生物化学08第八章-脂类代谢.ppt
,第八章 脂类代谢,一、概述,二、脂肪的中间代谢,三、磷脂代谢,四、胆固醇代谢,(一)脂肪的分解代谢,1、脂肪的酶促水解,2、甘油的分解代谢,3、脂肪酸的分解代谢脂肪酸的-氧化,（二）脂肪的合成代谢,1、-磷酸甘油的生成,2、脂肪酸合成,3、脂肪的合成,第八章 脂类代谢,一、概述1、脂类的定义：脂类(脂质)是单脂类、复合脂类及衍生脂类的 总称。在化学上可定义为：“脂肪酸的衍生物及其密切相关的物质”。2、脂类与其组成之间的关系：见下页表,3、脂类物质的特征：不溶于水而易溶于乙醚、丙酮、氯仿等有机溶剂，也有例 外，卵磷脂由于有极性而溶于水但不溶于丙酮，短链脂肪 酸的单甘油酸溶于水胜过溶于有机溶剂。具有酯的结构或与脂肪酸有成脂的可能。生物体产生，并能为生物体利用。,4、脂类分类：习惯分类：,按组成与结构分类：,5、脂类的功能,类脂的功能,主要是作为生物膜结构的基本原料，约占膜重量的一半左右或更多，按重量计：磷脂占膜的50%70%，胆固醇占20%30%。,脂肪的主要功能,构成体质,供能贮能,保温御寒,保护内脏,促进脂溶性维生素的吸收,提供必需脂肪酸：提供人体必需，但自身不能合成的亚油酸(18碳二烯酸)，亚麻酸(18碳三烯酸)。,6、脂肪的消化和吸收,人和动物从食物中摄入脂肪后，主要在小肠进行消化和吸收。在小肠，脂肪首先被胆汁酸乳化成微粒并均匀分散于水中，有利于胰脏分泌的脂肪酶对其水解，生成脂肪酸和甘油。游离脂肪酸和甘油被吸收后，通过门静脉进入肝脏进一步代谢。一小部分未被完全水解的甘油单酯与长链脂肪酸一起在肠粘膜细胞胞再合成甘油三酯，继而形成乳糜微粒经淋巴系统进入血液循环。,二、脂肪的中间代谢,(一)脂肪的分解代谢,1、三酰甘油(甘油三酯)的分解体内脂肪的酶促水解,脂肪水解的第一步反应为限速反应，催化这步反应的脂肪酶受激素调节，所以也被称为激素敏感性脂肪酶。在某些生理或病理条件下，脂肪酶磷酸化并被激活，从而促进脂肪水解。,2、甘油的分解代谢,产ATP?,3、脂肪酸的分解代谢脂肪酸的-氧化,1904年德国F.Knoop提出-氧化概念：脂肪酸在生物体内被 氧化的时候，总是在羧基端的和两个碳原子之间的化学键发生断裂，-碳原子被氧化成一个新的羧基，生成一个二碳化合物和一个比原来脂肪酸少两个碳原子的脂肪酸,这个作用就称为-氧化作用。反应中形成的脂肪酸可以继续进行-氧化，一直到整个脂肪酸碳链都被氧化为止。-氧化场所：线粒体中进行。,试验证据 1904年F.Knoop根据用苯环标记脂肪酸饲喂狗的实验结果，推导出了-氧化学说。,马尿酸,苯乙尿酸,Gly,Gly,脂肪酸的活化与转运,脂肪酸在进行氧化分解前要先经过活化成为脂肪酰CoA，才能进行-氧化。脂肪酰CoA的水溶性比脂肪酸大得多，且细胞内的分解代谢的酶也是对脂肪酰CoA特异的，而不能直接催化脂肪酸。脂肪酸的活化是由线粒体外的脂肪酸硫激酶(又称脂肪酰 CoA合成酶)所催化。,活化脂肪酸的特性,肉毒碱脂肪酰基转移酶肉毒碱脂肪酰基转移酶注：其中酶活性直接调控脂肪酰的转运速度，是脂肪酸氧化分解的限速步骤。可决脂肪酸趋向分解或趋向合成。,肉毒碱与脂酰CoA的反应：,(2)饱和脂肪酸的-氧化,-氧化过程：脱氢加水再脱氢硫解,加水：烯脂酰CoA水化酶催化，该酶能催化2-反式烯脂酰CoA 生成L-羟脂酰CoA，也能催化2-顺式烯脂酰CoA生成D-羟脂酰CoA.但在第一步脱氢得到2-反式。故该步反应产物为L-型。