人教版2017年高一生物第5章脂类代谢（教学课件）ppt课件

第五章 脂 类 代 谢 Lipid Metabolism 脂类（lipids）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 合物。 第一节 不饱和脂酸的命名及分类 The Naming and Classification of Unsaturated Fatty Acids 常见的脂肪酸 必需脂肪酸：机体必需但自身又不能合成或合成 量不足，必须从植物油中摄取的脂肪酸叫必需脂 肪酸。包括亚油酸、亚麻酸和花生四烯酸。 第二节 脂类的消化和吸收 Digestion and Absorption of Lipids 第三节 甘油三酯代谢 Metabolism of Triglycerides 甘油三酯结构 Triglyceride (TG) or triacylglycerol (TAG) Glycerol 甘油三酯代谢概况 一、甘油三酯的分解代谢 （一）脂肪动员 （二）脂肪酸的-氧化 （三）脂肪酸的其他氧化方式 （四）酮体的生成和利用 （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 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，该过程称为脂肪动员。 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，因此称为激素敏 感性脂肪酶（HSL）。 脂肪动员 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。 抗脂解激素：胰岛素。 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 进行糖异生。 脂肪细胞及骨骼肌等组织因甘油激酶活性很低， 故不能很好利用甘油。 脂肪酸在血中由清蛋白 运输。主要由心、肝、 骨骼肌等摄取利用。 （二）脂肪酸的-氧化 部位：肝及肌肉最活跃。 步骤： 脂酸的活化脂酰CoA的生成 脂酰CoA进入线粒体 脂酸的-氧化 脂酸氧化的能量生成 1. 脂酸的活化脂酰CoA的生 成 在胞液中进行 反应不可逆 消耗2个P 2. 脂酰CoA进入线粒体 在肉碱（carnitine）的协助下。 肉碱脂酰转移酶是限速酶，脂酰CoA进入 线粒体是脂酸-氧化的主要限速步骤。 3. 脂酸的-氧化 脂酸在线粒体内进行的氧化分解是从脂酰 基羧基端-碳原子开始的，故称为-氧化。 脂酸-氧化的四步反应：脱氢、加水、再 脱氢、硫解 第一次脱氢由FAD 接受；第二次脱氢由 NAD+接受。 脂酸-氧化产物：乙酰CoA 4. 脂肪酸-氧化的能量生成 脂肪酸-氧化本身 并不生成能量。只能生 成乙酰CoA和供氢体 ，它们必须分别进入三 羧酸循环和氧化磷酸化 才能生成ATP。 以软脂酸(16C)为例： 72+73+812-2 =129 1分子软脂酸氧化共生成129分子ATP。 （三）脂肪酸的其他氧化方式 1. 不饱和脂酸的氧化 在线粒体中进行-氧化； 还需3-顺2-反烯脂酰CoA异构酶和 表构酶。 2. 过氧化酶体脂酸的氧化：脂酸氧化酶 3. 丙酰CoA的氧化 经-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。 丙酰CoA琥珀酰CoA （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 物。是乙酰乙酸、-羟丁酸和丙酮三者的统称。 1. 酮体的生成 部位：肝线粒体 原料：乙酰CoA，主要来自脂酸的-氧化。 关键酶：HMG CoA合成酶 2. 