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文檔簡介
脂類代謝脂類
lipid脂肪(fat)---甘油三酯(triglycerides,TG)類脂--磷脂(phospholipid)糖脂膽固醇(cholesterol,ch)膽固醇酯(cholesterolester,CE)甘油脂肪酸人體所需能量約40%來自脂肪。第一節(jié)脂的消化、吸收和轉運⑴消化:主要小腸中進行。膽汁鹽乳化,形成微團。胰脂肪酶和輔脂肪酶降解脂。胰磷脂酶催化磷脂的水解。⑵吸收:小腸粘膜細胞吸收,吸收形式有三種:完全水解、部分水解和完全不水解。經(jīng)淋巴系統(tǒng)進入血液循環(huán)。⑶運送-血漿脂蛋白血漿脂蛋白由血脂與載脂蛋白結合而形成,溶于水,運行于血。按密度分為乳糜微粒、極低、低、和高密度脂蛋白四種。四種血漿脂蛋白及其功能①CM:小腸合成,轉運外源性脂類到肝內;②VLDL:肝臟合成,轉運內源性脂類到肝外;③LDL:血管中合成,轉運內源性膽固醇和磷脂至肝外;④HDL:肝/腸/血漿中合成,和LDL作用反,收集肝外膽固醇和磷脂到肝內。(4)脂肪的動員食物中的脂肪(外源性脂肪)經(jīng)消化吸收(為碳鏈長短與飽和度的改造過程)后,貯存于脂肪組織(內源性脂肪)。脂庫中貯存的脂肪經(jīng)脂肪酶或磷脂酶的水解而釋放出脂肪酸,并轉移到肝臟的過程稱為動員。過度的脂肪動員可能形成脂肪肝。第二節(jié)
脂肪酸氧化肝和肌肉是脂肪酸氧化最活躍的組織,其最主要的氧化形式是β-氧化。動物實驗證實。脂肪酸的分解發(fā)生在原核生物的細胞質及真核生物的線粒體基質中。一)脂肪酸的活化-細胞液中進行脂肪酸的活化形式是脂酰CoA,由脂酰CoA合成酶(acyl-CoAsynthetase)催化。消耗1ATP中的兩個高能鍵。二)脂酰CoA轉運入線粒體催化脂肪酸β-氧化的酶系在線粒體基質中,但長鏈脂酰CoA不能自由通過線粒體內膜,要進入線粒體基質就需要載體轉運,這一載體就是肉堿(carnitine)。肉堿脂酰轉移酶催化。三)-氧化脂酰CoA在線粒體的基質中進行氧化分解。每進行一次-氧化,需要經(jīng)過脫氫、水化、再脫氫和硫解四步反應,同時釋放出1分子乙酰CoA。反應產(chǎn)物是比原來的脂酰CoA減少了2個碳的新的脂酰CoA。如此反復進行,直至脂酰CoA全部變成乙酰CoA。脫氫脂酰CoA在脂酰CoA脫氫酶的催化下,在-和-碳原子上各脫去一個氫原子,生成反式,-烯脂酰CoA,氫受體是FAD。RCH2CH2CH2COSCoAFADFADH2RCH2CCHHCOSCoA脂酰CoA脫氫酶水化在烯脂酰CoA水合酶催化下,,-烯脂酰CoA水化,生成L(+)--羥脂酰CoA。再脫氫在-羥脂酰CoA脫氫酶催化下,脫氫生成-酮脂酰CoA。反應的氫受體為NAD+。此脫氫酶具有立體專一性,只催化L(+)--羥脂酰CoA的脫氫。硫解由β-酮硫解酶催化,β-酮酯酰CoA在α和β碳原子之間斷鏈,加上一分子輔酶A生成乙酰CoA和一個少兩個碳原子的脂酰CoA。
β-氧化的反應歷程總結RCH2CH2COOHRCH2CH2CO~SCOA(脂酰COA)-
RC=CCO~SCOA(△2反式烯脂酰COA)-
RCH-CH2CO~SCOAOH(L-β-羥脂酰COA)
RC-CH2CO~SCOAO=(β-酮脂酰COA)R-C~SCOA+CH3-C~SCOAO=O=繼續(xù)β-氧化HH-β-氧化記憶口訣
