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生物化学-脂代谢.ppt

上传人:精*** 文档编号:12576330 上传时间:2025-11-04 格式:PPT 页数:85 大小:7.90MB 下载积分:18 金币
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脂代谢,本章主要介绍脂类(主要是脂肪)物质在生物体的分解及合成代谢。,重点掌握脂肪酸在生物体内的氧化分解途径,氧化和从头合成途径,,了解脂类物质的其它氧化分解途径及类脂代谢。,目 录,一、脂类的消化吸收,二、脂肪的分解代谢,三、脂肪的生物合成,四、磷脂和糖脂的代谢,五、胆固醇的代谢,脂类的消化,食物中的脂肪成分:,甘油三酯,少量的胆固醇、磷脂;,脂肪的消化发生在脂质,-,水界面处;,消化的主要场所:,胃、小肠上皮细胞,主要参与的,酶,:胃脂肪酶、胰脂肪酶(辅脂酶)、磷脂酶、胆固醇脂酶,其它:胆汁盐(甘氨胆酸、牛磺胆酸等的,Na,盐),一、脂类的消化吸收和运转,胆固醇核,胆汁盐:,增加表面积、乳化作用,牛磺胆酸,-COOH,胆酸,胆酸,-Gly,甘氨胆酸,脂类,(TG,、,Ch,、,PL,等,),微团,胆汁酸盐乳化,胰脂肪酶、辅脂酶等水解,甘油一脂、溶血磷脂、,长链脂肪酸、胆固醇等,混合微团,乳化,与胆盐形成乳化颗粒,小肠中水解,脂肪酸等被小肠细胞吸收并重新合成三酰甘油,形成乳糜颗粒,随血液进入各组织并参与代谢,脂肪或肌肉细胞,小肠上皮细胞,3.,脂类的转运和脂蛋白的作用,血脂:,甘油三酯、磷酯、胆固醇及酯、游离脂肪酸。,(,来源及去路:储存、氧化、转化、膜,),脂蛋白:,是由疏水脂类(,三酰甘油酯,TG,及胆固醇酯,CE,)为核心、围绕着极性脂类(,磷脂,PL,及游离胆固醇,Ch,)及载脂蛋白,Ap,组成的复合体,是脂类物质的转运形式。,乳麋微粒(,CM,,,小肠粘膜细胞,),极低密度脂蛋白(,VLDL,,,肝细胞,),低密度脂蛋白(,LDL,,,肝,&,血浆,),高密度脂蛋白(,HDL,,,肝,&,肠,&,血浆,),脂蛋白的种类及作用,运输外源甘油三酯和胆固醇到各组织,把内源的,即肝内合成的脂肪(主要是甘油三酯)运到肝外组织去贮存或利用,将肝脏合成的内源胆固醇转运到各组织,将周边组织和血液中产生的固醇运回肝脏,磷脂,胆固醇,载脂蛋白,胆固醇酯,甘油三脂,血浆脂蛋白的结构,CM VLDL IDL LDL HDL,蛋白质,12 10 18 25 33,TG 83 50 31 10 8,PL 7 18 22 22 29,Ch 8 22 29 46 30,血浆脂蛋白的组成,(%),三酰甘油酯,磷脂,胆固醇,电泳法分类:,按其移动的快慢,,可将脂蛋白依次分为:,-,脂蛋,白,、,前,-,脂蛋白,、,-,脂蛋白,,,乳糜微粒,在原点不动。,+,CM,前,血浆脂蛋白琼脂糖凝胶电泳图谱,空腹血浆中的脂类水平高于参考值上限者称为,高脂血症,,又称,高脂蛋白血症。,临床上通常将空腹血浆中一种或几种脂蛋白含量明显升高作为诊断依据,。常见的有高胆固醇血症、高甘油三酯血症等。,分,原发性,和,继发性,二大类。,原发性与先天性和遗传有关,,是由于基因缺陷,使参与脂蛋白转运和代谢的受体、酶或载脂蛋白异常所致。,世界卫生组织将高脂血症分为,6,型。,Sp,:高血脂(高脂血症,or,高脂蛋白血症),生 物 体 内 的 脂 类,脂类,单纯脂类,复合脂类,非皂化脂类,酰基甘油酯,蜡,磷脂,糖脂、硫脂,萜 类,甾醇类,含有,脂肪酸,不含脂肪酸,O=,O=,CH,2,O CR,1,R,2,COCH,CH,2,O CR,3,O=,R,1,、,R,2,、,R,3,可以相同,也可以不全相同甚至完全不同,,R,2,多是,不饱和,的。