05脂类代谢汇总.docx

教案2023 2023 学年 第 一 学期课 程 名 称生 物 化 学开 课 系 部基 础 医 学 系开授课课教研教室师生物化学与分子生物学教研室王 义 军职授课班称级助教本 科 临 床 班学生人数长 沙 医 学 院 教 务 处 制长 沙 医 学 院 教 案课程名称生物化学授课题目章节或主题授课教师王义军所属系部根底系所属教研室授课时间授课班级临床专业本科专科级班第五章脂类代谢第一节 不饱和脂酸的命名及分类其次节脂类的消化与吸取第三节甘油三脂代谢生物化学职称助教授课时数2 学时教学课型理论课试验课见习课习题课争论课其它教材名称、作者、出版社及出版时间生物化学第 7 版.查锡良主编.北京:人民卫生出版社，2023教学目的要求：1. 把握脂肪的发动，甘油的代谢。2. 脂肪酸的氧化，酮体的生成和利用。3. 把握脂酸合成的原料、部位、产物及关键酶，-磷酸甘油的生成。4. 生疏甘油三酯的合成重点与难点：教学重点: 脂肪酸的氧化，酮体生成和利用。教学难点: 脂酸氧化能量的生成和利用。教学方法请打选择：讲授法 争论法 启发式 自学辅导法 练习法(习题或操作) 读书指导法 以问题为中心的教学法 其他教学手段请打选择：板书 实物 标本 挂图 模型 投影 幻灯 录像 CAI计算机关心教学教学过程设计和教学内容：此列为提示栏时第八章 脂类代谢包括重点、间脂类包括脂肪和类脂两大类。脂肪又称甘油三酯；类脂主要包括磷脂、 难点、教学方分糖脂、胆固醇及胆固醇酯等。一、脂类的主要生理功能一 储能与供能二 维持正常生物膜的构造与功能三 保护内脏和防止体温散失四 转变成多种重要的生物活性物质五 必需脂肪酸的来源六 磷脂作为其次信使参与代谢调整二、脂类在体内的分布脂肪主要储存在脂肪组织中，多分布于腹腔、皮下及纤维间，脂肪组织被称为脂库。脂肪又称为可变脂。类脂是生物膜的根本组成成分，又称固定脂。第一节 不饱和脂酸的命名及分类脂肪酸是脂类分子构造中的重要成分，体内脂酸的来源有二：一是机体自身合成，以脂肪的形式储存在脂肪组织中，需要时从脂肪发动，饱和脂 酸及单不饱和脂酸主要靠机体自身合成。另一来源系食物脂肪供给，特别是 某些不饱和脂酸，如亚麻酸、亚油酸和花生四烯酸等，动物机体自身不能合法、教学手段、 配更教学内容、教书育人等成，需从植物油摄取，它们是动物不行缺少的养分素，故称必需脂酸，它们又是前列腺素、白三烯等生理活性物质的前体。脂酸在体内主要与醇结合成酯，脂肪酸与胆固醇结合成胆固醇酯、与鞘氨醇结合成鞘脂、与甘油结合成甘油三酯；在有含氮化合物及磷酸参与时， 脂肪酸与甘油结合成甘油磷脂。甘油三酯是由 1 分子甘油与 3 分子脂肪酸结合而成，磷脂酰胆碱、磷脂酰乙醇胺、磷脂酰丝氨酸等均为甘油磷脂，它们由 1 分子甘油与 2 分子脂肪酸、1 分子磷酸及 1 分子含氮化合物结合而成。体内的脂肪酸可按其碳链中是否含双链和双键数目的多少分为饱和脂肪酸、单不饱和脂肪酸及多不饱和脂肪酸。其次节 脂类的消化和吸取脂类消化的主要场所是小肠上段，在胆汁酸盐和辅脂酶的共同参与下， 甘油三酯被胰脂酶水解成甘油一酯和脂肪酸，胆固醇酯被胆固醇酯酶水解成胆固醇和脂肪酸，磷脂被磷脂酶A2 水解成溶血磷脂和脂肪酸，消化产物主10要在十二指肠下段和空肠上段被吸取，中、短链脂肪酸通过门静脉进入血循环；长链脂肪酸吸取入小肠粘膜细胞后，与 2-甘油一酯缩合，重合成甘分油三酯，并与磷脂、胆固醇一起，在载脂蛋白B48、C、A 等的参与下，组装成乳糜微粒，经淋巴道进入血循环。