7茶叶生物化学

NAD+ NADH+H+
βα O
=
RCOCH2C~SCoA
β酮脂酰CoA 硫解酶
CoA-SH
O
=
RC~SCoA + CH3CO~SCoA
脂酰CoA 反⊿2-烯酰CoA
L(+)-β-羟脂酰CoA β酮脂酰CoA 脂酰CoA+乙酰CoA
目录
线粒体内的氧化
1）脱氢： 脂酰-SCoA脱氢酶催化，在 C2 - C3 间 生成双键—— Δ2-反-烯 脂酰-SCoA
软脂酸 129 ATP 50.4 ATP
68%
葡萄糖 38 ATP 21.1 ATP
68%
问： 一摩尔18碳硬脂酸经β氧化彻底氧化分
解可产生多少摩尔ATP?
n/2X12+(n/2-1)X5-2
（二）酮体的代谢
乙酰乙酸(acetoacetate) 、β-羟丁酸(βhydroxybutyrate)、丙酮(acetone)三者总称为酮体。
酮体合成的场所是在肝脏和反刍动物的瘤胃壁细胞中。 酮体合成的关键酶是HMGCoA合成酶。酮体分解在肝 脏以外的组织中进行，这些组织有酮体分解的关键酶 －乙酰乙酸－琥珀酸CoA转移酶。
酮体利用的增加可减少糖的利用，有利于维持血糖水 平恒定，节省蛋白质的消耗。
（三）丙酸的代谢
Ile Met Thr Val 奇数碳脂肪酸 纤维素发酵产生的 低级脂肪酸
L-甲基丙二酸单酰CoA
CH3CH2CO~CoA
CO2
羧化酶 （ATP、生物素）
消旋酶 D-甲基丙二酸单酰CoA
苯乙酸
苯甲酸
β-氧化的过程
1. 脂肪酸的活化
—— 脂酰 CoA 的生成（胞液）
O RCH2CH2C-OH
脂肪酸
= =
脂酰CoA合成酶
O
+ CoA-SH
RCH2CH2C~SCoA
ATP AMP PPi
脂 酰~SCoA
* 脂酰CoA合成酶(acyl-CoA synthetase)存在于内质网及线
粒体外膜上，需ATP和Mg 2+，形成一个高能硫酯键消耗2 个高能磷酸键。
步水解为游离脂肪酸（FFA）及甘油，并释 放入血以供其他组织氧化利用的过程。
关键酶（限速酶） 激素敏感性甘油三酯脂肪酶 (hormone-sensitive triglyceride lipase , HSL)
脂肪经脂肪酶分解为甘油和脂肪酸，最后彻 底氧化成CO2和水。
调控脂肪酶活性的激素按其作用效果分为两类
乙酰CoA
三羧酸循环
彻底氧化
生成酮体 肝外组织氧化利用
FADH2
2ATP
呼吸链
H2O
NADH + H+
3ATP
呼吸链
H2O
=
O RCH2CH2C~SCoA
AMP 肉
PPi
脂酰CoA
碱
合成酶
ATP
转
CoASH 运
O
载
=
RCH2CH2C-OH
体
脂肪酸
线 粒 体 膜
O
=
RCH2CH2C~SCoA
脂酰CoA 脱氢酶
2） 加水：
Δ2 -反-烯脂酰-SCoA在其水合酶作用下生成β羟脂酰-SCoA
3） 再脱氢：
β-羟脂酰-SCoA脱氢酶催化生成β-酮脂酰SCoA，辅酶为NAD+。
4）硫解：
在硫解酶作用下， 形成乙酰-SCoA和 比原脂酰-SCoA少2个C的脂酰-SCoA
经历 脱氢 水化、 再脱氢 硫解 4步 重复 反应。
FAD FADH2
= =
β αO RCH=CHC~SCoA
⊿--2烯酰CoA
H2O
水化酶
β
αO
RCHOHCH2C~SCoA
L(+)-β羟脂酰
NAD+
CoA脱氢酶
NADH+H+
=
βα O RCOCH2C~SCoA
2ATP H2O
呼吸链
3ATP H2O
呼吸链
=
β酮脂酰CoA 硫解酶
O
RC~SCoA
CoA-SH
脂肪酸β-氧化的定义：激活的脂肪酸运进线粒体后在酶 的作用下，在β位经过脱氢、加水、再脱氢和硫解四步 反应生成一个乙酰CoA和少两个碳的脂酰CoA，如此不 断循环，直至将长链脂肪酸都分解为乙酰CoA(丙酰CoA) 的过程，称为～.
