1、目目 錄錄 第第 五五 章章 脂 類 代 謝 Metabolism of Lipid 目目 錄錄 脂脂 類類 概概 述述 脂肪和類脂總稱為脂類脂肪和類脂總稱為脂類(lipid 脂肪脂肪 (fat)： 三脂酰甘油三脂酰甘油 (triacylglycerols,TAG) 也稱為也稱為甘油三酯甘油三酯 (triglyceride, TG) 類脂類脂(lipoid)： 膽固醇膽固醇 (cholesterol, CHOL) 膽固醇酯膽固醇酯 (cholesterol ester, CE) 磷脂磷脂 (phospholipid, PL) 鞘脂鞘脂 (sphingolipids) 分類分類 定義定義 目目

2、錄錄 甘油三酯甘油三酯 甘油磷脂甘油磷脂 (phosphoglycerides) 膽固醇酯膽固醇酯 FA 膽固醇膽固醇 脂類物質的基本構成脂類物質的基本構成 FA FA FA 甘油 甘油 FA FA Pi X 甘油 甘油 X = 膽堿、水、乙膽堿、水、乙 醇胺、絲氨酸、甘醇胺、絲氨酸、甘 油、油、 肌醇、磷脂肌醇、磷脂 酰甘油等酰甘油等 目目 錄錄 CH2 CH CH2 O O O C O (CH2)mCH3 C O (CH2)nCH3 P O OX OH 甘油三脂甘油三脂 = 膽堿、水、乙膽堿、水、乙 醇胺、醇胺、 絲氨酸、甘絲氨酸、甘 油、肌醇、磷脂酰油、肌醇、磷脂酰 甘油等甘油等 甘油磷

3、脂甘油磷脂 CH2 CH CH2 O O O C O (CH2)m CH3 C O (CH2)k CH3 C O (CH2)nCH3 CH2 CH CH2 OH OH OH 甘油甘油 目目 錄錄 鞘鞘 脂脂 鞘磷脂鞘磷脂 鞘糖脂鞘糖脂 FA 鞘氨醇鞘氨醇 FA PiX 鞘氨醇鞘氨醇 FA 糖糖 鞘氨醇鞘氨醇 目目 錄錄 分類分類含量含量分布分布生理功能生理功能 甘油三酯甘油三酯 9595 脂肪組織、脂肪組織、 血漿血漿 1. 1. 儲脂供能儲脂供能 2. 2. 提供必需脂酸提供必需脂酸 3. 3. 促脂溶性維生素吸收促脂溶性維生素吸收 4. 4. 熱墊作用熱墊作用 5. 5. 保護墊作用保護墊

4、作用 6. 6. 構成血漿脂蛋白構成血漿脂蛋白 糖酯、糖酯、膽膽固固 醇及其酯、醇及其酯、 磷脂磷脂 5 5 生物膜、生物膜、 神經、神經、 血漿血漿 1. 1.維持生物膜的結構和功能維持生物膜的結構和功能 2. 2.膽固醇可轉變成類固醇激膽固醇可轉變成類固醇激 素、素、 維生素、膽汁酸等維生素、膽汁酸等 3. 3.構成血漿脂蛋白構成血漿脂蛋白 脂類的分類、含量、分布及生理功能脂類的分類、含量、分布及生理功能 目目 錄錄 游離脂肪酸（脂酸）的來源游離脂肪酸（脂酸）的來源 自身合成自身合成 以脂肪形式儲存，需要時從脂肪動員產以脂肪形式儲存，需要時從脂肪動員產 生，多為生，多為飽和脂酸飽和脂酸和和

5、單不飽和脂酸單不飽和脂酸。 食物供給食物供給 包括各種脂酸，其中一些包括各種脂酸，其中一些不飽和脂不飽和脂 酸酸，動物不能自身合成，需從植物，動物不能自身合成，需從植物 中攝取。中攝取。 * * 必需脂酸必需脂酸 亞油酸、亞麻酸、花生四烯酸亞油酸、亞麻酸、花生四烯酸等多不飽等多不飽 和脂酸是人體不可缺乏的營養素，不能自身和脂酸是人體不可缺乏的營養素，不能自身 合成，需從食物攝取，故稱必需脂酸。合成，需從食物攝取，故稱必需脂酸。 目目 錄錄 第第 二二 節節 脂類的消化與吸收脂類的消化與吸收 Digestion and Absorption of Lipid 目目 錄錄 脂類的消化脂類的消化 條

