第九章脂类的代谢.ppt

1、第七章 脂 类的 代 谢第一节 脂肪的分解代谢第二节 脂肪的生物合成第三节 类 脂 代 谢,一.脂肪的水解 脂肪 + 3H2O 甘油 + 3脂肪酸 二.甘油的降解 己糖 甘油 3-磷酸甘油 磷酸二羟丙酮 丙酮酸 H2O + CO2,脂肪酶,第一节 脂 肪 的 分 解,一 脂 肪 的 水 解,脂肪,脂肪酶,甘油+脂肪酸,CH2-O -C-R1,R2-C-O-CH,CH2OH,第一步为限速步骤。,二、 甘 油 的 氧 化 分 解 与 转 化,甘油激酶,磷酸酯酶,NAD+,NADH +H+,磷酸甘油脱氢酶,异构酶,磷酸丙糖,糖异生,葡萄糖,EMP,-,-,乙酰COA,TCA,CO2+H2O,糖代谢与

2、脂代谢通过磷酸二羟丙酮联系起来。,1分子甘油彻底 氧化分解产生的能量？,三 脂肪酸的氧化分解,饱和脂肪酸的氧化分解 不饱和脂肪酸的氧化分解,-氧化作用 -氧化作用 -氧化作用, 饱和脂肪酸的-氧化作用,1. 概 念,饱和脂肪酸在一系列酶的作用下，羧基端的位C原子发生氧化，碳链在位C原子与位C原子间发生断裂，每次生成一个乙酰COA和较原来少二个碳单位的脂肪酸，这个不断重复进行的脂肪酸氧化过程称为-氧化.,R1CH2CH2CH2CH2 CH2COOH,饱和脂肪酸-氧化的实验证据： 1904年，F.Knoop的标记实验：,（1）脂肪酸的活化,脂肪酸首先在线粒体外被活化，形成脂酰CoA，然后进入线粒体

3、或在其它细胞器中进行氧化。,3. 脂肪酸的-氧化,总反应：,（2）脂酰CoA转运入线粒体,脂酰CoA（10C以上）不能进入线粒体，后面的步骤发生在线粒体中，所以涉及特殊的 转运机制来帮助跨膜。,酰基肉毒碱/肉毒碱载体。,(3) -氧化的反应历程（偶数C原子）,脂肪酸的活化,脱H,水化,脱H,RCH2C-CH2COSCOA,O,=,（ 少2个C的脂酰COA）,以16C的脂肪酸为例，经过7次循环，产生7个 NADH，7个FADH2， 8分子乙酰COA。,硫解,脂肪酸的-氧化历程,4. 能 量 计 算,以16C的软脂酸为例,脂肪酸-氧化的能量计算,5.乙 酰 COA 的 可 能 去 路,TCA CO

4、2+H2O+能量 乙醛酸循环 糖异生 糖 脂肪酸、固醇等合成的原料 在动物肝、肾脏中有可能产生乙酰乙酸、D-羟丁酸和丙酮（酮体）。,酮体的生成。,在动物肝、肾的线粒体内乙酰COA进入酮体的合成：,乙酰-COA,COA-SH,硫解酶,HMGCOA 合酶,乙酰-COA+H2O,COA-SH,HMGCOA 裂解酶,乙酰-COA,乙酰乙酸,D - -羟丁酸,丙酮,D - -羟丁酸脱氢酶,NADH+H+ NAD+,CO2,在严重饥饿或 胰岛素水平过 低时，草酰乙酸 缺少，则乙酰-COA 水平升高丙酮中毒；酸中毒,自动, 饱和脂肪酸的-氧化作用,1. 概 念,脂肪酸 -C原子发生氧化，结果生成一分子CO2

5、和较原来少一个碳原子的脂肪酸，这种氧化作用称为-氧化。 RCH2CH2 COOH RCH2COOH+CO2, 饱和脂肪酸的-氧化作用（12C以下的脂肪酸）,在动物体内，12碳以上的脂肪酸是通过-氧化进行分解作用；少于12碳的脂肪酸可在微粒体中经-氧化作用分解，其在脂肪酸分解代谢中不占主要地位。,1. 概 念,脂肪酸在酶催化下，其碳（末端甲基C）原子发生氧化，先生成-羟脂酸，继而氧化成,-二羧酸的反应过程，称为-氧化。,2. 反 应 历 程（12C以下）,CH3 ( CH2 )n COOH,HOCH2 ( CH2 )n COOH,醇酸脱氢酶,OHC( CH2 )n COOH,HOOC ( CH2

