《脂类的代谢》PPT课件

第九章脂类的代谢,一、脂类的酶促水解二、脂肪的分解代谢三、脂肪的合成代谢,一、脂类的酶促水解P189,二、脂肪的分解代谢P190,脂肪的分解代谢是对生物体提供能量的重要措施；（一）甘油的氧化1.甘油磷酸化：,2.形成丙酮酸:,丙酮酸可进入TCA；,（二）脂肪酸的-氧化作用P191,脂肪酸氧化在线粒体中进行；共三大主要步骤：,脂肪酸-氧化的三大步骤,1.-氧化（经历5步反应）：以饱和16碳软脂酸：经过7轮的一系列氧化，每一轮切下两个碳原子单元（乙酰-COA），共形成8分子乙酰-COA；每形成1个乙酰-COA失去4个H+和2对电子，产生NADH和FADH2，酯酰-COA脱氢酶催化各步反应；2.形成的乙酰-COA去路：进入柠檬酸循环继续被氧化，脱出CO2；3.产生ATP：产生的NADH和FADH2通过呼吸链产生ATP；,-氧化反应过程,-氧化发生于线粒体中，共5步反应：活化（activation）；氧化（oxidation）；水化（hydration）；氧化（oxdidation)；硫解(断裂)（cleavage）脂酰-COA脱氢酶催化的第2步反应发生在羧基邻位，是-氧化反应，是脂肪酸氧化的独特途径；,脂肪酸-氧化反应步骤,P192,2.肉毒碱的作用P193,负责将脂酰-COA从细胞质中转运到线粒体内；,脂酸的合成和氧化的比较,3.脂肪酸-氧化过程中能量变化P139,以饱和16碳软脂酸（即棕榈酸）为例：,（四）酮体的生成和利用P195,1.酮体的生成脂酸在肝脏中氧化后可产生酮体：乙酰乙酸、-羟丁酸和丙酮；酮体的形成主要有两种途径：由乙酰-CoA(包括来自脂酸-氧化及其他代谢来源的乙酰-CoA)缩合成乙酰乙酰CoA，最终生成-羟丁酸或脱羧形成丙酮；在饥饿或患糖尿病时，乙酰乙酰CoA在乙酰乙酰CoA还原酶、-羟丁酸CoA脱酰基酶、-羟丁酸脱氧酶等催化下，生成乙酰乙酸；,2.酮体的氧化P195,酮体在肝脏中产生，但肝脏不能分解酮体，其分解在肝外组织中进行；（1）乙酰乙酸和-羟丁酸：进入TCA彻底氧化；（2）丙酮：1）随尿排除；2）从肺部呼出。3）可氧化成丙酮酸等。,阅读：机体中酮体积累过程和后果,在正常生理情况下，乙酰-CoA顺利进入TCA，脂酸的合成作用也正常进行(合成脂酸需消耗乙酰-CoA)，肝脏中的乙酰-CoA浓度不会增高，形成乙酰乙酸及其他酮体的趋势不大，所以肝中累积的酮体很少；待续；,当膳食中脂肪过多，或缺乏糖类,或糖、脂代谢紊乱(如糖尿病)时，肝脏中的酮体就会增高，因摄食大量脂肪后，脂的分解代谢随之增加，产生较多的乙酰-CoA。缺糖或糖、脂代谢发生紊乱,就不可能有效地氧化糖和脂肪，机体一方面须增加脂肪分解以补充维持生命所需能量，一面因糖代谢受阻，脂酸合成随之降低，或氧化酮体的能力下降，都会增加肝中的乙酰-CoA浓度，生成乙酰乙酸，从而进一步产生其他酮体，使肝及血液中累积较多的酮体,形成酮尿症或酮血症。酮体中的乙酰乙酸和-羟丁酸皆为酸性，患酮血症的病人常有酸中毒的危险。