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文档简介
第五章脂类代谢LipidMetabolism1精选ppt本章主要内容脂类概述脂类的消化吸收甘油三酯代谢磷脂的代谢胆固醇代谢血浆脂蛋白代谢2精选ppt脂肪和类脂总称为脂类(lipid)脂肪(fat):
三脂酰甘油(triacylglycerols,TAG)也称为甘油三酯(triglyceride,TG)类脂(lipoid):胆固醇(cholesterol,CHOL)胆固醇酯(cholesterolester,CE)
磷脂(phospholipid,PL)糖脂(glycolipid
)分类定义脂类概述3精选ppt
分类含量
分布
生理功能脂肪
甘油三酯95﹪脂肪组织、血浆1.储脂供能2.提供必需脂酸3.促脂溶性维生素吸收4.热垫作用5.保护垫作用6.构成血浆脂蛋白类脂糖酯、胆固醇及其酯、磷脂5﹪生物膜、神经、血浆1.维持生物膜的结构和功能2.胆固醇可转变成类固醇激素、维生素、胆汁酸等3.构成血浆脂蛋白脂类的分类、含量、分布及生理功能4精选ppt甘油三酯
甘油磷脂(phosphoglycerides)胆固醇酯FA胆固醇脂类物质的基本构成FAFAFA
甘油FAFAPiX
甘油X=胆碱、水、乙醇胺、丝氨酸、甘油、肌醇、磷脂酰甘油等5精选ppt构成脂类的脂肪酸(脂酸)简称脂酸,包括饱和脂酸(saturatedfattyacid)和不饱和脂酸(unsaturatedfattyacid)。6精选ppt游离脂肪酸(脂酸)的来源自身合成
以脂肪形式储存,需要时从脂肪动员产生,多为饱和脂酸和单不饱和脂酸。
食物供给
包括各种脂酸,其中一些不饱和脂酸,动物不能自身合成,需从植物中摄取。
*必需脂酸(essentialfattyacid,EFA)——
亚油酸、亚麻酸、花生四烯酸等多不饱和脂酸是人体不可缺乏的营养素,不能自身合成,需从植物油摄取,故称必需脂酸。7精选ppt第一节
不饱和脂酸的分类及命名ClassificationandNamingofUnsaturatedFattyAcids8精选ppt§1.1脂酸的命名
脂酸系统命名遵循有机酸命名的原则,将包括羧基碳原子在内的最长直链碳链作为主链,依其碳原子数称为某烷酸,并从羧基碳原子开始编号;若碳链中含有双键,从羧基端编号,称为某碳烯酸,并将双键位置写在其前面。9精选ppt△编码体系从脂酸的羧基碳起计算碳原子的顺序
ω或n编码体系从脂酸的甲基碳起计算其碳原子顺序系统命名法标示脂酸的碳原子数即碳链长度和双键的位置。不饱和脂酸的命名
10精选ppt油酸含18个碳原子,在第9-10位间有一个双键,被称为9-十八碳单烯酸,写成18:1(9)或18:1Δ9
。
例如:11精选ppt哺乳动物不饱和脂酸按ω(或n)编码体系分类族母体脂酸ω-7(n-7)软油酸(16:1,ω-7)ω-9(n-9)油酸(18:1,ω-9)ω-6(n-6)亚油酸(18:2,ω-6,9)ω-3(n-3)α-亚麻酸(18:3,ω-3,6,9)
人体内的不饱和脂肪酸按ω体系可分为四族,各族的名称根据各族母体脂肪酸从甲基碳原子数起的第一个双键位置数命名。12精选ppt§1.2脂酸的分类
脂酸根据其碳链长度分为短链、中链和长链脂酸短链脂酸:碳链长度小于或等于10的脂酸如:癸酸(碳链长度为10)中链脂酸:碳链长度介于10和20之间的脂酸如:油酸(碳链长度为18)长链脂酸:碳链长度大于或等于20的脂酸如:DHA(碳链长度为22)13精选ppt脂酸根据其碳链是否存在双键分为饱和脂酸和不饱和脂酸
饱和脂酸的碳链不含双键饱和脂酸(saturatedfattyacid)以乙酸(CH3-COOH)为基本结构,不同的饱和脂酸的差别在于这两基团间亚甲基(-CH2-)的数目不同。14精选ppt习惯名系统名碳原子数和双键数簇分子式饱和脂酸
月桂酸(lauricacid)n-十二烷酸12:0CH3(CH2)10COOH豆寇酸(myristicacid)n-十四烷酸14:0CH3(CH2)12COOH软脂酸(palmiticacid)n-十六烷酸16:0CH3(CH2)14COOH硬脂酸(stearicacid)n-十八烷酸18:0CH3(CH2)16COOH花生酸(arachidicacid)n-二十烷酸20:0CH3(CH2)18COOH山箭酸(behenicacid)n-二十二烷酸22:0CH3(CH2)20COOH掬焦油酸(lignocericacid)n-二十四烷酸24:0CH3(CH2)22COOH常见的饱和脂酸15精选ppt16精选ppt不饱和脂酸的碳链含有一个或一个以上双键单不饱和脂酸(monounsaturatedfattyacid)
含一个双键的脂酸,如油酸
