脂肪代谢

辽宁农业职业技术学院畜牧兽医系动物科学基础脂肪代谢动物科学基础主要内容12概述脂肪的分解代谢脂肪的合成代谢3脂肪代谢动物科学基础一、概述1脂类的概念及分类2脂类的生理功能脂肪代谢动物科学基础脂类的共同理化性质是不溶于水，易溶于有机溶剂、如乙醚、氯仿、丙酮等。（一）脂类的概念及分类脂类是真脂和类脂及其衍生物的总称。2、分类1、概念真脂和类脂脂肪代谢动物科学基础4、构成组织和其他物质的必需成分（二）脂类的生理功能1、供能和贮能：2、提供必需脂肪酸3、固定内脏、隔热保温5、其他功能脂肪代谢动物科学基础二、脂肪的分解代谢脂肪的水解1甘油的代谢2脂肪酸的分解代谢3脂肪代谢动物科学基础（一）脂肪的水解+脂肪酶CH2OHCHOHCH2OH甘油脂肪CH2OCR1OCH2OCR3OCHOCR2O3H2OR1COHR3COHR2COH脂肪酸OOO（二）甘油的代谢CH2OHCHOHCH2OHCH2OPCHOHCH2OHOCH2OPCOCH2OHO糖原或葡萄糖1---甘油激酶2---磷酸酶CO2+H2O三羧酸循环CHOCHOHCH2OPONAD+NADHH+CH3CCOOHOCH3C~SCOAO磷酸甘油脱氢酶磷酸丙糖异构酶21ATPADPMg2+实线为甘油的分解，虚线为甘油的合成脂肪代谢动物科学基础1、脂肪酸的β-氧化（1）脂肪酸的活化（三）脂肪酸的分解代谢R—CH2COOH+HS—COAR—CH2C～COA‖O脂酰辅酶A合成酶ATPAMP+PPi脂肪代谢动物科学基础肉碱（L-3-羟基-4-三甲基铵丁酸)（2）脂酰CoA进入线粒体的过程（三）脂肪酸的分解代谢(CH3)3N+—CH2CHCH2COOHOH线粒体内膜内侧外侧酶Ⅱ酶Ⅰ脂酰CoA进入线粒体基质示意图肉碱脂酰肉碱CoASHOR-C-OHATPCoASHAMP+PPiCoASHOR-C-S-CoAβ-氧化OR-C-S-CoA脂肪代谢动物科学基础①脱氢（3）脂肪酸的β-氧化R—CH2—CH2—CH2—C～COA‖OαβR—CH2—CH—CH—C～COA‖Oαβ脂酰COA脱氢酶FADFADH2α,β—烯脂酰COA脂酰COA脂肪代谢动物科学基础R—CH2—CH—CH—C～COA‖Oαβα,β—烯脂酰COAα,β—烯脂酰COA水合酶R—CH2—CH—CH2—C～COA‖OαβOHβ—羟脂酰COA②水化脂肪代谢动物科学基础③再脱氢第二节脂肪的代谢R—CH2—CH—CH2—C～COA‖OαβOHβ—羟脂酰COAR—CH2—CO—CH2—C～COA‖Oαββ—酮脂酰COAβ—羟脂酰COA脱氢酶NADH+H+NAD+脂肪代谢动物科学基础④硫解R—CH2—CO—CH2—C～SCOA‖Oβ—酮脂酰COAR—CH2—CO～SCOA+CH3—C～SCOA‖Oβ—酮脂酰COA硫激酶脂酰COA（n-2）乙酰COAHS～COA脂肪代谢动物科学基础SCOA(16－2C)RCH2CO~FADFADH2①脱氢H2O②水化RHOHCOSCOA~NAD＋NADH＋H＋③再脱氢~SCOARCH2CHCHCORCH2CCH2COSCOA~OSHCOA④脱乙酰辅酶A＋CH3CO~SCOARCH2CH2CH2SCOA(16C)CO~CH3CO~SCOACH3CO~SCOACH3CO~SCOACH3CO~SCOACH3CO~SCOACH3CO~SCOACH3CO~SCOA三羧酸循环CO2＋H2O能量（ATP）脂肪代谢动物科学基础净生成：131–2=129ATP例：软脂酸7次β-氧化8乙酰CoACH3(CH2)14COOH7NADH7FADH212ATP3ATP2ATP96ATP21ATP14ATP131ATPCH3(CH2)14C～COA‖O-2ATPβ-氧化过程中能量的释放脂肪代谢动物科学基础2、酮体的生成和利用概念脂肪在肝脏中氧化不完全，生成乙酰乙酸、β－羟丁酸、丙酮，称为酮体。酮体的生成：2分子乙酰CoA缩合成的。