脂類代謝課件

第十章脂類代謝第一節(jié)脂類的消化吸收一、消化二、吸收第二節(jié)脂肪的分解代謝一、脂肪中甘油的分解代謝二、飽和、偶數(shù)碳的脂肪酸的氧化1、脂酰CoA的生成2、脂酰CoA進(jìn)入線粒體3、脂酰CoA的β-氧化過程11、脂酰CoA的生成2、脂酰CoA進(jìn)入線粒體3、脂酰CoA的β-氧化過程4、能量釋放及利用5、脂肪酸分解的特點(diǎn)三、不飽和脂肪酸的分解代謝1、油酸：2、亞油酸：四、奇數(shù)碳脂肪酸的分解五、脂肪酸的其它氧化方式21、ω-氧化2、α-氧化六、酮體的生成與利用1、生成2、利用3、意義第三節(jié)類脂的分解代謝一、磷脂的降解1、分解磷脂的酶2、磷脂酶的作用特點(diǎn)3、磷脂酶其它作用34、碳鏈的加長及脫飽和5、脂肪的合成第五節(jié)類脂的合成代謝一、磷脂的生物合成二、膽固醇的生物合成1、二羥基戊酸（MVA）的生成2、轉(zhuǎn)變?yōu)轷徬?、膽固醇的形成第六節(jié)脂代謝的調(diào)節(jié)一、各種激素對三脂酰甘油代謝的作用二、激素敏感性脂酶的調(diào)控5第一節(jié)脂類(lipid)的消化吸收

一、消化脂肪(fat)甘油二酯甘油一酯甘油

脂肪酸(fatttyacid)產(chǎn)生的游離脂肪酸及甘油(glycerol)被小腸吸收,主要經(jīng)淋巴系統(tǒng)進(jìn)入血液.胰液中胰脂酶限速步驟脂肪酸脂肪酸6第一節(jié)脂類的消化吸收二、吸收游離脂肪酸不溶于水，與白蛋白結(jié)合后由血液運(yùn)到全身各組織，主要由心、肝、骨骼肌等提取利用。每分子白蛋白可結(jié)合十分子游離脂肪酸。脂肪吸收主要靠濃度擴(kuò)散，被吸收的甘油一酯及脂肪酸可重新形成脂肪，并與脂蛋白等形成乳糜微粒。7第二節(jié)脂肪(fat)的分解代謝一、脂肪中甘油的分解代謝脂肪消化產(chǎn)生的甘油溶于水，可直接由血液運(yùn)送至肝、腎、腸等組織，并發(fā)生如下反應(yīng)：8第二節(jié)脂肪酸的分解代謝

(fattyacidbreakdown)二、飽和、偶數(shù)碳的脂肪酸的氧化（β-氧化,β-oxidation）1、脂酰CoA的生成（活化、在胞液(cytosol)中）

脂肪酸活化后不僅含有高能鍵，而且增加了水溶性，提高了反應(yīng)活性。且產(chǎn)生的焦磷酸（PPi）立即被細(xì)胞中焦磷酸酶水解，阻止了逆向反應(yīng)的進(jìn)行。故活化1分子脂肪酸，消耗了1分子ATP中的兩個高能鍵。10第二節(jié)脂肪酸的分解代謝2、脂酰CoA(acyl-CoA)進(jìn)入線粒體(mitochondeia幫助物：肉毒堿(carnitine)、脂酰肉毒堿、肉毒堿脂酰轉(zhuǎn)移酶Ⅰ、Ⅱ

脂酰CoA+肉毒堿脂酰肉毒堿+CoASH脂酰CoA+肉毒堿脂酰肉毒堿+CoASH酶Ⅰ酶Ⅱ線粒體外內(nèi)11第二節(jié)脂肪酸的分解代謝3、脂酰CoA的β-氧化過程⑴、脫氫：烯脂酰CoA的生成RCH2CH2CH2CO~SCoARCH2CH=CHCO~SCoA⑵、水化：羥脂酰CoA的生成

