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脂類代謝目錄10.1

脂肪的分解代謝10.2

脂肪的合成代謝10.3類脂的代謝（簡介）本章要求重點(diǎn)掌握脂肪酸的β-氧化和途徑，了解脂類物質(zhì)的功能和其他的氧化分解途徑。脂肪酸的β－氧化

－偶數(shù)飽和脂肪酸的氧化概念：細(xì)胞定位：線粒體基質(zhì)過程：①脂肪酸的活化（細(xì)胞質(zhì)中）→

脂酰CoA

OR-C-OH+CoA-SH脂酰CoA合成酶

OR-C-SCoAATPAMP+PPi②肉堿轉(zhuǎn)運(yùn)脂酰CoA進(jìn)入線粒體OHRCH2CHCH2CO~SCoAL-β-羥脂酰CoAc再脫氫NAD+NADH+H+β-羥脂酰CoA脫氫酶d硫解CH3CO~SCoA乙酰CoARCH2CO~SCoA脂酰CoA(14C)（1）（2）（3）（4）β-酮脂酰CoARCH2C~SCoAOCH2COCoA-SHβ-酮脂酰CoA硫解酶

3ATP呼吸鏈重復(fù)反應(yīng)1分子軟脂酸(16C)活化生成的軟脂酰CoA經(jīng)7次β-氧化.總反應(yīng)式如下:

軟脂酰CoA+7FAD+7NAD++7CoA-SH+7H2O8乙酰CoA+7FADH2+7(NADH+H+)動(dòng)、植物β-氧化的區(qū)別

（1）動(dòng)物：β-氧化是在線粒體基質(zhì)中進(jìn)行的，而脂肪酸的活化則在胞液中進(jìn)行，產(chǎn)生的脂酰COA不能直接穿過線粒體內(nèi)膜，必須以肉毒堿為載體，形成脂酰肉堿的形式才能穿過線粒體膜。（2）植物：β-氧化發(fā)生在乙醛酸體中（一種過氧化物酶體），也有在線粒體中進(jìn)行。一、甘油的生物合成甘油是由糖酵解的中間產(chǎn)物磷酸二羥丙酮在細(xì)胞質(zhì)中合成的。二、脂肪酸的生物合成

(Fattyacidsynthesis)以乙酰CoA為原料，消耗ATP和NADPH，生成16C的軟脂酸，經(jīng)過加工生成各種脂肪酸。脂肪酸合成過程包括：（一）飽和脂肪酸的從頭合成；(重點(diǎn))（二）脂肪酸碳鏈的延長；（三）脂肪酸碳鏈的去飽和。（一）飽和脂肪酸的從頭合成

（丙二酸單酰CoA途徑）軟脂酸中碳原子的來源：

CH3CH2(CH2CH2)6CH2COOH

乙酰CoA

丙二酸單酰CoA

起始物（引物）

（一）飽和脂肪酸的從頭合成

（丙二酸單酰CoA途徑）

部位：胞質(zhì)溶膠(cytosol)（動(dòng)）葉綠體和前質(zhì)體（植）。

胞質(zhì)溶膠:細(xì)胞質(zhì)中除可分辯的細(xì)胞器以外的膠狀物質(zhì),又稱為細(xì)胞基質(zhì)。原料：乙酰CoA（碳源）、NADPH、ATP

HCO3-(CO2)及Mn2+酶：胞液中的乙酰CoA羧化酶和脂肪酸合成酶系直接產(chǎn)物：軟脂酸（16C）16C飽和脂肪酸（軟脂酸）的從頭合成（1）乙酰CoA的來源和運(yùn)轉(zhuǎn)：檸檬酸穿梭（2）乙酰CoA活化：丙二酸單酰CoA的形成（3）脂肪酸合酶系統(tǒng)(4)脂肪酸生物合成的反應(yīng)歷程經(jīng)檸檬酸穿梭將線粒體內(nèi)生成的乙酰CoA運(yùn)至胞液。脂肪酸合成脂肪酸分解等多種途徑形成原核生物中，乙酰CoA羧化酶由3個(gè)亞基組成：生物素羧基載體蛋白(BCCP)生物素羧化酶(BC)羧基轉(zhuǎn)移酶（CT)(2)丙二酸單酰CoA的合成

