生物化学第八章 脂类代谢 ppt课件

1、第五章第五章 脂脂 类类 代代 谢谢 脂类脂类lipidslipids是一类不溶于水而易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溶于有机溶剂，并能为机体利用的有机化合物。物。脂类脂肪：甘油三酯类脂胆固醇胆固醇酯磷脂糖脂储能和供能细胞的膜结构组分第一节第一节 概述概述l甘油丙三醇甘油丙三醇CH2OHCHOHCH2OHCH2CH2CH2CH2CH2CH2CH2CH2CH2CH2CH2CH2CH2CH2CH2CH3CH2COOHCH2CH2CH2CH2CH2CH2CH2CH2CH2CH2CH2CH2CH2CH2CH2CH3CH2COOCH2CHOHCH2OH单酯酰甘油单酯酰甘油CH2

2、CH2CH2CH2CH2CH2CH2CH2CH2CH2CH2CH2CH2CH2CH2CH3CH2COOH二酯酰甘油二酯酰甘油H2OH2O三酯酰甘油三酯酰甘油脂肪酸脂肪酸1脂肪酸脂肪酸2甘油三酯构造CH2CCH2CR2OHOOOCOR1COR3123甘油三酯功能甘油三酯功能3 3协助食物中脂溶性维生素的吸收协助食物中脂溶性维生素的吸收4 4供应必需脂肪酸供应必需脂肪酸1 1贮能贮能 和和 供能供能2 2维护、保温作用维护、保温作用常见的脂肪酸脂肪酸饱和脂肪酸软脂酸（16C）硬脂酸（18C）油酸（18:1）亚油酸（18:2）亚麻酸（18:3）花生四烯酸（20:4）不饱和脂肪酸必需脂肪酸非必需脂肪酸

3、常常 见见 的的 不不 饱饱 和和 脂脂 酸酸习惯名习惯名系统名系统名碳原子及碳原子及双键数双键数双键位置双键位置族族分布分布系系n系系软油酸软油酸十六碳一烯酸十六碳一烯酸16：197-7广泛广泛油酸油酸十八碳一烯酸十八碳一烯酸18：199-9广泛广泛亚油酸亚油酸十八碳二烯酸十八碳二烯酸18：29,126,9-6植物油植物油-亚麻酸亚麻酸十八碳三烯酸十八碳三烯酸18：39,12,153,6,9-3植物油植物油-亚麻酸亚麻酸十八碳三烯酸十八碳三烯酸18：36,9,126,9,12-6植物油植物油花生四烯酸花生四烯酸廿碳四烯酸廿碳四烯酸20：45,8,11,146,9,12,15-6植物油植物油t

4、imnodonic廿碳五烯酸廿碳五烯酸（EPA）20：55,8,11,14,173,6,9,12,15-3鱼油鱼油clupanodonic廿二碳五烯酸廿二碳五烯酸（DPA）22：57,10,13,16,193,6,9,12,15-3鱼油，鱼油，脑脑cervonic廿二碳六烯酸廿二碳六烯酸（DHA）22：64,7,10,13,16,193,6,9,12,15,18-3鱼油鱼油提问：肥皂是怎样做的？皂化反响动植物油脂在氢氧化钠或氢氧化钾作用下水解生成的脂肪酸盐。第二节第二节脂肪的分解代谢一、甘油三酯的分解代谢一、甘油三酯的分解代谢 (一一)脂肪发动脂肪发动1.定义定义 储存的脂肪，被脂肪酶逐渐水解

