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第七章 脂类与脂类代谢
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第一节 生物体内的脂类 一、定义: 脂类(lipid)亦译为脂质或类脂,是一类低溶于水而高溶于非极性溶剂的生物有机分子。其化学本质是脂肪酸和醇所形成的酯类及其衍生物。 脂肪酸多为4碳以上的长链一元羧酸 醇成分包括甘油、鞘氨醇、高级一元醇 和固醇。 脂类的元素组成主要是C H O,有些尚含N S P。
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二、脂类的分类 I 按化学组成分类 单纯脂类 复合脂类 衍生脂类
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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<三酰甘油>)
蜡(含14-36C个碳原子的饱和或不饱和脂肪酸与含16-30C个碳原子的一元醇所形成的酯) 根据不同的醇基它可分为脂酰甘油酯和蜡 1.脂肪酸:生物体内的脂肪酸绝大部分是以结合形式存在的,游离形式数量极少。脂肪酸链长通常为4—36个碳原子,最常见的为10—26个碳原子,且均为偶数。脂肪酸的碳氢链通常为直链,但在一些植物和细菌中,还存在含羟基、环丙烷、环戊烯等取代基的支链脂肪酸。 脂肪酸根据其链内是否含有双键又可分为饱和与不饱各两类,不饱和脂肪酸的双键可有一个、二个及二个以上,单不饱各的双键位置一般在第9—10碳原子间,多不饱和脂肪酸中的一个双键一般也位于第9—10碳原子间,而两个双键往往以一个亚甲基相隔,较少存在共轭双键结构。不饱和脂肪酸的几何构型,绝大多数为顺式。 此外蜡中还含有一些游离的高级脂肪酸、高级一元醇及醛与酮。
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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)
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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:天然色素、香精油、天然橡胶 固醇类:固醇(甾醇、性激素、肾上腺皮质激素)
其他脂类:维生素A、D、E、K等。
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II 按能否被碱水解分类 可皂化脂类:一类能被碱水解而产生皂(脂肪酸盐)的脂类。 不可皂化脂类:不能被碱水解而产生皂(脂肪酸盐)的脂类。
主要有不含脂肪酸的萜类和固醇类。 重要脂类:甘油三酯
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三、重要脂类的结构 甘油三酯的分子结构 R1、R2、R3可以相同,也可以不全相同甚至完全不同,其中R2多是不饱和的。
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1.甘油三酯 甘油三酯在生物电氧化中能提供同量糖两倍的能量。 n、m、k可以相同,也可以不全相同甚至完全不同, 其中n多是不饱和的。
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2.甘油磷脂 磷脂酰乙醇胺(脑磷脂) 磷脂酰胆碱(卵磷脂)(PC) X = 胆碱、乙醇胺、 丝氨酸、甘油 X= H 磷脂酸 (PA)
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二者的区别 硬脂酸 (脂) 软脂酸(油) 不饱和脂肪酸因其碳链内存在双键,不象饱和脂肪酸中每个单键可以自由旋转而排列整齐有序,往往存在扭曲的空间结构,所以只要用较少的热量就可扰乱它不太有序的结构,从而它的熔点就低于相同链长的饱和脂肪酸。
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胆固醇
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四、脂类的分布与生理功能 分类 含量 分布 生理功能 脂肪 甘油三酯 (贮脂) 95﹪,(随机体营养状况而变动)
脂肪组织、皮下结缔组织、大网膜、肠系膜、肾脏周围(脂库)、血浆 1. 储脂供能 2. 提供必需脂肪酸 3. 促进脂溶性维生素吸收 4. 热垫作用 5. 保护垫作用 6. 构成血浆脂蛋白 类脂 糖酯、胆固醇及其酯、磷脂 (组织脂) 5﹪(含量相当稳定) 动物所有细胞的生物膜、神经、血浆 1. 维持生物膜的结构和功能 2. 胆固醇可转变成类固醇激 素、维生素、胆汁酸等 3. 构成血浆脂蛋白
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脂肪(甘油三酯,TG) 磷酸甘油酯(PL) 磷脂 脂类 鞘磷脂 脑苷脂 类脂 糖脂 神经节苷脂 胆固醇(Ch)及其酯(ChE)
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第三节 甘油三酯的分解代谢
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一、脂肪的酶促水解 脂肪酶 脂肪 甘油+脂肪酸 - 限速酶 - CH2-O -C-R1 R2-C-O-CH CH2-O -C-R3 O=
R3COOH 三酰甘油脂肪酶 CH2OH 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。 限速酶 CH2OH HCOH R2-C-O-CH O= - H2O R1COOH 二酰甘油脂肪酶 R2COOH 单酰甘油脂肪酶
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二、甘油的氧化分解与转化 思考: 1分子的甘油彻底氧化分解放出多少能量(形成ATP?) 22
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。 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.
