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文檔簡介

第六章脂類的代謝(Chapter6MetabolismofLipid)第六章脂類的代謝1內(nèi)容提要一、脂類概述

1、脂類2、生理意義二、脂肪的酶促水解三、三酯酰甘油的分解代謝

1、甘油的氧化2、脂肪酸的氧化

⑴、脂肪酸β-氧化的研究簡史⑵、脂肪酸的氧化過程內(nèi)容提要一、脂類概述二、脂肪的酶促水解三、三酯酰甘油的分解代2

⑶、肉堿穿梭

⑷、脂肪酸β-氧化中ATP的生成

⑸、脂肪酸的其他氧化方式

3、酮體

⑴、酮體的生成

⑵、酮體的利用⑶、酮體生成的生理意義⑶、肉堿穿梭3、酮體3四、脂肪的合成代謝

1、脂肪酸的生物合成

⑴、脂肪酸的從頭合成途徑⑵、線粒體延長途徑⑶、內(nèi)質(zhì)網(wǎng)延長途徑⑷、不飽和脂肪酸的生物合成2、脂肪的生物合成四、脂肪的合成代謝4五、磷脂(PL)的代謝

1、磷脂的分布2、磷脂的通式3、磷脂的代謝

⑴、磷脂的分解代謝

⑵、磷脂的合成代謝六、膽固醇(chol)的代謝

1、膽固醇的合成2、膽固醇的轉(zhuǎn)化五、磷脂(PL)的代謝六、膽固醇(chol)的代謝5學習方法:⑴、與糖代謝相比,脂代謝特點?

⑵、糖與脂肪酸能互變嗎?如何變?它們的相互關(guān)系如何?

學習方法:⑵、糖與脂肪酸能互變嗎?如何變?6一、脂類概述1、脂類:也稱脂質(zhì)或類脂。

化學本質(zhì):脂肪酸和醇所形成的酯類及其衍生物。

一、脂類概述化學本質(zhì):脂肪酸和醇所形成72、生理意義⑴、貯存脂質(zhì)

一般指脂肪,主要分布于脂肪組織,為可變脂或儲脂。

其功能為:

儲能與供能(富能燃料)天然的保護屏障——軟墊作用與熱墊作用可促進脂溶性維生素的吸收提供必需脂肪酸是合成前列腺素等生理活性物質(zhì)的原料

2、生理意義8⑵、結(jié)構(gòu)脂質(zhì)通常指類脂。分布于各組織中,為固定脂或基本脂。功能:生物膜的重要組分磷脂、膽固醇是神經(jīng)髓鞘的重要成分⑶、活性脂質(zhì)細胞中含量不多,但具專一且重要的生物活性。

⑵、結(jié)構(gòu)脂質(zhì)9脂類的代謝課件10碳氫鏈羧基碳氫鏈羧基11脂類的代謝課件12三酯酰甘油三酯酰甘油13酯酶酯酶酯酶二、脂肪的酶促水解水解脂肪的酶:消化道中有胰脂肪酶等毛細血管內(nèi)皮細胞釋放的是脂蛋白脂肪酶脂庫中有三(二、一)酯酰脂肪酶(三酯酰脂肪酶為激素敏感性脂肪酶)酯酶酯酶酯酶二、脂肪的酶促水解水解脂肪的酶:14三、三酯酰甘油的分解代謝1、甘油的氧化

甘油在氧化之前,必須先活化——甘油-3-磷酸(甘油-α-磷酸)三、三酯酰甘油的分解代謝1、甘油的氧化15二羥丙酮磷酸→→→CO2+H2O+能量→→→葡萄糖和糖原二羥丙酮磷酸→→→CO2+H2O+能量→→→葡萄161904年德國Knoop馬尿酸苯乙尿酸2、脂肪酸的氧化⑴、脂肪酸β-氧化的研究簡史

用苯環(huán)標記,追蹤脂肪酸在動物體內(nèi)的代謝過程:1904年德國Knoop馬尿17苯乙尿酸結(jié)論:脂肪酸的氧化從羧基端的β位碳原子開始,碳原子成對地從脂肪酸鏈上切下苯乙尿酸結(jié)論:脂肪酸的氧化從羧基端的β位碳原子開18⑵、脂肪酸的氧化過程脂肪酸的氧化過程分為:

脂肪酸的活化(預備步驟)

脂肪酸的β-氧化(步驟一)

乙酰CoA進入TCA循環(huán)(步驟二)步驟一、二中產(chǎn)生的NADH及FADH2進入呼吸鏈(步驟三)

⑵、脂肪酸的氧化過程19脂類的代謝課件20①、脂肪酸的活化(胞漿)脂酰CoA合成酶

CoASH是?;妮d體

活化反應在細胞溶膠即胞漿中進行②、脂肪酸的β-氧化(步驟一)脂酰CoA合成酶硫激酶,Mg2+①、脂肪酸的活化(胞漿)脂酰CoA合成酶Co21脂類的代謝課件22⑶、肉堿穿梭10個碳原子以下的短或中長鏈的脂酰-CoA分子可容易地滲透通過線粒體內(nèi)膜,但更長鏈的脂酰-CoA就需一個特殊的運轉(zhuǎn)機制。