酮体的利用 肝外组织利用（肝中缺乏利用酮体的酶） 3. 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 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0.030.5mmol/L。在长期 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，会导致血中 酮体升高。 二、 甘油三酯的合成代谢 （一）脂酸的合成代谢 （二）甘油三酯的合成代谢 （一）脂酸的合成代谢 1. 软脂酸的合成 2. 脂酸碳链的加长 3. 不饱和脂酸的合成 1. 软脂酸的合成 （1）合成部位 肝、肾、脑、肺、乳腺及脂肪等组织 的胞液中。肝是主要场所。 （2）合成原料 乙酰CoA为主要原料，主要来自葡萄糖。 NADPH主要来自磷酸戊糖途径。 还需ATP 、CO2及Mn2+等。 柠檬酸丙酮酸循环 （3）合成过程 丙二酰CoA的合成： 乙酰CoA羧化酶是脂酸合成的限速酶。 脂酸的合成 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 含有一个酰基载体蛋白（ACP）的核心和 七种酶的活性部位。 中文名称英文名称缩写 脂酰基载体蛋白Acyl carrier protein ACP 乙酰CoA-ACP乙酰转移酶 Acetyl-CoAACP transacetylase AT 丙二酰CoA-ACP转移酶Malonyl-CoAACP transferaseMT -酮脂酰-ACP合酶-KetoacylACP synthaseKS -酮脂酰-ACP还原酶- KetoacylACP reductaseKR -羟脂酰-ACP脱水酶 -HydroxyacylACP dehydratase HD 烯酰-ACP还原酶EnoylACP reductaseER 硫酯酶ThioesteraseTE 脂酸合成酶系 软脂酸合成的总反应式： 1分子乙酰CoA先后与7分子丙二酰CoA在脂酸合成酶系的 分子上依次重复进行缩合、还原、脱水和再还原的过程。每 重复一次碳链延长2个碳原子。 2. 脂酸碳链的加长 内质网线粒体 长链脂酸的前体软脂酰CoA软脂酰CoA 二碳单位的供体丙二酰CoA乙酰CoA 酰基载体HSCoAHSCoA 终产物18C24C18C26C 3. 不饱和脂酸的合成 只能合成单不饱和脂酸 部位：内质网 酶：去饱和酶 （二）甘油三酯的合成代谢 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 提供。 合成基本过程： 甘油一酯途径 甘油二酯途径 甘油一酯途径： 小肠粘膜细胞利用消化吸收的甘油一酯及 脂酸再合成甘油三酯，称甘油一酯途径。 甘油一酯途径 甘油二酯途径： 肝细胞、脂肪细胞主要以糖代谢产物为原 料按此途径合成甘油三酯。 三、多不饱和脂酸的重要衍生物 花生四烯酸可转变成前列腺素（PG）、血 栓素（TXA2）和白三烯（LT）。它们是体 内重要的生物活性物质，在调节细胞代谢 上具有重要作用。 第四节 磷脂的代谢 Metabolism of Phospholipids 含有磷酸的脂类称为磷脂，是脂类中极性 最大的化合物。 一、甘油磷脂的组成、分类及结构 组成：甘油、脂酸、磷酸及含氮化合物 基本结构： 磷脂酰胆碱 脂肪酸 含氮碱 甘油 甘油磷脂的结构 glycerol fatty acyl group Nitrogenous base fatty acyl group X-OHX取代基甘油磷脂的名称 水H磷脂酸 胆碱CH2CH2N+(CH3)3磷脂酰胆碱 乙醇胺CH2CH2NH3+磷脂酰乙醇胺 丝氨酸CH2CHNH2COOH磷脂酰丝氨酸 甘油CH2CHOHCH2OH磷脂酰甘油 磷脂酰甘油二磷脂酰甘油 肌醇磷脂酰肌醇 甘油磷脂的分类 二、甘油磷脂的合成代谢 1. 