《生物化学》课件-项目5 脂代谢与酮体

甘油三酯的分解代谢汶川地震最后的幸存者在被埋期间主要通过什么物质为机体提供能量维持生命的呢？一、脂肪动员脂肪3分子脂肪酸1分子甘油分解EnergyH2O二、脂肪酸氧化脂肪酸氧化的反应部位亚细胞定位除了脑和成熟红细胞外，体内大多数组织都能进行脂肪酸的氧化分解肝和肌肉组织最为活跃脂肪酸的氧化分解的部位在细胞液和线粒体细胞液主要进行脂肪酸的活化，线粒体主要进行脂肪酸的分解活跃脂肪酸的活化线粒体细胞液脂肪酸的分解二、脂肪酸氧化脂肪酸脂酰CoA胞液线粒体脂酰CoA乙酰CoACO2+H2O+ATP1.脂肪酸活化2.脂酰CoA进入线粒体3.脂酰CoA的β-氧化4.乙酰CoA的氧化二、脂肪酸氧化脂肪酸+辅酶A脂酰CoA脂酰CoA合成酶ATPAMP+PPiMg2+细胞液脂肪酸活化1二、脂肪酸氧化长链脂肪酸不能直接进入线粒体基质外膜内膜基质线粒体脂酰CoA脂酰CoA进入线粒体2二、脂肪酸氧化脂酰CoA其脂酰基需经肉碱携带转运才能进入基质细胞液膜间隙线粒体外膜线粒体内膜脂酰-CoA肉碱CoA-SH脂酰肉碱肉碱脂酰转移酶ICoA-SH肉碱脂酰-CoA肉碱脂酰转移酶II线粒体基质脂酰肉碱二、脂肪酸氧化脂酰CoA的

-氧化过程3

-氧化定义脂酰CoA进入线粒体后逐步氧化分解经过脱氢、加水、再脱氢、硫解生成少两个碳原子的脂酰CoA和一分子乙酰CoA的过程由于此氧化过程主要发生在脂酰基的

-碳原子上，故称

-氧化二、脂肪酸氧化脂酰CoA脱氢酶FADH2H2O呼吸链

1.5ATP脱氢O=RCH=CHC~SCoAβ

αα,β-烯脂酰CoAH2O水化酶再脱氢加水NADH+H+H2O呼吸链

2.5ATPβ-羟脂酰CoA脱氢酶NAD+HSCoA硫解O=R-C~SCoAO=CH3C~SCoA

脂酰CoA乙酰CoA+O=RCH2CH2C~SCoAβα脂酰CoAFADO=RCHCH2C~SCoAβ

αβ-羟脂酰CoAHO硫解酶O=RC-CH2C~SCoAβαβ-酮脂酰CoAO四步反应重复循环二、脂肪酸氧化乙酰CoA彻底氧化三羧酸循环生成酮体肝外组织氧化利用乙酰辅酶A彻底氧化4二、脂肪酸氧化1分子16C的软脂酸彻底氧化分解产生多少能量呢？二、脂肪酸氧化消耗2个高能磷酸键的能量8分子乙酰CoA7分子NADH+H+7分子FADH2能量计算：

净生成ATP

108–2=106生成ATP

8×10+7×2.5+7×1.5=108C14乙酰辅酶A乙酰辅酶AC12乙酰辅酶AC10乙酰辅酶AC8乙酰辅酶AC6乙酰辅酶AC4乙酰辅酶AC16乙酰辅酶A软脂酸7轮β氧化活化三、甘油的代谢甘油ADPATPα-磷酸甘油NADH+H+NAD+磷酸二羟丙酮磷酸甘油脱氢酶丙酮酸乙酰CoA甘油激酶1，6-二磷酸果糖葡萄糖或糖原糖异生作用甘油分解代谢氧化分解四、临床应用左旋肉碱作为一种减肥产品促进脂肪转化成能量，而且只消耗脂肪不减少水分和肌肉结合运动，效果更明显小结甘油三酯甘油脂肪酸糖代谢乙酰CoA脂肪动员产生能量酮体氧化分解异生为糖患糖尿病后病人是变胖还是变瘦，为什么？思考题甘油三酯的合成代谢吃肥肉容易引起发胖吃糖过多也容易发胖吗？葡萄糖怎样转化成脂肪？糖类物质被消化成单糖后才能被小肠吸收入血葡萄糖摄入过多的糖也会引起脂肪的堆积甘油三酯脂肪生物合成的原料活化α-磷酸甘油和脂酰CoA脂肪酸一、脂肪酸的合成肝、肾、脑、肺、乳腺及脂肪的细胞液中合成原料脂肪酸的合成合成部位葡萄糖有氧氧化→乙酰CoA（线粒体）分解代谢产生的→ATP磷酸戊糖途径→NADPH+H+乙酰CoAHSCoA草酰乙酸H2O柠檬酸合酶线粒体膜胞液

