第九章脂代谢.ppt

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,第九章 脂代谢,一、综述：,本章在各类考试中所占的比重不及糖类代谢大，但也有一定的份量，不容忽视。其中，考点主要分布在以下的知识点中：,1,脂肪酸分解代谢过程：主要是脂肪酸的,-,氧化，包括：脂肪酸的活化,-,脂酰辅酶,A,的生成、协助脂酰辅酶,A,进人线粒体的酶、脂肪酸,-,氧化的反应过程、乙酰辅酶,A,经三羧酸循环彻底氧化分解并通过呼吸链经氧化磷酸化后产生的能量数。,2,酮体代谢：酮体也经常考察到。包括酮体的组成、生成的原料、场所、生成过程中的限速酶以及酮体的利用情况等知识点。,3,脂肪酸的合成：合成部位、合成的原料、合成反应的步骤及其限速酶，另外就是合成所需的能量来源也是考查内容。,4,不饱和脂肪酸：主要考查其种类。,5,胆固醇的代谢：胆固醇的代谢是经常考的，也是我们强调的一个难点。胆固醇合成里要知道限速酶、要用文字把关键反应写出来（不要求分子结构），胆固醇的合成部位、合成原料、合成反应的调控以及胆固醇的转化等经常在各种题型中出现。,6,血浆脂蛋白的分类、组成及生理功能等也时常在试题中出现，特别是要能识别各类型的英文缩写。,二、提纲：,1,脂质的消化、吸收和转运,(1,）脂质的消化,肝脏分泌的胆汁酸盐帮助乳化脂肪。,胰腺分泌的脂酶和磷脂酶催化脂肪水解。,(2,）脂类的吸收,脂类的消化产物甘油单脂、脂肪酸、胆固醇、溶血磷脂可与胆汁酸乳化成更小的混合微团,(20nm),，穿过肠粘膜细胞表面的水屏障，被肠粘膜的柱状表面细胞吸收。,被吸收的脂类在柱状细胞中重新合成甘油三醋，结合蛋白质、磷醋、胆固醇，形成乳糜微粒（,CM),，经胞吐排至细胞外，再经淋巴系统进入血液。,小分子脂肪酸水溶性较高，可不经过淋巴系统，直接进入静脉血液中。,2,脂肪酸的氧化,脂肪分解代谢首先是脂肪的动员，在胞液内进行。脂肪的动员是以甘油三酯脂肪酶起关键性作用，它是脂肪分解的限速酶，也是激素敏感性脂肪酶，受多种激素调节。脂肪酸分解代谢过程：主要是脂肪酸的,-,氧化，包括：,(l,）脂肪酸的活化,脂酰辅酶,A,的生成,在胞液中脂酰辅酶,A,合酶（存在于内质网及线粒体外膜上）的作用下，由,ATP,提供能量，在有,CoASH,存在条件下，可将脂肪酸活化生成脂酰,COA,。,(2,）脂酰辅酶,A,进入线粒体,在胞液中生成的脂酰,CoA,需借助线粒体膜外侧的肉碱脂酰基转移酶,1,和内侧的肉碱脂酰基转移酶,的作用，由肉碱将脂酰,CoA,携带至线粒体内。,此转运过程是脂肪酸,-,氧化的限速步骤，肉碱脂酰转移酶,1,是,-,氧化的限速酶。,（中国科学技术大学,2003,年）,下述哪种说法最准确地描述了肉毒碱的功能？,_,A,转运中链脂肪酸进入肠上皮细胞,B,转运中链脂肪酸越过线粒体内膜,C,是维生素,A,的衍生物，在视网膜暗适应中起作用,D,，参与转移酶催化的转酰基反应,E,是脂肪酸合成代谢中需要的一种辅酶,(3,）脂肪酸,-,氧化的反应过程,脂肪酸的,-,氧化是在脂酰辅酶,A,的,-,碳原子上进行，它包括脱氢、加水、再脱氢和硫解,4,步反应，使脂酰辅酶,A,生成,1,分子乙酰,CoA,和,1,分子比原来少了,2,个碳原子的脂酰,CoA,。,后者可再进行脱氢、加水、再脱氢和硫解，如此反复进行，可将偶数碳脂酰辅酶,A,分解成若干乙酰,coA,、,FADH2,和,NADH+H+,。