生物化学 脂类物质的合成与分解

(固定脂)
* 胆固醇(cholesterol)基本结构
环戊烷多氢菲
12 H 13 17
11 C
1
H 10
H
D 16
2 A
9 8 14 15
H
H
3
B7
5
4
6
动物胆固醇(27碳)
甘油磷脂 O
O H2C O C (CH2)m CH3
H3C (CH2)n C O CH
O
X = 胆碱、水、乙
H2C O P O X 醇胺、 丝氨酸、甘
系统名
十六碳一烯酸 十八碳一烯酸 十八碳二烯酸 十八碳三烯酸 十八碳三烯酸
廿碳四烯酸 廿碳五烯酸
（EPA）
廿二碳五烯酸 （DPA）
廿二碳六烯酸 （DHA）
碳原子及 双键数
16：1 18：1 18：2 18：3 18：3 20：4
双键位置
△系
n系
9
7
9
9
9,12
6,9
9,12,15
3,6,9
6,9,12
习惯名
系统名
简写符号
软脂酸 十六烷酸
16:0
硬脂酸 十八烷酸
18:0
油酸
9-十八碳烯酸
18:1∆9
亚油酸 α-亚麻酸 γ-亚麻酸
9,12-十八碳二烯酸 9,12,15-十八碳三烯酸 6,9,12-十八碳三烯酸
18:2∆9,12 18:3∆9,12,15 18:3∆6,9,12
必需脂肪酸——维持人体正常功能所必需的、 体内不能自行合成而必需由食物提供的（不饱 和）脂肪酸，包括亚油酸、亚麻酸及花生四烯 酸等。
前列腺素 ( Prostaglandin, PG) 血栓噁烷 ( thromboxane, TX) 白 三 烯 ( leukotrienes, LT)
（一）结构及命名
PG ➢ 具二十碳的不饱和脂酸，以前列腺酸为基本骨架 ➢ 具一个五碳环和两条侧链
9 8 6 5 3 1COOH
10
CH3
11 12 14 15 17 19 20
1.合成部位 肝*、肠、脂肪组织
2.合成原料
脂肪合成的直接原料是甘油（α-磷酸甘油）和脂 肪酸（脂酰CoA)，它们主要来自糖代谢。
1. 糖酵解途径
+2H
糖
磷酸二羟丙酮
α-磷酸甘油
2. 有氧氧化
合成
糖
乙酰CoA
脂酰CoA
3. 由食物消化吸收的甘油和FA；由体内原有TG分解产生的甘 油及FA也可作原料。
7 轮循环产物：8分子乙酰CoA 7分子NADH+H+ 7分子FADH2
能量计算： 生成ATP 8×12 + 7×3 + 7×2 = 131 净生成ATP 131 – 2 = 129
㈢ 酮体的生成及利用
酮体——脂肪酸在肝脏中不完全氧化分解时产生的中 间产物，包括乙酰乙酸、β-羟丁酸、丙酮三种物质。
CH3-(CH2)5-CH2 = CH2-(CH2)6-CH2-COOH CH3-(CH2)7-CH2 = CH2-(CH2)6-CH2-COOH
常 见 的 不 饱 和 脂 酸 P222
习惯名
软油酸 油酸 亚油酸 α-亚麻酸 γ-亚麻酸 花生四烯酸 timnodonic
clupanodonic
cervonic
* 脂酰CoA合成酶(acyl-CoA synthetase) 存在于内质网及线粒体外膜上
2. 脂酰CoA 进入线粒体
关键酶
3. 脂酸的β氧化
O
=
脱氢
RCH2CH2C~SCoA
脂酰CoA
FAD
脱氢酶
FADH2
β αO
=
RCH=CHC~SCoA
加水
⊿2--烯脂酰CoA 水化酶
H2O
再脱氢 硫解
β
αO
酶活性
六种酶名称：乙酰转移酶
丙二酰转移酶
β-酮脂酰合成酶 β-酮脂酰还原酶 β-羟脂酰脱水酶 烯酰还原酶
4. 脂肪酸碳链的增长及不饱和脂肪酸的合成（P 231）
5. 脂肪酸合成的调节 1）代谢的调节作用
高脂食物（-） 高糖食物（+）
2）激素调节：
胰岛素（+） 胰高血糖素 肾上腺素 生长素
（-）
㈡ 甘油三酯的生物合成
酯酰CoA 转移酶
CH2OH R3COCoA CoA
O CH2O-C-R2
O CHO-C-R1
O CH2O-C-R3
CH2OH CHOH
酯酰CoA 转移酶
O CH2O-C-R1
CHOH
=
酯酰CoA 转移酶
CH2O- Pi R1COCoA 3 - 磷酸甘油
CoA CH2O- Pi R2COCoA 1-酯酰-3 - 磷酸甘油
经羟化，再羧化过程。
二. TG的合成
P226
㈠ 软脂酸的生物合成