⑶、肉堿穿梭23肉堿-脂酰移位酶Ⅰ存在于外膜上肉堿-脂酰移位酶Ⅱ存在于內(nèi)膜上脂酰CoA肉堿-脂酰移位酶Ⅰ存在于外膜上脂酰CoA24⑷、脂肪酸β-氧化中ATP的生成脂肪酸在進行β-氧化前,僅需活化一次;除活化在細胞溶膠中進行外,其余均在線粒體中進行;β-氧化作用包括氧化、水化、再氧化及硫脂解等重復步驟。

⑷、脂肪酸β-氧化中ATP的生成25軟脂酸:CH3(CH2)14COOH活化:ATP→AMP+PPi-2ATPβ-氧化:一次β-氧化得4molATP第一次脫氫FADH2+1.5ATP第二次脫氫

NADH+H++2.5ATP共經(jīng)7次β-氧化,所以:4×7=28ATP7次β-氧化共產(chǎn)生8mol乙酰CoA所以:10×8=80ATP總的能量變化:80+28–2=106ATP軟脂酸:CH3(CH2)14COOH第一次脫氫F26獲能效率=30.514×106÷9790=33%計算:乙酸、丁酸、己酸······硬脂酸徹底氧化,產(chǎn)生ATP?軟脂酸的三脂酰甘油徹底氧化,產(chǎn)生ATP?獲能效率=30.514×10627烯脂酰CoA異構(gòu)酶順式反式⑸、脂肪酸的其他氧化方式①、不飽和脂肪酸的氧化

烯脂酰CoA異構(gòu)酶順式反式⑸、脂肪酸的其他氧化方式28脂類的代謝課件29丙酰CoA羧化酶、生物素D-甲基丙二酰CoAL-甲基丙二酰CoA甲基丙二酰CoA表異構(gòu)酶(消旋酶)②、奇數(shù)碳原子脂肪酸的氧化經(jīng)正常的β-氧化產(chǎn)生丙酰CoA,丙酰CoA經(jīng)三步酶促反應轉(zhuǎn)化成琥珀酰CoA

丙酰CoA羧化酶、生物素D-甲基丙二酰CoAL-甲基丙二酰C30奇數(shù)碳原子脂肪酸也可先進行α-氧化,脫去一個碳原子后,再進行β-氧化。B12甲基丙二酰CoA變位酶奇數(shù)碳原子脂肪酸也可先進行α-氧化,脫去一個31葉綠素(水解)→葉綠醇→α-氧化:不能進行β-氧化的支鏈脂肪酸,經(jīng)線粒體中特異羥化酶和脫羧酶的作用,從羧基端脫去一個碳原子,該過程就叫α-氧化。③、脂肪酸的α-和ω-氧化葉綠素(水解)→葉綠醇→α-氧化:③、脂肪酸的α-和32ω-氧化:

ω-C原子指遠離羧基端的末端碳原子

中長鏈或長鏈脂肪酸,可按ω-氧化途徑進行氧化。ω-氧化:中長鏈或長鏈脂肪酸,可按ω-氧化333、酮體

酮體:脂肪酸在肝臟中的不完全氧化產(chǎn)物——乙酰CoA,可轉(zhuǎn)化成β-羥丁酸、乙酰乙酸和丙酮,這三種物質(zhì)合稱為酮體。

3、酮體34酮體指:β-羥丁酸乙酰乙酸丙酮70%30%極少⑴、酮體的生成

原料:乙酰CoA

部位:肝臟

過程:

HMG

CoA合酶及HMG

CoA裂解酶是肝臟特有酶。HMGCoA合酶是酮體生成限速酶。酮體指:β-羥丁酸35乙酰乙酰CoA硫脂解酶CH32個2C↓4C2C

6C

2C+4C乙酰乙酰CoA硫脂解酶CH32個2C36⑵、酮體的利用

利用部位:肝外組織(肝臟無轉(zhuǎn)硫酶或硫激酶)琥珀酰CoA琥珀酸琥珀酰CoA轉(zhuǎn)硫酶硫脂解酶HSCoA腦、心肌、腎、腎上腺、骨骼?、?、酮體的利用琥珀酰CoA琥珀酰CoA轉(zhuǎn)硫酶硫脂解酶HSCo37或:

丙酮的去向:肺部呼出、尿中排出、轉(zhuǎn)化成丙酮酸,參加各種代謝。乙酰乙酸硫激酶硫脂解酶骨骼肌、心、腎等組織或:丙酮的去向:肺部呼出、尿中排出、轉(zhuǎn)化成丙38⑶、酮體生成的生理意義酮體是脂肪酸在肝內(nèi)正常代謝的中間產(chǎn)物,是肝輸出脂肪酸類能源物質(zhì)的一種形式。

饑餓及糖供應不足時,酮體將替代葡萄糖成為腦組織的主要能源。

酮體分子量小,易溶于水,便于運輸,是肌肉(長時間作功)和大腦的重要能源。⑶、酮體生成的生理意義39酮體在全血中的正常值:78.4~489.7μmol/L。

酮體堆積原因:A、長期饑餓,脂肪動員加速,產(chǎn)生大量酮體,超過肝外組織利用的能力;B、機體缺糖時,酮體不能順利進入TCA循環(huán)。(糖尿病、孕婦反應期)

