生化脂代谢PPT课件

-,1,10.1概述,脂类物质是生物体维持正常生命现象不可缺少的.脂类包括的范围很广,脂类在化学结构、理化性质方面存在很大差异,但有共同点:不溶于水而溶于非极性有机溶剂,定义:能被生物体利用,不溶于水,易溶于脂溶性溶剂的生物分子,生物功能,生物膜的主要成分,储能物质(1g糖或Pr17kJ1glip38kJ),保护、御寒功能,促进脂溶性物质的吸收,-,2,分类,类脂,脂类,脂酸醇,复(合)脂:,脂类的水解产物:脂肪酸,萜,甾,脂肪,油,蜡,单(纯)脂:,脂酸醇非脂性物质(糖/磷酸/氮碱/蛋白质),存在形式,体质脂形式:作为原生质体存于细胞内,贮藏脂形式:贮于皮下等,-,3,组成,脂肪(三酰甘油),CH2O-CO-R1CHO-CO-R2CH2O-CO-R3,R1COOHR2COOH+R3COOH,脂酸,偶碳(C4C28)饱和/不饱和R1/R2/R3可相同也可不同,软脂酸C16:0硬脂酸C18:0油酸C18:19亚油酸C18:29,12亚麻酸C18:39,12,15,CH2OHCHOHCH2OH,甘油,c(顺)t(反),-,4,磷脂,胆碱:HO-CH2CH2N+(CH)3,胆胺:HO-CH2CH2N+H3,丝氨酸:HO-CH2CH(NH2)COOH,肌醇:环己六醇,10.2脂类的酶促降解,脂肪二酰甘油单酰甘油甘油,脂酶,脂酶,脂酶,H2O脂酸,H2O脂酸,H2O脂酸,-,5,磷脂酶A1,磷脂酶A2,磷脂酶D,磷脂酶C,磷脂,-,6,磷脂酶A2,溶血磷脂,无毒,蛇毒蜂毒蝎毒,-,7,胆固醇酯,胆固醇酯酶,-,8,甘油三酯的消化与吸收,-,9,10.3脂肪的分解代谢,一.甘油的分解(胞浆中进行),CH2OHCHOHCH2OH,甘油,甘油-3-P,二羟丙酮-P,丙酮酸,G,-,10,1mol甘油分解为CO2+H2O,产生多少ATP?,甘油,甘油酸-1,3-2P,乙酰COA,18.5ATP,甘油-3-P,二羟丙酮-P,甘油酸-3-P,丙酮酸,CO2+H2O,-,11,二.脂肪酸的分解,-,-,-分解(氧化),-氧化1904年,F.Knoop实验证实,用奇碳、偶碳的苯脂酸饲养动物,收集尿液分析,-,12,1.-氧化,脂酸,胞浆,线粒体,a.反应历程,RCH2CH2CH2COOH,活化,脂酸,脂酰CoA,脂酰CoA,转运,脂酰CoA,乙酰CoA,RCH2CH2CH2COSCoA,-,13,转运,RCH2CH2CH2COSCoA,RCH2CH2CH2COSCoA,转运,肉毒碱,脂酰肉毒碱,HSCoA,HSCoA,RCH2CH2CH2COSCoA,HSCoA,脂酰肉毒碱,肉毒碱,脂酰CoA,脂酰CoA,脂酰CoA,转移酶,转移酶,-,14,转移酶,-,15,-氧化,RCH2CH2CH2COSCoA,脂酰CoA,反-,-烯脂酰CoA,-羟脂酰CoA,-酮脂酰CoA,RCH2COSCoA,脂酰CoA(少2C),TCA,循环,-,16,特点,-位脱氢,-位加OH,-位加H,-位脱H,-位裂解,-氧化,b.