第7章 脂类代谢.ppt
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1、第七章第七章 脂类代谢脂类代谢Metabolism of Lipid 脂肪和类脂总称为脂类。脂肪和类脂总称为脂类。脂肪(脂肪(fatfat):):又称三酯酰甘油或甘油三脂又称三酯酰甘油或甘油三脂 类脂类脂 lipidlipid固醇类:如胆固醇固醇类:如胆固醇(cholesterol)(cholesterol)磷脂磷脂(phospholipid,PLphospholipid,PL)糖脂糖脂(glycolipidesglycolipides)(triglyceride,TG)(triglyceride,TG)脂脂 类类 概概 述述定义定义分类分类(一)储能和供能的主要物质(一)储能和供能的主要物质
2、 1g 1g 脂肪在体内彻底氧化供能约脂肪在体内彻底氧化供能约38KJ38KJ,而,而1g 1g 糖糖彻底氧化仅供销能彻底氧化仅供销能 16.7KJ16.7KJ脂肪组织储存脂肪脂肪组织储存脂肪,约占体重约占体重101020%.20%.脂类的主要脂类的主要生理生理功能功能返回(二)维持生物膜的结构和功能(二)维持生物膜的结构和功能(三)促脂溶性的维生素的吸收(三)促脂溶性的维生素的吸收(四)热垫和保护垫的作用(四)热垫和保护垫的作用(五)构成血浆脂蛋白(五)构成血浆脂蛋白(一)脂类的消化(一)脂类的消化小肠上段小肠上段是主要的消化场所是主要的消化场所脂类脂类(TG(TG、ChCh、PLPL等等)
3、微团微团胆汁酸盐乳化胆汁酸盐乳化胰脂肪酶、辅脂酶等水解胰脂肪酶、辅脂酶等水解甘油一脂、溶血磷脂、甘油一脂、溶血磷脂、长链脂肪酸、胆固醇等长链脂肪酸、胆固醇等混合微团混合微团乳化乳化脂类的消化吸收脂类的消化吸收在在十二指肠下段及空肠上段十二指肠下段及空肠上段吸收吸收混合混合微团微团扩散扩散小肠粘膜小肠粘膜细胞内细胞内重新酯化重新酯化载脂蛋白结合载脂蛋白结合乳糜微粒乳糜微粒门静脉门静脉肝脏肝脏(二二)脂类的吸收脂类的吸收第第 二二 节节甘油三酯的代谢甘油三酯的代谢Metabolism of Triglyceride一、甘油三酯的分解代谢一、甘油三酯的分解代谢 定义:定义:储存在脂肪细胞中的脂肪,被
4、脂肪酶逐步水解储存在脂肪细胞中的脂肪,被脂肪酶逐步水解为游离的脂肪酸及甘油,并释入血以供其他组织氧化为游离的脂肪酸及甘油,并释入血以供其他组织氧化利用的过程利用的过程。(一)脂肪动员关键酶关键酶v激素敏感性甘油三酯脂肪酶:激素敏感性甘油三酯脂肪酶:是脂肪的限速酶是脂肪的限速酶v酯解激素:酯解激素:能促进脂肪动员的激素,入胰高血糖素、能促进脂肪动员的激素,入胰高血糖素、去甲肾上腺素等。去甲肾上腺素等。v对抗酯解激素因子:对抗酯解激素因子:抑制脂肪动员,入胰岛素、前抑制脂肪动员,入胰岛素、前列腺素、烟酸等。列腺素、烟酸等。激激素素+膜膜受受体体腺腺苷苷酸酸环环化化酶酶 cAMPcAMP蛋蛋白白激激