6、件條件 乳化劑（膽汁酸鹽、甘油一酯、甘乳化劑（膽汁酸鹽、甘油一酯、甘 油二酯等油二酯等）的乳化作用；的乳化作用； 酶的催化作用酶的催化作用 部部 位位 主要在小腸上段主要在小腸上段 目目 錄錄 消化過程及相應的酶消化過程及相應的酶 乳化乳化 消化酶消化酶 甘油三酯甘油三酯 產產 物物 食物中的脂類食物中的脂類 2-甘油一酯甘油一酯 + 2 FFA 磷磷 脂脂 溶血磷脂溶血磷脂 + FFA 磷脂酶磷脂酶A2 膽固醇酯膽固醇酯 膽固醇酯酶膽固醇酯酶 膽固醇膽固醇 + FFA 胰脂酶胰脂酶 輔脂酶輔脂酶 微團微團 (micelles) 目目 錄錄 脂類的吸收脂類的吸收 部部 位位 十二指腸下段及空腸

7、上段十二指腸下段及空腸上段 方式方式 中鏈及短鏈脂酸構成的中鏈及短鏈脂酸構成的TG 乳化乳化 吸收吸收 脂肪酶脂肪酶 甘油甘油 + FFA 門靜脈門靜脈血循環血循環 腸粘膜腸粘膜 細胞細胞 目目 錄錄 甘油一酯途徑 脂酰脂酰CoA合成酶合成酶 酯酰酯酰CoA 轉移酶轉移酶 CoA R2COCoA R3COCoA CoA 酯酰酯酰CoA 轉移酶轉移酶 CHCH 2 2 OH OH CHCH 2 2 OH OH CHOCHO- -C C- -R R1 1 O = CHCH 2 2 OH OH CHCH 2 2 OH OH CHOCHO- -C C- -R R1 1 O = CHCH 2 2 OH

8、OH CHCH 2 2 OO- -C C- -R R 2 2 CHOCHO- -C C- -R R1 1 O = O = CHCH 2 2 OH OH CHCH 2 2 OO- -C C- -R R 2 2 CHOCHO- -C C- -R R1 1 O = O = CHCH 2 2 OO- -C C- -R R3 3 CHCH 2 2 OO- -C C- -R R2 2 CHOCHO- -C C- -R R1 1 O = O = O = 目目 錄錄 甘油三酯的消化與吸收甘油三酯的消化與吸收 目目 錄錄 第第 三三 節節 甘油三酯的代謝甘油三酯的代謝 Metabolism of Triglyc

9、eride 目目 錄錄 脂肪組織：脂肪組織：主要以主要以葡萄糖葡萄糖為原料合成脂肪，也利用為原料合成脂肪，也利用 CM或或VLDL中的中的FA合成脂肪。合成脂肪。 一、甘油三酯的合成代謝一、甘油三酯的合成代謝 （一）合成部位（一）合成部位 肝肝 臟：臟：肝內質網合成的肝內質網合成的TG，組成，組成VLDL入血。入血。 小腸粘膜：小腸粘膜：利用脂肪消化產物再合成脂肪。利用脂肪消化產物再合成脂肪。 目目 錄錄 1. 甘油和脂酸主要來自于葡萄糖代謝甘油和脂酸主要來自于葡萄糖代謝 2. CM中的中的FFA（來自食物脂肪）（來自食物脂肪） （二）合成原料（二）合成原料 1. 甘油一酯途徑（小腸粘膜細胞）

10、甘油一酯途徑（小腸粘膜細胞） 2. 甘油二酯途徑（肝、脂肪細胞）甘油二酯途徑（肝、脂肪細胞） （三）合成基本過程（三）合成基本過程 目目 錄錄 甘 油 二 酯 途 徑 酯酰酯酰CoA 轉移酶轉移酶 CoA R1COCoA 酯酰酯酰CoA 轉移酶轉移酶 CoA R2COCoA 磷脂酸磷脂酸 磷酸酶磷酸酶 Pi 酯酰酯酰CoA 轉移酶轉移酶 CoA R3COCoA PiPiCHCH 2 2 OO- - CHCH 2 2 OH OH CHOH CHOH 3 - 磷磷酸酸甘甘油油 PiPiCHCH 2 2 OO- - CHCH 2 2 OH OH CHOH CHOH 3 - 磷磷酸酸甘甘油油 O =

11、PiCHCH 2 2 OO- - CHCH 2 2 OO- -C C- -R R1 1 CHOH CHOH 1-酯酯酰酰-3 - 磷磷酸酸甘甘油油 O = PiCHCH 2 2 OO- - CHCH 2 2 OO- -C C- -R R1 1 CHOH CHOH 1-酯酯酰酰-3 - 磷磷酸酸甘甘油油 PiCHCH 2 2 OO- - CHCH 2 2 OO- -C C- -R R1 1 CHOH CHOH PiCHCH 2 2 OO- - CHCH 2 2 OO- -C C- -R R1 1 CHOH CHOH 1-酯酯酰酰-3 - 磷磷酸酸甘甘油油 O = Pi CHCH 2 2 OO-

