《脂类代谢》课件.ppt

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1、第七章 脂类(lipid)代谢,第一节 生物体内的脂类第二节 脂肪的分解代谢第三节 脂肪的合成代谢第四节 其他脂质的代谢,教学内容,教学目的：掌握脂肪的分解代谢途径和合成代谢途径；理解脂肪酸氧化过程中的能量转化；理解酮体的生成和利用特点；了解脂类的结构和功能，了解脂类的酶促水解，磷脂、胆固醇的代谢。重 点：脂肪酸的分解代谢途径 脂肪酸的从头合成途径 脂肪的分解代谢与产能的计算难 点：脂肪分解代谢过程中的关键步骤和限速步骤 脂肪分解代谢和合成代谢中的关键酶和转运体系,第一节 生物体内的脂类,一、脂类的定义二、脂类的分类三、脂类的生物学功能,定义：脂（lipid）是一类结构多样，低溶于水而高溶于非

2、极性溶剂的生物有机分子。包括多种脂肪酸衍生物及与脂肪酸代谢无关的化合物。,一、脂类的定义：,脂类的元素组成主要是C H O,有些尚含N S P。,亦译为脂质或类脂，脂类的元素组成主要是C H O,有些尚含N S P。其化学本质是脂肪酸和醇所形成的酯类及其衍生物。,脂类,单纯脂类,复合脂类,衍生脂类,酰基甘油酯,蜡,磷脂,糖脂、硫脂,萜 类,固醇类,含有脂肪酸,不含脂肪酸,二、脂类的分类：,（可皂化脂类）,（不可皂化脂类）,其他脂类:维生素A、D、E、K等,单纯脂类,由脂肪酸和醇类所形成的酯,脂酰甘油酯（最丰富的为甘油三酯)蜡（16-16C以上的长链脂肪酸和16-30C的一元醇或固醇）,甘 油

3、三 酯,R1、R2、R3可以相同，也可以不全相同甚至完全不同，R2多是不饱和的,复合脂类,单纯脂类的衍生物：除了含有脂肪酸和 醇外，还含有非脂分子的成分，包括：,磷脂（磷酸和含氮碱）糖脂（糖）硫脂（硫酸）,磷脂酰胆碱,磷脂酸,磷脂酰乙醇胺,磷脂酰肌醇,磷脂酰丝氨酸,磷脂酰甘油,几种糖脂和硫酯,2,3-双酰基-1-D-吡喃-D-甘油,6-亚硫酸-6-脱氧-葡萄糖甘油二酯(硫酯),2,3-双酰基-1-(-D-半乳糖基-1，6-D-半乳糖基）-D-甘油,衍生脂类：由单纯脂类或复合脂类衍生而来或与它们关系密切。,萜类(异戊二烯脂类)：视黄醛、叶绿醇、胡萝卜素固醇类：胆固醇、麦角固醇,可皂化脂类：一类能

4、被碱水解而产生皂（脂肪酸盐）的称为可皂化脂类。不可皂化脂类：不能被碱水解而产生皂（脂肪酸盐）的称为不可皂化脂类。主要有不含脂肪酸的萜类和固醇类,贮存脂类重要的贮能供能物质，每克脂肪氧化时可释放出38.9 kJ 的能量，每克糖和蛋白质氧化时释放的能量仅分别为17.2 kJ和23.4 kJ。结构脂类 磷脂、糖脂、硫脂、固醇类等有机物是生物体的重要成分（如生物膜系统）活性脂类 固醇类、萜类是一些激素和维生素等生理活性物质的前体脂类（糖脂、磷脂）与信息识别、种特异性、组织免疫有密切的关系；与细胞信号转导有关。人类的某些疾病如动脉粥样硬化、脂肪肝等都与脂类代谢紊乱有关。,三、脂类的生物学功能,第二节 脂

