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1、第九章 脂类代谢（Metabolism of Lipids）,主 要 内 容,脂类在体内的消化和吸收脂类在体内贮存和运输脂肪的分解代谢脂肪的合成代谢类脂的代谢脂类代谢调节与脂类代谢紊乱,脂肪（甘油三酯，TG）,脂类,类脂,磷酸甘油酯（PL）,鞘磷脂,脑苷脂,神经节苷脂,磷脂,糖脂,胆固醇（Ch）及其酯（ChE）,网膜,第一节 脂类在体内的消化和吸收,甘油三酯,磷脂,胆固醇酯,第二节 脂类在体内的贮存和运输,一、脂类的体内贮存和动员1.脂肪的贮存2.脂肪动员 贮存于脂肪细胞中的甘油三酯在激素敏感脂肪酶（hormone sensitive triglyceride lipase,HSL）的催化下水
2、解并释放出脂肪酸，供给全身各组织细胞摄取利用的过程称为脂肪动员。,脂肪动员的基本过程,二、血浆脂蛋白和脂类的运输,（一）血脂与血浆脂蛋白 血浆中的脂类统称为血脂，包括甘油三酯、磷脂、胆固醇和胆固醇酯及游离脂肪酸等。血脂的主要来源：食物中吸收、脂库动员、体内合成、由糖或某些氨基酸转变血脂的去路：氧化分解、进入脂库储存、构成细胞膜、转变为其它物质。,脂蛋白是脂类在血浆中的存在形式，也是脂类在血浆中的运输形式。,（二）血浆脂蛋白的分离方法,血浆脂蛋白通常用超速离心法和电泳法。,血浆脂蛋白通常用超离心法和电泳法可分为四类乳糜微粒(chylomicrons,CM)极低密度脂蛋白(very low den
3、sity lipoprotein,VLDL,前-脂蛋白)低密度脂蛋白(low density lipoprotein,LDL，-脂蛋白)高密度脂蛋白（high density lipoprotein,HDL，-脂蛋白),第三节 脂肪的分解代谢,一、脂肪的分解代谢甘油三酯 甘油+脂肪酸,限速酶,二、甘油的氧化分解,脂肪动员生成的甘油，主要经血循环转运至肝脏进行代谢。,三、脂肪酸的氧化分解,（一）饱和偶数碳原子脂肪酸的氧化分解脂肪酸的活化穿膜脂肪酸的-氧化,R1CH2CH2CH2CH2 CH2COOH,1.脂肪酸的活化脂酰CoA的生成,部位：线粒体外膜或内质网,2.穿膜（脂酰CoA进入线粒体）,此
4、过程必须要由肉碱（肉毒碱）携带，借助于两种肉碱脂肪酰转移酶（酶和酶）催化的移换反应才能完成。其中肉碱脂肪酰转移酶是脂肪酸-氧化的关键酶。,肉毒碱(3-羟基-4-三甲氨基丁酸),脂酰CoA进入线粒体的过程,3.脂肪酸的氧化,-氧化过程由四个连续的酶促反应组成：脱氢；水合；再脱氢；硫解。,氧化循环的反应过程,脂肪酸氧化的特点,氧化过程在线粒体基质内进行；氧化为一循环反应过程，由脂肪酸氧化酶系催化，反应不可逆；需要FAD，NAD+，CoA为辅助因子；每循环一次，生成一分子FADH2，一分子NADH，一分子乙酰CoA，一分子减少两个碳原子的脂酰CoA。肉碱脂肪酰转移酶是脂肪酸-氧化的关键酶。,脂肪酸氧