12、- CHCH 2 2 OO- -C C- -R R1 1 CHOCHO- -C C- -R R2 2 O = 磷磷脂脂酸酸 O = Pi CHCH 2 2 OO- - CHCH 2 2 OO- -C C- -R R1 1 CHOCHO- -C C- -R R2 2 O = 磷磷脂脂酸酸 CHCH 2 2 OH OH CHCH 2 2 OO- -C C- -R R1 1 CHOCHO- -C C- -R R2 2 O = O = 1 1，2 2- -甘甘油油二二酯酯 CHCH 2 2 OO- -C C- -R R3 3 CHCH 2 2 OO- -C C- -R R1 1 CHOCHO- -C

13、C- -R R2 2 O = O = O = 甘甘油油三三酯酯 CHCH 2 2 OO- -C C- -R R3 3 CHCH 2 2 OO- -C C- -R R1 1 CHOCHO- -C C- -R R2 2 O = O = O = 甘甘油油三三酯酯 目目 錄錄 * 3-磷酸甘油主要來自糖代謝。磷酸甘油主要來自糖代謝。 * * 肝、腎等組織含有甘油激酶，可利用游離甘油。肝、腎等組織含有甘油激酶，可利用游離甘油。 肝、腎甘油激酶肝、腎甘油激酶 ATP ADP CHCH 2 2 OH OH CHCH 2 2 OH OH CHOH CHOH 游游離離甘甘油油 PiPiCHCH 2 2 OO-

14、- CHCH 2 2 OH OH CHOH CHOH 3 - 磷磷酸酸甘甘油油 目目 錄錄 （一）（一） 脂肪的動員脂肪的動員 定義定義 儲存在脂肪細胞中的脂肪，被肪脂酶儲存在脂肪細胞中的脂肪，被肪脂酶 逐步水解為逐步水解為FFA及及甘油甘油并釋放入血以供并釋放入血以供 其他組織氧化利用的過程。其他組織氧化利用的過程。 關鍵酶關鍵酶 激素敏感性甘油三酯脂肪酶激素敏感性甘油三酯脂肪酶 (hormone-sensitive triglyceride lipase , HSL) 二、甘油三酯的分解代謝二、甘油三酯的分解代謝 目目 錄錄 （二）脂酸的（二）脂酸的-氧化氧化 組組 織：織：除腦組織外除腦

15、組織外, ,大多數組織均可進大多數組織均可進 行，行， 其中其中肝、肌肉肝、肌肉最活躍。最活躍。 亞細胞：亞細胞：胞液、線粒體胞液、線粒體 部部 位位 目目 錄錄 1. 脂酸的活化脂酸的活化 脂酰脂酰 CoA 的生成的生成（胞液胞液） 脂酰脂酰CoA合成酶合成酶 ATP AMP PPi * 脂酰脂酰CoA合成酶合成酶(acyl-CoA synthetase)存存 在于內質網及線粒體外膜上在于內質網及線粒體外膜上 脂脂 肪肪 酸酸 RCHRCH 2 2 CHCH 2 2 C C- -OH OH OO = OO = 脂脂 酰酰SCoA RCHRCH 2 2 CHCH 2 2 C CSCoA SCo

16、A OO = OO = 目目 錄錄 關鍵酶關鍵酶 2. 脂酰脂酰CoA 進入線粒體進入線粒體 3. 脂酸的脂酸的氧化氧化 脫氫脫氫 加水加水 再脫氫再脫氫 硫解硫解 脂酰脂酰CoA L(+)-羥脂酰羥脂酰CoA 酮脂酰酮脂酰CoA 脂酰脂酰CoA+乙酰乙酰CoA 脂酰脂酰CoA 脫氫酶脫氫酶 反反2-烯酰烯酰CoA L(+)-羥脂酰羥脂酰 CoA脫氫酶脫氫酶 NAD+ NADH+H+ 2-烯脂酰烯脂酰CoA 水化酶水化酶 H2O FAD FADH2 酮脂酰酮脂酰CoA 硫解酶硫解酶 CoA-SH RCH=CHCSCoA O = RCH=CHCSCoA O = O = RCH2CH2CSCoA

17、O = O = RCHOHCH2CSCoA O = O = RCOCH2CSCoA O = O = RCSCoA+ CH3COSCoA O = O = 目目 錄錄 CH3(CH2)7CH2CH2CH2CH2CH2CH2CH2C O SCoA CH3(CH2)7CH2CH2CH2CH2CH2C O SCoA CH3C O SCoA CH3(CH2)7CH2CH2CH2C O CoA CH3C O SCoA CH3(CH2)7CH2C O SCoA CH3C O CoA CH3C O SCoA 目目 錄錄 目目 錄錄 NADH + H+ FADH2 H2O 呼吸鏈呼吸鏈 2ATP H2O 呼吸鏈呼