多不饱和脂酸(polyunsaturatedfattyacid)含二个或二个以上双键的脂酸,如DHA17精选ppt习惯名系统名碳原子数和双键数簇分子式单不饱和脂酸棕榈(软)油酸(palmitoleicacid)9-十六碳一烯酸16:1-7CH3(CH2)5CH═CH(CH2)7COOH油酸(oleicacid)9-十八碳一烯酸18:1-9CH3(CH2)7CH═CH(CH2)7COOH异油酸(Vaccenicacid)反式11-十八碳一烯酸18:1-7CH3(CH2)5CH═CH(CH2)9COOH神经酸(nervonicacid)15-二十四碳单烯酸24:1-9CH3(CH2)7CH═CH(CH2)13COOH常见的不饱和脂酸18精选ppt习惯名系统名碳原子数和双键数簇分子式多不饱和脂酸亚油酸(linoleicacid)9,12-十八碳二烯酸18:2-6CH3(CH2)4(CH═CHCH2)2(CH2)6COOH-亚麻酸(-linolenicacid)9,12,15-十八碳三烯酸18:3-3CH3CH2(CH═CHCH2)3(CH2)6COOH-亚麻酸(-linolenicacid)6,9,12-十八碳三烯酸18:3-6CH3(CH2)4(CH═CHCH2)3(CH2)3COOH花生四烯酸(arachidonicacid)5,8,11,14-二十碳四烯酸20:4-6CH3(CH2)4(CH═CHCH2)4(CH2)2COOHtimnodonicacid(EPA)5,8,11,14,17-二十碳五烯酸20:5-3CH3CH2(CH═CHCH2)5(CH2)2COOHclupanodonicacid(DPA)7,10,13,16,19-二十二碳五烯酸22:5-3CH3CH2(CH═CHCH2)5(CH2)4COOHcervonicacid(DHA)4,7,10,13,16,19-二十二碳六烯酸22:6-3CH3CH2(CH═CHCH2)6CH2COOH19精选ppt哺乳动物体内的多不饱和脂酸均由相应的母体脂酸衍生而来。ω3、ω6及ω9三族多不饱和脂酸在体内彼此不能互相转化。动物只能合成ω9及ω7系的多不饱和脂酸,不能合成ω6及ω3系多不饱和脂酸。20精选ppt常见的不饱和脂酸习惯名系统名碳原子及双键数双键位置族分布△系n系软油酸十六碳一烯酸16:197ω-7广泛油酸十八碳一烯酸18:199ω-9广泛亚油酸十八碳二烯酸18:29,126,9ω-6植物油α-亚麻酸十八碳三烯酸18:39,12,153,6,9ω-3植物油γ-亚麻酸十八碳三烯酸18:36,9,126,9,12ω-6植物油花生四烯酸廿碳四烯酸20:45,8,11,146,9,12,15ω-6植物油timnodonic廿碳五烯酸(EPA)20:55,8,11,14,173,6,9,12,15ω-3鱼油clupanodonic廿二碳五烯酸(DPA)22:57,10,13,16,193,6,9,12,15ω-3鱼油,脑cervonic廿二碳六烯酸(DHA)22:64,7,10,13,16,193,6,9,12,15,18ω-3鱼油21精选ppt第二节脂类的消化和吸收DigestionandAbsorptionofLipid22精选ppt条件①乳化剂(胆汁酸盐、甘油一酯、甘油二酯等)的乳化作用;②酶的催化作用部位主要在小肠上段§2.1脂类的消化23精选ppt胆盐在脂肪消化中的作用24精选ppt乳化消化酶甘油三酯食物中的脂类2-甘油一酯+2FFA磷脂溶血磷脂+FFA磷脂酶A2胆固醇酯胆固醇酯酶胆固醇+FFA
胰脂酶
辅脂酶微团(micelles)消化脂类的酶25精选ppt脂肪与类脂的消化产物,包括甘油一酯、脂酸、胆固醇及溶血磷脂等以及中链脂酸(6C~10C)及短链脂酸(2C~4C)构成的的甘油三酯与胆汁酸盐,形成混合微团(mixedmicelles),被肠粘膜细胞吸收。消化的产物26精选ppt十二指肠下段及空肠上段。中链及短链脂酸构成的TG乳化
吸收
脂肪酶甘油+FFA门静脉血循环肠粘膜细胞§2.2脂肪的吸收吸收部位吸收方式27精选ppt长链脂酸及2-甘油一酯肠粘膜细胞(酯化成TG)胆固醇及游离脂酸肠粘膜细胞(酯化成CE)淋巴管
血循环乳糜微粒(chylomicron,CM)TG、CE、PL+载脂蛋白(apo)B48、C、AⅠ、AⅣ溶血磷脂及游离脂酸肠粘膜细胞(酯化成PL)28精选ppt第三节甘油三酯代谢MetabolismofTriglyceride29精选ppt§3.1甘油三酯概述甘油三酯(triacylglycerol)是非极性、不溶于水的甘油脂酸三酯,基本结构为甘油的三个羟基分别被相同或不同的脂酸酯化。含有同一种脂酸的甘油三酯称为简单甘油三酯(simpletriacylglycerol);含有两种或三种脂酸的甘油三酯称为混合甘油三酯(mixedtriacylglycerol)
