生物化学简明教程第四脂代谢课件.pptx

1、生物化学简明教程第四脂代谢脂类CHCH2 2O OC CR R1 1O OCHCH2 2CHCHO OC CR R2 2O OO OC CR R3 3O OCH2CHCH2OOOCO(CH2)mCH3CO(CH2)nCH3POOXOH=胆碱、水、乙醇胺、胆碱、水、乙醇胺、丝氨酸、甘油、肌醇、丝氨酸、甘油、肌醇、磷脂酰甘油等磷脂酰甘油等 甘油磷脂甘油磷脂脂类的生理功能脂类的生理功能 1 1、最佳的能量储存方式、最佳的能量储存方式2 2、脂肪还可以提供必需脂肪酸，如亚油酸、亚麻酸、脂肪还可以提供必需脂肪酸，如亚油酸、亚麻酸、花生四烯酸等。花生四烯酸等。3 3、可以协助脂溶性维生素、可以协助脂溶性维

2、生素A A、D D、E E、K K和胡萝卜素等的和胡萝卜素等的吸收。吸收。4 4、生物膜的骨架：细胞膜的液态镶嵌模型：磷脂双酯、生物膜的骨架：细胞膜的液态镶嵌模型：磷脂双酯层，胆固醇，蛋白质。层，胆固醇，蛋白质。5 5、电与热的绝缘体、电与热的绝缘体6 6、信号传递：固醇类激素、信号传递：固醇类激素。10.1 10.1 脂脂质的酶促水解质的酶促水解 10.1.1 10.1.1 三酰甘油的酶促水解三酰甘油的酶促水解 部位：部位：除成熟红细胞外的各组织细胞。除成熟红细胞外的各组织细胞。关键酶：关键酶：激素敏感性脂肪酶（限速酶）激素敏感性脂肪酶（限速酶）脂解激素：脂解激素：能促进脂肪动员的激素，如胰

3、高血糖素、肾上能促进脂肪动员的激素，如胰高血糖素、肾上腺素、促肾上腺皮质激素、促甲状腺激素等。腺素、促肾上腺皮质激素、促甲状腺激素等。对抗脂解激素因子：对抗脂解激素因子：抑制脂肪动员，如胰岛素、前列腺素、烟酸等。抑制脂肪动员，如胰岛素、前列腺素、烟酸等。脂肪动员过程脂肪动员过程脂解激素脂解激素-受体受体G蛋白蛋白 AC ATPcAMP PKA+HSLa(无活性无活性)HSLb(有活性有活性)TG 甘油二酯甘油二酯 （DG）甘油一酯甘油一酯 甘甘 油油 FFA FFA FFA 甘油二酯脂肪酶甘油二酯脂肪酶 甘油一酯脂肪酶甘油一酯脂肪酶 HSL-激素敏感性脂肪酶激素敏感性脂肪酶 A1：FA，2-脂

4、酰甘油磷酰胆碱（溶血卵磷脂）脂酰甘油磷酰胆碱（溶血卵磷脂）A2：FA，1-脂酰甘油磷酰胆碱（溶血卵磷脂）脂酰甘油磷酰胆碱（溶血卵磷脂）C：二脂酰甘油，磷酰胆碱二脂酰甘油，磷酰胆碱 D：磷脂酸，胆碱磷脂酸，胆碱 10.1.2 10.1.2 磷脂的酶促水解磷脂的酶促水解 H2CCOHHCOOCOPH2R2FA+甘油磷酰胆碱甘油磷酰胆碱溶血磷脂酶溶血磷脂酶L2胆碱胆碱H2CCOHCOHOPH2OCR1胆碱胆碱FA+甘油磷酰胆碱甘油磷酰胆碱溶血磷脂酶溶血磷脂酶L1动物胆固醇动物胆固醇(27(27碳碳)第五节第五节 胆固醇的代谢胆固醇的代谢胆固醇酯酶胆固醇的去路胆固醇的去路 转变为胆汁酸转变为胆汁酸 (