RCH2CH=CHCO~SCoARCH2CHCH2CO~SCoA脫氫酶FADFADH2︵反式水合酶OHL—型1314第二節(jié)脂肪酸的分解代謝⑶、再脫氫：酮脂酰CoA的生成RCH2CHCH2CO~SCoARCH2COCH2CO~SCoA⑷、硫解：在硫解酶(thiolase)作用下，生成少2個碳的脂酰CoARCH2COCH2CO~SCoARCH2CO~SCoA重復(fù)⑴~⑷可使偶數(shù)碳脂肪酸轉(zhuǎn)化為乙酰CoAOH︵脫氫酶NAD+NADH硫解酶CH3CO~SCoA︵CoASH15第二節(jié)脂肪酸的分解代謝4、能量釋放及利用1分子硬脂酸徹底氧化產(chǎn)生的ATP數(shù)為：（1）活化：—１ATP（2）一次β-氧化：FADH2+NADH＋5ATP（3）1分子硬脂酸進(jìn)行8次β-氧化，產(chǎn)生9分子乙酰CoA（4）1分子乙酰CoA產(chǎn)能：12ATP所以產(chǎn)能：5×8+9×12-1=147ATP5、脂肪酸分解的特點(diǎn)（1）僅需一次活化及穿膜（2）β-氧化⑴~⑷步要重復(fù)進(jìn)行（3）在線粒體內(nèi)外兩部位進(jìn)行17第二節(jié)脂肪酸的分解代謝三、不飽和脂肪酸(unsaturatedfattyacid)的分解代謝需有更多的酶的參與,才能經(jīng)－氧化實(shí)現(xiàn)完全的降解1、油酸（oleate)：1）先β-氧化，產(chǎn)生Δ3-順烯脂酰CoA2）異構(gòu)酶：在Δ3-順-Δ2-反烯脂酰CoA異構(gòu)酶作用下產(chǎn)生Δ2-反烯脂酰CoA，為β-氧化產(chǎn)物2、亞油酸(linoleateacid)：1）先β-氧化，另需兩個酶2）Δ3-順-Δ2-反烯脂酰CoA異構(gòu)酶3）β-羥脂酰CoA差向酶18第二節(jié)脂肪酸的分解代謝19第二節(jié)脂肪酸的分解代謝四、奇數(shù)碳(oddnumberofcarbonatoms)脂肪酸的分解

經(jīng)β-氧化產(chǎn)生乙酰CoA，最后產(chǎn)生丙酰CoA，丙酰CoA經(jīng)羧化，再異構(gòu)，產(chǎn)生琥珀酰CoA再進(jìn)入三羧酸循環(huán)。2122第二節(jié)脂肪酸的分解代謝五、脂肪酸的其它氧化方式

1、ω-氧化動物肝細(xì)胞微粒體能將脂肪酸烷基端碳(ω-碳）氧化成羥基，再進(jìn)一步氧化為-COOH，生成α,ω-二酸。后進(jìn)行β-氧化而分解。有些土壤的好氣細(xì)菌也能將烴類或脂肪酸進(jìn)行ω-氧化，形成水溶性產(chǎn)物，故可以用來清除海洋表面的浮油。23第二節(jié)脂肪酸的分解代謝六、酮體(ketonebodies)的生成與利用1、生成：在肝細(xì)胞的線粒體中以乙酰CoA縮和而成，并以β-羥β-甲基戊二酸單酰CoA（HMGCoA)為重要的中間產(chǎn)物。（1）生成條件：①脂肪供給過多②脂代謝紊亂（2）包括：乙酰乙酸、β-羥丁酸、丙酮25第二節(jié)脂肪酸的分解代謝￣￣￣CH3CO~SCoACoASHHMGCoA合成酶HOOCCH2CCH2CO~SCoACH3││OH2CH3CO~SCoACH3COCH2CO~SCoA乙酰乙酰CoA硫解酶CoASHHMGCoA裂解酶CH3CO~SCoACH3COCH2COOHCH3CHOHCH2COOHCH3COCH3NADH+H+CO226第三節(jié)類脂的分解代謝2、磷脂酶的作用特點(diǎn)磷脂酶A1：存在于動物細(xì)胞中,作用于①位置，生成2-脂酰基甘油磷酸膽堿和1分子脂肪酸。磷脂酶A2：存在于蛇毒、蜂毒中，也常以酶原形式存在于動物胰臟中，作用于②位，生成1-脂酰基甘油磷酸膽堿和1分子脂肪酸。磷脂酶C：存在于動物腦、蛇毒和細(xì)菌中，從蠟狀芽胞桿菌中提取的酶為一含鋅蛋白。作用于③位，生成二脂?；视秃土姿崮憠A。磷脂酶D：存在于高等植物中，亦可作用于其它磷脂酰酯，要求Ca2+離子。作用于④位，生成磷脂酸和膽堿。29第三節(jié)類脂的分解代謝3、磷脂酶其它作用

