脂类代谢 (10)精选PPT.ppt
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1、关于脂类代谢(10)第1页,讲稿共49张,创作于星期三本章主要内容:本章主要内容:4脂类的生理功能脂类的生理功能4脂肪的分解代谢脂肪的分解代谢4脂肪的合成代谢脂肪的合成代谢4脂肪代谢的调节脂肪代谢的调节4类脂的代谢类脂的代谢4 脂类在体内的转运脂类在体内的转运第2页,讲稿共49张,创作于星期三1 1、脂类的生理功能、脂类的生理功能动物机体的脂类(动物机体的脂类(lipids)分为脂肪和类脂两大类)分为脂肪和类脂两大类脂肪指甘油三酯脂肪指甘油三酯(Triglyceride,TG),主要是储脂,主要是储脂类类脂脂是是指指除除脂脂肪肪以以外外的的其其他他脂脂类类,包包括括磷磷脂脂、糖糖脂脂、胆胆固固
2、醇及其酯(是组织脂的主要成分),还有其他的脂溶性分子醇及其酯(是组织脂的主要成分),还有其他的脂溶性分子第3页,讲稿共49张,创作于星期三F脂肪的氧化分解为动物机体提供能量来源,脂肪也是脂肪的氧化分解为动物机体提供能量来源,脂肪也是动物的贮能方式,其储量与营养状况有关动物的贮能方式,其储量与营养状况有关.F脂肪还有抵御寒冷和固定保护内脏的作用脂肪还有抵御寒冷和固定保护内脏的作用F类脂是细胞膜的组成成分,也称组织脂,其组成与营养类脂是细胞膜的组成成分,也称组织脂,其组成与营养状况无关状况无关F一些脂类分子是重要的生理活性分子如一些脂类分子是重要的生理活性分子如必需脂肪酸必需脂肪酸(essenti
3、alfattyacids)为多不饱和脂肪酸,动物机体自身不能合)为多不饱和脂肪酸,动物机体自身不能合成,须从食物中摄取,如亚油酸(成,须从食物中摄取,如亚油酸(18:2),亚麻油酸(),亚麻油酸(18:3)和花生四烯酸(和花生四烯酸(20:4)等。可以转变为细胞膜的成分,以及前列腺素,)等。可以转变为细胞膜的成分,以及前列腺素,白三烯和血栓素等活性分子。白三烯和血栓素等活性分子。F肌醇磷脂、甘油二酯等又是第二信使。肌醇磷脂、甘油二酯等又是第二信使。第4页,讲稿共49张,创作于星期三2 2、脂肪的分解代谢、脂肪的分解代谢2.1 1 脂肪的动员脂肪的动员(adipokineticaction)脂脂
4、肪肪组组织织中中的的脂脂肪肪在在激激素素敏敏感感脂脂酶酶作作用用下下水水解解为为脂脂肪肪酸酸和和甘甘油油并并释释放放入入血血液液供供其其他他组组织织利利用用的的过过程程。激激素素敏敏感感脂脂酶酶受受多多种种激激素素调调控控,胰胰岛岛素下调,肾上腺素与胰高血糖素上调激素敏感脂酶的活性。素下调,肾上腺素与胰高血糖素上调激素敏感脂酶的活性。第5页,讲稿共49张,创作于星期三2.2 2.2 甘油的分解甘油的分解按糖代谢途径进行分解注意,甘油必须从脂肪组织中转运到肝脏分解,按糖代谢途径进行分解注意,甘油必须从脂肪组织中转运到肝脏分解,因为催化甘油磷酸化的甘油激酶为肝脏、因为催化甘油磷酸化的甘油激酶为肝脏
5、、肾中肾中特有特有上述反应过程中,实线为甘油的分解,上述反应过程中,实线为甘油的分解,虚线为甘油的合成。虚线为甘油的合成。第6页,讲稿共49张,创作于星期三babaFA的分解氧化是从羧基端的分解氧化是从羧基端-碳原子,碳原子,碳链逐次断裂下一个碳链逐次断裂下一个2C单位单位2.32.3、脂肪酸的分解代谢、脂肪酸的分解代谢 Knoop实验实验用苯环标记末用苯环标记末端的偶数或奇数脂肪酸饲喂狗,端的偶数或奇数脂肪酸饲喂狗,然后分析其尿中的代谢产物然后分析其尿中的代谢产物第7页,讲稿共49张,创作于星期三2.3.1脂肪酸的脂肪酸的-氧化氧化 脂肪酸的分解氧化发生在脂肪酸的分解氧化发生在-碳原子上,每