。30精选ppt甘油三脂甘油甘油三酯结构31精选ppt32精选ppt33精选ppt脂酸组成的种类决定甘油三酯的熔点,随饱和脂酸的链长和数目的增加而升高。34精选ppt消化吸收和内源性合成的脂酸,以游离的形式存在较少,大多数以酯化的形式存在于甘油三酯之中而存在于体内。1.甘油三酯是脂酸的主要储存形式35精选ppt2.甘油三酯的主要作用是为机体提供能量1.甘油三酯是机体重要的能量来源2.甘油三酯是机体的主要能量储存形式男性:21%,女性:26%物质1g产生的能量TG38kJ蛋白质17kJ碳水化合物17kJ36精选ppt甘油三酯代谢概况甘油三酯脂肪动员FFA活化,-氧化乙酰CoA酮体氧化供能TAC氧化磷酸化甘油3-磷酸甘油甘油激酶磷酸二羟丙酮糖酵解或糖异生途径葡萄糖乙酰CoANADPHATPCO23-磷酸甘油软脂酸甘油二酯途径37精选ppt§3.2甘油三酯的分解代谢(一)脂肪动员(二)甘油的代谢(三)脂肪酸的-氧化(四)脂肪酸的其他氧化方式(五)酮体的生成和利用38精选ppt(一)脂肪动员定义: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,该过程称为脂肪的动员。关键酶: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甘油三酯脂肪酶(HSL)。39精选ppt脂肪动员过程脂解激素-受体G蛋白ACATPcAMPPKA+++HSL(无活性)HSL(有活性)TG
甘油二酯(DG)甘油一酯甘油
FFAFFAFFA
甘油二酯脂肪酶甘油一酯脂肪酶HSL-----激素敏感性甘油三酯脂肪酶40精选ppt
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、前列腺素E2、烟酸等。41精选ppt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。脂肪酸在血中由清蛋白运输。主要由心、肝、骨骼肌等摄取利用。42精选ppt(二)甘油的代谢甘油直接运至肝、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。43精选ppt(三)脂肪酸的-氧化部位:组织:肝及肌肉最活跃;亚细胞:胞液、线粒体。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44精选ppt1.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脂酰CoA合成酶(acyl-CoAsynthetase)存在于内质网及线粒体外膜上45精选ppt2.脂酰CoA进入线粒体肉碱(carnitine)46精选ppt
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。47精选ppt3.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。48精选ppt脱氢加水再脱氢硫解脂酰CoAL(+)-β羟脂酰CoAβ酮脂酰CoA脂酰CoA+乙酰CoA
脂酰CoA
脱氢酶反⊿2-烯酰CoAL(+)-β羟脂酰CoA脱氢酶NAD+NADH+H+⊿2--烯脂酰CoA
水化酶H2OFADFADH2β酮脂酰CoA
硫解酶CoA-SH49精选ppt550精选ppt51精选ppt
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CoA52精选ppt脂酰CoA脱氢酶L(+)-β羟脂酰CoA脱氢酶
NAD+NADH+H+⊿--烯酰CoA
水化酶2H2OFADFADH2β酮脂酰CoA
硫解酶CoA-SH脂酰CoA合成酶肉碱转运载体ATPCoASHAMPPPiH2O呼吸链1.5ATPH2O
呼吸链2.5ATP线粒体膜TAC、酮体53精选ppt4.脂肪酸β-氧化的能量生成以软脂酸(16C)为例:7×1.5+7×2.5+8×10-2=1061分子软脂酸氧化净生成106分子ATP54精选ppt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。55精选ppt脂肪酸β-氧化的生理意义56精选ppt软脂酸与葡萄糖在体内氧化产生ATP的比较软脂酸(1mol)葡萄糖(1mol)ATP数目(mol)10632能量利用效率33%33%57精选ppt(四)脂肪酸的其他氧化方式1.不饱和脂酸的氧化在线粒体中进行-氧化;还需△3-顺→△2-反烯脂酰CoA异构酶和表构酶。58精选ppt1.
