生化-脂代谢课件详解.ppt

* 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。 * 思考：1分子的甘油彻底氧化分解放出多少能量（形成ATP?) 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。 * 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。 * 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。 * 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。 * 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)。 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； ② 在胞液中进行，关键酶是乙酰CoA羧化酶；是脂肪酸合成的限速酶，存在于胞液中，其辅基是生物素，柠檬酸、Mn2+是其激活剂，棕榈酰CoA是抑制剂。 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。 脂肪酸合成的特点： 1. 代谢物的调节作用 乙酰CoA羧化酶的别构调节物 抑制剂：软脂酰CoA及其他长链脂酰CoA 激活剂：柠檬酸、异柠檬酸 进食糖类而糖代谢加强，NADPH及乙酰CoA供应增多，有利于脂酸的合成。 大量进食糖类也能增强各种合成脂肪有关的酶活性从而使脂肪合成增加。 脂肪酸合成的调节 2. 激素调节 + 脂肪酸合成 胰岛素 胰高血糖素 肾上腺素 生长素 脂肪酸合成 ﹣ ﹣ TG合成 乙酰CoA羧化酶的共价调节 胰高血糖素：激活PKA，使之磷酸化而失活 胰岛素：通过磷蛋白磷酸酶，使之去磷酸化而复活 合成过程可以分为三个阶段： （1）原料的准备——乙酰CoA羧化生成丙二酸单酰CoA（在细胞液中进行），由乙酰CoA羧化酶催化，辅基为生物素，是一个不可逆反应。 乙酰CoA羧化酶可分成三个不同的亚基： 生物素羧化酶（BC） 生物素羧基载体蛋白（BCCP） 羧基转移酶（CT） （2）合成阶段 ——— 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。 原初反应（初始反应） 缩合反应 还原反应 脱水反应 还原反应 至此，生成的丁酰-ACP比开始的乙酰-ACP多了两个碳原子；然后丁酰基再从ACP上转移到β-酮脂酰合成酶的-SH上，再重复以上的缩合、还原、脱水、还原4步反应，每次重复增加两个碳原子，释放一分子CO2，消耗两分子NADPH，经过7次重复后合成软脂酰-ACP，最后经硫脂酶催化脱去ACP生成软脂酸（16碳）。 （3）延长阶段（在线粒体和微粒体中进行） 生物体内有两种不同的酶系可以催化碳链的延长，一是线粒体中的延长酶系，另一个是粗糙内质网中的延长酶系。 线粒体脂肪酸延长酶系 以乙酰CoA为C2供体，不需要酰基载体，由软脂酰CoA与乙酰CoA直接缩合。 内质网脂肪酸延长酶系 用丙二酸单酰CoA作为C2的供体，NADPH作为H的供体，中间过程和脂肪酸合成酶系的催化过程相同。 2.不饱和脂肪酸的合成 不饱和脂肪酸中的不饱和键由去饱和酶催化形成。人体内含有的不饱和脂肪酸主要有棕榈油酸（16C，一个不饱和键）、油酸（18C，一个不饱和键）、亚油酸（18C，两个不饱和键）、亚麻酸（18C，三个不饱和键）以及花生四烯酸（20C，四个不饱和键）等，前两种单不饱和脂肪酸可由人体自己合成，后三种为多不饱和脂肪酸，必须从食物中摄取，因为哺乳动物体内没有△9以上的去饱和酶。 ? 合成 氧化 细胞中部位 细胞质 线粒体 酶 系 7种酶，多酶复合体或多酶融合体 4种酶分散存在 酰基载体 ACP CoA 二碳片段 乙酰CoA 丙二酸单酰CoA 乙酰CoA 电子供体（受体） NADPH FAD、NAD 循环 缩合、还原、脱水、还原 氧化、水合、氧化、裂解 β-羟脂酰基构型 D型 L型 底物穿梭机制 柠檬酸穿梭 脂酰肉碱穿梭 对HCO3及柠檬酸的要求 要求 不要求 方向 甲基到羧基 羧基到甲基 能量变化 消耗7个ATP