5、为脂肪酸及储存的脂肪，被脂肪酶逐渐水解为脂肪酸及甘油，并释放入血以供其他组织氧化利用的过程。甘油，并释放入血以供其他组织氧化利用的过程。2.关键酶关键酶 激素敏感性甘油三酯脂肪酶激素敏感性甘油三酯脂肪酶 (hormone-sensitive triglyceride lipase , HSL) 3.脂解激素脂解激素 能促进脂肪发动的激素，如胰高血糖素、能促进脂肪发动的激素，如胰高血糖素、去甲肾上腺素、去甲肾上腺素、ACTH 等。等。4.抗脂解激素抗脂解激素 可抑制脂肪发动，如胰岛素、前列腺可抑制脂肪发动，如胰岛素、前列腺素素E2等。等。脂肪组织脂肪组织 脂肪脂肪 甘油甘油 脂肪酸脂肪酸 甘油甘

6、油脂肪酸脂肪酸ATP+ H2O+CO2 全身各组织全身各组织 为机体供能为机体供能 血循血循 FA-A复合体复合体 二甘油的氧化分解二甘油的氧化分解甘油甘油 -磷酸甘油磷酸甘油 ATP ADP 磷酸二磷酸二羟丙酮羟丙酮NAD+ NADH+H+ 糖异生糖异生 乳酸或乳酸或CO2和和H2O3.脂肪酸氧化的反响过程脂肪酸氧化的反响过程1.脂肪酸氧化的反响部位脂肪酸氧化的反响部位 除脑组织外,大多数组织均可进展，其中肝、肌肉最活泼。第一阶段：脂肪酸的活化第二阶段：脂酰CoA进入线粒体第三阶段： -氧化过程第四阶段：乙酰CoA的彻底氧化(三三)脂肪酸的氧化脂肪酸的氧化2.亚细胞定位亚细胞定位 胞液、线粒

7、体。胞液、线粒体。1 1脂肪酸的活化脂肪酸的活化 脂酰脂酰COACOA的生成的生成部位部位 胞液胞液耗费耗费 2 ATP 2 ATP脂酰脂酰COACOA合成酶合成酶ATPAMP + PPiRCOOH + HSCOA脂肪酸脂肪酸RCOSCOA脂酰脂酰COACOOCH3CH3CH3NCHOHCH2CH2脂酰脂酰CoACoA难以跨越难以跨越非极性非极性极性极性SCoAOCR肉毒碱转酰基酶肉毒碱转酰基酶COOOCCH3RCH3CH3NCHOCH2CH2(2)(2)脂酰基进入线粒体脂酰基进入线粒体肉碱肉碱脂酰肉碱脂酰肉碱肉毒碱转酰基酶肉毒碱转酰基酶HSCoA脂酰肉碱脂酰肉碱肉碱肉碱肉毒碱转酰基酶肉毒碱转

8、酰基酶HSCoA 氧化3 3脂酰基的脂酰基的- -氧化氧化 -氧化定义：氧化定义：脂酰脂酰CoA进入线粒体后逐渐氧化分解，经过脱进入线粒体后逐渐氧化分解，经过脱氢、加水、再脱氢、硫解生成少两个碳原子的氢、加水、再脱氢、硫解生成少两个碳原子的脂酰脂酰CoA和一分子乙酰和一分子乙酰CoA的过程，由于此氧的过程，由于此氧化过程主要发生在脂酰基的化过程主要发生在脂酰基的 -碳原子上，故称碳原子上，故称 -氧化。氧化。脂肪酰CoA脱氢脱氢加水加水再脱氢再脱氢硫解硫解脂肪酰CoA + 乙酰CoACO2+H2O+ATP一次一次- -氧化反响氧化反响 -氧化过程氧化过程脱氢脱氢 脂酰脂酰CoA脱氢酶脱氢酶呼吸

9、链1.5 ATPH2OHOH加水加水HOH -羟脂酰CoAH2O水化酶水化酶,-烯脂酰CoA -氧化过程氧化过程再脱氢再脱氢呼吸链2.5 ATP -氧化过程氧化过程硫解硫解少2个碳原子 -氧化过程氧化过程CH3COSCoACH3(CH2)7CH2COSCoACH3(CH2)7CH2CH2CH2COCoACH3(CH2)7CH2CH2CH2CH2CH3(CH2)7CH2CH2CH2CH2CH2CH2CH2COS CoACH3COSCoACH2COSCoACH3COSCoACH3COCoA1分子十六碳的软脂酸分解为分子十六碳的软脂酸分解为8分子乙酰分子乙酰CoA肉碱转运载体肉碱转运载体线线粒粒体体