磷脂酶D亦能催化轉(zhuǎn)磷脂酰基的反應(yīng)，將卵磷脂分子上的磷脂酰基轉(zhuǎn)移至別的含羥基化合物（如甘油、乙醇胺、絲氨酸）上：磷脂酰膽堿+ROH磷脂?！狾R+膽堿這一反應(yīng)在植物細(xì)胞膜的磷脂合成和轉(zhuǎn)換上起重要作用。

溶血磷脂酶（磷脂酶B）催化磷脂酶A2的水解產(chǎn)物1-脂?；视土姿崮憠A在①位發(fā)生水解：1-脂酰基甘油磷酸膽堿+H2O甘油磷酰膽堿+脂肪酸此酶存在于動物、植物組織及霉菌中。30第三節(jié)類脂的分解代謝二、膽固醇的降解及轉(zhuǎn)變1、膽固醇的降解

人體每日合成膽固醇量1~1.5g，其中約0.3g轉(zhuǎn)變?yōu)槟懰岷兔撗跄懰帷Ｄ懼械哪懰猁}經(jīng)膽管進(jìn)入十二指腸，起消化作用。膽酸的大部分為小腸吸收，通過門靜脈入肝。腸道內(nèi)膽固醇經(jīng)細(xì)菌作用，轉(zhuǎn)變?yōu)榧S固醇隨糞便排出體外，每日隨糞便約排泄0.4g膽固醇。膽固醇的環(huán)核結(jié)構(gòu)不在動物體內(nèi)徹底分解為最簡單化合物排出體外，但其支鏈可被氧化。更重要的是膽固醇可轉(zhuǎn)化成許多具有重要生理意義的化合物。31膽固醇7-脫氫膽固醇維生素D腎上腺皮質(zhì)激素性激素其他固醇膽固醇酯膽固醇酯蛋白膽酸等雄性激素雌性激素羊毛脂固醇類固醇二氫膽固醇其他第三節(jié)類脂的分解代謝2、膽固醇的轉(zhuǎn)變32第三節(jié)類脂的分解代謝在血漿脂蛋白分子內(nèi)的游離膽固醇，可以通過肝臟合成的卵磷脂—膽固醇酰基轉(zhuǎn)移酶的作用，接受磷脂酰膽堿分子上的脂肪酸，形成膽固醇酯。活體內(nèi)的膽固醇主要形成膽酸。膽酸的20%左右為牛磺膽酸，其余為甘氨膽酸。膽酸在輔酶A、ATP和Mg2+存在下，合成膽酸酰-CoA，再與甘氨酸或牛磺氨酸結(jié)合。它對油脂消化和脂溶性維生素的吸收有重要作用。從膽固醇還可形成固醇類激素。少量膽固醇可演變?yōu)榫S生素D。33第四節(jié)脂肪的合成(synthesis)代謝一、甘油的來源1、脂肪分解甘油+ATP2、糖酵解：肝臟中G磷酸二羥丙酮