酮體在全血中的正常值:78.4~489.7μ40四、脂肪的合成代謝脂肪的結(jié)構(gòu)式:四、脂肪的合成代謝41脂肪酸合酶復合體⑴、脂肪酸的從頭合成途徑①、合成原料:乙酰CoA(來源?)②、合成部位:細胞溶膠1、脂肪酸的生物合成

脂肪酸合成途徑有三條:從頭合成途徑、線粒體延長途徑、內(nèi)質(zhì)網(wǎng)延長途徑。脂肪酸的合成主要在細胞溶膠進行。乙酰CoA羧化酶③、參與反應的酶

42Ⅰ、乙酰CoA羧化酶:別構(gòu)酶(限速酶)。受檸檬酸激活,受丙二酸單酰CoA及長鏈脂酰CoA的抑制;磷酸化與脫磷酸化也影響酶的活性。Ⅰ、乙酰CoA羧化酶:別構(gòu)酶(限速酶)。受檸檬酸激活,受丙二43失活)(引發(fā)脫磷酸化/活化)失活)(引發(fā)脫磷酸化/活化)44Ⅱ、脂肪酸合酶復合體:

動物細胞中脂肪酸合酶復合體包括7種酶活性和一個酰基載體蛋白(ACP),酶是二聚體。酶活性均由一條多肽鏈提供:Ⅱ、脂肪酸合酶復合體:45

動物脂肪酸合酶復合體的每一個亞單位含有一個ACP功能區(qū)和7個不同的酶活性區(qū):乙酰CoA:ACP轉(zhuǎn)酰酶、丙二酸單酰CoA:ACP轉(zhuǎn)酰酶、β-酮脂酰ACP合酶、β-酮脂酰ACP還原酶、β-羥脂酰ACP脫水酶、烯脂酰ACP還原酶、軟脂酰-ACP硫脂酶*

。動物脂肪酸合酶復合體的每一個亞單位含有一個A46

酵母:脂肪酸合酶復合體由兩個多功能的肽鏈組成,一條鏈具ACP功能和兩種酶活性,剩下的4種酶活性在另一條鏈上。兩條鏈組成一個二聚體,然后6個二聚體再組合為一個大復合體。

E.coli及植物的脂肪酸合酶復合體由ACP和6個酶組成。酵母:脂肪酸合酶復合體由兩個多功能的肽鏈組成47脂類的代謝課件48磷酸泛酰巰基乙胺

CoASH磷酸泛酰巰基乙胺CoASH49④、反應過程Ⅰ、丙二酸單酰CoA的生成乙酰CoA羧化酶Mn2+、生物素④、反應過程乙酰CoA羧化酶Mn2+、生物素50Ⅱ、乙酰ACP與丙二酸單酰ACP的生成Ⅱ、乙酰ACP與丙二酸單酰ACP的生成51Ⅴ、烯脂酰ACP(α,β-烯脂酰ACP)的生成Ⅵ、脂酰ACP(丁酰ACP)的生成Ⅴ、烯脂酰ACP(α,β-烯脂酰ACP)的生成Ⅵ、脂酰AC52動物細胞脂肪酸從頭合成途徑僅限于合成軟脂酸,原因在于β-酮脂酰ACP合酶對鏈長具專一性。動物細胞脂肪酸從頭合成途徑僅限于合成軟脂酸,原因在于β-酮脂53軟脂酰ACP+H2O→軟脂酸+ACP反應由酶7:軟脂酰ACP硫脂酶催化

或經(jīng)酶催化,軟脂?;鶑腁CP上轉(zhuǎn)移到CoA上,以參與多種反應,或直接形成磷脂酸。軟脂酰ACP+H2O→軟脂酸+A54⑤、穿梭——乙酰CoA進入細胞溶膠三羧酸轉(zhuǎn)運體系⑤、穿梭——乙酰CoA進入細胞溶膠三羧酸轉(zhuǎn)運體系55⑥、脂肪酸從頭合成總反應式:⑥、脂肪酸從頭合成總反應式:56⑦、脂肪酸從頭合成途徑與脂肪酸β-氧化的比較:從頭合成途徑β-氧化途徑反應地點細胞溶膠線粒體參與的酶脂肪酸合酶復合體β-氧化酶系輔因子還原酶輔酶:NADPH+H+脫氫酶輔酶:FAD、NAD+?;d體ACPCoA不需要檸檬酸脂肪酸高速合成時,需檸檬酸激活限速酶:乙酰CoA羧化酶激活劑2碳單位加入或減去的方式合成反應需CO2參與(以HCO3-形式)氧化反應發(fā)生在β-位上,碳原子成對脫落(乙酰CoA),不需要CO2

參與能量吸能反應:丙二酸單酰CoA的形成及還原反應放能反應,產(chǎn)生大量ATP穿梭方式三羧酸轉(zhuǎn)運機制肉堿穿梭⑦、脂肪酸從頭合成途徑與脂肪酸β-氧化的比較:從頭合成途徑57⑵、線粒體延長途徑線粒體延長途徑獨立于從頭合成途徑,基本上是β-氧化途徑的逆過程。經(jīng)多次重復可使碳鏈延長至C24。與從頭合成途徑比較:酰基載體不同:CoA