10、膜膜=脂肪酸O=RCH2CH2C-OH脂酰CoA合成酶ATPHSCoAAMP PPiORCH2CH2CSCoA脂酰CoA脂酰CoA脱氢酶FADH2H2O呼吸链 1.5 ATP 脱氢O=RCH=CHCSCoA H2O水化酶再脱氢加水NADH+H+H2O呼吸链 2.5 ATP -羟脂酰CoA脱氢酶NAD+HSCoA硫解O=R-CSCoAO=CH3CSCoA 脂酰CoA乙酰CoA+TCA循环 O=RCH2CH2CSCoA脂酰CoAFAD 关键酶肉碱脂酰转移酶线粒体胞液O=RCHCH2CSCoA -羟脂酰CoAHO硫解酶O=RC-CH2CSCoA -酮脂酰CoAO乙酰乙酰CoA的彻底氧化的彻底氧化(1

11、)乙酰CoA彻底氧化彻底氧化 三羧酸循环 生成酮体 肝外组织氧化利用肝外组织氧化利用 FADH2 H2O 呼吸链 1.5 ATP H2O NADH + H+ 呼吸链 2.5 ATP (2)-氧化产生的乙酰CoA绝大部分进入TAC彻底氧化，生成的FADH2和NADH+H+氧化磷酸化产生ATP。(1)活化：耗费活化：耗费2个高能磷酸键的能量。个高能磷酸键的能量。 脂酸氧化的能量生成脂酸氧化的能量生成 以以16碳软脂酸的氧化为例碳软脂酸的氧化为例(2)氧化氧化 7 轮循环产物：轮循环产物： 8分子乙酰分子乙酰CoA 7分子分子NADH+H+ 7分子分子FADH2(3)能量计算：能量计算： 生成生成A

12、TP 810 + 72.5 + 71.5 = 108 净生成净生成ATP 108 2 = 106 血浆程度：0.030.5mmol/L(0.35mg/dl)。代谢定位：生成：肝细胞线粒体。原料：乙酰CoA。利用：肝外组织心、肾、脑、骨骼肌等线粒体。(四四)酮体的生成和利用酮体的生成和利用 酮体是乙酰乙酸(acetoacetate) 、-羟丁酸 (-hydroxybutyrate)、丙酮(acetone)三者的总称。酮体生成的关键酶： HMGCoA合酶酮体的生成和利用的总表示图2 乙酰CoA 乙酰乙酰CoA 乙酰CoA 乙酰乙酸乙酰乙酸 HMGCoA D(-)-羟丁酸羟丁酸 丙酮丙酮 乙酰乙酰C

13、oA 琥珀酰CoA 琥珀酸 2 乙酰CoA 酮体生成的调理主要经过激素的调理酮体生成的调理主要经过激素的调理抑制脂解，脂肪发动 饱饱 食食 胰岛素 进入肝的脂肪酸 脂酸氧化 酮体生成 (1)饥饥 饿饿 脂肪发动 FFA 胰高血糖素等 脂解激素 酮体生成 脂酸氧化 (2)酮体生成和利用的意义酮体生成和利用的意义(1)酮体是肝输出能源的一种方式，酮体可经过血酮体是肝输出能源的一种方式，酮体可经过血脑屏障，是脑组织的重要能源。脑屏障，是脑组织的重要能源。(2)酮体的利用可减少糖的耗费，有利于维持血糖酮体的利用可减少糖的耗费，有利于维持血糖程度恒定，节省蛋白质的耗费。程度恒定，节省蛋白质的耗费。(3)

