脂和脂代谢专题知识讲座.pptx

单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,#,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,#,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,#,脂和脂代谢专题知识讲座,脂和脂代谢专题知识讲座,第1页,脂类（脂质）是,脂肪,及,类脂,总称，是一类不溶于水而易溶于有机溶剂，并能为机体利用有机化合物。,化学本质,是脂肪酸和醇所形成,酯类,及其衍生物。,第,1,节 脂 类,脂和脂代谢专题知识讲座,第2页,一、脂质分类,脂类,单纯脂质,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,脂和脂代谢专题知识讲座,第3页,单 纯 脂 质,1.,概念,：,是由脂肪酸和醇形成,酯,。,2.,种类,(2),蜡：,主要由长链脂肪酸和长链醇或固醇组成。,（,1,）三酰甘油或甘油三酯：,由,3,分子脂肪酸和,1,分子甘油组成。,脂和脂代谢专题知识讲座,第4页,复 合 脂 质,1.,概念：,2.,种类：,是指除脂肪酸与醇组成酯外,分子内还含,有其它成份脂类。,(1),磷脂：非脂成份是,磷酸,和,含氮碱,（如胆碱、乙醇胺）,(2),糖脂：非脂成份是,糖,。,依据醇成份不一样,甘油磷脂：,如 磷脂酸、磷脂酰胆碱、磷脂酰乙醇胺等。,鞘氨醇磷脂,（简称鞘磷脂）,依据醇成份不一样,鞘糖脂,：如 脑苷脂、神经节苷脂,甘油糖脂：,如 单半乳糖基二酰基甘油,脂和脂代谢专题知识讲座,第5页,磷脂酰胆碱,磷脂酸,磷脂酰乙醇胺,磷脂酰肌醇,磷脂酰丝氨酸,磷脂酰甘油,脂和脂代谢专题知识讲座,第6页,糖脂,2,3-,双酰基,-1-,-D-,吡喃,-D-,甘油,2,3-,双酰基,-1-(,-D-,半乳糖基,-1,，,6-D-,半乳糖基）,-D-,甘油,脂和脂代谢专题知识讲座,第7页,非 皂 化 脂 类,1.,概念：,2.,种类：,即异戊二烯脂类,它不含脂肪酸,不能进行皂化。,（,1,）甾类（固醇）,（,2,）萜类化合物,脂和脂代谢专题知识讲座,第8页,萜类：,分子中含,C,10,以上，且碳原子数为,5,倍数烃类化合物。,因分子中大多含有双键，所以，萜类化合物又称为萜烯类化合物。,萜涵义和异戊二烯规律,萜类化合物是广泛存在于植物和动物体内天然有机化合物。,脂和脂代谢专题知识讲座,第9页,结构特点,：碳原子数都是,5,整倍数。,它们碳骨架,能够看作是由若干个异戊二烯单位以,头尾,或,头头,相,连而成，这种结构特点叫做萜类化合物,异戊二烯,规律,。,比如：月桂烯，能够看作是由,两个异戊二烯,单位组成。,脂和脂代谢专题知识讲座,第10页,四萜,最早发觉四萜多烯色素是从胡萝卜素中来，以后又发觉很多结构与此相类似色素，所以通常把四萜称为,胡萝卜类色素,。,四萜是由,八个异戊二烯,单位连接而组成。,四萜类化合物分子中都含有一个较长碳碳双键共轭体系，所以四萜都是有颜色物质，多带有由黄至红颜色。所以也常把四萜称为多烯色素。