18、吸鏈 3ATP 乙酰乙酰CoA 徹底氧化徹底氧化 三羧酸循環三羧酸循環 生成酮體生成酮體 肝外組織氧化利用肝外組織氧化利用 目目 錄錄 脂酰脂酰CoA 脫氫酶脫氫酶 L(+)-羥脂酰羥脂酰 CoA脫氫酶脫氫酶 NAD+ NADH+H+ -烯酰烯酰CoA 水化酶水化酶 2 H2O FAD FADH2 酮脂酰酮脂酰CoA 硫解酶硫解酶CoA-SH 脂酰脂酰CoA 合成酶合成酶 肉堿轉運載體肉堿轉運載體 ATP CoASH AMP PPi H2O 呼吸鏈呼吸鏈 2ATP H2O 呼吸鏈呼吸鏈 3ATP 線線 粒粒 體體 膜膜 TAC 脂脂 肪肪 酸酸 RCHRCH 2 2 CHCH 2 2 C C-

19、 -OH OH OO = OO = RCH=CHCSCoA O = RCH=CHCSCoA O = O = RCH2CH2CSCoA O = O = RCHOHCH2CSCoA O = O = RCOCH2CSCoA O = O = RCSCoA+ CH3COSCoA O = O = RCH2CH2CSCoA O = O = 目目 錄錄 活活 化：化：消耗消耗2個高能磷酸鍵個高能磷酸鍵 氧氧 化：化： 每輪循環每輪循環 四個重復步驟：四個重復步驟：脫氫、水化、再脫氫、硫解脫氫、水化、再脫氫、硫解 產物：產物：1分子分子乙酰乙酰CoA 1分子少兩個碳原子的脂酰分子少兩個碳原子的脂酰CoA 1分子

20、分子NADH+H+ 1分子分子FADH2 4. 脂酸氧化的能量生成脂酸氧化的能量生成 以以16碳軟脂酸的氧化為例碳軟脂酸的氧化為例 目目 錄錄 7 輪循環產物：輪循環產物：8分子分子乙酰乙酰CoA 7分子分子NADH+H+ 7分子分子FADH2 能量計算：能量計算： 生成生成ATP 812 + 73 + 72 = 131 凈生成凈生成ATP 131 2 = 129 目目 錄錄 軟脂酸與葡萄糖在體內氧化產生軟脂酸與葡萄糖在體內氧化產生ATP的比較的比較 軟脂酸軟脂酸葡萄糖葡萄糖 以以1mol計計129 ATP38 ATP 以以100g計計50.4 ATP21.1 ATP 能量利用效率能量利用效率

21、68%68% 目目 錄錄 亞油酰亞油酰CoA （9順，順，12順）順） 3次次氧化氧化 十二碳二烯脂酰十二碳二烯脂酰CoA （3順，順，6順）順） 十二碳二烯脂酰十二碳二烯脂酰CoA （2反，反，6順）順） 1 34 5 6 CH3 c O SCoA 2 7 CH3 c O SCoA 1 2 3 4 5 67 3順順,2反反-烯脂酰烯脂酰 CoA異構酶異構酶 CH3 c O SCoA 18 129 1 2次次氧化氧化 目目 錄錄 乙酰乙酸乙酰乙酸(acetoacetate) 、-羥丁酸羥丁酸(- hydroxybutyrate)、丙酮、丙酮(acetone)三者總稱三者總稱 為為酮體酮體。 血

22、漿水平：血漿水平：0.030.5mmol/L(0.35mg/dl) 代謝定位：代謝定位： 生成：生成：肝細胞線粒體肝細胞線粒體 利用：利用：肝外組織（心、腎、腦、骨骼肌肝外組織（心、腎、腦、骨骼肌 等）線粒體等）線粒體 （三）酮體的生成和利用（三）酮體的生成和利用 目目 錄錄 CO2 CoASH CoASH NAD+ NADH+H+ -羥丁酸羥丁酸 脫氫酶脫氫酶 HMGCoA 合酶合酶 乙酰乙酰乙酰乙酰CoA 硫解酶硫解酶 HMGCoA 裂解酶裂解酶 1. 酮體的生成酮體的生成 CHCH 3 3 CSCoA CSCoA = = OO CHCH 3 3 CSCoA CSCoA = = OO =

