【】脂类代谢PPT课件.ppt
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1、第五章第五章脂脂 类类 代代 谢谢Lipid MetabolismThe biochemistry and molecular biology department of CMU1 脂类(脂类(lipids)是一类不溶于水而易)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溶于有机溶剂,并能为机体利用的有机化合物。合物。2第一节第一节不饱和脂酸的命名及分类不饱和脂酸的命名及分类The Naming and Classification of Unsaturated Fatty Acids3常见的脂肪酸常见的脂肪酸必需脂肪酸必需脂肪酸:机体必需但自身又不能合成或合成:机体必需但自身又不能
2、合成或合成量不足,必须从植物油中摄取的脂肪酸叫必需脂量不足,必须从植物油中摄取的脂肪酸叫必需脂肪酸。包括亚油酸、亚麻酸和花生四烯酸。肪酸。包括亚油酸、亚麻酸和花生四烯酸。45第二节第二节脂类的消化和吸收脂类的消化和吸收Digestion and Absorption of Lipids67酶酶作用的脂作用的脂类类消化消化产产物物胰脂胰脂酶酶、辅辅脂脂酶酶甘油三甘油三酯酯脂酸、脂酸、2-2-甘油一甘油一酯酯磷脂磷脂酶酶A A2 2磷脂磷脂脂酸、溶血磷脂脂酸、溶血磷脂胆固醇胆固醇酶酶胆固醇胆固醇酯酯脂酸、胆固醇脂酸、胆固醇参与脂类消化的主要酶类参与脂类消化的主要酶类8第三节第三节甘油三酯代谢甘油三
3、酯代谢Metabolism of Triglycerides9甘油三酯结构甘油三酯结构10Triglyceride(TG)or triacylglycerol(TAG)Glycerol11甘油三酯代谢概况甘油三酯代谢概况12一、甘油三酯的分解代谢一、甘油三酯的分解代谢(一)脂肪动员(一)脂肪动员(二)脂肪酸的(二)脂肪酸的-氧化氧化(三)(三)脂肪酸的脂肪酸的其他氧化方式其他氧化方式(四)酮体的生成和利用(四)酮体的生成和利用13(一)脂肪动员(一)脂肪动员储存在脂肪细胞中的脂肪,被脂肪酶逐步水解为储存在脂肪细胞中的脂肪,被脂肪酶逐步水解为游离脂肪酸和甘油,并释放入血以供其它组织细游离脂肪酸和
4、甘油,并释放入血以供其它组织细胞氧化利用,该过程称为胞氧化利用,该过程称为脂肪动员脂肪动员。在脂肪动员中,脂肪细胞内的甘油三酯脂肪酶是在脂肪动员中,脂肪细胞内的甘油三酯脂肪酶是限速酶,它受多种激素的调控,因此称为限速酶,它受多种激素的调控,因此称为激素敏激素敏感性脂肪酶(感性脂肪酶(HSL)。14脂肪动员脂肪动员15 脂解激素:胰高血糖素、肾上腺素、去甲脂解激素:胰高血糖素、肾上腺素、去甲肾上腺素、肾上腺皮质激素和甲状腺素。肾上腺素、肾上腺皮质激素和甲状腺素。抗脂解激素:胰岛素。抗脂解激素:胰岛素。1617脂肪动员产物的去向脂肪动员产物的去向甘油直接运至肝、肾、肠等组织。主要在肝、肾甘油直接运
5、至肝、肾、肠等组织。主要在肝、肾进行进行糖异生糖异生。脂肪细胞及骨骼肌脂肪细胞及骨骼肌等组织因等组织因甘油激酶甘油激酶活性很低,活性很低,故不能很好利用甘油。故不能很好利用甘油。18脂肪酸在血中由清脂肪酸在血中由清蛋白运输。主要由蛋白运输。主要由心、肝、骨骼肌等心、肝、骨骼肌等摄取利用。摄取利用。19(二)脂肪酸的(二)脂肪酸的-氧化氧化部位:肝及肌肉最活跃。部位:肝及肌肉最活跃。步骤:步骤:脂酸的活化脂酸的活化脂酰脂酰CoA的生成的生成脂酰脂酰CoA进入线粒体进入线粒体脂酸的脂酸的-氧化氧化脂酸氧化的能量生成脂酸氧化的能量生成201.脂酸的活化脂酸的活化脂酰脂酰CoA的生成的生成在胞液中进行