（二碳單位的直接供體）胞液中進(jìn)行關(guān)鍵酶

FAS是一個(gè)多酶復(fù)合體，它包括：①乙酰CoA：ACP轉(zhuǎn)移酶(AT)②丙二酸單酰CoA：ACP轉(zhuǎn)移酶(MT)③-酮脂酰-ACP合酶(KS)④-酮脂酰-ACP還原酶(KR)⑤-羥脂酰-ACP脫水酶(HD)⑥烯脂酰-ACP還原酶(ER)

ACP：脂?；d體蛋白(AcylCarrierProtein，ACP)，是FAS的輔助蛋白。⑶脂肪酸合酶系統(tǒng)(fattyacidsynthasesystem，F(xiàn)AS)脂肪酸合酶系統(tǒng)的進(jìn)化大腸肝菌脂肪酸合成酶系結(jié)構(gòu)模式①②③④⑤⑥中央巰基SH外圍巰基SH⑥①②③④⑤ACP①乙酰CoA:ACP轉(zhuǎn)移酶②丙二酸單酰CoA:ACP轉(zhuǎn)移酶③β-酮脂酰-ACP合酶④β-酮脂酰-ACP還原酶

⑤β-羥脂酰-ACP脫水酶⑥烯脂酰-ACP還原酶

①乙?；捅釂熙；M(jìn)位（第一階段）第一步、乙?；M(jìn)位：乙酰CoA在轉(zhuǎn)移酶催化下，乙?；晦D(zhuǎn)移到中央巰基上。第二步、乙酰基移位：乙?；俎D(zhuǎn)移到外圍巰基上。第三步、丙二酸單?；M(jìn)位：丙二酸單酰CoA在轉(zhuǎn)移酶催化下，轉(zhuǎn)移到中央巰基上，生成丙二酸單酰-SACP。進(jìn)位丙二酸單酰-SACP的形成：||

OHOOC-CH2-C-S-CoA丙二酸單酰CoA

OCH3C-S~CoA

乙酰CoA

||+ATPHCO3-+H+

ADP+Pi||

OHOOC-CH2-C-S-ACP丙二酸單酰-SACPACPCoASH乙酰CoA

羧化酶生物素第一步、縮合②脂肪酸鏈延伸（第二階段）-酮丁酰-S-ACPαβ第二步、還原：在β-酮脂酰-ACP還原酶催化下，-酮丁酰基位羰基被NADPH還原成羥基，生成-羥丁?；＂谥舅徭溠由欤ǖ诙A段）βα（-酮丁酰-S-ACP）βα

第二步、還原②脂肪酸鏈延伸（第二階段）-羥丁酰-S-ACPαβ（-酮丁酰-S-ACP）βα第三步、脫水：在β-羥脂酰-ACP脫水酶催化下-羥丁酰-S-ACP的、碳原子間脫水生成反式2-烯丁酰-S-ACP。②脂肪酸鏈延伸（第二階段）-羥丁酰-S-ACPαβαβ反式2-烯丁酰-S-ACP第三步、脫水②脂肪酸鏈延伸（第二階段）-羥丁酰-S-ACPαβ反式2-烯丁酰-S-ACPαβ第四步、還原：在烯脂酰-ACP還原酶催化下反式2-烯丁酰-S-ACP的雙鍵被NADPH還原，生成延長了2個(gè)碳單位的丁酰-S-ACP。②脂肪酸鏈延伸（第二階段）反式2-烯丁酰-S-ACPαβ第四步、還原②脂肪酸鏈延伸（第二階段）反式2-烯丁酰-S-ACP丁酰-S-ACP生成的丁?；倥c新進(jìn)位的丙二酸單?；貜?fù)縮合、還原、脫水、再還原的循環(huán)反應(yīng)，又延長兩個(gè)碳片段，生成己酯?；?，如此反復(fù)進(jìn)行，直到生成軟脂?；鶠橹埂＂壑；猓ǖ谌A段）當(dāng)中央巰基上的脂酰基延長到一定長度（不超過16C）后，即最終產(chǎn)物形成軟脂酰－S-ACP時(shí)，硫酯酶開始作用，軟脂酸從脂肪酸合酶復(fù)合體中被釋放出來。檸檬酸穿梭磷酸戊糖途徑光合作用NADPH的來源？（3個(gè)）脂肪酸鏈的形成過程：(進(jìn)位、縮合、還原、脫水、還原)