5、酶酶AA激激素素敏敏感感脂脂肪肪酶酶(HSLHSL,甘甘油油三三酯酯酶酶)甘甘油油三三酯酯分分解解甘甘油油二二酯酯甘甘油一酯油一酯甘油和游离脂肪酸甘油和游离脂肪酸脂肪动员的激素调节作用脂肪动员的激素调节作用(二)甘油的代谢(二)甘油的代谢甘油甘油 -磷酸甘油磷酸甘油 磷酸二羟丙酮磷酸二羟丙酮ATP ADP NAD+NADH甘油磷酸甘油磷酸 激酶激酶-磷酸甘油磷酸甘油 脱氢酶脱氢酶糖酵解糖酵解-氧化氧化异生为糖异生为糖糖糖代谢代谢3磷酸甘油醛磷酸甘油醛(三)脂肪酸的(三)脂肪酸的氧化氧化 组组 织:织:除脑组织外,大多数组织均可进除脑组织外,大多数组织均可进 行,其中行,其中肝、肌肉肝、肌肉最活
6、跃。最活跃。亚细胞:亚细胞:胞液、线粒体胞液、线粒体部位部位脂肪酸的氧化脂肪酸的氧化 FA线粒体外活化线粒体外活化 脂肪酰脂肪酰CoA 线立体内线立体内-氧化氧化 乙酰乙酰CoA TCA CO2、H2O、ATP 1.1.脂肪酸活化脂肪酸活化 脂酰脂酰CoACoA(胞液)(胞液)RCOOH+CoASHRCOSCoA脂酰脂酰CoACoA合成酶合成酶ATPAMP+PPiMg2+H2O2Pi 反应不可逆反应不可逆脂酰脂酰COA合成酶存在于内质网和线粒体外膜合成酶存在于内质网和线粒体外膜上上脂肪酸脂肪酸脂酰脂酰CoACoA2.2.脂酰脂酰CoA进入线粒体的过程进入线粒体的过程*3.脂酸的脂酸的-氧化(四
7、个过程):氧化(四个过程):脱脱 氢氢 水水 化化 再脱氢再脱氢 硫硫 解解 具体步骤具体步骤FAD FADH2脱氢酶脱氢酶脱氢酶脱氢酶HOH 水化酶水化酶水化酶水化酶-羟羟脂酰脂酰CoAc.脱氢脱氢脱氢酶脱氢酶脱氢酶脱氢酶-酮酮脂酰脂酰CoA NADH+NADH+H+-烯烯脂酰脂酰CoAb.水化水化a.脱氢脱氢 H SCoA+乙酰乙酰CoA少二碳原子的脂酰少二碳原子的脂酰CoA 氧化氧化氧化氧化?脂酰基团d.硫解硫解乙酰CoACH3C OC O O HN A D+N A D H +H+C o A S HC O2C H3C O S C o AO CC O O HCH2C O O HC H2C
8、O O HC(O H)C O O HC H2C O O HC H2C O O HC H C O O HC H(O H)C O O HN A D(P)N A D(P)H+HC H2C O O HC H C O O HC O C O O HC H2C O O HC H2C O C O O HN A D H+HN A DN A D H +H+C O S C o AC H2C H2C O O HG D P+P iG T PC o A S HH2 OCH2C O O HCH2C O O HF A D H2F A DCHC O O HCHC O O HH O CC O O HCH2C O O HH+N A
9、 D+C O2+C o A S HH 2 OC o A S HC O2丙乙酰乙酰 CoACoA(2)(1)(7)(8)(9)(10)(5)(6)(3)(4)草酰琥珀酸-酮戊二酸琥珀酰 CoA琥珀酸延胡索酸L-苹果酸草酰乙酸H O2三羧酸循环三羧酸循环 氧氧化化的的生生化化历历程程 乙酰乙酰CoACoAFAD FADH2 NAD+NADHRCH2CH2CO-SCoA脂酰脂酰CoACoA 脱氢脱氢酶酶脂酰脂酰CoACoA-烯脂酰烯脂酰CoACoA 水化酶水化酶-羟脂酰羟脂酰CoACoA 脱氢酶脱氢酶-酮酯酰酮酯酰CoACoA 硫硫解酶解酶RCHOHCH2COScoARCOCH2CO-SCoA RC
