王镜岩生物化学讲义 脂代谢

《王镜岩生物化学讲义 脂代谢》由会员分享，可在线阅读，更多相关《王镜岩生物化学讲义 脂代谢（17页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。

1、第九章 脂代谢脂类的生理功能a. 生物膜的骨架成分 磷脂、糖脂b. 能量贮存形式 甘油三酯c. 参与信号识别、免疫 糖脂d. 激素、维生素的前体 固醇类激素，维生素 D、A 、K、生物体表保温防护脂肪贮存量大，热值高，390体，贮存的脂肪可产生：2008320 105000 2520 168g 脂肪产生的热量，是等量蛋白质或糖的 。第一节 脂类的消化、吸收和转运一、 脂类的消化和吸收1、 脂类的消化（主要在十二指肠中）食物中的脂类主要是甘油三酯 80有少量的磷脂 6固醇 2的食物糜（酸性）进入十二指肠，刺激肠促胰液肽的分泌，引起胰脏分泌 小肠（碱性） 。脂肪间接刺激胆汁及胰液的分泌。胆汁酸盐使

2、脂类乳化，分散成小微团，在胰腺分泌的脂类水解酶作用下水解。胰腺分泌的脂类水解酶： 三脂酰甘油脂肪酶（水解三酰甘油的 3 酯键，生成 2脏分泌的脂肪酶原要在小肠中激活）磷脂酶 解磷脂，产生溶血磷酸和脂肪酸）胆固醇脂酶（水解胆固醇脂，产生胆固醇和脂肪酸）辅脂酶（它和胆汁共同激活胰脏分泌的脂肪酶原）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（20，这种微团极性增大，易于穿过肠粘膜细胞表面的水屏障，被肠粘膜的拄状表面细胞吸收。被吸收的脂类，在柱状细胞中重新合成甘油三酯，结合上蛋白质、磷酯、胆固醇，形成乳糜微粒（，经胞吐排至细胞外，再经淋巴系统进入血

3、液。小分子脂肪酸水溶性较高，可不经过淋巴系统，直接进入门静脉血液中。二、 脂类转运和脂蛋白的作用甘油三脂和胆固醇脂在体内由脂蛋白转运。脂蛋白：是由疏水脂类为核心、围绕着极性脂类及载脂蛋白组成的复合体，是脂类物质的转运形式。载脂蛋白：（已发现 18 种，主要的有 7 种）在肝脏及小肠中合成，分泌至胞外，可使疏水脂类增溶，并且具有信号识别、调控及转移功能，能将脂类运至特定的靶细胞中。脂蛋白的分类及功能： 15种脂蛋白的组成、理化性质、生理功能三、 贮脂的动用皮下脂肪在脂肪酶作用下分解，产生脂肪酸，经血浆白蛋白运输至各组织细胞中。血浆白蛋白占血浆蛋白总量的 50%，是脂肪酸运输蛋白，血浆白蛋白既可运

4、输脂肪酸，又可解除脂肪酸对红细胞膜的破坏。贮脂的降解受激素调节。促进：肾上腺素、胰高血糖素、肾上腺皮质激素抑制：胰岛素植物种子发芽时，脂肪酶活性升高，能利用脂肪的微生物也能产生脂肪酶。第二节 脂肪酸和甘油三酯的分解代谢一、 甘油三酯的水解甘油三酯的水解由脂肪酶催化。组织中有三种脂肪酶，逐步将甘油三酯水解成甘油二酯、甘油单酯、甘油和脂肪酸。这三种酶是：脂肪酶（激素敏感性甘油三酯脂肪酶，是限速酶）甘油二酯脂肪酶甘油单酯脂肪酶肾上腺素、胰高血糖素、肾上腺皮质激素都可以激活腺苷酸环化酶，使 度升高，促使依赖 蛋白激酶活化，后者使无活性的脂肪酶磷酸化，转变成有活性的脂肪酶，加速脂解作用。胰岛素、前列腺素

5、 用相反，可抗脂解。油料种子萌发早期，脂肪酶活性急剧增高，脂肪迅速水解。二、 甘油代谢在脂肪细胞中，没有甘油激酶，无法利用脂解产生的甘油。甘油进入血液，转运至肝脏后才能被甘油激酶磷酸化为 3经磷酸甘油脱氢酶氧化成磷酸二羟丙酮，进入糖酵解途径或糖异生途径。反应式：三、 脂肪酸的氧化（一） 饱和偶数碳脂肪酸的 氧化1、 氧化学说早在 1904 年， 提出了脂肪酸 氧化学说。用苯基标记含奇数碳原子的脂肪酸，饲喂动物，尿中是苯甲酸衍生物马尿酸。用苯基标记含隅数碳原子的脂肪酸，饲喂动物，尿中是苯乙酸衍生物苯乙尿酸。结论：脂肪酸的氧化是从羧基端 次分解出一个二碳片断。产生的终产物苯甲酸、苯乙酸对动物有毒害

6、，在肝脏中分别与 应，生成马尿酸和苯乙尿酸，排出体外。氧化发生在肝及其它细胞的线粒体内。2、 脂肪酸的 氧化过程脂肪酸进入细胞后，首先被活化成酯酰 后再入线粒体内氧化。（1） 、 脂肪酸的活化（细胞质）+ + + + 消耗两个高能磷酸键，反应平衡常数为 1，由于 解，反应不可逆。细胞中有两种活化脂肪酸的酶：内质网脂酰 成酶，活化 12C 以上的长链脂肪酸线粒体脂酰 成酶，活化 410C 的中、短链脂肪酸（2） 、 脂肪酸向线粒体的转运中、短链脂肪酸（4直接进入线粒体，并在线粒体内活化生成脂酰 长链脂肪酸先在胞质中生成脂酰 肉碱转运至线粒体内。肉(毒)碱：5酰 脂酰肉碱形式转运到线粒体内线粒体内

