第9章脂代谢.ppt

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1、123提问：提问：什么是脂？什么是脂？答案：答案：由脂肪酸与醇作用生成的由脂肪酸与醇作用生成的酯酯及其衍生物，包括三及其衍生物，包括三酰甘油（脂肪）、磷脂、糖脂、类固醇及类胡萝卜素酰甘油（脂肪）、磷脂、糖脂、类固醇及类胡萝卜素等。等。脂肪酸：脂肪酸：4个个C以上的长链一元羧酸。以上的长链一元羧酸。醇：甘油、鞘氨醇、高级一元醇和固醇等。醇：甘油、鞘氨醇、高级一元醇和固醇等。4脂类脂肪：甘油三酯类脂胆固醇胆固醇酯磷脂糖脂储能和供能细胞的膜结构组分提问：提问：脂类的生物功能？脂类的生物功能？答案答案：长期储备能源物质、防护、膜成分、：长期储备能源物质、防护、膜成分、维生素、激素成分。维生素、激素成分

2、。5CH2CCH2CR2OHOOOCOR1COR31236磷酸酯磷酸酯7甘油三酯代谢概况甘油三酯代谢概况8提问：提问：脂类水解的产物是什么？脂类水解的产物是什么？答案：答案：脂肪酸、醇脂肪酸、醇（甘油、鞘氨醇、固醇、脂肪醇、氨基甘油、鞘氨醇、固醇、脂肪醇、氨基醇）、醇）、磷酸磷酸等等。提问：提问：影响水解的因素有哪些呢？影响水解的因素有哪些呢？生物因素生物因素酶酶的种类及其影响因素的种类及其影响因素本身因素本身因素溶解度溶解度及其影响因素（如温度、及其影响因素（如温度、pH)91.1 甘油三酯甘油三酯酶促水解酶促水解脂肪动员脂肪动员储存在脂肪细胞中的脂肪，被脂肪酶逐步水解储存在脂肪细胞中的脂肪

3、，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为游离脂肪酸和甘油，并释放入血以供其它组织细胞氧化利用，该过程称为织细胞氧化利用，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，因此称为是限速酶，它受多种激素的调控，因此称为激激素敏感性脂肪酶（素敏感性脂肪酶（HSL）。10 脂解激素：胰高血糖素、肾上腺素、去脂解激素：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甲肾上腺素、肾上腺皮质激素和甲状腺素。素。抗脂解激素：胰岛素。抗脂解激素：胰岛素。11肾上腺素等受体腺苷酸环化酶ATPcA

4、MP蛋白激酶A（无活性）蛋白激酶A（活性）TG脂肪酶（无活性）TG脂肪酶-P（活性）TGDGMG甘油脂酸脂酸脂酸G蛋白12脂肪动员脂肪动员13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。甘油甘油激酶ATP ADP-磷酸甘油NAD+NADH+H+-磷酸甘油 脱氢酶磷酸二羟丙酮糖异生肝（肝、肾、肠）糖酵解CH2OHCHCH2HOOHCH2OHCHCH2HOOP14脂肪酸在血中由清

5、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。151.2 磷脂的酶促水解磷脂的酶促水解 甘油磷脂的基本结构：甘油磷脂的基本结构：CH2-O-CO-R|R-CO-O-CH|CH2-O-PO3H-X 甘油磷脂的分解靠存在于体内的各甘油磷脂的分解靠存在于体内的各种种磷脂酶磷脂酶将其分解为将其分解为脂肪酸脂肪酸、甘油、甘油、磷酸磷酸等，然后再进一步降解。等，然后再进一步降解。16在各种磷脂酶（在各种磷脂酶（phospholipase，PL）的作用下水解。的作用下水解。CCH2OCHCH2OOCPR1R2OOOOOXA2A1CDCH2OCHCH2HO

6、OCPR1OOOOXB1CH2OHCHCH2OOCPR2OOOOXB2溶血磷脂溶血磷脂1溶血磷脂溶血磷脂217当饥饿、禁食时，血液中激素（肾上腺素、胰高糖素）浓度升高，激活脂肪细胞内脂肪水解酶，脂肪水解。产物（甘油、脂肪酸）被蛋白质载运在血液运输。18甘油甘油激酶ATP ADP-磷酸甘油NAD+NADH+H+-磷酸甘油 脱氢酶磷酸二羟丙酮糖异生肝（肝、肾、肠）糖酵解CH2OHCHCH2HOOHCH2OHCHCH2HOOPCH2OHC OCH2OPO32-19乙酰CoA 一、一、饱和脂肪酸饱和脂肪酸根据反应方程根据反应方程 给给氧化下个定义？氧化下个定义？脂肪酸的脂肪酸的碳原子碳原子被氧化被氧化

7、（形成羰基）（形成羰基），该处的共价键断开，分解出一个，该处的共价键断开，分解出一个乙乙酰酰CoA。细胞部位细胞部位原核生物细胞质原核生物细胞质、各种真核生物、各种真核生物线粒体线粒体内内RCH2CH2CH2CH2COOHATPH2O+2HSCoAAMP+PPiFADH2+NADH+H+SCoAROCCH2CH2SCoAOCCH3脂酰CoA 20氧化的步骤：氧化的步骤：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211.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在胞液中进行反应反应不可