5、bile acid)（肝脏）（肝脏）转化为类固醇激素转化为类固醇激素 转化为转化为7-7-脱氢胆固醇脱氢胆固醇（皮肤）（皮肤）胆固醇的母核胆固醇的母核环戊烷多氢菲在体内不环戊烷多氢菲在体内不能被降解，但侧链可被氧化、还原或降解，实能被降解，但侧链可被氧化、还原或降解，实现胆固醇的转化。现胆固醇的转化。（肾上腺皮质、睾丸、卵巢等内分泌腺）（肾上腺皮质、睾丸、卵巢等内分泌腺）*胆固醇的生理功能胆固醇的生理功能是是生物膜的重要成分生物膜的重要成分，对控制生物膜的，对控制生物膜的流动性有重要作用；流动性有重要作用；是合成胆汁酸、类固醇激素及维生素是合成胆汁酸、类固醇激素及维生素D等等生理活性物质的前体

6、生理活性物质的前体。*胆固醇在体内含量及分布胆固醇在体内含量及分布含量：含量：约约140克克分布：分布：广泛分布于全身各组织中广泛分布于全身各组织中大约大约 分布在脑、神经组织分布在脑、神经组织肝、肾、肠等内脏、皮肤、脂肪组织中也较多肝、肾、肠等内脏、皮肤、脂肪组织中也较多肌肉组织含量较低肌肉组织含量较低肾上腺、卵巢等合成类固醇激素的腺体含量较高肾上腺、卵巢等合成类固醇激素的腺体含量较高存在形式：存在形式：游离胆固醇游离胆固醇胆固醇酯胆固醇酯10.2.1 甘油的氧化10.2 三酰三酰甘油的甘油的分分解解代谢代谢10.2.2 脂肪酸的脂肪酸的-氧化氧化作用作用 1904年德国化学家年德国化学家K

7、noop发现发现 细胞质中进行（1）脂肪酸的活化脂肪酸的活化（2）脂酰脂酰CoA的转运的转运 从细胞质转运到线粒体中从细胞质转运到线粒体中膜间隙膜间隙(外外)肉肉 毒毒 碱碱肉肉 毒毒 碱碱肉肉 毒毒 碱碱肉肉 毒毒 碱碱基质基质(内内)肉肉 碱碱 脂脂 酰酰转转 移移 酶酶肉肉 碱碱 脂脂 酰酰转转 移移 酶酶 线线 粒粒 体体肉毒碱肉毒碱（3）偶数碳原子饱和脂肪酸的）偶数碳原子饱和脂肪酸的-氧化途径氧化途径脂酰脂酰CoA的氧化脱氢作用的氧化脱氢作用 2 2-反式烯脂酰反式烯脂酰CoACoA的水化的水化 L-L-羟脂酰羟脂酰CoACoA的氧化脱氢的氧化脱氢 L-L-酮脂酰酮脂酰CoACoA的

8、硫解的硫解 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CoA CoA 脱氢酶脱氢酶脂酰脂酰CoACoA-烯脂酰烯脂酰CoA CoA 水化酶水化酶-羟脂酰羟脂酰CoA CoA 脱氢酶脱氢酶-酮酯酰酮酯酰CoA CoA 硫解酶硫解酶RCHOHCH2COScoARCOCH2CO-SCoA RCH=CH-CO-SCoA +CH3COSCoAR-COScoAH H2 2O O CoASHTCATCA 乙酰CoA 乙酰CoACoA 乙酰乙酰CoACoAATPATPH H2 20 0呼吸链H H2 20 0呼吸链 乙酰CoACo

9、A 乙酰CoA 乙酰CoA 乙酰CoA肝、肾、肠等内脏、皮肤、脂肪组织中也较多*胆固醇在体内含量及分布酶的调节：肉碱酰基转移酶I（丙二酸单酰CoA含量抑制分解）；18乙酰CoA+36ATP+16(NADPH+H+)L-酮脂酰CoA的硫解大约 分布在脑、神经组织2C单位：来自丙二酸单酰CoA6、信号传递：固醇类激素。脂酰CoA的氧化脱氢作用（3）偶数碳原子饱和脂肪酸的-氧化途径(3)乙酰-ACP和丙二酰单酰-ACP的合成（2）脂酰CoA的转运(4)脂肪酸脂肪酸-氧化的能量衡算氧化的能量衡算 脂肪酸活化：脂肪酸活化：-2ATP 一轮一轮-氧化：氧化：1FADH2 1NADH 1乙酰乙酰CoA (1

