第07章脂质代谢课件

目录目录第七章第七章脂质代谢脂质代谢MetabolismofLipids1第七章脂质代谢第七章脂质代谢Metabolism of Lipids1目录目录脂质的构成、功能及分析脂质的构成、功能及分析Thecomposition,functionandanalysisoflipids第一节第一节2脂质的构成、功能及分析第一节脂质的构成、功能及分析第一节2目录目录脂肪（甘油三酯，脂肪（甘油三酯，TG）脂类脂类类脂类脂甘油磷酯（甘油磷酯（PL）鞘磷脂鞘磷脂脑苷脂脑苷脂神经节苷脂神经节苷脂磷脂磷脂糖脂糖脂胆固醇（胆固醇（Ch）及其酯（）及其酯（ChE）3一、脂质是种类繁多、结构复杂的一类一、脂质是种类繁多、结构复杂的一类大分子物质大分子物质脂肪和类脂总称为脂质脂肪和类脂总称为脂质(lipids)。脂肪（甘油三酯，脂肪（甘油三酯，TG）脂类类脂甘油磷酯（）脂类类脂甘油磷酯（PL）鞘磷脂脑苷脂神）鞘磷脂脑苷脂神目录目录甘甘油油三三酯酯(triacylglycerol)是是非非极极性性、不不溶溶于于水水的的甘甘油油脂脂酸酸三三酯酯，基基本本结结构构为为甘甘油油的的三三个个羟羟基分别被相同或不同的脂酸酯化。基分别被相同或不同的脂酸酯化。其脂酰链组成复杂，长度和饱和度多种多样。其脂酰链组成复杂，长度和饱和度多种多样。体体内内还还存存在在少少量量甘甘油油一一酯酯（monoacylglycerolmonoacylglycerol）和和 甘甘 油油 二二 酯酯（diacylglyceroldiacylglycerol，DAGDAG）。（一）甘油三酯是甘油的脂酸酯（一）甘油三酯是甘油的脂酸酯4甘油三酯甘油三酯(triacylglycerol)是非极性、不溶于水是非极性、不溶于水目录目录55目录目录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。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）脂肪酸是脂肪烃的羧酸（一）脂肪酸是脂肪烃的羧酸标示脂酸的碳原子数即碳链长度和双键的位置。标示脂酸的碳原子数即碳链长度和双键的位置。脂肪酸（脂肪酸（fattyacids）的结构通式为）的结构通式为:CH3（CH2）nCOOH。高等动植物脂肪酸碳链长度一般在高等动植物脂肪酸碳链长度一般在14142020之间，之间，为为偶数碳偶数碳。6 编码体系系统命名法（一）脂肪酸是脂肪烃的羧酸标示脂酸的碳原编码体系系统命名法（一）脂肪酸是脂肪烃的羧酸标示脂酸的碳原目录目录脂酸根据其碳链是否存在双键分为脂酸根据其碳链是否存在双键分为饱和脂酸和不饱和脂酸饱和脂酸和不饱和脂酸 1.饱和脂酸的碳链不含双键饱和脂酸的碳链不含双键饱饱和和脂脂酸酸以以乙乙酸酸(CH3-COOH)为为基基本本结结构构，不不同同的的饱饱和和脂脂酸酸的的差差别别在在于于这这两两基基团团间间亚亚甲甲基基(-CH2-)的数目不同。的数目不同。2.不饱和脂酸的碳链含有一个或一个以上双键不饱和脂酸的碳链含有一个或一个以上双键单不饱和脂酸单不饱和脂酸(monounsaturatedfattyacid)多不饱和脂酸多不饱和脂酸(polyunsaturatedfattyacid)7脂酸根据其碳链是否存在双键分为饱和脂酸和不饱和脂酸脂酸根据其碳链是否存在双键分为饱和脂酸和不饱和脂酸 饱和脂酸饱和脂酸目录目录表表7-1常常见的脂肪酸的脂肪酸惯名惯名系统名系统名碳原子数和碳原子数和双键数双键数簇簇分子式分子式饱和脂肪酸饱和脂肪酸月桂酸月桂酸(lauricacid)n-十二烷酸十二烷酸12:0 CH3(CH2)10COOH豆寇酸豆寇酸(myristicacid)n-十四烷酸十四烷酸14:0 CH3(CH2)12COOH软脂肪酸软脂肪酸(palmiticacid)n-十六烷酸十六烷酸16:0 CH3(CH2)14COOH硬脂肪酸硬脂肪酸(stearicacid)n-十八烷酸十八烷酸18:0 CH3(CH2)16COOH花生酸花生酸(arachidicacid)n-二十烷酸二十烷酸20:0 CH3(CH2)18COOH山箭酸山箭酸(behenicacid)n-二十二烷酸二十二烷酸22:0 