第8章 脂代谢.ppt

1、第二篇 代谢篇 第8章 脂类代谢,第8章 脂类代谢,8.1 食品原料中的脂类物质,8.2 脂类的消化、吸收和转运,8.3 脂类的分解代谢,8.4 脂肪的合成,8.5 磷脂代谢,8.7 脂类代谢的调节,8.6 人体内胆固醇的转变,脂类的功能,构成体质是构成生物体结构的重要组成成分。 供能贮能1g脂肪在体内彻底氧化产生39kJ热量，是蛋白质 或糖的2.3倍。 保温御寒 保护内脏 促进脂溶性维生素的吸收 提供必需脂肪酸-提供人体必需，但自身不能合成的亚油酸 (18碳二烯酸)，亚麻酸(18碳三烯酸)。,作为生物膜结构的基本原料使细胞内环境得以相对稳定。 与信息识别、传递和免疫功能有密切的关系 萜和甾醇

2、是某些生理活性物质的前体物质,8.1 食品原料中的脂类物质,分类：,Triacylglycerols,TG,磷脂酰胆碱 (Phosphatidylcholine),8.2 脂类的消化、吸收和转运,一、脂类的消化,消化过程实质是酶促水解的过程。,（一）三脂酰甘油脂肪酶,可水解甘油三脂的C1和C3酯键，产生两个游离 脂肪酸和2-单酯酰甘油。,（二）胆固醇脂酶,（三）磷脂酶A2,胆固醇酯,胆固醇,磷脂,二、脂类的吸收,合成脂肪(内源),三、脂类的转运,CM：乳糜微粒。 VLDL：极低密度脂蛋白 FFA：游离脂肪酸,合成脂肪(内源),三、脂类的转运,CMA：乳糜微粒。 VLDL：极低密度脂蛋白。 FF

3、A：游离脂肪酸。,8.3 脂类的分解代谢,一、三脂酰甘油的水解,三脂酰甘油的水解,甘油,R2COOH,1,2,3,1,脂肪酶,2,二脂酰甘油脂肪酶,3,单脂酰甘油脂肪酶,二、甘油的转化,三、脂肪酸的分解代谢,脂肪酸氧化分解的三条途径：,-氧化 -氧化 -氧化,-氧化是动植物体内最普遍的氧化方式。,（一）饱和脂肪酸的-氧化(-Oxidation)作用,（1904年 Franz Knoop),概念：脂肪酸氧化从羧基端-碳原子开始，每次释放出一个二碳片段（乙酰CoA）。,过程： 脂肪酸的活化 进入线粒体 氧化 TAC,亚细胞部位：胞液(cytosol),1、脂肪酸的活化和转运,进入线粒体,(Acyl

4、carnitine),(Acyl-CoA),(Carnitine),HS- CoA +,辅酶A,-氧化通常在线粒体基质中进行。脂酰辅酶A需依靠线粒体内膜上的肉毒碱作为载体携带进入基质。,内膜,嵴,基质,磷酸化单位,外膜,内膜,F1亚基,F0亚基,外膜,立体图,线粒体嵴的分子图,线粒体结构示意图,膜间腔,脂酰CoA进入线粒体,CoASH,CoASH,Carnitine acyltransferase ,Carnitine acyltransferase ,限速酶,-Oxidation of fatty acid,亚细胞部位：线粒体基质(mitochondrial matrix) 过程：在脂肪酸-

5、氧化多酶复合体的催化下，从脂酰基碳原子开始，经脱氢(dehydrogenation) 、水化(hydration) 、再脱氢(dehydrogenation) 、硫解(thiolysis)四步，生成一分子比原来少两个碳原子的脂酰CoA(acyl-CoA)及一分子乙酰CoA(acetyl-CoA)。,2、脂肪酸的-氧化历程,RCH CH C SCoA,O,H,H,RCH CH COSCoA,RCH CH COSCoA,O,O,H,OH,RC CH C SCoA,R CO SCOA,CH 3 CO SCOA,脂酰CoA,-烯脂酰CoA,-羟脂酰CoA,-酮脂酰CoA,脱氢,加水,硫解,脱氢,(de

