ATP AMP PPi ATP柠檬酸裂解酶柠檬酸裂解酶 CoA 草酰乙酸草酰乙酸 H2O 柠檬酸合酶柠檬酸合酶 ATP CO2CO2柠檬酸丙酮酸循环柠檬酸丙酮酸循环(citrate(citrate pyruvatepyru