生物化学脂类代谢ppt课件

周爱儒《生物化学》第六版第五章脂类代谢第一节不饱和脂酸的命名及分类第二节脂类的消化和吸收第三节甘油三酯代谢第四节类脂的代谢第五节血浆脂蛋白代谢第一节不饱和脂肪酸的命名及分类脂肪（甘油三酯，TG）储能供能(可变脂)脂类胆固醇(Ch)及胆固醇酯(CE)类脂磷脂（PL）生物膜组分糖脂(固定脂)*胆固醇(cholesterol)结构固醇共同结构环戊烷多氢菲HHHHHABCD1234567891011121314151617•单不饱和脂酸•多不饱和脂酸含2个或2个以上双键的不饱和脂酸不饱和脂酸的分类脂肪酸CH3-CH2-CH2-(CH2)n-CH2-CH2-COOHα，β，ωCH3-(CH2)m-CH2=CH2-(CH2)nCOOH•△编码体系从脂酸的羧基碳起计算碳原子的顺序•ω或n编码体系从脂酸的甲基碳起计算其碳原子顺序标示脂酸的碳原子数即碳链长度和双键的位置。不饱和脂酸命名哺乳动物不饱和脂酸按ω（或n）编码体系分类族母体脂酸ω-7（n-7）软油酸（16：1，ω-7）ω-9（n-9）油酸（18：1，ω-9）ω-6（n-6）亚油酸（18：2，ω-6，9）ω-3（n-3）α-亚麻酸（18：3，ω-3，6，9）CH3-(CH2)5-CH2=CH2-(CH2)6-CH2-COOH常见的不饱和脂酸习惯名系统名碳原子及双键数双键位置族分布△系n系软油酸十六碳一烯酸16：197ω-7广泛油酸十八碳一烯酸18：199ω-9广泛亚油酸十八碳二烯酸18：29,126,9ω-6植物油α-亚麻酸十八碳三烯酸18：39,12,153,6,9ω-3植物油γ-亚麻酸十八碳三烯酸18：36,9,126,9,12ω-6植物油花生四烯酸廿碳四烯酸20：45,8,11,146,9,12,15ω-6植物油timnodonic廿碳五烯酸（EPA）20：55,8,11,14,173,6,9,12,15ω-3鱼油clupanodonic廿二碳五烯酸（DPA）22：57,10,13,16,193,6,9,12,15ω-3鱼油，脑cervonic廿二碳六烯酸（DHA）22：64,7,10,13,16,193,6,9,12,15,18ω-3鱼油必需脂肪酸——维持人体正常功能所必需的、体内不能自行合成而必需由食物提供的（不饱和）脂肪酸，包括亚油酸、亚麻酸及花生四烯酸等。非必需脂肪酸第二节脂类的消化和吸收一.消化部位：主要在小肠上段过程：脂肪胰脂酶、辅脂酶FA、MG磷脂胆汁酸盐微团磷脂酶溶血性磷脂、FA胆固醇酯胆固醇酯酶Ch、FA二.吸收1.脂肪中短链FA、甘油经门静脉入血含短链FA的TG长链FA粘膜细胞2-MGApoCM经淋巴入血PLCh2.磷脂无论水解与否在肠壁重新合成完整的分子进入循环系统。3.胆固醇在胆盐的作用下被吸收后重新合成胆固醇酯运输。TG第三节甘油三酯代谢一.甘油三酯的分解代谢㈠脂肪动员(脂解作用)1.概念：储存在脂肪细胞中的脂肪被脂肪酶逐步水解为游离脂肪酸及甘油并释放入血供其它组织氧化利用的过程。FA1FA2FA3TGDGMG甘油TG脂肪酶DG脂肪酶MG脂肪酶2.激素敏感脂肪酶（HSL）——脂肪水解的限速酶是甘油三酯脂肪酶，其活性受到多种激素的调节，故称为HSL。脂解激素——能促进脂肪动员的激素，如：肾上腺素、胰高血糖素、ACTH、TSH等。抗脂解激素——抑制脂肪动员，对抗脂解激素作用的激素。如：胰岛素、前列腺素E2等。另外，除红细胞外其它各组织也可水解脂肪。㈡脂肪酸的β-氧化部位：除脑以外的大多数组织，以肝及肌肉最活跃CH3-（CH2）n-CH2-CH2-COOH1.脂肪酸的活化——脂酰CoA的生成部位：胞液2.脂酰CoA进入线粒体肉碱及酶的作用脂肪酸β-氧化的限速步骤3.脂肪酸的β-氧化线粒体⑴概念：脂酰基(脂肪酸)在线粒体内的氧化分解是在其(羧基端)β-C氧化断裂产生乙酰CoA的反应过程。每次β-氧化包括脱氢、加水、脱氢、硫解四步连续反应。⑵具体反应⑶能量计算1.脂酸的活化2.——脂酰CoA的生成（胞液）脂酰CoA合成酶ATPAMPPPi*脂酰CoA合成酶(acyl-CoAsynthetase)存在于内质网及线粒体外膜上+CoA-SH脂肪酸RCHRCH22CHCH22CC--OHOHOO=OO=脂酰~SCoARCHRCH22CHCH22CC~SCoA~SCoAOO=OO=关键酶2.