最新医学生物化学课件--07ppt课件.ppt
脂类脂类 脂肪脂肪:甘油三酯甘油三酯类脂类脂胆固醇胆固醇胆固醇酯胆固醇酯磷脂磷脂糖脂糖脂脂类是动、植物细胞原生质的主要成分是动、植物细胞原生质的主要成分分子中除分子中除C、H、O外,还有外,还有P和和N一、脂肪的动员v限速酶:限速酶:激素敏感性甘油三酯脂肪酶激素敏感性甘油三酯脂肪酶(HSL)v脂解激素:脂解激素:肾上腺素、胰高血糖素等肾上腺素、胰高血糖素等v抗脂解激素:抗脂解激素:胰岛素、前列腺素胰岛素、前列腺素E2及烟酸及烟酸胰高血糖素胰高血糖素胰岛素胰岛素(+)(-)腺苷酸环化酶腺苷酸环化酶ATPcAMP(+)蛋白激酶蛋白激酶HSLHSL- P (活性活性) TGDGMGFFA甘油甘油FFA限速酶限速酶脂肪的动员脂肪的动员二、甘油的代谢CH2OHCHOHCH2OHATPADP 甘油激酶(肝、肾、肠)CH2OHCHOHCH2OPNAD+NADH+H+ 磷酸甘油脱氢酶CH2OHCCH2OPO3-磷酸甘油磷酸二羟丙酮糖酵解糖异生丙酮酸糖或糖原v甘油的分解代谢基本上沿糖分解代谢进行甘油的分解代谢基本上沿糖分解代谢进行脂肪酸脂肪酸-氧化氧化(-Oxidation)实验证据实验证据CH2CH2CH2COOHCH2COOHCH2CH2CH2CH2CH2COOHCH2CH2CH2CH2COOHCH2CH2COOHCOOHCH2CONHCH2COOHCONHCH2COOH偶碳苯脂酸奇碳苯脂酸 苯乙尿酸(苯乙酸衍生物) 马尿酸(苯甲酸衍生物)三、脂肪酸的-氧化v 概念:脂肪酸氧化从概念:脂肪酸氧化从羧基端羧基端-碳原子碳原子开始,每次释放出一开始,每次释放出一个二碳片段(乙酰个二碳片段(乙酰CoA),故称),故称-氧化氧化。v 过程:过程:脂肪酸的活化脂肪酸的活化 进入线粒体进入线粒体 氧化氧化 TAC(1 1)脂肪酸的活化)脂肪酸的活化脂酰脂酰CoACoA的形成的形成亚细胞部位:亚细胞部位:胞液胞液RCOOH+HSCoAATPAMP+PPi脂酰CoA合成酶RCOSCoA脂酰CoA(2 2)肉碱携带脂酰)肉碱携带脂酰CoACoA进入线粒体进入线粒体H3CN+CH3CH3CH2CHOHCH2COOH肉碱(L- 羟- -三甲氨基丁酸)RCOSCoA+脂酰CoAH3CN+CH3CH3CH2CHOCH2COOHC OR脂酰肉碱(Acylcarnitine)(Acyl-CoA)(Carnitine)+ HSCoA肉碱脂酰转移酶肉碱脂酰转移酶CAT脂酰CoA进入线粒体脂酰CoA合成酶肉碱脂酰转移酶肉碱脂酰转移酶FFAATPCoAAMPPPi脂酰CoA脂酰CoACoA肉碱脂酰肉碱肉碱脂酰肉碱转位酶脂酰肉碱肉碱CoA脂酰肉碱脂酰CoA基质线粒体外膜线粒体内膜 -氧化限速酶限速酶(3)线粒体内脂肪酸)线粒体内脂肪酸-氧化氧化v亚细胞部位:亚细胞部位:线粒体基质线粒体基质v过程:在脂肪酸过程:在脂肪酸-氧化氧化多酶复合体多酶复合体的催化下,的催化下,从脂酰基从脂酰基碳原子碳原子开始,经开始,经脱氢、加水、再脱脱氢、加水、再脱氢、硫解氢、硫解四步,生成一分子比原来少两个碳原四步,生成一分子比原来少两个碳原子的子的脂酰脂酰CoA及一分子及一分子乙酰乙酰CoA。步骤步骤1:脱氢:脱氢 步骤步骤2:加水(水化):加水(水化) 步骤步骤3:再脱氢:再脱氢 步骤步骤4:硫解:硫解 由此产生由此产生2碳碳的的乙酰乙酰CoA,剩下少掉,剩下少掉2个碳的个碳的脂酰脂酰CoA,再,再进入进入-氧化循环。一个氧化循环。一个16碳碳的软脂酸经过完全分解总共可产生的软脂酸经过完全分解总共可产生129个个ATP。 RCH2CH2COOHRCH2CH2COSCoARCH2CH2COSCoACHCOSCoARCHCH2COSCoARCHOHCH2COSCoARCORCOSCoA+CH3COSCoAATP+HSCoAAMP+PPi脂酰CoA 合成酶CFADFADH2脂酰CoA脱氢酶烯脂酰CoA 水化酶2H2ONAD+NADH+H+L(+) 羟脂酰 CoA脱氢酶HSCoA 酮脂酰CoA 硫解酶呼吸链2PH2OH2O呼吸链3P脱氢加水脱氢硫解脂酰CoA烯脂酰CoA2反L(+) 羟脂酰CoA 酮脂酰CoA 脂酰CoA(少两个碳原子)乙酰CoA脂酰CoA脂肪酸线粒体内膜(dehydrogenation)(hydration)(dehydrogenation)(thiolysis)脂肪酸-氧化要点v脂肪酸仅需活化一次(脂肪酸仅需活化一次(cytosol),消耗),消耗一个一个ATP的的两个两个高能键;高能键;v脂酰脂酰-CoA由由肉碱肉碱运入线粒体,限速酶:运入线粒体,限速酶:CAT-;v-氧化(氧化(mitochondrion): 包括包括脱氢脱氢、加水、再脱氢、硫解加水、再脱氢、硫解四个重复步骤。