不饱和脂酸的氧化
不饱和脂酸β氧化顺⊿3-烯酰CoA顺⊿2-烯酰CoA反⊿2-烯酰CoA⊿3顺-⊿2反烯酰CoA
异构酶β氧化L(+)-β羟脂酰CoAD(-)-β羟脂酰CoAD(-)-β羟脂酰CoA
表构酶H2O59精选ppt亚油酰CoA(⊿9顺,⊿12顺)3次β氧化十二碳二烯脂酰CoA(⊿3顺,⊿6顺)十二碳二烯脂酰CoA(⊿2反,⊿6顺)⊿3顺,⊿2反-烯脂酰
CoA异构酶2次β氧化60精选ppt八碳烯脂酰CoA(⊿2顺)D(-)-β-羟八碳脂酰CoAL(+)-β-羟八碳脂酰CoA4乙酰CoA4次β氧化β-羟脂酰CoA
表构酶烯脂酰CoA
水化酶12CH3cOHOSCoA361精选ppt
长链脂酸(C20、C22)
(过氧化酶体)脂肪酸氧化酶(FAD为辅酶)较短链脂酸(线粒体)β氧化2.过氧化酶体脂酸氧化62精选ppt3.奇数碳原子脂酸的氧化IleMetThrVal奇数碳脂酸胆固醇侧链CH3CH2CO~CoA
羧化酶(ATP、生物素)CO2D-甲基丙二酰CoAL-甲基丙二酰CoA消旋酶变位酶5-脱氧腺苷钴胺素琥珀酰CoATAC63精选ppt(五)酮体的生成和利用定义: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。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合酶64精选ppt65精选pptCO2CoASHCoASHNAD+NADH+H+β-羟丁酸脱氢酶HMGCoA
合酶乙酰乙酰CoA硫解酶HMGCoA
裂解酶1.酮体的生成66精选ppt
肝线粒体含有各种合成酮体的酶类,尤其是HMGCoA合酶,因此生成酮体是肝特有的功能。但是,肝氧化酮体的酶活性很低,因此肝不能氧化酮体。肝产生的酮体,透过细胞膜进入血液运输到肝外组织进一步分解氧化。67精选pptNAD+NADH+H+琥珀酰CoA琥珀酸CoASH+ATPPPi+AMPCoASH2.酮体的利用
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)68精选ppt2乙酰CoA乙酰乙酰CoA乙酰CoA乙酰乙酸HMGCoAD(-)-β-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CoA69精选ppt3.酮体生成的生理意义酮体是肝脏输出能源的一种形式。并且酮体可通过血脑屏障,是脑组织的重要能源。酮体利用的增加可减少糖的利用,有利于维持血糖水平恒定,节省蛋白质的消耗。70精选ppt
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,引起血中酮体升高,会导致酮症酸中毒,并随尿排出,引起酮尿。71精选ppt72精选ppt§3.3脂酸的合成代谢(一)软脂酸的合成(二)脂酸碳链的加长(三)不饱和脂酸的合成73精选ppt组织:肝(主要)、脂肪等组织亚细胞:胞液:主要合成16碳的软脂酸(棕榈酸)肝线粒体、内质网:碳链延长1.合成部位(一)软脂酸的合成74精选pptNADPH的来源
磷酸戊糖途径(主要来源)
胞液中异柠檬酸脱氢酶及苹果酸酶催化的反应乙酰CoA、ATP、HCO3﹣、NADPH、Mn2+2.合成原料乙酰CoA的主要来源乙酰CoA全部在线粒体内产生,通过柠檬酸-丙酮酸循环
(citratepyruvatecycle)出线粒体。乙酰CoA氨基酸Glc(主要)75精选ppt线粒体膜胞液线粒体基质丙酮酸丙酮酸苹果酸草酰乙酸柠檬酸柠檬酸乙酰CoANADPH+H+
NADP+苹果酸酶CoA乙酰CoAATPAMPPPiATP柠檬酸裂解酶CoA草酰乙酸H2O柠檬酸合酶苹果酸CO2CO276精选ppt77精选ppt3.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。存在于胞液中,其辅基是生物素,Mn2+是其激活剂。78精选ppt79精选ppt酶-生物素-CO2
+乙酰CoA
酶-生物素+丙二酰CoA
总反应式
丙二酰CoA
+ADP+PiATP+HCO3-
+乙酰CoA酶-生物素+HCO3¯
酶-生物素-CO2ADP+PiATP
生物素是乙酰CoA羧化酶的辅基,在羧化反应中起了携带和转移羧基的作用。80精选ppt从乙酰CoA及丙二酰CoA合成长链脂酸,是一个重复加成过程,每次延长2个碳原子。各种生物合成脂酸的过程基本相似。(2)脂酸的合成81精选ppt82精选ppt*软脂酸合成酶系