线粒体基质

丙酮酸

丙酮酸苹果酸草酰乙酸柠檬酸

柠檬酸NADPH+H+NADP+苹果酸酶HSCoA

乙酰CoAATPAMPPPi

ATP柠檬酸裂解酶苹果酸CO2CO2葡萄糖柠檬酸-丙酮酸循环乙酰CoA转出线粒体基本过程1一、脂肪酸的合成一、脂肪酸的合成乙酰CoA丙二酰CoA乙酰CoA羧化酶CO2ATPADP乙酰CoA+7丙二酰CoA14NAD+14NADPH+H+软脂酸+7CO2+8HSCoA+6H2O丙二酰辅酶A的合成基本过程2软脂酸的合成基本过程3二、α－磷酸甘油的来源葡萄糖磷酸二羟丙酮NAD+NADH+H+α－磷酸甘油α－磷酸甘油脱氢酶ATPADP甘油激酶糖酵解甘油糖代谢细胞内甘油的代谢α－磷酸甘油三、甘油三酯的合成α-磷酸甘油脂酰CoAHSCoA1-脂酰-3-磷酸甘油脂酰CoAHSCoA脂酰CoA转移酶脂酰CoA转移酶磷脂酸甘油二酯磷脂酸磷酸酶Pi脂酰CoAHSCoA脂酰CoA转移酶甘油三酯合成原料α-磷酸甘油和脂酰CoA合成部位肝、脂肪组织及小肠等组织细胞的内质网四、临床应用甘油三酯血液黏稠度心脑血管疾病小结糖乙酰CoA脂肪酸磷酸二羟丙酮甘油三酯有氧氧化从头合成NADPH磷酸戊糖途径α-磷酸甘油脂酰CoA活化α-磷酸甘油脱氢酶糖酵解糖可以转变为脂肪脂肪是否可以直接转化成糖？思考题酮体的生成和利用糖尿病酮症酸中毒分泌不足功能缺陷胰岛素糖利用障碍大量酮体脂肪分解加强过多酮体堆积酮体乙酰乙酸酮体酮体是脂肪酸在肝中代谢的正常中间产物是肝脏输出能源的一种形式β-羟丁酸丙酮30%70%甚微CH3C-CH2COOH=OCH3CHCH2COOHOH羧基酸性基团酮体的生成和利用脂肪酸乙酰CoA

-氧化√酮体合成酶系╳利用酮体的酶系酮体（肝脏）（Ketonebodies）三羧酸TCA酮体的生成和利用√肝外组织利用酮体的酶系乙酰辅酶A酮体肝内生成肝外利用裂解生成三羧酸循环彻底氧化分解进入生理意义不易氧化的脂肪酸酮体成为肝脏为肝外组织特别是大脑提供的能源形式生理意义浓度不增高正常人血中酮体含量仅为0.03-0.5mmol/L左右脂肪酸乙酰CoA