四个重复步骤。脂肪酸氧化的能量生成v如软脂酸(如软脂酸(C16):):* 7次次-氧化,生成氧化,生成8分子乙酰分子乙酰CoA、7分子分子FADH2及及7分子分子NADH 即即 12 8 +27+3 7=131分子分子ATP* 脂肪酸活化时消耗脂肪酸活化时消耗2个高能磷酸键个高能磷酸键* 净生成净生成131-2=129分子分子ATPv计算公式:计算公式:12 +5 ( -1) 2 51.61299791100=68%2n2nv 能量利用率能量利用率:脂肪氧化的能量生成以三硬脂酸甘油酸为例:以三硬脂酸甘油酸为例:(1)甘油部分:)甘油部分: 共产生共产生23ATP-1ATP=22ATP CH2OHCHOHCH2OHATPADP 甘 油 激 酶(肝 、 肾 、 肠 )CH2OHCHOHCH2OPNAD+NADH+H+ 磷 酸 甘 油 脱 氢 酶CH2OHCCH2OPO3-磷 酸 甘 油磷 酸 二 羟 丙 酮糖 酵 解糖 异 生丙 酮 酸糖 或 糖 原(2)硬脂酸()硬脂酸(18C)部分:)部分: 在在-氧化中,氧化中,2次次脱氢脱氢:FAD2H(+2ATP),),NADH(+3ATP),共),共5ATP; 硬脂酸为硬脂酸为18C:85=40ATP,活化时消耗,活化时消耗2ATP,实际,实际产生:产生:40ATP-2ATP=38ATP; 三分子硬脂酸:三分子硬脂酸:383=114ATP; 三分子硬脂酸:三分子硬脂酸:93=27个个CH3-CO ScoA(每个产生(每个产生12ATP) 1227=324ATP 所以一分子三硬脂酸甘油酸共产生:所以一分子三硬脂酸甘油酸共产生: 22+114+324=460ATP 四、脂肪酸的其他氧化方式 饱和奇碳脂酸饱和奇碳脂酸的氧化的氧化 不饱和脂肪酸不饱和脂肪酸的氧化的氧化 -氧化氧化作用作用 -氧化氧化作用作用1、饱和奇碳脂酸的、饱和奇碳脂酸的-氧化作用氧化作用 奇碳脂酸最后奇碳脂酸最后-氧化的一个产物不是乙酰氧化的一个产物不是乙酰CoA,而是丙酰,而是丙酰CoA。丙酰丙酰CoA羧化酶羧化酶甲基丙二酸单酰甲基丙二酸单酰CoA差向酶差向酶2、不饱和脂肪酸的、不饱和脂肪酸的-氧化作用氧化作用 所有饱和脂所有饱和脂肪酸肪酸-氧化作用的氧化作用的酶也都参与,但酶也都参与,但因为有烯键,所因为有烯键,所以需要顺以需要顺-反反-烯脂烯脂酰酰CoA异构酶。异构酶。-羟脂酰羟脂酰CoA3、脂肪酸的其他氧化方式、脂肪酸的其他氧化方式 1、-氧化作用:植物线粒体内除了氧化作用:植物线粒体内除了-氧化外,还有氧化外,还有-氧氧化作用。化作用。 结果产生一个结果产生一个CO2 生理作用:人若缺乏生理作用:人若缺乏-氧化作用,就会造成体内植烷酸氧化作用,就会造成体内植烷酸累积,导致外周神经炎类型的运动失调和视网膜炎等。累积,导致外周神经炎类型的运动失调和视网膜炎等。2、-氧化作用:脂肪酸(氧化作用:脂肪酸(C10C12)位的碳(远离羧基端)位的碳(远离羧基端)首先被氧化成二羧酸(包括首先被氧化成二羧酸(包括- 原子的羟基化,然后再氧化原子的羟基化,然后再氧化为羧基),然后再通过为羧基),然后再通过-氧化作用脱下氧化作用脱下C2物。物。 如浮游细菌中如此。如浮游细菌中如此。 五、酮体的生成和利用v酮体:酮体:乙酰乙酸、乙酰乙酸、 -羟丁酸和丙酮羟丁酸和丙酮v酮体的生成酮体的生成v酮体的利用酮体的利用v酮体生成的生理意义酮体生成的生理意义v酮体生成的调节酮体生成的调节酮体(KB)CH3CHOHCH2COOH -羟丁酸CH2COCH2COOH乙酰乙酸CH3COCH3丙酮(acetoacetate)(-hydroxybutyrate)(acetone) 脂肪酸在肝脏中会发生不完全氧化,产生乙酰乙酸、脂肪酸在肝脏中会发生不完全氧化,产生乙酰乙酸、-羟丁酸和丙羟丁酸和丙酮,这些统称为酮体:酮,这些统称为酮体:酮体的生成脂肪酸 -氧化2CH3COSCoA乙酰乙酰CoA 硫解酶HSCoACH3COCH2COSCoA乙酰乙酰CoA限速酶限速酶CH3COSCoAHSCoAHMGCoA 