钟第三节 甘油三酯代谢一、甘油三酯的分解代谢主要是脂酸的氧化一脂肪的发动储存在脂肪细胞中的脂肪，被脂肪酶逐步水解为游离脂酸及甘油并释放入血，以供其他组织氧化利用的过程称为脂肪的发动。脂肪组织中含有的脂肪酶包括甘油三酯脂肪酶、甘油二酯脂肪酶、甘油 一酯脂肪酶。甘油三酯脂肪酶是脂肪分解的限速酶。该酶受多种激素的调控， 故又称激素敏感性脂肪酶HSL。肾上腺素、去甲肾上腺素、胰高血糖素、促肾上腺皮质激素、甲状腺素等能使甘油三酯脂肪酶活化，使脂肪发动加强，所以这些激素又称为脂解激素。胰岛素、前列腺素 E2 等能使甘油三酯脂肪酶活性降低，抑制脂肪发动，对抗脂解激素的作用，故称为抗脂解激素。二脂肪酸的-氧化脂肪酸是人体重要的能源物质，在氧供给充分的条件下，脂肪酸在体内可彻底氧化产生 CO2 和 H2O 并释放大量能量。除成熟红细胞和脑组织外，几乎全部的组织都能氧化利用脂肪酸，但以肝和肌肉组织最为活泼。具体过程如下：1. 脂肪酸的活化脂酸氧化分解前必需活化，活化在线粒体外进展。由内质网及线粒体外膜上的脂酰CoA 合成酶催化脂酸活化，生成脂酰CoA，此反响需消耗ATP。2. 脂酰CoA 进入线粒体催化脂酸氧化的酶系存在于线粒体的基质中，而脂酸的活化在胞液中进展，因此活化的脂酰 CoA 必需进入线粒体内才能氧化，但是脂酰 CoA 不能直接透过线粒体内膜，需经肉碱即L- 羟-三甲氨基丁酸的转运才能进入线粒体。线粒体内外膜均存在着肉碱脂酰转移酶，位于线粒体外膜的肉碱脂酰转移酶I 催化脂酰 CoA 将脂酰基转移给肉碱生成脂酰肉碱，后者在内膜的肉碱-脂10酰肉碱转位酶作用下，进入线粒体基质，然后则在位于线粒内膜内侧面的肉碱脂酰转移酶的催化下，转变为脂酰CoA 并释出肉碱。肉碱再被肉碱-脂分酰肉碱转位酶转运到膜间腔。脂酰CoA 则在线粒体基质内进展-氧化。钟线粒体外膜线粒体基质内膜FFAATP + CoA AMP + PPi脂酰CoA脂酰CoA 合成酶肉碱脂酰转移酶脂酰CoA肉碱脂酰肉碱CoACoA脂酰肉碱肉碱脂酰转移酶脂酰CoA肉碱肉碱- 脂酰肉碱转位酶脂酰肉碱 -氧化图 8-1 长链酯酰辅酶A 进入线粒体的机制3. 脂酸的-氧化脂酰 CoA 进入线粒体基质后，在酶的催化下，从脂酰基的 -碳原子开头，进展脱氢、加水、再脱氢和硫解等四步重复的连续反响，每进展一次 - 氧化，生成 1 分子乙酰CoA 和 1 分子比原来少 2 个碳原子的脂酰CoA。由于此氧化过程发生在脂酰基的-碳原子上，故称为-氧化。脂酸-氧化的过程如下：（1） 脱氢：脂酰CoA 由脂酰CoA 脱氢酶催化，在、 碳原子上脱氢，生成反2 烯酰CoA。脱下的 2H 由 FAD 承受生成FADH 。2（2） 加水：反2 烯酰 CoA 在2 烯酰 CoA 水化酶催化下，加水生成L(+)-羟脂酰CoA。（3） 再脱氢：L(+)-羟脂酰 CoA 在-羟脂酰 CoA 脱氢酶的催化下，再脱下 2H，生成-酮脂酰 CoA。脱下的 2H 由 NAD+ 承受，生成NADH+H+。10（4） 硫解：-酮脂酰 CoA 经 -酮脂酰 CoA 硫解酶催化，裂解生成 1 分子乙酰CoA 和比原来少 2 个碳原子的脂酰CoA.