10、.5ATP)(2.5ATP)(TCA:10ATP)棕榈酸（棕榈酸（i.e.软脂酸软脂酸 C15H31COOH）彻底氧化产生？）彻底氧化产生？ATP 脂酸氧化能量结算脂酸氧化能量结算(5)不饱和脂酸的氧化不饱和脂酸的氧化-氧化氧化(3(3个循环个循环)3 3 乙酰乙酰-CoA-CoA亚油酰亚油酰CoACoA(顺顺-9,顺顺-12)（顺（顺-3,顺顺-6)（反（反-2,顺顺-6)（反（反-2,顺顺-4)（反（反-3)（反（反-2)烯脂酰烯脂酰CoACoA异构酶异构酶-氧化氧化(1(1个循环，及第个循环，及第2 2个个循环的第循环的第1 1步反应步反应)乙酰乙酰-CoA-CoA2,4-2,4-二烯脂

11、酰二烯脂酰CoACoA还原酶还原酶 烯脂酰烯脂酰CoACoA异构酶异构酶-氧化氧化(4(4个循环个循环)5 5 乙酰乙酰-CoA-CoA丙酰丙酰-CoA羧化酶羧化酶CO2+ATP+H2O生物素生物素丙酰丙酰-CoAL-甲基丙二酰甲基丙二酰CoA甲基丙二酰甲基丙二酰CoA表异构酶表异构酶 （消旋酶）（消旋酶）D-甲基丙二酰甲基丙二酰CoA琥珀酰琥珀酰CoA甲基丙二酰甲基丙二酰CoA变位酶变位酶B12辅酶辅酶三羧酸三羧酸循环循环(1)奇数碳原子脂酸的氧化奇数碳原子脂酸的氧化 10.2.3 脂酸的其他氧化途径 (2)-氧化：氧化：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

12、出CO2,生生成比原来少一个碳原子的脂肪酸成比原来少一个碳原子的脂肪酸,这种氧化作用称为这种氧化作用称为-氧化作用。氧化作用。1.特点：每次氧化少特点：每次氧化少1个碳单位个碳单位 2.酶：单加氧酶酶：单加氧酶(3)-氧化氧化:CH3(CH2)9COOHHOH2C(CH2)9COOH21+O2OHC(CH2)9COOH-2H+H2O，-2HHOOC(CH2)9COOH脂肪脂肪 甘油甘油:脂酸脂酸:按糖分解代谢进行按糖分解代谢进行 有不同的代谢途径有不同的代谢途径（其中最重要的是（其中最重要的是-OX）产生大量产生大量CH3COSCoA 乙酰乙酰CoA的去路的去路 彻底氧化彻底氧化 合成固醇合成

13、固醇 合成酮体合成酮体 合成脂肪酸合成脂肪酸 10.2.4 酮体的代谢酮体的代谢 1.酮体的生成酮体的生成 乙酰乙酸乙酰乙酸-羟丁酸羟丁酸 丙酮丙酮 23.3.酮体代谢的意义酮体代谢的意义10.3.1 10.3.1 甘油甘油-3 3-磷酸磷酸的来源的来源10.3 三酰甘油三酰甘油的合成的合成代谢代谢10.3.2 10.3.2 脂肪酸的生物合成脂肪酸的生物合成 乙酰乙酰CoA棕榈酸棕榈酸（从头合成途径从头合成途径，胞浆），胞浆）2C单位单位已合成的已合成的FA（C12C16FA）碳链的延长碳链的延长（线粒体、（线粒体、微粒体微粒体）2C单位单位CH3CH2(CH2CH2)6CH2COOH 乙酰乙

14、酰CoA 丙二酸单酰丙二酸单酰CoA 起始物（引物）起始物（引物）三羧酸转运系统CH3COSCoAHCO3-ATP乙酰CoA羧化酶生物素、Mn2+HOOCCH2COSCoAADPPi丙二酰CoA乙酰乙酰CoA羧化酶多酶复合物包括三个组分羧化酶多酶复合物包括三个组分1.生物素羧基载体蛋白生物素羧基载体蛋白（BCCP）2.生物素羧化酶（生物素羧化酶（BC）3.转羧酶（转羧酶（CT）乙酰乙酰CoA羧化酶羧化酶的别构调节和激素调节的别构调节和激素调节 CH3COSCoAHCO3-ATP乙酰CoA羧化酶生物素、Mn2+HOOC CH2COSCoA ADPPi丙二酰CoA乙乙酰酰C Co oA A羧羧化化