合成酶HOOCCH2COHCH2COSCoACH3羟甲基戊二酸单酰CoA (HMGCoA)CH3COSCoAHMGCoA 裂解酶3(1)肌肉中的)肌肉中的 -羟丁酸羟丁酸首先被氧化成首先被氧化成乙酰乙酸乙酰乙酸( -羟丁酸脱氢酶羟丁酸脱氢酶)(2)乙酰乙酸乙酰乙酸通过两条途径转变为通过两条途径转变为乙酰乙酰乙酰乙酰CoA 琥珀酰琥珀酰CoA转硫酶转硫酶(心肌、骨骼肌)(心肌、骨骼肌) 乙酰乙酸硫激酶乙酰乙酸硫激酶(肾脏)(肾脏)(3)乙酰乙酰乙酰乙酰CoA硫解,生成硫解,生成2分子乙酰分子乙酰CoA酮体的利用CH3CHOHCH2COOH -羟丁酸NADH+H+NAD+丙酮丙酮酸(或乳酸)糖异生糖CH2COCH2COOHCH3COCH2COSCoACH2CH2COOHCOSCoACH2CH2COOHCOOHHSCoA+ATPAMP+PPi乙酰乙酰硫激酶琥珀酰CoA转硫酶乙酰乙酸v为肝外组织提供能源利用(在肌肉中氧化)为肝外组织提供能源利用(在肌肉中氧化)v形成乙酰形成乙酰CoA,可作为大脑发育中脂类合成的原料。,可作为大脑发育中脂类合成的原料。 -羟丁酸脱氢酶羟丁酸脱氢酶(肾脏)(肾脏)(心肌、骨骼肌)(心肌、骨骼肌)UrineAcetoneLungsCitric acid cycleCitric acid cycleLiver BloodExtrahepatic Tissues各组织依赖的主要能源物质GlucoseFFAKBRed Blood Cell+Brain+Muscle+(剧烈运动剧烈运动)+(休息时休息时)+Liver+酮体生成的生理意义 它是肝为肝外组织提供的一种它是肝为肝外组织提供的一种能源能源(Fuel)物质,物质,是肌肉和大脑等组织的重要能源;是肌肉和大脑等组织的重要能源; 正常情况下血中仅含少量酮体,但饥饿、高脂正常情况下血中仅含少量酮体,但饥饿、高脂低糖或糖尿病时,酮体生成过多,低糖或糖尿病时,酮体生成过多,可引起酮血可引起酮血症症(ketonemia) 、酮尿症、酮尿症(ketonuria)或酮症酸中或酮症酸中毒毒(Ketoacidosis) 。酮体生成的调节脂肪动员FFAFFATG脂酰CoA分解合成乙酰CoATCA酮体胰高血糖素 饥饿胰岛素 饱食饱食糖饥饿糖丙二酰CoA乙酰CoAG(+)(-)(+)(+)(-)线粒体肝本小节要求 掌握掌握脂肪及类脂的生理功能;脂肪及类脂的生理功能;掌握掌握胆汁酸胆汁酸盐在脂类消化吸收中的作用及脂类的吸收盐在脂类消化吸收中的作用及脂类的吸收形式。形式。 掌握掌握脂肪动员的概念、限速酶、脂肪酸脂肪动员的概念、限速酶、脂肪酸-氧化过程;氧化过程;了解了解脂肪的合成过程。脂肪的合成过程。 掌握掌握酮体的生成、利用及其生理意义;酮体的生成、利用及其生理意义;了了解解酮体生成的调节。酮体生成的调节。复习题 名词解释名词解释* 1、脂肪的动员、脂肪的动员(lipolysis);* 2、激素敏感性甘油三酯脂肪酶、激素敏感性甘油三酯脂肪酶(HSL);* 3、脂解激素;、脂解激素;* 4、脂肪酸的、脂肪酸的-氧化氧化(-oxidation);* 5、必需脂酸、必需脂酸(essential fatty acid);* 6、酮体、酮体(ketone bodies) 问答问答* 1、简述胆汁酸盐的生理作用。、简述胆汁酸盐的生理作用。* 2、简述酮体生成的生理意义。、简述酮体生成的生理意义。* 3、写出甘油异生为葡萄糖的过程。、写出甘油异生为葡萄糖的过程。* 4、一分子三软脂酰甘油彻底氧化成、一分子三软脂酰甘油彻底氧化成CO2和和H2O,产生多少分子,产生多少分子ATP?写出代谢途径的?写出代谢途径的全过程。全过程。测试题 1、胆汁酸盐胆汁酸盐在在 脂脂 类类 消消 化化 中中 主主 要要 作作 用:用:A、 有有 使使 脂脂 肪肪 乳乳 化化 的的 作作 用用B、 有有 促促 进进 脂脂 肪肪 吸吸 收收 的的 作作 用用C、 有有 促促 进进 胰胰 脂脂 酶酶 活活 性性 的的 作作 用用D、 使使 水水 解解 的的 脂脂 类类 呈呈 溶溶 解解 状状 态态E、 有有 促促 进进 辅辅 脂脂 酶酶 活活 性性 的的 作作 用用 (A、B)测试题 2、参、参 与与 脂脂 肪肪 酸酸 氧氧 化,化, 以以 FAD 为为 辅辅 基基 的的 酶酶 催催 化化 :A、 还还 原原 不不 饱饱 和和 脂脂 酰酰 CoAB、 -羟羟 脂脂 酰酰 CoA 脱脱 氢氢C、 脂脂 肪肪 酸酸 的的 激激 