第9章脂代谢的学习资料

第9章脂代谢的学习资料第1页/共63页2脂类的酶促水解脂肪的分解代谢

（主要脂肪酸的β氧化）脂肪的合成第2页/共63页3脂类一章内容复习提问？提问：什么是脂？答案：由脂肪酸与醇作用生成的酯及其衍生物，包括三酰甘油（脂肪）、磷脂、糖脂、类固醇及类胡萝卜素等。脂肪酸：4个C以上的长链一元羧酸。醇：甘油、鞘氨醇、高级一元醇和固醇等。第3页/共63页4提问：脂类的生物功能？答案：长期储备能源物质、防护、膜成分、维生素、激素成分。第4页/共63页5三酰甘油第5页/共63页6磷酸酯第6页/共63页7甘油三酯代谢概况第7页/共63页8第一节脂类的酶促水解提问：脂类水解的产物是什么？答案：脂肪酸、醇（甘油、鞘氨醇、固醇、脂肪醇、氨基醇）、磷酸等。提问：影响水解的因素有哪些呢？生物因素——酶的种类及其影响因素本身因素——溶解度及其影响因素（如温度、pH)第8页/共63页91.1甘油三酯酶促水解—脂肪动员储存在脂肪细胞中的脂肪，被脂肪酶逐步水解为游离脂肪酸和甘油，并释放入血以供其它组织细胞氧化利用，该过程称为脂肪动员。在脂肪动员中，脂肪细胞内的甘油三酯脂肪酶是限速酶，它受多种激素的调控，因此称为激素敏感性脂肪酶（HSL）。第9页/共63页10

脂解激素：胰高血糖素、肾上腺素、去甲肾上腺素、肾上腺皮质激素和甲状腺素。抗脂解激素：胰岛素。第10页/共63页11第11页/共63页12脂肪动员第12页/共63页13脂肪动员产物的去向甘油直接运至肝、肾、肠等组织。主要在肝、肾进行糖异生。脂肪细胞及骨骼肌等组织因甘油激酶活性很低，故不能很好利用甘油。第13页/共63页14脂肪酸在血中由清蛋白运输。主要由心、肝、骨骼肌等摄取利用。第14页/共63页151.2磷脂的酶促水解

甘油磷脂的基本结构：

CH2-O-CO-R'|R"-CO-O-CH|CH2-O-PO3H-X

甘油磷脂的分解靠存在于体内的各种磷脂酶将其分解为脂肪酸、甘油、磷酸等，然后再进一步降解。

第15页/共63页16在各种磷脂酶（phospholipase，PL）的作用下水解。溶血磷脂－1溶血磷脂－2第16页/共63页17第二节脂肪的分解代谢当饥饿、禁食时，血液中激素（肾上腺素、胰高糖素）浓度升高，激活脂肪细胞内脂肪水解酶，脂肪水解。产物（甘油、脂肪酸）被蛋白质载运在血液运输。第17页/共63页182.1甘油的氧化脂肪酸则主要由心、肝、骨骼肌等摄取利用。磷酸二羟丙酮第18页/共63页19乙酰CoA

2.2脂肪酸的β氧化一、饱和脂肪酸提问：根据反应方程给β氧化下个定义？β—脂肪酸的β碳原子氧化—被氧化（形成羰基），该处的共价键断开，分解出一个乙酰CoA。细胞部位——原核生物细胞质、各种真核生物线粒体基质内αβATPH2O+2HSCoAAMP+PPiFADH2+NADH+H+

脂酰CoA

第19页/共63页20β氧化的步骤：脂酸的活化——脂酰CoA的生成脂酰CoA进入线粒体脂酸的-氧化脂酸氧化的能量生成第20页/共63页211.脂酸的活化——脂酰CoA的生成在胞液中进行反应不可逆消耗2个~P第21页/共63页222.脂酰CoA进入线粒体在肉碱（carnitine）的协助下。第22页/共63页23

肉碱脂酰转移酶Ⅰ是限速酶，脂酰CoA进入线粒体是脂酸-氧化的主要限速步骤。第23页/共63页243.脂酸的-氧化脂酸在线粒体内进行的氧化分解是从脂酰基羧基端-碳原子开始的，故称为-氧化。第24页/共63页25

第25页/共63页26

脂酸-氧化的四步反应：脱氢、加水、再脱氢、硫解第一次脱氢由FAD接受；第二次脱氢由NAD+接受。脂酸-氧化产物：乙酰CoA第26页/共63页274.脂肪酸β-氧化的能量生成第27页/共63页28脂肪酸β-氧化本身并不生成能量。只能生成乙酰CoA和供氢体，它们必须分别进入三羧酸循环和氧化磷酸化才能生成ATP。第28页/共63页29以软脂酸(16C)为例：7×2+7×3+8×12-2=1291分子软脂酸氧化共生成129分子ATP。第29页/共63页30乙酸+氢气5、产物好氧情况

CO2+H2O厌氧情况（厌氧微生物）水解H2O？+乙酸

FADH2

+NADH+H+？2H2

↑+辅酶氢气

甲烷↑甲烷菌第30页/共63页31第31页/共63页32全球变暖第32页/共63页33二、不饱和脂肪酸

3HSCoA3CH3COSCoA

γ-烯脂酰CoA异构化酶β-烯脂酰CoA

β氧化β氧化

β～SCoAγ第33页/共63页342.3脂肪酸的其他氧化途径1）α氧化αO2O2+

CO2主要是带支链的脂肪酸或奇数脂肪酸或过长的脂肪酸，机理不清。2）ω氧化αωO2

ω氧化+β氧化快速双向β氧化特殊微生物具有的途径第34页/共63页35石油中的脂肪烃先被微生物氧化为脂肪酸,进一步通过脂肪酸氧化途径被降解。第35页/共63页36糖尿病人以脂代谢维生呼出的气体一股甜味血内含有大量丙酮。？第36页/共63页372.4酮体的生成和利用酮体是脂酸在肝分解氧化时特有的中间代谢产物。是乙酰乙酸、-羟丁酸和丙酮三者的统称。1.酮体的生成部位：肝线粒体原料：乙酰CoA，主要来自脂酸的-氧化。关键酶：HMGCoA合成酶(β-hydroxyβ-methyglutaryl-CoA,HMG-CoA)第37页/共63页38第38页/共63页39

