1、1,一、Digestion and absorption of lipid,digestion：小肠(small intestine)：胆汁酸盐(bile)、胰脂酶(pancreatic lipase)、辅酯酶(colipase)、胰磷脂酶A2(phospholipase A2)、胆固醇酯酶(cholesteryl esterase)消化产物：甘油一酯、FFA、Cholesterol、溶血磷脂(lysophospholipid),2,Pancreatic lipase：,辅酯酶Colipase：能与胰脂酶及脂肪结合，增加胰脂酶活性，促进脂肪水解。,3,phospholipase A2：,(ly
2、sophospholipid),RCOOH +,4,胆汁酸盐(Bile)：,作用：是较强的乳化剂，可增加消化酶对脂类的接触面积，有利于脂类的消化和吸收。,5,6,Absorption:,7,甘油三酯的消化与吸收,8,Essential FA： 亚油酸、亚麻酸、花生四烯酸（不饱和脂肪酸）是人体不可缺乏的营养素，不能自身合成，需从食物摄取，故称必需脂肪酸。,9,Ac-CoA,TCA cycle,CO2+H2O,-p-G,DHPA,EMP,Pyruvate,ATP,二、Catabolism of Fat,-oxidation,10, 甘油的分解,CH2OH,CH2,OH,CHOH,Glycerol,
3、-p-G,DHAP,NADH+H+ NAD+,CH2-O,CH2OH,CHOH,Pi,-磷酸甘油脱氢酶,思考题：一分子甘油彻底氧化生成多少分子ATP？,TCA cycle,11,甘油 + ATP 3-p-甘油 + ADP 1 ATP 3-p-甘油+NAD+ p-二羟丙酮+NADHH+3ATP p-二羟丙酮 3-p-甘油醛 EMP TCA cycle,1分子甘油进入TCA产能：-1+3+3+1+1+15= 22个ATP）,1分子甘油彻底氧化分解产生的能量？,12, 脂肪酸的分解,氧化作用奇数碳饱和FA的氧化 FA的其他氧化形式,饱和脂肪酸的氧化,不饱和脂肪酸的氧化,13,脂肪酸在一系列酶的作用下
4、，碳原子（CH2）被氧化形成酮基(C=O)，然后在碳原子和碳原子之间发生裂解生成乙酰CoA和较原来少两个碳原子的脂酰CoA的过程为oxidation。,部位：, 氧化作用,线粒体、乙醛酸体（植物）,饱和脂肪酸的氧化,14,实验前提：已知动物体内不能降解苯环。分别用苯甲酸、苯乙酸、苯丙酸、苯丁酸喂狗，观察其尿中排泄物实验方案：用标记的饱和脂肪酸饲喂动物证明：脂肪酸氧化是从位开始的结论：脂肪酸氧化是从位开始的。,15,偶数碳原子的脂肪酸,奇数碳原子的脂肪酸,苯丁酸,苯丙酸,苯甲酸,苯乙酸,16,+ CoA-SH,以软脂酸（16C饱和）为例,1. 脂肪酸的活化（Cytosol） 脂酰 CoA,Key
5、 enzyme,活化形式,17,2. 转移（借助载体肉毒碱转入线粒体）,18,Mitochondrion,Cristae嵴,Matrix基质,Outer membrane,Inner membrane,Intermembranecompartment,19,Key enzyme,肉碱脂酰 转移酶I,肉碱脂酰 转移酶II,脂酰CoA,肉碱,脂酰肉碱,辅酶A,20,肉碱,CoA,脂酰肉碱,脂酰CoA,脂酰肉碱,21,22,3. 氧化过程（16C经过7轮氧化）,STEP 1 DEHYDROGEN,脂酰CoA 脱氢酶,23,STEP 2 ADDING Water,24,STEP 3 DEHYDROGE