5、肪的分解代谢,一、脂肪的水解二、甘油代谢三、脂肪酸的分解四、酮体代谢,一、脂 肪 的 水 解,脂肪,脂肪酶,甘油+脂肪酸,CH2-O-C-R1,R2-C-O-CH,CH2OH,限速步骤,第一步为限速步骤，磷酸化的脂肪酶有活性，动物的脂肪酶存在于脂肪细胞中，而植物的脂肪酶存在脂体、油体及乙醛酸循环体中。,动物的脂肪酶存在于脂肪细胞中，植物的脂肪酶存在脂体、油体及乙醛酸循环体中,脂肪的氧化分解,脂质代谢,脂肪,甘油,脂肪酸,?,脂肪酶,二、甘 油 的 氧 化 分 解 与 转 化,甘油激酶,磷酸酯酶,NAD+,NADH+H+,磷酸甘油脱氢酶,CH2OH,C=O,CH2O-P,-,-,甘油,3-磷酸甘

6、油,磷酸二羟丙酮,1分子甘油彻底氧化分解产生的能量？,糖代谢与脂代谢通过磷酸二羟丙酮联系起来。动物的脂肪细胞中无甘油激酶，则甘油需要经血液运到肝细胞中进行氧化分解。,(DHAP),脂肪的氧化分解,脂质代谢,脂肪,甘油,脂肪酸,?,?,三、脂肪酸的分解,饱和脂肪酸的氧化分解不饱和脂肪酸的氧化分解,-氧化作用-氧化作用-氧化作用,单不饱和脂肪酸的氧化分解多不饱和脂肪酸的氧化分解,奇数C原子脂肪酸的氧化分解,饱和脂肪酸的-氧化作用,概念脂肪酸的-氧化作用能量计算乙酰COA的可能去路乙醛酸循环及其生物学意义酮体,1.概 念,饱和脂肪酸在一系列酶的作用下，羧基端的位C原子发生氧化，碳链在位C原子与位C原

7、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-氧化.,动物-氧化在线粒体基质中进行植物-氧化在过氧化物酶体和乙醛酸循环体进行,1904年，F.Knoop的标记实验：实验前提：已知动物体内不能降解苯环实验方案：用苯基标记的饱和脂肪酸饲喂动物,马尿酸,苯乙尿酸,饱和脂肪酸-氧化的实验证据,（1）脂肪酸的活化,脂肪酸首先在胞浆中被活化，形成脂酰CoA，在 催化下，由ATP提供能量，将脂肪酸转变成脂酰CoA：,2.脂肪酸的-氧化（12C以上的）,脂酰CoA合成酶,动物细胞内，-氧化在线粒体基质中进行，脂肪酸存在于胞液中，长链脂肪酸不能穿过线粒体

8、内膜，因此需要特殊的转运机制来帮助跨膜。,第一步活化在胞液中，后面的步骤发生在线粒体中，,（2）脂酰CoA转运入线粒体,对于动物来说，-氧化在线粒体基质中进行，而脂肪酸第一步活化在胞液中，脂酰CoA（10C以上）不能进入线粒体，后面的步骤发生在线粒体中，所以涉及特殊的 转运机制来帮助跨膜。,酰基肉毒碱/肉毒碱载体（肉毒碱：L-羟基-三甲基氨基丁酸，由赖氨酸衍生的）。,脱 氢水 化再脱氢硫 解,(3)-氧化的反应历程（偶数C原子）,具体步骤,FAD FADH2,HOH,-羟脂酰CoA,c.脱氢,-酮脂酰CoA,NADH+NADH+H+,-烯脂酰CoA,b.水化,a.脱氢,脂酰CoA脱氢酶,烯脂酰

9、CoA 水化酶,羟脂酰CoA脱氢酶,H SCoA,+,乙酰CoA,氧化,d.硫解,乙酰CoA,脱氢水化脱氢硫解,硫解酶,16C的脂肪酸氧化的生化历程,乙酰CoA,RCH2CH2CO-SCoA,脂酰CoA 脱氢酶,脂酰CoA,-烯脂酰CoA 水化酶,-羟脂酰CoA 脱氢酶,-酮酯酰CoA 硫解酶,RCHOHCH2COScoA,RCOCH2CO-SCoA,RCH=CH-CO-SCoA,+,CH3COSCoA,R-COScoA,经过7次循环，产生7个 NADH，7个FADH2，8分子乙酰COA。,-氧化的反应历程,小 结,RCH2CH2COOH,RCH2CH2COSCOA,（脂酰COA）,-,（2反