進(jìn)位、縮和軟脂酸的合成(經(jīng)過7輪的進(jìn)位、縮合、還原、脫水、還原)軟脂酸的合成(經(jīng)過7輪的進(jìn)位、縮合、還原、脫水、還原)軟脂酸合成的反應(yīng)流程CH3CO-SHOOCCH2CO-SCH3CHCH2CO-SSHOHSHSHCH3CH=CHCO-SSHSHSH

OCH3C-S||SHNADP+NADPH⑥HSCoA乙酰S~CoA

①丙二單酰-SCoACoASH②NADP+NADPH④H2O⑤③CO2軟脂酸H2O進(jìn)位鏈的延伸水解

OCH3C-S||SHCH3COCH2CO-SSHCH3CH2CH2CO-SSH脂肪酸生物合成的反應(yīng)歷程β-烯丁酰ACPCH3COCH2C0-SACP

丁酰ACPCH3CH(OH)CH2C0-SACP

CH3CH=CH2C0-SACPCH3CH2CH2C0-SACP

β-酮丁酰ACPβ-羥丁酰ACPCH3COCoACH3COACPHOOCCH3COACPHOOCCH3COCoACH3COCoACO2+ACPC2C2C2C2C2C2NADPH+H+NADP+NADP+NADPH+H+H2OCH3(CH2)14C0-SACP+CO2ACP丙二酸單酰ACP

乙酰CoA＋7丙二酸單酰CoA＋14NADPH＋14H+＋H2O軟脂酸＋14NADP+＋7CO2＋7H2O＋8CoA-SH脂肪酸合成酶系（7次循環(huán)）軟脂酸（16C）合成的總反應(yīng)式：P230脂肪酸合成的特點(diǎn)：

①合成所需原料為乙酰CoA，二碳單位的直接供體是丙二酸單酰CoA，生成的直接產(chǎn)物是軟脂酸，合成一分子軟脂酸，需七分子丙二酸單酰CoA和一分子乙酰CoA；②在胞液中進(jìn)行，關(guān)鍵酶是乙酰CoA羧化酶；③合成為一耗能過程，每合成一分子軟脂酸，需消耗14NADPH+H+，7分子ATP（活化）④需NADPH作為供氫體，對糖的磷酸戊糖途徑有依賴性。⑸脂肪酸從頭合成與-氧化的比較脂肪酸從頭合成與-氧化決不是簡單的逆轉(zhuǎn)關(guān)系。它們在細(xì)胞定位，轉(zhuǎn)移載體，酰基載體，供氫體和受氫體以及反應(yīng)底物與產(chǎn)物等方面均不相同。⑸脂肪酸的從頭合成與β—氧化比較:區(qū)別點(diǎn)從頭合成β-氧化細(xì)胞中發(fā)生部位細(xì)胞溶膠線粒體酰基載體ACP-SHCOA-SH二碳片段的加入與裂解方式丙二酰單酰COA乙酰COA電子供體或受體NADPHFAD、NAD+酶系七種酶和一個(gè)蛋白質(zhì)組成復(fù)合物四種酶原料轉(zhuǎn)運(yùn)方式檸檬酸穿梭系統(tǒng)肉堿轉(zhuǎn)運(yùn)反應(yīng)方向從ω位到羧基從羧基端開始對二氧化碳和檸檬酸的需求要求不要求羥脂酰化合物的中間構(gòu)型D-型L-型能量變化消耗7個(gè)ATP和14NADPH產(chǎn)生106個(gè)ATP（二）脂肪酸碳鏈的延長（1）線粒體脂肪酸延長酶系:延長短鏈脂酰CoA，其過程是β-氧化逆過程。（2）內(nèi)質(zhì)網(wǎng)脂肪酸延長酶系：延長飽和或不飽和長鏈脂肪酸，其中間過程與脂肪酸合成酶體系相似。脂肪酸碳鏈延長的不同方式細(xì)胞內(nèi)進(jìn)行部位動(dòng)物植物線粒體內(nèi)質(zhì)網(wǎng)葉綠體、前質(zhì)體內(nèi)質(zhì)網(wǎng)加入的二碳單位脂?；d體電子供體乙酰CoA丙二酸單酰CoA丙二酸單酰CoACoACoAACPNAD(P)HNADPHNADPH不明確(18C以上的碳鏈延長)（三）脂肪酸碳鏈的去飽和不飽和脂肪酸有：軟油酸、油酸、亞油酸、亞麻酸、花生四烯酸必需脂肪酸：維持哺乳動(dòng)物正常生長所需而體內(nèi)又不能合成的脂肪酸，有3種。亞油酸（18C:2Δ9,12