15、酶酶：单单体体(无无活活性性)多多聚聚体体(有有活活性性)柠柠檬檬酸酸、异异柠柠檬檬酸酸长长链链脂脂酰酰C Co oA A乙酰CoA羧化酶乙酰CoA羧化酶PATPADP蛋蛋白白激激酶酶H2OPi蛋蛋白白磷磷酸酸酶酶胰胰高高血血糖糖素素胰胰岛岛素素(+)(+)（无无活活性性）（有有活活性性）真核真核生物生物:1.AT:ACP-酰基转移酶酰基转移酶 2.MT：ACP-丙二酸单酰转移酶丙二酸单酰转移酶(3)乙酰乙酰-ACP和丙二酰单酰和丙二酰单酰-ACP的合成的合成(4)脂肪酸的合成脂肪酸的合成 启动启动:乙酰乙酰CoAACP转酰基酶转酰基酶装载：丙二酰装载：丙二酰CoAACP转酰基酶转酰基酶 缩合

16、：缩合：-酮脂酰酮脂酰ACP合酶合酶还原：还原：-酮脂酰酮脂酰ACP还原酶还原酶 脱水：脱水：-羟脂酰羟脂酰ACP脱水酶脱水酶 还原：烯脂酰还原：烯脂酰ACP还原酶还原酶（5）软脂酸合成结算(6)脂肪酸合成途径与脂肪酸合成途径与-氧化比较氧化比较区别点区别点合成合成分解分解(-OX）ACP亚细胞部位亚细胞部位胞液胞液线粒体线粒体酰基载体酰基载体CoA能量变化能量变化需要需要丙二酰丙二酰CoA乙酰乙酰CoA二碳片段二碳片段HCO3-和柠檬酸和柠檬酸电子供体或受体电子供体或受体NADPHFAD、NAD+不需要不需要产生产生106ATP消耗消耗7ATP14NADPH脂肪酸合成途径与脂肪酸合成途径与-

17、氧化比较氧化比较(软脂酸为例软脂酸为例)-羟脂酰基构型羟脂酰基构型D型型L型型（7）线粒体和线粒体和微粒体微粒体中脂酸碳链的延长中脂酸碳链的延长 线粒体酶系线粒体酶系延长脂酸的途径延长脂酸的途径:基本上是基本上是-氧化的逆转氧化的逆转-OX线粒体酶系线粒体酶系脂酰脂酰CoA脱氢脱氢脱氢脱氢硫解硫解加氢加氢脱水脱水加氢加氢缩合缩合加水加水微粒体微粒体酶系延长脂酸途径酶系延长脂酸途径可延长饱和可延长饱和FA，也可延长不饱和，也可延长不饱和FA。引物：脂酰引物：脂酰CoA 2C单位：来自丙二酸单酰单位：来自丙二酸单酰CoA 载体：载体：CoA合成脂酸途径合成脂酸途径起始物起始物2C单位供体单位供体从

18、头合成途径从头合成途径(丙二酸单酰丙二酸单酰CoA途途径径)乙酰乙酰CoA丙二酸单酰丙二酸单酰ACP 不是不是-OX的逆转，的逆转，需柠檬酸需柠檬酸-丙酮酸循丙酮酸循环将乙酰基转运，环将乙酰基转运，需二个多酶复合物需二个多酶复合物线粒体酶系延长线粒体酶系延长脂酸途径脂酸途径C12C16脂脂酰酰CoA乙酰乙酰CoA基本上是基本上是-OX的逆的逆转，惟（转，惟（4）不同）不同微粒体酶系延长微粒体酶系延长脂酸途径脂酸途径C10orC10以以上的脂酸上的脂酸丙二酸单酰丙二酸单酰CoA和丙二酸单酰和丙二酸单酰CoA途径相似，但不以途径相似，但不以ACP为载体，而以为载体，而以CoA为载体。为载体。（8）