能量,活化,脱氢,脱氢,以软脂酸(C16:0)为例计算能量,FADFADH2+1.5ATP,NADNADH2+2.5ATP,-氧化一轮+4ATP,ATPAMP+PPi-2ATP,C16:0C14:0C12:02C+2C,(n/21)次循环,2Pi,-,17,生成8molCH3COSCoA,活化,-氧化,TCA循环,-2ATP,(n/21)次循环74+28ATP,810+80ATP,+106ATP,CH3(CH2)14COOH+ATP+7FAD+7H2O+8HSCoA+7NAD+,总反应,8CH3COSCoA+AMP+PPi+7FADH2+7NADH2,储能,30.521069790.56=0.33=33%,-,18,c.奇数碳脂肪酸的-氧化,奇碳脂酸5C3C+2C,CH3CH2COSCoA+CH3COSCoA,丙酰CoA,乙酰CoA,丙酰CoA,琥珀酰CoATCA,丙二酰CoA乙酰CoATCA,CO2,动物,植物,d.不饱和脂肪酸的-氧化,以油酸(C18:19)为例,CH3(CH2)7CH=CH(CH2)7COOH,活化转运,CH3(CH2)7CH=CH(CH2)7COSCoA,-,19,CH3(CH2)7CH=CH(CH2)7COSCoA,-氧化,16C,14C,12C(3次循环),CH3(CH2)7CH=CHCH2COSCoA,顺-,-烯脂酰CoA,CH3(CH2)7CH2C=CCOSCoA,反-,-烯脂酰CoA,H,H,异构酶,-氧化,2C5+2C,5次循环,能量,少1次脱氢(少得1molFADH2),-,20,能计算,4(n/2-1)+10(n/2)1.5双键数-2,活化,-氧化次数,乙酰CoA分子数,2.-氧化,RCH2COOH,RCOOH,CO2,少1C羧酸,3.-氧化,CH3(CH2)nCOOHHOCH2(CH2)nCOOH,HOOC(CH2)nCOOH-氧化,末端甲基(-端)氧化,-C氧化,-氧化,-,21,4.酮体的生成和利用,A.酮体的生成,-羟丁酸CH3CH(OH)CH2COOH,脂酸-氧化乙酰CoA,氧化不完全,乙酰乙酸CH3COCH2COOH,丙酮CH3COCH3,酮体,TCA,酮体,-,22,CoASH,CoASH,NAD+,NADH+H+,-羟丁酸脱氢酶,HMGCoA合酶,乙酰乙酰CoA硫解酶,HMGCoA裂解酶,-,23,饥饿或糖尿病,-,24,NAD+,NADH+H+,琥珀酰CoA,琥珀酸,CoASH+ATP,PPi+AMP,CoASH,琥珀酰CoA转硫酶（心、肾、脑及骨骼肌的线粒体）,乙酰乙酰CoA硫激酶（肾、心和脑的线粒体）,乙酰乙酰CoA硫解酶（心、肾、脑及骨骼肌线粒体）,B.酮体的利用,-,25,丙酮去路,a.随尿排出,b.直接从肺部呼出,c.转变为丙酮酸或甲酰基及乙酰基,酮体在肝脏合成,肝外分解,正常情况下,血液中酮体浓度相对恒定,饥饿/膳食中糖供给不足/糖尿病脂肪动员加速肝脏中酮体生成增加,糖代谢减少,丙酮酸缺乏,可与乙酰CoA缩合成柠檬酸的草酰乙酸,酮体去路,酮血症酸中毒,-,26,10.4脂肪的合成代谢,一.甘油的合成,G二羟丙酮-P甘油-P,EMP,甘油-P脱氢酶,NADH2NAD+,或,甘油甘油-P,甘油-P激酶,ATPADP,二.脂肪酸的合成,合成部位:胞浆(主要),线粒体/微粒体/叶绿体,-,27,原料:,乙酰CoA、NADPH2,乙酰CoA(线粒体)胞浆,丙酮酸,甘油,乳酸,G,AA,脂酸,1.