6、 )n COOH,从脂肪酸两端进行-氧化（海洋中浮游细菌降解海面浮油） -氧化加速了脂肪酸的降解速度。, 不饱和脂肪酸的氧化分解,三 脂肪酸的氧化分解,饱和脂肪酸的氧化分解 不饱和脂肪酸的氧化分解,-氧化作用 -氧化作用 -氧化作用,第二节 脂肪的生物合成,甘油的合成 脂肪酸的合成 二者分别转变为3磷酸甘油和脂酰CoA后的连接,一、三 酰 甘 油 的 生 物 合 成,原料: 3- p 甘油+脂酰-CoA 3- p 甘油,3-磷酸甘油脱氢酶,NAD+,NADH+H+,甘油激酶,3- p 甘油,EMP,脂肪降解,脂肪（三酰甘油）的生物合成,二 脂 肪 酸 的 生 物 合 成,饱和脂肪酸的从头合成

7、（在细胞质中，主要） 脂肪酸碳链的延长（线粒体）, 饱和脂肪酸的从头合成（在细胞质中）,1. 乙酰CoA（碳源）的来源及转运,来源 线粒体内的丙酮酸氧化脱羧（糖） 脂肪酸的-氧化 氨基酸的氧化 转运 柠檬酸穿梭（三羧酸转运体系）,柠檬酸,草酰乙酸,丙酮酸,H2O ATP CO2,乙酰辅酶A,丙酮酸羧化酶,线粒体内膜,线粒体基质,胞液,三羧酸载体,柠檬酸,草酰乙酸,乙酰CoA,ATP,CoASH,ADP+Pi,柠檬酸裂解酶,苹果酸,丙酮酸,NADH+H+,NAD+,NADP+,NADPH+H+,CO2,丙酮酸氧化 脂肪酸氧化 氨基酸氧化,苹果酸,脂肪酸合成,苹果酸酶,2. 丙二酸单酰CoA的形成

8、,一分子软脂酸合成时，8个2C单位中，1个为乙酰CoA，其它7个为丙二酸单酰CoA参与合成。,+ADP+Pi,乙酰CoA羧化酶（限速酶）,3. 脂肪酸合酶系统,组成 脂酰基载体蛋白（ACP-SH） ACP-脂酰基转移酶 丙二酸单酰COA- ACP转移酶 -酮脂酰- ACP合酶 -酮脂酰- ACP还原酶 -羟脂酰- ACP脱水酶 烯脂酰-ACP还原酶,ACP,SH, 反 应 历 程,乙酰基转移反应,CH3-CSACP,=,O,ACP-SH,酮脂酰-ACP合酶,丙二酸单酰基转移反应,COA-SH,ACP-SH,ACP脂酰基转移酶,缩合反应,CH3-CS-合酶+,=,O,-酮脂酰-ACP合酶,+合酶

9、-SH+CO2,还原反应,+NADPH+ + H +,-酮脂酰-ACP还原酶,+NADP+,D-羟丁酰-ACP,选择丙二酸单酰CoA的意义？,脱水反应,=,-,C,-,-羟脂酰-ACP脱水酶,+H2O,（2反式丁烯酰-ACP,巴豆酰-ACP）,再还原反应,-,-,=,-,3 2,+NADPH+H+,-烯脂酰-ACP还原酶,CH3-CH2-CH2-CSACP,O,=,+NADP+,（丁酰-ACP）,丁酰-ACP与丙二酸单酰-ACP重复缩合、还原、脱水、再还原的过程，直至生成软脂酰-ACP。,总反应式,8CH3-CSCOA,=,O,+7ATP+14NADPH+14H +,CH3 ( CH2)14COOH,+14NADP+ +8CoASH + 7ADP +7Pi+6H2O,那么这个过程与糖代谢有一定关系：,原料（乙酰辅酶A ）来源 羧化反应中消耗的ATP可由EMP途径提供 还原力NADPH从哪来？,4. 饱和脂肪酸的从头合成与-氧化的比较,区别要点 从头合成 -氧化,细胞内进行部位 胞液 线粒 体 酰基载体 ACP-SH COA-SH 运载系统 柠