1. 合成部位：肝、肾、脑、肺、乳腺、脂肪组织等
胞内定位：胞液
2. 合成原料：乙酰CoA，NADPH
ATP、CO2、Mg2+等 3. 反应过程
⑴ 丙二酰CoA的生成：乙酰CoA的羧化。
乙酰CoA羧化酶 *限速酶
乙酰CoA+CO2+ATP
Ch
2. 磷脂
无论水解与否在肠壁重新合成完整的分子进入循环系统。
3. 胆固醇
在胆盐的作用下被吸收后重新合成胆固醇酯运输。
第三节 甘油三酯代谢
一. 甘油三酯的分解代谢
㈠ 脂肪动员(脂解作用) 1. 概念：储存在脂肪细胞中的脂肪被脂肪酶逐步水 解为游离脂肪酸及甘油并释放入血供其它组织氧化 利用的过程。
6,9,12
5,8,11,14
6,9,12,15
族 分布
ω-7 广泛 ω-9 广泛 ω-6 植物油 ω-3 植物油 ω-6 植物油 ω-6 植物油
20：5
5,8,11,14,17 3,6,9,12,15 ω-3 鱼油
22：5
7,10,13,16,19
鱼油，
3,6,9,12,15 ω-3
脑
22：6 4,7,10,13,16,19 3,6,9,12,15,18 ω-3 鱼油
9 10
11
75 13 15
3 1COOH R1
CH3 R2 17 19 20
花生四烯酸 （20:4△5，8，11，14）
前列腺酸
PG根据五碳环上取代基和双键位置不同，分 9 型
根据R1及R2两条侧链中双键数目的多少， PG又分为1、2、3类，在字母的右下角提示。
碳原子发生氧化，生成一分子CO2和比原来 少1个碳原子的脂肪酸，这种氧化作用称为脂 肪酸α氧化。 每次脱氢、加氧、脱水、脱羧和脱氢的连续 反应过程。
（2）Stumpf于1956年在植物种子及叶子中发 现，后来也在动物的脑，肝等细胞中发现。
(五)脂肪酸的ω氧化
概念： 脂肪酸的末端甲基（ω端）经氧化
转变为ω-羟脂酸，继而在氧化为α，ω-二羧酸 的过程。
血浆水平：0.03~0.5mmol/L(0.3~5mg/dl)
1. 酮体在肝中生成
1）乙酰乙酰硫解酶（thiolase) 2）β-羟-β-甲基戊二酸单酰CoA合成酶
(β-hydroxy-β-methylglutaryl-CoA synthase, HMG-CoA)
3）β- 羟-β-甲基戊二酸单酰CoA裂解酶（HMG-CoA lyase)
FA1
FA2
FA3
TG
DG
MG
甘油
TG脂肪酶
DG脂肪酶
MG脂肪酶
2. 激素敏感脂肪酶（HSL）——脂肪水解的限速酶 是甘油三酯脂肪酶，其活性受到多种激素的调节， 故称为HSL。
脂解激素——能促进脂肪动员的激素，如：肾上腺素、
胰高血糖素、ACTH、TSH等。
抗脂解激素——抑制脂肪动员，对抗脂解激素作用的 激素。如：胰岛素、前列腺素E2等。
3.合成过程
(1) 甘油一酯途径 小肠粘膜细胞
(2) 甘油二酯途径 肝细胞、脂肪细胞
HS-CoA + RCOOH
脂酰CoA合成酶
RCOCoA
ATP
AMP PPi
= == ==
=
CH2OH O
CHO-C-R1
酯酰CoA 转移酶
CH2OH R2COCoA CoA
O CH2O-C-R2
O CHO-C-R1
OH
油、肌醇、磷脂酰
甘油等
鞘磷脂
鞘
氨 FA 醇 Pi X
鞘糖脂
鞘
氨 FA 醇糖
P223
脂肪酸 CH3-CH2-CH2-(CH2)n-CH2-CH2-COOH
α，β，ω
CH3-(CH2)m-CH = CH-(CH2)nCOOH 不饱和脂酸的分类
• 单不饱和脂酸 • 多不饱和脂酸
含2个或2个以上双键的不饱和脂酸
=
琥珀酸
=
CoASH
O 2 CH3CSCoA
乙酰乙酰CoA硫解 酶（心、肾、脑及 骨骼肌线粒体）
3. 酮症（尿酮症、血酮症）及酮症酸中毒
肝中酮体的生成量超过肝外组织的利用率。
（四）甘油的氧化分解（甘油激酶）
甘油→磷酸甘油→磷酸二羟丙酮→→→
(四)脂肪酸的α氧化
胞液 P237
⑴ 概念： 脂肪酸在一些酶的催化下，其α
端) β-C氧化断裂产生乙酰CoA的反应过程。每次
β-氧化包括脱氢、加水、脱氢、硫解四步连续反应。 ⑵ 具体反应 ⑶ 能量计算
1. 脂酸的活化
P235
—— 脂酰 CoA 的生成（胞液）
= =
O RCH2CH2C-OH
脂肪酸
+ CoA-SH