第8章--脂类代谢.pptx
《第8章--脂类代谢.pptx》由会员分享,可在线阅读,更多相关《第8章--脂类代谢.pptx(89页珍藏版)》请在淘文阁 - 分享文档赚钱的网站上搜索。
1、 本章主要介绍脂类(主要是脂肪)本章主要介绍脂类(主要是脂肪)物质在生物体的分解及合成代谢。要求物质在生物体的分解及合成代谢。要求重点掌握脂肪酸在生物体内的氧化分解重点掌握脂肪酸在生物体内的氧化分解途径途径-氧化和从头合成途径;了解氧化和从头合成途径;了解脂类物质的功能和其他的氧化分解途径。脂类物质的功能和其他的氧化分解途径。第1页/共89页 脂类脂类脂肪:甘油三酯脂肪:甘油三酯 类脂:磷脂、胆固醇、类脂:磷脂、胆固醇、胆固醇酯、糖酯胆固醇酯、糖酯第2页/共89页分布分布:脂肪组织,皮下、大网膜、肠系膜等处,脂肪组织,皮下、大网膜、肠系膜等处,构成构成“脂库脂库”。含量含量:受营养、体力活动情
2、况影响可变脂,受营养、体力活动情况影响可变脂,占成年男性体重的占成年男性体重的10-20%10-20%。生理功能:生理功能:储能供能:完全氧化释放储能供能:完全氧化释放37.7 kJ/g 37.7 kJ/g(9.1(9.1千卡)能量(千卡)能量(空腹时,空腹时,供应供应50%50%以上能量;以上能量;禁食禁食3 3天,天,供应供应85%85%的能量)的能量);保护组织和器官;保护组织和器官;促进脂溶性维生素的吸收利用;促进脂溶性维生素的吸收利用;提供必需脂肪酸(亚油酸、亚麻酸、花提供必需脂肪酸(亚油酸、亚麻酸、花生四烯酸等)。生四烯酸等)。脂肪的分布与生理功能第3页/共89页类脂的分布与生理功
3、能分布:各种组织,神经系统最多。分布:各种组织,神经系统最多。含量:相对稳定含量:相对稳定固定脂,占体重的固定脂,占体重的5%。生理功能:生理功能:作为生物膜的基本组成成分,维持生作为生物膜的基本组成成分,维持生物膜的正常结构与功能;物膜的正常结构与功能;构成神经髓鞘,维持神经传导;构成神经髓鞘,维持神经传导;参与脂蛋白合成参与脂蛋白合成,有利于脂肪的运输;有利于脂肪的运输;胆固醇可转化成激素胆固醇可转化成激素、维生素维生素D等物质等物质第4页/共89页第一节 脂类的酶促降解三种脂肪酶激素敏感脂酶H2OH2O第5页/共89页 CH2O OCH CH2OC R1 R2CO-C-R1O O PO
4、OHX磷脂酶A2磷脂酶A1磷脂酶C磷脂酶DO磷脂酶磷脂酶磷脂酶B B被认为是被认为是 磷脂酶磷脂酶A A1 1及及A A2 2的混合物的混合物第6页/共89页第二节 脂肪的分解代谢一、甘油的氧化 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及甘油并释放入血以供其他组织氧化利用的过程,称为脂肪动员。第7页/共89页 CH2OH (肝、肾、肠)甘油激酶肝、肾、肠)甘油激酶 CH2OHHOCH HO CH CH2OH ATP ADP CH2O P 甘油甘油 甘油甘油-3-3-磷酸磷酸NAD+NADH+H+CH2OH C O CH2O P 二羟丙酮二羟丙酮磷酸糖酵解糖酵解甘油磷酸脱氢酶甘油磷酸
5、脱氢酶糖丙酮酸三羧酸循环CO2+H2O(净生成22ATP)第8页/共89页二、脂肪酸的-氧化作用 概念:脂肪酸的氧化分解是从羧基端的-碳原子开始,经系列反应以乙酰CoA形式移去二碳单位而逐步被降解,该过程称作脂肪酸的-氧化。试验证据:试验证据:19041904年年Franz KnoopFranz Knoop根据根据用苯环标记脂肪酸用苯环标记脂肪酸饲喂狗的实验饲喂狗的实验结果,推导出了结果,推导出了-氧化学说氧化学说。-CH-CH2 2-(CH-(CH2 2)2n+12n+1-COOH-COOH-CH-CH2 2-(CH-(CH2 2)2n2n-COOH-COOH-COOH-COOH(苯甲酸)-