10、H=CH-CO-SCoA +CH3COSCoAR-COScoAH H2 2O O CoASHTCATCA 乙酰CoA 乙酰CoA 乙酰乙酰CoACoAATPATPH H2 20 0呼吸链H H2 20 0呼吸链 乙酰CoA 乙酰CoA 乙酰CoA 乙酰CoA 脂肪酸氧化的能量生成脂肪酸氧化的能量生成(16:0)(16:0)消耗消耗 FAFA活化活化 产生产生 7 FADH7 FADH2 2 7 NADH+H7 NADH+H+8 8 乙酰乙酰CoACoA 129 -2-22 7=142 7=143 7=213 7=2112 8=9612 8=96净生成净生成ATPATP(四四)酮体的生成及利用:
11、酮体的生成及利用:脂脂肪肪酸酸在在肝肝脏脏中中氧氧化化分分解解所所生生成成的的乙乙酰酰乙乙酸酸、-羟羟丁丁酸酸、丙丙酮酮三三种种中中间间代代谢谢产物,统称为产物,统称为酮体酮体。生成部位:生成部位:肝细胞线粒体肝细胞线粒体 利利用用部部位位:肝肝外外组组织织(心心、肾肾、脑脑、骨骨骼骼肌等肌等)线粒体线粒体CH3COCH2COSCoA乙酰乙酰乙酰乙酰CoACH3COSCoA 乙酰乙酰CoACH3CCH2COSCoAOHCH2COOH -羟羟-甲基戊二酸单酰甲基戊二酸单酰CoACH3CCH2COOH OH -羟丁酸羟丁酸CH3COCH2COOH乙酰乙酸乙酰乙酸CH3COCH3丙酮丙酮 CH3CO
12、SCoA 乙酰乙酰CoACoA-SH乙酰乙酰乙酰乙酰硫解酶硫解酶CoA-SHHMG-CoA 合酶合酶HMG-CoA 裂解酶裂解酶NADH+H+NAD+-羟丁酸羟丁酸 脱氢酶脱氢酶CO2乙酰乙酸乙酰乙酸 脱羧酶脱羧酶关键酶关键酶1.1.酮体的生成途径酮体的生成途径2.2.酮体的利用酮体的利用 酮体在肝脏合成,但肝脏缺乏利用酮酮体在肝脏合成,但肝脏缺乏利用酮体的酶,因此不能利用酮体。酮体生成体的酶,因此不能利用酮体。酮体生成后进入血液,输送到肝外组织利用。后进入血液,输送到肝外组织利用。肝内生酮肝外用肝内生酮肝外用心、肾、脑、心、肾、脑、骨骼肌细胞骨骼肌细胞心、肾、心、肾、脑细胞脑细胞3.酮体的氧
13、化过程酮体的氧化过程 4.酮体的生理意义:酮体的生理意义:1.1.酮体是酮体是肝脏输出能源肝脏输出能源的一种形式。能透的一种形式。能透过血脑屏障,是过血脑屏障,是脑组织脑组织的重要能源。的重要能源。2.2.酮体利用的增加,有利于酮体利用的增加,有利于维持血糖水平维持血糖水平的恒定,节省蛋白质的消耗。的恒定,节省蛋白质的消耗。返回(1)脂肪动员的影响)脂肪动员的影响饥饿或糖尿病时饥饿或糖尿病时胰岛素胰岛素 /胰高血糖素胰高血糖素肝内乙酰肝内乙酰CoA 酮体生成酮体生成 饱食及糖供应充足时,则相反。饱食及糖供应充足时,则相反。脂肪动员脂肪动员肝内脂肪酸肝内脂肪酸-氧化氧化入肝脂肪酸入肝脂肪酸5 5
