生物化学第八章脂类代谢.ppt

第五章 脂 类 代 谢,脂类（lipids）是一类不溶于水而易溶于有机溶剂，并能为机体利用的有机化合物。,第一节 概述,甘油（丙三醇）,单酯酰甘油,二酯酰甘油,H2O,H2O,三酯酰甘油,脂肪酸1,脂肪酸2,甘油三酯结构,甘油三酯功能,常见的脂肪酸,常 见 的 不 饱 和 脂 酸,提问：肥皂是怎么做的？,皂化反应动植物油脂在氢氧化钠或氢氧化钾作用下水解生成的脂肪酸盐。,第二节,脂肪的分解代谢,一、甘油三酯的分解代谢,(一)脂肪动员,1.定义 储存的脂肪，被脂肪酶逐步水解为脂肪酸及甘油，并释放入血以供其他组织氧化利用的过程。2.关键酶 激素敏感性甘油三酯脂肪酶(hormone-sensitive triglyceride lipase,HSL)3.脂解激素 能促进脂肪动员的激素，如胰高血糖素、去甲肾上腺素、ACTH 等。4.抗脂解激素 可抑制脂肪动员，如胰岛素、前列腺素E2等。,（二）甘油的氧化分解,3.脂肪酸氧化的反应过程,1.脂肪酸氧化的反应部位,除脑组织外,大多数组织均可进行，其中肝、肌肉最活跃。,第一阶段：脂肪酸的活化第二阶段：脂酰CoA进入线粒体第三阶段：-氧化过程第四阶段：乙酰CoA的彻底氧化,(三)脂肪酸的氧化,2.亚细胞定位 胞液、线粒体。,脂酰CoA难以逾越,外膜,膜间腔,内膜,肉毒胆碱（赖氨酸衍生物）,脂酰肉碱,肉毒碱转酰基酶,线粒体内膜,(2)脂酰基进入线粒体,脂酰肉碱,移位酶,肉碱,肉毒碱转酰基酶,脂酰CoA,HSCoA,氧化,（3）脂酰基的-氧化,-氧化定义：脂酰CoA进入线粒体后逐步氧化分解，经过脱氢、加水、再脱氢、硫解生成少两个碳原子的脂酰CoA和一分子乙酰CoA的过程，由于此氧化过程主要发生在脂酰基的-碳原子上，故称-氧化。,-氧化过程,脱氢,H,R C C CSCoA,H,H,H,呼吸链,1.5 ATP,加水,R C C CSCoA,H,H,-氧化过程,再脱氢,R C C CSCoA,H,H,O,H,H,呼吸链,2.5 ATP,-氧化过程,硫解,SCoA,H,-氧化过程,1分子十六碳的软脂酸分解为8分子乙酰CoA,肉碱转运载体,线粒体膜,脂酰CoA脱氢酶,脱氢,O,=,RCH=CHCSCoA,-烯脂酰CoA,H2O,再脱氢,加水,NAD+,HSCoA,硫解,FAD,关键酶肉碱脂酰转移酶,线粒体,胞液,乙酰CoA的彻底氧化,(1)乙酰CoA,彻底氧化,三羧酸循环,生成酮体,肝外组织氧化利用,H2O,(2)-氧化产生的乙酰CoA绝大部分进入TAC彻底氧化，生成的FADH2和NADH+H+氧化磷酸化产生ATP。,(1)活化：消耗2个高能磷酸键的能量。,脂酸氧化的能量生成 以16碳软脂酸的氧化为例,(2)氧化 7 轮循环产物：8分子乙酰CoA 7分子NADH+H+7分子FADH2,(3)能量计算：生成ATP 810+72.5+71.5=108 净生成ATP 108 2=106,血浆水平：0.030.5mmol/L(0.35mg/dl)。,代谢定位：生成：肝细胞线粒体。原料：乙酰CoA。利用：肝外组织（心、肾、脑、骨骼肌等）线粒体。,(四)酮体的生成和利用,酮体是乙酰乙酸(acetoacetate)、-羟丁酸(-hydroxybutyrate)、丙酮(acetone)三者的总称。