,三、脂肪的合成代谢P197,（一）甘油的生物合,合成脂肪所需要的L-甘油磷酸：1）由糖酵解产生的二羟丙酮磷酸还原而成；2）由脂肪水解产生的甘油与ATP作用而成：,（二）脂酸的生物合成P197,饱和脂酸的生物合成有两个途径：（1）从头合成：由非线粒体酶系（细胞浆酶系）合成16碳软脂酸途径，在细胞浆中进行；（2）线粒体中的合成：由线粒体酶系在16碳软脂酸基础上延长碳链途径，在线粒体中进行；,1.从头合成：P197,脂肪酸从头合成在细胞浆中进行；起始物：乙酰-COA；终产物：软脂酸（16碳饱和脂肪酸）；还原剂：NADPH；,从头合成反应要点,在细胞浆中进行，由非线粒体酶系(细胞浆酶系)催化；合成反应分三个阶段：（1）乙酰-COA丙二酸单酰-ACP（ACP：酰基载体蛋白）（2）丙二酸单酰-ACP丁酰-S-ACP（3）丁酰-S-ACP取代乙酰-COA与丙二酸单酰-ACP反应，重复6次，得16C软脂酸；这是细胞浆酶系作用的终点；脂肪酸的合成是与脂肪酸-氧化相似的逆过程；,合成脂肪酸前体的来源,（1）乙酰-COA来源：丙酮酸，脂肪酸的-氧化等；（2）丙二酸单酰-COA来源：乙酰-COA和碳酸氢盐在乙酰-COA羧化酶（辅基是生物素）作用下羧化形成；,1第一阶段反应P368,（1）乙酰-COA由三羧酸转运系统由线粒体转移到细胞溶胶中；（2）丙二酸单酰-COA由乙酰-COA和碳酸氢盐在乙酰-COA羧化酶（辅基是生物素）作用下羧化形成；这一步是脂酸合成的限速反应；（3）乙酰-COA和丙二酸单酰-COA在转酰基酶催化下形成乙酰-S-ACP和丙二酸单酰-S-ACP；,2第二阶段反应,（1）乙酰-S-ACP和丙二酸单酰-S-ACP经4步反应，合成得到丁酰-S-ACP；丁酰-S-ACP是4碳化合物；反应耗能；（2）两步还原反应所需的NADPH+H+来源：三羧酸转运系统中苹果酸转化为丙酮酸过程（脂肪组织中苹果酸酶反应）；戊糖磷酸途径；,3第三阶段反应,（1）丁酰-ACP进入第二轮回的延伸：在第二个轮回中，由丁酰-ACP（代替第一轮回的乙酰-ACP）与丙二酸单酰-ACP缩合；以后轮回中，每次加入一分子丙二酸单酰-ACP，共重复轮回6次（共使用7分子丙二酸单酰-ACP，即共使用8分子乙酰-COA），得到16碳的脂酰-ACP；在脂肪酸合成的每一循环中，脂肪酸链延伸两个碳原子；,（2）释放（release）：动物细胞中脂肪酸链延伸程序在到达16个碳原子时停止，终产物是软脂酰-ACP;软脂酰-ACP硫酯酶开始作用，软脂酸从脂肪酸合酶复合体中被释放游离出来。这步酶反应是水解反应：,2.线粒体中的合成P199,更长链的脂肪酸和不饱和脂肪酸都是把软脂酸作为前体，由线粒体酶系在其基础上延长碳链和去饱和；16碳软脂酸碳链的延长在线粒体和内质网中进行；脂肪酸的合成是与脂肪酸-氧化相似的逆过程；起始物：脂酰-COA；（Cn）终产物：脂酰-COA；（Cn+2）碳源：乙酰COA；还原剂：NADPH和NADH；,续：16碳软脂酸的延长,线粒体中的延长是独立于脂肪酸合成之外的过程，它是乙酰单元的加成和还原；是脂肪酸降解过程的逆过程（仅仅是脂肪酸延长最后一步使用了还原剂NADPH，脂肪酸降解的最前一步使用了FAD为氧化剂）；,（二）不饱和脂酸的合成P201,动物体内最常见的两个饱和脂肪酸：软脂酸和硬脂酸,是棕榈酸(16,9)和油酸(18,9)的前体；它们的不