7、膜外侧（胞质侧）：肉碱脂酰转移酶催化，脂酰 脂酰基转移给肉碱的 羟基，生成脂酰肉碱。线粒体内膜：线粒体内膜的移位酶将脂酰肉碱移入线粒体内，并将肉碱移出线粒体。线粒体内:膜内侧：肉碱脂酰转移酶催化，使脂酰基又转移给 成脂酰 游离的肉碱。脂酰 入线粒体后，在基质中进行 氧化作用，包括 4 个循环的步骤。（3） 、 脂酰 氢生成 应式：线粒体基质中，已发现三种脂酰 氢酶，均以 辅基，分别催化链长为 6脂酰 氢。（4） 、 2反式烯脂酰 化生成 反应式：化酶（5） 、 氢生成 反应式：脂酸 氢酶（6） 、 解生成乙酰 （酰 应式：酮脂酰硫解酶3、 脂肪酸 154 图 15 15顾脂肪酸 氧化过程。（1

8、） 脂肪酸 代价是消耗 1 个 两个高能键（2） 长链脂肪酸由线粒体外的脂酰 成酶活化，经肉碱运到线粒体内；中、短链脂肪酸直接进入线粒体，由线粒体内的脂酰 成酶活化。（3） 化、脱氢、硫解 4 个重复步骤（4） 以进入 脂肪酸 - 氧化产生的能量以硬脂酸为例，18 碳饱和脂肪酸胞质中： 活化：消耗 2成硬脂酰 脂酰 氢： ，产生 2氢：生 3解：乙酰 2酰 第二轮 氧化活化消耗： 化产生： 8（2+3）= 409 个乙酰 912 108净生成： 146数量：(n 为偶数)硬脂酸燃烧热值：2651 46酰基进入线粒体的速度是限速步骤，长链脂酸生物合成的第一个前体丙二酸单酰 浓度增加，可抑制肉碱脂

9、酰转移酶，限制脂肪氧化。比率高时，羟脂酰 氢酶便受抑制。乙酰 度高时；可抑制硫解酶，抑制氧化（脂酰 两条去路： 氧化。合成甘油三酯）（二） 不饱和脂酸的 氧化1、 单不饱和脂肪酸的氧化油酸的 氧化 3 顺 2 反烯脂酰 构酶（改变双键位置和顺反构型）（146、 多不饱和脂酸的氧化亚油酸的 氧化 3 顺 2 反烯脂酰 构酶（改变双键位置和顺反构型）%向酶（改变 L 型）（14622） 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 酰 两条代谢途径：1、 丙酰 化成琥珀酰 入 细过程 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

10、菌发酵可产生大量丙酸，进入宿主细胞，在硫激酶作用下产丙酰 化成琥珀酰 加糖异生作用。2、 丙酰 化成乙酰 入 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 四） 脂酸的其它氧化途径1、 氧化（不需活化，直接氧化游离脂酸）植物种子、叶子、动物的脑、肝细胞，每次氧化从脂酸羧基端失去一个 C 原子。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 24）有重要作用2、 氧化（ 端的甲基羟基化，氧化成醛，再氧化成酸）动物体内多数是 12C 以上的羧酸，它们进行 氧化，但少数的 12C 以下的脂酸可通过 氧化途径，产生二羧酸，如 11C 脂酸可产生11

11、C、 9C、和 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。四、 酮体的代谢脂肪酸 肌肉和肝外组织中直接进入 而在肝、肾脏细胞中还有另外一条去路：生成乙酰乙酸、酮，这三种物质统称酮体。酮体在肝中生成后，再运到肝外组织中利用。1、 酮体的生成酮体的合成发生在肝、肾细胞的线粒体内。形成酮体的目的是将肝中大量的乙酰 移出去，乙酰乙酸占 30%，羟丁酸 70%，少量丙酮。 （丙酮主要由肺呼出体外）肝脏线粒体中的乙酰 哪一条途径，主要取决于草

12、酰乙酸的可利用性。饥饿状态下，草酰乙酸离开 于异生合成 草酰乙酸浓度很低时，只有少量乙酰 入 多数乙酰 于合成酮体。当乙酰 能再进入 ，肝脏合成酮体送至肝外组织利用，肝脏仍可继续氧化脂肪酸。酮体的生成途径：图 15体的生成过程肝中酮体生成的酶类很活泼，但没有能利用酮体的酶类。因此，肝脏线粒体合成的酮体，迅速透过线粒体并进入血液循环，送至全身。2、 酮体的利用肝外许多组织具有活性很强的利用酮体的酶。（1） 、 乙酰乙酸被琥珀酰 硫酶（移酶）活化成乙酰乙酰 、脑、骨骼肌等的线粒体中有较高的酶活性，可活化乙酰乙酸。乙酰乙酸+琥珀酰 酰乙酰 珀酸然后，乙酰乙酰 氧化酶系中的硫解酶硫解，生成 2 分子乙酰 入 2） 、 羟基丁酸由 羟基丁酸脱氢酶催化，生成乙酰乙酸，然后进入上述途径。（3） 、 丙酮可在一系列酶作用下转变成丙酮酸或乳酸，进入 异生成糖。肝脏氧化脂肪