,脂和脂代谢专题知识讲座,第11页,-,胡萝卜素,-,胡萝卜素,-,胡萝卜素,脂和脂代谢专题知识讲座,第12页,甾族化合物,从化学结构上看，甾体化合物分子中都含有氢化程度不一样,环戊烷并多氢菲,结构，该结构是甾体化合物母核，四个环常见,A,、,B,、,C,、,D,分别表示，环上碳原子按以下次序编号：,R,1,R,2,R,3,R,1,、,R,2,普通为甲基，称为角甲基，,R,3,为其它含有不一样碳原子数取代基。甾是个象形字，是依据这个结构而来，“田”表示四个环，“,”,表示为三个侧链。,脂和脂代谢专题知识讲座,第13页,胆甾醇（胆固醇）,胆甾醇是最早发觉一个,甾体化合物，存在于人及动物血液、脂肪、脑髓及神经组织中。,无色或略带黄色结晶，,m.p148.5,在高真空度下可升华，微 溶于水，溶于乙醇、乙醚、氯仿等有机溶剂。人体内发觉胆结石几乎全是由胆甾醇所组成，胆固醇名称也是由此而来。,脂和脂代谢专题知识讲座,第14页,胆酸,胆汁酸存在于动物胆汁中，从人和牛胆汁中所分离出来胆汁酸主要为胆酸。胆酸是,油脂乳化剂,，其生理作用是使脂肪乳化，促进它在肠中水解和吸收。故胆酸被称为“生物肥皂“。,脂和脂代谢专题知识讲座,第15页,1.,油脂结构,油脂属于高级脂肪酸甘油酯。,二、,油脂,结构和性质,天然油脂大多数是混合甘油酯,最常见是,16,或,18,个碳原子,脂和脂代谢专题知识讲座,第16页,几个主要高级脂肪酸,软脂酸,十六碳酸,CH,3,（,CH,2,）,14,COOH,硬脂酸,十八碳酸,CH,3,（,CH,2,）,16,COOH,油酸,9,-,十八碳烯酸,CH,3,（,CH,2,）,7,CH=CH,（,CH,2,）,7,COOH,亚油酸,9,，,12,-,十八碳二烯酸,CH,3,（,CH,2,）,4,CH=CH-CH,2,-CH=CH,（,CH,2,）,7,COOH,亚麻酸,9,，,12,，,15,-,十八碳三烯酸,CH,3,（,CH,2,-CH=CH,）,3,（,CH,2,）,7,-COOH,脂和脂代谢专题知识讲座,第17页,(1),皂化作用,皂化值,(,皂化,1,克油脂所需,KOH,毫克数）,2.,油脂性质,油脂是极性很小化合物，易溶于乙醇、乙醚、石油醚、,汽油、丙酮、氯仿、四氯化碳等有机溶剂。,油脂,甘油,高级脂肪酸钠,脂和脂代谢专题知识讲座,第18页,(2),加成反应。,不饱和高级脂肪酸甘油脂，能够和,H,2,、卤素等发生加成反应。,甘油三油酸酯,甘油三硬脂酸酯,在油脂分析中常利用油脂中,C=C,键与碘加成反应来测定油脂不饱和程度。,碘值：,100,克油脂所能吸收碘克数。,I,2,I,脂和脂代谢专题知识讲座,第19页,（,3,）乳化作用,因为表面活性剂作用,使原来不能相互溶解两种液体能够混到一起现象称为,乳化现象,含有乳化作用表面活性剂称为,乳化剂,。,乳化机理,:,加入表面活性剂后,因为表面活性剂,两亲性质,使之易于在油水界面上吸附并富集,降低了界面张力，使油脂变成很细小颗粒，均匀地分散在水中。,脂和脂代谢专题知识讲座,第20页,(4),油脂酸败,俗称哈喇。油脂在贮藏时因为空气等作用而产生特异臭和味现象。,这是因为油脂不饱和成份受空气中氧、水分或霉菌作用发生自动氧化，生成过氧化物进而降解为一个别游离脂肪酸和中等分子量醛类（如庚醛、壬醛等）。,酸值：,中和,1,克油脂中游离脂肪酸所需氢氧化钾毫克数。,表明酸败程度。,酸败后普通密度减小，碘值降低，酸值增高。,酸败油脂不宜食用。