脂類和蛋白質(zhì)代謝m(編輯修改稿)

　

【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 蛋白質(zhì)的復(fù)合體， 其一是生物素羧基 載體蛋白BCCP， 另外兩種蛋白是生物素 羧化酶和轉(zhuǎn)羧酶 1分子乙酰 CoA 和 7分子丙二酸單酰 CoA 在 脂肪酸合成酶系 催化下， 由 NADPH和 H+供氫 合成脂肪酸。 脂肪酸的合成 （ 16C） ?多功能酶 ， 一條多肽鏈上具有 7種 不同功能。 ?以脂酰基載體蛋白（ ACP）為中心，周圍有序排布著具有催化活性的酶。 ?兩個(gè)相同單體的 SH首尾相連 成 二聚體 才具有 活性 。 ? ACP將底物轉(zhuǎn)送到各個(gè) 酶活性位點(diǎn) 上，使脂肪酸合有序進(jìn)行。 ?有催化活性的酶分別催化 酰基轉(zhuǎn)移 、 縮合、加氫、脫水 和 硫解 反應(yīng) 脂肪酸合成酶系 —— 有 7種酶活性和一個(gè)酰基載體蛋白質(zhì)。 180。 脂肪酸合成中的 脂酰基載體 輔基： 酰基載體蛋白 ACP: 相對(duì)分子量較低的蛋白質(zhì)， 它的輔基是 磷酸泛酰巰基乙胺 ，后者與 ACP的 Ser殘基 相連，另一端的 SH基與脂酰基形成硫酯鍵。 它在脂肪酸的合成中 相當(dāng)于 脂肪酸降解中 乙酰輔酶 A的作用。 兩類酰基載體 ACP的輔基 磷酸泛酰巰基乙胺 與 輔酶 A的組成部分 一條多肽鏈上具有 7種酶 ?過程：由 酰基轉(zhuǎn)移、縮合、還原、脫水、再還原 反應(yīng)構(gòu)成的重復(fù)加成過程。 脂肪酸合酶催化形成脂肪酸共有 7步反應(yīng)： 啟動(dòng)： 乙酰 CoA： ACP轉(zhuǎn)酰 酶 裝載： 丙二酸單酰 CoA:ACP轉(zhuǎn)酰 酶 縮合： ?酮酰 ACP合酶 加氫還原： ?酮酰 ACP還原酶 脫水： ?羥酰 ACP脫水酶 加氫 還原： 烯酰 ACP還原酶 釋放： 軟脂酰 ACP硫酯酶 乙酰 CoA 乙酰 ACP 丙二酸單酰 CoA 丙二酸單酰 ACP 乙酰 CoA酰基轉(zhuǎn)移酶 丙二酸單酰 CoA轉(zhuǎn)移酶催化 啟動(dòng)與裝載 —— 酰基轉(zhuǎn)移反應(yīng)： ： 乙酰 ACP和丙二酸單酰 ACP縮合 —— 生成 β酮脂酰 ACP（乙酰乙酰 ACP） ： ——還原為 β羥丁酰 ACP。 乙酰乙酰 ACP β酮脂酰 ACP還原酶 5. 脫水 ——其 α與 β碳原子間脫去一分子水生成 烯丁酰 ACP（反式） β羥丁酰 ACP β羥脂酰 ACP脫水酶 ——丁酰 ACP生成 β烯丁酰 ACP β烯脂酰 ACP還原酶 丁酰 ACP 是脂肪酸合成的第一輪產(chǎn)物 丁酰 ACP與 丙二酸單酰 ACP： 再循環(huán) 縮合、加氫、脫水、加氫 ， 又增加兩個(gè)碳原子， 釋放一分子 CO2， 消耗 2個(gè) NADPH， 經(jīng)過 6次重復(fù)后合成軟脂酰 ACP； 軟脂酰 ACP合成 —— 循環(huán) 6次 軟脂酰 ACP在 硫酯酶 催化下水解 釋放出軟脂酸 乙酰 CoA＋ 7丙二酸單酰 CoA ＋ 14NADPH＋ 14H+ 軟脂酸 ＋ 14NADP+＋ 7CO2＋ 6H2O＋ 8CoASH 脂肪酸合成酶系 （ 7次循環(huán)） 軟脂酸（ 16C）合成的總反應(yīng)式： 脂肪酸合成的特點(diǎn)： 1. 在細(xì)胞質(zhì)中進(jìn)行 。 2. 有 CO2的加入和放出 。 3. 由甲基端向羧基斷合成 。 4. 用 NADPH作為還原劑。 