反应式：,再脱氢：L-羟脂酰CoA脱氢酶催化，以NAD+为辅酶，该酶具有高度立体异构专一性，只能催化L-羟脂酰脱氢，不能催化D-羟脂酰CoA脱氢。反应式：,硫解：-酮脂酰CoA硫解酶（乙酰CoA脂酰转移酶）催化。反应式：,-氧化过程小结：,注：第步反应不可逆，但在烯脂酰CoA还原酶催化下，由NADPH+H+供氢，可将该反应逆转。,脱氢加水 再脱氢硫解,以一分子十六碳的软脂酸为例：要经过7次-氧化产生8个分子乙酰CoA均可进入TCA循环而彻底氧化成H2O和CO2，并偶联产生ATP。,=14+21+96=131个分子ATP净得ATP数：131-2=129分子ATP,(因为在脂肪酸活化时ATPAMP相当于消耗了2分子ATP。),脂肪酸彻底氧化后的ATP生成：,奇数碳原子脂肪酸的-氧化：,脂肪酸的其它氧化方式-氧化和-氧化,酮体：是丙酮、乙酰乙酸、-羟丁酸三种物质的总称。,(5)酮体的生成和利用,注：乙酰CoA酰基转移酶(乙酰乙酰CoA硫解酶)脱酰基酶 HMGCoA合成酶 HMGCoA裂合酶-羟丁酸脱氢酶 自动进行 乙酰乙酰还原酶 羟丁酰CoA脱酰基酶,酮体的生成：在肝组织中生成。酮体的生成途 径：如图,酮体的利用：在肝外组织中利用。,ATP,2、脂肪酸合成：,在胞浆中进行,直接原料为乙酰CoA,由一套酶系催化,由NADPH+H+供氢,需ATP、CO2、Mg2+等参与,从头合成途径（胞浆酶系）合 成饱和脂肪酸：,乙酰CoA转运出线粒体的机制：,丙二酸单酰 CoA的合成：,HCO3-+H+ATP,ADP+Pi,酶-生物素,酶 羧基生物素,乙酰CoA,（丙二酰CoA）,COOH|CH2|COSCoA,脂肪酸合成的多酶复合体系饱和脂肪酸的合成过程：,脂肪酸的碳链延长途径,线粒体酶系、内质网酶系与微粒体酶系都能使短链饱和脂酸的碳链延长，每次延长两个碳原子。线粒体酶系延长碳链的碳源不是加入丙二酸单酰-ACP，而是加入乙酰CoA。,除线粒体可延长脂酸碳链外，微粒体内质网酶系也可延长C16脂酸（包括饱和和不饱和的）的碳链。其总反应如下式：,R-CO-CoA+丙二酸单酰-CoA+2NADPH+2H+R(CH2)2CO-CoA+2NADP+CO2+CoA,在植物则细胞溶质酶系可利用丙二酸单酰ACP延长脂酸碳链，例如：,不饱和脂肪酸的合成,许多生物体能使饱和脂酸的第9和第10碳位之间氢，形成一个双键成为不饱和脂酸，植物和某些微生物才能使第12和第13位碳位间脱氢形成双键，甚至更多双键的不饱和脂酸。不饱和脂酸的生物合成途径有氧化脱氢和-碳位氧化成羟酸，再脱水两种途径。氧化脱氢途径：这个途径一般在脂酸的第9和第10位碳位脱氢，例如硬脂酸由脂酰脱饱和酶（存在于微粒体内，肝脏和脂肪组织含此酶较多）催化即生成油酸：,-氧化、脱水途径：这一途径是先在饱和脂酸的-碳位氧化成羟酸，在、-碳位间脱水形成双键。再经碳链延长作用即可得油酸。,3、脂肪的合成：,并非游离的甘油与游离脂肪酸合成脂肪：,合成过程：,见下一页图,脂肪代谢小结：,脂肪代谢和糖代谢的关系,延胡索酸,琥珀酸,苹果酸,草酰乙酸,3-磷酸甘油,甘油,乙酰 CoA,三酰甘油,脂肪酸,植物和微生物,三、磷脂代谢,2、磷脂酶的作用产物：,3、胞二磷乙醇胺（CDP-乙醇胺）和胞二磷胆碱（CDP-胆碱）的生成,4、磷脂的合成：,植物、微生物及动物肝脏存在有所不同的磷脂合成途径：,磷脂的合成及与糖、脂肪间关系：,2、固醇间的一些代谢关系：,