,甘油三酯,(,triacylglycerol,,,TG,),非极性化合物,无水状态,存储,二、脂肪的分解代谢,(,三,),脂肪酸的,-,氧化作用,(,二,),甘 油 的 转 化,(,四,),脂肪酸的其它氧化作用,1.,不饱和脂肪酸的氧化,2.,奇数碳链脂肪酸的氧化,3.-,氧化和,-,氧化作用,(,一,),脂肪的酶促水解,(,五,),酮体的代谢,(一)脂肪的酶促水解,脂肪酶,二酰甘油,脂肪酶,一酰甘油,脂肪酶,当机体需要时,贮存在脂肪细胞中的脂肪,被脂肪酶逐步水解为游离脂肪酸和甘油并释放入血液被其他组织氧化利用,这一过程称为,脂肪动员,。,甘油三酯,脂肪酶,是脂肪动员的,限速酶,,其活性受多种,激素调节,,又称,激素敏感脂肪酶,(HSL),。,脂解激素:,促进脂肪动员的激素。肾上腺素、胰高血糖素、促肾上腺皮质激素、生长素等。,抗脂解激素:,抑制脂肪动员的激素。胰岛素、前列腺素,E1,。,Sp,:脂肪动员,甘 油 的 转 化,(实线为甘油的分解,虚线为甘油的合成,),),甘油激酶,磷酸甘油脱氢酶,异构酶,磷酸酶,(,二,),甘 油 的 转 化,*,能量变化,NADH,呼吸链,2.5,或,1.5ATP,甘油,3-P-,甘油 消耗:,1ATP,3-P-,甘油 磷酸二羟丙酮 生成:,1NADH,H,+,磷酸二羟丙酮,3-P-,甘油醛 丙酮酸,NADH,呼吸链,2.5,或,1.5ATP,丙酮酸 乙酰辅酶,A,生成,:1NADH,H,2.5ATP,呼吸链,NADH,乙酰辅酶,A TCA,呼吸链,生成:,10ATP,18.5,或,16.5ATP,1NADH,H,2ATP,生成:,二、脂肪的分解代谢,(,三,),脂肪酸的,-,氧化作用,(,二,),甘 油 的 转 化,(,四,),脂肪酸的其它氧化作用,1.,不饱和脂肪酸的氧化,2.,奇数碳链脂肪酸的氧化,3.-,氧化和,-,氧化作用,(,一,),脂肪的酶促水解,(,五,),酮体的代谢,2,、氧化过程,1,、,-,氧化作用的概念及试验证据,CH,3,-(CH,2,),n,-,CH,2,-,CH,2,-COOH,(,三,),脂肪酸的,-,氧化作用,(以偶数碳原子饱和脂肪酸为例),1.-,氧化作用的概念及试验证据,试验证据,1904,年,F.Knoop,根据,用苯环标记脂肪酸饲喂狗的实验,结果,推导出了,-,氧化学说,。,-CH,2,-(CH,2,),2n+1,-COOH,-CH,2,-(CH,2,),2n,-COOH,-COOH,(苯甲酸),-CH,2,COOH,(苯乙酸),奇数碳原子:,偶数碳原子:,(,三,),脂肪酸的,氧化作用,-,氧化的概念,脂肪酸,在一系列酶的作用下,在,-,碳原子之间断裂,,-,碳原子氧化成羧基,生成含,2,个碳原子的乙酰,-CoA,和较原来少,2,个碳原子的脂肪酸。,CH,3,-(CH,2,),n,-,CH,2,-,CH,2,-COOH,(1),脂肪酸的活化,(胞浆中),O,R-C-OH,+,CoA-SH,脂酰,CoA,合成酶,O,R-C-SCoA,ATP,AMP+PPi,(,三,),脂肪酸的,氧化作用,2,、,-,氧化的历程,定位,:线粒体基质(真核),细胞溶胶 (原核),10碳以上的脂酰CoA不能透过线粒体内膜,!,N+(CH,3,),3,CH,2,HO-CH,2,COO-,肉毒碱,酯酰肉毒碱,O,R-C,N+(CH,3,),3,CH,2,-O-CH,2,COO-,酯酰肉毒碱,CoASH,O,R-C-S-CoA,O,R-C-OH,ATP,CoASH,ADP+PPi,CoASH,肉毒碱,O,R-C-S-CoA,-,氧化,线粒体内膜,内侧,外侧,载体,(2),脂酰,CoA,的转运及肉毒碱的作用,脂酰肉碱转移酶(限速酶),脂酰肉碱转移酶,(,3,),氧化的历程,脂酰,CoA,在,线粒体基质,中进行,氧化,反应历程:,脱氢、水化、再脱氢和硫解,反应产物:释放出,1,分子,乙酰,CoA,比原脂酰,CoA,少,2,个碳,脂酰,CoA,(3),氧化的生化历程,a,、脱氢,R-,CH=CH,-C-SCoA,R-,CH,2,-,CH,2,C-SCoA,OH,O,R-,CH-,CH,2,CSCoA,O,O,R-,C-,CH,2,CSCoA,O,R-,C,ScoA,O,CH,3,CSCoA,|,+,|,d,、硫解,|,|,b,、水化,c,、再脱氢,氧化的生化历程,乙酰,CoA,FAD,FADH,2,NAD,+,NADH,R,C,H,2,CH,2,CO-SCoA,脂酰,CoA,脱氢酶,脂酰,CoA,-,烯脂酰,CoA,水化酶,-,羟脂酰,CoA,脱氢酶,-,酮酯酰,CoA,硫解酶,R,C,HOHCH,2,COScoA,R,C,O,CH,2,CO-SCoA,R,C,H=CH-CO-SCoA,+,CH,3,COSCoA,R-COScoA,H,2,O,CoASH,TCA,乙酰,CoA,乙酰,CoA,乙酰,CoA,ATP,H,2,0,1.5ATP,呼吸链,H,2,0,2.5ATP,呼吸链,乙酰,CoA,乙酰,CoA,乙酰,CoA,乙酰,CoA,(,三,),脂肪酸的,氧化作用,净生成:,108,2=106 ATP,例:软脂酸,7,次,-,氧化,8,乙酰,CoA,CH,3,(CH,2,),14,COOH,7,NADH,7,FADH,2,10 ATP,2.5 ATP,1.5 ATP,80 ATP,17.5 ATP,10.5 ATP,108 ATP,能量转换率,40,(4)-,氧化过程中能量的释放及转换效率,考试君表示,完整的表达如下:,.,脂肪酸的活化,(,细胞质,),CH,3,(CH,2,),14,COOH+ATP+CoA,CH,3,(CH,2,),14,CO-SCoA+AMP+PPi,消耗:,2ATP,.,氧化,(,线粒体,),CH,3,(CH,2,),14,CO-SCoA+7FAD+7NAD,+,+7H,2,O+7CoA-SH,8CH,3,CO-SCoA+7FADH,2,+7NADH+7H,+,7FADH,2,呼吸链,7,1.5,ATP=,10.5,ATP,3.5O,2,7H,2,O,7NADH+7H,+,呼吸链,7,2.5,ATP=,17.5,ATP,3.5O,2,7H,2,O,1FADH,2,呼吸链,1.5,ATP,0.5O,2,H,2,O,3NADH+3H,+,呼吸链,3,2.5,ATP=7.5ATP,1.5O,2,3H,2,O,1GTP 1ATP,108,个乙酰辅酶,A=80 ATP,总计,:,+=(,10.5,+,17.5,)ATP+(108)ATP-2ATP,=,1,06,ATP,CH,3,CO-SCoA,+FAD+3NAD,+,+2H,2,O+GDP,2CO,2,+FADH,2,+3NADH+3H,+,+GTP+CoA-SH,.,乙酰辅酶,A,进入三羧酸循环彻底氧化降解,(,5,)脂肪酸彻底氧化降解(,-,氧化作用,-TCA,)的生,理意义(生物学意义),a.,脂肪酸的完全氧化可为机体生命活动,提供大量,能量,,其供能效率高于糖的完全氧化。