10、式烯脂酰COA）,-,（L-羟脂酰COA）,（-酮脂酰COA）,R-CSCOA+CH3-CSCOA,继续-氧化,FADH2,H2O,NADH+H+,H SCoA,细胞质,线粒体,3.能 量 计 算,以16C的软脂酸为例8乙酰COA 彻底氧化 TCA 10ATP 108=80ATP7FADH2 1.57=10.5ATP7NADH+H+2.57=17.5ATP,(108)ATP,第一步消耗了2个高能磷酸键，所以应为108-2=106个高能磷酸键。,当软脂酸氧化时，自由能变化为-2340千卡摩尔，ATP水解生 成 ADP+Pi时，自由能变化为-7.30千卡摩尔。7.3106,2340,100%33%

11、,所以软脂酸在-氧化时能量转化率约为33%,进入TCA循环，彻底氧化分解，生成CO2+H2O,放出能量。作为脂肪酸、固醇合成的原料。某些植物、微生物中，可在乙醛酸体内进行乙醛酸循环。在动物肝、肾脏中有可能产生乙酰乙酸、D-羟丁酸和丙酮（酮体）。,4.产物乙酰-CoA的可能去向,在动物肝、肾脏中有可能产生乙酰乙酸、D-羟丁酸和丙酮（酮体）。,-氧化不仅在线粒体内进行，还可以在乙醛酸体中进行。油料种子萌发时，脂肪酸-氧化是在乙醛酸体内进行。,脂肪酸氧化可在线粒体内进行，需肉碱的转运。在植物体内，脂肪酶主要存在脂体、油体以及乙醛酸循环体中。过氧化物酶体,-,NAD+,苹果酸脱H酶,NADH+H+,异

12、柠檬酸裂解酶,COA,苹果酸合酶,（存在微生物和油料植物种子中）,历 程,5、乙醛酸循环,乌头酸酶,2分子乙酰-CoA生成1分子琥珀酸,乙醛酸循环体是一种特化的过氧化物酶体。,乙 醛 酸循环的生物学意义,乙酰CoA经乙醛酸循环可合成琥珀酸等有机酸，可协助TCA循环的运行，乙醛酸循环可看成TCA循环的一条支路。油料种子萌发时贮存的甘油三酯通过乙醛酸循环转化为糖，乙醛酸循环是连接糖代谢和脂代谢的枢纽。微生物能利用乙酸、乙酸盐为碳源生存依赖于乙醛酸循环。,5-2.乙 醛 酸 循 环,-,-,-,-,-,-,-,异柠檬酸裂解酶,CH2,COO-,HC-COO-,COO-,HO-C-H,-,-,-,-,

13、-,HO-C-H,COO-,H-CH,COO-,-,-,-,COA,苹果酸合酶,乙酰COA,脂酰COA,氧化,（存在微生物和植物中）,线粒体,TCA,草酰乙酸,天冬氨酸,6、酮体代谢,酮体的生成,酮体的分解,脂肪酸-氧化产物乙酰CoA,在动物肌肉中进入三羧酸循环，在动物肝、肾的线粒体内乙酰COA中可形成乙酰乙酸、-羟丁酸、丙酮酸这三种物质统称为酮体。,CoASH,CoASH,NAD+,NADH+H+,-羟丁酸脱氢酶,HMGCoA 合酶,乙酰乙酰CoA硫解酶,HMGCoA 裂解酶,1.酮体的生成,在严重饥饿或胰岛素水平过低时，草酰乙酸缺少，则乙酰-COA水平升高丙酮中毒；酸中毒。但一般情况下酮体

14、是肝脏输出能源的一种形式,NAD+,NADH+H+,琥珀酰CoA,琥珀酸,CoASH+ATP,PPi+AMP,CoASH,2.酮体的利用,琥珀酰CoA转硫酶（心、肾、脑及骨骼肌的线粒体）,乙酰乙酰CoA硫激酶（肾、心和脑的线粒体）,乙酰乙酰CoA硫解酶（心、肾、脑及骨骼肌线粒体）,酮体是肝脏输出能源的一种形式。,酮体在肝脏合成，但肝脏缺乏利用酮体的酶，因此不能利用酮体。酮体生成后进入血液，输送到肝外组织利用。(肝内生酮肝外用),由酮体代谢看出，肝组织将乙酰COA转变成酮体，而肝外组织再将酮体转变成乙酰COA，这并非无效循环，而是乙酰COA在体内的一种运输方式。骨骼、心肌等细胞的能量来源主要依赖