分生成的比原来少 2 个碳原子的脂酰CoA，可再重复进展脱氢、加水、再脱氢和硫解反响，使脂酰 CoA 完全分解为乙酰CoA，即完成脂酸的 -氧化。钟4. 乙酰CoA 的彻底氧化脂酸经-氧化生成的乙酰CoA 在线粒体中经三羧酸循环彻底氧化。以 16C 的饱和脂酸软脂酸为例，经 7 次 -氧化，生成 7 分子 FADH 、72分子 NADH+H+ 及 8 分子乙酰CoA。1 分子软脂酸彻底氧化共生成7×2+(7×3)+(8×12)131 分子ATP。减去活化时消耗的 2 个高能磷酸键，相当于2 分子ATP，净生成 129 分子ATP。三脂肪酸的其它氧化方式略四酮体的生成和利用1. 酮体的概念 酮体是脂酸在肝中分解氧化时特有的中间代谢物，包括乙酰乙酸、-羟丁酸和丙酮。2. 酮体的生成 酮体在肝细胞线粒体内合成，合成原料是乙酰 CoA，主要来自脂肪酸的 -氧化。肝虽具有活性较强的合成酮体的酶系，但缺乏氧化利用酮体的酶，因此肝不能利用酮体，必需通过血液运输到肝外组织氧化。3. 酮体的利用 肝外很多组织具有活性很强的利用酮体的酶，因此可以利用酮体。4. 酮体生成和利用的意义 酮体是脂酸在肝内氧化的正常中间代谢产物，是肝输出能源的一种形式。肝将脂酸转变为溶于水，分子小，能通过血脑屏障及肌的毛细血管壁的酮体，为心肌、骨骼肌，尤其是脑组织供给了重要能源。脑组织不能氧化脂酸，却能氧化酮体。在饥饿和糖供给缺乏时，酮体可代替葡萄糖，成为脑组织及肌的主要能源。正常状况下，血中仅含少量酮体，为 0.030.5mmol/L(0.35mg/dl)。其中-羟丁酸约占 70%，乙酰乙酸占 30%，丙酮含量极微。在饥饿、高脂低糖膳食及糖尿病时，脂肪发动加强，肝内酮体生成过多，超过肝外组织的利 用力气，引起血中酮体上升，称为酮血症，并随尿排出引起酮尿。由于乙酰 乙酸和-羟丁酸是酸性物质，当其在血中浓度过高时，可导致酮症酸中毒。四甘油的代谢脂肪发动产生的甘油直接由血液运输至肝、肾、肠等组织，在甘油激酶催化下，消耗 ATP，生成 3-磷酸甘油，然后脱氢生成磷酸二羟丙酮，后者沿糖代谢途径进展氧化分解或经糖异生途径转变为糖。脂肪细胞及骨骼肌等组织的甘油激酶活性很低，故不能很好地利用甘油。CHOH2CH-OHATPADPCHOH2CH-OHNAD+NADH+HCHOH2C=OG(Gn)CHOH甘油激酶CHO-P3- 磷酸甘油脱氢酶CHO-PCO+HO+能量22甘油3-磷酸甘油22 210磷酸二羟丙酮分二、脂酸在脂酸合成酶系的催化下合成在体内，甘油三酯以脂肪酰 CoA 和 磷酸甘油为原料合成，因此甘油钟三酯的合成代谢主要介绍脂肪酸的生物合成及 磷酸甘油的来源一脂肪酸的合成1. 合成部位 脂酸合成酶系存在于肝、肾、脑、肺、乳腺及脂肪等组织细胞的胞液中。肝是合成脂酸的主要场所，其合成力气比脂肪组织大 89 倍。2. 合成原料 合成脂酸的主要原料为乙酰CoA，主要由糖代谢供给。乙酰 CoA 是在线粒体内生成的，而脂酸合成酶系存在于胞液。乙酰 CoA 必需由线粒体转运至胞液才能参与脂酸合成。由于乙酰 CoA 不能自由透过线粒体内膜，则需通过柠檬酸-丙酮酸循环将其由线粒体转运到胞浆。3. 脂酸的合成过程 由乙酰 CoA 合成脂酸的过程并不是 -氧化的逆过程，是由不同的酶催化，按不同的途径进展的，其终产物为软脂酸。