活活D、 脂脂 酰酰 CoA 脱脱 氢氢E、 -酮酮 脂脂 酰酰 还还 原原 (D)测试题 3、一分子、一分子14 碳的肉豆蔻酸经碳的肉豆蔻酸经-氧化为乙酰氧化为乙酰CoAA、活化肉豆蔻酸消耗、活化肉豆蔻酸消耗2 分子高能磷酸键分子高能磷酸键B、肉豆蔻酸需经、肉豆蔻酸需经7次次-氧化才生成氧化才生成7分子乙酰分子乙酰CoAC、生成、生成6 分子分子FADH2 和和6 分子分子NADH + H+D、肉毒碱脂酰转移酶、肉毒碱脂酰转移酶是豆蔻酸是豆蔻酸-氧化的关键酶氧化的关键酶(A、C)测试题 4、对脂酸分解代谢而言下列哪一种叙述是、对脂酸分解代谢而言下列哪一种叙述是错误的?的? A、存在于胞液、存在于胞液 B、生成、生成CH3COCoA C、氧化的活性形式是氧化的活性形式是RCH2CH2CH2COCoA D、一种中间物是、一种中间物是RCH2CHOHCH2COCoA E、反应进行时、反应进行时NAD+NADH (A)测试题 5、彻底氧化、彻底氧化1分子硬脂酰分子硬脂酰CoA(18:0)共需消耗多少分子共需消耗多少分子O2? A、23 B、26 C、30 D、16 E、32 (B)测试题 6、有关酮体的正确叙述是:、有关酮体的正确叙述是: A、酮体包括丙酮、乙酰乙酸和、酮体包括丙酮、乙酰乙酸和-羟丁酸羟丁酸 B、酮体可以从尿中排出、酮体可以从尿中排出 C、饥饿可引起酮体增加、饥饿可引起酮体增加 D、糖尿病可引起酮体增加、糖尿病可引起酮体增加 (A、B、C、D)测试题 7、能将酮体氧化成、能将酮体氧化成CO2和和H2O的组织是的组织是 A、心肌、心肌 B、红细胞、红细胞 C、脑、脑 D、肝、肝 (A、C)第三节第三节 甘油三酯的合成代谢甘油三酯的合成代谢一、一、甘油三酯甘油三酯的合成的合成二、二、脂肪酸脂肪酸的合成的合成三、三、多不饱和脂肪酸多不饱和脂肪酸的重要衍生物的重要衍生物合成部位:合成部位:肝、脂肪组织和小肠肝、脂肪组织和小肠* 合成原料:合成原料:葡萄糖、食物脂肪葡萄糖、食物脂肪* 合成过程:合成过程:- 甘油一酯甘油一酯途径:途径:- 甘油二酯甘油二酯途径:途径:一、甘油三酯的合成代谢食物脂肪食物脂肪(外源外源)小肠脂肪CM合成脂肪合成脂肪(内源内源)肝糖脂肪VLDLCMCM脂肪细胞合成、储存、 动员脂肪VLDLFFA动员动员FFA肾心肌CM:乳糜微粒:乳糜微粒VLDL:极低密度脂蛋白:极低密度脂蛋白由甘油一酯合成的途径 2-甘油一酯 (monoacylglycerol,MG)CH2OHCHCH2OHOCR1O转酰酶R2COCoACoACH2CHOCR2OCH2OHOCR1OCH2CHOCR2OCH2OOCCR1OOR3 1,2-甘油二酯 (diacylglycerol,DG)转酰酶R3COCoACoA甘油三酯 (TG)由甘油二酯合成的途径葡萄糖CH2OHCHCH2OHOP转酰酶R1COCoACoACH2OCHCH2OHOPCR1O3-磷酸甘油1-脂酰-3-磷酸甘油转酰酶R2COCoACoACH2OCHCH2OOPCR1OCOR2磷脂酸磷酸酶PiCH2OCHCH2OHOCR1OCOR21,2-甘油二酯 (DG)转酰酶R3COCoACoACH2CHOCR2OCH2OOCCR1OOR3甘油三酯 (TG)磷脂酸二、脂肪酸的合成代谢v软脂酸的软脂酸的生物合成生物合成v脂酸碳链的脂酸碳链的加长加长* 内质网内质网脂酸碳链延长酶体系脂酸碳链延长酶体系* 线粒体线粒体酶体系酶体系v不饱和脂酸的合成不饱和脂酸的合成v脂酸合成的调节脂酸合成的调节(一)软脂酸的生物合成合成部位:合成部位:肝肝 (主要部位主要部位, VLDL) 、肾、肾、乳腺、脂肪组织乳腺、脂肪组织* 亚细胞定位:胞液亚细胞定位:胞液合成原料:合成原料:脂酰脂酰-CoA、NADPH、ATP、HCO3-(CO2)及及Mn2+合成酶系及合成过程合成酶系及合成过程* 丙二酰丙二酰CoA的生物合成的生物合成* 脂肪酸脂肪酸的生物合成的生物合成 柠檬酸-丙酮酸循环线粒体内膜胞液基质丙酮酸草酰乙酸柠檬酸柠檬酸草酰乙酸丙酮酸苹果酸乙酰CoACO2H2OHSCoA ATPHSCoA ADP+Pi乙酰CoANADH+H+NAD+NADP+CO2+NADPH+H+GFA由此说明为什么脂肪分解代谢必须建立在糖代谢的基础上由此说明为什么脂肪分解代谢必须建立在糖代谢的基础上1、丙二酰CoA的合成CH3COSCoAHCO3-ATP乙酰CoA羧化酶生物素、Mn2+HOOCCH2COSCoAADPPi丙二酰CoA乙酰CoA羧化酶: 