《脂代谢课件》由会员分享，可在线阅读，更多相关《脂代谢课件（69页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、第十章 脂代谢,脂类的消化脂肪的中间代谢其它脂类的代谢,10.1脂类的酶水解,脂肪的酶促水解 胰脂酶（lipase） 酯酶（esterase） 水解脂肪的酶主要是胰脂酶，它在水解脂肪时，需要共脂肪酶和胆汁酸盐的协同作用。脂酶可催化三酰甘油、二酰甘油和单酰甘油水解为甘油和脂酸。-酯键主要由酯酶（esterase）来水解。,脂 肪 动 员,磷脂的酶水解 磷脂酶的作用点及其产物 P383-P384,磷脂酶A1,磷脂酶A2,磷脂酶C,磷脂酶D,在蛇毒、蜂毒和蝎子毒中有一种磷脂酰胆碱酶A，能水解磷脂酰胆碱的-酯键或-酯键，产生具有溶血性的磷脂酰胆碱（溶血卵磷脂）。磷脂酶L是水解溶血磷脂的酶，分为L1和L
2、2两种，分别作用于溶血磷脂中的或酯键，脱去最后一个脂酸。,胆固醇酯类的酶水解 胆固醇酶,脂类的吸收和转移,小肠粘膜细胞细胞外液乳糜管和淋巴血液组织 其中，小分子脂酸和甘油可直接经肝门静脉进入肝脏氧化；大的脂肪微滴、磷脂或胆固醇先包上一层蛋白质形成脂蛋白或乳糜微粒，经淋巴系统进入血液，在肝脏中，一部分甘油三酯被氧化分解，一部分转存于脂肪组织，还有一部分转化成为磷脂，再转运至器官和组织。,脂类的贮存,组织脂 是细胞结构的组成成分，磷脂和少量胆固醇酯属此类。其含量较固定，不受食物的影响。 储脂 是储存备用的脂肪。它是随食物营养情况变动的。主要为油酸、棕榈酸和硬脂酸组成的三酰甘油，不断更新。,10.2
3、 脂肪的中间代谢,10.2.1 脂肪的生物合成,甘油的生物合成脂酸的生物合成,糖酵解 脂肪水解,10.2.1.1 饱和偶碳脂酸的生物合成,一、由非线粒体酶系合成饱和脂酸的途径 二、饱和脂酸碳链延长的途径,(1)脂酸的前体：乙酰CoA,(2）合成条件：生物素、 ATP ，NADPH，Mn2+ ， HCO3-；胞液中的脂酸合成酶系，乙酰CoA羧化酶。,(3)直接产物：软脂酸。,(4)基本过程：见P367表10-2,关键酶：乙酰CoA羧化酶。,合成的过程分7个轮次，第一轮反应分两个阶段，共7步反应,第一阶段：准备阶段乙酰CoA的转运丙二酸单酰CoA的合成酰基转移反应ACP,乙酰CoA转运出线粒体 柠
4、檬酸-丙酮酸穿梭作用,丙二酸单酰CoA的合成,见P368，369,乙酰CoA羧化酶,乙酰CoA羧化酶催化的反应,酰基载体蛋白 ACP,4-磷酸泛酰巯基乙胺,CH3COSCoA + ACP CH3COSACPHOOC-CH2-COSCoA + ACP HOOC-CH2-COSACP,酰基转移反应,第二阶段：合成脂酸 缩合 还原 脱水 还原 循环 见P370图10-6,脂肪酸合成循环,1,2,3,4,5,6,丁酰-ACP经同样方式与丙二酸单酰-ACP缩合，重复循环6次可得长链（C16）的脂酰-ACP。最后经水解即生成长链胞和脂酸。,脂酸合成酶系 1、乙酰转酰基酶 2、丙二酸单酰转酰基酶 3、酮脂酰
5、ACP合成酶 4、酮脂酰ACP还原酶 5、羟脂酰ACP脱水酶 6、烯酰基ACP还原酶 0、酰基载体蛋白ACP,脂酸合成酶系,总 反 应 ： 8乙酰CoA+14NADPH+14H+7ATP+H2O 软脂酸+ 8HSCoA+14NADP+7ADP+7Pi,耗能16ATP转运乙酰CoA,10.2.1.2饱和奇数碳链脂酸的合成,单数碳链脂酸的合成从丙酰-ACP开始。后者由丙酰CoA转化而来。,10.2.1.3饱和脂酸碳链延长的途径 线粒体酶系 +乙酰CoA 内质网酶系 +丙二酸单酰CoA,不饱和脂酸的合成 氧化脱氢途径（加氧酶） 一般在脂酸的第9、第10碳位之间脱氢，例如硬脂酸生成油酸。 - 氧化、脱
6、水途径,-氧化、脱水途径：饱和脂酸的-碳位氧化成羟酸，在、碳位键脱水形成双键。再经碳链延长作用即得所需不饱和脂酸。,10.2.1.4 甘油和脂酸合成三酰甘油 活化：甘油磷酸、脂酰CoA 缩合： 二酰甘油、 三酰甘油,10.2.2 脂肪的分解代谢,甘油的分解代谢 脂酸的分解代谢脂酸的- 氧化,脂酸的分解代谢 脂酸的- 氧化,1、1904年，Franz Knoop首先发现 2、反应发生部位：线粒体基质 3、过程 活化穿梭氧化、水化、再氧化、硫解,-氧化：-氧化是生物体内脂酸分解的主要方式。脂酸活化后在肉碱的协助下进入线粒体，经过一系列氧化，水化，再氧化和硫解加CoA而产生乙酰CoA和比原来脂酸少两