,b.,其产物,乙酰,CoA,,除可氧化供能外,还可作为,合成脂肪酸、酮体(动物)、糖(植物)和某,些氨基酸的,原料,。,c.,脂肪酸氧化中,产生的大量水,,可供陆生动物对,水的需要,二、脂肪的分解代谢,(,三,),脂肪酸的,-,氧化作用,(,二,),甘 油 的 转 化,(,四,),脂肪酸的其它氧化作用,1.,不饱和脂肪酸的氧化,2.,奇数碳链脂肪酸的氧化,3.-,氧化和,-,氧化作用,(,一,),脂肪的酶促水解,(,五,),酮体的代谢,油酰基,CoA,(,9,18,:,1,),CH,3,(CH,2,),7,CH=CH,-CH,2,(CH,2,),6,CO-CoA,OH,CH,3,(CH,2,),7,CH,2,-C-CH,2,-CO-CoA,H,6CH,3,-CO-CoA,CH,3,(CH,2,),7,CH,2,-C=C,-CO-CoA,H,H,2,-,反,-,十二碳烯酰,CoA,-,氧化,三次循环,烯酯酰,CoA,异构酶,烯酯酰,CoA,水化酶,再开始,-,氧化,CH,3,(CH,2,),7,-,C=C,-CH,2,-,CO-CoA,3,-,顺,-,十二碳烯酯酰,CoA,H,H,(,四,),脂肪酸的其它,氧化作用,1.,油酰基,的,氧化作用,2.,奇数碳链脂肪酸的代谢,甲基丙二酸单酰,CoA,琥珀酰,CoA,羧化酶,变位酶,三羧酸循环彻底氧化,ATP,、,CO,2,生物素,CoB,12,三羧酸循环,草酰乙酸,糖异生,丙酸的代谢,ATP,、,CoASH,甲基丙二酸单酰,CoA,琥珀酰,CoA,硫激酶,羧化酶,变位酶,三羧酸循环,ATP,、,CO,2,生物素,CoB,12,反刍动物胃中碳水化合物酵解产生大量丙酸,某些氨基酸降解(如,Val Ile,)产生丙酸,脂肪酸的降解产生丙酸,3a.,脂肪酸的,-,氧化作用,脂肪酸氧化作用发生在,-,碳原子上,分解出,CO,2,,生成比原来少一个碳原子的脂肪酸,这种氧化作用称为,-,氧化作用。,R,CH,2,COO,-,R,CH(OH),COO,-,R,CO,COO,-,R,COO,-,CO,2,O,2,NAD,+,NADH+H,+,NAD,+,NADH+H,+,R,CH(OOH),COO,-,CO,2,R,CHO,O,2,NAD,+,NADH+H,+,过氧化,羟化,3b.,脂肪酸的,氧化作用,脂肪酸的,-,氧化指脂肪酸的末端甲基(,-,端)经氧化转变成羟基,继而再氧化成羧基,从而形成,,,-,二羧酸的过程,。,CH,3,(CH,2,)n COO,-,HOC,H,2,(CH,2,)n COO,-,OHC,(CH,2,)n COO,-,-,OOC,(CH,2,)n COO,-,O,2,NAD(P),+,NAD(P)H+H,+,NAPD,+,NADPH+H,+,NAD(P),+,NAD(P)H+H,+,混合功能氧化酶,醇酸脱氢酶,醛酸脱氢酶,二、脂肪的分解代谢,(,三,),脂肪酸的,-,氧化作用,(,二,),甘 油 的 转 化,(,四,),脂肪酸的其它氧化作用,1.,不饱和脂肪酸的氧化,2.,奇数碳链脂肪酸的氧化,3.-,氧化和,-,氧化作用,(,一,),脂肪的酶促水解,(,五,),酮体的代谢,(,五,),酮体的代谢,酮体的生成,酮体的氧化分解,生成酮体的意义,脂肪酸,-,氧化产物乙酰,CoA,在肌肉中进入三羧酸循环,然后在肝细胞中可形成,乙酰乙酸,、,-,羟丁酸,、,丙酮,这三种物质统称为,酮体,。,1.,酮体的生成(肝、肾细胞线粒体),羟甲基戊二酸单酰,CoA,(
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