15、于酮体，脑组织在葡萄糖供应不足时也利用酮体作为能源,三、脂肪酸的分解,饱和脂肪酸的氧化分解不饱和脂肪酸的氧化分解,-氧化作用-氧化作用-氧化作用,单不饱和脂肪酸的氧化分解多不饱和脂肪酸的氧化分解,奇数C原子脂肪酸的氧化分解,1.概 念,脂肪酸在一些酶的催化下，-C原子发生氧化，生成一分子CO2和较原来少一个碳原子的脂肪酸，这种氧化作用称为-氧化。,饱和脂肪酸的-氧化作用(1956,Stumpf),-氧化对于降解支链脂肪酸、奇数脂肪酸 或过长链脂肪酸有重要作用。,RCH2CH2COOH RCH2COOH+CO2,RCH2COO-,RCH(OH)COO-,RCOCOO-,RCOO-,CO2,O2,

16、NAD+,NADH+H+,NAD+,NADH+H+,羟化,2.反 应 历 程,单加氧酶,脱氢酶,脱羧酶,三、脂肪酸的分解,饱和脂肪酸的氧化分解,-氧化作用-氧化作用-氧化作用,饱和脂肪酸的-氧化作用（12C以下的脂肪酸）(1932,Verkade),脂肪酸在酶催化下，其碳（末端甲基C）原子发生氧化，先生成-羟脂酸，继而氧化成,-二羧酸的反应过程，称为-氧化。,在动物体内，12碳以上的脂肪酸是通过-氧化进行分解作用；少于12碳的脂肪酸可在微粒体中经-氧化作用分解，其在脂肪酸分解代谢中不占主要地位。,脂肪酸的氧化作用,CH3(CH2)n COO-,HOCH2(CH2)n COO-,OHC(CH2)

17、n COO-,-OOC(CH2)n COO-,O2,NAD(P)+,NAD(P)H+H+,NAPD+,NADPH+H+,NAD(P)+,NAD(P)H+H+,混合功能氧化酶,醇酸脱氢酶,醛酸脱氢酶,反 应 历 程,从脂肪酸两端进行-氧化-氧化加速了脂肪酸的降解速度。动物体内低于12C的脂肪酸常采用-氧化进行分解海洋中浮游细菌降解海面浮油,三 脂肪酸的氧化分解,饱和脂肪酸的氧化分解不饱和脂肪酸的氧化分解,单不饱和脂肪酸的氧化分解多不饱和脂肪酸的氧化分解,6CH3-CO-CoA,3次-氧化,烯酯酰CoA异构酶,烯酯酰CoA水化酶,5次-氧化,（四）单不饱和脂肪酸的氧化,（单个双键，油酸18:1 9

18、）,（五）、多不饱和脂肪酸的氧化2个双键，亚油酸（18：2，9,12）,3个乙酰COA,异构酶,O,12C,3次-氧化,(4顺),-氧化，断裂1个乙酰COA,|H,CH3(CH2)4C=C-C=C-C-CoA,H|,H|,H|,O,(2反，4顺),2，4-烯脂酰COA还原酶(NADPH+H+提供还原力),(3反),烯脂酰COA脱氢酶,10C,(2反),4次-氧化，,5个乙酰COA,烯脂酰COA异构酶,三 脂肪酸的氧化分解,饱和脂肪酸的氧化分解不饱和脂肪酸的氧化分解,-氧化作用-氧化作用-氧化作用,单不饱和脂肪酸的氧化分解多不饱和脂肪酸的氧化分解,奇数C原子脂肪酸的氧化分解,（六）奇数C原子脂肪

19、酸的氧化分解,奇数脂肪酸直接进行氧化，最后的裂解成乙酰CoA和一个丙酰CoA,奇数碳脂肪酸可有两种降解方式：,通过氧化转变为偶数碳脂肪酸后再进行氧化,羧 化脱 羧,丙酰COA羧化酶,甲基丙二酰COA消旋酶,甲基丙二酰COA变位酶,琥珀酰COA,TCA,羧化,ATPCO2,甲基丙二酸单酰CoA,丙酸代谢的一条途径,脂酰COA脱H酶,FAD FADH2,烯脂酰COA水化酶,H2O,水解酶,H2O HSCOA,脱氢酶,DAN+DADH+H+,脱氢酶,NADP+CO2 NADPH+H+,HSCOA,TCA,脱羧,烯丙酰COA,-羟丙酰COA,-羟丙酸,丙二酸半醛,丙酸代谢的-羟丙酸支路途径,反刍动物胃

