脂质代谢PPT课件

-,1,脂类的生理功能,1）储存能量、提供能量（脂肪）；2）防止机械损伤与热量散发等保护作用（机体表面的脂类）；3）生物膜的重要组成成分（糖脂、磷脂、固醇）；4）具有维生素、激素等生物功能（萜、类固醇等脂溶性生物分子）。,37.66kJ/g,-,2,一、脂质的酶促水解,脂肪酶,-,3,甘油磷脂的分解,A1,A2,OOCH2OCR1|R2COCHO|CH2OPOX|OH,C,D,磷脂酶A1（B1),-,4,、三酰甘油的分解代谢MetabolismofTriglyceride,（一）甘油的氧化,-,5,（二）脂肪酸的-氧化作用,脂肪酸在体内氧化时在羧基端的-碳原子上进行氧化，碳链逐次断裂，每次断下一个二碳单位，即乙酰CoA，该过程称作-氧化。,部位组织：除脑组织外，大多数组织均可进行，其中肝、肌肉最活跃。亚细胞：胞液、线粒体。,-,6,（1）脂肪酸的活化脂酰CoA的生成（胞液）,+CoA-SH,1.-氧化的反应过程,RCO-AMP+CoASHRCOSCoA+AMP,RCOOH+ATPRCO-AMP+PPi,-,7,线粒体外,线粒体内膜,线粒体内,脂肪酸,CoASH,肉碱,脂酰肉碱,CoASH,肉毒碱脂酰转移酶I,肉毒碱脂酰转移酶II,脂酰CoA+肉毒碱CoASH+脂酰肉毒碱,（2）转运,-,8,脂酰CoA经脂酰CoA脱氢酶催化，在其和碳原子上脱氢，生成2反烯脂酰CoA。,a.脱氢,脂酰CoA,2反烯脂酰CoA,（3）-氧化作用,-,9,2反烯脂酰CoA在2反烯脂酰CoA水化酶催化下，在双键上加水生成L-羟脂酰CoA。,b.加水（水合反应）,L-羟脂酰CoA,2反烯脂酰CoA,-,10,L-羟脂酰CoA在L-羟脂酰CoA脱氢酶催化下，脱去碳原子羟基上的氢原子生成-酮脂酰CoA。,c.脱氢,-酮脂酰CoA,L-羟脂酰CoA,-,11,在-酮脂酰CoA硫酯酶催化下，-酮脂酰CoA与CoA作用，硫解产生1分子乙酰CoA和比原来少两个碳原子的脂酰CoA。,d.硫解,-酮脂酰CoA,乙酰CoA,脂酰CoA,-,12,脱氢,加水,再脱氢,硫解,脂酰CoA,L(+)-羟脂酰CoA,酮脂酰CoA,脂酰CoA+乙酰CoA,-,13,-,14,肉毒碱转运载体,线粒体膜,-,15,-,16,-氧化要点,脂肪酸的激活需消耗1个ATP的二个高能键，在细胞液中进行。脂酰-SCoA需经肉毒碱携带进入线粒体。脂肪酸-氧化在线粒体内进行，关键酶是脂酰CoA脱氢酶和-羟脂酰CoA脱氢酶。-氧化包括脱氢、水化、脱氢、硫解4个重复步骤。乙酰-SCoA可进入TCA，氧化生成CO2和水，如此重复。,-,17,活化：-2ATP,氧化：,产物：1分子乙酰CoA1分子少两个碳原子的脂酰CoA1分子NADH+H+1分子FADH2,(4)脂肪酸氧化的能量生成以16碳软脂酸的氧化为例,CH3-(CH2)14-COOH+23O2,16CO2+16H2O+9790kJ/mol,-,18,7轮循环产物：8分子乙酰CoA7分子NADH+H+7分子FADH2,能量计算：生成ATP810+72.5+71.5=108净生成ATP1082=106,1mol高能磷酸键：30.54kJ,30.54106=3180kJ,-,19,软脂酸与葡萄糖在体内氧化产生ATP的比较,问：一摩尔18碳硬脂酸经氧化彻底氧化分解可产生多少摩尔ATP?n/2X10+(n/2-1)X4-2,-,20,(5)不饱和脂肪酸的氧化,天然不饱和脂肪酸多为顺式,异构酶,3顺-五碳烯脂酰CoA,2反-五碳烯脂酰CoA,不饱和脂肪酸氧化产生的ATP数目比相同碳原子数的饱和脂肪酸产生的ATP数目少。