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三 脂肪酸的氧化分解 饱和脂肪酸的氧化分解 β-氧化作用 α-氧化作用 单不饱和脂肪酸的氧化分解 奇数C原子脂肪酸的氧化分解
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一、 饱和脂肪酸的β-氧化作用 概念 脂肪酸的β-氧化作用 能量计算
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1. 概念 饱和脂肪酸在一系列酶的作用下,羧基端的β位C原子发生氧化,碳链在α位C原子与β位C原子间发生断裂,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β-氧化. R1CH2CH2CH2CH2 CH2COOH
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2. 脂肪酸的β-氧化作用 (1)脂肪酸的活化 脂肪酸首先在线粒体外或胞浆中被活化形成脂酰CoA,然后进入线粒体或在其它细胞器中进行氧化。
在脂酰CoA合成酶(硫激酶) 催化下,由ATP提供能量,将脂肪酸转变成脂酰CoA: 脂酰CoA合成酶 R-COOH AMP + PPi HSCoA+ ATP R-CO~SCoA
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(2)脂酰CoA转运入线粒体 在线粒体外生成的脂酰CoA需进入线粒体基质才能被氧化分解,此过程必须要由肉碱(肉毒碱, carnitine)来携带脂酰基。 HOOC-CH2-CH-CH2-N+-CH3 OH CH3 β-羟基-r-三甲基铵基丁酸 对于动物来说, β-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。
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借助于两种肉碱脂酰转移酶同工酶(酶Ⅰ和酶Ⅱ)催化的移换反应以及肉碱-脂酰肉碱转位酶催化的转运反应才能将胞液中产生的脂酰CoA转运进入线粒体。
其中,肉碱脂酰转移酶Ⅰ(carnitine acyl transferase Ⅰ)是脂肪酸-氧化的关键酶。
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脂酰CoA进入线粒体的过程 * 胞液 外膜 内膜 基质 肉碱 RCO-肉碱 RCO~SCoA HSCoA 脂酰转移酶Ⅰ 脂酰转移酶Ⅱ
胞液 外膜 内膜 基质 * 脂酰转移酶Ⅰ RCO~SCoA HSCoA 肉碱 RCO-肉碱 转位酶 RCO-肉碱 脂酰转移酶Ⅱ RCO~SCoA 肉碱 HSCoA
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关键酶
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(3) -氧化循环 -氧化过程由四个连续的酶促反应组成: ① 脱氢 ② 水化 ③ 再脱氢 ④ 硫解
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-氧化循环的反应过程 (△2反式烯脂酰COA) L-β- 羟脂酰COA β- 酮脂酰COA ①脱氢 脂酰CoA脱氢酶
R-CH2-CH2-CH2-CO~SCoA FAD FADH2 R-CH2-CH=CH-CO~SCoA (△2反式烯脂酰COA) ④硫解 硫解酶 -2C CH3-CO~SCoA HSCoA ②水化 水化酶 H2O R-CH2-CH(OH)-CH2-CO~SCoA ③再脱氢 L-β-羟脂酰 CoA脱氢酶 R-CH2-CO-CH2-CO~SCoA NADH + H+ NAD+ β- 酮脂酰COA L-β- 羟脂酰COA
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脂肪酸-氧化循环的特点 ① -氧化循环过程在线粒体基质内进行; ② -氧化循环由脂肪酸氧化酶系催化,反应不可逆;
③ 需要FAD,NAD+,CoA为辅助因子; ④ 每循环一次,生成一分子FADH2,一分子NADH,一分子乙酰CoA和一分子减少两个碳原子的脂酰CoA。 以16C的脂肪酸为例,经过7次循环,产生7个 NADH,7个FADH2, 8分子乙酰COA。
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(4) 彻底氧化: 生成的乙酰CoA进入三羧酸循环彻底氧化分解并释放出大量能量,并生成ATP。
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肉碱转运载体 线粒体膜 2ATP 脂酰CoA H2O 合成酶 3ATP H2O TCA ATP CoASH AMP PPi 脂酰CoA
脱氢酶 FAD FADH2 H2O 呼吸链 2ATP 反2-烯酰CoA 水化酶 H2O L(+)-β羟脂酰 CoA脱氢酶 NAD+ NADH+H+ H2O 呼吸链 3ATP β酮脂酰CoA 硫解酶 CoA-SH TCA