β-氧化是重點,氧化對象是脂酰,脫氫加水再脫氫,硫解切掉兩個碳,產(chǎn)物乙酰COA,最后進入三循環(huán)。
-氧化產(chǎn)生的能量如軟脂酸(含16碳)經(jīng)過7次-氧化,可以生成8個乙酰CoA。每一次-氧化,還將生成1分子FADH2和1分子NADH+H+。8乙酰COA→徹底氧化→12ATP12×8=96ATP7FADH2→
2×7=14ATP7NADH+7H+→
3×7=21ATP共96+14+21=131ATP活化消耗了2個高能鍵,所以應為131-2=129ATP。五不飽和脂肪酸的氧化
a.順式雙鍵需異構為反式雙鍵進行催化
b.同等鏈長的脂肪酸,產(chǎn)生ATP數(shù)較少。(少產(chǎn)生1FADH2)
c.多不飽和脂肪酸還需另外的酶參與。其余同-氧化。六、奇數(shù)碳脂肪酸的氧化先按-氧化降解,最后剩下丙酰CoA。丙酰CoA羧化成琥珀酰CoA或脫羧形成乙酰CoA,進入TCA循環(huán)。七、脂肪酸的-氧化在植物種子萌發(fā)時,脂肪酸的-碳被氧化成羥基,生成-羥基酸。-羥基酸可進一步脫羧、氧化轉變成少一個碳原子的脂肪酸。對降解支鏈脂肪酸,奇數(shù)脂肪酸有重要作用。八、-氧化:12C以下脂肪酸的氧化形式。甲基碳原子(-碳原子)可以先被氧化,形成二羧酸。二羧酸進入線粒體內后,可以從分子的任何一端進行-氧化,最后生成的琥珀酰CoA可直接進入三羧酸循環(huán)。第三節(jié)酮體的代謝當脂肪酸降解過量時,細胞內缺少足夠的草酰乙酸將所有的乙酰CoA帶入TCA循環(huán),乙酰CoA還有另一條代謝途徑-進入肝臟,合成酮體。乙酰CoA可形成乙酰乙酸(30%)β-羥丁酸(70%)丙酮(acetone,微量)。這三種物質統(tǒng)稱酮體。主要在肝臟線粒體中進行。一、肝臟中酮體的形成酮體的生成途徑總結CoA
乙酰CoA
2乙酰CoA
乙酰乙酰CoAHMGCoA
C2C4C6加氫β-羥丁酸(C4)
乙酰乙酸
乙酰CoAC4CO2丙酮(C3)二、酮體的氧化肝臟中缺少分解酮體的酶。酮體是水溶性物質,在肝臟生成后迅速透過肝線粒體膜和細胞膜進入血液,轉運至肝外組織利用(腦、骨胳肌)。分解:轉化成乙酰CoA,進入TCA循環(huán)徹底氧化。肝內生酮肝外用三、酮體生成的意義(1)正常:酮體是肝臟正常的中間代謝產(chǎn)物,是肝臟輸出能源的一種形式。長期饑餓及糖供給不足時,酮體可代替葡萄糖成為主要能源。為肝外組織特別是腦組織,提供有用的能源。(2)異常:饑餓、高脂低糖飲食、糖尿病會使酮體代謝加強,造成酮癥酸中毒酮血癥酮尿癥酮體記憶口訣酮體一家兄弟三,丙酮和乙酰乙酸,
再加β-羥丁酸,生成部位是在肝,
肝臟生酮肝不用,體小易溶往外送,
容易攝入組織中,氧化分解把能功。
第四節(jié)脂肪酸的合成原料:乙酰CoA1mol乙酰CoA:直接參與脂肪酸的合成其余乙酰CoA:羧化成丙二酸單酰CoA酶:脂肪酸合酶系特點:細胞液中進行,消耗ATP和NADPH,重復4步進行碳鏈延長反應,首先生成軟脂酸16:0,經(jīng)過加工生成各種脂肪酸。部位:肝臟和脂肪組織
乙酰CoA的來源和去路來源:糖代謝酸肪酸去路:酮體TCA,生成脂肪酸檸檬酸循環(huán)一、軟脂酸的合成1.乙酰CoA的轉移:線粒體內細胞液。穿越線粒體內膜。經(jīng)由三羧酸運送體系檸檬酸-丙酮酸循環(huán)。制備部分NADPH。線粒體基質丙酮酸羧化酶脂肪酸氧化檸檬酸穿梭(三羧酸轉運體系)反應中所需的NADPH+H+約有40%來自戊糖磷酸途徑,其余的60%可由EMP中生成的NADH+H+間接轉化提供NADH+H++草酰乙酸蘋果酸脫氫酶蘋果酸+NAD+蘋果酸+NADP+蘋果酸酶丙酮酸+CO2+NADPH+H+總反應:NADH+H++NADP++草酰乙酸丙酮酸+CO2+NADPH+H++NAD+{還原力的準備
