12章脂代谢.ppt

单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,第三节脂肪的合成代谢,一、脂肪酸的生物合成,1.饱和脂肪酸的合成,合成部位,组 织：肝（主要）、脂肪、乳腺等,亚细胞：,胞液,合成原料,乙酰CoA（NADPH、ATP、HCO,3,、Mn,2,+,）,乙酰,CoA,的主要来源：,葡萄糖,乙酰,CoA,主要在线粒体内产生，通过,柠檬酸,-,苹,果酸,-,丙酮酸循环,(citrate-,malate-pyruvate,cycle),出线粒体。,NADPH,的主要来源：,磷酸戊糖途径,柠檬酸,-,苹果酸,-,丙酮酸循环,线,粒,体,膜,胞液,线粒体基质,柠檬酸,丙酮酸,乙酰CoA,柠檬酸,草酰乙酸,CoA,乙酰CoA,ATP,ADP,ATP柠檬酸裂解酶,CoA,草酰乙酸,H,2,O,柠檬酸合酶,苹果酸,丙酮酸,NADPH+H,+,NADP,+,苹果酸酶,CO,2,CO,2，,ATP,苹果酸,苹果酸脱氢酶,NADH+H,+,NAD,+,柠檬酸-苹果酸-丙酮酸循环,（1）乙酰CoA的转运,NAD,+,NADH+H,+,（2）丙二酸单酰CoA的形成,乙酰CoA,（生物素）,丙二酸单酰CoA,抑制肉碱酰基转移酶I,乙酰CoA羧化酶,乙酰CoA羧化酶的调节,别构调节：,柠檬酸激活剂（动）；,软脂酰CoA抑制剂,共价修饰调节：,乙酰CoA羧化酶,乙酰CoA羧化酶-P,肾上腺素,AMP,（3）乙酰ACP和丙二酸单酰-ACP的合成,脂酰基载体蛋白（acyl carrier protein，ACP）,ACP的磷酸泛酰巯基乙胺基,CoA的磷酸泛酰巯基乙胺基,乙酰CoA+ACP-SH,乙酰-ACP,+CoASH,丙二酸单酰CoA+ACP-SH,丙二酸单酰-ACP,+CoASH,乙酰CoA-ACP转酰基酶，乙酰CoA转酰酶（ACP-酰基转移酶）,丙二酰CoA-ACP转酰基酶，丙二酰CoA转酰酶（ACP-丙二酸单酰转移酶）,ACPSH：,ACP磷酸泛酰巯基乙胺上的SH（中央巯基）,CysSH：,-酮脂酰ACP合酶上半胱氨酸的SH（外围巯基）,转酰基酶,1b,NADP,+,NADPH+H,+,烯脂酰-ACP还原酶,6,加氢,5,HO H,-羟脂酰-,ACP脱水酶,脱水,-酮脂酰-ACP还原酶,NADP,+,NADPH+H,+,4,加氢,CoASH,HOOCCH,2,CO-SCoA,丙二酰CoA-ACP转酰基酶,2,装载,CO,2,-酮脂酰-ACP合酶,3,缩合,启动,HSCoA,乙酰CoA-ACP转酰基酶,CH,3,COSCoA,1a,乙酰乙酰-ACP,D-,-羟丁酰ACP,丁烯酰-ACP,丁酰-ACP,丁酰基由ACP上转移至 CE*上,CE：condensing enzyme酶复合体,A,C,P,S,C=O,CH,2,CH,2,CH,3,C,E,HS,S,O=C,CH,2,CH,2,CH,3,C,E,A,C,P,HS,转酰基酶,转 位,CH,3,CO,SCoA,+,7,HOO,CH,2,CO,SCoA,+,14NADPH+14H,+,CH,3,(CH,2,),14,COOH,+,7,CO,2,+6H,2,O,+,8,HSCoA,+,14NADP,+,软脂酸合成的总反应,经过7轮循环反应，每次加上一个丙二酰基，增加两个碳原子，最终释出软酯酸。,7,HOO,CH,2,CO,SCoA：,7 CH,3,COSCoA+7CO,2,+7ATP,7 HOOCH,2,COSCoA+7ADP+7P,i,总反应：,8乙酰CoA+7ATP+14NADPH+14H,+,软脂酸+8HSCoA+14NADP,+,+7ADP+7P,i,+6H,2,O,脂肪酸的合成与分解,脂酸,-氧化 脂酸合成,酶系定位 线粒体 胞液,酰基载体 CoA-SH ACP-SH,二碳单位 乙酰CoA 丙二酰CoA,脱氢辅酶 FAD，NAD NADPH,对CO,2,需要 无 有,能量变化 产生106ATP 消耗7ATP,14NADPH,动物体内正常脂肪酸合酶作用的终点：,软脂酸（,C,16,）,内质网脂酸碳链延长酶系,线粒体脂酸碳链延长酶系,（,5）脂肪酸碳链的延长,2.,不饱和脂酸的合成,真核生物不饱和脂肪酸合成：去饱和酶系，在已合成的饱和脂肪酸中引入双键,位置：内质网膜；4e反应形成2分子H,2,O,前体：软脂酸（C,16,），硬脂酸（C,18,）,H,+,+NADH,NAD,+,E-FAD,E-FADH,2,Fe,2+,Fe,3+,Fe,2+,Fe,3+,油酰CoA+2H,2,O,硬脂酰CoA+O,2,+2H,+,NADH-Cytb,5,还原酶,去饱和酶,Cytb,5,2H,+,还原酶+去饱和酶+细胞色素组成的电子传递体,哺乳动物主要有四类不饱和脂肪酸,棕榈油酸：,16：1,9,（-7）,油酸 ：,18：1,9,（-9）,亚油酸 ：,18：2,9,，,12,（-6）,亚麻酸 ：,18：3,9,，,12，15,（-3）,*必需脂肪酸：亚油酸，亚麻酸,双键引入的规律,动物所有多烯脂酸都是在以上四种不饱和脂酸的基础上进行延长和去饱和（2C延长和去饱和交替进行）的。