20、中碳水化合物酵解产生大量丙酸某些氨基酸降解（如Val Ile）产生丙酸脂肪酸的降解(奇数C原子)所以丙酸代谢非常重要,丙酸的来源,三 脂肪酸的氧化分解,饱和脂肪酸的氧化分解不饱和脂肪酸的氧化分解,-氧化作用 乙醛酸循环-氧化作用-氧化作用,单不饱和脂肪酸的氧化分解多不饱和脂肪酸的氧化分解,奇数C原子脂肪酸的氧化分解 丙酸代谢,小结,进行彻底氧化分解时,相同碳原子数目的饱和脂肪酸与不饱和脂肪酸相比,哪个释放的能量多?,一、甘油的生物合成二、脂肪酸的生物合成三、三酰甘油的生物合成,第三节 脂肪的合成代谢,脂肪的合成代谢,脂肪的合成代谢,一、甘 油 的 生 物 合 成,2、脂肪降解,1、EMP途径,

21、高等动植物合成三酰甘油需要3-磷酸甘油做前体,二、脂 肪 酸 的 生 物 合 成,（一）饱和脂肪酸的从头合成（二）脂肪酸碳链的延长（三）脂肪酸链中不饱和键的形成（四）脂肪酸合成的调节,（一）饱和脂肪酸的从头合成（在细胞质中）原料：乙酰CoA（碳源）、NADPH、ATP 酶系：乙酰CoA羧化酶*、脂肪酸合成酶系*,1.乙酰CoA的来源及转运2.丙二酸单酰CoA的形成（乙酰CoA羧化酶*）3.脂肪酸链的形成4.饱和脂肪酸的从头合成及与-氧化的比较,1.乙酰CoA的来源及转运,来源（线粒体）线粒体内的丙酮酸氧化脱羧（糖代谢）脂肪酸的-氧化氨基酸的氧化转运(线粒体 细胞质)柠檬酸穿梭（三羧酸转运体系）

22、,丙酮酸羧化酶,线粒体膜,胞液,线粒体基质,丙酮酸,丙酮酸,苹果酸,草酰乙酸,柠檬酸,柠檬酸,乙酰CoA,苹果酸,丙酮酸氧化 脂肪酸氧化 氨基酸氧化,柠 檬 酸 穿 梭,2.丙二酸单酰CoA的形成,乙酰CoA是合成的碳源，丙二酸单酰CoA是合成的直接原料。一分子软脂酸合成时，8个2C单位中，1个为乙酰CoA，其它7个以丙二酸单酰CoA直接参与合成。,+ADP+Pi,乙酰CoA羧化酶,BCCP,3.脂肪酸链的形成,（1）脂肪酸合酶系统（2）脂肪酸链的形成过程,脂肪酸氧化和合成比较,脂肪酸合成起始反应（1）,脂肪酸合成起始反应（2）,脂肪酸合成起始反应（3）,脂肪酸合成循环（1）,脂肪酸合成循环（

23、1）,脂肪酸合成循环（3）,脂肪酸合成循环（4）,ACP-SH,CH3-CS-合酶,-酮脂酰-ACP合酶,乙酰基转移反应(移位),CH3-CSCOA,=,O,CH3-CSACP,=,O,=,O,丙二酸单酰基转移反应(进位),COA-SH,ACP-SH,乙酰CoA-ACP酰基转移酶,HOOC-CH2-CSCOA,+ACP-SH,HOOC-CH2-CSACP,O,=,丙二酸单酰CoA-ACP转移酶,O,=,+COA-SH,中央SH,外围SH,（2）脂肪酸链的形成过程,缩合反应,CH3-CS-合酶+,=,O,HOOC-CH2-CSACP,O,=,-酮脂酰-ACP合酶,CH3-C-CH2-CSACP,