CH3(CH2)18COOH掬焦油酸掬焦油酸(lignocericacid)n-二十四烷酸二十四烷酸24:0 CH3(CH2)18COOH8表表7-1常见的脂肪酸惯名系统名碳原子数和双键数簇分子式饱和常见的脂肪酸惯名系统名碳原子数和双键数簇分子式饱和不饱和脂肪酸不饱和脂肪酸棕榈棕榈(软软)油酸油酸(palmitoleicacid)9-十六碳一烯酸十六碳一烯酸16:1w-7CH3(CH2)5CHCH(CH2)7COOH油酸油酸(oleicacid)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(Vaccenicacid)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(linoleicacid)9,12-十八碳二烯酸十八碳二烯酸18:2w-6CH3(CH2)4(CHCHCH2)2(CH2)6COOHa-亚麻酸亚麻酸(a-linolenicacid)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-linolenicacid)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(arachidonicacid)5,8,11,14-二十碳四二十碳四烯酸烯酸20:4w-6CH3(CH2)4(CHCHCH2)4(CH2)2COOHtimnodonicacid(EPA)5,8,11,14,17-二十碳二十碳五烯酸五烯酸20:5w-3CH3CH2(CHCHCH2)5(CH2)2COOHclupanodonicacid(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)4COOHcervonicacid(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)6CH2COOH9不饱和脂肪酸棕榈不饱和脂肪酸棕榈(软软)油酸油酸(palmitoleic acid目录目录具体成分是二十二碳六烯酸，又称脑黄具体成分是二十二碳六烯酸，又称脑黄金；金；R具体成份是指花生四烯酸。具体成份是指花生四烯酸。、R属多不饱和脂肪酸，在体内由属多不饱和脂肪酸，在体内由必需脂肪酸亚油酸、亚麻酸转化而成，能提升必需脂肪酸亚油酸、亚麻酸转化而成，能提升婴儿智力发育指数、提升视力敏锐度，对婴儿婴儿智力发育指数、提升视力敏锐度，对婴儿脑部及视力的发育有重要作用。、脑部及视力的发育有重要作用。、R在人体大脑皮层及视网膜内占很高的含量比在人体大脑皮层及视网膜内占很高的含量比例，是重要的组成部分。婴幼儿处在脑部、视例，是重要的组成部分。婴幼儿处在脑部、视力力及身体快速成长的黄金阶段，体内及身体快速成长的黄金阶段，体内DHA相对相对不足，适当补充不足，适当补充.10具体成分是二十二碳六烯酸，又称脑黄金；具体成分是二十二碳六烯酸，又称脑黄金；R具体成份是具体成份是目录目录n磷脂磷脂（phospholipidsphospholipids）由甘油或鞘氨醇、脂由甘油或鞘氨醇、脂肪酸、磷酸和含氮化合物组成。肪酸、磷酸和含氮化合物组成。甘油磷脂甘油磷脂：由甘油构成的磷脂（体内含量最多）由甘油构成的磷脂（体内含量最多）鞘磷脂：鞘磷脂：由鞘氨醇构成的磷脂由鞘氨醇构成的磷脂X指与磷酸羟基相连的取代基，包括胆碱、水、指与磷酸羟基相连的取代基，包括胆碱、水、乙醇胺、丝氨酸、甘油、肌醇、磷脂酰甘油等。乙醇胺、丝氨酸、甘油、肌醇、磷脂酰甘油等。FAFAPiX甘油甘油FAPiX鞘氨醇鞘氨醇（三）磷脂可分为甘油磷脂和鞘磷脂两类（三）磷脂可分为甘油磷脂和鞘磷脂两类n分类：分类：11磷脂（磷脂（phospholipids）由甘油或鞘氨醇、脂肪酸、磷）由甘油或鞘氨醇、脂肪酸、磷目录目录由甘油构成的磷脂称为甘油磷脂由甘油构成的磷脂称为甘油磷脂组成：组成：甘油、脂酸、磷脂、含氮化合物甘油、脂酸、磷脂、含氮化合物结构：结构：功能：功能：含一个极性头、两条疏水尾，构成生物膜含一个极性头、两条疏水尾，构成生物膜的磷脂双分子层。的磷脂双分子层。