单体(无活性)多聚体(有活性)柠檬酸、异柠檬酸长链脂酰CoA乙酰CoA羧化酶乙酰CoA羧化酶PATPADP蛋白激酶H2OPi蛋白磷酸酶胰高血糖素胰岛素(+)(+)(无活性)(有活性)限速酶限速酶2、脂肪酸的合成代谢v脂肪酸合成酶系脂肪酸合成酶系:7种酶以无酶活性的种酶以无酶活性的酰基酰基载体蛋白(载体蛋白(ACP)为中心组成一簇;为中心组成一簇;v具活性的酶是二聚体具活性的酶是二聚体v以以乙酰乙酰CoA为引物,以为引物,以丙二酸单酰丙二酸单酰CoA为原为原料,由料,由脂肪酸合成酶系脂肪酸合成酶系催化合成催化合成4磷酸泛酰氨基乙硫醇磷酸泛酰氨基乙硫醇(phosphopantetheine, Pan)酰基载体蛋白(ACP)酰基载体蛋白(ACP)HSCoAHSCoAC CO OC CH H2 2C CH H2 2N NH H C CO O C CH H C C C CH H2 2O O P PO ON NH HC CH H2 2C CH H2 2S SH HO OH H C CH H3 3C CH H3 3O OO O- -C CH H2 2S Se er r A AC CP PC CO OC CH H2 2C CH H2 2N NH H C CO O C CH H C C C CH H2 2O O P PO OP PO OC CH H2 2N NH HC CH H2 2C CH H2 2S SH HO OH H C CH H3 3C CH H3 3O OO O- -O OO O- -O OO OH HO OP PO O- -O O- -O OA A脂肪酸合成酶二聚体1:乙酰转移酶:乙酰转移酶2:丙二酰转移酶:丙二酰转移酶3:酮脂酰合成酶酮脂酰合成酶4:酮脂酰还原酶酮脂酰还原酶5:水化酶:水化酶6:烯酰还原酶:烯酰还原酶7:硫酯酶:硫酯酶Pan :4磷酸泛酰氨基磷酸泛酰氨基乙硫醇乙硫醇CysSHSHPan功能划分亚基划分PanSHSHCys321654ACP77ACP45612312缩合缩合(condensation)E1Cys SHE2PanSCOCH2CH2CH3E1Cys SHE2Pan S COCH3E1Cys SHE2Pan SHE1Cys SE2Pan SHCOCH3E1Cys SE2Pan SCOCH3COCH2COOHE1Cys SHE2PanSCOCH2COCH3E1Cys SHE2PanSCOCH2CHCH3OHE1Cys SHE2PanSCOCHCHCH3乙酰转移酶丙二酰转移酶 酮脂酰合成酶 酮脂酰还原酶水化酶 , 烯脂酰还原酶CH3COSCoAHSCoACO2NADPH+H+NADP+H2OHSCoAHOOCCH2COSCoANADPH+H+NADP+ 加氢加氢(reduction)脱水脱水(dehadration) 加氢加氢(reduction) 酰基转移酰基转移软脂酸合成与分解的区别区别点区别点合成合成分解分解亚细胞部位亚细胞部位胞液胞液线粒体线粒体酰基载体酰基载体ACPCoA二碳片断二碳片断丙二酰丙二酰CoA乙酰乙酰CoA还原当量还原当量NADPHFAD、NAD+HCO3-和柠檬酸和柠檬酸需要需要不需要不需要能量变化能量变化消耗消耗7ATP14NADPH(49ATP)产生产生129ATP(43ATP)(二)脂酸碳链的加长(二)脂酸碳链的加长* 内质网内质网脂酸碳链延长酶体系脂酸碳链延长酶体系* 线粒体线粒体酶体系酶体系 二碳共体(乙酰二碳共体(乙酰CoACoA) NADPH+HNADPH+H+ + 线粒体线粒体 酰基载体(酰基载体(HSCoAHSCoA) 短链脂肪酸的合成(短链脂肪酸的合成(C C1212C C1616)C C1212C C1616脂酰脂酰CoA CoA 二碳共体(丙二酸单酰二碳共体(丙二酸单酰CoACoA) 内质网内质网 NADPH+HNADPH+H+ + 酰基载体(酰基载体(HSCoAHSCoA) 饱和或不饱和长链脂肪酸合成(饱和或不饱和长链脂肪酸合成(C C2424) (三)脂酸合成的调节 代谢物的调节代谢物的调节* 进食糖类,有利于脂酸的合成进食糖类,有利于脂酸的合成 激素的调节激素的调节* 胰岛素,胰岛素,“储存激素储存激素”,可增加脂肪的合成,可增加脂肪的合成* 