,脂和脂代谢专题知识讲座,第21页,一,、脂肪降解,1.,脂肪酶促降解,脂肪在脂肪酶、二脂酰甘油脂肪酶、一脂酰甘油脂肪酶作用下逐步水解成甘油和脂肪酸：,第,2,节 脂类代谢,脂和脂代谢专题知识讲座,第22页,2.,甘油降解与转化,活化,脱氢,糖代谢彻底氧化（或进入糖异生路径）,当前仅在肝脏细胞中发觉有甘油激酶，故甘油只能在,肝脏,线粒体,中氧化。,脂和脂代谢专题知识讲座,第23页,糖酵解和葡萄糖异生关系,A,B,C,1,C,2,A G-6-P,酯酶,B F-1.6-P,酯酶,C,1,丙酮酸羧化酶（线粒体中）,C,2,PEP,羧化酶（胞浆中）,（胞液）,（线粒体）,葡萄糖,丙酮酸,草酰乙酸,天冬氨酸,磷酸二羟丙酮,3-P-,甘油醛,-,酮戊二酸,乳酸,谷氨酸,丙氨酸,TCA,循环,乙酰,CoA,PEP,G-6-P,F-6-P,F-1.6-P,丙酮酸,草酰乙酸,谷氨酸,-,酮戊二酸,天冬氨酸,3-P-,甘油,甘油,脂和脂代谢专题知识讲座,第24页,3.,饱和脂肪酸（含偶数碳）,-,氧化作用,水化,脱氢,硫酯解,乙酰,CoA,脱氢,线粒体膜,线粒体基质,产物,氧化,转运,活化,细胞质,脂肪酸,-,氧化主要在,肝细胞（或肌细胞）线粒体,中进行。这种氧化是在脂肪酸,-,碳位发生。,脂和脂代谢专题知识讲座,第25页,(1),活化,+,+,ATP,脂酰,-CoA,合成酶,Mg,2+,H,2,O,脂酰,-CoA,高能化合物,+AMP+PPi,消耗,2,高能键,研究表明，反应平衡常数,1,，但该反应一直能够连续向正反应进行,，,PPi,可,被,焦磷酸酶,水解消耗，平衡右移。,部位：,胞浆,中,脂和脂代谢专题知识讲座,第26页,(2),转运,脂和脂代谢专题知识讲座,第27页,脂和脂代谢专题知识讲座,第28页,酯酰,CoA,进入线粒体基质示意图,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,AMP+PPi,CoASH,肉毒碱,O,R-C-S-CoA,-,氧化,线粒体内膜,内侧,外侧,移位酶,肉毒碱转酯酰基酶,肉毒碱转酯酰基酶,脂和脂代谢专题知识讲座,第29页,a.,脱氢,FAD,FADH,2,脱氢酶,2,反,烯,脂酰,CoA,(3),-,氧化,脂和脂代谢专题知识讲座,第30页,b.,水化（或水合）,HOH,水化酶,-,羟,脂酰,CoA,c.,脱氢,脱氢酶,-,酮,脂酰,CoA,NADH,+,NADH+H,+,脂和脂代谢专题知识讲座,第31页,H SCoA,+,乙酰,CoA,少二碳原子脂酰,CoA,-,氧化,脂酰基团,d.,硫解,进入三羧酸循环彻底氧化。,硫解酶,脂和脂代谢专题知识讲座,第32页,氧化生化历程,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,呼吸链,H,2,0,呼吸链,乙酰,CoA,乙酰,CoA,乙酰,CoA,乙酰,CoA,脂和脂代谢专题知识讲座,第33页,乙酰,SC,O,A,ATP,H,2,O+2,HSCoA,AMP+PPi,FADH,2,+,NADH+H,+,脂酰,SCoA,脂肪酸,氧化，从羧基端,位碳原子开始，每次分解出一个二碳片段（,乙酰,CoA,）,脂和脂代谢专题知识讲座,第34页,4.,不饱和脂肪酸氧化,同饱和脂肪酸一样，,-,氧化降解前三轮能够正常进行，切掉三个二碳单位以后，生成一个带有,顺式双键,3,烯脂酰辅酶,A,。它不是,-,氧化作用中,烯脂酰水化酶,正常底物，但机体内有一个,烯脂酰辅酶,A,异构酶,能催化双键移位，将顺式,3,化合物转变成,反式,2,烯脂酰辅酶,A,。