14、酮体产生过多可导致代谢性酸中毒，丙酮为挥酮体产生过多可导致代谢性酸中毒，丙酮为挥发性物质，可经呼吸排出体外。发性物质，可经呼吸排出体外。(4)胰岛素分泌缺乏时，糖代谢妨碍，脂肪发动添胰岛素分泌缺乏时，糖代谢妨碍，脂肪发动添加，加，-氧化加强，酮体生成增多，可导致酮血症、氧化加强，酮体生成增多，可导致酮血症、酸中毒。酸中毒。1. 不饱和脂肪酸的氧化不饱和脂肪酸的氧化 (五五)脂肪酸的其他氧化方式脂肪酸的其他氧化方式2. 脂肪酸的脂肪酸的- 氧化氧化3. 脂肪酸的脂肪酸的 - 氧化氧化 脂肪酸氧化成 -羟脂肪酸后，再经氧化脱羧，生成比原来少一个碳原子的脂肪酸的过程。 脂肪酸末端甲基氧化生成-羟脂肪

15、酸，再氧化生成，二羧酸进展-氧化的过程 。 不饱和脂肪酸的3顺式构造需异构酶使其变为2反式构造，再继续-氧化。此外，不饱和脂肪酸产生的ATP少于饱和脂肪酸。奇数脂肪酸氧化生成的丙酰CoA，可转变为琥珀酰CoA。小小 结结脂肪酸的氧化利用脂肪酸的氧化利用(1) 部位部位:肝、肌肉胞液、线粒体肝、肌肉胞液、线粒体2限速酶：肉毒碱脂酰转移酶限速酶：肉毒碱脂酰转移酶3 3- -氧化的步骤氧化的步骤脱氢脱氢 加水加水 再脱氢再脱氢 硫解硫解( FAD接受接受 )( NAD+接受接受 )4ATP的生成的生成( 16C软脂酸为例软脂酸为例 )净得净得106分子分子ATP 酮体的生成和利用酮体的生成和利用1

16、1、酮体代谢的特点：肝内生酮肝外用、酮体代谢的特点：肝内生酮肝外用2 2、酮体合成原料：乙酰、酮体合成原料：乙酰COACOA3 3、限速酶：、限速酶：HMGCoAHMGCoA合成酶、乙酰乙酸硫激酶合成酶、乙酰乙酸硫激酶4 4、酮体具有分子小、溶于水、便于血液运输，并、酮体具有分子小、溶于水、便于血液运输，并易于经过血脑屏障等特点。易于经过血脑屏障等特点。5 5、意义：肝脏输出、意义：肝脏输出FAFA类能源物质的一种方式类能源物质的一种方式第三节第三节 脂肪的合成代谢脂肪的合成代谢组组 织：肝主要织：肝主要 、脂肪等组织、脂肪等组织 亚细胞：亚细胞：胞液：主要合成胞液：主要合成1616碳的软脂酸

17、棕榈酸碳的软脂酸棕榈酸肝线粒体、内质网：碳链延伸肝线粒体、内质网：碳链延伸1. 合成部位合成部位一软脂酸的合成一软脂酸的合成甘油三酯的合成代谢CH2CHCH2OOOCO(CH2)m CH3CO(CH2)kCH3CO(CH2)nCH32.原料原料甘甘 油油脂肪酸脂肪酸脂肪酸脂肪酸脂肪酸脂肪酸-磷酸甘油磷酸甘油脂酰辅酶脂酰辅酶A原原 料料CH2OHC HCH2OHO-磷酸甘油P磷酸二羟丙酮G（肝、脂肪组织）甘油（肝、肾、肠）甘油激酶ATPADP-磷酸甘油的来源磷酸甘油的来源 原料：乙酰原料：乙酰COA 直接供体：丙二酸单酰直接供体：丙二酸单酰CoA 复原剂：复原剂： NADPHH+ 能能 量：量：