6、CH-CH2 2COOHCOOH(苯乙酸)奇数碳原子:偶数碳原子:马尿酸苯乙尿酸GlyGly第9页/共89页(一)饱和偶碳脂肪酸的-氧化作用 1.脂肪酸的活化胞液 在脂酰在脂酰CoACoA合酶(脂肪酸硫激酶)催化下,合酶(脂肪酸硫激酶)催化下,由由ATPATP提供能量,将脂肪酸转变成脂酰提供能量,将脂肪酸转变成脂酰CoACoA OR-C-OH+CoA-SH脂酰脂酰CoA合酶合酶 OR-C-SCoAATPAMP+PPi2Pi脂酰CoACoA合酶是一个家族,至少有三种,据底物脂肪酸的链长而不同,与内质网或线粒体外膜相连.第10页/共89页硫激酶-2ATP以上全部反应是ATP的“放能”(G0=-32
7、.5 kj/mol)和形成脂酰-CoA的吸能反应(G0=31.4 kj/mol)相偶联.第11页/共89页2、脂酰CoA由线粒体膜外至膜内的转运肉 毒碱的作用 短或中长链的脂酰CoA(10个碳原子以下)可容易地透过线粒体内膜,但长链脂酰CoA需一个特殊的运送机制方可进入内膜。载体:肉毒碱 carnitine),植物和动物体内均有肉毒碱(L-羟-三甲氨基丁酸)第12页/共89页肉碱脂酰转移酶(内膜外侧)肉碱脂酰转移酶(内膜内侧)功能:运载脂酰CoA进入线粒体(线粒体膜)肉 碱脂酰转移酶肉 碱脂酰转移酶膜间隙(外)肉毒碱肉毒碱肉毒碱肉毒碱基质(内)第13页/共89页肉 毒 碱膜间隙(外)肉 毒 碱
8、肉 毒 碱肉 毒 碱肉 毒 碱基质(内)肉 碱 脂 酰转 移 酶肉 碱 脂 酰转 移 酶 线 粒 体肉毒碱第14页/共89页3.脂肪酸-氧化的反应过程 4步循环脂酰CoACoA R RC CH H2 2C CH H2 2CO-SCoACO-SCoA 2 2-反-烯脂酰CoACoA R RC CH H C CHCO-SCoAHCO-SCoA L(+)L(+)-羟脂酰CoACoA R RC CH H C CH H2 2CO-SCoACO-SCoA -酮脂酰CoACoA R RC C C CH H2 2CO-SCoA CO-SCoA RCO-SCoA CH RCO-SCoA CH3 3CO-SCoA
9、 CO-SCoA 脂酰CoACoA (少2C2C)乙酰CoACoA OH脱氢脱氢FADH2水化水化H2OO 脱氢脱氢 NADHH硫解硫解第15页/共89页(1)脱氢 2-反-烯脂酰CoA脂酰CoA脱氢酶 FAD脂酰CoA R-CH2-CH2C-SCoA|R-CH=CH-C-SCoA|FADH2第16页/共89页(2)水化L-(+)-羟脂酰CoA烯脂酰CoA水化酶:专一性强,只催化反式2 不饱和脂酰CoA加水,形成L-(+)-羟脂 酰CoA R-CH=CH-C-SCoA|H2O OH O R-CH-CH2CSCoA烯脂酰CoA水化酶 2-反-烯脂酰CoA第17页/共89页(3)再脱氢-酮脂酰Co
10、AL-(+)-羟脂酰CoA 脱氢酶L-(+)-羟脂酰CoA OH O R-CH-CH2CSCoA NAD+O O R-C-CH2CSCoA NADH+H+L-(+)-羟脂酰CoA 脱氢酶:立体异构专一性酶,正常底物为L-(+)-羟脂酰CoA第18页/共89页(4)硫解+HSCoA 脂酰CoA 乙酰CoA(少2C)-酮脂酰CoA硫解酶-酮脂酰CoA O O R-C-CH2CSCoA OR-CScoA OCH3CSCoA|第19页/共89页 氧氧化化的的生生化化历历程程 乙酰乙酰CoACoAFAD FADH2 NAD+NADHRCH2CH2CO-SCoA脂酰脂酰CoA CoA 脱氢酶脱氢酶脂酰脂酰