23、= OOCHCH 3 3 CSCoA CSCoA = = OO CHCH 3 3 CSCoA CSCoA = = OO = = OO CHCH 3 3 CCHCCH 2 2 CSCoA CSCoA ( ( 乙乙酰酰乙乙酰酰乙乙酰酰乙乙酰酰CoACoA ) ) = = OO = = OO CHCH 3 3 CCHCCH 2 2 CSCoA CSCoA ( ( 乙乙酰酰乙乙酰酰乙乙酰酰乙乙酰酰CoACoA ) ) = = OO = = OO = = OO = = OO HOCCHHOCCH 2 2 CCHCCH 2 2 CSCoACSCoA ( (HMGCoAHMGCoA) ) CHCH 3 3

24、OHOH 羥羥甲甲基基戊戊二二酸酸單單酰酰羥羥甲甲基基戊戊二二酸酸單單酰酰CoACoA = = OO = = OO HOCCHHOCCH 2 2 CCHCCH 2 2 CSCoACSCoA ( (HMGCoAHMGCoA) ) CHCH 3 3 OHOH 羥羥甲甲基基戊戊二二酸酸單單酰酰羥羥甲甲基基戊戊二二酸酸單單酰酰CoACoA = = OO = = OO = = OO = = OO CHCH 3 3 CHCHCHCH 2 2 COOH COOH D(D(- -) )- - - -羥羥丁丁酸酸羥羥丁丁酸酸 OHOH CHCH 3 3 CHCHCHCH 2 2 COOH COOH D(D(-

25、-) )- - - -羥羥丁丁酸酸羥羥丁丁酸酸 CHCH 3 3 CHCHCHCH 2 2 COOH COOH D(D(- -) )- - - -羥羥丁丁酸酸羥羥丁丁酸酸 OHOH CHCH 3 3 CCHCCH3 3 丙丙酮酮丙丙酮酮 = = OO CHCH 3 3 CCHCCH3 3 丙丙酮酮丙丙酮酮 CHCH 3 3 CCHCCH3 3 丙丙酮酮丙丙酮酮 = = OO = = OO CHCH 3 3 CCHCCH 2 2 COH COH 乙乙酰酰乙乙酸酸乙乙酰酰乙乙酸酸 = = OO = = OO CHCH 3 3 CCHCCH 2 2 COH COH 乙乙酰酰乙乙酸酸乙乙酰酰乙乙酸酸

26、= = OO CHCH 3 3 CCHCCH 2 2 COH COH 乙乙酰酰乙乙酸酸乙乙酰酰乙乙酸酸 CHCH 3 3 CCHCCH 2 2 COH COH 乙乙酰酰乙乙酸酸乙乙酰酰乙乙酸酸 = = OO = = OO = = OO = = OO 目目 錄錄 NAD+ NADH+H+ 琥珀酰琥珀酰CoA 琥珀酸琥珀酸 CoASH+ATP PPi+AMP CoASH 2. 酮體的利用酮體的利用 琥珀酰琥珀酰CoA轉硫酶轉硫酶 （心、腎、腦及骨（心、腎、腦及骨 骼肌的線粒體）骼肌的線粒體） 乙酰乙酰乙酰乙酰CoA 硫激酶硫激酶 （腎、心和腦（腎、心和腦 的線粒體）的線粒體） CHCH 3 3 C

27、HCHCHCH 2 2 COOH COOH D(D(- -) )- - - -羥羥丁丁酸酸羥羥丁丁酸酸 OHOH CHCH 3 3 CHCHCHCH 2 2 COOH COOH D(D(- -) )- - - -羥羥丁丁酸酸羥羥丁丁酸酸 CHCH 3 3 CHCHCHCH 2 2 COOH COOH D(D(- -) )- - - -羥羥丁丁酸酸羥羥丁丁酸酸 OHOH CHCH 3 3 CCHCCH 2 2 COH COH 乙乙酰酰乙乙酸酸乙乙酰酰乙乙酸酸 = = OO = = OO CHCH 3 3 CCHCCH 2 2 COH COH 乙乙酰酰乙乙酸酸乙乙酰酰乙乙酸酸 = = OO CHC

28、H 3 3 CCHCCH 2 2 COH COH 乙乙酰酰乙乙酸酸乙乙酰酰乙乙酸酸 CHCH 3 3 CCHCCH 2 2 COH COH 乙乙酰酰乙乙酸酸乙乙酰酰乙乙酸酸 = = OO = = OO = = OO = = OO CHCH 3 3 CCHCCH 2 2 CSCoA CSCoA ( ( 乙乙酰酰乙乙酰酰乙乙酰酰乙乙酰酰CoACoA ) ) = = OO = = OO CHCH 3 3 CCHCCH 2 2 CSCoA CSCoA ( ( 乙乙酰酰乙乙酰酰乙乙酰酰乙乙酰酰CoACoA ) ) = = OO = = OO = = OO = = OO CHCH 3 3 CSCoA CS