（1）酮体的生成羟甲基戊二酸单酰CoA（HMGCoA）脂肪酸硫解酶2CH3COSCoACH3COCH2COSCoA乙酰乙酰CoAHOOCCH2-C-CH2COSCoA|CH3OH|HMGCoA合成酶CH3COSCoACoASH--氧化CH3COCH2COOHCH3CHCH2COOH乙酰乙酸丙酮--羟丁酸脱氢酶CO2NADH+H+NAD+CH3COCH3脱羧酶CoASHOH酮体的分解乙酰乙酰CoA硫解酶转移酶琥珀酰CoACoASH乙酰乙酸脱氢酶NADH+H+NAD+乙酰CoA2--羟丁酸琥珀酸CH3CHCH2C―OHOHOCH3C―CH2C―OHOOCH3C―CH2C~SCoAOOCH3C~SCoAO脂肪代谢动物科学基础转为丙酮酸或乳酸后进一步代谢通过肺部排出体外（3）酮体的生理意义：便于利用：血浆中脂肪酸的浓度不宜过高缺糖或饥饿时作为大脑的供能物质。酮体可以代替大脑需糖量的25%（2）酮体的利用：脂肪代谢动物科学基础‖OCH3CH2C～SCOACH3CHCO～SCOACH3CH2COOH硫激酶ATPAMP丙酸丙酰COACOOH丙酰COA羧化酶ATPADPCH2CH2CO～SCOACOOH变位酶甲基丙二酰COA琥珀酰COA3、丙酸的代谢三羧酸循环脂肪代谢动物科学基础三、脂肪的合成代谢（一）α-磷酸甘油的合成1.糖代谢中间产物磷酸二羟丙酮还原生成2.消化道吸收的甘油及脂肪组织分解产生的甘油转化而来脂肪代谢动物科学基础（二）脂肪酸的合成脂肪酸的合成是在细胞液中进行的1、乙酰COA透出线粒体膜：柠檬酸—丙酮酸循环柠檬酸+HS～COA乙酰COA+草酰乙酸ATPADP+Pi脂肪代谢动物科学基础CH3CO～SCOA+CO2COOHCH2CO～SCOA乙酰COA羧化酶生物素,Mg2+,Mn2+ATPADP乙酰COA丙二酸单酰COA2、丙二酸单酰COA的生成脂肪代谢动物科学基础3、脂肪酸的合成过程在脂肪酸合成酶多酶复合体的作用下完成（1）底物的转移（2）缩合反应（3）还原反应脂肪代谢动物科学基础乙酰基的转移：CH3CO～SCys－EC+COA－SH乙酰COACH3CO～SCOA+CE－Cys－SH乙酰COA缩合酶辅酶A乙酰基转移酶（1）底物的转移脂肪代谢动物科学基础COOHCH2CO～SCOA丙二酸单酰COACOOHCH2CO－SACP丙二酸单酰ACP＋ACP丙二酰基转移酶+COA－SH丙二酰基的转移（1）底物的转移脂肪代谢动物科学基础CH3CO～SCys－ECCOOHCH2CO－SACPCE－Cys－SHCH3COCH2CO～S—ACP+CO2缩合酶乙酰乙酰ACP(2)缩合反应：CH3COCH2CO～S—ACPCH3CHCH2CO～S—ACPOHCH3CH=CHCO～S—ACPCH3CH2CH2CO～S—ACP酮脂酰还原酶脱水酶烯脂酰还原酶NADPH+H+NADP+NADP+NADPH+H+H2O(3)还原反应丁酰CoAＯCH3CH2CH2C-SACPOCH3COCH2C-SACPβ-酮丁酰ACP||OCH3C~SACP乙酰ACP||+β-羟丁酰ACP脱水酶β-酮丁酰ACP还原酶NADP+NADPHCoASHOOHO-C-CH2C-S-ACP丙二酸单酰-ACP||||OHOCH3-CH-CH2-C-S-ACPβ-羟丁酰-ACP||||OCH3CHCH-C-S-ACP=α,β-烯丁酰ACP||H2Oβ-烯丁酰ACP还原酶NADP+NADPH缩合酶软脂酸合成的反应流程CH3CO-SHOOCCH2CO-SCH3CHCH2CO-SSHOHSHSHCH3CH=CHCO-SSHSHSHOCH3C-S||SHNADP+NADPH⑥HSCoA乙酰S~CoA①丙二单酰-SCoACoASH②NADP+NADPH④H2O⑤③CO2软脂酸H2O进位链的延伸水解OCH3C-S||SHCH3COCH2CO-SSHCH3CH2CH2CO-SSH脂肪酸生物合成的反应过程β-烯丁酰ACPCH3COCH2C0-SACP丁酰ACPCH3CH(OH)CH2C0-SACPCH3CH=CH2C0-SACPCH3CH2CH2C0-SACPβ-酮丁酰ACPβ-羟丁酰ACPCH3COCoACH3COACPHOOCCH3COACPHOOCCH3COCoACH3COCoACO2+ACPC2C2C2C2C2C2NADPHNADP+NADP+NADPHH2OCH3(CH2)14C0-SACP+CO2ACP脂肪代谢动物科学基础8CH3CO～SCOA+14NADPH+14H++7ATP+H2OCH3（CH2）14COOH+14NADP++7ADP+7Pi+8COA―SH16C软脂酸合成的反应式脂肪代谢动物科学基础CH2OHCHOHCH2OHCH2OHCHOHCH2O―OP+ATP+ADP甘油激酶CH2OHC=OCH2O―OPCH2OHCHOHCH2O―OPMg+磷酸甘油脱氢酶NADH+H+NAD+磷酸二羟丙酮α-磷酸甘油（三）脂肪的合成1、α-磷酸甘油途径脂肪代谢动物科学基础RCH2COOH+HS—COARCH2CO～SCOA脂酰辅酶A合成酶CH2OHCHOHCH2O―OP+2RCH2CO～SCOACH2OCOCH2R1CHOCOCH2R2CH2O―OP软脂酶α-磷酸甘油磷脂酸脂肪代谢动物科学基础CH2OCOCH2R1CHOCOCH2R2CH2O―OPCH2OCOCH2R1CHOCOCH2R2CH2OHCH2OCOCH2R1CHOCOCH2R2CH2OH磷脂酸磷酸酶H2O+PiCH2OCOCH2R1CHOCOCH2R2CH2O+RCH2CO～SCOA甘油二酯转酰酶CH2OCOCH2R3磷脂酸甘油二酯甘油二酯甘油三酯脂肪代谢动物科学基础CH2OHCHOCOCH2R2CH2OHCH2OCOCH2R1CHOCOCH2R2CH2OHCH2OCOCH2R1CHOCOCH2R2CH2OHCH2OCOCH2R1CHOCOCH2R2CH2OCH2OCOCH2R3RCH2CO～SCOAHSCOAHSCOARCH2CO～SCOA甘油一酯转酰基酶甘油二酯转酰基酶甘油二酯转酰基酶2、甘油一酯途径：脂肪代谢和糖代谢的关系延胡索酸琥珀酸苹果酸草酰乙酸3-磷酸甘油三羧酸循环甘油乙酰CoA三酰甘油脂肪酸氧化糖原（或淀粉）1，6-二磷酸果糖磷酸二羟丙酮PEP丙酮酸合成植物和微生物脂肪代谢动物科学基础四、类脂的代谢磷脂的代谢1胆固醇的代谢2脂肪代谢动物科学基础细胞结构的重要成分，也是血浆脂蛋白的组成成分，主要的是脑磷脂和卵磷脂。1、磷脂的合成代谢肝脏、小肠及肾组织磷脂合成最活跃。原料是甘油、脂肪酸、磷酸、胆碱和胆胺，ATP、GTP。（一）磷脂的代谢HOCH2CHCOOHNH2CO2HOCH2CH2NH23S-腺苷甲硫胺酸3S-腺苷同型半胱氨酸HOCH2CH2N+（CH3）3胆碱ATPADPOCH2CH2N+（CH3）3PCTPPPiCDP-OCH2CH2N+（CH3）3ATPADPPOCH2CH2NH2CTPPPiCDP-OCH2CH2NH2CH2OCORCHOCORPCH2OOCH2CH2NH2CH2OCORCHOCORPCH2OOCH2CH2N+CH3）3CH2OCORCHOCORCH2OH丝氨酸乙醇胺磷酸乙醇胺CDP-乙醇胺脑磷脂磷酸胆碱CDP-胆碱卵磷脂1234567类脂的代谢脂肪代谢动物科学基础卵磷脂是血浆脂蛋白的重要原料，如其合成受阻，会导致血浆脂蛋白的合成障碍，影响肝内脂肪的运出，出现脂肪肝。常用必需脂肪酸、胆碱、叶酸、维生素B12等作为治疗和预防此类脂肪肝的药物。脂肪代谢动物科学基础2、磷脂的分解代谢水解甘油磷脂的酶类称为磷脂酶，主要有A1、A2、B、C和D，分别作用于不同的酯键。脂肪代谢动物科学基础OCH2OCR1R2COOCHOHO（CH3）3CH2OPOCH2CH2N+O1234A1水解位点1A2水解位点2甘油磷酸酶水解位点3磷脂酶D水解位点4磷脂的分解代谢脂肪代谢动物科学基础1、胆固醇的合成所有组织都可合成，肝脏是主要场所。原料是乙酰COA、NADPH、ATP。三个阶段：（1