大肠杆菌有7种酶蛋白(脂肪酰基转移酶、丙二酰CoA酰基转移酶、β酮脂肪酰合成酶、β酮脂肪酰还原酶、β羟脂酰基脱水酶、脂烯酰还原酶和硫酯酶),聚合在一起构成多酶体系。
83精选ppt高等动物
7种酶活性都在一条多肽链上,属多功能酶,由一个基因编码;有活性的酶为两个相同亚基首尾相连组成的二聚体。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。84精选ppt85精选ppt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ThioesteraseTE86精选ppt87精选ppt三个结构域:底物进入缩合单位、还原单位、软脂酰释放单位KSKS88精选ppt´其辅基是4´-磷酸泛酰氨基乙硫醇是脂酰基载体脂酸合成的各步反应均在ACP的辅基上进行酰基载体蛋白(ACP)89精选ppt*软脂酸的合成过程*底物进入
乙酰CoAKS-S-乙酰基
(缩合酶--酮酯酰合成酶)丙二酰CoAACP-S-丙二酰基软脂酸合成酶
乙酰基(第一个)丙二酰基90精选ppt缩合
CO2还原
NADPH+H+NADP+脱水
H2O再还原
NADPH+H+NADP+91精选ppt*转位丁酰基由E2-泛-SH(ACP上)转移至E1-半胱-SH(KS上)ACPSC=OCH2CH2CH3KSHSSO=CCH2CH2CH3KSACPHS转位92精选ppt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。KSSO=CCH3ACPSC=OCH2—COO-KSSO=CCH2CH2CH2CH2CH3ACPSC=OCH2—COO-
KSSO=CCH2CH2CH2CH2CH2CH2CH3ACPSC=OCH2—COO-
O-O=CCH2CH2CH2CH2CH2CH2CH3CH2CH2CH2CH2CH2CH2CH2CH2KSACPHSHS+4H++4e-CO2KSSO=CCH2CH2CH3ACPSC=OCH2—COO-
4H++4e-CO24H++4e-CO293精选ppt94精选ppt软脂酸的合成总图95精选ppt软脂酸合成的总反应CH3COSCoA
+7HOOCH2COSCoA
+
14NADPH+H+CH3(CH2)14COOH+7CO2
+6H2O+8HSCoA
+14NADP+96精选ppt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。97精选ppt98精选ppt(二)脂酸碳链的加长1.内质网脂酸碳链延长酶系以丙二酰CoA为二碳单位供体,由NADPH+H+供氢经缩合、还原、脱水、再还原等一轮反应增加2个碳原子,合成过程类似软脂酸合成,但脂酰基连在CoASH上进行反应,可延长至24碳,以18碳硬脂酸为最多。99精选ppt2.线粒体脂酸碳链延长酶系以乙酰CoA为二碳单位供体,由NADPH+H+供氢,过程与β氧化的逆反应基本相似,需α-β烯酰还原酶,一轮反应增加2个碳原子,可延长至24碳或26碳,以硬脂酸最多。100精选ppt101精选ppt102精选ppt103精选ppt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酰CoA乙酰CoA酰基载体HSCoAHSCoA终产物18C~24C18C~26C104精选ppt(三)不饱和脂酸的合成只能合成单不饱和脂酸部位:内质网酶:去饱和酶105精选ppt动物:有Δ4、Δ5、Δ8、Δ9去饱和酶,镶嵌在内质网上,脱氢过程有线粒体外电子传递系统参与。植物:有Δ9、Δ12、Δ15
去饱和酶H++NADHNAD+E-FADE-FADH2Fe2+Fe3+Fe2+Fe3+油酰CoA+2H2O硬脂酰CoA+O2NADH-cytb5