胰高血糖素,胰高血糖素,“释放激素释放激素”,抑制脂酸合成,抑制脂酸合成GG-6-P3-P-甘油醛甘油醛P二羟丙酮二羟丙酮PEPPALAPA乙酰乙酰CoA2CO2糖原糖原柠檬酸柠檬酸TACOAP戊糖途径戊糖途径MAMAOAFat (TG) 甘油甘油+FA3-P-甘油甘油脂酰脂酰CoA乙酰乙酰乙酰乙酰CoA酮体酮体乙酰乙酰CoA丙二酰丙二酰CoAH+e氧化磷酸化氧化磷酸化H2OADPATP线粒体线粒体(四)不饱和脂肪酸的合成(四)不饱和脂肪酸的合成*不饱和脂肪酸有:软油酸、油酸、不饱和脂肪酸有:软油酸、油酸、亚油酸、亚亚油酸、亚麻酸、花生四烯酸(必需脂肪酸)麻酸、花生四烯酸(必需脂肪酸)*必需脂肪酸必需脂肪酸:维持哺乳动物正常生长所需而体:维持哺乳动物正常生长所需而体内又不能合成的脂肪酸。包括内又不能合成的脂肪酸。包括亚油酸、亚麻酸。亚油酸、亚麻酸。花生四烯酸为半必需脂肪酸花生四烯酸为半必需脂肪酸。如亚油酸:COOH2468910111213141618简写式 18:2,9,12(cis,cis)(反式,trans)三、多不饱和脂肪酸的重要衍生物前列腺素、血栓噁烷及白三烯 前列腺素前列腺素(PG)、血栓噁烷、血栓噁烷(TX)、白三烯、白三烯(LT)的化学结构及命名的化学结构及命名 PG、TX及及LT的合成的合成 PG、TX及及LT的生理功能的生理功能COOHCH31356891011121415171920花花生生四四烯烯酸酸( (2 20 0:4 4 5 5,8 8,1 11 1,1 14 4) )COOHCH31 13 35 57 79 91 10 01 11 11 13 31 15 51 17 71 19 92 20 0前前列列腺腺酸酸R R1 1R R2 2OR1R2OR1R2OR1R2OHR1R2OR1R2R1R2R1OR2OOHOHOHOOR2R1OOOHR2HCOOHABCDFHIEGOOCOOHCH3OH血栓噁烷血栓噁烷A2COOHOCH3135791112131415171920白三烯白三烯A4(LTA4)PG、TX及LT的合成外界刺激磷脂酶磷脂花生四烯酸PGH合成酶PGH2PGF2PGD2PGE2PGI22O22e-TXA2合成酶还原酶2e-PGH-PGD 异构酶PGH-PGE 异构酶PGI2合成酶TXA2A2(+)细胞PG、TX及LT的生理功能 PG:PGE2能诱发炎症;能诱发炎症;PGE2、PGA2可降低血可降低血压;压;PGF2可促进排卵、分娩可促进排卵、分娩 TX:TXA2及及PGE2可促进凝血及血栓形成;可促进凝血及血栓形成;PGI2:抑制凝血及血栓形成:抑制凝血及血栓形成 LT:使支气管平滑肌收缩,慢反应物质(:使支气管平滑肌收缩,慢反应物质(SRS-A)是)是LTC4、LTD4及及LTE4的混合物。的混合物。本小节要求 掌握掌握软脂酸合成的原料、限速酶;软脂酸合成的原料、限速酶;了解了解软脂酸合成过程及合成的调节。软脂酸合成过程及合成的调节。 熟悉熟悉前列腺素、血栓噁烷及白三烯合成前列腺素、血栓噁烷及白三烯合成的原料;的原料;了解了解其合成过程及生理功能。其合成过程及生理功能。第四节 磷脂(PL)的代谢v甘油磷脂的代谢甘油磷脂的代谢* 甘油磷脂的组成、分类及结构甘油磷脂的组成、分类及结构CH2CHOCR1OCH2OOCPR2OOOO-XR2COOH多为花生四烯酸花生四烯酸甘油磷脂的分类-1 X-OH X- 磷脂名称磷脂名称HCH2OHCH2CHOH甘 油磷脂酰甘油磷脂酸水CH2CHNH2COOH丝氨酸磷脂酰丝氨酸磷脂酰乙醇胺(脑磷脂)乙醇胺CH2CH2NH2(卵磷脂)磷脂酰胆碱胆碱CH2CH2N+(CH3)3甘油磷脂的分类-2X-OH X- 磷脂名称磷脂名称二甘油磷脂酰磷脂酰甘油OCOCH2CCH2HOR1COOPOOHOR2CH2CH2CHOHOHOHOHOHOH肌醇磷脂酰肌 醇甘油磷脂的合成 合成部位:全身各细胞,主要在合成部位:全身各细胞,主要在肝,肾,肠肝,肾,肠。