脂代谢(新)[1].ppt

脂代谢 授课人 赵国芬 重点 甘油的代谢 脂肪酸的 氧化 脂肪酸的从头合成 难点 脂肪酸合成酶多酶复合体及其催化机理 脂肪酸合成与分解酶系 引言 1 脂肪 类脂 磷脂 胆固醇 胆固醇酯 脂类 2 脂类的生理功能 类脂是组成细胞的必要成分 供能 脂类的其它功能 保护和固定内脏 保护体温 营养 代谢及调节功能 第一节脂肪的降解 一 脂肪的水解 脂肪动员 脂肪 脂酶 激素敏感 进入血液到各部位进行各自的代谢 甘油 脂肪酸 肾上腺素 胰高血糖素 胰岛素 二 甘油的分解与转化 磷脂 二氧化碳 CO2 H2O G 脂肪 三 脂肪酸的氧化分解 一 饱和脂肪酸的氧化 二 奇数碳原子脂肪酸的氧化 三 单不饱和脂肪酸的氧化 四 多不饱和脂肪酸的氧化 五 多不饱和脂肪酸的过氧化 一 饱和脂肪酸的 氧化 氧化的发现 1904年 Knoop用实验证实的 脂肪酸的分解是每次降解二碳单位的片段 狗食苯环标记奇数碳原子脂肪酸 尿液排出苯甲酸衍生物 狗食苯环标记偶数碳原子脂肪酸 尿液排出苯乙酸衍生 1 脂肪酸活化为脂酰CoA 胞液 位于内质网和线粒体外膜上 RCOOH 脂肪酸 CoA SH 脂酰CoA合成酶 RCO SCoA 脂酰CoA ATP AMP PPi H2O 2Pi 2 脂酰CoA进入线粒体 脂酰CoA分子大 不能进入线粒体必须由肉碱运载 反应由肉碱脂酰转移酶 CAT 和CAT ll 催化 RCO SCoA CoA SH 肉碱脂酰转移酶 肉碱转运脂酰辅酶A进入线粒体 CAT 是 氧化的限速酶 丙二酸单酰CoA是强烈有竞争性抑制剂 3 脂酰CoA的 氧化过程 烯脂酰COA水合酶 脱氢 加水 脱氢 硫解 重复 氧化的概念 脂酰基在 与 碳原子之间断裂 生成一分子乙酰COA和一分子少2个碳的脂酰COA的过程 为一次 氧化 4 氧化和 氧化 脂酰基在 碳上发生氧化 生成一分子CO2和一分子少1个碳的脂酰COA的过程 或生成羟脂酰COA的过程 脂肪酸这种氧化方式称为 氧化 CO2 少一个碳的脂酰COA 脂酰基在非羧基碳上发生氧化 生成脂二酸单酰COA的过程 脂肪酸这种氧化方式称为 氧化 然后两端再进行 氧化 速度要快得多 CH2RCO SCoA HOOCRCO SCoA 5 脂肪酸氧化释放能量 1分子软脂酸 16C 活化生成的软脂酰CoA经7次 氧化 总反应式如下 软脂酰CoA 7FAD 7NAD 7CoA SH 7H2O8乙酰CoA 7FADH2 7 NADH H 1分子软脂酸彻底氧化共生成 1 5 7 2 5 7 10 8 108分子ATP 减去脂肪酸活化时消耗ATP的2个高能磷酸键净生成106分子ATP 能量利用效率问题 1克棕榈酸彻底氧化分解释放的能量为2340千卡 1克ATP的能量为8千卡 能量利用效率为 106 8 2340 36 高 二 奇数碳原子脂肪酸的氧化 丙酰COA羧化酶 甲基丙二酸单酰COA消旋酶 甲基丙二酸单酰COA变位酶 VB12 L 甲基丙二酸单酰COA D 甲基丙二酸单酰COA 丙酰COA 琥珀酰COA 糖代谢 单不饱和脂肪酸的氧化 三 单不饱和脂肪酸的氧化 四 多不饱和脂肪酸的氧化 五 多不饱和脂肪酸的过氧化 体内产生的氧自由基 能攻击生物膜及血浆脂蛋白磷脂中的多不饱和脂肪酸 引发脂质过氧化作用 即在多不饱和脂肪酸中发生的一种自由基链式反应 四 乙醛酸循环 存在于许多细菌 藻类和某些正在萌发的高等植物种子的专化组织里 在乙醛酸体 乙醛酸循环体 中进行 可以看作是TCA的旁路 两种有别于TCA循环的酶 异柠檬酸裂合酶 isocitratelyase 苹果酸合酶 