24、O,=,O,=,+合酶-SH+CO2,还原反应,CH3-C-CH2-CSACP,O,=,O,=,+NADPH+H+,-酮脂酰-ACP还原酶,CH3-CH-CH2-CSACP,O,-,OH,=,+NADP+,-羟丁酰-ACP,脱水反应,=,再还原反应,-烯脂酰-ACP还原酶,CH3-CH2-CH-CSACP,O,=,+NADP+,丁酰-ACP,CH=CHC,O,CH3,=,+NADPH+H+,SACP,2-反-烯脂酰-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，合成脂酰-ACP。,缩合反应中，-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

25、催化活性，故从头合成只能合成16C及以下饱和脂酰-ACP。,软脂酸合成的反应流程,进位,链的延伸,水解,乙酰CoA-ACP转移酶丙二酸单酰CoA-ACP转移酶-酮脂酰-ACP合酶-酮脂酰-ACP还原酶-羟脂酰-ACP脱水酶 烯脂酰-ACP还原酶,启动,总反应式,8CH3-CSCOA,=,O,+7ATP+14NADPH+14H+,CH3(CH2)14COOH,+14NADP+8CoASH+7ADP+7Pi+6H2O,反应中所需的NADPH+H+约有40%来自PPP途径，其余的60%可由EMP中生成的NADH+H+间接转化提供(柠檬酸穿梭),EMP途径提供,丙酮酸氧化（糖）、脂肪酸的-氧化、氨基酸

26、的氧化,丙酮酸羧化酶,线粒体膜,胞液,线粒体基质,丙酮酸,丙酮酸,苹果酸,草酰乙酸,柠檬酸,柠檬酸,乙酰CoA,苹果酸,丙酮酸氧化 脂肪酸氧化 氨基酸氧化,脂肪酸合成,柠 檬 酸 穿 梭,NADH+H+,NAD+,4.饱和脂肪酸的从头合成与-氧化的比较,区别要点 从头合成-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HCO3-和柠檬酸的需求 需要 不需要运载系统 柠檬酸（转移乙酰CoA）肉毒碱（转移脂酰CoA）所需酶 6种酶及一

27、个载体蛋白 4种能量（以软脂酸）消耗7ATP及14NADPH+H+产生106ATP链延伸或缩短方向 从位到羧基 从羧基端开始,4.饱和脂肪酸的从头合成与-氧化的比较,二、脂 肪 酸 的 生 物 合 成,（一）饱和脂肪酸的从头合成（二）脂肪酸碳链的延长,16C以上的脂肪酸一般是以软脂酸做前体，由延长系统进行碳链的延长。-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,（二）脂肪酸碳链的延长,脂肪酸从头合成系统只能合成16C及16C以下的脂肪酸，合成16C以上的饱和及不饱和脂肪酸一般是以软脂酸做前体，由延长系统进行碳链的延长。,脂酰CoA 合成酶,线粒体内 延长以乙

28、酰CoA为C2单位，NADPH为氢的供体，基本为-氧化的逆转，只是烯脂酰CoA还原酶代替了脂酰CoA脱氢酶。硫解 脱氢 水化 还原RCOSCoA+CH3COSCoA RCH2CH2COSCoA,在内质网膜上的延长,丙二酸单酰CoA为C2供体，NADPH+H+为氢的供体，延长过程与从头合成相似，只是以CoA代替ACP作为脂酰基载体，从羧基末端延长（缩合、还原、脱水、再还原）。,在植物体内,叶绿体或质体只负责将软脂酸变成硬脂酸,再延长需要在内质网上进行。,二、脂 肪 酸 的 生 物 合 成,（一）饱和脂肪酸的从头合成（二）脂肪酸碳链的延长（三）脂肪酸链中不饱和键的形成,1.单不饱和脂肪酸的合成,单

29、不饱和脂肪酸大多为顺式的，双键大多在(C9-C10)，（棕榈油酸和油酸）,需氧途径(真核生物)厌氧途径(厌氧微生物),植物体或低等的需氧生物,动物体（肝或脂肪组织）,(1)需氧途径,（2）厌氧途径,是厌氧生物合成单不饱和脂肪酸的方式,发生在脂肪酸从头合成的过程中,可产生不同长度的单不饱和脂肪酸。,2.多烯不饱和脂肪酸的合成,由单烯脂肪酸继续去饱和产生的。在哺乳动物中，不能合成多不饱和脂肪酸，必须由食物供给，如：亚油酸（18：2）、亚麻酸（18：3）、花生四烯酸（20：4）等，这些脂肪酸对生长十分重要，称为必需脂肪酸。,多烯不饱和脂肪酸在厌氧细菌中基本不存在，在高等动植物体内含量丰富，,二、脂