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3、脂肪酸氧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。
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以16C的软脂酸为例来计算,则生成ATP的数目为:
8分子乙酰CoA可得12×8=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。
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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:
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3. 饱和脂肪酸的α-氧化作用 1.概念 脂肪酸在一些酶的催化下,其α-C原子发生氧化,结果生成一分子CO2和较原来少一个碳原子的脂肪酸,这种氧化作用称为α-氧化。 RCH2CH2 COOH RCH2COOH+CO2
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2. α-氧化的可能反应历程 R-CH-COOH RCH2COOH OH R-C-COOH RCOOH+CO2 O - =
O2,NADPH+H+ 单加氧酶 Fe2+,抗坏血酸 R-CH-COOH OH - (L-α-羟脂肪酸) NAD+ NADH+H+ 脱氢酶 R-C-COOH O = (α-酮脂酸) ATP,NAD+, 抗坏血酸 脱羧酶 RCOOH+CO2 书中植烷酸的例子P161 哺乳动物将绿色蔬菜的叶绿醇氧化为植烷酸 α-氧化 降植烷酸 氧化 (少一个C原子)
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二、单不饱和脂肪酸的氧化 反2-烯酰CoA β氧化 不饱和脂酸 顺3-烯酰CoA 顺2-烯酰CoA L(+)-β羟脂酰CoA
异构酶 β氧化 不饱和脂酸 β氧化 顺3-烯酰CoA 顺2-烯酰CoA L(+)-β羟脂酰CoA D(-)-β羟脂酰CoA 表构酶 H2O
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三、 奇数碳脂肪酸的氧化 奇数碳脂肪酸 CH3CH2CO~CoA -氧化 丙酰CoA羧化酶 D-甲基丙二酸单酰CoA
(生物素) ADP+Pi D-甲基丙二酸单酰CoA ATP+CO2 L-甲基丙二酸单酰CoA 消旋酶 变位酶 5-脱氧腺苷钴胺素 琥珀酰CoA 经三羧酸循环途径→丙酮酸羧化支路→糖有氧氧化途径彻底氧化分解
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四、酮体的生成及利用 脂肪酸在肝中氧化分解所生成的乙酰乙酸(acetoacetate)、-羟丁酸(-hydroxybutyrate)和丙酮(acetone)三种中间代谢产物,统称为酮体(ketone bodies)。
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酮体的分子结构 CHCH 3 CH COOH OH 2 D(-)-β-羟丁酸 酮体
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1.酮体的生成 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。
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酮体生成的反应过程 (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。 2×
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* (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 HMG-CoA合酶
CoASH
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(3) HMG-CoA裂解生成1分子乙酰乙酸和1分子乙酰CoA。
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(4)乙酰乙酸在-羟丁酸脱氢酶的催化下,加氢还原为-羟丁酸。
β-羟丁酸脱氢酶 NAD+ NADH+H+
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(5) 乙酰乙酸自发脱羧或由酶催化脱羧生成丙酮。
CO2
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酮体的生成 HMGCoA 合成酶 CoASH 乙酰乙酰CoA硫解酶 CoASH HMGCoA 裂解酶 NADH+H+ NAD+ CO2
β-羟丁酸 脱氢酶
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2.酮体的利用 1.琥珀酰CoA转硫酶 2.乙酰乙酸硫激酶 利用酮体的酶有两种: (主要存在于心、肾、脑和骨骼肌细胞的线粒体中)
(主要存在于心、肾、脑细胞线粒体中)。