malatesynthase 1 概述 草酰乙酸 CH2CO SoA 乙酰辅酶A 2H 2H H 返回 CH2CO SoA 乙醛酸 异柠檬酸裂解酶 苹果酸合成酶 2 乙醛循环过程 3 乙醛酸循环生理意义 乙醛酸循环在植物种子萌发过程中具有特别重要的意义 它将贮存在种子中的甘油三酯通于乙酰CoA转变为葡萄糖 并由此衍生出多方面的作用 提供了最初光合暗反应中固定CO2的糖载体 提供了合成蛋白质 核酸等重要物质的碳架 第二节脂肪酸及脂肪的合成 一 软脂酸的从头合成二 脂肪酸碳链的延长三 不饱和脂肪酸的的合成四 脂肪的合成五 脂肪酸合成的调节 一 软脂酸的从头合成 第二节脂肪酸及脂肪的合成 1 合成部位2 合成原料3 乙酰COA的运转4 合成过程5 从头合成与 氧化比较 多种组织的胞浆中均含有脂肪酸合成酶系 肝脏是人体合成脂肪酸的主要部位 其合成能力最强 约比脂肪组织大8 9倍 1 合成部位 第二节脂肪酸及脂肪的合成 线粒体 细胞质 乙酰COA 糖氧化解 脂肪酸 氧化 氨基酸氧化分解 柠檬酸穿梭 乙酰COA FA ATP NADPH HCO3 二氧化碳 及Mn2 等 2 合成原料来源 消化道吸收乙酸 反刍动物 单胃动物 3 乙酰CoA转运出线粒体 4 合成过程 1 乙酰CoA羧化酶 2 脂肪酸合成酶系统 3 软脂酸的合成 1 丙二酸单酰CoA的合成 原核生物的脂肪酸合成酶系 边缘巯基 中心巯基 2 脂肪酸合成酶系统 高等生物的脂肪酸合成酶系 一条多肽链构成的多功能酶 通常以二聚体形式存在 每个亚基都含有一ACP结构域 酰基载体蛋白 ACP 其辅基是4 磷酸泛酰巯基乙氨基 是脂酰基载体 辅酶A SH与ACP SH比较 脂肪酸合成中的酰基载体 脂肪酸分解中的酰基载体 3 丙二酸单酰CoA转变为软脂酸的过程 转移 过程一 受体 供体 缩合脱羧 脱水酶 过程二 NADPH H NADP 酮脂酰还原酶 KR 过程三 还原 脱水 再还原 CH3CH2 CH2 13COOH 软脂酸 脂肪酸合成循环 乙酰基转移 丙二酸单酰基转移 缩合 加氢 脱水 再加氢 酰基转移 原料 8 乙酰CoA产物是软脂酸 在胞液中进行 关键酶是乙酰CoA羧化酶 需要14NADPH 14H 软脂肪酸合成的特点 7 丙二酸单酰CoA 1 乙酰CoA 8 乙酰CoA运转 6 PPP 5 脂肪酸的从头合成与 氧化比较 二 脂肪酸碳链的延长 延长途径 线粒体延长途径 基本上是 氧化的逆过程 只是NADPH作为供氢体参与第二次还原反应 光滑内质网延长途径 与从头合成类似 只是辅酶A作为酰基载体 丙二酰辅酶A提供二碳单位 第二节脂肪酸及脂肪的合成 C16以上的脂肪酸从头不能合成 怎么办 三 不饱和脂肪酸的合成 人体内有 4 5 8及 9去饱和酶 催化饱和脂肪酸引入双键 使之转变为不饱和脂肪酸 至今在体内尚未发现有 9以上的去饱和酶 即在第10C与 碳原子之间不能形成双键 必需脂肪酸 指人体不能合成 必需由食物提供的脂肪酸 有3种 亚油酸 18C 2 9 12 亚麻酸 18C 3 6 9 12 花生四烯酸 18C 4 5 8 11 14 第二节脂肪酸及脂肪的合成 四 脂肪的合成 一 合成部位 以肝 脂肪组织及小肠为主 其中肝的合成能力最强 返回 二 合成过程 1 甘油一酯途径 CoA SH MG DG TG 2 磷脂酸 甘油二酯途径 葡萄糖 磷脂酸 TG 五 脂肪酸合成的调节 1 代谢物的影响 进食糖 糖代谢 NADPH 乙酰CoA ATP 合成脂肪有关的酶的活性 异柠檬酸脱氢酶 乙酰CoA羧化酶 柠檬酸裂解 脂肪酸合成 透出线粒体 乙酰CoA 返回 饥饿 糖供应不足 脂