11、CoACoA-烯脂酰烯脂酰CoA CoA 水化酶水化酶-羟脂酰羟脂酰CoA CoA 脱氢酶脱氢酶-酮酯酰酮酯酰CoA CoA 硫解酶硫解酶RCHOHCH2COScoARCOCH2CO-SCoA RCH=CH-CO-SCoA +CH3COSCoAR-COScoAH H2 2O O CoASHTCATCA 乙酰CoA 乙酰CoACoA 乙酰乙酰CoACoAATPATPH H2 20 0呼吸链H H2 20 0呼吸链 乙酰CoACoA 乙酰CoA 乙酰CoA 乙酰CoA第20页/共89页w脂酰CoACoA在线粒体的基质中进行氧化分解。每进行一次-氧化,需要经过脱氢、水化、再脱氢和硫解四步反应,同时释
12、放出1 1分子乙酰CoACoA。反应产物是比原来的脂酰CoACoA减少了2 2个碳的新的脂酰CoACoA。如此反复进行,直至脂酰CoACoA全部变成乙酰CoACoA。第21页/共89页线线粒粒体体中中脂脂肪肪酸酸彻彻底底氧氧化化的的三三大大阶阶段段阶段阶段 1 1阶段阶段 2 2阶段阶段 3 3 -氧 化8 乙酰-CoA三羧酸循环呼 吸 链软脂酸C15H31COOH第22页/共89页 4 4、脂肪酸氧化的能量生成 (软脂酸 C15H31COOH为例)净生成ATPATP 消耗 FAFA活化 产生 7 FADH7 FADH2 2 7 NADH+H 7 NADH+H+8 8 乙酰CoACoA 129
13、-2-22 7=142 7=143 7=213 7=2112 8=9612 8=96第23页/共89页按新的理论值计算按新的理论值计算-氧化过程中能量的释氧化过程中能量的释放放净生成:净生成:108 108 2=2=106 ATP106 ATP例:软脂酸例:软脂酸7 7次次-氧化氧化8 乙酰乙酰CoACoACHCH3 3(CH(CH2 2)1414COOHCOOH7 7 NADHNADH7 7 FADHFADH2 210 ATP10 ATP 2.5 ATP2.5 ATP 1.5 ATP1.5 ATP 80 ATP80 ATP17.5 ATP17.5 ATP10.5 ATP10.5 ATP108
14、 ATP108 ATP第24页/共89页(二)不饱和脂肪酸的氧化 1.方式:脂肪酸的-氧化 2.特点:几乎所有生物体的不饱和FA,双键一般在第9位及第9位后,两个双键间隔一个碳原子(即一个亚甲基-CH2-),形成非共轭系统,且其结构一般是顺式双键(饱和FA氧化产生的双键为反式)。多一个双键,氧化时就少生成 1分子FADH2,即少生成 2 分子(1.5分子)ATP。需2种酶参加:(1)烯脂酰CoA异构酶 (2)-羟脂酰CoA差向酶第25页/共89页3.单烯和多烯脂肪酸的氧化(1)需 烯脂酰CoA异构酶单烯酸(2)需 烯脂酰CoA异构酶 2,4二烯脂酰CoA还原酶多烯酸油酸:十八碳单不饱和脂肪酸(
15、9 18:1)亚油酸:十八碳双不饱和脂肪酸(9,12 18:1)第26页/共89页油酰基的氧化作用油酰基油酰基CoACoA(9 9 18 18:1 1)CH3(CH2)7CH=CH-CH2(CH2)6CO-CoA OHCH3(CH2)7CH2-C-CH2-CO-CoA H6CH3-CO-CoACH3(CH2)7CH2-C=CH-CO-CoAHH 2 2-反反-十二碳烯酰十二碳烯酰CoA CoA-氧化氧化,三次循环三次循环烯酯酰烯酯酰CoACoA异构酶异构酶烯酯酰烯酯酰CoACoA水化酶水化酶再开始再开始-氧化氧化CH3(CH2)7-C=C-CH2-CO-CoA 3 3-顺顺-十二碳烯酯酰十二碳