,（西南农业大学基础化学,2002,年）,脂肪酸的,氧化不需要。,A.NAD+B.FAD C.NADP+D.,CoA,-SH,（中国科学技术大学,2006,年）,简述饱和脂肪酸分解代谢的主要步骤。,乙酰辅酶,A,经三羧酸循环彻底氧化分解，,FADH2,和,NADH+H,通过呼吸链经氧化磷酸化后产生能量。,-,氧化是体内主要的产能方式之一。,以硬脂酸为例，,18,碳饱和脂肪酸，胞质中活化消耗,2ATP,，生成硬脂酰,CoA,，线粒体内脂酰,CoA,脱氢生成,FADH2,，,-,羟脂酰,CoA,脱氢生成,NADH,，,-,酮脂酰,CoA,硫解生成乙酰,CoA,TCA,。,活化消耗：,-2ATP,氧化产生：,8*,（,1.5+2.5)ATP=32 9,个乙酰,CoA,:9*10=90ATP,所以净生成：,120,个,ATP,。华中农业大学,2002,年）,计算,lmol,l4,碳饱和脂肪酸完全氧化成,H2O,和,C02,，所产生,ATP,的,mol,数（包括计算过程）。,3,不饱和脂肪酸的氧化,(1,）不饱和脂肪酸的氧化,不饱和脂肪酸的,氧化基本与饱和脂肪酸相同；,不同的是不饱和脂肪酸的,氧化需要两个异构酶，变顺,-3-,烯脂酰为反,-2-,烯脂酰，或变,D-,羟脂酰,CoA,为,L-,羟脂酰,CoA,。,(2,）奇数碳脂肪酸的氧化,奇数碳脂肪酸经反复的,氧化，最后可得到丙酰,CoA,，丙酰,CoA,有两条代谢途径：,丙酰,CoA,转化成琥珀酰,CoA,，进入,TCA,。动物体内存在这条途径，因此，在动物肝脏中奇数碳脂肪酸最终能够异生为糖。反刍动物瘤胃中，糖异生作用十分旺盛，碳水化合物经细菌发酵可产生大量丙酸，进入宿主细胞，在硫激酶作用下产生丙酰,CoA,，转化成琥珀酰,COA,，参加糖异生作用。,丙酰,CoA,转化成乙酰,CoA,，进入,TCA,，这条途径在植物、微生物中较普遍。有些植物、酵母和海洋生物，体内含有奇数碳脂肪酸，经,氧化后，最后产生丙酰,CoA,。,(3,）脂肪酸的,a-,氧化和,-,氧化,a-,氧化（不需活化，直接氧化游离脂肪酸）,植物种子、叶子、动物的脑、肝细胞，每次氧化从脂肪酸羧基端失去一个,C,原子。,a-,氧化对于降解支链脂肪酸、奇数碳脂肪酸、过分长链脂肪酸（如脑中,C22C24,）有重要作用。,-,氧化（,-,端的甲基羟基化，氧化成醛，再氧化成酸）,动物体内,12C,以下的脂肪酸可通过,-,氧化途径，产生二羧酸，如,11C,脂肪酸可产生,11C,、,9C,、,7C,的二羧酸（在生物体内并不重要）。,-,氧化涉及末端甲基的羟基化，生成一级醇，并继而氧化成醛，再转化成羧酸。,-,氧化在脂肪烃的生物降解中有重要作用。泄漏的石油，可被细菌,-,氧化，把烃转变成脂肪酸，然后经,氧化降解。,4,酮体代谢,酮体是正常的代谢产物，在血液中含量很少。如不能正常分解，就会在血液中积累，产生酮血症。长期饥饿或糖尿病人会发生酮体过多症。,(1,）酮体的生成,酮体包括乙酰乙酸、丙酮和,-,羟丁酸，在肝脏内生成。酮体的生成原料是乙酰辅酶,A,来自脂酸,-,氧化。酮体的生成：先生成乙酰乙酸，然后在,-,羟丁酸脱氢酶作用下生成,-,羟丁酸，或者脱羧生成丙酮。,HMGCoA,合成酶是酮体生成的限速酶。