）亞麻酸（18C:3Δ6,9,12

）花生四烯酸（18C:4Δ5,8,11,14

）

人體內(nèi)有Δ4，Δ5，Δ8及Δ9去飽和酶，催化飽和脂肪酸引入雙鍵，使之轉(zhuǎn)變?yōu)椴伙柡椭舅帷?/p>

至今在體內(nèi)尚未發(fā)現(xiàn)有Δ9以上的去飽和酶，即在第10C與ω碳原子之間不能形成雙鍵。（三）脂肪酸碳鏈的去飽和(1)需氧途徑動(dòng)：細(xì)胞色素b5植：鐵硫蛋白去飽和酶系動(dòng)：內(nèi)質(zhì)網(wǎng)膜上，以脂酰CoA為底物植：質(zhì)體中，以脂酰-ACP為底物飽和的脂酰CoA單不飽和的脂酰CoA是厭氧生物合成單不飽和脂肪酸的方式,發(fā)生在脂肪酸從頭合成的過程中,當(dāng)生成10個(gè)C的羥脂酰-ACP時(shí)，由專一的脫水酶催化脫水，生成、-烯葵酰-ACP，再繼續(xù)參入二碳單位，進(jìn)行從頭合成反應(yīng)過程，最終產(chǎn)生不同長度的單不飽和脂肪酸。(2)厭氧途徑（三）脂肪酸碳鏈的去飽和三、三酰甘油（脂肪）的生物合成直接原料：3－磷酸甘油、脂酰CoA3－磷酸甘油的來源3-磷酸甘油的生成：合成甘油三酯所需的3-磷酸甘油主要由下列兩條途徑生成：

1）．由糖代謝生成（脂肪細(xì)胞、肝臟）

3-磷酸甘油脫氫酶磷酸二羥丙酮+NADH+H+3-磷酸甘油+NAD+

2）由脂肪動(dòng)員生成（肝）：脂肪動(dòng)員生成的甘油被轉(zhuǎn)運(yùn)至肝臟后進(jìn)行處理。甘油磷酸激酶甘油+ATP3-磷酸甘油+ADP三酰甘油（脂肪）的生物合成磷酸甘油酯酰轉(zhuǎn)移酶磷酸甘油酯酰轉(zhuǎn)移酶磷酸酶二酰甘油酯酰轉(zhuǎn)移酶3－磷酸甘油溶血磷脂酸磷脂酸二酰甘油三酰甘油四、脂肪代謝的調(diào)節(jié)脂肪代謝調(diào)節(jié)于人類健康密切相關(guān)，許多疾病如心血管疾病、高血脂和肥胖等都與脂肪代謝的失調(diào)有關(guān)。對植物來說，油料作物的出油量與脂肪代謝的調(diào)節(jié)有關(guān)。1、脂肪酸分解的調(diào)節(jié)-氧化過程的限速酶是肉毒堿脂酰轉(zhuǎn)移酶I，丙二酸單酰CoA是其抑制劑。當(dāng)細(xì)胞中能荷較高時(shí)，丙二酸單酰CoA含量豐富，使肉毒堿脂酰轉(zhuǎn)移酶I活性降低，脂酰CoA不能穿膜進(jìn)入線粒體，因而無法氧化放能。另外，當(dāng)細(xì)胞處于高能荷狀態(tài)時(shí)，參與-氧化作用的-羥脂酰CoA脫氫酶被NADH抑制，硫解酶被乙酰CoA抑制。從而保證細(xì)胞在高能荷狀態(tài)時(shí)，抑制脂肪酸分解，促進(jìn)脂質(zhì)合成。2、脂肪酸合成的調(diào)節(jié)單體(無活性)多聚體(有活性)檸檬酸、異檸檬酸長鏈脂酰CoA

乙酰CoA羧化酶是脂肪酸合成的限速酶。乙酰CoA