每次添加的單位不同:2碳單位——乙酰CoA

第二次還原的氫供體:NADPH+H+

該延長途徑也可用于不飽和脂肪酸的延長。⑵、線粒體延長途徑58⑷、線粒體的功能①、線粒體各結(jié)構(gòu)的酶Ⅰ、膜間空隙:腺苷酸激酶等核苷酸激酶Ⅱ、外膜:單胺氧化酶、脂肪酸延長途徑中的酶等Ⅲ、內(nèi)膜:分布著與ATP的生成有關(guān)的重要酶(如:Cytb、c、c1、a、a3;琥珀酸脫氫酶;NADH-Q還原酶等呼吸鏈酶及與氧化磷酸化有關(guān)的酶——FoF1-ATPase等)Ⅳ、基質(zhì):分布有參與糖、脂、Aa代謝的重要酶(如:有關(guān)TCA循環(huán)的酶、脂肪酸β-氧化酶系、尿素循環(huán)中的部分酶等)⑷、線粒體的功能Ⅳ、基質(zhì):分布有參與糖、脂、Aa代謝的重要酶59⑶、內(nèi)質(zhì)網(wǎng)延長途徑內(nèi)質(zhì)網(wǎng)延長途徑較線粒體延長途徑活躍,16碳酸可延長至18碳酸。與從頭合成途徑比較:酰基載體不同:CoA

每次添加的單位相同:丙二酸單酰CoA

氫供體相同:NADPH+H+⑶、內(nèi)質(zhì)網(wǎng)延長途徑60脂酰CoA去飽和酶[C18,△9,12,][C18,△6,9,12,]⑷、不飽和脂肪酸的生物合成哺乳動物不能合成的、必需由食物提供的脂肪酸,叫必需脂肪酸。脂酰CoA去飽和酶[C18,△9,12,][C18,△6,961(溶血磷脂酸)3、脂肪的生物合成

(溶血磷脂酸)3、脂肪的生物合成62從二羥丙酮磷酸開始,也能合成脂肪脂酰二羥丙酮磷酸

肝臟和脂肪組織是合成脂肪的最活躍的部位,合成過程主要在內(nèi)質(zhì)網(wǎng)進行從二羥丙酮磷酸開始,也能合成脂肪脂酰二羥丙酮磷酸63五、磷脂(PL)的代謝1、磷脂的分布主要分布于生物膜2、磷脂的通式以神經(jīng)醇為骨架所形成的磷脂叫神經(jīng)鞘磷脂,以甘油為骨架的磷脂,叫甘油磷脂。

五、磷脂(PL)的代謝64甘油磷脂X=-H:磷脂酸X=-CH2CH2NH2:腦磷脂(磷脂酰乙醇胺)X=-CH2CH2N+(CH3)3:卵磷脂(磷脂酰膽堿)甘油磷脂X=-H:磷脂酸653、磷脂的代謝⑴、磷脂的分解代謝

3、磷脂的代謝66甘油:→二羥丙酮磷酸→糖代謝途徑脂肪酸:→β-氧化途徑磷酸:→機體磷酸代謝庫各種氨基醇:可參加磷脂的再合成;膽堿也可用于乙酰膽堿的合成.磷脂降解產(chǎn)物的去向:甘油:→二羥丙酮磷酸→糖代謝途徑各種氨基醇:可參加磷脂67轉(zhuǎn)移酶⑵、磷脂的合成代謝磷脂合成需要CTP(起載體作用)

腦磷脂的合成從乙醇胺開始:HOCH2CH2NH2+ATPP–O-CH2CH2NH2+ADP乙醇胺激酶

Mg2+P–O-CH2CH2NH2+CTPCDP-O-CH2CH2NH2+PPi轉(zhuǎn)胞苷酶轉(zhuǎn)移酶⑵、磷脂的合成代謝HOCH2CH2NH2+ATP68膽堿激酶膽堿磷酸轉(zhuǎn)胞苷酶

CDP-膽堿轉(zhuǎn)移酶卵磷脂+CMPCTPPPi二脂酰甘油ATPADPMg2+卵磷脂合成:途徑1:由腦磷脂的氨基直接甲基化而成,甲基的供體是S-腺苷甲硫氨酸途徑2:與腦磷脂的合成過程完全一樣,但反應從膽堿開始膽堿激酶膽堿69六、膽固醇(chol)的代謝膽固醇的來源:食物:(0.3~0.5)g/d機體合成:(1~2)g/d膽固醇的結(jié)構(gòu):母核:環(huán)戊烷多氫菲六、膽固醇(chol)的代謝母核:環(huán)戊烷70脂類的代謝課件71膽固醇的合成:合成原料:乙酰CoA合成部位:主要在肝臟(腸粘膜、腎上腺皮質(zhì)、性腺等),膽固醇合成酶系存在于

內(nèi)質(zhì)網(wǎng)及細胞溶膠

氫供體:NADPH+H+合成過程:⑴、羥甲戊酸(MVA)的合成⑵、MVA轉(zhuǎn)變?yōu)轷徬恰⒛懝檀嫉男纬赡懝檀嫉暮铣桑汉铣刹课唬褐饕诟闻K(腸粘膜、72(HMG│HMG