,-,21,油酸,CH3(CH2)7CH=CH(CH2)7COOH,99,-,22,脂肪酸氧化产生的乙酰CoA，在肝外组织可进入TCA循环进行彻底氧化分解；但在肝脏细胞中还有另外一条去路，即形成乙酰乙酸(acetoacetate)、-羟丁酸(-hydroxybutyrate)、丙酮(acetone)，三者总称为酮体。,生成：肝细胞线粒体利用：肝外组织（心、肾、脑、骨骼肌等）线粒体肝脏生成，肝外利用,（四）酮体的生成和利用,-,23,1.酮体的生成,羟甲基戊二酰CoA（HMGCoA）,乙酰乙酰CoA硫解酶,2CH3COSCoA,CH3COCH2COSCoA,乙酰乙酰CoA,HMGCoA合成酶,CH3COSCoA,CoASH,CoASH,脂肪酸,-氧化,CH3COSCoA,-,24,NAD+,NADH+H+,琥珀酰CoA,琥珀酸,CoASH+ATP,PPi+AMP,CoASH,2.酮体的氧化,乙酰乙酸硫激酶,乙酰乙酰CoA硫解酶,琥珀酰辅酶A转硫酶,-,25,2乙酰CoA,乙酰乙酰CoA,乙酰CoA,乙酰乙酸,HMGCoA,D(-)-羟丁酸,丙酮,乙酰乙酰CoA,琥珀酰CoA,琥珀酸,酮体的生成和利用的总示意图,2乙酰CoA,-,26,丙酮去路,（1）随尿排出（2）直接从肺部呼出（3）转变为丙酮酸或甲酰基及乙酰基,-,27,三三酰甘油的合成代谢MetabolismofTriglyceride,NAD+,NADH+H+,-磷酸甘油脱氢酶,（一）-磷酸甘油的生物合成,-,28,（二）脂肪酸的生物合成,组织：肝（主要）、脂肪、乳腺等组织亚细胞：胞液：主要合成16碳的软脂酸线粒体、内质网：碳链延长,合成部位,合成原料,乙酰CoA、ATP、CO2、NADPH,-,29,丙二酰CoA的合成,乙酰CoA羧化酶:别构酶,别构剂：柠檬酸,1.从头合成（软脂酸的合成）,ATP,ADP+Pi,乙酰CoA,丙二酰CoA,-,30,软脂酸的合成过程,乙酰CoA,丙二酸单酰CoA,丙二酸单酰-S-ACP,酯酰基转移酶,丙二酰基转移酶,-,31,HOOCCH2CO-S-ACP+CH3CO-S-合成酶,-酮脂酰ACP合成酶,CO2合成酶-SH,CH3CO-CH2CO-S-ACP,-酮脂酰ACP还原酶NADPH,CH3CHOH-CH2CO-S-ACP,-羟脂酰ACP脱水酶,H2O,CH3CH=CHCO-S-ACP,-烯脂酰ACP还原酶NADPH,CH3CH2-CH2CO-S-ACP,乙酰乙酰-ACP,-羟脂酰ACP,-烯丁酰ACP,丁酰ACP,-,32,软脂酸合成的总反应：,CH3COSCoA+7HOOCH2COSCoA+14NADPH+H+,CH3(CH2)14COOH+7CO2+6H2O+8CoAHS+14NADP+,脂肪酸合成酶复合体,-,33,经过7轮循环反应，每次加上一个丙二酰基，增加两个碳原子，最终释出软酯酸。,-,34,-,35,线粒体脂肪酸碳链的延长供体：乙酰CoA过程：类似于氧化的逆反应一轮反应增加2个碳原子，可延长至24碳，以硬脂酸最多。