14、.酮体生成的调节酮体生成的调节饱食及糖供应充足饱食及糖供应充足胰岛素胰岛素 /胰高血糖素胰高血糖素乙酰乙酰CoA、柠檬酸柠檬酸乙酰乙酰CoA羧化酶羧化酶乙酰乙酰CoACoA生成丙二酸单酰生成丙二酸单酰CoACoA长链脂酰长链脂酰CoACoA入入线粒体线粒体-氧化氧化 酮体生成酮体生成饥饿或糖尿病时,则相反。饥饿或糖尿病时,则相反。糖有氧氧化糖有氧氧化变构激活变构激活CAT-1(-)(2 2)肉碱脂酰转移酶活性)肉碱脂酰转移酶活性口诀口诀 :FA FA 氧化为供能氧化为供能 肝内肝外有不同肝内肝外有不同 肝内生酮肝外用肝内生酮肝外用 血中转运相沟通血中转运相沟通 糖供不足缺能量糖供不足缺能量 F
15、A FA 氧化来补足氧化来补足 若是产销不平衡若是产销不平衡 小心酮症酸中毒小心酮症酸中毒二、脂肪酸和脂肪的合成代谢二、脂肪酸和脂肪的合成代谢 (一)软脂酸的合成(一)软脂酸的合成 1.合成部位合成部位 组组 织:织:肝肝(主要)(主要)、脂肪脂肪等组织等组织 亚细胞:亚细胞:胞液:胞液:主要合成主要合成16碳的软脂酸碳的软脂酸 肝线粒体、内质网:肝线粒体、内质网:碳链的延长碳链的延长乙酰乙酰CoA、ATP、HCO3、NADPH、Mn2+2.合成原料NADPH的主要来源:的主要来源:主要来自胞浆中的主要来自胞浆中的磷酸戊糖途径磷酸戊糖途径,其次是其次是柠檬酸穿梭柠檬酸穿梭系统。系统。乙酰乙酰C
16、oA的来源:的来源:脂肪酸合成的碳源主要来自脂肪酸合成的碳源主要来自糖氧化糖氧化分解、分解、-氧化和氨基酸氧化分解产生乙酰氧化和氨基酸氧化分解产生乙酰CoA,它们,它们都存在于线粒体中。线粒体中的乙酰都存在于线粒体中。线粒体中的乙酰 CoA,需通过柠,需通过柠檬酸檬酸-丙酮酸循环(或称拧檬酸穿梭系统)运到胞浆中,丙酮酸循环(或称拧檬酸穿梭系统)运到胞浆中,才能供脂肪酸合成所需。才能供脂肪酸合成所需。乙酰乙酰CoA转运出线粒体:转运出线粒体:经经柠柠檬檬酸酸-丙丙酮酮酸酸穿穿梭梭作作用用将将线线粒粒体体内内生生成成的的乙乙酰酰CoA运至胞液。运至胞液。(1)(1)丙二酸单酰丙二酸单酰CoACoA
17、的合成的合成 CH3COSCoA+HCO3-+ATP 乙酰乙酰CoA羧化酶羧化酶Mn2+、生物素生物素 HOOC-CHHOOC-CH2 2COCO SCoASCoA+ADP+Pi+ADP+Pi丙二酰丙二酰 CoACoA在胞浆中进行在胞浆中进行HCO3-+ATPADP+Pi酶酶-生物素生物素酶酶-生物素生物素-CO2丙二酰单酰丙二酰单酰CoA乙酰乙酰CoA机理:机理:关键酶关键酶3.3.合成过程合成过程 返回(2 2)丙二酸单酰)丙二酸单酰CoACoA转变为软脂酸的过程转变为软脂酸的过程:转移转移CESHACPSHECH3COSCoACoASH乙酰转移酶乙酰转移酶(AT)CESHACPSCOCH
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- 第7章 脂类代谢 代谢
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