还原酶去饱和酶Cytb5106精选ppt107精选ppt108精选ppt109精选ppt§3.4甘油三酯的合成代谢合成部位:肝脏:肝内质网合成的TG,组成VLDL入血脂肪组织:主要以葡萄糖为原料合成脂肪,也利用CM或VLDL中的FA合成脂肪小肠粘膜:利用脂肪消化产物再合成脂肪110精选ppt合成原料:甘油和脂酸主要来自于葡萄糖代谢CM中的FFA(来自食物脂肪)合成基本过程:甘油一酯途径(小肠粘膜细胞)甘油二酯途径(肝、脂肪细胞)111精选pptTG在内质网合成后,与载脂蛋白、磷脂及胆固醇结合生成VLDL,由肝细胞分泌入血而运输至肝外组织。如果肝细胞合成的TG因为营养不良、中毒、必需脂酸缺乏、胆碱缺乏或蛋白质缺乏不能形成VLDL分泌入血时,则聚集在肝细胞浆中,形成脂肪肝。112精选ppt1.甘油一酯途径小肠粘膜细胞利用消化吸收的甘油一酯及脂酸再合成甘油三酯,称甘油一酯途径。113精选ppt甘油一酯途径CoA+RCOOHRCOCoA
脂酰CoA合成酶ATPAMPPPi
脂酰CoA
转移酶
CoAR2COCoAR3COCoACoA脂酰CoA
转移酶114精选ppt2.甘油二酯途径肝细胞、脂肪细胞主要以糖代谢产物为原料按此途径合成甘油三酯。115精选ppt脂酰CoA转移酶
CoAR1COCoA脂酰CoA
转移酶
CoAR2COCoA磷脂酸磷酸酶Pi脂酰CoA
转移酶
CoAR3COCoA116精选ppt§3.5多不饱和脂酸的重要衍生物花生四烯酸可转变成前列腺素(PG)、血栓噁烷(TXA2)和白三烯(LT)。它们是体内重要的生物活性物质,在调节细胞代谢上具有重要作用。117精选ppt第四节磷脂的代谢MetabolismofPhospholipid118精选ppt含有磷酸的脂类称为磷脂,是脂类中极性最大的化合物。119精选pptX指与磷酸羟基相连的取代基,包括胆碱、水、乙醇胺、丝氨酸、甘油、肌醇、磷脂酰甘油等。FAFAPiX
甘油FAPiX鞘氨醇120精选ppt相同的组成成份(分子数)不同或不尽相同的组成成份磷酸脂酸醇类其他成分甘油磷脂12甘油胆碱、乙醇胺、丝氨酸、肌醇等鞘磷脂11鞘氨醇胆碱甘油磷脂与鞘磷脂的分子组成121精选ppt§4.1甘油磷脂的组成、分类及结构组成:甘油、脂酸、磷酸及含氮化合物基本结构:常为花生四烯酸X=水、胆碱、乙醇胺、丝氨酸、甘油、肌醇、磷脂酰甘油等122精选ppt123精选ppt
甘油磷脂第2位脂酸通常是花生四烯酸。甘油磷脂是极性最强的脂类。是一种两性化合物。甘油磷脂的功能:含一个极性头、两条疏水尾,构成生物膜脂质双分子层;作为乳化剂,促进脂类的消化吸收与转运。124精选ppt磷脂双分子层的形成125精选ppt机体内几类重要的甘油磷脂126精选ppt(cephalin)(lecithin)磷脂酰肌醇(phosphatidylinositol)磷脂酰丝氨酸(phosphatidylserine)127精选ppt心磷脂(cardiolipin)128精选ppt§4.2磷脂的生理功能(四)神经鞘磷脂和卵磷脂在神经髓鞘中含量较高(一)磷脂是构成生物膜的重要成分卵磷脂存在于细胞膜中心磷脂是线粒体膜的主要脂质(二)磷脂酰肌醇是第二信使的前体(三)缩醛磷脂存在于脑和心肌组织中129精选ppt§4.3甘油磷脂的合成代谢1.合成部位:全身各组织内质网,肝、肾、肠最活跃。2.合成原料及辅因子:脂酸、甘油:由糖代谢提供多不饱和脂酸:从植物油摄取磷酸盐:由ATP提供含氮化合物:从食物摄取或体内合成CTP:构成活化的中间物130精选ppt131精选ppt132精选ppt3.合成基本过程(1)甘油二酯合成途径133精选ppt脑磷脂OOCH2OCR1R2COCHCH2OPOOCH2CH2NH2OH卵磷脂OHOPCH2OR2COCHOCH2OCR1OOCH2CH2+N(CH3)3134精选ppt(2)CDP-甘油二酯合成途径葡萄糖3-磷酸甘油转酰酶2RCOCoA2CoA胞苷酰转移酶CDP-甘油二酯合成酶丝氨酸CMP磷脂酰甘油CMP磷脂酰肌醇磷脂酰丝氨酸二磷脂酰甘油(心磷脂)CTPPPi肌醇CMP磷脂酸135精选ppt136精选ppt1OOOOPRO2CH
2CH
CHOO2R
CCO-CH
CHOH22CH
OCCOOCHCH
2CH
2ORPOOOO4R
3-OCR
C2OOCHCH
2CH
2ORPOOO1OHOHOHHHHHHHOOHOHO2OCH
CHNH
COOHOCC2OOCHCH
2CH
2ORPO12ROO-二磷脂酰甘油(心磷脂)
磷脂酰肌醇
磷脂酰丝氨酸