,2.线粒体（微粒体）中的合成脂肪酸碳链的延长,RCH2CO-S-CoA+CH3CO-S-CoA+NADH+H+NADPH+H+R-(CH2)3-CO-S-CoA+NAD+NADP+CoASH,-,36,-,37,内质网（微粒体）脂肪酸碳链的延长供体：丙二酰CoA过程：类似于软脂酸合成一轮反应（缩合、加氢、脱水、加氢）增加2个碳原子，可延长至24碳，以硬脂酸最多。,-,38,内质网脂肪酸碳链的延长,OO|R-CH2-CSCoA+HOOC-CH2-CSCoA,OO|R-CH2-C-CH2-CSCoA,OHO|R-CH2-CH-CH2-CSCoA,O|R-CH2-CH=CH-CSCoA,O|R-CH2-CH2-CH2-CSCoA,-,39,3.不饱和脂肪酸的合成,酶类:酯酰辅酶A加氧酶,亚油酸(18:2,9,12)亚麻酸(18:3,9,12,15)花生四烯酸(20:4,5,8,11,14),必需脂肪酸Essentialfattyacid,软脂酰辅酶A+NADPH+H+O2软脂烯酰辅酶A+NADP+H2O硬脂酰辅酶A+NADPH+H+O2油酰辅酶A+NADP+H2O,-,40,（三）三酰甘油的合成,合成原料,1.-磷酸甘油：脂代谢2.磷酸二羟丙酮：葡萄糖代谢,脂肪酸硫激酶,-,41,脂肪合成途径,-,42,本章重点脂类分解代谢;氧化作用。脂类代谢与糖代谢的关系。,-,43,组成：甘油、脂肪酸、磷脂、含氮化合物,结构：,功能：含一个极性头、两条疏水尾，构成生物膜的磷脂双分子层。,X=胆碱、水、乙醇胺、丝氨酸、甘油、肌醇、磷脂酰甘油等,四、磷脂的代谢MetabolismofPhospholipid,-,44,磷脂酰胆碱（卵磷脂）磷脂酰乙醇胺（脑磷脂）,COOH|CHNH2|CH2OH,CH2NH2|CH2OH,+CH2-N(CH3)3|CH2OH,CDP-乙醇胺,CDP-胆碱,合成,乙醇胺,胆碱,乙醇胺磷酸,胆碱磷酸,转胞苷酶,激酶,-,45,OOCH2-O-C-R1|R2-C-O-CH|CH2-OH,甘油二酯,+,磷脂酰乙醇胺,磷脂酰胆碱,-,46,另一种磷脂合成途径,CDP-甘油二脂,O-CDP,磷酸酯,CDP-甘油二脂,O-CDP,COOH|CHNH2|CH2OH,OOCH2-O-C-R1|R2-C-O-CH|CH2-O-P-Ser,OOCH2-O-C-R1|R2-C-O-CH|CH2-O-P-乙醇胺,CO2,磷脂酰乙醇胺,磷脂酰丝氨酸,-,47,OOCH2-O-C-R1|R2-C-O-CH|CH2-O-P-乙醇胺,CH3-S-AR|CH2|CH2|CH-NH2|COOH,3S-腺苷甲硫氨酸,OOCH2-O-C-R1|R2-C-O-CH|CH2-O-P-胆碱,+3S-腺苷同型半胱氨酸,-,48,+RCOCoA,+CoASH,磷酸二羟丙酮转酰基酶,磷酸二羟丙酮,酯酰磷酸二羟丙酮,以磷酸二羟丙酮为原料,-,49,第五节胆固醇的代谢MetabolismofCholesterol,1.合成原料:,乙酰CoA,肝（7080%）和小肠为主,2.