5、化分解时的能量释放,1分子FADH2可生成2分子ATP，1分子NADH可生成3分子ATP，故一次-氧化循环可生成5分子ATP。1分子乙酰CoA经彻底氧化分解可生成12分子ATP。,以16C的软脂酸为例来计算，则生成ATP的数目为：,7次-氧化分解产生57=35分子ATP；,8分子乙酰CoA可得128=96分子ATP；,共可得131分子ATP，减去活化时消耗的两分子ATP，故软脂酸彻底氧化分解可净生成129分子ATP。,对于任一偶数碳原子的长链脂肪酸，其净生成的ATP数目可按下式计算：,（四）不饱和脂肪酸的氧化,（五）奇数碳脂肪酸的氧化,四、酮体的生成和利用,脂肪酸在肝脏中氧化分解所生成的乙酰乙
6、酸、-羟丁酸和丙酮三种中间代谢产物，统称为酮体。,酮体,酮体的分子结构,酮体主要在肝细胞线粒体中生成。酮体生成的原料为乙酰CoA。,（一）酮体的生成,(1)两分子乙酰CoA在乙酰乙酰CoA硫解酶(thiolase)的催化下，缩合生成一分子乙酰乙酰CoA。,酮体生成的反应过程,(2)乙酰乙酰CoA再与1分子乙酰CoA缩合，生成HMG-CoA。HMG-CoA合酶是酮体生成的关键酶。,限速酶,(3)HMG-CoA裂解生成1分子乙酰乙酸和1分子乙酰CoA。,(4)乙酰乙酸在-羟丁酸脱氢酶的催化下，加氢还原为-羟丁酸。,(5)乙酰乙酸自发脱羧或由酶催化脱羧生成丙酮。,（二）酮体的利用,利用酮体的酶有两种
7、，即琥珀酰CoA转硫酶（主要存在于心、肾、脑和骨骼肌细胞的线粒体中）乙酰乙酸硫激酶（主要存在于心、肾、脑细胞线粒体中）,(1)-羟丁酸在-羟丁酸脱氢酶的催化下脱氢，生成乙酰乙酸。,酮体利用的基本过程,(2)乙酰乙酸在琥珀酰CoA转硫酶或乙酰乙酸硫激酶的催化下转变为乙酰乙酰CoA。,(3)乙酰乙酰CoA在乙酰乙酰CoA硫解酶的催化下，裂解为两分子乙酰CoA。,(4)生成的乙酰CoA进入三羧酸循环彻底氧化分解。,心、肾、脑细胞,心、肾、脑、骨骼肌细胞,当由琥珀酰CoA转硫酶催化进行氧化利用时，乙酰乙酸可净生成24分子ATP，-羟丁酸可净生成27分子ATP；由乙酰乙酸硫激酶催化进行氧化利用时，乙酰乙
8、酸则可净生成22分子ATP，-羟丁酸可净生成25分子ATP。,（三）酮体生成及利用的生理意义,(1)在正常情况下，酮体是肝脏输出能源的一种形式；(2)在饥饿或疾病情况下，为心、脑等重要器官提供必要的能源。,1、盐析法沉淀蛋白质的原理是 A、破坏水化膜 B、与蛋白质结合生成不溶性蛋白盐 C、使蛋白质变性 D、调节蛋白质在溶液中的等电点 E、改变蛋白质的分子量 2、密度最低的血浆脂蛋白是 A、VLDL B、LDL C、IDL D、HDL E、CM3、维生素B2是下列哪种辅酶或辅基的组成成分 A、NAD+B、NADP+C、CoA D、TPP E、FAD,复习思考题,4、同工酶 A、催化的化学反应相同
9、 B、酶蛋白的分子结构相同 C、酶蛋白的理化性质相同 D、电泳行为相同 E、Km值相同 5、通常既不见于RNA，也不见于DNA的含氮碱基是 A、腺嘌呤 B、次黄嘌呤 C、鸟嘌呤 D、胸腺嘧啶 E、尿嘧啶 6、丙二酸对于琥珀酸脱氢酶的影响属于 A、反馈抑制 B、作用物抑制 C、竞争性抑制 D、非竞争性抑制 E、反竞争性抑制,1、糖原合成的关键酶是_；糖原分解的关键酶是_。2、线粒体内两条主要的呼吸链分别为_呼吸链和_呼吸链。3、脂肪酸氧化作用的产物是_；这个过程是在亚细胞结构的_中进行。4、蛋白质分子二级结构常见的两种类型是_。5、人体活动最主要的直接供能物质是_，它在肌肉组织中的贮存形式是_。