CoA既是酮體生成的中間產(chǎn)物,也是膽固醇合成的中間產(chǎn)物,經(jīng)還原成為甲羥戊酸。(HMG│HMGCoA既是酮體生成的中間產(chǎn)物,也是膽固醇合73MVA經(jīng)活化脫羧,成為5碳化合物——活潑的異戊二烯焦磷酸衍生物,再由6個5碳化合物相互縮合,延長碳鏈,成為鯊烯(30C化合物)。MVA經(jīng)活化脫羧,成為5碳化合物——活潑的異戊二烯焦磷酸衍生74在細胞溶膠中合成的鯊烯由固醇載體蛋白轉(zhuǎn)運至內(nèi)質(zhì)網(wǎng),先轉(zhuǎn)化成羊毛固醇(30C),再轉(zhuǎn)化成膽固醇(27C)。在細胞溶膠中合成的鯊烯由固醇載體蛋白轉(zhuǎn)運至內(nèi)質(zhì)網(wǎng),先轉(zhuǎn)化成羊75膽固醇的轉(zhuǎn)化:⑴、轉(zhuǎn)變成膽酸:

膽固醇的側(cè)鏈由于降解、羥化等,可轉(zhuǎn)化成各種膽酸,不同的膽酸與甘氨酸、?;撬嶙饔?,就生成各種膽汁酸⑵、轉(zhuǎn)化成7-脫氫膽固醇(維生素D3原),進而轉(zhuǎn)化成維生素D3⑶、轉(zhuǎn)化成各種類固醇激素膽固醇的轉(zhuǎn)化:76膽固醇的排泄:

在腸道細菌作用下轉(zhuǎn)變成糞固醇排出。膽固醇的功與過:

血漿中膽固醇濃度的升高與心臟病發(fā)病率有直接關(guān)系,會增加突發(fā)心臟病的危險性。低膽固醇者(男性:<178mg/100mL、女性:<190mg/100mL)易誘發(fā)亞健康,如更易發(fā)生腦卒中、癌癥發(fā)病率增高、抑郁癥及精神狀態(tài)不穩(wěn)定等。膽固醇的排泄:77膽固醇合成的調(diào)節(jié):

調(diào)節(jié)酶:HMGCoA還原酶。外源性膽固醇會抑制肝臟中HMGCoA還原酶的生成。膽固醇含量高時,可使HMGCoA還原酶降解速度增快(約2倍)。HMGCoA還原酶的磷酸化/去磷酸化,會導致酶的失活與激活。膽固醇合成的調(diào)節(jié):78第六章脂類的代謝(Chapter6MetabolismofLipid)第六章脂類的代謝79內(nèi)容提要一、脂類概述

1、脂類2、生理意義二、脂肪的酶促水解三、三酯酰甘油的分解代謝

1、甘油的氧化2、脂肪酸的氧化

⑴、脂肪酸β-氧化的研究簡史⑵、脂肪酸的氧化過程內(nèi)容提要一、脂類概述二、脂肪的酶促水解三、三酯酰甘油的分解代80

⑶、肉堿穿梭

⑷、脂肪酸β-氧化中ATP的生成

⑸、脂肪酸的其他氧化方式

3、酮體

⑴、酮體的生成

⑵、酮體的利用⑶、酮體生成的生理意義⑶、肉堿穿梭3、酮體81四、脂肪的合成代謝

1、脂肪酸的生物合成

⑴、脂肪酸的從頭合成途徑⑵、線粒體延長途徑⑶、內(nèi)質(zhì)網(wǎng)延長途徑⑷、不飽和脂肪酸的生物合成2、脂肪的生物合成四、脂肪的合成代謝82五、磷脂(PL)的代謝

1、磷脂的分布2、磷脂的通式3、磷脂的代謝

⑴、磷脂的分解代謝

⑵、磷脂的合成代謝六、膽固醇(chol)的代謝

1、膽固醇的合成2、膽固醇的轉(zhuǎn)化五、磷脂(PL)的代謝六、膽固醇(chol)的代謝83學習方法:⑴、與糖代謝相比,脂代謝特點?

⑵、糖與脂肪酸能互變嗎?如何變?它們的相互關(guān)系如何?

學習方法:⑵、糖與脂肪酸能互變嗎?如何變?84一、脂類概述1、脂類:也稱脂質(zhì)或類脂。

化學本質(zhì):脂肪酸和醇所形成的酯類及其衍生物。

一、脂類概述化學本質(zhì):脂肪酸和醇所形成852、生理意義⑴、貯存脂質(zhì)

一般指脂肪,主要分布于脂肪組織,為可變脂或儲脂。

其功能為:

儲能與供能(富能燃料)天然的保護屏障——軟墊作用與熱墊作用可促進脂溶性維生素的吸收提供必需脂肪酸是合成前列腺素等生理活性物質(zhì)的原料

2、生理意義86⑵、結(jié)構(gòu)脂質(zhì)通常指類脂。分布于各組織中,為固定脂或基本脂。功能:生物膜的重要組分磷脂、膽固醇是神經(jīng)髓鞘的重要成分⑶、活性脂質(zhì)細胞中含量不多,但具專一且重要的生物活性。

⑵、結(jié)構(gòu)脂質(zhì)87脂類的代謝課件88碳氫鏈羧基碳氫鏈羧基89脂類的代謝課件90三酯酰甘油三酯酰甘油91酯酶酯酶酯酶二、脂肪的酶促水解水解脂肪的酶:消化道中有胰脂肪酶等毛細血管內(nèi)皮細胞釋放的是脂蛋白脂肪酶脂庫中有三(二、一)酯酰脂肪酶(三酯酰脂肪酶為激素敏感性脂肪酶)酯酶酯酶酯酶二、脂肪的酶促水解水解脂肪的酶:92三、三酯酰甘油的分解代謝1、甘油的氧化