β-氧化的生理意义：是脂肪酸分解供能的主要形式，可 产生大量ATP，提供空腹时机体所需总能量的50％。
7 脂类物质代谢
Chapter 7 Metabolism of Lipid
本章重点与难点
重点：脂类生物合成中饱和脂肪酸从头合成途 径、酶系、能量来源、原料；脂类分解代谢中 β –氧化作用途径、酶类、能量变化及油料种 子萌发是乙醛酸循环特点；了解磷脂结构特点 及合成途径、分解酶类；胆固醇的代谢。 难点：掌握饱和脂肪酸从头合成与ß –氧化分 解途径的异同点；脂类代谢与糖代谢的关系。
脂解激素 能促进脂肪动员的激素，如胰高血糖素、
肾上腺素、去甲肾上腺素、促肾上腺皮质激素 ACTH 、促甲状腺激素 TSH等。 对抗脂解激素因子
抑制脂肪动员，如胰岛素、前列腺素E2、 烟酸等。
脂肪动员过程
ATP 脂解激素-受体 + G蛋白 + AC
HSLa(无活性)
cAMP + PKA
甘油一酯
甘油二酯脂肪酶 FFA
丙酮
β-羟丁酸 脱氢酶
肝脏线粒体中乙酰-CoA有4种去向：
(1)TCA循环
（2）合成胆固醇
（3）合成脂肪酸
（4）酮体代谢（ketone body)
• 肝脏线粒体中的乙酰CoA走哪一条途径，主要取决于草酰乙 酸的可利用性。
• 饥饿状态下，草酰乙酸离开TCA，用于异生合成Glc。只有少 量乙酰CoA可以进入TCA，大多数乙酰CoA用于合成酮体。
脂肪酸
脂酰-SCoA
2Pi
2. 脂酰CoA进入线粒体
关键酶
3. 脂肪酸的β氧化
脱氢
O
=
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（水合酶）
H2O
再脱氢 硫解
β
αO
=
RCHOHCH2C~SCoA
L(+)-β羟脂酰 CoA脱氢酶
乙酰乙酰CoA
硫解酶
O
O CH3CSCoA
CoASH
CH3CSCoA
O OH O
HMGCoA 裂解酶
HOCCH2CCH2CSCoA
CH3
(HMGCoA)
羟甲基戊二酸单酰CoA
=
= =
OO
CH3CCH2COH
乙酰乙酸
NADH+H+ NAD+
OH
CH3CHCH2COOH
D(-)-β -羟丁酸
O
CO2
CH3CCH3
O 2 CH3CSCoA
乙酰乙酰CoA硫解 酶（心、肾、脑及 骨骼肌线粒体）
酮体的生成和利用的总示意图
2乙酰CoA
乙酰乙酰CoA
乙酰CoA
HMGCoA
D(-)-β-羟丁酸 丙酮
乙酰乙酸 琥珀酰CoA
乙酰乙酰CoA
琥珀酸 2乙酰CoA
3. 酮体生成的生理意义
酮体是脂肪酸分解代谢的正常产物，是肝脏输出能源 的一种形式。酮体可通过血脑屏障，是脑组织的重要 能源。
能量计算： 生成ATP 8×12 + 7×3 + 7×2 = 131 净生成ATP 131 – 2 = 129
净生成：131－2 = 129个ATP/1分子软脂酸 即1mol /L软脂酸氧化可产生129mol/L的ATP。
软脂酸与葡萄糖在体内氧化产生ATP的比较
以1mol计 以100g计 能量利用效率
O
X = 胆碱、水、乙
H2C O P O X 醇胺、 丝氨酸、甘
OH
油、肌醇、磷脂酰
甘油等
鞘脂 鞘磷脂 鞘糖脂
鞘 氨 FA 醇
鞘 氨 FA 醇 Pi X
鞘 氨 FA 醇糖
二、脂类的分类
脂肪（甘油三酯）
脂类
磷脂
磷酸甘油酯
鞘磷脂
类脂 糖脂
脑苷脂 神经节苷脂
鞘脂
胆固醇及其酯
也可按其组成分类
（1）单纯脂：脂肪酸与醇类形成的酯。 甘油酯、鞘酯、胆固醇酯Biblioteka 蜡4. 脂肪酸氧化的能量生成
—— 以16碳软脂酸的氧化为例
活 化：消耗2个高能磷酸键 β氧 化：
每轮循环 四个重复步骤：脱氢、水化、再脱氢、硫解 产物：1分子乙酰CoA
1分子少两个碳原子的脂酰CoA 1分子NADH+H+ 1分子FADH2
7 轮循环产物：8分子乙酰CoA 7分子NADH+H+ 7分子FADH2
血浆水平：0.03~0.5mmol/L(0.3~5mg/dl) 代谢定位：
生成：肝细胞线粒体 利用：肝外组织（心、肾、脑、骨骼肌
等）线粒体 肝脏生成，肝外利用
1. 酮体的生成
O O Β-羟- Β-甲基戊二酸单酰CoA合成酶
=
= =
= =
=
CoASH
CH3CCH2CSCoA (乙酰乙酰CoA)
HMGCoA 合成酶
（随机 体营养 状况而 变动）
皮下结缔组 2. 提供必需脂肪酸 织 肠、系大膜网、膜肾、3. 促进脂溶性维生素吸收 脏周围（脂 4. 热垫作用 库）、血浆 5. 保护垫作用