工業(yè)上利用此反應(yīng)生產(chǎn)甘油二、脂肪酸的來源原料：乙酰CoA場所：胞漿(cytosol)P甘油α脫氫酶NADHNAD+︵P甘油α甘油+Pi34第四節(jié)脂肪的合成代謝1、乙酰CoA的來源（由線粒體進(jìn)入胞漿）運(yùn)轉(zhuǎn)機(jī)制：丙酮酸—蘋果酸循環(huán)

三個關(guān)鍵酶：①、②、③②檸檬酸裂解酶檸檬酸丙酮酸線粒體丙酮酸草酰乙酸乙酰CoA①檸檬酸合成酶檸檬酸草酰乙酸乙酰CoA蘋果酸③蘋果酸酶NADP+NADPH︵內(nèi)外35第四節(jié)脂肪的合成代謝2、軟脂酸的合成（非線粒體酶系）（1）乙酰CoA+CO2COOHCH2CO~SCoA（2）?；d體蛋白(acylcarrierprotein,ACP)的生成乙酰CoA+ACP乙酰ACP丙二酰CoA+ACP丙二酸單酰ACP（3）軟脂酰ACP的合成

羧化酶ATPADP+Pi︵丙二酰CoA還原酶NADPHNADP+︵脫水酶β-羥丁酰ACP還原酶NADPHNADP+︵β-丁烯酰ACP丁酰ACPβ-酮丁酰ACP合成酶脫CO2+H2O乙酰ACP+丙二酸單酰ACPβ-酮丁酰ACP脂酰轉(zhuǎn)移酶36第四節(jié)脂肪的合成代謝重復(fù)6次生成軟脂酰ACP（4）軟脂酸的生成

軟脂酰ACP軟脂酸3、NADPH的來源（1）磷酸戊糖途徑（2）乙酰CoA的運(yùn)轉(zhuǎn)：1分子產(chǎn)生1分子NADPH4、碳鏈的加長及脫飽和（1）加長：為β-氧化的逆轉(zhuǎn)，但以NADPH為供氫體（2）脫飽和：胞和脂酰CoA+NADH+H++O2 不胞和脂酰CoA+NAD++2H2O硫解酶脫飽和酶37第四節(jié)脂肪的合成代謝5、脂肪的合成（1）甘油二酯途徑（以脂酰CoA和磷酸甘油為原料）（2）甘油一酯途徑甘油一酯甘油二酯甘油三酯P甘油P甘油一酯P甘油二酯甘油二酯甘油三酯38第五節(jié)類脂的合成代謝一、磷脂的生物合成以卵磷脂（磷脂酰膽堿）的合成過程為例說明如下：膽堿在激酶催化下發(fā)生磷酸化：磷酸膽堿與CTP反應(yīng)，生成胞苷二磷酸膽堿（CDP-膽堿）：最后是CDP-膽堿與二酰甘油化合：HOCH2—CH2—N+(CH3)3+ATPP—OCH2CH2N+(CH3)3+ADP膽堿激酶CTP+磷酸膽堿CDP-膽堿+PPi磷酸膽堿胞苷轉(zhuǎn)移酶CDP-膽堿+1，2-二酰甘油磷脂酰膽堿+CMP39第五節(jié)類脂的合成代謝二、膽固醇的生物合成膽固醇的生物合成主要在肝中進(jìn)行的，其它器官如心、脾、腎、血管、皮膚和腎上腺等亦能合成少量的膽固醇，它從乙酰-CoA縮合開始。膽固醇合成酶體系存在于內(nèi)質(zhì)網(wǎng)和胞液部分，并且需要胞液中的輔助因素如NADPH、ATP等參加。細(xì)胞內(nèi)的膽固醇合成過程可概括為三大步驟：1、二羥基戊酸（MVA）的生成40第五節(jié)類脂的合成代謝（1）乙酰-CoA縮合途徑2CH3CO~SCoACH3COCH2CO~SCoA︵硫解酶H2OCoASHHOOCCH2COHCH2CO~SCoACH3HMG合成酶︵CH3C