6、N,25,STEP 4 硫解,再进行下一轮氧化,TCA CYCLE,出线粒体参于物质合成代谢,26,肉碱转运载体,线粒体膜,28,29,30,16C脂肪酸经过： a、1次激活，ATPAMP + PPi，消耗一个ATP，二个高能键 b、7次氧化，生成8个AcCoA，12896ATP c、每次氧化 2 + 355735ATP96+351= 130个ATP （比糖多得多） 效率7.3130 / 2340（千卡）= 40% d、水消耗，7 + 2823 H2O （吃肉多犯渴） e、CO2 产生 2816,4. 能量计算（16C）,31, 提供能量; 产生大量水可供陆生动物对 水的需求; 乙酰CoA可作
7、为合成Fat、酮 体和一些Aa的原料.,5、Biological Significance of -Oxidation of FA,32,与偶数碳FA氧化类似，产生几个Acyl-CoA和Propionyl-CoA，Acyl-CoA进入TCA，而Propionyl-CoA在不同物种中其走不同的氧化途径。,（二）奇数碳饱和FA的氧化,33,CH3CH2COsCoA CH3CHCOsCoA,Propionyl-CoA Carboxylase,COOH,ATP,CO2 ADP,Pi,Methylmalonyl-CoA Mutase B12 Coenzyme,HOOC-CH2-CH2-COsCoA (S
8、uccinyl CoA),TCA Cycle,CH3COsCoA,Plant,Animal,Human,34,1、氧化（十二碳以下脂酸，少数微生物）2、-氧化（植、动，少量） 3、三C氧化 （对反刍动物特别重要）,（三）FA的其他氧化形式,35,1、氧化（十二碳以下脂酸，少数微生物）CH3-(CH2)9-COOH + O2 HO-CH2-(CH2)9-COOH + H2O HO-CH2-(CH2)9-COOH OHC-(CH2)9-COOHOHC-(CH2)9-COOH HOOC-(CH2)9-COOH HOOC-(CH2)9-COOH 3C + 4Ac-CoA,-羟化酶,醇脱氢酶,醛脱氢酶,
9、（海面除油需氧细菌）,四次氧化,NAD+,NADHH+,（复杂特异蛋白质）,NADHH+,NAD+,36,2、-氧化（植、动，少量）R-CH2-COOH R-CHOH-COOH （-羟脂酸）R-CHOH-COOH R-CO-COOH R-COOH+CO2脱1个CO2 ，以下可进行氧化，此法可以产生奇数C脂肪酸,脱氢酶,脱羧酶,37,3、三C氧化 （对反刍动物特别重要） 纤维、多糖、简单有机酸、短链脂酸皆可能产生3C（丙酸）CH3-CH2-COOH CH3-CH2-COSCoA CH3-CH2-COSCoAHOOC-CH2CH2-CO-CoA HOOC-CH2CH2-CO-CoAHOOC-CHC
10、H3-CO-CoA,（甲基丙二酰CoA）,羧化酶,ATP CO2,（琥珀酸CoA）,TCA cycle,异构酶,VB12,硫激酶,CoA,38,（四）乙醛酸循环（植物）,异柠檬酸裂解酶,苹果酸合成酶,氧化,糖异生,39,1）油酸（9-Cis-十八烯酸）,激活，过膜,3次氧化,3-Cis-烯脂酰CoA,3-顺-2-反-烯脂酰CoA异构酶,2-Trans-烯脂酰CoA（少脱一次氧化，少一个FADH2）,烯脂酰CoA水合酶,不饱和脂肪酸的氧化,40,-羟脂酰CoA,-羟脂酰CoA脱氢酶,酮脂酰CoA,酮脂酰CoA硫解酶,AcCoA,41,a. 生成16C脂酰-CoA + CH2-CO-S-CoA b