合成部位：全身各组织内质网，肝、肾、 肠最活跃。 2. 合成原料及辅因子： 脂酸、甘油：由糖代谢提供 多不饱和脂酸：从植物油摄取 磷酸盐：由ATP提供 含氮化合物：从食物摄取或体内合成 CTP：构成活化的中间物 3. 合成过程 (1)甘油二酯合成途径 (2)CDP-甘油二酯合成途径 三、甘油磷脂的降解 在各种磷脂酶（phospholipase，PL）的作 用下水解。 溶血磷脂1溶血磷脂2 第五节 胆固醇代谢 Metabolism of Cholesterols 胆固醇（ cholesterol） 一、胆固醇的合成 （一）合成部位：主要在肝的胞液及内质 网中。每天合成量约1g。 （二）合成原料： 乙酰CoA：主要来自G。 NADPH：主要来自磷酸戊糖途径。 ATP：主要来自G有氧氧化。 （三）合成基本过程： （四）胆固醇合成的调节 二、胆固醇的酯化 1细胞内胆固醇的酯化 2血浆内胆固醇的酯化 Lecithin-cholesterol Acyl transferase (LCAT) 三、胆固醇的转化 （一）转变为胆汁酸 初级胆汁酸：在肝脏由胆固醇直接转变生 成的胆汁酸。包括游离型和结合型。胆汁 酸合成的限速酶是7-羟化酶。 次级胆汁酸：初级胆汁酸经胆道系统排入 肠道，在肠道细菌作用下的产物。 胆汁酸种类 游离型结合型 初 级 胆酸甘氨胆酸牛磺胆酸 鹅脱氧胆酸 甘氨鹅脱氧胆酸 牛磺鹅脱氧胆酸 次 级 脱氧胆酸甘氨脱氧胆酸牛磺脱氧胆酸 石胆酸甘氨石胆酸牛磺石胆酸 （二）转化为类固醇激素 在性腺和肾上腺皮质转变为性激素（睾酮 、雌二醇、孕酮）和肾上腺皮质激素（醛 固酮、皮质醇、皮质酮） （三）转化为7-脱氢胆固醇 第六节 血浆脂蛋白代谢 Metabolism of Plasma Lipoproteins 一、血 脂 血浆中的脂类统称为血脂。 二、血浆脂蛋白的分类、组成及 结构 血脂在血浆中是以脂蛋白的形式而运输的 。 （一）血浆脂蛋白的分类 1. 电泳法：根据电泳迁移率不同而分开。 -脂蛋白（ - LP） 快 前-脂蛋白（pre -LP) -脂蛋白（ -LP) 乳糜微粒（CM） 慢 2. 超速离心法：根据密度不同而分开 高密度脂蛋白（HDL） 高 低密度脂蛋白（LDL） 极低密度脂蛋白（VLDL） 乳糜微粒（CM） 低 血中游离脂酸与清蛋白结合运输，不列入 血浆脂蛋白之内。 （二）血浆脂蛋白的组成 血浆脂蛋白的组成特点 CM含甘油三酯最多，其次是VLDL； LDL含胆固醇及胆固醇酯最多； HDL含蛋白质最多。 （三）脂蛋白的结构 三、载脂蛋白 血浆脂蛋白中的蛋白质部分称载脂蛋白（ apolipoprotein，apo）。 结合和转运脂类，稳定血浆脂蛋白的结构 ； 调节脂蛋白代谢关键酶的活性； apo A I 激活LCAT，促进胆固醇酯化 apo A II 激活肝脂肪酶（HL） apo C II 激活脂蛋白脂肪酶（LPL） 参与识别脂蛋白受体。 载脂蛋白的功能 四、血浆脂蛋白代谢 （一）CM的代谢 1来源：由小肠粘膜细胞合成，经淋巴入 血。 2功能：血中外源性TG及胆固醇的运输形 式。 3代谢过程： （二）VLDL 的代谢 1来源：主要由肝细胞合成，分泌入血 ，少量来自小肠。 2功能：是血中内源性TG及胆固醇的运 输形式。 3代谢过程 （三）LDL的代谢 1来源：在血浆中由VLDL转变而来。 2功能：是血中内源性胆固醇的运输形 式。 3代谢过程 （四）HDL的代谢 1. 来源：主要由肝细胞合成，此外，小肠 也可合成少量，还有血浆中CM、 VLDL 脂解过程中所释放的磷脂、胆 固醇及apo也可产生新生的HDL。 2. 功能：将胆固