16、烯酯酰CoACoA H H第27页/共89页单烯脂肪酸的氧化第28页/共89页多烯脂肪酸的氧化第29页/共89页第30页/共89页(一)奇数碳脂肪酸的氧化 1.方式:-氧化 2.产物:乙酰CoA和丙酰CoA 3.丙酰CoA的去路三、脂肪酸氧化的其他途径第31页/共89页D-甲基丙二酰甲基丙二酰CoA琥珀酰琥珀酰CoA丙酰丙酰-CoA羧化酶羧化酶甲基丙二酰甲基丙二酰CoA变位酶变位酶三羧酸三羧酸循环循环CO2+ATP+H2O生物素生物素B12辅酶辅酶丙酰-CoAL-甲基丙二酰甲基丙二酰CoA甲基丙二酰甲基丙二酰CoA表异构酶表异构酶 (消旋酶)(消旋酶)第32页/共89页(二)脂肪酸的-氧化 脂
17、肪酸氧化作用发生在脂肪酸氧化作用发生在-碳原子上,分解出碳原子上,分解出COCO2 2,生成比原来少一个碳原子的脂,生成比原来少一个碳原子的脂肪酸,这种氧化作用称为肪酸,这种氧化作用称为-氧化作用。氧化作用。1.特点:每次氧化少1个碳单位 2.酶:单加氧酶第33页/共89页(三)脂肪酸的-氧化 脂肪酸的末端甲基(-端)经氧化转变成羟基,继而再氧化成羧基,从而形成,-二羧酸,再从两端同时进行-氧化,降解脂肪酸的方式。酶:单加氧酶,需NADPH、O2参与反应底物:长链、中长链脂肪酸第34页/共89页脂脂肪肪酸酸的的氧氧化化作作用用CHCH3 3(CH(CH2 2)n COO)n COO-HOCHO
18、CH H2 2(CH(CH2 2)n COO)n COO-OHCOHC(CH(CH2 2)n COO)n COO-OOCOOC(CH(CH2 2)n COO)n COO-O O2 2NAD(P)+NAD(P)H+H+NAPD+NADPH+H+NAD(P)+NAD(P)H+H+混合功能氧化酶混合功能氧化酶醇酸脱氢酶醇酸脱氢酶醛酸脱氢酶醛酸脱氢酶第35页/共89页四、酮体的生成和利用(一)酮体(ketone bodyketone body)脂肪酸在肝脏中经 -氧化所生成的乙酰CoACoA,可在酶的催化下转变成乙酰乙酸、-羟丁酸和丙酮,这三种物质统称为酮体。第36页/共89页(二)酮体的生成 1 1
19、、部位:肝线粒体 2 2、原料:乙酰CoACoA 3 3、反应:3 3分子乙酰CoACoA缩合、裂解出三种 酮体物质 4 4、限速酶:HMG-CoAHMG-CoA合成酶 (-羟-甲基戊二酰辅酶A A合成酶)第37页/共89页酮体的生成肝脏羟甲基戊二酸单酰羟甲基戊二酸单酰CoA(HMGCoA)脂肪酸脂肪酸硫解酶硫解酶2CH3COSCoACH3COCH2COSCoA乙酰乙酰乙酰乙酰CoAHOOCCH2-C-CH2COSCoA|CH3OH|HMGCoA裂解酶裂解酶HMGCoA合成酶合成酶CH3COSCoACoASH-氧化氧化CH3COCH2COOHCH3CHOHCH2COOH乙酰乙酸乙酰乙酸丙酮丙酮
- 配套讲稿:
如PPT文件的首页显示word图标,表示该PPT已包含配套word讲稿。双击word图标可打开word文档。
- 特殊限制:
部分文档作品中含有的国旗、国徽等图片,仅作为作品整体效果示例展示,禁止商用。设计者仅对作品中独创性部分享有著作权。
- 关 键 词:
- 代谢
限制150内