6、在胞液中进行反应反应不可逆不可逆消耗消耗2个个P212.脂酰脂酰CoA进入线粒体进入线粒体在肉碱(在肉碱(carnitine)的协助下。)的协助下。22 肉碱脂酰转移酶肉碱脂酰转移酶是限速酶是限速酶,脂酰,脂酰CoA进进入线粒体是脂酸入线粒体是脂酸-氧化氧化的主要限速步骤。的主要限速步骤。233.脂酸的脂酸的-氧化氧化脂酸在线粒体内进行的氧化分解是从脂酰脂酸在线粒体内进行的氧化分解是从脂酰基羧基端基羧基端-碳原子开始的,故称为碳原子开始的,故称为-氧化。氧化。24 25 脂酸脂酸-氧化的四步反应:氧化的四步反应:脱氢、加水、再脱氢、加水、再脱氢、硫解脱氢、硫解第一次脱氢由第一次脱氢由FAD 接
7、受;第二次脱氢由接受;第二次脱氢由NAD+接受。接受。脂酸脂酸-氧化产物:乙酰氧化产物:乙酰CoA264.脂肪酸脂肪酸-氧化氧化的能量生成的能量生成27脂肪酸脂肪酸-氧化本身氧化本身并不生成能量。只能生并不生成能量。只能生成乙成乙酰CoA和供和供氢体,体,它它们必必须分分别进入三入三羧酸循酸循环和氧化磷酸化才和氧化磷酸化才能生成能生成ATP。28以软脂酸以软脂酸(16C)为例:为例:72+73+812-2=1291分子软脂酸氧化共生成分子软脂酸氧化共生成129分子分子ATP。29(三)(三)脂肪酸的脂肪酸的其他氧化方式其他氧化方式1.不饱和脂酸的氧化不饱和脂酸的氧化在线粒体中进行在线粒体中进行
8、-氧化;氧化;还需还需3-顺顺2-反烯脂酰反烯脂酰CoA异构酶和异构酶和表构酶。表构酶。2.过氧化酶体脂酸的氧化:脂酸氧化酶过氧化酶体脂酸的氧化:脂酸氧化酶303.丙酰丙酰CoA的氧化的氧化经经-羧化酶及异构酶的作用转变为琥珀酰羧化酶及异构酶的作用转变为琥珀酰CoA,再经三羧酸循环进行代谢。再经三羧酸循环进行代谢。丙酰丙酰CoA琥珀酰琥珀酰CoA31(四)酮体的生成和利用(四)酮体的生成和利用酮体是脂酸在肝分解氧化时特有的中间代谢产酮体是脂酸在肝分解氧化时特有的中间代谢产物。是乙酰乙酸、物。是乙酰乙酸、-羟丁酸和丙酮三者的统称。羟丁酸和丙酮三者的统称。1.酮体的生成酮体的生成 部位:部位:肝线
9、粒体肝线粒体 原料:乙酰原料:乙酰CoA,主要来自,主要来自脂酸的脂酸的-氧化。氧化。关键酶:关键酶:HMG CoA合成酶合成酶3233 342.酮体的利用酮体的利用肝外组织利用肝外组织利用(肝中缺乏利用酮体的酶)(肝中缺乏利用酮体的酶)353.酮体生成的生理意义酮体生成的生理意义酮体是肝脏输出能源物质的一种形式。在酮体是肝脏输出能源物质的一种形式。在长期饥饿时,是脑和肌肉的主要能源物质。长期饥饿时,是脑和肌肉的主要能源物质。正常血酮体含量为正常血酮体含量为0.030.5mmol/L。在长。在长期饥饿、糖尿病或供糖不足情况下,肝内期饥饿、糖尿病或供糖不足情况下,肝内生成酮体超过肝外利用能力时,