,(2,）酮体的利用,肝脏没有利用酮体的酶，而肝外许多组织有活性很强的利用酮体的酶：琥珀酰,CoA,转硫酶，乙酰乙酰,CoA,硫解酶，乙酰乙酸硫激酶。,肝内生酮肝外用。,乙酰乙酸和,-,羟丁酸都先被转化成乙酰,CoA,，最终通过三羧酸循环彻底氧化。,（河北师范大学,2000,年）,酮体肝外氧化，原因是肝内缺乏。,A,乙酰乙酰,CoA,硫解酶,B,琥珀酰,CoA,转硫酶,C,-,羟丁酸脱氢酶,D,-,羟,-,甲戊二酸单酰,CoA,合成酶,E,羟甲基戊二酸单酰,CoA,裂解酶,(3,）酮体生成的调节,膳食状况饱食：胰岛素增加，脂解作用抑制，脂肪动员减少，进入肝中脂酸减少，酮体生成减少。,饥饿：胰高血糖素增加，脂肪动员量加强，血中游离脂酸浓度升高，利于,氧化及酮体的生成。,肝细胞糖原含量及代谢的影响,肝细胞糖原含量丰富时，脂肪酸合成甘油三酯及磷脂。肝细胞糖供给不足时，脂肪酸主要进入线粒体，进入,氧化，酮体生成增多。,丙二酸单酰,CoA,抑制脂酰,CoA,进入线粒体 乙酰,CoA,及柠檬酸能激活乙酰,CoA,羧化酶，促进丙二酸单酰,CoA,的合成，后者能竞争性抑制肉碱脂酞转移酶,1,，从而阻止脂酞,CoA,进人线粒体内进行,氧化。,5,脂类的生物合成,脂肪酸的合成场所：合成部位在线粒体外的胞液内。,脂肪酸合成的原料：乙酰,CoA,，主要来自葡萄糖。,ATP,、,NADPH,、,HC03-,及,Mn2+,等。,乙酰,CoA,在线粒体内产生，乙酰,CoA,不能通过线粒体膜；进入胞液需要进行柠檬酸,-,丙酮酸循环。,脂肪酸碳链的延长酶系在内质网或者线粒体内。,（北京师范大学,2001,年）,一分子脂肪酸活化后需经 转动才能由胞浆进入线粒体内氧化，线粒体内的乙酰,CoA,需经 才能将其带出线粒体，参与脂肪酸的合成。,脂肪酸合成所需的酶：脂肪酸合成由多酶体系催化，其核心是酰基载体蛋白（,ACP,）。,ACP,酰基转移酶；,ACP,丙二酸单酰转移酶；,-,酮脂酞,ACP,合成酶；,-,酮脂酰,ACP,还原酶（辅酶,NADPH,供氢）；,-,羟脂酰,ACP,脱水酶；,-,烯脂酰,ACP,还原酶（辅酶,NADPH,供氢）,值得强调的是：脂肪酸的合成里要注意此过程在胞液内进行。大家自己总结一下，有哪些反应在线粒体外进行，哪些在细胞液里进行。合成的限速酶也要知道。另外就是合成用的是,NADPH,。,（第四军医大学,2002,年）,胞质中合成脂肪酸的限速酶是,A,一酮脂酰合成酶,B,水化酶,C,乙酰,CoA,羧化酶,D,脂酰转移酶,E,软脂酸脱酰酶,（山东大学,2003,年脂肪酸合成的限速步骤是由 所催化的反应，该酶是受 的变构激活。,（山东大学,2000,年）,下列哪一种化合物不参加由乙酰辅酶,A,合成脂肪酸的反应？,A.CH3 COC00H,B.HOOCCH2COSCOA C.NADPH+H+,D.CO2(HCO3-,）,（山东大学,1998,年）,-,氧化生成的,-,羟脂酰,CoA,的立体异构体是 型，而脂肪酸合成过程中生成的,-,羟脂酰的,AcP,的立体异构体是 型。,6,不饱和脂肪酸的生成,软油酸，油酸，亚油酸，亚麻酸，花生四烯酸，、为人体必需脂肪酸，自身不能合成。,但只要食物中有亚油酸的供应，动物亦能利用亚油酸，合成亚麻酸和花生四烯酸。,（西南农业大学基础化学,2001,年）,脂肪酸从头合成的反应顺序是,-,，脂肪酸,氧化的反应顺序是,-,。