甘油在氧化之前,必須先活化——甘油-3-磷酸(甘油-α-磷酸)三、三酯酰甘油的分解代謝1、甘油的氧化93二羥丙酮磷酸→→→CO2+H2O+能量→→→葡萄糖和糖原二羥丙酮磷酸→→→CO2+H2O+能量→→→葡萄941904年德國Knoop馬尿酸苯乙尿酸2、脂肪酸的氧化⑴、脂肪酸β-氧化的研究簡史

用苯環(huán)標記,追蹤脂肪酸在動物體內(nèi)的代謝過程:1904年德國Knoop馬尿95苯乙尿酸結(jié)論:脂肪酸的氧化從羧基端的β位碳原子開始,碳原子成對地從脂肪酸鏈上切下苯乙尿酸結(jié)論:脂肪酸的氧化從羧基端的β位碳原子開96⑵、脂肪酸的氧化過程脂肪酸的氧化過程分為:

脂肪酸的活化(預備步驟)

脂肪酸的β-氧化(步驟一)

乙酰CoA進入TCA循環(huán)(步驟二)步驟一、二中產(chǎn)生的NADH及FADH2進入呼吸鏈(步驟三)

⑵、脂肪酸的氧化過程97脂類的代謝課件98①、脂肪酸的活化(胞漿)脂酰CoA合成酶

CoASH是?;妮d體

活化反應在細胞溶膠即胞漿中進行②、脂肪酸的β-氧化(步驟一)脂酰CoA合成酶硫激酶,Mg2+①、脂肪酸的活化(胞漿)脂酰CoA合成酶Co99脂類的代謝課件100⑶、肉堿穿梭10個碳原子以下的短或中長鏈的脂酰-CoA分子可容易地滲透通過線粒體內(nèi)膜,但更長鏈的脂酰-CoA就需一個特殊的運轉(zhuǎn)機制。

⑶、肉堿穿梭101肉堿-脂酰移位酶Ⅰ存在于外膜上肉堿-脂酰移位酶Ⅱ存在于內(nèi)膜上脂酰CoA肉堿-脂酰移位酶Ⅰ存在于外膜上脂酰CoA102⑷、脂肪酸β-氧化中ATP的生成脂肪酸在進行β-氧化前,僅需活化一次;除活化在細胞溶膠中進行外,其余均在線粒體中進行;β-氧化作用包括氧化、水化、再氧化及硫脂解等重復步驟。

⑷、脂肪酸β-氧化中ATP的生成103軟脂酸:CH3(CH2)14COOH活化:ATP→AMP+PPi-2ATPβ-氧化:一次β-氧化得4molATP第一次脫氫FADH2+1.5ATP第二次脫氫

NADH+H++2.5ATP共經(jīng)7次β-氧化,所以:4×7=28ATP7次β-氧化共產(chǎn)生8mol乙酰CoA所以:10×8=80ATP總的能量變化:80+28–2=106ATP軟脂酸:CH3(CH2)14COOH第一次脫氫F104獲能效率=30.514×106÷9790=33%計算:乙酸、丁酸、己酸······硬脂酸徹底氧化,產(chǎn)生ATP?軟脂酸的三脂酰甘油徹底氧化,產(chǎn)生ATP?獲能效率=30.514×106105烯脂酰CoA異構(gòu)酶順式反式⑸、脂肪酸的其他氧化方式①、不飽和脂肪酸的氧化

烯脂酰CoA異構(gòu)酶順式反式⑸、脂肪酸的其他氧化方式106脂類的代謝課件107丙酰CoA羧化酶、生物素D-甲基丙二酰CoAL-甲基丙二酰CoA甲基丙二酰CoA表異構(gòu)酶(消旋酶)②、奇數(shù)碳原子脂肪酸的氧化經(jīng)正常的β-氧化產(chǎn)生丙酰CoA,丙酰CoA經(jīng)三步酶促反應轉(zhuǎn)化成琥珀酰CoA

丙酰CoA羧化酶、生物素D-甲基丙二酰CoAL-甲基丙二酰C108奇數(shù)碳原子脂肪酸也可先進行α-氧化,脫去一個碳原子后,再進行β-氧化。B12甲基丙二酰CoA變位酶奇數(shù)碳原子脂肪酸也可先進行α-氧化,脫去一個109葉綠素(水解)→葉綠醇→α-氧化:不能進行β-氧化的支鏈脂肪酸,經(jīng)線粒體中特異羥化酶和脫羧酶的作用,從羧基端脫去一個碳原子,該過程就叫α-氧化。③、脂肪酸的α-和ω-氧化葉綠素(水解)→葉綠醇→α-氧化:③、脂肪酸的α-和110ω-氧化:

ω-C原子指遠離羧基端的末端碳原子

中長鏈或長鏈脂肪酸,可按ω-氧化途徑進行氧化。ω-氧化:中長鏈或長鏈脂肪酸,可按ω-氧化1113、酮體

酮體:脂肪酸在肝臟中的不完全氧化產(chǎn)物——乙酰CoA,可轉(zhuǎn)化成β-羥丁酸、乙酰乙酸和丙酮,這三種物質(zhì)合稱為酮體。

3、酮體112酮體指:β-羥丁酸乙酰乙酸丙酮70%30%極少⑴、酮體的生成

原料:乙酰CoA

部位:肝臟

過程:

HMG

CoA合酶及HMG

CoA裂解酶是肝臟特有酶。HMGCoA合酶是酮體生成限速酶。酮體指:β-羥丁酸113乙酰乙酰CoA硫脂解酶CH32個2C↓4C2C

6C

2C+4C乙酰乙酰CoA硫脂解酶CH32個2C114⑵、酮體的利用

利用部位:肝外組織(肝臟無轉(zhuǎn)硫酶或硫激酶)琥珀酰CoA琥珀酸琥珀酰CoA轉(zhuǎn)硫酶硫脂解酶HSCoA腦、心肌、腎、腎上腺、骨骼?、?、酮體的利用琥珀酰CoA琥珀酰CoA轉(zhuǎn)硫酶硫脂解酶HSCo115或:

丙酮的去向:肺部呼出、尿中排出、轉(zhuǎn)化成丙酮酸,參加各種代謝。乙酰乙酸硫激酶硫脂解酶骨骼肌、心、腎等組織或:丙酮的去向:肺部呼出、尿中排出、轉(zhuǎn)化成丙116⑶、酮體生成的生理意義酮體是脂肪酸在肝內(nèi)正常代謝的中間產(chǎn)物,是肝輸出脂肪酸類能源物質(zhì)的一種形式。

饑餓及糖供應不足時,酮體將替代葡萄糖成為腦組織的主要能源。

酮體分子量小,易溶于水,便于運輸,是肌肉(長時間作功)和大腦的重要能源。⑶、酮體生成的生理意義117酮體在全血中的正常值:78.4~489.7μmol/L。

酮體堆積原因:A、長期饑餓,脂肪動員加速,產(chǎn)生大量酮體,超過肝外組織利用的能力;B、機體缺糖時,酮體不能順利進入TCA循環(huán)。(糖尿病、孕婦反應期)

酮體在全血中的正常值:78.4~489.7μ118四、脂肪的合成代謝脂肪的結(jié)構(gòu)式:四、脂肪的合成代謝119脂肪酸合酶復合體⑴、脂肪酸的從頭合成途徑①、合成原料:乙酰CoA(來源?)②、合成部位:細胞溶膠1、脂肪酸的生物合成

脂肪酸合成途徑有三條:從頭合成途徑、線粒體延長途徑、內(nèi)質(zhì)網(wǎng)延長途徑。脂肪酸的合成主要在細胞溶膠進行。乙酰CoA羧化酶③、參與反應的酶

120Ⅰ、乙酰CoA羧化酶:別構(gòu)酶(限速酶)。受檸檬酸激活,受丙二酸單酰CoA及長鏈脂酰CoA的抑制;磷酸化與脫磷酸化也影響酶的活性。Ⅰ、乙酰CoA羧化酶:別構(gòu)酶(限速酶)。受檸檬酸激活,受丙二121失活)(引發(fā)脫磷酸化/活化)失活)(引發(fā)脫磷酸化/活化)122Ⅱ、脂肪酸合酶復合體:

動物細胞中脂肪酸合酶復合體包括7種酶活性和一個?;d體蛋白(ACP),酶是二聚體。酶活性均由一條多肽鏈提供:Ⅱ、脂肪酸合酶復合體:123

動物脂肪酸合酶復合體的每一個亞單位含有一個ACP功能區(qū)和7個不同的酶活性區(qū):乙酰CoA:ACP轉(zhuǎn)酰酶、丙二酸單酰CoA:ACP轉(zhuǎn)酰酶、β-酮脂酰ACP合酶、β-酮脂酰ACP還原酶、β-羥脂酰ACP脫水酶、烯脂酰ACP還原酶、軟脂酰-ACP硫脂酶*

。動物脂肪酸合酶復合體的每一個亞單位含有一個A124

酵母:脂肪酸合酶復合體由兩個多功能的肽鏈組成,一條鏈具ACP功能和兩種酶活性,剩下的4種酶活性在另一條鏈上。兩條鏈組成一個二聚體,然后6個二聚體再組合為一個大復合體。

E.coli及植物的脂肪酸合酶復合體由ACP和6個酶組成。酵母:脂肪酸合酶復合體由兩個多功能的肽鏈組成125脂類的代謝課件126磷酸泛酰巰基乙胺

CoASH磷酸泛酰巰基乙胺CoASH127④、反應過程Ⅰ、丙二酸單酰CoA的生成乙酰CoA羧化酶Mn2+、生物素④、反應過程乙酰CoA羧化酶Mn2+、生物素128Ⅱ、乙酰ACP與丙二酸單酰ACP的生成Ⅱ、乙酰ACP與丙二酸單酰ACP的生成129Ⅴ、烯脂酰ACP(α,β-烯脂酰ACP)的生成Ⅵ、脂酰ACP(丁酰ACP)的生成Ⅴ、烯脂酰ACP(α,β-烯脂酰ACP)的生成Ⅵ、脂酰AC130動物細胞脂肪酸從頭合成途徑僅限于合成軟脂酸,原因在于β-酮脂酰ACP合酶對鏈長具專一性。動物細胞脂肪酸從頭合成途徑僅限于合成軟脂酸,原因在于β-酮脂131軟脂酰ACP+H2O→軟脂酸+ACP反應由酶7:軟脂酰ACP硫脂酶催化