丙二酸单酰CoA 的合成：乙酰 CoA 在乙酰CoA 羧化酶催化下，生成丙二酸单酰CoA。乙酰 CoA 羧化酶是脂酸合成的限速酶，其辅基为生物素， Mn2+为激活剂，反响为：ATP + HCO- + CHCOSCoA乙酰辅酶A羧化酶2+HOOCCHCOSCoA + ADP +Pi33乙酰辅酶A生物素、Mg2丙二酸单酰辅酶A软脂酸的合成：从乙酰 CoA 及丙二酰CoA 合成软脂酸，实际上是一个连续的缩合过程，每次延长 2 个碳原子。16 碳软脂酸的合成，需经过连续的 7 次缩合反响。CH COSCoA + 7HOOCCH COSCoA + 14NADPH + 14H+3221422CH3CH COOH + 7CO + 6H O + 8HSCoA + 14NADP+4. 脂肪酸碳链的延长和缩短 脂酸合成酶系合成的产物是软脂酸，更长碳链的脂酸则是在内质网或线粒体中，对软脂酸进展加工，使其碳链延长。二 -磷酸甘油的来源 -磷酸甘油主要由糖代谢的中间产物磷酸二羟丙酮复原生成，也可由甘油转变而来。CH2OH CHOHCH2OH甘油ATPADP甘油激酶CH2OH CHOHH2C O HP3-磷酸甘油NAD+NADH+H+3-磷酸甘油脱氢酶CH2OH C OH2C O HP磷酸二羟丙酮糖酵解葡萄糖三 甘油和脂酸合成甘油三酯1. 合成部位 甘油三酯的合成主要在肝、脂肪组织及小肠细胞的内质网中进展，以肝的合成力气最强。1. 合成原料 合成甘油三酯的原料为 -磷酸甘油及脂酸。2. 合成过程：甘油一酯途径甘油二酯途径4. 限速酶： -磷酸甘油脂酰转移酶5. 去路：肝细胞：参与极低密度脂蛋白形成，运输到肝外组织利用脂肪细胞：储存脂肪小肠粘膜细胞：参与乳糜微粒形成，经淋巴入血四几种多不饱和脂肪酸的衍生物具有重要生理功能前列腺素、血栓素和白三烯是体内重要的一类生物活性物质，均由花 生四烯酸衍生二来。花生四烯酸为必需脂肪酸。维持机体正常的生命活动必 不行少、但自身又不能合成、必需靠食物供给的脂酸。必需脂肪酸还有亚油 酸、亚麻酸。前列腺素、血栓素和白三烯均可作为短程信使参与几乎全部细 胞的代谢活动，而且与炎症、免疫、过敏及心血管病等重要病理过程有关。一前列腺素及血栓素二白三烯三生理功能10分钟计算并比较 1分子葡萄糖和1 分子己酸彻底氧化所释放的 ATP 数目。幻灯片：肝中酮体生成的具体过程板书：总结酮体生成与 利 用 的 特点：“肝内生，肝外用”提问：为什么糖尿病患者会出 现 血 酮 增 10高？分钟10分钟提问：体内的糖能转变为脂肪吗？10分钟前列腺素、血栓素和白三烯的主要生理作用10分钟10分钟复习思考及作业题布置1. 解释：脂肪发动 必需脂酸 脂酸的 -氧化 酮体2. 脂酸的氧化过程，计算 10 碳饱和脂酸彻底氧化时产生的ATP 数。3. 酮体是如何生成和利用的，在什么状况下酮体生成增多，有何危害？授课的创点：参考资料包括关心教材、参考书、文献等：1. 王镜岩、朱圣庚、徐长法主编.生物化学第三版.高等教育出版社，20232. 张惠中主编.临床生物化学.人民卫生出版社,2023 教研室意见：教研室主任签章：年月日课后记即通过收集教学督导专家、同行和学生的反响信息，认真整理分析成功的阅历和缺乏之处， 在课程完毕后填写课堂效果好的教学方法：需要改进的地方：