* 亚细胞定位:亚细胞定位:内质网内质网(ER) 合成原料:合成原料:脂肪酸脂肪酸,甘油甘油,磷酸磷酸,含氮碱含氮碱(胆碱,(胆碱,乙醇胺,丝氨酸,肌醇等),乙醇胺,丝氨酸,肌醇等),ATP,CTP 含氮碱的直接供体:含氮碱的直接供体:CDP-含氮碱含氮碱 活性甘油二脂的供体活性甘油二脂的供体:CDP-甘油二脂甘油二脂甘油二脂合成途径脑、卵磷脂Pi2CoA2RCOCOACoA脂酰 -CoACMPCDP-胆碱CDP-胆碱CMPCDP-乙醇胺CDP-乙醇胺甘油三脂脑磷脂卵磷脂1,2-甘油二脂磷脂酸3-磷酸甘油葡萄糖甘油二酯途径葡萄糖CH2OHCHCH2OHOP转酰酶R1COCoACoACH2OCHCH2OHOPCR1O3-磷酸甘油1-脂酰-3-磷酸甘油转酰酶R2COCoACoACH2OCHCH2OOPCR1OCOR2磷脂酸磷酸酶PiCH2OCHCH2OHOCR1OCOR21,2-甘油二酯 (DG)转酰酶R3COCoACoACH2CHOCR2OCH2OOCCR1OOR3甘油三酯 (TG)磷脂酸CDP-胆碱与CDP-甘油二酯NNNH2OOOHOHCH2OPOPOCH2-OO-OOCHCH2OOOR2CCR1OCDP-甘油二酯NNNH2OOOHOHCH2OPOPOCH2)2-OO-OON+(CH3)3(CDP-胆碱CDP-含氮碱的合成SAMN+(CH3)3HOCH2CH2CO2HONH3+CH2CH2 CTPPPiCTPPPiATPADPATPADPCH2CH2ON+(CH3)3CDPCH2CH2ONH3+CDPCH2CH2ON+(CH3)3PCH2CH2ONH3+PCH2CHCOOHHONH2丝氨酸丝氨酸胆碱胆碱乙醇胺乙醇胺CDP-CDP-乙醇胺乙醇胺CDP-CDP-胆碱胆碱甘油二脂合成途径脑、卵磷脂Pi2CoA2RCOCOACoA脂酰 -CoACMPCDP-胆碱CDP-胆碱CMPCDP-乙醇胺CDP-乙醇胺甘油三脂脑磷脂卵磷脂1,2-甘油二脂磷脂酸3-磷酸甘油葡萄糖CDP-甘油二脂合成途径磷脂酰肌醇、磷脂酰丝氨酸、心磷脂PPiC CT TP P2CoA2RCOCOACMP磷脂酰甘油CMP丝氨酸CMP肌醇 心磷脂磷脂酰肌醇磷脂酰丝氨酸CDP-甘油二脂磷脂酸3-磷酸甘油葡萄糖CDP-胆碱与CDP-甘油二酯NNNH2OOOHOHCH2OPOPOCH2-OO-OOCHCH2OOOR2CCR1OCDP-甘油二酯NNNH2OOOHOHCH2OPOPOCH2)2-OO-OON+(CH3)3(CDP-胆碱甘油磷脂的降解溶血磷脂1溶血磷脂1溶血磷脂2溶血磷脂2磷脂酶B!磷脂酶B2磷脂酶A2磷脂酶A1磷脂酶D磷脂酶COCR2 CH2CHCH2R1COOPOX XOOOO-OCR2 CH2CHCH2R1COOPOHOOOO-CH2CHCH2R1COOPOX XOOO-HOOCR2 CH2OHCHCH2OPOX XOOO-HOCH2OHCHCH2OPOX XOO-OCR2 CH2CHCH2OHR1COOO甘油二酯甘油二酯磷脂酸磷脂酸甘油磷脂甘油磷脂鞘脂(sphingolipids)的代谢 鞘脂的鞘脂的化学组成化学组成及及结构结构:鞘脂的化学结构通式CH3CH2CH2CH2CH2CH2CH2CH2CH2CH2CH2CH2CHCHCHCHCH2ONHC CO OR ROHX X鞘磷脂鞘磷脂X X=磷酸胆碱或磷酸乙醇胺 鞘磷脂和鞘糖脂鞘磷脂和鞘糖脂鞘糖脂鞘糖脂X X=单糖或寡糖本小节要求 掌握掌握软脂酸合成的原料、限速酶;软脂酸合成的原料、限速酶;了解了解软脂酸合成过程及合成的调节。软脂酸合成过程及合成的调节。 熟悉熟悉前列腺素、血栓噁烷及白三烯合成前列腺素、血栓噁烷及白三烯合成的原料。的原料。 熟悉熟悉常见甘油磷脂的名称、组成、合成常见甘油磷脂的名称、组成、合成原料及原料及CTP的作用;的作用;了解了解各种磷脂酶作各种磷脂酶作用的部位。用的部位。作业题 1、以下两题任选一题(必做)、以下两题任选一题(必做)* 吃的多动的少容易长胖,试从吃的多动的少容易长胖,试从生化角度生化角度分析其分析其原因。原因。* 从从生化角度生化角度谈谈你对谈谈你对减肥减肥的认识。的认识。 2、请用、请用代谢图代谢图将将糖类与脂类的合成与分解糖类与脂类的合成与分解代谢联系起来。(必做)代谢联系起来。(必做) 3、简述甘油磷脂合成的原料及辅助因子。、简述甘油磷脂合成的原料及辅助因子。 4、葡萄糖如何为脂酸合成提供原料?、葡萄糖如何为脂酸合成提供原料?测试题 彻底氧化彻底氧化1分子硬脂酰分子硬脂酰CoA(18:0)共)共需消耗多少分子需消耗多少分子O2? A、23 B、26 C、30 D、16 E、32 (B)复习题 1、关于脂酸生物合成的途径正确的是:、关于脂酸生物合成的途径正确的是: A、不需乙酰、不需乙酰CoA B、中间产物是丙二酰、中间产物是丙二酰CoA C、在线粒体内进行、在线粒体内进行 D、以、以NADH为还原剂为还原剂 E、最终产物为十碳以下脂酸、最终产物为十碳以下脂酸(B)复习题 2、脂酸合成所需的乙酰、脂酸合成所需的乙酰CoA由由 A、胞浆直接提供、胞浆直接提供 B、线粒体合成并转化为柠檬酸转运、线粒体合成并转化为柠檬酸转运到胞浆到胞浆 C、胞浆的乙酰肉毒碱提供、胞浆的乙酰肉毒碱提供 D、线粒体合成,以乙酰、线粒体合成,以乙酰CoA的形式的形式 E、胞浆的乙酰磷酸提供、胞浆的乙酰磷酸提供 (B)复习题 3、下列磷脂中哪一个含有胆碱?