XX=胆碱、水、乙醇胺、胆碱、水、乙醇胺、丝氨酸、甘油、肌丝氨酸、甘油、肌醇、磷脂酰甘油等醇、磷脂酰甘油等12由甘油构成的磷脂称为甘油磷脂组成：甘油、脂酸、磷脂、含氮化合由甘油构成的磷脂称为甘油磷脂组成：甘油、脂酸、磷脂、含氮化合目录目录机体内几类重要的甘油磷脂机体内几类重要的甘油磷脂13机体内几类重要的甘油磷脂机体内几类重要的甘油磷脂13目录目录(cephalin)(lecithin)磷脂酰肌醇磷脂酰肌醇(phosphatidylinositol)磷脂酰丝氨酸磷脂酰丝氨酸(phosphatidylserine)14(cephalin)(lecithin)磷脂酰肌醇磷脂酰肌醇(目录目录心磷脂心磷脂(cardiolipin)15心磷脂心磷脂(cardiolipin)15目录目录鞘脂鞘脂(sphingolipids)含鞘氨醇含鞘氨醇(sphingosine)或二氢鞘氨醇的脂类。或二氢鞘氨醇的脂类。16由鞘氨醇或二氢鞘氨醇构成的磷脂称为鞘磷酯由鞘氨醇或二氢鞘氨醇构成的磷脂称为鞘磷酯鞘脂鞘脂(sphingolipids)16由鞘氨醇或二氢鞘氨醇构由鞘氨醇或二氢鞘氨醇构目录目录鞘氨醇的氨基通过酰胺键与鞘氨醇的氨基通过酰胺键与1分子长链脂酸相分子长链脂酸相连形成连形成神经酰胺神经酰胺(ceramide)，为鞘脂的母体结构。，为鞘脂的母体结构。17按取代基按取代基X的不同，鞘脂分为：鞘糖酯、鞘磷脂的不同，鞘脂分为：鞘糖酯、鞘磷脂鞘氨醇的氨基通过酰胺键与鞘氨醇的氨基通过酰胺键与1分子长链脂酸相连形成神经酰胺分子长链脂酸相连形成神经酰胺(ce目录目录n胆固醇胆固醇(cholesterol)结构：结构：固醇共同结构：固醇共同结构：环戊烷多氢菲环戊烷多氢菲（四）胆固醇以环戊烷多氢菲为基本结构（四）胆固醇以环戊烷多氢菲为基本结构18 胆固醇胆固醇(cholesterol)结构：固醇共同结构：（四）结构：固醇共同结构：（四）目录目录动物胆固醇动物胆固醇(27(27碳碳)19动物胆固醇动物胆固醇(27碳碳)19目录目录植物植物(29碳碳)酵母酵母(28碳碳)20植物植物(29碳碳)酵母酵母(28碳碳)20目录目录二、脂质具有多种复杂的生物学功能二、脂质具有多种复杂的生物学功能（一）甘油三酯是机体重要的能源物质（一）甘油三酯是机体重要的能源物质1gTG=38KJ1g蛋白质蛋白质=17KJ1g葡萄糖葡萄糖=17KJ首先，甘油三酯氧化分解首先，甘油三酯氧化分解产能多产能多。第二，甘油三酯疏水，储存时不带水分子，占第二，甘油三酯疏水，储存时不带水分子，占体积小体积小。第三，机体有第三，机体有专门的储存组织专门的储存组织脂肪组织。脂肪组织。甘油三酯是甘油三酯是脂肪酸的重要储存库脂肪酸的重要储存库。甘油二酯甘油二酯(DAG)(DAG)还是重要的还是重要的细胞信号分子细胞信号分子。21二、脂质具有多种复杂的生物学功能（一）甘油三酯是机体重要的能二、脂质具有多种复杂的生物学功能（一）甘油三酯是机体重要的能目录目录（二）脂肪酸具有多种重要生理功能（二）脂肪酸具有多种重要生理功能1.提供必需脂肪酸提供必需脂肪酸人体人体自身不能合成，必须由食物提供的脂肪酸，自身不能合成，必须由食物提供的脂肪酸，称为称为营养必需脂酸营养必需脂酸(essential fatty acid)(essential fatty acid)，包括，包括亚亚油酸油酸（18:2，9,12）、亚麻酸、亚麻酸（18:3，9,12,15）和和花生四烯酸花生四烯酸（20:4，5,8,11,14）。22（二）脂肪酸具有多种重要生理功能（二）脂肪酸具有多种重要生理功能1.提供必需脂肪酸人体自身提供必需脂肪酸人体自身目录目录2.合成不饱和脂肪酸衍生物合成不饱和脂肪酸衍生物前前 列列 腺腺 素素（prostaglandin,PG）、血血 栓栓 烷烷(thromboxane,TX)、白白三三烯烯(leukotrienes,LT)是是廿碳多不饱和脂肪衍生物。廿碳多不饱和脂肪衍生物。23PG、TX和和LT具有很强生物活性具有很强生物活性 2.合成不饱和脂肪酸衍生物前列腺素（合成不饱和脂肪酸衍生物前列腺素（prostaglan目录目录（二）磷脂是重要的结构成分和信号分子（二）磷脂是重要的结构成分和信号分子1.