10、,6、实验测得Tyr的PK1=2.20;PK2=9.11;PK3=10.07,Tyr的PI应为。,、一定条件下，核酸分子Tm值的大小与 和 有关。,1、请叙述体内物质代谢过程中乙酰CoA的来源与去路。2、硬脂酸（18C）完全氧化全部过程。3、以下几个反应能否进行，并叙述理由。G脂肪酸甘油G乙酰CoAG4、核苷酸是一类在代谢上极为重要的物质,它除了作为合成核酸的前体外还参与许多氧化过程,试举例说明。,第四节 脂肪的合成代谢,部位：细胞浆原料：-磷酸甘油和脂肪酸,-磷酸甘油的合成脂肪酸的合成-磷酸甘油和脂肪酸的连接,一、-磷酸甘油的合成,二、脂肪酸的生物合成,（一）脂肪酸生物合成的部位和原料直接原
11、料：乙酰CoA部位：饱和脂肪酸的生物合成是在细胞浆中进行，而饱和脂肪酸的延长（16碳酸以上）则在线粒体和微粒体中进行。乙酰CoA由线粒体转入到胞浆主要通过柠檬酸-丙酮酸循环完成。,（二）脂肪酸生物合成过程,1.丙二酰CoA的合成 这步反应为脂肪酸合成的关键步骤，乙酰CoA羧化酶是脂肪酸合成酶系中的限速酶。,2.脂肪酸的合成,以软脂酸（16碳）的合成为例（在细胞液中进行）。催化该合成反应的是一个多酶体系，共有七种蛋白质参与反应，以没有酶活性的脂酰基载体蛋白（ACP）为中心，组成一簇。,原核生物的脂肪酸合成酶系,边缘巯基,中心巯基,酰基载体蛋白(ACP)，其辅基是4-磷酸泛酰氨基乙硫醇，是脂酰基载
12、体。,合成过程,（1）丙二酸单酰ACP的生成,（2）脂肪酸的初始反应,ACP酰基转移酶,ACP-SH,COA-SH,CH3-CSACP,O,=,酮脂酰合成酶,ACP-SH,（3）脂肪酸合成碳链的延长,1）缩合反应,CH3-CS-合成酶+,-酮脂酰合成酶,+合成酶-SH+CO2,O,=,+NADPH+H+,-酮脂酰-ACP还原酶,+NADP+,D-羟丁酰-ACP,2）第一次还原反应,3）脱水反应,-羟脂酰-ACP脱水酶,C,=,-,-,+H2O,-丁烯酰ACP,CH3CH=CHCOACP+NADPH+H+CH3CH2CH2COACP+NADP+,4）第二次还原反应,丁酰-ACP,烯脂酰ACP还原
13、酶,5）第二轮碳链的延长,丁酰-ACP与丙二酸单酰-ACP重复缩合、还原、脱水、再还原的过程，直至生成软脂酰-ACP。最后经硫脂酶催化脱去ACP生成软脂酸。,脂肪酸合成循环,乙酰基转移,丙二酸单酰基转移,缩合,加氢,脱水,再加氢,酰基转移,乙酰ACP,+7丙二酸单酰ACP+14NADPH+14H+,CH3(CH2)14COOH,+14NADP+8ACP+7CO2+6H2O,总反应式,合成所需原料为乙酰CoA，直接生成的产物是软脂酸，合成一分子软脂酸，需七分子丙二酸单酰CoA和一分子乙酰CoA；在胞液中进行，关键酶是乙酰CoA羧化酶；合成为一耗能过程；需NADPH作为供氢体，对糖的磷酸戊糖旁路有