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酮体利用的基本过程 (1) -羟丁酸在-羟丁酸脱氢酶的催化下脱氢,生成乙酰乙酸。 β-羟丁酸脱氢酶 NAD+ NADH+H+
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(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。
琥珀酸 乙酰乙酸硫激酶 HSCoA+ATP AMP+PPi
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(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。
HSCoA (4) 生成的乙酰CoA进入三羧酸循环彻底氧化分解。
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心、肾、脑、骨骼肌细胞 心、肾、脑细胞 β 羟丁酸 - NAD+ NADH+H HSCoA + ATP 乙酰乙酸 琥珀酰 CoA
乙酰乙酸硫激酶 转硫酶 AMP + PPi 乙酰乙酰 琥珀酸 硫解酶 2 ×乙酰 三羧酸 循环 + β - 羟丁酸脱氢酶
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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;
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3.酮体生成及利用的生理意义 (1) 在正常情况下,酮体是肝输出能源的一种重要的形式;
(2) 在饥饿或疾病情况下,酮体可为心、脑等重要器官提供必要的能源。
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第三节 脂肪的生物合成 甘油的合成 脂肪酸的合成 二者分别转变为3—磷酸甘油和脂酰CoA后的连接
第三节 脂肪的生物合成 甘油的合成 脂肪酸的合成 二者分别转变为3—磷酸甘油和脂酰CoA后的连接 肝、小肠和脂肪组织是主要的合成脂肪的组织器官,其合成的亚细胞部位主要在胞液。
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一、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两条途径生成: 1.由糖代谢生成(脂肪细胞、肝): NADH + H+
1.由糖代谢生成(脂肪细胞、肝): 3-磷酸甘油脱氢酶 NADH + H+ 磷酸二羟丙酮 3-磷酸甘油 NAD+
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2.由脂肪分解形成的甘油 甘油磷酸激酶 甘油 ATP 3-磷酸甘油 ADP
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二、饱和脂肪酸的从头合成 (在细胞质中) 脂肪酸合成的原料是葡萄糖氧化分解后产生的乙酰CoA。 其合成过程由胞液中的脂肪酸合成酶系催化。
脂肪酸合成的直接产物是软脂酸(palmitate)。
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㈠ 饱和脂肪酸的从头合成
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1. 乙酰CoA(碳源)的来源及转运 来源 线粒体内的丙酮酸氧化脱羧(糖) 脂肪酸的β-氧化 氨基酸的氧化 转运
柠檬酸穿梭(三羧酸转运体系)
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乙酰CoA转运出线粒体 线粒体基质 内膜 胞液 HSCoA + ATP 柠檬酸裂解酶 草酰乙酸 乙酰CoA+ADP+Pi HSCoA 柠檬酸
线粒体基质 内膜 胞液 HSCoA + ATP 柠檬酸裂解酶 草酰乙酸 乙酰CoA+ADP+Pi HSCoA 柠檬酸 草酰乙酸 柠檬酸合酶 H2O + 乙酰CoA 柠檬酸 ADP + Pi 丙酮酸羧化酶 ATP + CO2 NAD+ NADH + H+ 苹果酸脱氢酶 NADH + H+ 苹果酸脱氢酶 苹果酸 NAD+ 苹果酸 苹果酸酶 NADP+ NADPH+H++CO2 丙酮酸 丙酮酸
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2.丙二酸单酰CoA的合成 * 在关键酶乙酰CoA羧化酶的催化下,将乙酰CoA羧化为丙二酸单酰CoA。 - + 柠檬酸 异柠檬酸
(生物素) * CH3CO~SCoA ADP + Pi HCO3- + H+ + ATP HOOC-CH2-CO~SCoA
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3.脂肪酸合成循环 脂肪酸合成时碳链的缩合延长过程是一循环反应过程。每经过一次循环反应,延长两个碳原子。合成反应由脂肪酸合成酶系催化。
在低等生物中,脂肪酸合成酶系是一种由1分子脂酰基载体蛋白(acyl carrier protein, ACP)和7种酶单体所构成的多酶复合体。