18、 ATP “活化剂：活化剂：CO2 酰基载体蛋白：酰基载体蛋白： ACPSH 脂肪酸合成酶：由六种酶围绕脂肪酸合成酶：由六种酶围绕ACP而组成的多酶而组成的多酶体系体系脂肪酸的合成即脂酰脂肪酸的合成即脂酰CoACoA的来源的来源脂肪酸合成酶系统脂肪酸合成酶系统6种酶是种酶是 1乙酰乙酰CoA-ACP酰基转移酶酰基转移酶 2丙二单酰丙二单酰CoA-ACP酰基转酰基转移酶移酶 3-酮脂酰酮脂酰-ACP合成酶合成酶 4-酮脂酰酮脂酰 ACP复原酶复原酶 5-羟脂酰羟脂酰-ACP脱水酶脱水酶 6烯脂酰烯脂酰-ACP复原酶复原酶ACP12 3456ACPACP乙酰乙酰CoACoA线粒体基质柠檬酸柠檬酸柠

19、檬酸柠檬酸丙酮酸丙酮酸丙酮酸丙酮酸腔+外膜+细胞质提问：为什么糖吃多了会发胖呢？提问：为什么糖吃多了会发胖呢？3. 脂肪酸合成过程脂肪酸合成过程 乙酰CoA羧化酶 (acetyl CoA carboxylase)是脂肪酸合成的限速酶，存在于胞液中，其辅基是生物素，Mn2+是其激活剂。催化丙二酰CoA的合成。 脂肪酸合酶复合体，该酶是由两个亚基组成的二聚体，每个亚基都含有多个功能构造域和一个酰基载体蛋白(acyl carrier protein，ACP)。脂肪酸合成的各步反响均在ACP辅基上进展。 (1) 脂肪酸合成酶系脂肪酸合成酶系(2) 软脂酸合成过程-酮丁酰ACP-羟丁酰ACP-烯丁酰AC

20、P丁酰ACP软脂酰ACP软脂酸乙酰CoA丙二酰CoA乙酰ACP丙二酰ACP乙酰CoA羧化酶CO2ATP ADP合酶复合体HSCoA转酰酶合酶复合体HSCoA转酰酶ACP+ CO2NADP+NADPH+H+H2ONADP+NADPH+H+H2OACP-酮脂酰合成酶-酮脂酰复原酶-羟脂酰水化酶-烯脂酰复原酶硫酯酶再经6轮循环 1CH3COSCoA 7HOOCCH2COSCoA 14NADPH+H+ 1CH3(CH2)14COOH 7 CO2 6H2O 8HSCoA 14NADP+ 总反响代谢产物的调理代谢产物的调理 乙酰乙酰CoA羧化酶的别构调理物羧化酶的别构调理物抑制剂：软脂酰抑制剂：软脂酰Co

21、A及其他长链脂酰及其他长链脂酰CoA 激活剂：柠檬酸、异柠檬酸激活剂：柠檬酸、异柠檬酸(3)脂肪酸合成的调理脂肪酸合成的调理激素调理激素调理 + 脂肪酸合成 胰岛素 胰高血糖素 肾上腺素 生长激素脂肪酸合成 TG合成 脂肪酸脂肪酸脂酰脂酰CoACoA脂酰脂酰CoA合成酶合成酶 ATP AMP PPi OH RCH2CH2COHSCoARCH2CH2COSCoA脂酰脂酰CoA 转移酶转移酶R2COCoA R3COCoA HSCoA 脂酰脂酰CoA 转移酶转移酶甘油一酯甘油一酯甘油二酯甘油二酯甘油三酯甘油三酯CH2OCH2-OHCH-OH-C-R1OCH2OCH2-OHCHO-C-R1O-C-R2