19、不饱和脂酸的合成不饱和脂酸的合成 重要的不饱和脂酸重要的不饱和脂酸软脂烯酸软脂烯酸（十（十六六碳碳-烯酸），烯酸），1616:1:1 9 9 油油 酸（十八碳酸（十八碳-烯酸），烯酸），18:1 18:1 9 9 一个双键的脂酸：一个双键的脂酸：二个、三个、四个双键的脂酸：二个、三个、四个双键的脂酸：亚油酸（十八碳二烯酸），亚油酸（十八碳二烯酸），18:2 9,12亚麻酸（十八碳三烯酸），亚麻酸（十八碳三烯酸），18:3 9,12,15花生四烯酸（二十碳四烯酸），花生四烯酸（二十碳四烯酸），20:4 5,8,11,14R210.3.3 10.3.3 三酰甘油的合成三酰甘油的合成人体脂肪代谢调节

20、人体脂肪代谢调节激素调节：肾上腺素、生长素促进分解；胰岛素促进合成，胰高血糖素、肾上腺素抑制合成。酶的调节：肉碱酰基转移酶I（丙二酸单酰CoA含量抑制分解）；乙酰CoA羧化酶（胰岛素、柠檬酸、异柠檬酸促进；软脂酰辅酶A、胰高血糖素、肾上腺素抑制）10.4 磷脂的代谢磷脂的代谢10.4.1甘油醇磷脂的合成代谢甘油醇磷脂的合成代谢 动物胆固醇动物胆固醇(27(27碳碳)10.5 胆固醇的代谢胆固醇的代谢*胆固醇的生理功能胆固醇的生理功能是是生物膜的重要成分生物膜的重要成分，对控制生物膜的，对控制生物膜的流动性有重要作用；流动性有重要作用；是合成胆汁酸、类固醇激素及维生素是合成胆汁酸、类固醇激素及维

21、生素D等等生理活性物质的前体生理活性物质的前体。*胆固醇在体内含量及分布胆固醇在体内含量及分布含量：含量：约约140克克分布：分布：广泛分布于全身各组织中广泛分布于全身各组织中大约大约 分布在脑、神经组织分布在脑、神经组织肝、肾、肠等内脏、皮肤、脂肪组织中也较多肝、肾、肠等内脏、皮肤、脂肪组织中也较多肌肉组织含量较低肌肉组织含量较低肾上腺、卵巢等合成类固醇激素的腺体含量较高肾上腺、卵巢等合成类固醇激素的腺体含量较高存在形式：存在形式：游离胆固醇游离胆固醇胆固醇酯胆固醇酯组织定位组织定位：除成年动物脑组织及成熟红细胞外，：除成年动物脑组织及成熟红细胞外，几乎全身各组织均可合成，以几乎全身各组织均

22、可合成，以肝、小肝、小肠为主肠为主。细胞定位细胞定位：胞液、光面内质网：胞液、光面内质网 （1 1）合成部位）合成部位1分子胆固醇分子胆固醇 18乙酰乙酰CoA+36ATP+16(NADPH+H+)葡萄糖有氧氧化葡萄糖有氧氧化 葡萄糖经磷酸戊糖途径葡萄糖经磷酸戊糖途径 乙酰乙酰CoA通过通过柠檬酸柠檬酸-丙酮酸循环丙酮酸循环出线粒体出线粒体（2 2）合成原料）合成原料（3 3）合成基本过程）合成基本过程合成胆固醇合成胆固醇的限速酶的限速酶1.1.二羟基戊酸二羟基戊酸的生成的生成2.2.鲨烯的合成鲨烯的合成3.3.胆固醇的合成胆固醇的合成胆固醇合成的具体过程胆固醇合成的具体过程-1-1NADPH

23、+H甲羟戊酸甲羟戊酸（MVA，C（MVA，C6 6硫解酶硫解酶HMGCoA还原酶HMGCoA还原酶HMGCoA合成酶HMGCoA合成酶CH3COCH2COSCoAHOOCCH2C CCH2COSCoACH3OHCH3COSCoACH3COSCoA2 2HMGCoAHMGCoANADP+CoA+HOOCCH2C CCH2CH2OHCH3OH）羟甲基戊二酰羟甲基戊二酰CoA胆固醇的合成胆固醇的合成-2-2MVAMVA鲨烯(C鲨烯(C3030)头头头头焦磷酸法尼酯焦磷酸法尼酯(FPP(FPP，C，C15)15)（3）（3）二甲丙烯焦磷酸二甲丙烯焦磷酸(DPP(DPP，C，C5)5)异戊烯焦磷酸异戊烯