、下列磷脂中哪一个含有胆碱? A、脑磷脂、脑磷脂 B、卵磷脂、卵磷脂 C、磷脂酸、磷脂酸 D、心磷脂、心磷脂 (B)复习题 4、合成卵磷脂时所需的活性胆碱是、合成卵磷脂时所需的活性胆碱是 A、TDP-胆碱胆碱 B、ADP-胆碱胆碱 C、UDP-胆碱胆碱 D、GDP-胆碱胆碱 E、CDP-胆碱胆碱 (E)第五节 胆固醇(Ch)代谢胆固醇胆固醇(cholesterol,Ch)胆固醇酯胆固醇酯(cholesterol ester,CE)RCOOHO胆固醇及其酯:胆固醇的分布及生理功能 分布分布: 形式形式:游离游离(Ch);胆固醇酯胆固醇酯(CE)。 胆固醇的胆固醇的生理功能生理功能:* 生物膜的重要成分生物膜的重要成分* 胆汁酸、类固醇激素及胆汁酸、类固醇激素及VD的前体的前体胆固醇的合成 合成部位合成部位 :肝肝 ,小肠小肠* 亚细胞定位亚细胞定位:胞液胞液及及内质网内质网 合成原料合成原料:18乙酰乙酰CoA、16NADPH、36ATP 合成基本过程:乙酰合成基本过程:乙酰CoA 甲羟戊酸甲羟戊酸 鲨烯鲨烯 胆固醇胆固醇胆固醇合成的具体过程-1NADPH+H甲羟戊酸甲羟戊酸(MVA,C(MVA,C6 6硫解酶硫解酶HMGCoA还原酶HMGCoA还原酶HMGCoA合成酶HMGCoA合成酶CH3COCH2COSCoAHOOCCH2C CCH2COSCoACH3OHCH3COSCoACH3COSCoA2 2HMGCoAHMGCoANADP+CoA+HOOCCH2C CCH2CH2OHCH3OH)胆固醇的合成-2MVAMVA鲨烯(C鲨烯(C3030) )头头头头焦磷酸法尼酯焦磷酸法尼酯(FPP(FPP,C,C15)15)(3)(3)二甲丙烯焦磷酸二甲丙烯焦磷酸 (DPP (DPP,C,C5)5)异戊烯焦磷酸异戊烯焦磷酸 (IPP (IPP,C,C5)5)OCH2CHPPCCH3CH3OCH2CH2CPPCH3CH2OCH2CH2CCH2COOHPPOHCH3HOCH2CH2CCH2COOHOPPOPPOPPHO胆固醇(C胆固醇(C2727) )羊毛固醇羊毛固醇(C(C3030) )胆固醇合成的调节 限速酶:限速酶:HMGCoA还原酶还原酶 调节因素:调节因素:* 饥饿与饱食饥饿与饱食 饥饿饥饿(-),禁食禁食(-)* 胆固醇胆固醇 抑制抑制HMGCoA还原酶还原酶* 激素激素 胰岛素胰岛素和和甲状腺素甲状腺素诱导肝诱导肝HMGCoA还原酶的合成;还原酶的合成;胰高血糖素胰高血糖素和和皮质醇皮质醇抑制肝抑制肝HMGCoA还原酶的活性。还原酶的活性。胆固醇的转化 转变为转变为胆汁酸胆汁酸 转化为转化为类固醇激素类固醇激素* 合成器官:肾上腺皮质合成器官:肾上腺皮质 睾丸睾丸 卵巢卵巢* 肾上腺皮质球状带、束状带及网状带可分别肾上腺皮质球状带、束状带及网状带可分别合成醛固酮、皮质醇及雄激素合成醛固酮、皮质醇及雄激素 转化为转化为7-脱氢胆固醇脱氢胆固醇,后者可进一步转,后者可进一步转变为变为维生素维生素D3本小节要求 熟悉熟悉常见甘油磷脂的名称、组成、合成常见甘油磷脂的名称、组成、合成原料及原料及CTP的作用;的作用;了解了解各种磷脂酶作各种磷脂酶作用的部位、鞘磷脂的组成;用的部位、鞘磷脂的组成; 掌握掌握胆固醇结构特点、合成原料、限速胆固醇结构特点、合成原料、限速酶;酶;了解了解其合成过程及调节;其合成过程及调节; 熟悉熟悉胆固醇的转化产物。胆固醇的转化产物。第六节 血浆脂蛋白代谢 血脂血脂:血浆所含脂类。:血浆所含脂类。 脂类脂类:500mg%* TG:100mg%* PL:200mg%;卵磷脂;卵磷脂70%,神经鞘磷脂,神经鞘磷脂20%,脑,脑磷脂磷脂10%* Ch与与 CE:200mg%;Ch:55mg%,CE:145%mg%* FFA:55mg% 来源:来源:外源性外源性;内源性内源性血浆脂蛋白的分类、组成及结构 分类:分类:* 电泳法电泳法(electrophoresis):CM、 pro-、* 超离心法超离心法(ultracentrifugation):CM(chylomicro