137精选ppt甘油磷脂合成还有其他方式,如磷脂酰胆碱由磷脂酰乙醇胺从S-腺苷甲硫氨酸获得甲基生成。磷脂酰丝氨酸由磷脂酰乙醇胺羧化或其乙醇胺与丝氨酸交换生成。138精选ppt甘油磷脂的合成在内质网膜外侧面进行。最近发现,在胞液中存在一类能促进磷脂在细胞内膜之间进行交换的蛋白质,称磷脂交换蛋白(phospholipidexchangeproteins),分子量在16,000~30,000之间,等电点大多在pH5.0左右。合成的磷脂即可通过这类蛋白的作用转移至不同细胞器膜上,从而更新其磷脂。
139精选ppt二软脂酰胆碱由Ⅱ型肺泡上皮细胞合成,可降低肺泡表面张力。R1、R2为软脂酸
X为胆碱140精选ppt§4.4甘油磷脂的降解在各种磷脂酶(phospholipase,PL)的作用下水解。141精选ppt磷脂酶(phospholipase,PL)作用于1,2位酯键的酶分别称为磷脂酶A1及A2
作用于溶血磷脂1,2位酯键的酶称为磷脂酶B1及B2
作用于3位磷酸酯键的酶称为磷脂酶C
作用磷酸取代基间酯键的酶称为磷脂酶D
142精选ppt
PLA2和PLA1水解甘油磷脂产物为脂酸和溶血磷脂。溶血磷脂1溶血磷脂2143精选pptPLA1PLA2PLCPLDPLB2PLB1144精选ppt第五节胆固醇代谢MetabolismofCholesterol145精选ppt胆固醇(cholesterol)概述146精选ppt*胆固醇(cholesterol)结构
固醇共同结构环戊烷多氢菲147精选ppt不同类固醇的区别在于C3羟基和C17连接的侧链碳原子数(一般为8~10个碳原子)及取代基团的不同,生理功能各异。分子组成中含大量的碳氢、无氧或少氧而为非极性化合物。
148精选ppt动物胆固醇(27碳)149精选ppt
胆固醇是含有羟基的固体醇类化合物胆固醇分子中含有环戊烷多氢菲和8碳侧链烷烃(异辛烷)结构,仅含一个亲水性的羟基,疏水性极强,不溶于水而溶于非极性溶剂。胆固醇熔点较高(149℃),在常温下以固态形式存在。150精选ppt植物(29碳)酵母(28碳)151精选ppt*胆固醇在体内含量及分布含量:约140克分布:广泛分布于全身各组织中大约¼分布在脑、神经组织肝、肾、肠等内脏、皮肤、脂肪组织中也较多肌肉组织含量较低肾上腺、卵巢等合成类固醇激素的腺体含量较高存在形式:游离胆固醇胆固醇酯152精选ppt153精选ppt*胆固醇的生理功能是生物膜的重要成分,对控制生物膜的流动性有重要作用;是合成胆汁酸、类固醇激素及维生素D等生理活性物质的前体。154精选ppt组织定位:除成年动物脑组织及成熟红细胞外,几乎全身各组织均可合成,以肝、小肠为主。细胞定位:胞液、光面内质网(一)合成部位§5.1胆固醇的合成155精选ppt1分子胆固醇18乙酰CoA+36ATP+16(NADPH+H+)葡萄糖有氧氧化葡萄糖经磷酸戊糖途径乙酰CoA通过柠檬酸-丙酮酸循环出线粒体(二)合成原料156精选ppt157精选ppt合成胆固醇的限速酶1.甲羟戊酸的合成(三)合成基本过程158精选ppt2.甲羟戊酸经历15碳化合物转变为30碳的鲨烯3.鲨烯环化为羊毛固醇再变为胆固醇159精选ppt(四)胆固醇合成的调节
HMG-CoA还原酶酶的活性具有昼夜节律性(午夜最高,中午最低)可被磷酸化而失活,脱磷酸可恢复活性受胆固醇的反馈抑制作用胰岛素、甲状腺素能诱导肝HMG-COA还原酶的合成160精选ppt161精选ppt§5.2胆固醇的酯化162精选ppt1.细胞内胆固醇的酯化163精选ppt2.血浆内胆固醇的酯化
164精选ppt165精选ppt胆固醇的母核——环戊烷多氢菲在体内不能被降解,但侧链可被氧化、还原或降解,实现胆固醇的转化。§5.3胆固醇的转化类固醇激素胆汁酸胆固醇维生素D3166精选ppt
按结构分游离胆汁酸(freebileacid)结合胆汁酸(conjugatedbileacid)胆汁酸的分类(一)转变为胆汁酸(bileacid)(肝脏)胆汁酸(bileacids)的概念胆汁酸是存在于胆汁中一大类胆烷酸的总称,以钠盐或钾盐的形式存在,即胆汁酸盐,简称胆盐(bilesalts)。167精选ppt游离胆汁酸例:胆酸COOH例:鹅脱氧胆酸168精选ppt结合胆汁酸CONHCH2CH2SO3H例:牛磺胆酸例:甘氨胆酸CONHCH2COOH169精选ppt