6、次降解生成一个碳原子上,每次降解生成一个乙酰乙酰CoA和比原来少两个碳原子的脂酰和比原来少两个碳原子的脂酰CoA,如此循环往复。如此循环往复。乙酰乙酰CoA经过三羧酸循环彻底氧化分解并释放能量。经过三羧酸循环彻底氧化分解并释放能量。脂肪酸的脂肪酸的氧化在线粒体的基质中进行。氧化在线粒体的基质中进行。第8页,讲稿共49张,创作于星期三 F 脂肪酸的活化脂肪酸的活化生成脂酰生成脂酰CoACoA 以以1616个碳原子的偶数饱和脂肪酸个碳原子的偶数饱和脂肪酸软脂酸(又称棕榈酸)为例软脂酸(又称棕榈酸)为例RCHRCH2 2CHCH2 2CHCH2 2COOHCOOH(1616:0 0)+HSCoA+A
7、TP+HSCoA+ATP RCH RCH2 2CHCH2 2CHCH2 2CO-ScoA+AMP+PPiCO-ScoA+AMP+PPi 催化该反应的酶为催化该反应的酶为脂酰脂酰CoACoA合成酶合成酶(硫激酶),注意(硫激酶),注意消耗消耗了一个了一个ATPATP分子中的分子中的2 2个高能键个高能键 第9页,讲稿共49张,创作于星期三F 转移转移从胞液到线粒体从胞液到线粒体第10页,讲稿共49张,创作于星期三F 脱氢、加水、脱氢、硫解脱氢、加水、脱氢、硫解 循环往复循环往复第11页,讲稿共49张,创作于星期三以软脂酸为例的能量计算以软脂酸为例的能量计算软脂酸(软脂酸(16:0)+8HSCoA
8、+7NAD+7FAD+7H2O8乙酰乙酰CoA+7NADH2+7FADH28乙酰乙酰CoA80ATP7NADH217.5ATP7FADH210.5ATP总计总计=108-2=106ATP(注意:注意:-2)第12页,讲稿共49张,创作于星期三 -氧化:氧化:在动物体中,在动物体中,C C10 10 或或C C1111脂肪酸的碳链末端碳原子(脂肪酸的碳链末端碳原子(-碳原子)可碳原子)可以先被氧化,形成二羧酸。二羧酸进入线粒体内后,可以从分子的任何一端以先被氧化,形成二羧酸。二羧酸进入线粒体内后,可以从分子的任何一端进行进行-氧化,最后生成的琥珀酰氧化,最后生成的琥珀酰CoACoA可直接进入可直
9、接进入TCATCA。如海洋微生物降解污。如海洋微生物降解污染的石油。染的石油。-氧化:氧化:在植物种子萌发时,脂肪酸的在植物种子萌发时,脂肪酸的-碳被氧化成羟基,生成碳被氧化成羟基,生成-羟羟基酸。基酸。-羟基酸可进一步脱羧、氧化转变成少一个碳原子的脂肪酸。上述反应由单羟基酸可进一步脱羧、氧化转变成少一个碳原子的脂肪酸。上述反应由单氧化酶催化,需要有氧化酶催化,需要有O O2 2、FeFe2+2+和抗坏血酸等参加。和抗坏血酸等参加。2.3.2 2.3.2 其他氧化方式其他氧化方式第13页,讲稿共49张,创作于星期三2.42.4、不饱和脂肪酸的分解、不饱和脂肪酸的分解有两个酶是必需的:有两个酶是
10、必需的:烯脂酰烯脂酰CoACoA异构酶异构酶催化双键从顺式转变为反式催化双键从顺式转变为反式羟脂酰羟脂酰CoACoA差向酶差向酶催化羟基从催化羟基从D D(-)转变为)转变为L L(+)第14页,讲稿共49张,创作于星期三2.52.5、奇数脂肪酸的代谢、奇数脂肪酸的代谢在反刍动物一半以上的血糖来自丙酸的异生作用在反刍动物一半以上的血糖来自丙酸的异生作用.第15页,讲稿共49张,创作于星期三 酮酮体体(ketonebody)是是一一类类小小分分子子有有机机酸酸,是是脂脂肪肪酸酸在在肝肝中中分分解解氧氧化化时时产产生生的的特特有有的的中中间间代代谢谢物物,有有乙乙酰酰乙乙酸酸(也也有有称称-酮酮丁
11、丁酸酸)、-羟羟丁丁酸酸和和丙丙酮酮。在在肝肝脏脏中中由由乙乙酰酰CoA缩缩合合生生成成,在在肝肝外外组组织织,如如脑、心、骨骼肌中利用。脑、心、骨骼肌中利用。乙酰乙酸,乙酰乙酸,30%丙酮,微量丙酮,微量-羟丁酸羟丁酸,70%,70%2.62.6、酮体的生成与利用、酮体的生成与利用第16页,讲稿共49张,创作于星期三生酮作用(生酮作用(ketogenesis)场所:肝脏线粒体场所:肝脏线粒体原料:乙酰原料:乙酰COA关键酶:关键酶:-羟羟-甲基戊二酸单酰甲基戊二酸单酰CoA(HMGCoA)合成酶(肝中)合成酶(肝中)第17页,讲稿共49张,创作于星期三解酮作用(解酮作用(ketolysis)