-氧化肝脏（酮体）三羧酸TCA正常生理情况下胰岛素绝对或相对不足需要动员大量的脂肪酸氧化供能氧化利用葡萄糖障碍严重饥饿或病理状态下脂肪酸乙酰CoA

-氧化酮体三羧酸TCA严重饥饿或病理状态下加强肝外组织氧化利用能力大量增加血中酮体浓度升高严重饥饿或病理状态下未控制的糖尿病患者血酮体的含量严重饥饿或病理状态下其中乙酰乙酸、β-羟丁酸为较强的有机酸在血中堆积超过机体的缓冲能力时即可导致酮症酸中毒>正常情况的数十倍血丙酮大大增加严重饥饿或病理状态下小结酮体是脂肪酸在肝脏中分解代谢的中间产物，包括乙酰乙酸、β-羟丁酸和丙酮肝脏能生成酮体，但不能利用酮体，肝外组织不能生成酮体，却能利用酮体酮体是肝脏输出能源的一种形式酮体的生成和利用的生理意义是什么？思考题胆固醇的合成、转化和排泄高胆固醇血症动脉粥样硬化胆固醇的结构胆固醇是一类以环戊烷多氢菲为基本结构的固醇类化合物最早由动物胆石分离出来故称胆固醇含量体内含量及分布存在形式分布正常成人体内约含140g左右游离胆固醇胆固醇酯1/4大约1/4存在于脑和神经组织中最高肾上腺的胆固醇含量最高每克组织约含100mg较多肝、肾、小肠等内脏及皮肤、脂肪组织亦含有较多的胆固醇较少肌肉组织胆固醇含量较少胆固醇的来源外源性胆固醇比如肉类、动物内脏、蛋黄鱼仔等来源于动物性食物内源性胆固醇占正常成人胆固醇来源的50%以上机体自身合成胆固醇的合成细胞定位组织定位胆固醇的合成原料葡萄糖有氧氧化磷酸戊糖途径1分子胆固醇18×乙酰CoA+36×ATP+16×(NADPH+H+)乙酰CoA通过柠檬酸-丙酮酸循环出线粒体胆固醇的合成过程鲨烯的合成甲羟戊酸(MVA)的生成胆固醇的合成合成过程复杂约30步酶促反应可分为三个阶段甲羟戊酸(MVA)的生成胆固醇的合成过程CH3CO~SCoAHSCoA2×NADPH+H+2×NADP+HMGCoA合酶CH3COCH2CO~SCoAHSCoA硫解酶2×CH3CO~SCoAHMGCoA还原酶HMGCoACH3OHHOOCCH2CCH2CO~SCoA

乙酰CoA乙酰乙酰CoAMVAHOOCCH2CCH2CH2OHCH3OHHSCoA合成胆固醇的限速酶鲨烯的合成胆固醇的合成过程MVAHOOCCH2CCH2CH2OHCH3OHCH2=C-CH2-CH2-O-P-O-P-OHCH3OOOHOH异戊烯异戊烯焦磷酸(活化的异戊烯)HO鲨烯胆固醇胆固醇的合成胆固醇的转化和排泄肝脏肾上腺皮质、睾丸、卵巢等内分泌腺皮肤转化为胆汁酸转化为类固醇激素转化为VitD3排泄：胆汁酸、粪固醇小结

胆固醇在正常成人体内约含140g左右广泛分布在全身各组织中胆固醇合成过程复杂，乙酰CoA是合成原料在合成过程中还需要ATP供能，NADPH+H+供氢在体内胆固醇可以转化为生物活性物质参与机体的代谢与调节胆固醇在体内能够转化为哪些生物活性物质？思考题血脂什么是血脂？为什么有的人会高血脂呢？一、血脂的概念甘油三酯血脂血浆中所含的脂质统称为血脂磷脂胆固醇胆固醇酯游离脂酸从食物中摄取人体自身合成包括分类外源性内源性二、血脂的来源和去路脂质消化吸收体内自身合成氧化供能贮存于脂库来源去路血脂脂库动员构成生物膜转变成其他物质三、血浆脂蛋白的组成与分类血浆脂蛋白是血脂的存在形式也是血脂的运输形式甘油三酯磷脂血浆脂蛋白胆固醇及酯蛋白质血浆脂蛋白的组成三、血浆脂蛋白的组成与分类1.电泳法

CM

前血浆脂蛋白的分类+三、血浆脂蛋白的组成与分类血浆脂蛋白的分类密度颗粒乳糜微粒(CM)极低密度脂蛋白(VLDL)低密度脂蛋白(LDL)高密度脂蛋白(HDL)CMVLDLLDLHDL2.密度法三、血浆脂蛋白的组成与分类两种分类的关系电泳法CMper-Lp-Lp-Lp密度法CMVLDLLDLHDL四、血浆脂蛋白的组成与功能分类电泳CM密度CMpre-Lp

VLDL-Lp

LDLα-Lp

HDL密度＜0.950.95~1.0061.006~1.0631.063~1.210组成脂类含TG最多80~95%含TG50~70%含胆固醇及酯最多48~50%含总脂类50%蛋白质最少0.5-2%5~10%20~25%最多约50%生理功能转运外源性甘油三酯转运内源性甘油三酯转运胆固醇到肝外组织转运胆固醇到肝血浆