磷脂是构成生物膜的重要成分磷脂是构成生物膜的重要成分磷脂分子具有亲水端和疏水端，在水溶液中可聚集磷脂分子具有亲水端和疏水端，在水溶液中可聚集成脂质双层，是成脂质双层，是生物膜的基础结构生物膜的基础结构。细胞膜中能发现细胞膜中能发现几乎所有的磷脂几乎所有的磷脂，甘油磷脂中以磷，甘油磷脂中以磷脂酰胆碱、磷脂酰乙醇胺、磷脂酰丝氨酸含量最高，脂酰胆碱、磷脂酰乙醇胺、磷脂酰丝氨酸含量最高，而鞘磷酯中以神经鞘磷酯为主。而鞘磷酯中以神经鞘磷酯为主。各种磷脂在不同生物膜中所占比例不同。磷脂酰胆各种磷脂在不同生物膜中所占比例不同。磷脂酰胆碱（碱（卵磷脂卵磷脂）存在于细胞膜中，）存在于细胞膜中，心磷脂心磷脂是线粒体膜是线粒体膜的主要脂质。的主要脂质。24（二）磷脂是重要的结构成分和信号分子（二）磷脂是重要的结构成分和信号分子1.磷脂是构成生物膜的磷脂是构成生物膜的目录目录磷脂双分子层的形成磷脂双分子层的形成25磷脂双分子层的形成磷脂双分子层的形成25目录目录2.磷脂酰肌醇是第二信使的前体磷脂酰肌醇是第二信使的前体磷脂酰肌醇磷脂酰肌醇4 4、5 5位被磷酸化生成的磷脂酰肌醇位被磷酸化生成的磷脂酰肌醇-4,5-4,5-二磷酸（二磷酸（phosphatidylinositol 4,5-bisphosphatephosphatidylinositol 4,5-bisphosphate，PIPPIP2 2）是细胞膜磷脂的重要组成，主要存在于细）是细胞膜磷脂的重要组成，主要存在于细胞膜的内层。在激素等刺激下可分解为甘油二酯胞膜的内层。在激素等刺激下可分解为甘油二酯（DAGDAG）和三磷酸肌醇（）和三磷酸肌醇（inositol triphosphateinositol triphosphate，IPIP3 3），均能在胞内传递细胞信号。），均能在胞内传递细胞信号。各种磷脂在不同生物膜中所占比例不同。各种磷脂在不同生物膜中所占比例不同。262.磷脂酰肌醇是第二信使的前体磷脂酰肌醇磷脂酰肌醇是第二信使的前体磷脂酰肌醇4、5位被磷酸化生位被磷酸化生目录目录（四）胆固醇是生物膜的重要成分和具有（四）胆固醇是生物膜的重要成分和具有重要生物学功能固醇类物质的前体重要生物学功能固醇类物质的前体胆固醇是胆固醇是细胞膜的基本结构成分细胞膜的基本结构成分胆固醇可转化为一些具有重要生物学功胆固醇可转化为一些具有重要生物学功能的固醇化合物能的固醇化合物可转变为可转变为胆汁酸、类固醇激素及维生素胆汁酸、类固醇激素及维生素D D3 327（四）胆固醇是生物膜的重要成分和具有重要生物学功能固醇类物质（四）胆固醇是生物膜的重要成分和具有重要生物学功能固醇类物质目录目录脂质的消化与吸收脂质的消化与吸收DigestionandAbsorptionofLipids第二节第二节28脂质的消化与吸收第二节脂质的消化与吸收第二节28目录目录条件条件 乳化剂（胆汁酸盐乳化剂（胆汁酸盐）的乳化作用；的乳化作用；酶的催化作用酶的催化作用 部位部位主要在小肠上段主要在小肠上段一、胆汁酸盐协助脂质消化酶消化脂质一、胆汁酸盐协助脂质消化酶消化脂质29条件部位一、胆汁酸盐协助脂质消化酶消化脂质条件部位一、胆汁酸盐协助脂质消化酶消化脂质29胆盐在脂肪消化中的作用30胆盐在脂肪消化中的作用胆盐在脂肪消化中的作用30目录目录乳化乳化消化酶消化酶甘油三酯甘油三酯食物中的脂类食物中的脂类2-甘油一酯甘油一酯+2FFA磷脂磷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微团微团(micelles)消化脂类的酶消化脂类的酶31乳化乳化 消化酶消化酶 甘油三酯食物中的脂类甘油三酯食物中的脂类2-甘油一酯甘油一酯+2 目录目录脂脂肪肪与与类类脂脂的的消消化化产产物物，包包括括甘甘油油一一酯酯、脂脂酸酸、胆胆固固醇醇及及溶溶血血磷磷脂脂等等以以及及中中链链脂脂酸酸(6C10C)及及短短链链脂脂酸酸(2C4C)构构成成的的的的甘甘油油三三酯酯与与胆胆汁汁酸酸盐盐，形形成成混混合合微微团团(mixedmicelles)，被肠粘膜细胞吸收。，被肠粘膜细胞吸收。