29、CoA = = OO 2CH CH 3 3 CSCoA CSCoA = = OO CHCH 3 3 CSCoA CSCoA = = OO = = OO 2 乙酰乙酰乙酰乙酰CoA硫解硫解 酶酶（心、腎、腦及（心、腎、腦及 骨骼肌線粒體）骨骼肌線粒體） 目目 錄錄 2乙酰乙酰CoA 乙酰乙酰乙酰乙酰CoA 乙酰乙酰CoA 乙酰乙酸乙酰乙酸 HMGCoA D(-)-羥丁酸羥丁酸 丙酮丙酮 乙酰乙酰乙酰乙酰CoA 琥珀酰琥珀酰CoA 琥珀酸琥珀酸 酮體的生成和利用的總示意圖酮體的生成和利用的總示意圖 2乙酰乙酰CoA 目目 錄錄 3. 酮體生成的生理意義酮體生成的生理意義 酮體是酮體是肝臟輸出能源肝

30、臟輸出能源的一種形式。并且酮體的一種形式。并且酮體 可通過血腦屏障，是可通過血腦屏障，是腦組織腦組織的重要能源。的重要能源。 酮體利用的增加可減少糖的利用，有利于酮體利用的增加可減少糖的利用，有利于維維 持血糖水平恒定，節省蛋白質的消耗持血糖水平恒定，節省蛋白質的消耗。 目目 錄錄 三、脂酸的合成代謝三、脂酸的合成代謝 組組 織：織：肝肝（主要）（主要） 、脂肪脂肪等組織等組織 亞細胞：亞細胞： 胞液：胞液：主要合成主要合成1616碳的軟脂酸（棕櫚酸）碳的軟脂酸（棕櫚酸） 肝線粒體、內質網：肝線粒體、內質網：碳鏈延長碳鏈延長 1. 合成部位合成部位 （一）軟脂酸的合成（一）軟脂酸的合成 目目

31、錄錄 NADPH的來源的來源 磷酸戊糖途徑（主要來源）磷酸戊糖途徑（主要來源） 胞液中胞液中異檸檬酸脫氫酶異檸檬酸脫氫酶及及蘋果酸酶蘋果酸酶催化的反應催化的反應 乙酰乙酰CoA、ATP、HCO3 、 、NADPH、Mn2+ 2. 合成原料合成原料 乙酰乙酰CoA的主要來源的主要來源 乙酰乙酰CoA全部在線粒體內產生，通過全部在線粒體內產生，通過檸檬酸檸檬酸- 丙酮酸循環丙酮酸循環 (citrate pyruvate cycle)出線粒體。出線粒體。 乙酰乙酰CoA 氨基酸氨基酸 Glc（主要）（主要） 目目 錄錄 線線 粒粒 體體 膜膜 胞液胞液 線粒體基質線粒體基質 丙酮酸丙酮酸 丙酮酸丙酮

32、酸 蘋果酸蘋果酸 草酰乙酸草酰乙酸 檸檬酸檸檬酸 檸檬酸檸檬酸 乙酰乙酰CoA NADPH+H+ NADP+ 蘋果酸酶蘋果酸酶 CoA ATP AMP PPi ATP檸檬酸裂解酶檸檬酸裂解酶 CoA 草酰乙酸草酰乙酸 H2O 檸檬酸合酶檸檬酸合酶 蘋果酸蘋果酸 CO2 CO2 目目 錄錄 （1）丙二酰丙二酰CoA的合成的合成 酶酶-生物素生物素-CO2 + 乙酰乙酰CoA 酶酶-生物素生物素 + 丙二酰丙二酰CoA 總反應式總反應式 丙二酰丙二酰CoA + ADP + PiATP + HCO3- + 乙酰乙酰CoA 3. 軟脂酸合成酶系及反應過程軟脂酸合成酶系及反應過程 酶酶-生物素生物素 +

33、 HCO3 酶酶-生物素生物素-CO2 ADP+Pi ATP 目目 錄錄 乙酰乙酰CoA羧化酶羧化酶 (acetyl CoA carboxylase)是是 脂酸合成的脂酸合成的限速酶限速酶，存在于胞液中，其輔基是，存在于胞液中，其輔基是生生 物素物素，Mn2+是其激活劑。是其激活劑。 目目 錄錄 （2）脂酸合成脂酸合成 從乙酰從乙酰CoA及丙二酰及丙二酰CoA合成長鏈脂酸，合成長鏈脂酸， 是一個重復加成過程，每次延長是一個重復加成過程，每次延長2個碳原子。個碳原子。 各種生物合成脂酸的過程基本相似。各種生物合成脂酸的過程基本相似。 目目 錄錄 * 軟脂酸合成酶軟脂酸合成酶 大腸桿菌大腸桿菌 有