,动物只能在,9,与羧基之间引入双键，而不能在,9,与末端甲基之间任何位置引入双键。,如果9位上有双键，能使6位去饱和，如果8位上有双键，能使5位去饱和。两个双键之间间隔一个亚甲基，双键均为顺式。,亚 油 酸 的 合 成,植物组织,动物体内花生四烯酸的合成,前体:,亚油酸,花生四烯酸,（20：4,5,8,11,14,）前列腺素、血栓素、白三烯等合成前体,前列腺素的合成,花生四烯酸,前列腺素可增加发炎效应,阿司匹林（乙酰水杨酸）抑制前列腺素内过氧化物合酶（prostaglandin endoperoxide synthase,PGH,2,synthase,cyclooxygenase COX）,二、甘油三酯（脂肪）的合成,合成部位,肝脏（合成能力最强），脂肪组织,合成原料,磷酸甘油（甘油；葡萄糖,磷酸二羟丙酮,），脂肪酸（脂酰CoA）,磷酸甘油的合成,甘油磷酸脂酰转移酶,CoASH,R,1,CO,CoA,甘油磷酸脂酰转移酶,CoASH,R,2,CO,CoA,甘油二酯转酰基酶,CoA,R,3,CO,CoA,溶血磷脂酸,磷脂酸,磷酸酶,Pi,H,2,0,三、脂肪、脂肪酸合成与分解的协同调控,1.细胞水平的区域化调控,脂肪酸合成不是脂肪酸分解的逆反应。,脂肪酸合成在胞质，脂肪酸分解在线粒体中。,脂肪酸和乙酰辅酶,A,分别由不同的转运系统进行转运。脂肪酸：脂酰肉碱转运系统；乙酰辅酶,A,：柠檬酸,-,苹果酸,-,丙酮酸转运系统,2.酶水平的调节,脂肪酸合成途径的限速酶是,乙酰辅酶A羧化酶,，脂肪酸分解途径的限速酶是,肉碱酰基转移酶I,。,脂肪酸合成旺盛时，乙酰辅酶A羧化酶产物丙二酸单酰辅酶A抑制肉碱酰基转移酶I的活性，阻断脂肪酸进入线粒体的转运，从而阻止脂肪酸的氧化分解，实现两条相反途径的协同调控。,3.激素水平的调控,胰高血糖素、肾上腺素等促脂解激素,胰岛素抗脂解激素,通过可逆磷酸化/脱磷酸化作用对脂肪酸合成与分解进行协同调控。,肾上腺素,AMP,第 四 节 磷脂和鞘脂的代谢,一、磷脂的代谢,磷脂的结构、种类、作用,组成：,甘油、脂肪酸、磷酸、含氮化合物,结构：,含一个极性头、两条疏水尾,功能：,构成生物膜的磷脂双分子层；,参与细胞信号转导,含磷酸的脂类：,甘油磷脂,由甘油构成的磷酯,X,=胆碱、乙醇胺、丝氨酸、甘油、肌醇、磷脂酰甘油等,机体内几类重要的甘油磷脂,磷脂酰胆碱,胆碱,PLA,1,PLA,2,PLC,PLD,2.磷脂的分解代谢,酶：磷脂酶(phospholipase,PLA),产物：甘油，脂肪酸，磷酸，含氮碱，,中间产物,磷脂酶 专一水解位 产物,A1 C1 R1+溶血磷脂,A2 C2 R2+溶血磷脂,C C3 甘油二酯+磷酰胆碱,D 磷酸与取代基间磷酯键 磷脂酸+取代基,3.磷脂的合成代谢,二个关键物质：磷脂酸，CTP,以,CDP-,甘油二酯为活性中间体合成磷脂酰丝氨酸（,PS,）和磷脂酰肌醇（,PI,）,原核,以,CDP-,乙醇胺和,CDP-,胆碱为活性中间体合成磷脂酰乙醇胺（,PE,）和磷脂酰胆碱（,PC,）,真核,不同磷脂可相互转变,磷脂酸胞苷转移酶,合酶,S-腺苷-Met,磷脂酰胆碱,CO,2,二、鞘脂的代谢,鞘脂化学组成及结构,鞘脂,(,sphingolipids,),含鞘氨醇,(,sphingosine,),或二氢鞘氨醇的脂类。,生物膜重要成分,(,红细胞）；神经组织、脑组织,（神经细胞轴突鞘髓,）；血浆脂蛋白组分,按取代基X的不同，鞘脂分为：,鞘糖酯,、,鞘磷脂,X-磷脂胆碱、磷脂乙醇胺、单糖或寡糖,2.鞘脂的合成,神经节苷脂：含有唾液酸的鞘糖脂的总称,Gal：,半乳糖,Glc：,葡萄糖,GalNAc：,N-乙酰半乳糖胺,NAN：,N-乙酰神经氨糖酸（唾液酸）,神经节苷脂的生理意义,头部糖基（延伸至细胞膜表面）某些脑下垂体糖蛋白激素受体,细菌蛋白毒素（霍乱毒素）受体,可能参与胞间多糖识别细胞生长、分化,3.鞘磷脂的降解,鞘糖脂：,顺序去糖基,Tay-sachs disease(泰萨氏幼年型黑朦白痴病)缺乏氨基己糖酶A,鞘磷脂：,神经鞘磷脂酶,磷脂胆碱,N-脂酰鞘氨醇,神经鞘磷脂,