消化的产物消化的产物32脂肪与类脂的消化产物，包括甘油一酯、脂酸、胆固醇及溶血磷脂等脂肪与类脂的消化产物，包括甘油一酯、脂酸、胆固醇及溶血磷脂等目录目录十二指肠下段及空肠上段。十二指肠下段及空肠上段。中链及短链脂酸构成的中链及短链脂酸构成的TG 乳化乳化 吸收吸收 细胞内细胞内脂肪酶脂肪酶 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 二、吸收的脂质经再合成进入血循环二、吸收的脂质经再合成进入血循环吸收部位吸收部位吸收方式吸收方式33十二指肠下段及空肠上段。中链及短链脂酸构成的十二指肠下段及空肠上段。中链及短链脂酸构成的TG 乳化乳化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(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）34长链脂酸及长链脂酸及2-甘油一酯甘油一酯 肠粘膜细胞（酯化成肠粘膜细胞（酯化成TG）胆固醇及游）胆固醇及游目录目录CoA+CoA+RCOOHRCOOHRCORCOCoACoA脂酰脂酰CoA合成酶合成酶ATPATPAMPPPiAMPPPi酯酰酯酰CoA转移酶转移酶 CoAR2COCoAR3COCoACoA酯酰酯酰CoA转移酶转移酶n甘油一酯途径甘油一酯途径35 CoA+RCOOH 目录目录甘油三酯的代谢甘油三酯的代谢MetabolismofTriglyceride第三节第三节36甘油三酯的代谢甘油三酯的代谢Metabolism of Triglycer目录目录甘油三酯的合成代谢甘油三酯的合成代谢脂肪酸的合成代谢脂肪酸的合成代谢甘油三酯的分解代谢甘油三酯的分解代谢 脂肪动员脂肪动员 甘油进入糖代谢甘油进入糖代谢 脂酸的脂酸的氧化氧化 脂酸的其他氧化方式脂酸的其他氧化方式 酮体的生成和利用酮体的生成和利用本本节节主主要要内内容容37甘油三酯的合成代谢本节主要内容甘油三酯的合成代谢本节主要内容37目录目录脂肪组织：脂肪组织：主要以主要以葡萄糖葡萄糖为原料合成脂肪，也利用为原料合成脂肪，也利用CM或或VLDL中的中的FA合成脂肪。合成脂肪。一、不同来源脂肪酸在不同器官以不完一、不同来源脂肪酸在不同器官以不完全相同的途径合成甘油三酯全相同的途径合成甘油三酯肝脏：肝脏：肝内质网合成的肝内质网合成的TG，组成，组成VLDL入血。入血。小肠粘膜：小肠粘膜：利用脂肪消化产物再合成脂肪。利用脂肪消化产物再合成脂肪。（一）合成主要场所（一）合成主要场所38脂肪组织：主要以葡萄糖为原料合成脂肪，也利用脂肪组织：主要以葡萄糖为原料合成脂肪，也利用CM或或VLDL中中目录目录甘油和脂酸主要来自于葡萄糖代谢甘油和脂酸主要来自于葡萄糖代谢CM中的中的FFA（来自食物脂肪）（来自食物脂肪）1.甘油一酯途径（小肠粘膜细胞）甘油一酯途径（小肠粘膜细胞）2.甘油二酯途径（肝、脂肪细胞）甘油二酯途径（肝、脂肪细胞）（二）合成原料（二）合成原料（三）合成基本过程（三）合成基本过程39甘油和脂酸主要来自于葡萄糖代谢甘油一酯途径（小肠粘膜细胞）甘甘油和脂酸主要来自于葡萄糖代谢甘油一酯途径（小肠粘膜细胞）甘目录目录CoA+CoA+RCOOHRCOOHRCORCOCoACoA脂酰脂酰CoA合成酶合成酶ATPATPAMPPPiAMPPPi酯酰酯酰CoA转移酶转移酶 CoAR2COCoAR3COCoACoA酯酰酯酰CoA转移酶转移酶n甘油一酯途径甘油一酯途径40 CoA+RCOOH 目录目录甘甘油油二二酯酯途途径径 酯酰酯酰CoA转移酶转移酶 CoAR1COCoA酯酰酯酰CoA转移酶转移酶 CoAR2COCoA磷脂酸磷脂酸磷酸酶磷酸酶Pi酯酰酯酰CoA转移酶转移酶 CoAR3COCoA41甘油二酯途径甘油二酯途径 CoA R1COCoA CoA 目录目录3-磷酸甘油磷酸甘油主要来自主要来自糖代谢糖代谢。糖如何转变成糖如何转变成3-3-磷酸甘油？磷酸甘油？肝、肾肝、肾等组织含有等组织含有甘油激酶甘油激酶，可利用游离甘油。，可利用游离甘油。甘油激酶（肝、肾）甘油激酶（肝、肾）ATPADP423-磷酸甘油主要来自糖代谢。肝、肾等组织含有甘油激酶，可利用磷酸甘油主要来自糖代谢。