34、有7種酶蛋白種酶蛋白（脂肪酰基轉移酶、丙（脂肪酰基轉移酶、丙 二酰二酰CoA酰基轉移酶、酰基轉移酶、酮脂肪酰合成酶、酮脂肪酰合成酶、 酮脂肪酰還原酶、酮脂肪酰還原酶、羥脂酰基脫水酶、羥脂酰基脫水酶、 脂烯酰還原酶和硫酯酶）脂烯酰還原酶和硫酯酶），聚合在一起構，聚合在一起構 成成多酶體系多酶體系。 目目 錄錄 高等動物高等動物 7種酶活性都在一條多肽鏈上，屬多種酶活性都在一條多肽鏈上，屬多 功能酶，由一個基因編碼；有活性的酶功能酶，由一個基因編碼；有活性的酶 為兩相同亞基首尾相連組成的二聚體。為兩相同亞基首尾相連組成的二聚體。 目目 錄錄 三個結構域：三個結構域：底物進入縮合單位、還原單位、底物

35、進入縮合單位、還原單位、 脂酰釋放單位脂酰釋放單位 目目 錄錄 酰基載體蛋白酰基載體蛋白(ACP)， 其輔基是其輔基是4 -磷酸泛酰氨基乙磷酸泛酰氨基乙 硫醇，硫醇， 是脂酰基載體。是脂酰基載體。 目目 錄錄 * 軟脂酸的合成過程軟脂酸的合成過程 * 底物進入底物進入 乙酰乙酰CoA CE-S-乙酰基乙酰基 (縮合酶縮合酶) 丙二酰丙二酰CoAACP-S-丙二酰基丙二酰基 軟脂酸軟脂酸 合成酶合成酶 乙酰基乙酰基 （第一個）（第一個） 丙二酰基丙二酰基 縮合縮合 CO2 還原還原 NADH+H+ NAD+ 脫水脫水 H2O 再還原再還原 NADH+H+ NAD+ 目目 錄錄 目目 錄錄 * 轉

36、轉 位位 丁酰基由丁酰基由E2-泛泛-SH（ACP上上)轉移至轉移至 E1-半胱半胱-SH（CE上）上） A C P S C=O CH2 CH2 CH3 C E HS S O=C CH2 CH2 CH3 C E A C P HS 轉轉 位位 經過經過7 7輪循環反應，每次輪循環反應，每次 加上一個丙二酰基，增加兩個加上一個丙二酰基，增加兩個 碳原子，最終釋出軟酯酸。碳原子，最終釋出軟酯酸。 C E S O=C CH3 A C P S C=O CH2COO- C E S O=C CH2 CH2 CH2 CH2 CH3 A C P S C=O CH2COO- C E S O=C CH2 CH2 C

37、H2 CH2 CH2 CH2 CH3 A C P S C=O CH2COO- O- O=C CH2 CH2 CH2 CH2 CH2 CH2 CH3 CH2 CH2 CH2 CH2 CH2 CH2 CH2 CH2 C E A C P HS HS + 4H+4e- CO2 C E S O=C CH2 CH2 CH3 A C P S C=O CH2COO- 4H+4e- CO2 4H+4e- CO2 目目 錄錄 目目 錄錄 軟脂酸合成的總反應軟脂酸合成的總反應 CH3COSCoA + 7 HOOCCH2COSCoA + 14NADPH+H+ CH3(CH2)14COOH + 7 CO2 + 6H2O

38、 + 8HSCoA + 14NADP+ 軟軟 脂脂 酸酸 的的 合合 成成 總總 圖圖 目目 錄錄 目目 錄錄 1. 代謝物的調節作用代謝物的調節作用 乙酰乙酰CoA羧化酶的別構調節物羧化酶的別構調節物 抑制劑：軟脂酰抑制劑：軟脂酰CoA及其他長鏈脂酰及其他長鏈脂酰CoA 激活劑：檸檬酸、異檸檬酸激活劑：檸檬酸、異檸檬酸 進食糖類而糖代謝加強，進食糖類而糖代謝加強，NADPH及乙酰及乙酰 CoA供應增多，有利于脂酸的合成。供應增多，有利于脂酸的合成。 大量進食糖類也能增強各種合成脂肪有關大量進食糖類也能增強各種合成脂肪有關 的酶活性從而使脂肪合成增加。的酶活性從而使脂肪合成增加。 （四）脂酸合