30、肪 酸 的 生 物 合 成,（一）饱和脂肪酸的从头合成（二）脂肪酸碳链的延长（三）脂肪酸链中不饱和键的形成（四）脂肪酸合成的调节,+ADP+Pi,乙酰CoA羧化酶,（四）脂肪酸合成的调节(脊椎动物),另:丙二酸单酰COA抑制肉碱脂酰转移酶I.表明有了丙二酸单酰COA,则关闭氧化,一、甘油的生物合成二、脂肪酸的生物合成三、三酰甘油的生物合成,第三节 脂肪的合成代谢,脂肪的合成代谢,三酰甘油的生物合成,磷酸甘油酯酰转移酶,磷酸甘油酯酰转移酶,二酰甘油酯酰转移酶,磷酸酶,溶血磷脂酸,磷脂酸,二酰甘油,三酰甘油,第八章 脂类代谢,第一节 生物体内的脂类第二节 脂肪的分解代谢第三节 脂肪的合成代谢第四节

31、 其他脂质的代谢,一、磷脂的降解与生物合成二、糖脂的降解及生物合成三、胆固醇的生物合成及转化,第四节 其他脂质的代谢(自学为主),磷脂酰胆碱,磷脂酸,磷脂酰乙醇胺,磷脂酰肌醇,磷脂酰丝氨酸,磷脂酰甘油,（一）、磷脂,卵磷脂,A1:动物体中,A2:蛇、蝎、蜂毒和动物胰脏中,C:蛇、微生物分泌的毒素、动物脑,D:高等植物中,（二）、磷脂的降解,(三)、磷脂的生物合成-磷酸乙醇胺（脑磷 脂）,以磷脂酸作前体，需胞嘧啶核苷酸以 CDP衍生物形式作活化载体。,利用CDP-二酰甘油的途径（细菌）利用CDP-乙醇胺的途径（高等动植物）,存在两条途径,利用CDP-二酰甘油的途径（细菌）,-,-,CH2O-C-

32、R1,R2-C-O-CH,CH2O-P-OH,O,=,O,=,O,OH,PPi,CTP,胞苷酰转移酶,-,=,=,-,-,-,=,O,OH,-,O,胞嘧啶,CDP-二酰甘油,Ser,CMP,磷脂酰丝氨酸脱羧酶,-,-,=,-,NH2,-,-,H,PS,CO2,CH2OCR1,R2COCH,CH2O-P-O-CH2CH2NH2,O,=,O,=,O,OH,-,-,-,=,PE,磷脂酸,利用CDP-乙醇胺的途径（高等动植物）,CH2O-P-O-P-O-CH2CH2NH2,OH,CH2O-C-R1,R2-C-O-CH,CH2OH,O,=,O,=,-,-,二酰甘油,磷脂酸,H2O,Pi,磷酸酶,HOCH

33、2CH2NH2,ATP,ADP,HO-P-O-CH2CH2NH2,=,O,-,OH,乙醇胺,磷酸乙醇胺,CTP,PPi,胞嘧啶,-,=,O,=,O,-,OH,O,CDP-乙醇胺,CMP,磷脂酰乙醇胺 PE,HOCH2CH2NH2,OCH2CH2NH2,磷酸乙醇胺,CDP-OCH2CH2NH2,CDP-乙醇胺,乙醇胺激酶,CTP:磷酸乙醇胺胞苷转移酶,ATPADP,CTPPPi,P,脑磷脂,CMP,葡萄糖,3-磷酸甘油,磷脂酸,1，2-甘油二酯,2 RCOCoA2 CoA,Pi,转酰酶,磷酸酯酶,转移酶,一、磷脂的降解与生物合成二、糖脂的降解及生物合成三、胆固醇的生物合成及转化,第四节 其他脂质