按来源分初级胆汁酸(primarybileacid)次级胆汁酸(secondarybileacid)初级胆汁酸是肝细胞以胆固醇为原料直接合成的胆汁酸,包括胆酸、鹅脱氧胆酸及相应结合型胆汁酸。次级胆汁酸在肠道细菌作用下初级胆汁酸7-羟基脱氧后生成的胆汁酸,包括脱氧胆酸及石胆酸。170精选ppt7-羟基脱氧胆酸脱氧胆酸初级胆汁酸次级胆汁酸171精选ppt7-羟基脱氧鹅脱氧胆酸次级胆汁酸初级胆汁酸石胆酸172精选ppt胆汁酸种类游离型结合型初级胆酸甘氨胆酸牛磺胆酸鹅脱氧胆酸甘氨鹅脱氧胆酸牛磺鹅脱氧胆酸次级脱氧胆酸甘氨脱氧胆酸牛磺脱氧胆酸石胆酸甘氨石胆酸牛磺石胆酸173精选ppt
初级胆汁酸的生成﹡部位:肝细胞的胞液和微粒体中﹡原料:胆固醇※胆固醇转化成胆汁酸是其在体内代谢的主要去路﹡限速酶:胆固醇7-羟化酶胆汁酸的代谢174精选ppt胆固醇(27C)7-羟化胆固醇初级胆汁酸(24C)结合型初级胆汁酸7-羟化酶
过程175精选ppt次级胆汁酸的生成与肠肝循环﹡部位:小肠下段和大肠﹡过程初级胆汁酸次级胆汁酸肠菌水解脱羟176精选ppt胆汁酸的肠肝循环胆汁酸排入肠道后,大部分胆汁酸在回肠部主动重吸收,其余在各部被动吸收。肠道吸收的胆汁酸经门静脉入肝,肝细胞将重吸收的游离型胆汁酸重新转变为结合型胆汁酸,并与新合成的初级胆汁酸一起再排入肠道,这一过程称为胆汁酸的肠肝循环。177精选ppt胆固醇结合胆汁酸(合成0.4~0.6g/d代谢池3~5g/d)胆汁酸肠肝循环的过程178精选ppt
胆汁酸肠肝循环的生理意义将有限的胆汁酸反复利用以满足人体对胆汁酸的生理需要。179精选ppt胆汁酸的生理作用胆汁酸具有亲水和疏水的两个侧面,是一种很强的乳化剂。功能:一是促进脂类的消化与吸收;二是增加胆固醇在胆汁中的溶解度,防止胆固醇析出形成结石。180精选ppt疏水侧亲水侧甘氨胆酸的立体构型181精选ppt胆盐在脂肪消化中的作用182精选ppt器官合成的类固醇激素肾上腺皮质球状带醛固酮皮质束状带皮质醇皮质网状带雄激素睾丸间质细胞睾丸酮卵巢卵泡内膜细胞雌二醇、孕酮黄体(二)转化为类固醇激素(内分泌腺)183精选ppt(三)转化为7-脱氢胆固醇(皮肤)184精选ppt第六节血浆脂蛋白代谢MetabolismofLipoprotein185精选ppt§6.1血脂血浆中的脂类统称为血脂。来源外源性——从食物中摄取内源性——肝、脂肪细胞及其他组织合成后释放入血186精选ppt*血脂含量受膳食、年龄、性别、职业及代谢等影响,波动范围很大。组成与含量
总脂
400~700mg/dl
(5mmol/L)
甘油三酯
10~150mg/dl(0.11~1.69
mmol/L)
总磷脂
150~250mg/dl(48.44~80.73mmol/L)
总胆固醇
100~250mg/dl(2.59~6.47mmol/L)
游离脂酸
5~20mg/dl(0.195~0.805mmol/L)187精选ppt§6.2血浆脂蛋白的分类、组成及结构血脂在血浆中是以脂蛋白的形式而运输的。(一)血浆脂蛋白的分类1.电泳法:根据电泳迁移率不同而分开。 -脂蛋白(-LP)快 前-脂蛋白(pre-LP) -脂蛋白(-LP)
乳糜微粒(CM)慢188精选ppt
♁CM前189精选ppt2.超速离心法:根据密度不同而分开
高密度脂蛋白(HDL)高 低密度脂蛋白(LDL) 极低密度脂蛋白(VLDL)
乳糜微粒(CM)低血中游离脂酸与清蛋白结合运输,不列入血浆脂蛋白之内。190精选ppt191精选ppt血浆脂蛋白电泳图谱192精选ppt(二)血浆脂蛋白的组成各种血浆脂蛋白的组成没有质的差别,但其组成比例及含量大不相同。
193精选pptCMVLDLLDLHDL密度<0.950.95~1.0061.006~1.0631.063~1.210组成脂类含TG最多,80~90%含TG50~70%含胆固醇及其酯最多,40~50%含脂类50%蛋白质最少,1%5~10%20~25%最多,约50%载脂蛋白组成apoB48、E
AⅠ、AⅡAⅣ、CⅠCⅡ、CⅢapoB100、CⅠ、CⅡCⅢ、EapoB100apoAⅠ、AⅡ血浆脂蛋白的组成特点194精选ppt血浆脂蛋白的组成特点CM含甘油三酯最多,其次是VLDL;LDL含胆固醇及胆固醇酯最多;HDL含蛋白质最多。195精选ppt疏水性较强的TG及胆固醇酯位于内核。具极性及非极性基团的载脂蛋白、磷脂、游离胆固醇,以单分子层借其非极性疏水基团与内部疏水链相联系,极性基团朝外。(三)脂蛋白的结构196精选ppt197精选ppt198精选ppt§6.3载脂蛋白血浆脂蛋白中的蛋白质部
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