12、由于肝内缺乏分解酮体所需要的由于肝内缺乏分解酮体所需要的硫激酶,酮体的分解须在肝外组硫激酶,酮体的分解须在肝外组织中进行(织中进行(转硫酶的作用相当于转硫酶的作用相当于硫激酶硫激酶),最终转变成乙酰),最终转变成乙酰CoA进入三羧酸循环途径氧化供进入三羧酸循环途径氧化供能。能。脱氢酶脱氢酶琥珀酰琥珀酰CoACoA转硫酶转硫酶硫解酶硫解酶-羟丁酸羟丁酸乙酰乙酸乙酰乙酸乙酰乙酰CoA第18页,讲稿共49张,创作于星期三酮体的生理意义与酮病酮体的生理意义与酮病(ketosis)肌肉组织对脂肪酸的利用是有限的,而酮体分子小,水溶性,肌肉组织对脂肪酸的利用是有限的,而酮体分子小,水溶性,是易于利用的能源
13、分子。如心肌、肾皮质、长时间运动中的骨骼肌是易于利用的能源分子。如心肌、肾皮质、长时间运动中的骨骼肌都可以利用酮体。都可以利用酮体。大脑不能直接利用脂肪酸。饥饿引起血糖水平大脑不能直接利用脂肪酸。饥饿引起血糖水平降低时,大脑转而利用酮体以减少对葡萄糖的依赖。降低时,大脑转而利用酮体以减少对葡萄糖的依赖。过多的脂肪摄入,长期饥饿,葡萄糖供应短缺(常见于高产乳牛,过多的脂肪摄入,长期饥饿,葡萄糖供应短缺(常见于高产乳牛,妊娠期的母畜等),导致脂肪大量动员,产生过量的乙酰妊娠期的母畜等),导致脂肪大量动员,产生过量的乙酰CoA,可缩,可缩合成酮体。合成酮体。在糖尿病人,一方面糖的大量损失,另一方面由
14、于草酰乙酸转入异生在糖尿病人,一方面糖的大量损失,另一方面由于草酰乙酸转入异生途径而使三羧酸循环不畅,糖不能有效氧化,促进乙酰途径而使三羧酸循环不畅,糖不能有效氧化,促进乙酰CoA累积和酮体累积和酮体的合成。其结果是酮体在血液中的浓度增加,当超过肝外组织的合成。其结果是酮体在血液中的浓度增加,当超过肝外组织的利用能力时,引起酮血、酮尿等,以至酸中毒。的利用能力时,引起酮血、酮尿等,以至酸中毒。第19页,讲稿共49张,创作于星期三甘油的来源甘油的来源糖代谢的中间产物磷酸二羟丙酮可以还原成糖代谢的中间产物磷酸二羟丙酮可以还原成3-磷酸甘油磷酸甘油脂肪酸的来源脂肪酸的来源由乙酰由乙酰CoA为原料,在
15、胞液中进行,乙酰为原料,在胞液中进行,乙酰CoA首先应从线首先应从线粒体转运到胞液,由脂肪酸合成酶系催化合成。粒体转运到胞液,由脂肪酸合成酶系催化合成。3 3、脂肪的合成代谢、脂肪的合成代谢第20页,讲稿共49张,创作于星期三乙酰乙酰CoACoA的转运的转运从线粒体到胞液从线粒体到胞液酵解酵解 丙酮酸脱氢酶系丙酮酸脱氢酶系 柠檬酸合酶柠檬酸合酶 柠檬酸裂解酶柠檬酸裂解酶 苹果酸脱氢酶苹果酸脱氢酶苹果酸酶苹果酸酶(以以NADP+NADP+为辅酶的苹果酸脱氢酶为辅酶的苹果酸脱氢酶)丙酮酸羧化酶丙酮酸羧化酶 乙酰乙酰CoACoA羧化酶羧化酶“柠檬酸柠檬酸-丙酮酸途径丙酮酸途径”(准备原料准备原料)第
16、21页,讲稿共49张,创作于星期三合成丙二酸单酰合成丙二酸单酰CoACoA在在脂脂肪肪酸酸的的合合成成过过程程中中,原原料料乙乙酰酰CoA要要羧羧化化转转变变为为丙二酸单酰丙二酸单酰CoA(3C单位),这需要单位),这需要CO2参与。参与。反应如下:反应如下:这个反应是脂肪酸合成途径的限速反应,这个反应是脂肪酸合成途径的限速反应,乙酰乙酰CoACoA羧化酶羧化酶需需柠柠檬酸檬酸激活,可激活,可被长链脂酰被长链脂酰CoACoA抑制抑制,生物素作为辅酶生物素作为辅酶,消耗消耗ATP ATP(2C的供体是个的供体是个3C单位单位)第22页,讲稿共49张,创作于星期三脂肪酸合成的多酶复合体系脂肪酸合成
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