22、OCH2OCH2OCHO-C-R1O-C-R2O-C-R3O HSCoA 分解：脱氢分解：脱氢 加水加水 脱氢脱氢 硫解硫解合成：缩合合成：缩合 加氢加氢 脱水脱水 加氢加氢肝糖原肝糖原1磷酸葡萄糖磷酸葡萄糖6磷酸葡萄糖磷酸葡萄糖磷酸丙糖磷酸丙糖丙酮酸丙酮酸乙酰乙酰CoA草酰乙酸草酰乙酸脂肪酸脂肪酸胆固醇胆固醇乙酰乙酸乙酰乙酸甘油甘油3磷酸甘油磷酸甘油 羟丁酸羟丁酸丙酮丙酮葡萄糖葡萄糖TCA戊糖旁路戊糖旁路NADPH + H+“为什么我不断为什么我不断控制食物中胆控制食物中胆固醇的含量，固醇的含量，什么好吃的都什么好吃的都不能吃，可是不能吃，可是血胆固醇含量血胆固醇含量却没有降低多却没有降低多

23、少？少？高胆固醇血高胆固醇血症患者症患者高胆固醇血高胆固醇血症患者症患者年过年过4040岁者即使血脂不增高：岁者即使血脂不增高： 应防止经常食用过多的动物性脂肪和含饱和应防止经常食用过多的动物性脂肪和含饱和脂肪酸的植物油，如：肥肉、猪油、骨髓、奶油脂肪酸的植物油，如：肥肉、猪油、骨髓、奶油及其制品、椰子油、可可油等；及其制品、椰子油、可可油等； 防止多食含胆固醇较高的食物，如：肝、脑、防止多食含胆固醇较高的食物，如：肝、脑、肾、肺等内脏，鱿鱼，牡蛎，墨鱼，鱼子，虾子，肾、肺等内脏，鱿鱼，牡蛎，墨鱼，鱼子，虾子，蟹黄，蛋黄等。蟹黄，蛋黄等。 假设血脂继续增高，应食用低胆固醇、低动假设血脂继续增高

24、，应食用低胆固醇、低动物性脂肪食物，如：各种瘦肉，鸡、鸭、鱼肉，物性脂肪食物，如：各种瘦肉，鸡、鸭、鱼肉，蛋白，豆制品等。蛋白，豆制品等。1.1.三酰甘油的主要作用是三酰甘油的主要作用是( )( ) A A参与细胞间传送信息参与细胞间传送信息 B B贮能和供能贮能和供能 C C构成生物膜构成生物膜 D D参与脂蛋白组成参与脂蛋白组成 2.2.酮体生成的原料是酮体生成的原料是( )( )A A乙酰乙酰乙酰乙酰COA BCOA BHMGCOA HMGCOA C C乙酰乙酰COA DCOA D脂肪酸脂肪酸3.3.抗脂解激素是抗脂解激素是( )( )A.A.肾上腺素肾上腺素 B. B.去甲肾上腺素去甲

25、肾上腺素 C.C.胰高血糖素胰高血糖素 D. D.胰岛素胰岛素4.4.一次一次-氧化可产生氧化可产生ATPATP的分子数是的分子数是( )( )A A12 B12 B4 4 C C5 D5 D14145.5.脂酰基进入线粒体的载体是脂酰基进入线粒体的载体是( )( )A.A.胆碱胆碱 B.HSCoA B.HSCoA C.C.肉毒碱肉毒碱 D. D.载脂蛋白载脂蛋白6.6.软脂酰软脂酰CoACoA在在-氧化中循环一次，并彻底氧化中循环一次，并彻底氧化为氧化为CO2CO2与与H2OH2O时，产生时，产生ATPATP总量是总量是( )( )A.12 B.14 A.12 B.14 C.17 D.20C.17 D.207.7.脂肪酸在肝脏进展脂肪酸在肝脏进展-氧化时不生成何种物氧化时不生成何种物质质( ) ( ) A.NADH+H+ B.FADH2A.NADH+H+ B.FADH2C.H2O D.C.H2O D.乙酰乙酰CoACoA8.8.有关酮体的生成和利用错误的选项是有关酮体的生成和利用错误的选项是( )( )A.A.酮体只能肝内生成肝外利用酮体只能肝内生成肝外利用 B.B.酮体的主要成分是酸性物质，血液中浓度过高会