軟 脂 酸 的 合 成 總 圖 合成 氧化 細(xì)胞中部位 細(xì)胞質(zhì) 線粒體 酶 系 7種酶 ， 多酶復(fù)合體 4種酶分散存在 酰基載體 ACP CoA 二碳片段 丙二酸單酰 CoA 乙酰 CoA 電子供體 （ 受體 ） NADPH FAD、 NAD 循環(huán) 縮合 、 還原 、 脫水 、 還原 氧化 、 水合 、 氧化 、 裂解 β羥脂酰基構(gòu)型 D型 L型 底物穿梭機(jī)制 檸檬酸穿梭 脂酰肉堿穿梭 對(duì) HCO3及檸檬酸的要求 要求 不要求 方向 甲基到羧基 羧基到甲基 能量變化 消耗 7 個(gè) ATP 及 14 個(gè)NADPH， 共 49ATP。 （ 7FADH2+7NADH2ATP） 共 33ATP 產(chǎn)物 16碳酸以內(nèi)的脂肪酸 。 18碳酸可徹底降解 脂肪酸的 β－氧化和從頭合成的異同 脂肪酸的 β－氧化和從頭合成的異同 體內(nèi)有 兩 種不同的酶系可以催化 碳鏈的延長(zhǎng) : （三）脂肪酸碳鏈的延長(zhǎng) (16C以上 ) 內(nèi)質(zhì)網(wǎng) 脂肪酸延長(zhǎng)酶系 用丙二酸單酰 CoA作為 C2的供體， NADPH作為 H的供體 ，中間過程和脂肪酸合成酶系的催化過程相同 ， 產(chǎn)物主為 24碳硬脂酸。 線粒體 脂肪酸延長(zhǎng)酶系 以乙酰 CoA為 C2供體，不需要酰基載體，由軟脂酰 CoA與乙酰 CoA直接縮合， 產(chǎn)物主為 24～ 26碳硬脂酸 。 糖代謝對(duì)脂肪酸合成的調(diào)節(jié) 乙酰 CoA羧化酶的別構(gòu)調(diào)節(jié)物 抑制劑： 軟脂酰 CoA及其他 長(zhǎng)鏈脂酰 CoA 激活劑： 檸檬酸、異檸檬酸、乙酰輔酶 A （四）脂肪酸合成的調(diào)節(jié) 糖代謝調(diào)節(jié) 激素代謝調(diào)節(jié) ? 糖代謝加強(qiáng)， 糖代謝產(chǎn)生的 乙酰輔酶 A及 檸檬酸 別構(gòu)激活乙酰輔酶 A羧化酶 (脂肪酸合成的調(diào)節(jié)酶 ), 促進(jìn)丙二酸單酰 CoA的合成， 有利于脂肪酸的合成。 ? NADPH及乙酰 CoA供應(yīng)增多，有利于脂肪酸的合成。 ? 另外， 丙二酸單酰 CoA又 可與 脂酰 CoA競(jìng)爭(zhēng)脂肪分解的調(diào)節(jié)酶 肉毒堿酰基轉(zhuǎn)移酶 Ⅰ ，阻礙脂酰 CoA進(jìn)入線粒體進(jìn)行 β氧化。 ? 所以 ， 糖供應(yīng)充分 ， 氧化分解正常時(shí) ， 脂肪合成代謝加強(qiáng) ，分解代謝減慢 。 1） 糖供應(yīng)充足時(shí)對(duì)脂肪酸代謝的影響 糖供應(yīng)不足，脂肪動(dòng)員加快， 肝細(xì)胞內(nèi)脂酰 CoA增多，后者可別構(gòu)抑制 乙酰CoA羧化酶 ，從而抑制了脂肪酸合成。脂肪酸的β氧化明顯。 2）、糖供應(yīng)不充分時(shí)對(duì)脂肪酸代謝的影響 ? 1） 、 促進(jìn)脂肪合成的激素 胰島素 誘導(dǎo) 乙酰 CoA羧化酶 、 脂肪酸合成酶 、 檸檬酸裂解酶等酶的合成 ， 從而促進(jìn)脂肪合成 。 激素對(duì)脂肪代謝的影響 如 胰島素： 通過磷蛋白磷酸酶，使 乙酰 CoA羧化酶 去磷酸化 而復(fù)活。 腎上腺素、 生長(zhǎng)素、 甲狀腺素等 能促進(jìn)脂肪水解的調(diào)節(jié)酶 —— 三脂酰甘油脂肪酶 活性，從而促進(jìn)脂肪分解。 2）、有利于脂肪分解的激素 第十一章 蛋白質(zhì)分解代謝 catabolism of protein 個(gè)別氨基酸的代謝 氨基酸的一般代謝 溶酶體途徑 : — 無選擇地降解蛋白質(zhì) 泛肽（ ubiguitin）途徑 : — 給選擇降解的蛋白質(zhì)加以標(biāo)記 細(xì)胞內(nèi)蛋白質(zhì)降解 溶酶體系 含有約 50 種不同的水解酶。 