6、hydrogenation),(hydration),(dehydrogenation),(thiolysis),脂肪酸-Oxidation要点,脂肪酸仅需活化一次（cytosol），消耗一个ATP的两个高能键； Acyl-CoA由carnitine运入线粒体，限速酶：CAT-； -Oxidation（mitochondrion）: 包括dehydrogenation 、hydration 、dehydrogenation 、thiolysis四个重复步骤。,3、脂肪酸-氧化过程中的能量释放和转化率,脂肪酸在-氧化中，每生成1分子乙酰CoA，就产生5分子ATP。,计算公式：12 +5 ( -1

7、) 2 (n=c数）,产生8个分子乙酰CoA均可进入TCA循环而彻底氧化成,H2O和CO2，并偶联产生ATP。,=14+21+96=131个分子ATP,净得ATP数：131-2=129分子ATP,因为在脂肪酸活化时ATPAMP相当于消耗了2分子ATP。,以一分子十六碳的软脂酸为例：要经过7次-氧化,（二）不饱和脂肪酸的氧化,与饱和脂肪酸氧化途径基本一样。 但需其他的酶存在。 如：异构酶。,（三）脂肪酸的- 氧化,（1956 P.K. Stumpf),- 氧化-以游离脂肪酸为底物，在- C上氧化分解出CO2，生成少一个碳的脂肪酸过程。,脂肪酸的-氧化-脂肪酸的碳（末端甲基碳）原子发生氧化，转变成

8、羟甲基，继而氧化成羧基，从而形成，-二羧酸的过程。,（四）脂肪酸的-氧化,（1932 Verkade),8.4 脂肪的合成,脂肪合成场所主要是在脂肪组织、其次是肝脏。 在细胞内主要在线粒体外胞浆中进行的。,一、磷酸甘油的生物合成,二、脂肪酸的生物合成,脂肪酸的生物合成过程包括： 脂肪酸的从头合成、饱和脂肪酸链的延长和不饱和脂肪酸的合成。,（一）乙酰CoA的转运,乙酰CoA转运出线粒体的机制：,丙酮酸羧化酶 柠檬酸合成酶 柠檬酸裂解酶 苹果酸脱氢酶 苹果酸酶,（二）丙二酸单酰CoA的生成,酶 ：乙酰CoA羧化酶是变构酶，是脂肪酸合成的限速酶！,被 柠檬酸、 -酮戊二酸、异柠檬酸激活；,尼克酸、水

9、杨酸和脂酰CoA抑制！,丙二酸单酰CoA是合成脂肪酸的引物。脂肪酸链的延长都是以其形式完成的,（一）+ （二）小结：,乙酰CoA羧化酶,（三）脂肪酸合成酶系及脂酰载体蛋白,脂酰基载体蛋白,脂肪酸合成酶系的催化作用,（四）脂肪酸的生物合成历程,乙酰-S-合成酶,（四）脂肪酸的生物合成历程,三、脂肪酸链的延长,脂肪酸合成酶系统中的酮脂酰ACP合成酶对软脂酰ACP无活性。因此只能合成16碳以下的脂肪酸。碳链的延长是在微粒体中，通过另外的延长系统在软脂酸羧基末端连续增加二碳单位形成。,植物体内的脂肪酸链的延长，则可以在叶绿体、线粒体中完成。,四、不饱和脂肪酸的合成,（一）单烯脂酸的合成,需氧途径人体及其他高等脊椎动物。 厌氧途径-微生物组织中。,去饱和酶系 有内质网膜上的3个酶组成：NADH-细胞色素b3还原酶、细胞色素、去饱和酶。,（二）多烯脂酸的形成,哺乳动物以软脂酸为底物， 通过延长、去饱和可形成多种多烯脂酸。,24：115 神经酸（二十四碳烯-15-酸）,五、三脂酰甘油的生物合成,8.5 磷脂代谢,一、磷脂的降解,二、磷脂的生物合成,一、胆固醇的消化和吸收,1. 再循环（肠肝循环）：食入的胆固醇吸收后又可通过胆汁或肠壁而排入肠腔，它们和膳食中的胆固醇混合在一起而被重新吸收。,