第39页/共63页402.酮体的利用肝外组织利用（肝中缺乏利用酮体的酶）第40页/共63页413.酮体生成的生理意义酮体是肝脏输出能源物质的一种形式。在长期饥饿时，是脑和肌肉的主要能源物质。正常血酮体含量为0.03~0.5mmol/L。在长期饥饿、糖尿病或供糖不足情况下，肝内生成酮体超过肝外利用能力时，会导致血中酮体升高。第41页/共63页42第42页/共63页433.1脂酸的合成代谢软脂酸的合成脂酸碳链的加长不饱和脂酸的合成第三节脂肪的合成脂酸甘油三酰甘油第43页/共63页44软脂酸的合成（1）合成部位肝、肾、脑、肺、乳腺及脂肪等组织的胞液中。肝是主要场所。（2）合成原料乙酰CoA为主要原料，主要来自葡萄糖。NADPH主要来自磷酸戊糖途径。还需ATP、CO2及Mn2+等。细胞部位—细胞质第44页/共63页45基本过程：

a、转运乙酰CoA：主要原料，从线粒体进入胞液b、合成软脂酸

第45页/共63页46柠檬酸—丙酮酸循环第46页/共63页47（3）合成过程①丙二酰CoA的合成：乙酰CoA羧化酶是脂酸合成的限速酶。第47页/共63页48②脂酸的合成脂酸合成酶系：在高等动物，脂肪酸合成酶系是一个多功能酶的二聚体。每个亚基含有一个酰基载体蛋白（ACP）的核心和七种酶的活性部位。第48页/共63页49第49页/共63页50中文名称英文名称缩写脂酰基载体蛋白AcylcarrierproteinACP乙酰CoA-ACP乙酰转移酶Acetyl-CoA－ACPtransacetylaseAT丙二酰CoA-ACP转移酶Malonyl-CoA－ACPtransferaseMTβ-酮脂酰-ACP合酶β-Ketoacyl－ACPsynthaseKSβ-酮脂酰-ACP还原酶β-Ketoacyl－ACPreductaseKRβ-羟脂酰-ACP脱水酶β-Hydroxyacyl－ACPdehydrataseHD烯酰-ACP还原酶Enoyl－ACPreductaseER硫酯酶ThioesteraseTE脂酸合成酶系第50页/共63页51中文名称缩写脂酰基载体蛋白ACP乙酰CoA-ACP乙酰转移酶AT丙二酰CoA-ACP转移酶MTβ-酮脂酰-ACP合酶KSβ-酮脂酰-ACP还原酶KRβ-羟脂酰-ACP脱水酶HD烯酰-ACP还原酶ER硫酯酶TE分解：脱氢水化脱氢硫酯解合成：缩合加氢脱水加氢第51页/共63页52软脂酸合成的总反应式：1分子乙酰CoA先后与7分子丙二酰CoA在脂酸合成酶系的分子上依次重复进行缩合、还原、脱水和再还原的过程。每重复一次碳链延长2个碳原子。第52页/共63页53脂肪酸合成与β-氧化的区别β-氧化脂肪酸合成部位线粒体内胞浆中间产物酯酰CoA与ACP上的SH连接酶独立的酶多酶复合体循环的单位乙酰CoA丙二酰CoA主要辅酶NAD+&FADNADPH能量变化（软脂酸）产生129ATP消耗7个ATP及14个NADPH第53页/共63页542.脂酸碳链的加长内质网线粒体长链脂酸的前体软脂酰CoA软脂酰CoA二碳单位的供体丙二酸单酰CoA乙酰CoA酰基载体HSCoAHSCoA终产物18C~24C18C~26C第54页/共63页553、不饱和脂肪酸的合成各种生物不尽相同。A.高等动物的脂肪组织和肝组织-共氧化不饱和脂酰CoA饱和脂酰CoAFADH2FADNADH+H+NAD+NADH—细胞色素b5-还原酶Fe2+细胞色素b5Fe3+Fe3+去饱和酶Fe2+2H+2H2O+O2B.植物和低等好氧生物-共氧化NADPH2e-黄素蛋白2e-铁硫蛋白2e-酶-O2O2酶饱和脂酰CoA不饱和脂酰CoA2H2O2H+不饱和脂肪酸第55页/共63页56植物和微生物可利用与单烯脂酸类似的方法合成多烯脂酸（必需脂肪酸）C.厌氧细菌132546C10烯脂酰ACP还原酶饱和脂酰ACP下几轮正常单烯脂酰ACP硫酯解酶单烯脂酸脂肪酸动物和人由于缺乏相关酶只能从食物中获取。天然含量大，无需合成。第56页/共63页57合成部位：肝、脂肪组织及小肠。合成原料：甘油、脂酸主要由糖代谢提供。合成基本过程：？

3.2脂肪的合成第57页/共63页581）活化+ATP甘油激酶P+ADP甘油3-磷酸甘油脂肪酸+HSCoA脂肪酸硫激酶RCOSCoA脂酰CoA第