,A,脱氢、再脱氢、水合和硫解,B.,缩合、还原、脱水、再还原,C,还原、缩水、再还原和脱水,D.,脱氢、水合、再脱氢和硫解,7,脂肪酸代谢的调节,(l,）脂肪酸进入线粒体的调控,肉碱酰基转移酶受丙二酰,-,CoA,的强烈抑制，丙二酰,-,CoA,含量高有利于脂肪酸的合成。,(2,）心脏中脂肪酸氧化的调节,心脏以脂肪酸的氧化为主要能源，若耗能减少，乙酰,-,CoA,和,NADH,含量增高，抑制脂肪酸的氧化。,(3,）激素对脂肪酸代谢的调节,肾上腺素和胰高血糖素使脂肪组织的,cAMP,含量增高，促进脂肪酸的氧化，抑制脂肪酸的合成。胰岛素促进脂肪酸的合成。,(4,）根据机体代谢需要的调控,若软脂酰,-,CoA,过量，会抑制脂肪酸的合成。柠檬酸过量促进脂肪酸的合成。,(5,）长时间膳食的改变导致相关酶水平的调整,长时间食用低脂肪饲料的大鼠，乙酰,-,CoA,羧化酶的活力会大幅度提高，可能是提高了基因转录的速度。,（河北师范大学,1999,年）,（判断题）脂肪酸合成过程中所需的,H,全部由,NADPH,提供。,（河北师范大学,2001,年）,简述一分子硬脂酸合成的基本过程。,（南开大学,2003,年）,当胞浆中脂肪酸合成量旺盛时，线粒体中脂肪酸氧化就会停止，为什么？,8,三酰甘油、磷脂和鞘脂的生物合成与分解,细胞内质网膜是合成三酰甘油、磷脂和鞘脂的细胞器。,(1,）三酰甘油的从头合成,脂肪是细胞的有效储能形式：高能量密度；高疏水性；高能量产生率（,9.3kcal/g,，蛋白质和糖为,4kcal/g,）。,合成途径由甘油磷酸逐步酯化形成，二酰甘油,-3-,磷酸（磷脂酸）是重要的中间代谢物。,（西南农业大学基础化学,2001,年）生成磷酸甘油的前体是,A,丙酮酸,B,乙醛,C,磷酸二羟丙酮,D,乙酰,CoA,（西南农业大学基础化学,2001,年）生成磷酸甘油的前体是,A,丙酮酸,B,乙醛,C,磷酸二羟丙酮,D,乙酰,CoA,（西南农业大学基础化学,2001,年）,生成磷酸甘油的前体是,A,丙酮酸,B,乙醛,C,磷酸二羟丙酮,D,乙酰,CoA,（华中师范大学,1999,年）,从甘油和软脂酸生物合成一分子甘油三软脂酸酯消耗多少个高能磷酸键？,A,.1 B.3 C.5 D.7,(2,）甘油磷脂（糖脂）的从头合成,二酰甘油,-3-,磷酸的合成（同三酰甘油）,极性头基团的活化,例如，胆碱,ATP,磷酸胆碱，磷酸胆碱,CTPCDP-,胆碱 等。,头基团引入例如，二酰甘油,-3-,磷酸接受活化的极性头基团形成甘油磷脂注意，磷脂与三酰甘油在合成途径中都以二酰甘油,-3-,磷酸（磷脂酸）作为转移酶的底物，接受活化的极性头基团（磷脂合成）。,（四川大学,2002,年）,在磷酯的生物合成中所需要的核苷酸是。,A.ATP B.GTP C.CTP D.UTP,（上海师范大学,2000,年）,下列氨基酸中，哪些为卵磷脂的合成提供甲基？,_,A,苯丙氨酸,B,蛋氨酸,C,丝氨酸,D,酪氨酸,(3,）鞘脂的从头合成,母体化合物（神经酰胺）的合成：神经酰胺由脂肪酸和丝氨酸等合成。,极性头基团的活化（同前）。,极性头基团的引入：神经酰胺接受极性头基团，形成鞘脂。,(4,）储脂的动员,脂肪动员指机体脂肪组织储存的三酰甘油被激素敏感性脂肪酶水解，释放脂肪酸的过程。,(5,）降解磷脂与鞘脂的酶,如磷脂酶（,A1,、,A2,、,C,、,D,）、鞘磷脂酶和神经酰胺酶。,9,胆固醇的代谢,(1,）胆固醇合成的限速酶：,HMG-,CoA,还原酶。