2.丙二酰CoA的生成關鍵酶:乙酰CoA羧化酶(生物素)
+
-檸檬酸、異檸檬酸、長鏈脂肪酸α-酮戊二酸3.脂肪酸合酶系原料乙酰CoA和丙二酰CoA準備好后,即在脂肪酸合酶系的催化下開始合成脂肪酸。是一個由6種不同功能的酶與?;d體蛋白ACP聚合成的復合體。即以ACP為核心,在它周圍有次序的排列著合成脂肪酸的各種酶,隨著ACP的轉動,依次發(fā)生脂肪酸合成的各步反應。每一步反應的產(chǎn)物正好是上一步反應的底物,因此,效率極高。(1)啟動(2)裝載(3)碳鏈延長:重復4步反應丁酰ACP再與丙二酰ACP縮合,重復③脫羧縮合④加氫⑤脫水⑥再加氫四步,每一次使碳鏈延長兩個碳,共7次重復,最終生成生成軟脂酰ACP。合成停止。丁酰ACP+丙二酰ACP丁酰乙酰ACP己酰ACPC4C3C6C6⑦軟脂酰ACP經(jīng)硫酯酶催化成游離軟脂酸。合成軟脂酸的反應式每加一個二碳單位,需2(NADPH+H+),1ATP。14(NADPH+H+)14NADP+8乙酰CoA軟脂酸+8CoA
7ATP7(ADP+Pi)脂肪酸合成和分解的比較脂肪酸合成過程不是β-氧化的逆過程,它們的細胞定位,轉移載體,?;d體,加入或減去的二碳單位、限速酶,激活劑,抑制劑,供氫體和受氫體以及反應底物與產(chǎn)物均不相同。飽和脂肪酸的合成與β-氧化的比較區(qū)別要點從頭合成β-氧化細胞內進行部位細胞質線粒體?;d體ACP-SHCOA-SH轉運機制三羧酸轉運機制肉堿載體系統(tǒng)二碳單位參與或斷裂形式丙二酸單酰ACP
乙酰COA電子供體或受體NADPH+H+FAD,NAD-羥酰基中間物的立體構型不同
D型L型對HCO3-和檸檬酸的需求需要不需要所需酶7種4種能量需求或放出
消耗7ATP及14NADPH+H+產(chǎn)生129ATP二、脂肪酸碳鏈的延長和去飽和三、脂肪酸代謝的調節(jié)ATP(胞液)重新合成脂肪長鏈脂肪酸脂酰CoA
降解(線粒體)脂酰CoA的轉運:肉堿脂酰轉移酶Ⅰ催化。豐富燃料分子如丙二酰CoA
↓。脂肪酸合成的控制:限速酶:乙酰CoA羧化酶。高能荷狀態(tài)刺激酶活。四、三脂酰甘油的合成脂肪的來源有二:①食物中脂肪②糖的轉化。前體:甘油-3磷酸和脂酰CoA。甘油3-磷酸的合成:磷酸二羥丙酮
甘油3-磷酸
甘油脂肪酸+CoA→脂酰CoA甘油三脂的合成1脂酰CoA1脂酰CoA甘油3-磷酸單脂酰甘油磷酸
H2OPi1脂酰CoA二脂酰甘油磷酸甘油二脂甘油三酯第五節(jié)磷脂的代謝磷脂是生物膜的主要成份。分解代謝為磷脂酶A1:磷脂酶A2
磷脂酶C磷脂酶D產(chǎn)物的去路:①甘油→磷酸二羥丙酮→EMP、TCA循環(huán);②脂肪酸→-氧化;③氨基醇→氨基酸或參加磷脂的再合成。
磷脂的生物合成CTP是必需的活化因子。
1脂酰CoA1脂酰CoA甘油3-磷酸單酰甘油磷酸二酰甘油磷酸(溶血磷脂酸)(磷脂酸)X-基團的加入:需CTP。溶血磷脂-----是磷脂酶A1或A2的水解產(chǎn)物,強大的表面活性劑,可使RBC
(紅細胞,redbloodcell)破裂溶血●
毒蛇咬傷、急性胰腺炎●溶血磷脂的消除----磷脂酶B
B1O
CH2-O-C-R
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