或經(jīng)酶催化,軟脂?;鶑腁CP上轉(zhuǎn)移到CoA上,以參與多種反應,或直接形成磷脂酸。軟脂酰ACP+H2O→軟脂酸+A132⑤、穿梭——乙酰CoA進入細胞溶膠三羧酸轉(zhuǎn)運體系⑤、穿梭——乙酰CoA進入細胞溶膠三羧酸轉(zhuǎn)運體系133⑥、脂肪酸從頭合成總反應式:⑥、脂肪酸從頭合成總反應式:134⑦、脂肪酸從頭合成途徑與脂肪酸β-氧化的比較:從頭合成途徑β-氧化途徑反應地點細胞溶膠線粒體參與的酶脂肪酸合酶復合體β-氧化酶系輔因子還原酶輔酶:NADPH+H+脫氫酶輔酶:FAD、NAD+?;d體ACPCoA不需要檸檬酸脂肪酸高速合成時,需檸檬酸激活限速酶:乙酰CoA羧化酶激活劑2碳單位加入或減去的方式合成反應需CO2參與(以HCO3-形式)氧化反應發(fā)生在β-位上,碳原子成對脫落(乙酰CoA),不需要CO2

參與能量吸能反應:丙二酸單酰CoA的形成及還原反應放能反應,產(chǎn)生大量ATP穿梭方式三羧酸轉(zhuǎn)運機制肉堿穿梭⑦、脂肪酸從頭合成途徑與脂肪酸β-氧化的比較:從頭合成途徑135⑵、線粒體延長途徑線粒體延長途徑獨立于從頭合成途徑,基本上是β-氧化途徑的逆過程。經(jīng)多次重復可使碳鏈延長至C24。與從頭合成途徑比較:酰基載體不同:CoA

每次添加的單位不同:2碳單位——乙酰CoA

第二次還原的氫供體:NADPH+H+

該延長途徑也可用于不飽和脂肪酸的延長。⑵、線粒體延長途徑136⑷、線粒體的功能①、線粒體各結(jié)構(gòu)的酶Ⅰ、膜間空隙:腺苷酸激酶等核苷酸激酶Ⅱ、外膜:單胺氧化酶、脂肪酸延長途徑中的酶等Ⅲ、內(nèi)膜:分布著與ATP的生成有關(guān)的重要酶(如:Cytb、c、c1、a、a3;琥珀酸脫氫酶;NADH-Q還原酶等呼吸鏈酶及與氧化磷酸化有關(guān)的酶——FoF1-ATPase等)Ⅳ、基質(zhì):分布有參與糖、脂、Aa代謝的重要酶(如:有關(guān)TCA循環(huán)的酶、脂肪酸β-氧化酶系、尿素循環(huán)中的部分酶等)⑷、線粒體的功能Ⅳ、基質(zhì):分布有參與糖、脂、Aa代謝的重要酶137⑶、內(nèi)質(zhì)網(wǎng)延長途徑內(nèi)質(zhì)網(wǎng)延長途徑較線粒體延長途徑活躍,16碳酸可延長至18碳酸。與從頭合成途徑比較:?;d體不同:CoA

每次添加的單位相同:丙二酸單酰CoA

氫供體相同:NADPH+H+⑶、內(nèi)質(zhì)網(wǎng)延長途徑138脂酰CoA去飽和酶[C18,△9,12,][C18,△6,9,12,]⑷、不飽和脂肪酸的生物合成哺乳動物不能合成的、必需由食物提供的脂肪酸,叫必需脂肪酸。脂酰CoA去飽和酶[C18,△9,12,][C18,△6,9139(溶血磷脂酸)3、脂肪的生物合成

(溶血磷脂酸)3、脂肪的生物合成140從二羥丙酮磷酸開始,也能合成脂肪脂酰二羥丙酮磷酸

肝臟和脂肪組織是合成脂肪的最活躍的部位,合成過程主要在內(nèi)質(zhì)網(wǎng)進行從二羥丙酮磷酸開始,也能合成脂肪脂酰二羥丙酮磷酸141五、磷脂(PL)的代謝1、磷脂的分布主要分布于生物膜2、磷脂的通式以神經(jīng)醇為骨架所形成的磷脂叫神經(jīng)鞘磷脂,以甘油為骨架的磷脂,叫甘油磷脂。

五、磷脂(PL)的代謝142甘油磷脂X=-H:磷脂酸X=-CH2CH2NH2:腦磷脂(磷脂酰乙醇胺)X=-CH2CH2N+(CH3)3:卵磷脂(磷脂酰膽堿)甘油磷脂X=-H:磷脂酸1433、磷脂的代謝⑴、磷脂的分解代謝

3、磷脂的代謝144甘油:→二羥丙酮磷酸→糖代謝途徑脂肪酸:→β-氧化途徑磷酸:→機體磷酸代謝庫各種氨基醇:可參加磷脂的再合成;膽堿也可用于乙酰膽堿的合成.磷脂降解產(chǎn)物的去向:甘油:→二羥丙酮磷酸→糖代謝途徑各種氨基醇:可參加磷脂145轉(zhuǎn)移酶⑵、磷脂的合成代謝磷脂合

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