肝、肾等组织含有甘油激酶，可利用目录目录二、内源性脂肪酸的合成需先合成软脂二、内源性脂肪酸的合成需先合成软脂酸再加工延长酸再加工延长组组 织：织：肝（主要）肝（主要）、肾、脑、肺、乳腺及、肾、脑、肺、乳腺及脂肪脂肪等组织等组织亚细胞：亚细胞：胞液：胞液：主要合成主要合成1616碳的软脂酸（棕榈酸）碳的软脂酸（棕榈酸）肝线粒体、内质网：肝线粒体、内质网：碳链延长碳链延长1.合成部位合成部位（一）软脂酸的合成（一）软脂酸的合成43二、内源性脂肪酸的合成需先合成软脂酸再加工延长组二、内源性脂肪酸的合成需先合成软脂酸再加工延长组 织：肝（主织：肝（主目录目录nNADPHNADPH的来源的来源:磷酸戊糖途径（主要来源）磷酸戊糖途径（主要来源）胞液中胞液中苹果酸酶苹果酸酶催化的反应催化的反应乙酰乙酰CoA、ATP、HCO3-、NADPH、Mn2+2.合成原料合成原料n乙酰乙酰CoACoA的主要来源的主要来源:乙酰乙酰CoA全部在线粒体内产生，通过全部在线粒体内产生，通过柠檬酸柠檬酸-丙酮酸循环丙酮酸循环(citratepyruvatecycle)出线粒体。出线粒体。乙酰乙酰CoA氨基酸氨基酸Glu（主要）（主要）44NADPH的来源的来源:磷酸戊糖途径（主要来源）磷酸戊糖途径（主要来源）胞液中苹果酸酶胞液中苹果酸酶目录目录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CoANADPH+H+NADP+苹果酸酶苹果酸酶CoA乙酰乙酰乙酰乙酰CoACoA ATPAMPPPiATP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苹果酸苹果酸CO2CO245线胞液线粒体基质丙酮酸线胞液线粒体基质丙酮酸 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 目录目录1丙二酸单酰CoA的合成：在在关键酶关键酶乙酰乙酰CoA羧化酶羧化酶的催化下，将乙的催化下，将乙酰酰CoA羧化为丙二酸单酰羧化为丙二酸单酰CoA。乙酰乙酰CoA羧化酶羧化酶（生物素）（生物素）*CHCH3 3COSCoACOSCoAADP+PiADP+PiHCOHCO3 3-+H+H+ATPATPHOOCHOOC-CH-CH2 2-COSCoA-COSCoA软脂酰软脂酰CoA长链脂酰长链脂酰CoA-柠檬酸柠檬酸异柠檬酸异柠檬酸+3.脂酸合成酶系及反应过程脂酸合成酶系及反应过程1丙二酸单酰丙二酸单酰CoA的合成：在关键酶乙酰的合成：在关键酶乙酰CoA羧化酶的催化下羧化酶的催化下目录目录酶酶-生物素生物素-CO2+乙酰乙酰CoA酶酶-生物素生物素+丙二酰丙二酰CoAn总反应式总反应式:丙二酰丙二酰CoA+ADP+PiATP+HCO3-+乙酰乙酰CoA酶酶-生物素生物素+HCO3酶酶-生物素生物素-CO2ADP+PiATP47酶酶-生物素生物素-CO2 +乙酰乙酰CoA 酶酶-生物生物目录目录乙乙酰酰CoACoA羧羧化化酶酶 (acetyl(acetyl CoA CoA carboxylase)carboxylase)是是脂脂肪肪酸酸合合成成的的关关键键酶酶，其其辅辅基基是是生生物物素素，MnMn2+2+是是其其激激活活剂剂。其其活活性性受受别构调节和磷酸化、去磷酸化修饰调节别构调节和磷酸化、去磷酸化修饰调节 。柠柠檬檬酸酸、异异柠柠檬檬酸酸可可使使此此酶酶发发生生别别构构激激活活由由单单体体聚聚合合成成多多聚聚体体；软软脂脂酰酰CoACoA及及其其他他长长链链脂脂酰酰CoACoA可可使使多多聚聚体体解解聚聚成单体，成单体，别构抑制别构抑制该酶活性。该酶活性。乙乙酰酰CoACoA羧羧化化酶酶还还可可在在一一种种AMPAMP激激活活的的蛋蛋白白激激酶酶（AMP-AMP-activated activated protein protein kinase,kinase,AMPKAMPK）催催化化下下发发生生酶酶蛋蛋白白磷磷酸酸化而失活化而失活。胰胰高高血血糖糖素素能能激激活活AMPKAMPK，抑抑制制乙乙酰酰CoACoA羧羧化化酶酶活活性性；胰胰岛岛素素能能通通过过蛋蛋白白磷磷酸酸酶酶的的去去磷磷酸酸化化作作用用，使使磷磷酸酸化化的的乙乙酰酰CoACoA羧化酶脱磷酸恢复活性。