11、. 7次氧化 + 1个半氧化，（少一个 FADH2） c. 除氧化全部酶外，多一个 3-顺-2-反烯脂酰-CoA异构酶. d. 彻底氧化产能多少？（作业）,总结：,42,2）十八C二烯脂酰CoA的氧化（自学内容）,a. 少产生二个FADH2 b. 多用：3顺2反烯异构酶；羟差向酶 总结：1、部位 Mit；2、彻底氧化产能计算（? 作业）,43,（一）由乙酰CoA形成酮体（肝内细胞Mit） -氧化产生大量AcCoA及缩合产物 AcAcCoA，AcAcCoA可产生： 乙酰乙酸、-羟丁酸、丙酮 （总称“酮体” Ketone Body),酮体代谢 (合成在肝内，分解在肝外）,44,AcCoA,（肝内细
12、胞Mit）,乙酰乙酰CoA,3-羟基-3-甲基戊二酰CoA,-羟基丁酸 乙酰乙酸 丙酮,45,46,酮体在肝内生成后，透出细胞进入血液循环，运到肝外组织氧化。 肝外如心、脑又可变为AcCoA并氧化成CO2，故为正常代谢产物。特别是大脑，但如：长时间不能进食或糖利用受阻，造成糖代谢紊乱，脂大量动员。,47,正常人血中酮体为0.2mg0.9mg%。异常情况下，300mg400mg%时，尿中的酮体量增加，称为酮尿症、酮血症、酸中毒，统称“酮症”。 某些Aa（L、I、F、Y etc）可转化为酮体，称为生酮氨基酸。 某些Aa（R、D、E etc）可减轻酮症，称为抗生酮氨基酸。,48,（二）酮体分解（肝内
13、生成后，透出细胞进入血液循环，运送到肝外组织（如心、肾、肌肉等）氧化 羟丁酸 乙酰乙酸,硫解酶,琥珀酰-CoA转硫酶,2AcCoA,琥珀酸 + AcAcCoA,乙酰乙酸 + 琥珀酸CoA,羟丁酸DHase,NAD+,NADHH+,AcAcCoA,TCA Cycle,1,2丙二醇 Pyruvate,甲酸 （一碳单位代谢的原料）,乙酸,丙酮,AcCoA,AcCoA,Glycogen,49,NAD+,NADH+H+,琥珀酰CoA,琥珀酸,CoASH+ATP,PPi+AMP,CoASH,琥珀酰CoA转硫酶（心、肾、脑及骨骼肌的线粒体）,乙酰乙酰CoA硫激酶（肾、心和脑的线粒体）,乙酰乙酰CoA硫解酶（
14、心、肾、脑及骨骼肌线粒体）,50,2乙酰CoA,乙酰乙酰CoA,乙酰CoA,乙酰乙酸,HMGCoA,-羟丁酸,丙酮,乙酰乙酰CoA,琥珀酰CoA,琥珀酸,酮体的生成和利用的总示意图,2乙酰CoA,51,（三）由乙酰CoA衍生来的酮体是 能量代谢中的重要分子 酮体是某些器官的主要燃料分子 心肌和和脑组织的重要能源。脑组织不能氧化 FA，但能利用酮体。在正常情况下人脑的主要燃料是Glc，但在饥饿患糖尿病时，可有效地利用乙酰乙酸。长期饥饿时，脑对燃料的需要75来自乙酰乙酸。乙酰乙酸经过一定的时间可被活化为乙酰乙酰CoA，然后裂解为2乙酰CoA，再经TCA Cycle。,52,酮体是水溶性的乙酰基单位
15、的可转运形式 乙酰乙酸和羟基丁酸的重要产生部位是肝脏。FA由脂肪组织释放并由肝脏转变为乙酰单位，然后它们又作为乙酰乙酸由肝脏经血液运到其它外周组织（如肌肉）中去。肝脏本身不能利用乙酰乙酸，因为它没有专一的CoA转移酶，不能将乙酰乙酸活化。 酮体有调节作用 血液中乙酰乙酸水平高表示乙酰单位太多，会使脂肪组织中的脂解速度降低。,53,三、脂肪的合成代谢 Anabolism of fat,（一）Synthesis of fatty acid, 脂酸碳链的延长, 饱和脂肪酸从头合成, 不饱和脂酸的合成,54,部位：Cytosol, 饱和脂肪酸从头合成（16C以内）,AcCoA、NADPH 、ATP,原
