6脂类代谢.ppt
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1、不溶于水而能被乙醇、氯仿等有机溶剂抽提出的化不溶于水而能被乙醇、氯仿等有机溶剂抽提出的化合物,统称为合物,统称为脂类脂类。脂类脂肪:甘油三酯类脂胆固醇胆固醇酯磷脂糖脂储能和供能细胞的膜结构组分(油)(油)CHCH3 3-(CH-(CH2 2) )n n - - CHCH2 2 - - CHCH2 2 -COOH-COOHCH2CCH2CR2OHOOOCOR1COR3123半乳糖半乳糖脑磷脂脑磷脂糖脂糖脂胆固醇胆固醇脂肪的生理功能:1 1、氧化供能:、氧化供能: 脂肪主要的生理功能是氧化供能。脂肪主要的生理功能是氧化供能。1g1g脂肪氧化产生的能脂肪氧化产生的能量约量约37 37 kJkJ,比糖
2、和蛋白质产生的能量多比糖和蛋白质产生的能量多1 1倍以上;倍以上; 2 2、营养作用:、营养作用: 脂肪可协助脂溶性维生素脂肪可协助脂溶性维生素A A、D D、E E、K K和胡萝卜素的吸收;和胡萝卜素的吸收; 3 3、保护作用:、保护作用: 高等动物和人体内的脂肪,还有减少身体热量损失,维持高等动物和人体内的脂肪,还有减少身体热量损失,维持体温恒定,减少内部器官之间摩擦和缓冲外界压力的作用。体温恒定,减少内部器官之间摩擦和缓冲外界压力的作用。 一、脂一、脂 肪肪 的的 水水 解解脂肪酶甘油二酯 脂肪酶甘油单酯 脂肪酶三酰甘油三酰甘油二酰甘油二酰甘油二酰甘油二酰甘油一酰甘油一酰甘油一酰甘油一酰
3、甘油 甘油甘油二、甘二、甘 油油 的的 转转 化化NADNADH H三、脂肪酸的氧化三、脂肪酸的氧化-氧化作用氧化作用-氧化作用氧化作用-氧化作用氧化作用CHCH3 3-(CH-(CH2 2) )n n - - CHCH2 2 - - CHCH2 2 -COOH-COOH 1 1、脂肪酸的、脂肪酸的-氧化作用氧化作用 概概 念念 脂肪酸在体内氧化时在脂肪酸在体内氧化时在羧基端的羧基端的-碳原子上进碳原子上进行氧化,碳链逐次断裂,行氧化,碳链逐次断裂,每次断下一个二碳单位,每次断下一个二碳单位,即乙酰即乙酰CoACoA,该过程称作该过程称作-氧化。氧化。三、脂肪酸的氧化三、脂肪酸的氧化CHCH3
4、 3-(CH-(CH2 2) )n n - - CHCH2 2 - - CHCH2 2 -COOH-COOH 1 1、脂肪酸的、脂肪酸的-氧化作用氧化作用三、脂肪酸的氧化三、脂肪酸的氧化 试验证据试验证据 19041904年德国年德国F.KnoopF.Knoop根据根据用苯环标记脂肪酸饲用苯环标记脂肪酸饲喂喂动物动物的实验的实验结果,提出了结果,提出了。-CH-CH2 2-(CH-(CH2 2) )2n+12n+1-COOH-COOH-CH-CH2 2-(CH-(CH2 2) )2n2n-COOH-COOH-COOH-COOH(苯甲酸)苯甲酸)-CH-CH2 2COOHCOOH(苯乙酸)苯乙酸