后者是烯脂酰水化酶正常底物。,不饱和脂肪酸所含氢原子少，氧化产生,ATP,数目比相同碳原子数饱和脂肪酸产生,ATP,数目要少。,脂和脂代谢专题知识讲座,第35页,油酰基,氧化作用,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=,CH-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,脂和脂代谢专题知识讲座,第36页,-,氧化过程中能量释放及转换效率,净生成：,131,2=,129 ATP,例：软脂酸,7,次,-,氧化,8,乙酰,CoA,CH,3,(CH2),14,COOH,7,NADH,7,FADH,2,12 ATP,3 ATP,2 ATP,96 ATP,21 ATP,14 ATP,131 ATP,能量转换率,40,脂和脂代谢专题知识讲座,第37页,5.,酮体代谢,乙酰乙酸、,-,羟丁酸、丙酮,这三种物质统称为,酮体,。,酮体是脂肪酸在,肝,分解氧化时,特有,中间代谢物，这是因为肝含有活性较强合成酮体酶系，而又缺乏利用酮体酶系。,脂和脂代谢专题知识讲座,第38页,酮体生成：,特殊酶,个别,CH,3,CO,SCoA,+,CH,3,CO,SCoA,CH,3,CO,CH,2,CO,SCoA,HSCoA,乙酰乙酰,CoA,直接或间接,CH,3,CO,CH,2,COOH,HSCoA,1,乙酰乙酸,脱羧,CO,2,CH,3,CO,CH,3,加氢,NAD,+,NADH,+,+,H,+,CH,3,C,H,CH,2,COOH,O,H,2,丙酮,3,-,羟丁酸,硫解酶,部位,：肝细胞线粒体中,脂和脂代谢专题知识讲座,第39页,肝中氧化酮体酶活低，故酮体入血到肝外组织，,在心、肾、脑、骨骼肌,中进行。,1,）,乙酰乙酸,乙酰乙酰,CoA,乙酰,CoA,2,）,-,羟丁酸,乙酰乙酸,乙酰,CoA,3,）,丙酮,丙酮酸或乳酸,糖异生,在这些细胞中，酮体深入分解成,乙酰,CoATCA,，产生,ATP,。,酮体利用：,肝外组织中,脂和脂代谢专题知识讲座,第40页,酮体分解,乙酰乙酰,CoA,硫解酶,转移酶,琥珀酰,CoA,CoASH,-,氧化,乙酰乙酸,脱氢酶,NADH+H,+,NAD,+,乙酰,CoA,2,-,羟丁,酸,琥珀酸,脂和脂代谢专题知识讲座,第41页,酮体作用：,1,、是肝输出能源一个形式；,2,、酮体是小分子，溶于水，可经过血脑屏,障和毛细血管，是肌肉、脑、心、肾,能源分子；,3,、正常血液中,0.3,5mg/dl,，体内可分解之；,饥饿、糖尿病时，脂肪动员，产生酮体，,引发,酮症酸,中毒。,脂和脂代谢专题知识讲座,第42页,二、脂肪合成代谢,1.,脂和脂代谢专题知识讲座,第43页,2.,饱和脂肪酸从头合成：,胞浆中,1,）,丙二酸单酰,CoA,合成：,+,乙酰,CoA,羧化酶,ATP Mn,2+,生物素,丙二酸单酰,CoA,CO,2,形成脂肪酸合成直接供体,丙二酸单酰,CoA,脂和脂代谢专题知识讲座,第44页,脂和脂代谢专题知识讲座,第45页,丙二酸单酰,ACP,形成,：,|,O,HOOC-CH,2,-C-S-CoA,丙二酸,单酰,CoA,O,CH,3,C-SCoA,乙酰,CoA,|,+,ATP,HCO,3,-,ADP+Pi,|,O,HOOC-CH,2,-C-,S-ACP,丙二酸单酰,ACP,ACP,CoA,乙酰,CoA,羧化酶,生物素,脂和脂代谢专题知识讲座,第46页,丁酰,ACP,CH,3,CH,2,CH,2,C-SACP,O,CH,3,COCH,2,C-,SACP,-,酮丁酰,ACP,|,O,CH,3,CSACP,乙酰,ACP,|,+,-,羟丁酰,ACP,脱水酶,-,酮丁酰,ACP,还原酶,NAD