合成部位:,胆固醇(Cholesterol),-,50,合成过程,CH3|HOOC-CH2-C-CH2-COSCoA|OH,CH3|HOOC-CH2-C-CH2-CH2-OH|OH,鲨烯C30,羊毛固醇C30（环）,胆固醇C27,-甲基-羟戊二酰CoA,MVA,5-P-MVA,-,51,（二）胆固醇的转化,转变为胆汁酸(bileacid),转化为类固醇激素,转化为维生素D3,-,52,肝糖原,1磷酸葡萄糖,6磷酸葡萄糖,磷酸丙糖,丙酮酸,乙酰CoA,草酰乙酸,脂肪酸,胆固醇,乙酰乙酸,甘油,3磷酸甘油,羟丁酸,丙酮,葡萄糖,TCA,戊糖旁路,NADPH+H+,-,53,初级胆汁酸通常在其羧酸侧链上结合有一分子甘氨酸或一分子牛磺酸，从而形成结合型初级胆汁酸，如甘氨胆酸，甘氨鹅脱氧胆酸、牛磺胆酸和牛磺鹅脱氧胆酸。初级胆汁酸合成的关键酶是7-羟化酶。,-,54,（二）转化为：,1肾上腺皮质激素的合成：肾上腺皮质球状带可合成醛固酮，又称盐皮质激素，可调节水盐代谢；肾上腺皮质束状带可合成皮质醇和皮质酮，合称为糖皮质激素，可调节糖代谢。2雄激素的合成：睾丸间质细胞可以胆固醇为原料合成睾酮。3雌激素的合成：雌激素主要有孕酮和雌二醇两类。,-,55,（三）转化为维生素D3：胆固醇经7位脱氢而转变为7-脱氢胆固醇，后者在紫外光的照射下，B环发生断裂，生成Vit-D3。Vit-D3在肝脏羟化为25-（OH）D3，再在肾脏被羟化为1,25-(OH)2D3。,-,56,二、胆固醇的转变,1.血浆中:卵磷脂胆固醇脂肪酰基转移酶lecithin-cholesterolacyltransferase,LCAT,胆固醇,胆固醇酯,溶血卵磷脂,-,57,2.组织中,脂酰CoA胆固醇脂酰转移酶acylCoA:choesterolacyltransferase,ACAT,3.生物活性物质肾上腺皮质：肾上腺皮质激素性腺：雌激素，雄激素皮肤：VD3,-,58,3.微粒体系统,使多烯脂肪酸的碳链延长，需NADH和丙二酰CoA。,必需脂肪酸：,（1）亚油酸（9,12十八二烯酸）,（2）亚麻酸（9,12,15十八三烯酸）,（3）花生四烯酸（5,8,11,12二十四烯酸）,-,59,脂肪的合成,甘油+ATP磷酸甘油+ADP,磷酸二羟丙酮+NADH+H+磷酸甘油+NAD+,2RCOSCoA+,+2CoASH,RCOSCoA,-,60,-,61,四磷脂的代谢,磷脂的合成能力：肝肠肌肉脑组织。,五胆固醇的代谢,（一）胆固醇的消化和吸收,1.再循环（肠肝循环）：食入的胆固醇吸收后又可通过胆汁或肠壁而排入肠腔，它们和膳食中的胆固醇混合在一起而被重新吸收。,-,62,2.吸收延迟：胆固醇在上皮细胞中的酯化速度较慢，这可能是它在血中延迟出现的原因之一。,3.吸收有限：肠道吸收胆固醇的能力极为有限。,（二）胆固醇的分解和转化,1.转变成胆甾烷醇（二氢胆固醇）、粪甾醇。,2.转变为胆酸。,3.转变为其他物质。,-,63,脂肪酸-氧化的定义：激活的脂肪酸运进线粒体后在酶的作用下，在位经过脱氢、加水、再脱氢和硫解四步反应生成一个乙酰CoA和少两个碳的脂酰CoA，如此不断循环，直至将长链脂肪酸都分解为乙酰CoA的过程，称为.-氧化的生理意义：供能的主要形式，可产生大量ATP。,-,64,磷脂双分子层的形成,-,65,机体内几类重要的甘油磷脂,-,66,磷脂酰肌醇(phosphatidylinositol),磷脂酰丝氨酸(phosphatidyls