从头合成,非线粒体酶系合成,丙二酰CoA途径,乙酰CoA转运,-,28,丙酮酸,丙酮酸,苹果酸,草酰乙酸,柠檬酸,柠檬酸,乙酰CoA,苹果酸,柠檬酸丙酮酸穿梭,-,29,柠檬酸,柠檬酸,丙二酸单酰CoA的合成,丙二酸单酰CoA,-,30,脂酸碳链的迭加,脂酸合成酶系,酰基载体蛋白(ACP,ACPSH),六种酶,脂酰基转移酶E1,丙二酰基转移酶E2,-酮脂酰-ACP合成酶E3,-酮脂酰-ACP还原酶E4,-羟脂酰-ACP脱水酶E5,-烯脂酰-ACP还原酶E6,分子量40万,-,31,-氧化:脱氢水合脱氢硫解,合成:缩合还原脱水还原,原始反应:,丙二酸单酰-S-ACP,乙酰-S-ACP,丙二酸单酰CoA,-,32,+,乙酰乙酰-S-ACP,-羟丁酰-S-ACP,反-,-烯丁酰-S-ACP,丁酰-S-ACP,循环,增C2,乙酰-S-ACP,丙二酸单酰-S-ACP,-,33,循环,增C2,即,缩合,还原,脱水,还原,脂酰ACP,硫酰酶,ACP-SH,H2O,脂酸,如:软脂酸(C16:0)的合成,需:循环7次,1mol,7mol,-,34,总反应,+7CO2+7H2O+7ATP,+7ADP+7Pi,+14NADPH2,CH3(CH2)14COOH+14NADP+7CO2+8HSCoA+6H2O,+H2O+7ATP+14NADPH2,CH3(CH2)14COOH+7ADP+7Pi+14NADP+8HSCoA,-,35,ACP,乙酰CoA,乙酰基,HSCoA,丙二酰CoA,丙酰基,乙酰基,乙酰基,乙酰基,b-酮脂酰基,CO2,NADPH,NADP+,b-羟脂酰基,H2O,反式-D2-烯脂酰基,NADPH,NADP+,脂酰基,脂酰CoA,FFA,HSCoA,HSCoA,HSCoA,脂酸合成酶,-,36,-,37,*除酵母菌主要产生硬脂酸(C18:0)外,大多数机体脂酸合成到16C为止,可能因为-酮脂酰-ACP合成酶只能接受14C的脂酰基,而不能接受大于14C的脂酰基的缘故,2.线粒体(微粒体)中的合成脂酸碳链延长的合成,软脂酰CoA,延长C链(24C),从头合成,逆-氧化,软脂酰CoA(16C)+,缩合,(18C),还原,硬脂酰CoA(18C),还原,脱水,-,38,3.奇碳饱和脂酸合成,起始为丙二酰CoA,4.不饱和脂酸合成,不饱和键通过脂酰CoA加氧酶催化形成,必须脂酸:亚油酸(18:29,12)亚麻酸(18:29,12,15),三.脂肪的合成,R1COSCoA,R2COSCoA,转酰酶,2HSCoA,脂酰CoA,甘油-P,L-磷脂酸,-,39,R3COSCoA,L-磷脂酸,磷酸酶,甘油二酯,H2OPi,甘油二酯转酰基酶,HSCoA,脂肪,-,40,磷脂酶A1(B1),磷脂酶A2(B2),磷脂酶D,磷脂酶C,10.5磷脂的代谢,磷脂的分解,-,41,磷脂的合成,甘油二酯,CDP-X转移酶,CDP-XCMP,磷脂酸,CDP-甘油二酯,磷脂酰Ser,磷脂酰胆胺,磷脂酰胆碱,CTP-XPPi,SerCMP,CO2,CH3,-,42,CDP-X的合成,HO(CH2)2N+H3,HO(CH2)2N+(CH3)3,CDP-Ser,CDP-胆碱,CDP-胆胺,-,43,10.6胆固醇代谢,1.胆固醇的