P,+,NADPH,CoASH,O O,HO-C-CH,2,C-S-ACP,丙二酸单酰,-ACP,|,|,OH O,CH,3,-CH-CH,2,-C-S-ACP,-,羟丁酰,-ACP,|,|,O,CH,3,CH CH-C-S-ACP,=,-,烯丁酰,|,H,2,O,-,烯丁酰,ACP,还原酶,NADP,+,NADPH,缩合酶,脂和脂代谢专题知识讲座,第47页,2,）脂肪酸合成：,1,）缩合：,乙酰转酰酶,丙二酸单酰转酰酶,脂和脂代谢专题知识讲座,第48页,2,）还原：,脂和脂代谢专题知识讲座,第49页,3,）脱水：,脂和脂代谢专题知识讲座,第50页,4,）还原：,脂和脂代谢专题知识讲座,第51页,脂和脂代谢专题知识讲座,第52页,乙酰转酰酶,丙二酸单酰转酰酶,缩合酶,(,-,酮脂酰,ACP,合成酶,),-,酮脂酰,-ACP,还原酶,-,羟脂酰,-ACP,脱水酶,烯脂酰,-ACP,还原酶,在复合物中还含有酰基载体蛋白,(ACP),脂肪酸合成酶系统是一个多酶复合物，包含以下各种酶：,脂和脂代谢专题知识讲座,第53页,6,3,2,4,5,还原酶,脱水酶,还原酶,转移酶,4C,4C,6C,6C,6C,4C6C,3C,4C,CO,2,6C,6C8C,16C,硫酯酶,软脂酸,+ACP,合成酶,脂和脂代谢专题知识讲座,第54页,脂和脂代谢专题知识讲座,第55页,脂肪酸生物合成反应历程,-,烯丁酰,ACP,CH,3,C,OCH,2,C0-S,ACP,丁酰,ACP,CH,3,C,H(OH),CH,2,C0-S,ACP,CH,3,C,H=,CH,2,C0-S,ACP,CH,3,C,H,2,CH,2,C0-S,ACP,-,酮丁酰,ACP,-,羟丁酰,ACP,CH3CO,CoA,CH3CO,ACP,HOOCCH,3,CO,ACP,H,OOC,CH,3,CO,CoA,CH3CO,CoA,CO,2,+,ACP,C,2,C,2,C,2,C,2,C,2,C,2,NADPH,NAD P,+,NADP,+,NADPH,H,2,O,CH,3,(CH,2,),14,C0-S,ACP,+,CO,2,ACP,脂和脂代谢专题知识讲座,第56页,脂肪酸,氧化和从头合成关系,a.,两条路径运行方向相反,氧化：每经历一次,脱氢、加水、脱氢、裂解,循环反应，脂肪酸降低两个碳片段，生成一分子乙酰,CoA,。,从头合成：每经历一次,缩合、还原、脱水、还原,循环反应，脂肪酸延长两个碳片段。,b.,两条路径中间产物基础相同,脂和脂代谢专题知识讲座,第57页,软脂酸分解与合成代谢区分,区 别 点,氧 化,合 成,1.,细胞中部位,细胞质,线粒体,2.,酰基载体,ACP,CoA,3.,二碳单元参加或断裂形式,丙二酸单酰,CoA,乙酰,CoA,4.,电子供体或受体,NADPH,FAD,，,NAD,5.,酶系,7,种酶，复合体,4,种酶,6.,能量改变,消耗,7,个,ATP,及,14,个,NADPH,产生,129,个,ATP,脂和脂代谢专题知识讲座,第58页,