8、逆不可逆消耗消耗2个个P+HSCoAacyl-CoA synthetaseMg2+ATPAMP+PPiRCOOFatty acidRCOS CoA acyl-CoA222.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。23 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进入线粒体是脂酸进入线粒体是脂酸-氧化氧化的主要限速步的主要限速步骤。骤。243.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脂酸在线粒体内进行的氧化分解是从脂酰基羧基端酰基羧基端-碳原子开始的，故称为碳原子开始的，故称为-氧化。氧化。25 RCH2CH2

9、CSCoAORCH=CHCSCoAORCHOHCH2CSCoAORCOCH2CSCoAORCSCoAOFAD FADH2脂酰CoA脱氢酶脂酰CoA反 -烯酰CoA2H2O-烯酰CoA水化酶2L(+)-羟脂酰CoAL(+)-羟脂酰CoA 脱氢酶NADH+H+-酮脂酰CoA-酮脂酰CoA硫解酶NAD+脂酰CoAHSCoACH3COSCoA乙酰CoA脱氢硫解加水再脱氢26 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CoA274.

10、脂肪酸脂肪酸-氧化氧化的能量生成的能量生成28脂肪酸脂肪酸-氧化本身氧化本身并不生成能量。只能并不生成能量。只能生成乙酰生成乙酰CoA和供氢和供氢体，它们必须分别进体，它们必须分别进入三羧酸循环和氧化入三羧酸循环和氧化磷酸化才能生成磷酸化才能生成ATP。29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。软脂酸软脂酰CoA-氧化7次8乙酰CoA+7FA +7NADH+7H+DH2活化-2 2TAC琥珀酸氧化呼吸链NADH氧化呼吸链30乙酸乙酸+氢气氢气好氧情况好氧情况 CO2+H2O厌氧情况（厌氧微生物）厌氧情

11、况（厌氧微生物）水解水解SCoACOCH3H2O？COCH3OHSCoAH+乙酸乙酸 FADH2+NADH+H+？+辅酶辅酶氢气氢气 甲烷甲烷甲烷菌甲烷菌3132全球变暖全球变暖33SCoACO26811131541710 9 3HSCoA 3CH3COSCoA-烯烯脂酰脂酰CoA-烯烯脂酰脂酰CoA 氧化氧化 CHOSCoASCoACOCHO34RCH2COOHO2RCHCOOHOHO2RCOOH+CO2CH3CH2CH2CH2COOHO2CH2CH2CH2COOHHOOC+特殊微生物具有的途径特殊微生物具有的途径3536372.4 2.4 酮体的生成和利用酮体的生成和利用酮体是脂酸在肝分解

12、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(-hydroxy-hydroxy-methyglutaryl-CoA,HMG-CoA)-methyglutaryl-CoA,HMG-CoA)3839 2CH3COSCoA硫解酶HSCoAHMG-CoA合酶 HSCoAHMG-CoA乙酰CoA裂解酶乙酰乙酸NAD+NADH+H+-羟丁酸

13、脱氢酶-羟丁酸CO2丙酮CH3COCH2COSCoACH3COSCoAHOOCCH2-C-CH2COSCoAOHCH3CH3COCH2COOHCH3COCH3CH3CHOHCH2COOH酮体乙酰乙酰CoA乙酰CoA402.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）-羟丁酸乙酰乙酸乙酰乙酰CoA2乙酰CoA琥珀酰CoA 琥珀酰CoA转硫酶琥珀酸乙酰乙酸 硫激酶HSCoA ATPAMP+PPi413.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

14、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。在长期饥饿、长期饥饿、糖尿病糖尿病或供糖不足情况下，肝或供糖不足情况下，肝内生成酮体超过肝外利用能力时，会导致内生成酮体超过肝外利用能力时，会导致血中酮体升高。血中酮体升高。42433.1 脂酸的合成代谢脂酸的合成代谢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脂酸脂酸甘油甘油三酰甘油三酰甘油441.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、乳腺及脂肪等组织的胞肝、肾、脑、肺、乳腺及脂肪等组织的胞液中。液中。肝肝是主要场所

15、。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。细胞部位细胞部位细胞质细胞质45基本过程：基本过程：a、转运乙酰转运乙酰CoA：主要原料，从线粒：主要原料，从线粒体进入胞液体进入胞液 b、合成软脂酸、合成软脂酸 46柠檬酸柠檬酸丙酮酸循环丙酮酸循环乙酰CoA草酰乙酸柠檬酸乙酰CoA草酰乙酸NADH+H+NAD+苹果酸脱氢酶苹果酸NADP+NADPH+H+丙酮酸苹果酸酶CO2苹果酸柠檬酸ATP柠檬酸裂解酶丙酮酸内膜胞液线粒体47（3）合成过程）

16、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。乙酰CoA+HCO3-+H+ATP ADP+PiMn2+乙酰CoA羧化酶 （生物素）丙二酰CoA柠檬酸、异柠檬酸长链脂酰CoA胰高血糖素胰岛素48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。每个成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（亚基含有一个酰基载体蛋白（ACP）的）的核心和七种酶的活性部位。核心和七种酶的活性部位。4950中文名称中文名称英文名称英文名称缩写缩写脂酰基载体蛋白脂酰基载体蛋白Acyl carrier protein ACP乙酰乙酰CoA-ACP乙酰转移酶乙酰转移酶Acetyl-CoAACP transacetylaseAT丙二酰丙二酰CoA-ACP转移酶转移酶Malonyl-CoAACP transferaseMT-酮脂酰酮脂酰-ACP合酶合酶-KetoacylACP synthaseKS-酮脂酰酮脂酰-ACP还原酶还原酶-KetoacylACP reductaseKR