,(2,）合成部位：主要是在肝脏的胞液和内质网中。,(3,）合成原料：乙酰,CoA,及,NADPH+H+,，它是葡萄糖、氨基酸及脂肪酸在线粒体内的分解代谢的产物，需经柠檬酸,-,丙酮酸循环被运至胞液。,(4,）合成反应的步骤：首先需合成甲羟戊酸，最后才合成胆固醇。调控：饥饿与禁食、皮质醇、胰高血糖素抑制肝合成胆固醇，摄取高糖、高饱和脂肪膳食、胰岛素及甲状腺素增加胆固醇合成；胆固醇可反馈抑制肝胆固醇的合成。,(5,）胆固醇的转化：可以转化为胆汁酸、类固醇激素、,7-,脱氢胆固醇、胆固醇酯、维生素,D,等。,（四川大学,1999,年）,在胆固醇的合成中，由乙酰,coA,到鲨烯的途径存在于。,A,线粒体,B,胞浆,C,微体,D,内质网,（全国西医综合,2005,年）,胆固醇合成的限速酶是。,A,鳖烯环化酶,B,鳖烯合成酶,C.HMG-,CoA,还原酶,D.HMG,合成酶,E.HMG-,CoA,裂解酶,10,脂代谢紊乱与疾病,(1,）脂沉积症 由于水解酶遗传缺陷引起，如鞘脂酶缺陷引起的鞘脂沉积症表现智力损害。,(2,）酮症 酮体生成超过利用，引起酮症，包括酮血和酮尿。糖尿病常伴随酮症。,(3,）脂肪肝 由于肝脏不能正常合成脂蛋白，运输脂肪，引起脂肪在肝中堆积。,(4,）动脉粥样硬化 与高胆固醇血、,LDL,受体基因缺陷等有关。,（中国科学院,2002,年脂肪肝是一种代谢病，它主要是由于。,A,肝脏脂肪代谢障碍,B,肝脏脂蛋白不能及时将肝细胞脂肪排出,C,肝脏细胞摄取过多游离脂肪酸,D,肝脏细胞膜脂肪酸载体异常,（第四军医大学,1999,年）,内源性甘油三酯主要由下列哪一种血浆脂蛋白运输？,_,A,CM B.LDL C.VLDL D.HDL E.IDL,名词解释：,1,LDL,与,LPL:LDL,是低密度脂蛋白，在血浆中它由,VLDL,转变而来，富含胆固醇，其功用是将肝内的胆固醇向肝外组织转运。,LPL,是指脂蛋白脂肪酶，它存在于组织中毛细血管壁，特异水解脂蛋白中的甘油三酯。,2.LCAT,与,ACAT:LCAT,是卵磷脂,-,胆固醇脂酰基转移酶，存在于血浆中，催化血浆中胆固醇酯化，其催化的反应式为：卵磷脂胆固醇胆固醇酯溶血卵磷脂,ACAT,是脂酰,CoA,-,胆固醇脂酰基转移酶，存在于组织细胞中，催化细胞内的胆固醇酯化，其催化的反应式为：脂酰,CoA,胆固醇胆固醇酯辅酶,A,3,血浆脂蛋白：指血浆中的脂类在血浆中不是以自由状态存在，而是与血浆中的蛋白质结合，以脂蛋白的形式存在。是一种具有运输功能的脂蛋白。根据血浆脂蛋白的组成成分及密度大小的差别，一般分为四类：即乳糜微粒、极低密度脂蛋白、低密度脂蛋白、高密度脂蛋白。四种脂蛋白在血液内运输不同的物质：乳糜微粒主要运输外源性脂肪，极低密度脂蛋白运输内源性脂肪，低密度脂蛋白运输胆固醇，高密度脂蛋白运输磷脂及胆固醇。,4,血脂：指血浆中所含的脂类。主要包括甘油三酯、磷脂、胆固醇及其酯和游离脂肪酸等。,5,载脂蛋白：是构成血浆脂蛋白的蛋白质组分，主要分,A,、,B,、,C,、,D,、,E,五类。基本功能是运载脂类物质及稳定脂蛋白的结构，某些载脂蛋白还有激活脂蛋白代谢酶、识别受体等功能。,6,激素敏感性脂肪酶：是指存在于脂肪细胞内的甘油三酯脂肪酶，它是脂肪动员的关键酶，因受多种激素调节而得名。胰岛素抑制其活性，胰高血糖素、肾上腺素、促肾上腺皮质激素等增强其活性。,