溶酶體 : 融合細(xì)胞中的吞噬噬泡，隨即分解其內(nèi)容物 ； 降解蛋白質(zhì) 是非選擇性的，不依賴 ATP； 主要降解 細(xì)胞胞吞作用攝取的 外源蛋白 、 膜蛋白 及 長(zhǎng)壽命 的細(xì)胞內(nèi)蛋白 。 1）溶酶體系統(tǒng) — 無選擇地降解蛋白質(zhì) N末端規(guī)則既存在于原核生物，也存在于真核生物中。 蛋白質(zhì) halflife的長(zhǎng)短與其 N末端殘基的性質(zhì)有關(guān)。 N末端規(guī)則（ Nend rule）： N端為 Asp、 Arg、 Leu、 Lys和 phe殘基， 蛋白質(zhì)的半衰期只有 23min。 N端為 Ala、 Gly、 Met、 Ser和 val殘基 : 原核生物中蛋白質(zhì)的 halflife超過 10h。 真核生物中蛋白質(zhì)的 halflife則超過 20h。 泛肽 76個(gè)ＡＡ組成的非常保守的小蛋白質(zhì)。 蛋白質(zhì)降解途徑 依賴 ATP， 在 胞質(zhì)中 進(jìn)行； 主要降解 異常蛋白和 短壽命 蛋白（調(diào)節(jié)蛋白）， 此途徑在不含溶酶體的紅細(xì)胞中尤為重要。 是目前已知的最重要的、有高度選擇性的蛋白質(zhì)降解途徑。 2) 泛肽系統(tǒng) (ubiguitin簡(jiǎn)稱 Ub)) — 給選擇的蛋白質(zhì)加以標(biāo)記 E1泛素 活化 酶 E2泛素 攜帶 蛋白 泛素 C O O + HSE1 ATP AMP+PPi 泛素 C O S E1 HSE2 HSE1 泛素 C O S E2 泛素 C O S E1 被降解蛋白質(zhì) HSE2 泛素 C O S E2 泛素 C NH 被降解蛋白質(zhì) O E3 泛素化過程 E3泛素蛋白 連接 酶 ? 2022年 諾貝爾化學(xué)獎(jiǎng) 授予以色列科學(xué)家 阿龍 切哈諾沃、阿夫拉姆 赫什科 和美國科學(xué)家歐文 羅斯 ，以表彰他們發(fā)現(xiàn)了泛素調(diào)節(jié)的蛋白質(zhì)降解。 防止異常或不需要的蛋白質(zhì)的積累， 有利于氨基酸的循環(huán)利用。 蛋白質(zhì)降解意義 作為 氮 源和能源進(jìn)行代謝 。 蛋白質(zhì)不能儲(chǔ)備。 細(xì)胞對(duì)代謝進(jìn)行調(diào)控的一種方式 （ 1）主動(dòng)轉(zhuǎn)運(yùn) 由 氨基酸 運(yùn)載蛋白 與 氨基酸、 Na+組成三聯(lián)體， ATP供能將氨基酸、 Na+轉(zhuǎn)入細(xì)胞內(nèi)， Na+再由鈉泵排出細(xì)胞。 堿性氨基酸運(yùn)載蛋白 酸性氨基酸運(yùn)載蛋白 亞氨基酸與 甘氨酸載體 運(yùn)載蛋白 1. 吸收機(jī)制（兩種方式） 中性氨基酸運(yùn)載蛋白 （二）、氨基酸的吸收 氨基酸載體類型 (2).γ 谷氨酰基循環(huán)轉(zhuǎn)運(yùn) ① 谷胱甘肽對(duì)氨基酸的轉(zhuǎn)運(yùn) ②谷胱甘肽再合成 ? 轉(zhuǎn)運(yùn)的特點(diǎn) γ谷氨酰轉(zhuǎn)移酶 位于 細(xì)胞膜上 ， 其他酶 在細(xì) 胞液 中 . 轉(zhuǎn)運(yùn) 1分子氨基酸需要 消耗 3分子 ATP 半胱氨酰甘氨酸 (CysGly) 半胱氨酸 甘氨酸 E4肽酶 E2 ?谷氨 酸環(huán)化 轉(zhuǎn)移酶 氨基酸 H 2N CHCO O HR5氧脯氨酸 谷氨酸 E3 5氧脯 氨酸酶 ATP ADP+Pi ?谷氨酰半胱氨酸 E4 ?谷氨酰 半胱氨酸 合成酶 ADP+Pi