7、个碳原子的脂酰CoA。经重复-氧化，1个脂酸分子可能全部变为乙酰CoA。由于脂酸的氧化首先是在-碳位发生，故称-氧化。,脂肪酸的活化脂酰CoA的生成,见P378图10-11,ATP,AMP 消耗2个高能磷酸键,穿膜（脂酰CoA进入线粒体）,细胞液,肉碱脂酰基转移酶、和移位酶,线粒体氧化 脱氢氧化,线粒体氧化 水化,线粒体氧化 再脱氢氧化,TCA,线粒体氧化 硫解,Cn,Cn-2,脱氢,再脱氢,水化,硫解,脂酰CoA脱氢酶,-羟脂酰CoA脱氢酶,水化酶,硫解酶,碳原子数为Cn的脂肪酸进行-氧化，则需要 作（n/21）次循环才能完全分解为n/2个乙酰 CoA，产生（n/21）个NADH和（n/21
8、）个FADH2；生成的乙酰CoA通过TCA循环彻底氧化成二氧化碳和水并释放能量，而NADH和FADH2则通过呼吸链传递电子生成ATP。,在每一轮-氧化中，氧化每分子FADH2可产生2个ATP，氧化每分子NADH可产生3个ATP，所以每轮-氧化可产生5个ATP。一分子乙酰CoA经三羧酸循环完全氧化后，可产生12个ATP。 因此，脂酸每经一次-氧化，可产生17个ATP。,软脂酸合成与分解的区别,UNDERSTAND ?,奇数碳脂酸的- 氧化,脂肪酸的其它氧化途径 -氧化、 氧化,乙酰CoA的去路,肌肉细胞中：进入TCA循环，合成脂酸,肝脏及肾脏细胞中：生成酮体,CH3COCH2COOH 乙酰乙酸
9、CH3CH(OH)CH2COOH -羟丁酸 CH3COCH3 丙酮,酮体形成的途径,由乙酰CoA乙酰乙酰CoA -羟- -甲基戊二酸单酰CoA（HMG-CoA）乙酰乙酸 -羟丁酸或丙酮。,在饥饿或患糖尿病时：乙酰乙酰CoA -羟丁酰CoA -羟丁酸（或乙酰乙酸）。P393,正常情况下，乙酰CoA可以顺利进入三羧酸循环，脂酸合成也能正常进行。肝脏中的乙酰CoA的含量不会增高，肝脏中酮体很少。,酮体形成的原因,但是，当膳食中脂肪含量过高或缺乏糖类，或者糖、脂代谢紊乱（如糖尿病），肝脏中酮体就会升高。,若摄食大量脂肪，脂肪的分解速度加快，产生较多乙酰CoA；缺糖或糖脂代谢紊乱，就不可能有效地氧化糖和
10、脂肪或合成脂酸。,当机体不能有效地氧化糖或缺糖时，机体一方面必须增加脂肪分解以补充能量，另一方面，因糖代谢受阻（三羧酸循环不畅），脂酸合成随之降低或氧化酮体的能力下降，都会增加肝脏中的乙酰CoA浓度，生成乙酰乙酸，进一步产生其它酮体，严重时形成酮尿症或酮血症。,正常情况下，NADPH用于参加脂酸的合成，但当糖分解代谢受阻或饥饿时，脂酸合成减少，NADPH即被用来还原乙酰乙酰CoA而生成-羟丁酰CoA。,酮体的分解,分解的部位：在肝外组织中进行。 乙酰乙酸的氧化必须先变为乙酰乙酰CoA，然后裂解成乙酰CoA，再进入三羧酸循环彻底氧化。 肝脏缺少使乙酰乙酸变为乙酰乙酰CoA的酰基化酶，肝外组织中有
11、酰基化酶。,心、肾、脑、骨骼肌细胞,心、肾、脑细胞,酮体代谢,磷脂的代谢,磷脂酸是合成甘油醇磷脂的关键物质 胞嘧啶衍生物CTP和CDP是合成所有磷脂的关键。,1、甘油醇磷脂CH2-O-CO-R|R“-CO-O-CH|CH2-O-PO3H-X,甘油二酯合成途径,磷脂酰丝氨酸、磷脂酰肌醇和心磷脂的合成,CDP-甘油二酯合成途径 合成过程所需甘油二酯以 CDP-甘油二酯的活性形式提供。,CDP-甘油二酯合成途径,CH3（CH2）12-CH=CH-CHOH|CHNH2|CH2OH,2、鞘氨醇磷脂,CH3（CH2）12-CH=CH-CHOH|CHNHCO（CH2）nCH3 |CH2O-X N-脂酰鞘氨醇
12、,神经鞘磷脂合成时： 在相应转移酶的催化下，将CDP-胆碱或 CDP-乙醇胺携带的磷酸胆碱或磷酸乙醇胺 转移至N-脂酰鞘氨醇上，生成神经鞘磷脂。,神经鞘磷脂分解： 由神经鞘磷脂酶催化，产物为磷酸胆碱 （磷酸乙醇胺）及N-脂酰鞘氨醇。,见P391图10-16,胆固醇(cholesterol,Ch),胆固醇酯 (cholesterol ester,CE),胆固醇及其酯:,胆固醇的代谢,胆固醇的降解和转变,胆固醇的支链可被氧化 胆固醇可转变成许多有重要生理功能的化合物：性激素、肾上腺皮质激素、胆酸、维生素D3、胆固醇酯及其它类固醇。,脂代谢调节,抑制脂肪分解： 胰岛素 促进储脂动员和氧化： 甲状腺素、肾上腺素、生长激素、促肾上腺皮质激素、性激素等。 脂酸合成代谢的调节,总 结 性 题 目： 各种代谢 糖原合成与分解，糖酵解，TCA途径，脂酸合成与分解等 进行的场所，产能情况，耗能情况，CO2变化，关键酶，原料等等。,