39、成的調節（四）脂酸合成的調節 目目 錄錄 2. 激素調節激素調節 + 脂酸合成脂酸合成 胰島素胰島素 胰高血糖素胰高血糖素 腎上腺素腎上腺素 生長素生長素 脂酸合成脂酸合成 TG合成合成 乙酰乙酰CoA羧化酶的共價調節羧化酶的共價調節 胰高血糖素胰高血糖素：激活：激活PKA，使之，使之磷酸化而失活磷酸化而失活 胰島素：胰島素：通過磷蛋白磷酸酶，使之通過磷蛋白磷酸酶，使之去磷酸化去磷酸化 而復活而復活 目目 錄錄 第第 四四 節節 磷磷 脂脂 的的 代代 謝謝 Metabolism of Phospholipid 目目 錄錄 磷磷 脂脂 定義定義 含磷酸的脂類稱磷酯。含磷酸的脂類稱磷酯。 分類分

40、類 甘油磷脂甘油磷脂 由甘油構成的磷酯由甘油構成的磷酯 （體內含量最多的磷脂）（體內含量最多的磷脂） 鞘鞘 磷磷 脂脂 由鞘氨醇構成的磷脂由鞘氨醇構成的磷脂 X 指與磷酸羥基相連的取代基，包括膽堿、水、乙指與磷酸羥基相連的取代基，包括膽堿、水、乙 醇胺、絲氨酸、甘油、肌醇、磷脂酰甘油等。醇胺、絲氨酸、甘油、肌醇、磷脂酰甘油等。 FA FA PiX 甘油 甘油 FA Pi X 鞘氨醇鞘氨醇 目目 錄錄 CH2O-C-R1 R2C-O-CH CH2O-P-OX O O OH O O O O 一、甘油磷脂的代謝一、甘油磷脂的代謝 組成：組成：甘油、脂酸、磷脂、含氮化合物甘油、脂酸、磷脂、含氮化合物

41、結構：結構： 功能：功能：含一個極性頭、兩條疏水尾，構成生物膜含一個極性頭、兩條疏水尾，構成生物膜 的磷脂雙分子層。的磷脂雙分子層。 常為花生四烯酸常為花生四烯酸 = 膽堿、水、乙醇胺、膽堿、水、乙醇胺、 絲氨酸、甘油、肌醇、絲氨酸、甘油、肌醇、 磷脂酰甘油等磷脂酰甘油等 （一）甘油磷脂的組成、分類及結構（一）甘油磷脂的組成、分類及結構 目目 錄錄 磷脂雙分子層的形成磷脂雙分子層的形成 目目 錄錄 機體內幾類重要的甘油磷脂機體內幾類重要的甘油磷脂 目目 錄錄 (cephalin) (lecithin) 磷脂酰肌醇磷脂酰肌醇 (phosphatidyl inositol) 磷脂酰絲氨酸磷脂酰絲氨

42、酸 (phosphatidyl serine) 目目 錄錄 心磷脂心磷脂 (cardiolipin) 目目 錄錄 1. 合成部位合成部位 全身各組織內質網，肝、腎、腸等組織最全身各組織內質網，肝、腎、腸等組織最 活躍。活躍。 2. 合成原料及輔因子合成原料及輔因子 脂酸、甘油、磷酸鹽、膽堿、絲氨酸、肌脂酸、甘油、磷酸鹽、膽堿、絲氨酸、肌 醇、醇、ATP、CTP （二）甘油磷脂的合成（二）甘油磷脂的合成 目目 錄錄 3. 合成基本過程合成基本過程 （1）甘油二酯）甘油二酯 合成途徑合成途徑 目目 錄錄 甘油磷脂合成還有其他方式，如甘油磷脂合成還有其他方式，如 磷脂酰膽堿由磷脂酰乙醇胺從磷脂酰膽堿由磷脂酰乙醇胺從S- S-腺苷甲硫氨腺苷甲硫氨 酸獲得甲基生成。酸獲得甲基生成。 磷脂酰絲氨酸由磷脂酰乙醇胺羧化或其乙醇磷脂酰絲氨酸由磷脂酰乙醇胺羧化或其乙醇 胺與絲氨酸交換生成。胺與絲氨酸交換生成。 目目 錄錄 甘油磷脂的合成在內質網膜外側面進行。最甘油磷脂的合成在內質網膜外側面進行。最 近發現，在胞液中存在一類能促進磷脂在細胞內近發現，在胞液中存在一類能促進磷脂在細胞內 膜之間進行交換的蛋白質，稱膜之間進行交換的蛋白質，稱磷脂交換蛋白磷脂交換蛋白 (phospholipid exchange proteins)，分子量在，分子量在 16,00030,000之間