,酮体生成的关键酶：HMGCoA合酶,酮体的生成和利用的总示意图,酮体生成的调节（主要通过激素的调节）,抑制脂解，脂肪动员,饱 食,胰岛素,进入肝的脂肪酸,脂酸氧化,酮体生成,(1),饥 饿,脂肪动员,FFA,胰高血糖素等 脂解激素,酮体生成,脂酸氧化,(2),酮体生成和利用的意义,(1)酮体是肝输出能源的一种形式，酮体可通过血脑屏障，是脑组织的重要能源。(2)酮体的利用可减少糖的消耗，有利于维持血糖水平恒定，节省蛋白质的消耗。(3)酮体产生过多可导致代谢性酸中毒，丙酮为挥发性物质，可经呼吸排出体外。(4)胰岛素分泌不足时，糖代谢障碍，脂肪动员增加，-氧化增强，酮体生成增多，可导致酮血症、酸中毒。,1.不饱和脂肪酸的氧化,(五)脂肪酸的其他氧化方式,2.脂肪酸的-氧化,3.脂肪酸的-氧化,脂肪酸氧化成-羟脂肪酸后，再经氧化脱羧，生成比原来少一个碳原子的脂肪酸的过程。,脂肪酸末端甲基氧化生成-羟脂肪酸，再氧化生成，二羧酸进行-氧化的过程。,不饱和脂肪酸的3顺式结构需异构酶使其变为2反式结构，再继续-氧化。此外，不饱和脂肪酸产生的ATP少于饱和脂肪酸。奇数脂肪酸氧化生成的丙酰CoA，可转变为琥珀酰CoA。,小 结,脂肪酸的氧化利用,(1)部位:肝、肌肉胞液、线粒体,（2）限速酶：肉毒碱脂酰转移酶,（3）-氧化的步骤,酮体的生成和利用1、酮体代谢的特点：肝内生酮肝外用2、酮体合成原料：乙酰COA3、限速酶：HMGCoA合成酶、乙酰乙酸硫激酶4、酮体具有分子小、溶于水、便于血液运输，并易于通过血脑屏障等特点。5、意义：肝脏输出FA类能源物质的一种形式,第三节 脂肪的合成代谢,组 织：肝（主要）、脂肪等组织 亚细胞：胞液：主要合成16碳的软脂酸（棕榈酸）肝线粒体、内质网：碳链延长,1.合成部位,（一）软脂酸的合成,甘油三酯的合成代谢,2.原料,-磷酸甘油,脂酰辅酶A,原 料,-磷酸甘油的来源,原料：乙酰COA 直接供体：丙二酸单酰CoA 还原剂：NADPHH+能 量：ATP“活化剂”：CO2 酰基载体蛋白：ACPSH 脂肪酸合成酶：由六种酶围绕ACP而组成的多酶体系,脂肪酸的合成（即脂酰CoA的来源）,脂肪酸合成酶系统6种酶是（1）乙酰CoA-ACP酰基转移酶（2）丙二单酰CoA-ACP酰基转移酶（3）-酮脂酰-ACP合成酶（4）-酮脂酰 ACP还原酶（5）-羟脂酰-ACP脱水酶（6）烯脂酰-ACP还原酶,线粒体内膜,线粒体基质,三羧酸载体,乙酰CoA,草酰乙酸,柠檬酸,柠檬酸,草酰乙酸,ATP，CoASH,柠檬酸裂解酶,ADP+Pi,NADH,苹果酸脱氢酶,NAD+,苹果酸,丙酮酸,NADP+,NADPH,CO2,乙酰CoA,脂肪酸合成,丙酮酸,糖异生,腔+外膜+细胞质,提问：为什么糖吃多了会发胖呢？,3.脂肪酸合成过程,乙酰CoA羧化酶(acetyl CoA carboxylase)是脂肪酸合成的限速酶，存在于胞液中，其辅基是生物素，Mn2+是其激活剂。催化丙二酰CoA的合成。,脂肪酸合酶复合体，该酶是由两个亚基组成的二聚体，每个亚基都含有多个功能结构域和一个酰基载体蛋白(acyl carrier protein，ACP)。脂肪酸合成的各步反应均在ACP辅基上进行。