羧化酶脱磷酸恢复活性。高糖膳食高糖膳食可促进乙酰可促进乙酰CoACoA羧化酶蛋白合成，增加酶活性。羧化酶蛋白合成，增加酶活性。48乙酰乙酰CoA羧化酶羧化酶(acetyl CoA carboxyla目录目录（2）脂酸合成）脂酸合成从乙酰从乙酰CoA及丙二酸单酰及丙二酸单酰CoA合成长链脂肪合成长链脂肪酸，是一个重复加成过程，每次延长酸，是一个重复加成过程，每次延长2个碳原子。个碳原子。各种生物合成脂肪酸的过程基本相似。各种生物合成脂肪酸的过程基本相似。49（2）脂酸合成从乙酰）脂酸合成从乙酰CoA及丙二酸单酰及丙二酸单酰CoA合成长链脂肪酸，合成长链脂肪酸，目录目录有有7 7种种酶酶蛋蛋白白（酰酰基基载载体体蛋蛋白白、乙乙酰酰基基转转移移酶酶、-酮酮脂脂酰酰合合酶酶 、丙丙二二酸酸单单酰酰转转移移酶酶 、-酮酮脂脂酰酰还还原原酶酶、脱脱水水酶酶和和烯烯脂酰还原酶）脂酰还原酶），聚合在一起构成，聚合在一起构成多酶体系多酶体系。大肠杆菌大肠杆菌脂肪酸合酶复合体脂肪酸合酶复合体50有有7种酶蛋白（酰基载体蛋白、乙酰基转移酶、种酶蛋白（酰基载体蛋白、乙酰基转移酶、-酮脂酰合酶酮脂酰合酶、目录目录原核生物的脂肪酸合成酶系原核生物的脂肪酸合成酶系HSHS-ACP -酮脂肪酮脂肪酮脂肪酮脂肪酰合酶酰合酶酰合酶酰合酶-SHSH -酮脂肪酮脂肪酮脂肪酮脂肪酰还原酶酰还原酶酰还原酶酰还原酶脱水酶脱水酶脱水酶脱水酶-酮脂酰酮脂酰酮脂酰酮脂酰还原酶还原酶还原酶还原酶丙二酰单丙二酰单丙二酰单丙二酰单酰转移酶酰转移酶酰转移酶酰转移酶烯脂酰还烯脂酰还烯脂酰还烯脂酰还原酶原酶原酶原酶乙酰基转乙酰基转乙酰基转乙酰基转移酶移酶移酶移酶E3E3E4E4E5E5E6E6E2E2E1E1E7E7边缘巯基边缘巯基中心巯基中心巯基4-磷酸泛酰氨基乙硫醇磷酸泛酰氨基乙硫醇脂酰基载体蛋白脂酰基载体蛋白原核生物的脂肪酸合成酶系原核生物的脂肪酸合成酶系HS-ACP-酮脂肪酮脂肪-酮脂肪脱水酮脂肪脱水目录目录其其辅辅基基是是4-磷磷酸酸泛泛酰酰氨基乙硫醇氨基乙硫醇,是脂酰基载体。是脂酰基载体。酰基载体蛋白酰基载体蛋白(ACP)52其辅基是其辅基是4-磷酸泛酰氨基乙硫醇磷酸泛酰氨基乙硫醇,酰基载体蛋白酰基载体蛋白(ACP)5目录目录n底物进入底物进入 乙酰乙酰CoACE-S-乙酰基乙酰基(-酮脂酰合酶酮脂酰合酶)丙二酸单酰丙二酸单酰CoAACP-S-丙二酸单酰基丙二酸单酰基脂肪酸合酶脂肪酸合酶乙酰基乙酰基（第一个）（第一个）丙二酸单酰基丙二酸单酰基软脂酸的合成过程软脂酸的合成过程53底物进入底物进入 乙酰乙酰CoA CE-S-乙酰基乙酰基 (-酮酮目录目录缩合缩合CO2还还 原原 NADPH+H+NADP+脱水脱水H2O再还原再还原NADPH+H+NADP+54缩合缩合 CO2 还还 原原 NADPH+H+NADP+目录目录n转位转位丁酰基由丁酰基由E2-泛泛-SH（ACP上上)转移至转移至E1-半胱半胱-SH（CE上）。上）。ACPSC=OCH2CH2CH3CEHSSO=CCH2CH2CH3CEACPHS转转位位55转位丁酰基由转位丁酰基由E2-泛泛-SH（ACP上上)转移至转移至 E1-半胱半胱-S目录目录经经过过7轮轮循循环环反反应应，每每次次加加上上一一个个丙丙二二酸酸单单酰酰基基，增增加加两两个个碳碳原原子，最终释出软脂肪酸。子，最终释出软脂肪酸。CESO=CCH3ACPSC=OCH2COO-CESO=CCH2CH2CH2CH2CH3ACPSC=OCH2COO-CESO=CCH2CH2CH2CH2CH2CH2CH3ACPSC=OCH2COO-O-O=CCH2CH2CH2CH2CH2CH2CH3CH2CH2CH2CH2CH2CH2CH2CH2CEACPHS HS+4H+4e-CO2CESO=CCH2CH2CH3ACPSC=OCH2COO-4H+4e-CO24H+4e-CO256经过经过7轮循环反应，每次加上一个丙二酸单酰基，增加两个碳原子，轮循环反应，每次加上一个丙二酸单酰基，增加两个碳原子，目录目录软脂酸的合成总图软脂酸的合成总图57软脂酸的合成总图软脂酸的合成总图57目录目录n软脂酸合成的总反应软脂酸合成的总反应:CH3COSCoA+7HOOCH2COSCoA+14NADPH+H+CH3(CH2)14COOH+7CO2+6H2O+8HSCoA+14NADP+58软脂酸合成的总反应软脂酸合成的总反应:CH3COSCoA