16、料：,活化形式，直接供体,丙二酰ACP,55,胞液内合成软脂酸（16C以内） 。 内质网和线粒体进行脂酸碳链加长。 非必需不饱和脂酸由饱和脂酸去饱和生成。 合成原料：乙酰CoA（主要来自糖代谢）， 还需NADPH、ATP、HCO3-（CO2）、 Mn2+。 合成部位：Liver、Kidney、Brain、 Lung、Galactophore、Fat tissue。,56,基质,丙酮酸 乙酰CoA 柠檬酸 草酰乙酸,1.乙酰CoA的转运,以软脂酸为例：,线 粒 体 内 膜,胞质,丙酮酸 苹果酸 草酰乙酸 柠檬酸,从头合成,NADPH,乙酰CoA,G,PPP,57,HOOCCH2CO-SCoA +
17、 ADP + Pi 丙二酸单酰CoA,ATP + HCO3 + CH3CO-SCoA,2. 乙酰CoA羧化成丙二酸单酰CoA,乙酰CoA羧化酶,BCCP：生物素羧基载体蛋白,58,ACP：酰基载体蛋白16：不同的酶,3. 合成过程,ACP,1,3,4,6,5,2,SH,SH,59,酰基载体蛋白(ACP)，其辅基是4-磷酸泛酰氨基乙硫醇， 是脂酰基载体。,60,底物进入,活化形式，直接供体,软脂酸合成酶,方向：烷端羧基端,一轮循环,合成在ACP上进行,62,转 位,63,丁酰基由E2-泛-SH（ACP上)转移至 E1-半胱-SH（CE上）,64,水解,脂酰ACP,硫酯酶,脂肪酸,65,经过7轮循
18、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。,66,引物,直接供体,67,1、共7次循环软酯酰-ACP软酯酸（硫解酶）每次循环包括：酮合成，酮还原，羟脱水，烯还原总计： 1个AC-ACP + 7个丙二酰-ACP + 7ATP + 7 2NADPH2 2、原料：Ac CoA 原料活化形式：丙二酰ACP 3、生长方向：头向，或烷端羧基端 （糖合成，1 4，尾向） 4、合成酶是复合体：ACP酰基转移酶、ACP丙二酰转移酶、ACP酮脂酰合成酶、ACP酮脂酰还原酶、ACPOH脂酰脱水酶、ACP烯脂酰还原酶。,68,5、AcCoA羧化酶，20聚体（动物和植物） 单体结构： 生物素羧化酶、
19、生物素羧基载体pr（BCCP）、羧基转移酶 (CT)柠檬酸促使单体形成20聚体（全酶），单体无活性，20聚体有活性AcCoA羧化酶是关键酶、调节酶NADPH2 ，FACoA ，柠,69,6、与氧化区别： a. 胞内部位不同（Cyt, Mit） b. 酰基载体不同（ACP， CoA） c. 二C单位加入和减法不同（丙二酰-ACP ， AcCoA） d. 递H体不同（NADPH2， FAD、 NAD+） e. 对柠檬酸、HCO3-的需求不同（需，不需） f. 酶不同（复合体，非复合体） g. 产物：软酯酸ACP，AcCoA 7、真核酶系是同样亚基再组成大二聚体。,70,从头合成和氧化的区别（16C
20、）,（1）细胞定位不同：胞质中；线粒体（2）酰基载体不同：ACP；COA（3）发生的反应不同：缩合、还原、脱水、再还原；脱氢、水化、再脱氢、硫解（4）参与酶类不同：2种酶系；5种（5）辅因子不同：NADPH；FAD，NAD+（6）ATP不同：耗7ATP；生成130ATP（7）方向不同：甲基端向羧基端；相反,71, 脂酸碳链的延长,1）Mit（由Mit合成的软酯酸的碳链上加AcCoA，延长饱和或不饱和FA的碳链）,Mit和内质网中饱和FA的延长,72,软脂酰CoA +,-酮硬脂酰-CoA,-羟硬脂酰-CoA,烯硬脂酰-CoA,硬脂酰CoA,硫解酶,水合酶,NADPH+,AcCoA,NADPH+,