10、会导致血生成酮体超过肝外利用能力时,会导致血中酮体升高。中酮体升高。3637二、二、甘油三酯的合成代谢甘油三酯的合成代谢(一)脂酸的合成代谢(一)脂酸的合成代谢(二)甘油三酯的合成代谢(二)甘油三酯的合成代谢38(一)脂酸的合成代谢(一)脂酸的合成代谢1.软脂酸的合成软脂酸的合成2.脂酸碳链的加长脂酸碳链的加长3.不饱和脂酸的合成不饱和脂酸的合成391.软脂酸的合成软脂酸的合成(1)合成部位)合成部位肝、肾、脑、肺、乳腺及脂肪等组织肝、肾、脑、肺、乳腺及脂肪等组织的胞液中。的胞液中。肝肝是主要场所。是主要场所。(2)合成原料)合成原料乙酰乙酰CoA为主要原料,主要来自为主要原料,主要来自葡萄糖
11、葡萄糖。NADPH主要来自磷酸戊糖途径。主要来自磷酸戊糖途径。还需还需ATP、CO2及及Mn2+等。等。40柠檬酸柠檬酸丙酮酸循环丙酮酸循环41(3)合成过程)合成过程丙二酰丙二酰CoA的合成:的合成:乙酰乙酰CoA羧化酶羧化酶是脂酸合成的是脂酸合成的限速酶限速酶。42脂酸的合成脂酸的合成脂酸合成酶系:在高等动物,脂肪酸合成脂酸合成酶系:在高等动物,脂肪酸合成酶系是一个多功能酶的二聚体。每个亚基酶系是一个多功能酶的二聚体。每个亚基含有一个酰基载体蛋白(含有一个酰基载体蛋白(ACP)的核心和)的核心和七种酶的活性部位。七种酶的活性部位。4344中文名称中文名称英文名称英文名称缩缩写写脂脂酰酰基基
12、载载体蛋白体蛋白Acyl carrier protein ACP乙乙酰酰CoA-ACP乙乙酰转酰转移移酶酶Acetyl-CoAACP transacetylaseAT丙二丙二酰酰CoA-ACP转转移移酶酶Malonyl-CoAACP transferaseMT-酮酮脂脂酰酰-ACP合合酶酶-KetoacylACP synthaseKS-酮酮脂脂酰酰-ACP还还原原酶酶-KetoacylACP reductaseKR-羟羟脂脂酰酰-ACP脱水脱水酶酶-HydroxyacylACP dehydrataseHD烯酰烯酰-ACP还还原原酶酶EnoylACP reductaseER硫硫酯酯酶酶Thioe
13、steraseTE脂酸合成酶系脂酸合成酶系4546软脂酸合成的总反应式:软脂酸合成的总反应式:1分子乙酰分子乙酰CoA先后与先后与7分子丙二酰分子丙二酰CoA在脂酸合成在脂酸合成酶系的分子上依次重复进行酶系的分子上依次重复进行缩合、还原、脱水和再缩合、还原、脱水和再还原还原的过程。每重复一次碳链延长的过程。每重复一次碳链延长2个碳原子。个碳原子。47482.脂酸碳链的加长脂酸碳链的加长内内质质网网线线粒体粒体长链长链脂酸的前体脂酸的前体软软脂脂酰酰CoA软软脂脂酰酰CoA二碳二碳单单位的供体位的供体丙二丙二酰酰CoA乙乙酰酰CoA酰酰基基载载体体HSCoAHSCoA终产终产物物18C24C18
14、C26C493.不饱和脂酸的合成不饱和脂酸的合成只能合成单不饱和脂酸只能合成单不饱和脂酸部位:内质网部位:内质网酶:去饱和酶酶:去饱和酶50(二)甘油三酯的合成代谢(二)甘油三酯的合成代谢合成部位:肝、脂肪组织及小肠。合成部位:肝、脂肪组织及小肠。合成原料:甘油、脂酸主要由糖代谢合成原料:甘油、脂酸主要由糖代谢提供。提供。合成基本过程:合成基本过程:甘油一酯途径甘油一酯途径甘油二酯途径甘油二酯途径51甘油一酯途径:甘油一酯途径:小肠粘膜细胞利用消化吸收的甘油一酯及小肠粘膜细胞利用消化吸收的甘油一酯及脂酸再合成甘油三酯,称甘油一酯途径。脂酸再合成甘油三酯,称甘油一酯途径。52 甘油一酯途径甘油一
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