CH3(目录目录以以丙丙二二酸酸单单酰酰CoA为为二二碳碳单单位位供供体体，由由NADPH+H+供供氢氢经经缩缩合合、加加氢氢、脱脱水水、再再加加氢氢等等一一轮轮反反应应增增加加2个个碳碳原原子子，合合成成过过程程类类似似软软脂脂酸酸合合成成，但但脂脂酰酰基基连连在在CoASH上上进进行行反反应应，可可延长至延长至24碳，以碳，以18碳硬脂酸为最多。碳硬脂酸为最多。1.脂肪酸碳链在内质网中的延长脂肪酸碳链在内质网中的延长（二）软脂酸延长在内质网和线粒体内进行（二）软脂酸延长在内质网和线粒体内进行59以丙二酸单酰以丙二酸单酰CoA为二碳单位供体，由为二碳单位供体，由 NADPH+H+供氢供氢目录目录以以 乙乙 酰酰 CoA为为 二二 碳碳 单单 位位 供供 体体，由由 NADPH+H+供供氢氢，过过程程与与-氧氧化化的的逆逆反反应应基基本本相相似似，需需-烯烯酰酰还还原原酶酶，一一轮轮反反应应增增加加2个个碳碳原原子子，可可延延长长至至24碳碳或或26碳碳，以以硬硬脂脂酸酸最多。最多。2.脂肪酸碳链在线粒体中的延长脂肪酸碳链在线粒体中的延长60以乙酰以乙酰CoA为二碳单位供体，由为二碳单位供体，由 NADPH+H+供氢，过程与供氢，过程与目录目录动物：动物：有有4、5、8、9去饱和酶，镶嵌在内质去饱和酶，镶嵌在内质网上，脱氢过程有线粒体外电子传递系统网上，脱氢过程有线粒体外电子传递系统参与。参与。植物：植物：有有9、12、15去饱和酶去饱和酶（三）不饱和脂酸的合成需多种去饱和酶催化（三）不饱和脂酸的合成需多种去饱和酶催化61动物：有动物：有4、5、8、9去饱和酶，镶嵌在内质网上，脱氢去饱和酶，镶嵌在内质网上，脱氢目录目录亚油酸的合成亚油酸的合成62亚油酸的合成亚油酸的合成62目录目录1.代谢物改变原料供应量和乙酰代谢物改变原料供应量和乙酰CoA羧化酶活性羧化酶活性调节脂肪酸合成调节脂肪酸合成乙酰乙酰CoA羧化酶的别构调节物羧化酶的别构调节物抑制剂：软脂酰抑制剂：软脂酰CoA及其他长链脂酰及其他长链脂酰CoA激活剂：柠檬酸、异柠檬酸激活剂：柠檬酸、异柠檬酸进进食食糖糖类类而而糖糖代代谢谢加加强强，NADPH及及乙乙酰酰CoA供供应增多，异柠檬酸及柠檬酸堆积，有利于脂酸的合成。应增多，异柠檬酸及柠檬酸堆积，有利于脂酸的合成。大大量量进进食食糖糖类类也也能能增增强强各各种种合合成成脂脂肪肪有有关关的的酶酶活活性从而使脂肪合成增加。性从而使脂肪合成增加。（四）脂肪酸合成受代谢物和激素调节（四）脂肪酸合成受代谢物和激素调节631.代谢物改变原料供应量和乙酰代谢物改变原料供应量和乙酰CoA羧化酶活性调节脂肪酸合羧化酶活性调节脂肪酸合目录目录2.胰岛素是调节脂肪酸合成的主要激素胰岛素是调节脂肪酸合成的主要激素胰高血糖素胰高血糖素肾上腺素肾上腺素生长素生长素脂肪酸合成脂肪酸合成TG合成合成胰高血糖素：胰高血糖素：激活激活AMPK，使之，使之磷酸化而失活磷酸化而失活胰岛素：胰岛素：通过磷蛋白磷酸酶，使之通过磷蛋白磷酸酶，使之去磷酸化而复活去磷酸化而复活+脂肪酸合成脂肪酸合成胰岛素胰岛素乙酰乙酰CoA羧化酶、羧化酶、脂肪酸合酶、脂肪酸合酶、ATP-柠檬酸裂解柠檬酸裂解酶、脂蛋白脂酶酶、脂蛋白脂酶+TG合成合成n乙酰乙酰CoACoA羧化酶的共价调节：羧化酶的共价调节：642.胰岛素是调节脂肪酸合成的主要激素胰岛素是调节脂肪酸合成的主要激素 胰高血糖素胰高血糖素 目录目录3.脂肪酸合酶可作为药物治疗的靶点脂肪酸合酶可作为药物治疗的靶点脂肪酸合酶（复合体组分）在很多肿瘤高表脂肪酸合酶（复合体组分）在很多肿瘤高表达。动物研究证明，脂肪酸合酶抑制剂可明显减达。动物研究证明，脂肪酸合酶抑制剂可明显减缓肿瘤生长，减轻体重，是极有潜力的抗肿瘤和缓肿瘤生长，减轻体重，是极有潜力的抗肿瘤和抗肥胖的候选药物。抗肥胖的候选药物。653.脂肪酸合酶可作为药物治疗的靶点脂肪酸合酶（复合体组分）脂肪酸合酶可作为药物治疗的靶点脂肪酸合酶（复合体组分）