5、)奇数碳原子:奇数碳原子:偶数碳原子:偶数碳原子:1 1、脂肪酸的、脂肪酸的-氧化作用氧化作用三、脂肪酸的氧化三、脂肪酸的氧化- OR-C-OH+CoA-SH脂酰脂酰CoA合成酶合成酶 OR-C-SCoAATPAMP+2Pia a、脂肪酸的活化脂肪酸的活化 脂酰脂酰CoACoA-b、脂肪酸的转运脂肪酸的转运肉碱脂酰转移酶肉碱脂酰转移酶肉碱脂酰转移酶肉碱脂酰转移酶线粒体内膜肉碱c c、-氧化作用历程氧化作用历程氧化氧化脱氢脱氢水化水化硫解硫解|酯酰酯酰CoA脱氢酶脱氢酶烯脂酰烯脂酰CoA水合酶水合酶 -羟脂酰羟脂酰CoA脱氢酶脱氢酶 硫解酶硫解酶乙酰CoA软脂酸脂肪酸脂肪酸 - -氧化的三个要点
6、:氧化的三个要点: 脂肪酸仅需脂肪酸仅需一次活化一次活化,消耗,消耗1 1个个ATPATP分子分子的的2 2个个高能键高能键,活化部位在线粒体外;,活化部位在线粒体外; 在线粒体外活化的脂酰在线粒体外活化的脂酰CoACoA需经需经肉碱肉碱携带进入携带进入线粒体;线粒体; - -氧化过程包括氧化、水化、脱氢、硫解氧化过程包括氧化、水化、脱氢、硫解4 4个个重复步骤。重复步骤。C16-氧化过程中能量的释放氧化过程中能量的释放例:软脂酸例:软脂酸7 7次次-氧化氧化CHCH3 3(CH2)(CH2)1414COOHCOOH净净生成:生成:131 2 = 129 ATP131 2 = 129 ATP8
7、 乙酰乙酰CoACoA 7 7 NADH NADH 7 7 FADHFADH2 2 12 ATP12 ATP3 ATP3 ATP2 ATP2 ATP96 ATP96 ATP21ATP21ATP14ATP14ATP131 ATP131 ATPC18饱和脂肪酸经饱和脂肪酸经-氧化释放多少能量?氧化释放多少能量?净生成:净生成:131 2 +17= 146 ATP不饱和脂肪酸氧化|氧化氧化脱氢脱氢水化水化硫解硫解酯酰酯酰CoA脱氢酶脱氢酶2-烯脂酰烯脂酰CoA水合酶水合酶 -羟脂酰羟脂酰CoA脱氢酶脱氢酶 硫解酶硫解酶油酸,油酸,C18:19|(C8)异构化异构化脱氢脱氢水化水化硫解硫解烯脂酰烯脂酰
8、CoA水合酶水合酶 -羟脂酰羟脂酰CoA脱氢酶脱氢酶 硫解酶硫解酶异构酶异构酶C18:19油酸油酸脂肪酸脂肪酸-氧化是高度放能的过程氧化是高度放能的过程奇数碳链脂肪酸的氧化奇数碳链脂肪酸的氧化甲基丙二酸单酰甲基丙二酸单酰CoA琥珀酰琥珀酰CoA变位酶变位酶三羧酸循三羧酸循环环羧羧化化酶酶ATP、CO2 生物素生物素VB12-2 2、-氧化作用氧化作用 脂肪酸氧化作用发生在脂肪酸氧化作用发生在-碳原子上,碳原子上,分解出分解出COCO2 2,生成比原来生成比原来少一个碳原子的脂肪酸,这种氧化作用称为少一个碳原子的脂肪酸,这种氧化作用称为-氧化作用氧化作用。 三、脂肪酸的氧化三、脂肪酸的氧化-氧化
9、作用以氧化作用以游离脂肪酸游离脂肪酸为底物为底物。 RCHRCH2 2COOCOO- -RCH(OH)COORCH(OH)COO- -RCOCOORCOCOO- -RCOORCOO- -COCO2 2O O2 2NAD +NADH +H+RCH(OOH)COORCH(OOH)COO- -COCO2 2RCHORCHOO O2 2NAD +NADH +H+过氧化过氧化羟化羟化-氧化过程氧化过程- -氧化作用:氧化作用:奇数碳原子脂肪酸的生成;奇数碳原子脂肪酸的生成;支链脂肪酸的降解;支链脂肪酸的降解;过长的脂肪酸的降解。过长的脂肪酸的降解。3 3、氧化作用氧化作用 脂肪酸的脂肪酸的-氧化指脂氧化