,(1)脂肪酸合成酶系,(2)软脂酸合成过程,-酮丁酰ACP,-羟丁酰ACP,-烯丁酰ACP,丁酰ACP,软脂酰ACP,软脂酸,乙酰CoA,丙二酰CoA,乙酰ACP,丙二酰ACP,乙酰CoA羧化酶,CO2,ATP,ADP,合酶复合体,HSCoA,转酰酶,合酶复合体,HSCoA,转酰酶,ACP+CO2,NADP+,NADPH+H+,H2O,NADP+,NADPH+H+,H2O,ACP,-酮脂酰合成酶,-酮脂酰还原酶,-羟脂酰水化酶,-烯脂酰还原酶,硫酯酶,再经6轮循环,1CH3COSCoA 7HOOCCH2COSCoA 14NADPH+H+,1CH3(CH2)14COOH 7 CO2 6H2O 8HSCoA 14NADP+,总反应,代谢产物的调节,乙酰CoA羧化酶的别构调节物抑制剂：软脂酰CoA及其他长链脂酰CoA 激活剂：柠檬酸、异柠檬酸,(3)脂肪酸合成的调节,激素调节,肝糖原,1磷酸葡萄糖,6磷酸葡萄糖,磷酸丙糖,丙酮酸,乙酰CoA,草酰乙酸,脂肪酸,胆固醇,乙酰乙酸,甘油,3磷酸甘油,羟丁酸,丙酮,葡萄糖,TCA,戊糖旁路,NADPH+H+,“为什么我一直控制食物中胆固醇的含量，什么好吃的都不能吃，可是血胆固醇含量却没有降低多少？”,高胆固醇血症患者,只控制了外源性胆固醇的摄入没有控制内源性胆固醇的合成，所以，血胆固醇没有降低多少,高胆固醇血症患者,新检测出高胆固醇血症病人,“我一直粗茶淡饭，就是爱吃两碗面，怎么胆固醇也偏高？想不通呀！”,新检测出高胆固醇血症病人,糖在体内可以转化生成胆固醇,年过40岁者即使血脂不增高：应避免经常食用过多的动物性脂肪和含饱和脂肪酸的植物油，如：肥肉、猪油、骨髓、奶油及其制品、椰子油、可可油等；避免多食含胆固醇较高的食物，如：肝、脑、肾、肺等内脏，鱿鱼，牡蛎，墨鱼，鱼子，虾子，蟹黄，蛋黄等。若血脂持续增高，应食用低胆固醇、低动物性脂肪食物，如：各种瘦肉，鸡、鸭、鱼肉，蛋白，豆制品等。,1.三酰甘油的主要作用是()A参与细胞间传递信息 B贮能和供能 C构成生物膜 D参与脂蛋白组成,2.酮体生成的原料是()A乙酰乙酰COA BHMGCOA C乙酰COA D脂肪酸,3.抗脂解激素是()A.肾上腺素 B.去甲肾上腺素 C.胰高血糖素 D.胰岛素,4.一次-氧化可产生ATP的分子数是()A12 B4 C5 D145.脂酰基进入线粒体的载体是()A.胆碱 B.HSCoA C.肉毒碱 D.载脂蛋白,6.软脂酰CoA在-氧化中循环一次，并彻底氧化为CO2与H2O时，产生ATP总量是()A.12 B.14 C.17 D.207.脂肪酸在肝脏进行-氧化时不生成何种物质()A.NADH+H+B.FADH2C.H2O D.乙酰CoA,8.有关酮体的生成和利用错误的是()A.酮体只能肝内生成肝外利用 B.酮体的主要成分是酸性物质，血液中浓度过高会导致酸中毒C.酮体的合成的限速酶是HMGCoA合成酶 D.机体所有组织均能氧化酮体,9.关于酮体的描述错误的是 A.酮体包括乙酰乙酸、-羟丁酸和丙酮B.合成原料是丙酮酸氧化生成的乙酰CoAC.在肝细胞的线粒体生成 D.在肝外组织氧化E.是肝脏输出能源的一种形式,10.酮血症是指血液中酮体的浓度高于正常范围。导致酮血症的主要原因是A.酮体生成量大于肝外组织的利用能力。B.机体摄入糖量增加。C.脂肪动员降低D.胰岛素分泌增强。E.肥胖,11.脂肪酸-氧化中，不生成的化合物是 A.NADH+H+B.H2OC.FADH2D.乙酰CoAE.脂烯酰CoA,12.属于酮体的化合物是 A.-羟丁酸B.草酰乙酸C.苹果酸D.丙酮酸E.异柠檬酸,13.控制长链脂肪酰CoA进入线粒体氧化速度最重要的因素是()A.脂肪酰CoA合成酶活性 B.-羟脂肪酰CoA脱氢酶活性C.肉毒碱脂酰转移酶I的活性 D.脂肪酰CoA脱氢酶活性,