24、焦磷酸(IPP(IPP，C，C5)5)OCH2CHPPCCH3CH3OCH2CH2CPPCH3CH2OCH2CH2CCH2COOHPPOHCH3HOCH2CH2CCH2COOHOPPOPPOPPHO胆固醇(C胆固醇(C2727)羊毛固醇羊毛固醇(C(C3030)胆固醇的去路胆固醇的去路 （1 1）转变为胆汁酸）转变为胆汁酸 (bile acid)（肝脏）（肝脏）（2 2）转化为类固醇激素）转化为类固醇激素（3 3）转化为）转化为7-7-脱氢胆固醇脱氢胆固醇（皮肤）（皮肤）胆固醇的母核胆固醇的母核环戊烷多氢菲在体内不环戊烷多氢菲在体内不能被降解，但侧链可被氧化、还原或降解，实能被降解，但侧链可被

25、氧化、还原或降解，实现胆固醇的转化。现胆固醇的转化。（肾上腺皮质、睾丸、卵巢等内分泌腺）（肾上腺皮质、睾丸、卵巢等内分泌腺）胆固醇合成的调节胆固醇合成的调节 限速酶：限速酶：HMGCoA还原酶还原酶 调节因素：调节因素：饥饿与饱食饥饿与饱食 饥饿饥饿(-),禁食禁食(-)胆固醇胆固醇 抑制抑制HMGCoA还原酶还原酶 激素激素 胰岛素胰岛素和和甲状腺素甲状腺素诱导肝诱导肝HMGCoA还原酶的合成；还原酶的合成；胰高血糖素胰高血糖素和和皮质醇皮质醇抑制肝抑制肝HMGCoA还原酶的活性。还原酶的活性。1 1、酮体在体内是如何产生的？在何种情况下，机酮体在体内是如何产生的？在何种情况下，机体会产生过

26、多的酮体？其后果如何？体会产生过多的酮体？其后果如何？2 2、什么是、什么是氧化？氧化？1mol1mol硬脂酸彻底氧化可净产硬脂酸彻底氧化可净产生多少生多少molATPmolATP？3 3、试比较脂肪酸合成与脂肪酸、试比较脂肪酸合成与脂肪酸氧化的异同。氧化的异同。骆驼的驼峰并没有贮存水，而是大量贮存脂肪，这些脂肪是如何作为水源的？假设驼峰中的脂肪都是三硬脂酰甘油酯（相对分子质量为892），试计算骆驼能从1Kg脂肪中含有的硬脂酸的-氧化中获得多少升水？（忽略氧化过程所需要的水，水的密度为1.0g/mL)相信就是强大，怀疑只会抑制能力，而信仰就是力量。带孩子去旅游，去爬山，去逛公园，去看电影，这都

27、是夸奖孩子最适当的方式。张石平战士的意志要象礁石一样坚定，战士的性格要象和风一样温柔。只要我还有梦，就会看到彩虹!你能够做到的，比想像的更多。君子看人背后，小人背后看人。远离那些背后说别人坏话的人，请记住，他（她）能说别人坏话，就能在暗地说你坏话！这就是俗话说的，不怕真小人，就怕伪君子！人类的精神与动物的本能区别在于,我们在繁衍后代的同时,在下一代身上留下自己的美理想和对于崇高而美好的事物的信念。苏霍姆林斯基死亡教会人一切，如同考试之后公布的结果虽然恍然大悟，但为时晚矣！教师的智慧源于如饥似渴的学习和持之以恒地反思。王红玲一个人的整个生活既全以儿童时期所受的教导为转移，所以，除非每个人的心在小时候得到培养，能去应付人生的一切意外，否则任何机会都会错过。夸美纽斯不义而富且贵，于我如浮云。论语述而有两种人是忘不了的，一种是你爱的人，再就是你恨的人，不过往往他们是同一个人。