10、指脂肪酸的末端甲基(肪酸的末端甲基(端)端)经氧化转变成羟基,继而经氧化转变成羟基,继而再氧化成羧基,从而形成再氧化成羧基,从而形成,-二羧酸的过程二羧酸的过程。三、脂肪酸的氧化三、脂肪酸的氧化O2CHCH3 3(CH(CH2 2)n COO)n COO- -HOCHOCH H2 2(CH(CH2 2)n COO)n COO- -OHCOHC(CH(CH2 2)n COO)n COO- - -OOCOOC(CH(CH2 2)nCOO)nCOO- -O O2 2NAD(P) +NAD(P)H+H+NADP +NADPH+H+NAD(P) +NAD(P)H+H+ 氧化酶氧化酶醇酸脱氢酶醇酸脱氢酶醛
11、酸脱氢酶醛酸脱氢酶- 醇脂酸醇脂酸- 醛脂酸醛脂酸-二羧酸二羧酸-氧化作用功能:氧化作用功能: 动物体内十二碳以下的脂肪酸通过动物体内十二碳以下的脂肪酸通过-氧化途径进行降解;氧化途径进行降解; 植物体内植物体内端含有氧官能团(羟基、醛基或羧基)的脂肪酸端含有氧官能团(羟基、醛基或羧基)的脂肪酸大多也是通过大多也是通过氧化作用生成的;氧化作用生成的; 需氧微生物降解烃或脂肪酸迅速生成水溶性产物通过需氧微生物降解烃或脂肪酸迅速生成水溶性产物通过氧化氧化作用进行。作用进行。四、酮体代谢四、酮体代谢酮体是脂肪酸在肝脏分解氧化时特有的中间代谢产物。酮体是脂肪酸在肝脏分解氧化时特有的中间代谢产物。是是乙
12、酰乙酸乙酰乙酸(30%30%)、)、 - -羟丁酸羟丁酸(70%70%)和)和丙酮丙酮(微量)三者(微量)三者的统称。的统称。酮体的生成 部位:部位:肝脏线粒体基质肝脏线粒体基质 原料:原料:乙酰乙酰CoACoA,主要来自主要来自脂肪酸的脂肪酸的 - -氧化。氧化。酮体酮体肝脏线粒体基质肝脏线粒体基质CH3-C-SCoAOCH3-C-SCoAOCH3-C-CH2-C-SCoAOO乙酰乙酰乙酰乙酰CoACoA硫解酶CH3-C-SCoAOHOOC-CH2-C-CH2-C-SCoAOHOCH3羟甲基戊二酸单酰羟甲基戊二酸单酰CoACoAHMG-CoA合成酶CH3-C-SCoAOCH3-C-CH2-C
13、OOHO乙酰乙酸乙酰乙酸HMG-CoA裂解酶CH3-C-CH2-COOHOH- -羟丁酸羟丁酸还原CH3-C-CH3O丙酮丙酮脱羧酮体的利用(肝外组织):乙酰乙酰乙酰乙酰CoACoA硫解酶硫解酶酮脂酰酮脂酰CoA转移酶转移酶琥珀酰琥珀酰CoACoASH -氧化氧化乙酰乙酸乙酰乙酸脱氢酶脱氢酶NADH+H+NAD+乙酰乙酰CoACoA2 -羟丁羟丁酸酸琥珀酸琥珀酸TCATCA循环氧化供能或者脂肪酸合成循环氧化供能或者脂肪酸合成3肝脏组织将乙酰CoA转变为酮体,而肝外组织再将酮体转变为乙酰CoA。这并不是一种无效的循环,而是这并不是一种无效的循环,而是乙酰乙酰CoACoA在体内的在体内的运输方式运
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