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原核生物的脂肪酸合成酶系 脂酰基载体蛋白(ACP-SH) ACP-脂酰基转移酶 丙二酸单酰COA- ACP转移酶 β-酮脂酰- ACP合酶
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4.反应历程 乙酰基转移反应 丙二酸单酰基转移反应 CH3-C~SCOA = O O = CH3-C~SACP CH3-C~S-合酶 = O
ACP-SH COA-SH CH3-C~SCOA = O O = CH3-C~SACP ACP脂酰基转移酶 ACP-SH CH3-C~S-合酶 = O 酮脂酰-ACP合酶 丙二酸单酰基转移反应 HOOC-CH2-C~SCOA +ACP-SH HOOC-CH2-C~SACP O = 丙二酸单酰转移酶 +COA-SH
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缩合反应 还原反应 O HOOC-CH2-C~SACP O = = CH3-C~S-合酶+ CH3-C-CH2-C~SACP O =
+合酶-SH+CO2 还原反应 CH3-C-CH2-C~SACP O = β-酮脂酰-ACP还原酶 +NADPH+ + H + CH3-CH-CH2-C~SACP O - OH = +NADP+ D-β-羟丁酰-ACP
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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。
脱水反应 CH3-CH-CH2-C~SACP O - OH = C==C O - CH3 H ~SACP β-羟脂酰-ACP脱水酶 - +H2O 3 2 - C = 再还原反应 (△2反式丁烯酰-ACP,巴豆酰-ACP) C==C O - CH3 H ~SACP C β-烯脂酰-ACP还原酶 - +NADPH+H+ O - - = CH3-CH2-CH-C~SACP +NADP+ = (丁酰-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,直至生成软脂酰-ACP。
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缩合反应 O HOOC-CH2-C~SACP O = = β-酮脂酰-ACP合酶 CH3-C~S-合酶+ CH3-C-CH2-C~SACP O = +合酶-SH+CO2 由于缩合反应中, β-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,故从头合成只能合成16C及以下饱和脂酰-ACP。 释放 硫酯酶水解 软脂酰-ACP ACP+软脂酸(棕榈酸) H2O
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总反应式 O = 8CH3-C~SCOA +7ATP+14NADPH++14H + 那么这个过程与糖代谢有一定关系:
CH3 ( CH2)14COOH +14NADP+ +8CoASH + 7ADP +7Pi+ 6H2O 那么这个过程与糖代谢有一定关系: 原料(乙酰辅酶A )来源 羧化反应中消耗的ATP可由EMP途径提供 还原力NADPH从哪来? 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.奇数碳原子饱和脂肪酸合成以丙二酸单酰ACP为起始物,逐加入的二碳也是丙二酸单酰ACP。
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脂肪酸合成的特点: ① 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;
③ 合成为一耗能过程,每合成一分子软脂酸,需消耗15分子ATP(8分子用于转运,7分子用于活化); ④ 需NADPH作为供氢体,对糖的磷酸戊糖旁路有依赖性。
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4. 饱和脂肪酸的从头合成与β-氧化的比较 区别要点 从头合成 β-氧化 细胞内进行部位 胞液 线粒 体
4. 饱和脂肪酸的从头合成与β-氧化的比较 区别要点 从头合成 β-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 所需酶 种 种(P209) 能量需求或放出 消耗7ATP及14NADPH+H+ 产生129或106ATP
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三、 甘油三酯的合成 脂酰CoA 转移酶 CoA 脂酰CoA 转移酶 CoA 脂酰CoA 转移酶 CoA 磷脂酸 磷酸酶 Pi
R1COCoA 脂酰CoA 转移酶 CoA R2COCoA 脂酰CoA 转移酶 CoA R3COCoA 磷脂酸 磷酸酶 Pi
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Section 4 Metabolism of Phospholipids