34、的代谢,1、糖脂的合成,2、糖脂的分解,一、磷脂的降解与生物合成二、糖脂的降解及生物合成三、胆固醇的生物合成及转化,第四节 其他脂质的代谢,胆固醇结构,固醇类,固醇类都是环戊烷多氢菲的衍生物,环戊烷 菲 环戊烷多氢菲,原料：乙酰COA,胆固醇的生物合成,二羟甲基戊酸（MVA）的生成 异戊烯醇焦磷酸酯（IPP）的生成鲨烯的生成 胆固醇的生成,分4个阶段,胆固醇的转化,转化为胆酸及其衍生物转化为类固醇激素转化为VD,脂类代谢 总结,第一节 生物体内的脂类第二节 脂肪的分解代谢第三节 脂肪的合成代谢第四节 其他脂质的代谢,脂肪代谢和糖代谢的关系,延胡索酸,琥珀酸,苹果酸,草酰乙酸,3-磷酸甘油,甘油

35、,乙酰 CoA,三酰甘油,脂肪酸,植物和微生物,乙酰COA,丙二酸单酰COA,丙二酸单酰ACP,乙酰COA,乙酰ACP,CH3COS-合成酶,乙酰乙酰ACP,-羟丁酰ACP,2反式丁烯酰-ACP,丁酰-ACP,CO2,反 应 历 程,丁酰-ACP与丙二酸单酰-ACP重复缩合、还原、脱水、再还原的过程，共循环7次可生成软脂酰-ACP。,NADPH+H+,NADPH+H+,NADP+,NADP+,H2O,引物,从头合成需要短的脂酰COA做引物,合成偶数碳脂肪酸引物为乙酰COA，合成奇数碳脂肪酸引物为丙酰COA,酰基载体为ACP,二 糖脂的降解与生物合成,糖脂的降解,糖脂,脂酶和糖苷酶,脂肪酸+单糖

36、及衍生物+甘油+鞘氨醇等,软脂酰CoA+L-丝氨酸,糖脂的生物合成,脑苷脂的生物合成途径1：鞘氨醇+脂酰COA 神经酰胺 神经酰胺+UDP-半乳糖 半乳糖脑苷脂途径2：鞘氨醇+UDP-半乳糖 鞘氨醇半乳糖苷 鞘氨醇半乳糖苷+脂酰COA 半乳糖脑苷脂甘油糖脂的生物合成 磷脂酸 二脂酰甘油 二脂酰甘油+UDP-半乳糖 单半乳糖二酰甘油脂（MGDG）MGDG+UDP-半乳糖 双半乳糖二酰甘油脂（DGDG）,动植物中不饱和脂肪酸合成的比较,第二节 脂肪的分解代谢,一、脂肪的水解二、甘油代谢三、脂肪酸的分解四、酮体代谢,草酰乙酸,-酮戊二酸,天冬氨酸天冬酰氨,丙酮酸,延胡索酸,琥珀酰CoA,乙酰CoA,

37、乙酰乙酰CoA,苯丙氨酸酪氨酸亮氨酸赖氨酸色氨酸,丙氨酸苏氨酸甘氨酸丝氨酸半胱氨酸,谷氨酸谷氨酰胺精氨酸组氨酸脯氨酸,异亮氨酸亮氨酸缬氨酸,苯丙氨酸酪氨酸天冬氨酸,异亮氨酸甲硫氨酸缬氨酸,柠檬酸,乙酰乙酸、羟丁酸、丙酮,线粒体和内质网中脂肪酸碳链的延长,总反应式,8CH3-CSCOA,=,O,+7ATP+14NADPH+14H+,CH3(CH2)14COOH,+14NADP+8CoASH+7ADP+7Pi+6H2O,反应中所需的NADPH+H+约有40%来自PPP途径，其余的60%可由EMP中生成的NADH+H+间接转化提供(柠檬酸穿梭),EMP途径提供,丙酮酸氧化（糖）、脂肪酸的-氧化、氨基酸的氧化,丙酮酸羧化酶,线粒体膜,胞液,线粒体基质,丙酮酸,丙酮酸,苹果酸,草酰乙酸,柠檬酸,柠檬酸,乙酰CoA,苹果酸,丙酮酸氧化 脂肪酸氧化 氨基酸氧化,脂肪酸合成,柠 檬 酸 穿 梭,