21、有如氧化逆反应，但NADPH不同，最后一步还原酶与脱氢酶不同。,73,合成部位 内质网 线粒体 二碳单位供体 丙二酰CoA 乙酰CoA 供氢体 NADPH+H+ NADPH+H+合成过程类似 软脂酸合成 -氧化的逆过程 酰基载体 CoA CoA 产物 可达24碳 可达2426碳 硬脂酸为主 硬脂酸为主,脂酸碳链的加长：,74,动物：有4、5、8、9去饱和酶（缺乏9以上去饱和酶） ，镶嵌在内质网上，脱氢过程有线粒体外电子传递系统参与。,植物：有9、12、15 去饱和酶,不饱和脂酸的合成：,75,76,亚 油 酸 的 合 成,77,亚 油 酸 的 合 成,78,（三）烯脂酸形成（内质网） （P33
22、5）软脂酸-CoA + NADPH2 + O2 棕榈油酰-CoA + NADP + 2H2O 去饱和酶系： NADPHHCyt b5 还原酶, Cyt b5传递NADPH 之e-，,去饱和酶系,（ 9C16：1 ）,79,（二）脂肪的合成,磷酸甘油脂酰CoA 三酰甘油,（肝脏，脂肪组织，小肠）,甘油 + ATP -磷酸甘油 + ADP,原料都要激活！,甘油激酶,80,3-磷酸甘油,磷酸甘油脂酰转移酶,磷酸甘油脂酰转移酶,溶血磷脂,磷脂酸,三酰甘油的生物合成,81,磷酸酶,二酰甘油脂转移酶,二酰甘油,三酰甘油,三酰甘油的生物合成,82,一、酶解 磷酸甘油酯酶B、A1、A2、C、D。 溶血磷酸甘油
23、酯酶L1、L2（分别作用于和位生成溶血磷脂）,四、Metabolism of Phospholipid（生物膜重要成份磷脂的代谢）,83,磷脂酶A1（动物）,磷脂酶A2 （蛇毒等）,磷脂酶C（动物脑、蛇毒和细菌毒素）,磷脂酶D（高等植物）,磷脂酶B,84,磷脂酰胆碱是体内含量最多的磷脂,85,磷脂酰胆碱,2脂酰GPC胆碱,1脂酰GPC胆碱,磷酸胆碱,磷酸二脂 酰胆碱,（植物）,（动物）,（细菌）,脂肪酸,脂肪酸,1,2-二脂 酰甘油,胆碱,GPC,胆碱,1,2-脂酰甘油,脂肪酸,脂肪酸,Pi,Pi,FA +甘油,GP,胆碱,甘油,Pi,86,分解产物的去路（命运）： 胆碱 Aa（Ala、Met
24、） 甘油 PEP FA,Glycogen,TCA Cycle,-Oxidation,EMP,AcCoA,EMP逆行,87,1. 合成部位全身各组织内质网，肝、肾、肠等组织最活跃。,2. 合成原料及辅因子脂酸、甘油、磷酸盐、胆碱、丝氨酸、肌醇、ATP、CTP,甘油磷脂的合成,88,89,90,3. 合成基本过程,（1）甘油二酯合成途径,91,92,甘油磷脂合成还有其他方式，如磷脂酰胆碱由磷脂酰乙醇胺从S-腺苷甲硫氨酸获得甲基生成。 磷脂酰丝氨酸由磷脂酰乙醇胺羧化或其乙醇胺与丝氨酸交换生成。,93,甘油磷脂的合成在内质网膜外侧面进行。最近发现，在胞液中存在一类能促进磷脂在细胞内膜之间进行交换的蛋白质，称磷脂交换蛋白(phospholipid exchange proteins)，分子量在16,00030,000之间，等电点大多在pH5.0左右。,94,包括： 胆固醇 胆酸：牛磺胆酸（20），甘氨胆酸（胆酰CoAGly）及盐 消化作用，V脂溶吸收 胆酸盐 胆固醇酯 甾醇类激素 VD多数在肝中合成 血 肠 回肝 少数转变为类甾醇排出（细菌作用）,五、Metabolism of Cholesterol（肝）,