14、依赖性。,脂肪酸合成的特点,软脂酸合成与分解的区别,延长阶段（在线粒体和内质网中进行）,线粒体脂肪酸延长酶系 内质网脂肪酸延长酶系,三、脂肪的生物合成,一、磷脂的代谢二、胆固醇的代谢,第五节 类脂的代谢,甘油磷脂的结构,一、磷脂的代谢,体内几种重要的甘油磷脂,1甘油二酯合成途径：磷脂酰胆碱和磷脂酰乙醇胺通过此代谢途径合成。合成过程中所需胆碱及乙醇胺以CDP-胆碱和CDP-乙醇胺的形式提供。,（二）磷脂的生物合成,甘油二酯合成途径,磷脂酰肌醇、磷脂酰丝氨酸和心磷脂通过此途径合成。合成过程所需甘油二酯以CDP-甘油二酯的活性形式提供。,2CDP-甘油二酯合成途径,CDP-甘油二酯合成途径,A,B,
15、C,1,2,3,4,5,6,7,8,9,10,11,12,13,15,16,17,18,19,20,21,22,23,24,25,26,27,D,环戊烷多氢菲,14,二、胆固醇的代谢,胆固醇的结构及其酯化,（一）胆固醇的生物合成,合成部位：肝，小肠亚细胞定位：胞液及内质网合成原料：乙酰CoA每合成一分子的胆固醇需18分子乙酰CoA，36分子ATP和16分子NADPH。合成基本过程：乙酰CoA 甲羟戊酸 鲨烯 胆固醇,羟甲基戊二酰CoA,关键酶,转变为胆汁酸转变为7-脱氢胆固醇，后者可进一步转变为维生素D3转变为类固醇激素合成器官：肾上腺皮质 睾丸 卵巢肾上腺皮质球状带、束状带及网状带可分别合成
16、醛固酮、皮质醇及雄激素,（二）胆固醇在体内的代谢转化,1、在胞液内进行的代谢途径有 A、三羧酸循环 B、氧化磷酸化 C、丙酮酸羧化 D、脂肪酸氧化 E、脂肪酸合成 2、在DNA的双螺旋模型中 A、两条多核苷酸链完全相同 B、一条链是左手螺旋，另一条链是右手螺旋 C、A+G的含量等于C+T的含量 D、A+T的含量等于G+C的含量 E、两条链的碱基之间以共价结合 3、通常高脂蛋白血症中，下列哪种脂蛋白可能增高：A乳糜微粒 B极低密度脂蛋白 C高密度脂蛋白 D低密度脂蛋白4、下列哪种试剂可使蛋白质的二硫键打开？A、溴化氰 B、2，4-二硝基氟苯 C、-巯基乙醇 D、碘乙醇 E、三氯醋酸 5、葡萄糖在
17、体内代谢时，通常不会转变生成的化合物是？A、胆固醇 B、乙酰乙酸 C、脂肪酸 D、丙氨酸 E、核酸,复习思考题,1、Cech意外地发现个别核糖核酸肯有酶的催化活性，叫作。2、核酸分子中因为 所以波长 处有较强的光吸收。3、脂肪酸合成的限速酶是。胆固醇体内生物合成的限速酶是。4、一个酶促反应Vmax=25 mol/Lmin,Km=1.2510-5mol/L。如果反应液中酶浓度增加到四倍，问Km值将是；此时当S=5.010-6 mol/L,反应速度V是。,1、beta 氧化与FA生物合成的区别。2、以乙酰CoA为中心说明体内糖脂肪的联系。先画图后说明。3、将Ala,His,Ser,Glu和Lys溶于PH4.5的缓冲液中,此五种氨基酸应各带何种电荷?4、肝功能障碍时，为什么会出现以下情况？吃饭厌油夜盲症血脂代谢障碍 氨中毒,辛伐他汀（simvastatin)是HMG-CoA还原酶的竞争性抑制剂，抑制内源性胆固醇的生物合成。文献资料表明，辛伐他汀具有降低高脂蛋白血症家兔血清、肝、主动脉中胆固醇含量、降低极低密度脂蛋白和低密度脂蛋白胆固醇水平的作用。试述：（1）竞争性抑制作用的动力学特点有哪些？（2）竞争性抑制作用与其他的可逆性抑制作用的区别有哪些？,