第四节 磷脂的代谢 Section 4 Metabolism of Phospholipids
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一、甘油磷脂的代谢 (一)甘油磷脂的基本结构: CH2-O-CO-R' R"-CO-O-CH CH2-O-PO3H-X |
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体内几种重要的甘油磷脂
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(二)甘油磷脂的合成代谢 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。
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甘油二酯合成途径 3×S-腺苷同 型半胱氨酸 3×S-腺苷 蛋氨酸 胆碱 乙醇胺 ATP ADP 磷酸胆碱 胆碱激酶 磷酸乙醇胺 乙醇胺激酶
CDP-胆碱 CTP PPi 转胞苷酸酶 CDP-乙醇胺 转胞苷酸酶 甘油二酯 CMP 磷酸胆碱甘油 二酯转移酶 磷脂酰胆碱 磷酸乙醇胺甘 油二酯转移酶 磷脂酰乙醇胺
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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。 2.CDP-甘油二酯合成途径:
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CDP-甘油二酯合成途径 磷脂酸 转胞苷酸酶 CTP PPi CDP-甘油二酯 肌醇 磷脂酰肌 醇合成酶 CMP 磷脂酰肌醇 心磷脂 CMP
磷脂酰甘油 磷脂酰丝氨酸 CMP 丝氨酸 磷脂酰丝氨 酸合成酶
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(三)甘油磷脂的分解代谢 甘油磷脂的分解靠存在于体内的各种磷脂酶将其分解为脂肪酸、甘油、磷酸等,然后再进一步降解。 ↓ A1 B1 ↓
CH2-O-P-O-X CH2-O-CO-R R”-CO-O-CH OH O ↓ A2 B2 ↓ H H C ↑ D ↑
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Section 5 Metabolism of Cholesterol
第五节 胆固醇的代谢 Section 5 Metabolism of Cholesterol
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一、胆固醇的结构及其酯化 C D A B 21 27 22 24 环戊烷 多氢菲 18 20 23 25 12 17 26 11 13 16
19 C D 1 9 14 15 2 10 8 A B 3 7 5 4 6
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胆固醇(cholesterol)的酯化在C3位羟基上进行,由两种不同的酶催化。
存在于血浆中的是卵磷脂胆固醇酰基转移酶(LCAT)。 胆固醇+卵磷脂 胆固醇酯+溶血卵磷脂 LCAT
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存在于组织细胞中的是脂肪酰CoA胆固醇酰基转移酶(ACAT)。
胆固醇酯+HSCoA ACAT
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二、胆固醇的合成 (一)胆固醇合成的部位和原料 胆固醇合成部位主要是在肝和小肠的胞液和微粒体。其合成所需原料为乙酰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。
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(二)胆固醇合成的基本过程: 胆固醇合成的基本过程可分为下列三个阶段: 1.乙酰CoA缩合生成甲羟戊酸(MVA):
此过程在胞液和微粒体进行。 HMG-CoA还原酶(HMG-CoA reductase)是胆固醇合成的关键酶。
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MVA→5-焦磷酸甲羟戊酸→异戊烯焦磷酸→
2.甲羟戊酸缩合生成鲨烯 此过程在胞液和微粒体进行。 MVA→5-焦磷酸甲羟戊酸→异戊烯焦磷酸→ 二甲丙烯焦磷酸→焦磷酸法呢酯→鲨烯。
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3.鲨烯环化为胆固醇 此过程在微粒体进行。 鲨烯结合在胞液的固醇载体蛋白(sterol carrier protein, SCP)上,由微粒体酶进行催化,经一系列反应环化为27碳胆固醇。 SCP
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三、胆固醇的转化 (一)转化为胆汁酸 (二)转化为类固醇激素 (三)转化为维生素D3
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