脂酰CoA进入线粒体3.脂酸的β氧化脱氢加水再脱氢硫解脂酰CoAL(+)-β羟脂酰CoAβ酮脂酰CoA脂酰CoA+乙酰CoA脂酰CoA脱氢酶反⊿2-烯酰CoAL(+)-β羟脂酰CoA脱氢酶NAD+NADH+H+⊿2--烯脂酰CoA水化酶H2OFADFADH2β酮脂酰CoA硫解酶CoA-SHRCH=CHC~SCoAβαO=RCH=CHC~SCoAβαO=O=RCH2CH2C~SCoAO=O=RCHOHCH2C~SCoAβαO=O=RCOCH2C~SCoAβαO=O=RC~SCoA+CH3CO~SCoAO=O=NADH+H+FADH2H2O呼吸链2ATPH2O呼吸链3ATP乙酰CoA彻底氧化三羧酸循环生成酮体肝外组织氧化利用活化：消耗2个高能磷酸键β氧化：每轮循环四个重复步骤：脱氢、水化、再脱氢、硫解产物：1分子乙酰CoA1分子少两个碳原子的脂酰CoA1分子NADH+H+1分子FADH2脂酸氧化的能量生成——以16碳软脂酸为例7轮循环产物：8分子乙酰CoA7分子NADH+H+7分子FADH2能量计算：生成ATP8×12+7×3+7×2=131净生成ATP131–2=129㈢酮体的生成及利用酮体——脂肪酸在肝脏中不完全氧化分解时产生的中间产物，包括乙酰乙酸、β-羟丁酸、丙酮三种物质。血浆水平：0.03~0.5mmol/L(0.3~5mg/dl)1.酮体在肝中生成2.酮体在肝外利用⑴酮体是脂肪酸在肝中代谢的正常产物，在正常的情况下不断有少量酮体在肝中生成及经血输出。⑵酮体是肝向肝外组织输出能源物质的一种重要方式。在血糖供应不充足的情况下，脑、心、肌主要摄取血糖氧化供能；在血糖供应严重不足时，脑、心、肌转而主要从血中摄取酮体氧化供能，以保证这些重要器官组织的能量供应及正常生理功能。NAD+NADH+H+琥珀酰CoA琥珀酸CoASH+ATPPPi+AMPCoASH琥珀酰CoA转硫酶（心、肾、脑及骨骼肌的线粒体）乙酰乙酰CoA硫激酶（肾、心和脑的线粒体）CHCH33CHCHCHCH22COOHCOOHD(D(--))--ββ--羟丁酸羟丁酸OHOHCHCH33CHCHCHCH22COOHCOOHD(D(--))--ββ--羟丁酸羟丁酸CHCH33CHCHCHCH22COOHCOOHD(D(--))--ββ--羟丁酸羟丁酸OHOHCHCH33CCHCCH22COHCOH乙酰乙酸乙酰乙酸==OO==OOCHCH33CCHCCH22COHCOH乙酰乙酸乙酰乙酸==OOCHCH33CCHCCH22COHCOH乙酰乙酸乙酰乙酸CHCH33CCHCCH22COHCOH乙酰乙酸乙酰乙酸==OO==OO==OO==OOCHCH33CCHCCH22CSCoACSCoA((乙酰乙酰乙酰乙酰CoACoA))==OO==OOCHCH33CCHCCH22CSCoACSCoA((乙酰乙酰乙酰乙酰CoACoA))==OO==OO==OO==OOCHCH33CSCoACSCoA==OO2CHCH33CSCoACSCoA==OOCHCH33CSCoACSCoA==OO==OO2乙酰乙酰CoA硫解酶（心、肾、脑及骨骼肌线粒体）3.酮症（尿酮症、血酮症）及酮症酸中毒肝中酮体的生成量超过肝外组织的利用率。（四）甘油的氧化分解（甘油激酶）甘油→磷酸甘油→磷酸二羟丙酮→→→二.TG的合成㈠软脂酸的生物合成1.合成部位：肝、肾、脑、肺、乳腺、脂肪组织等胞内定位：胞液2.合成原料：乙酰CoA，NADPHATP、CO2、Mg2+等3.反应过程⑴丙二酰CoA的生成：乙酰CoA的羧化。乙酰CoA羧化酶*限速酶乙酰CoA+HCO3-+ATP丙二酰CoA+ADP+Pi⑵缩合—加氢—脱水—再加氢总反应：1乙酰CoA+7丙二酰CoA+14NADPH软脂酸+7CO2+14NADP++8CoASH脂肪酸合成酶系：多功能酶含有两个相同的亚基，每个亚基均有ACP及七种酶活性附七种酶名称：乙酰转移酶丙二酰转移酶β-酮脂酰合成酶β-酮脂酰还原酶烯酰还原酶水化酶硫酯酶4.脂肪酸碳链的增长及不饱和脂肪酸的合成（P117）5.脂肪酸合成的调节1）代谢物的调节作用高脂食物(-）高糖食物（+）2）激素调节：胰岛素（+）胰高血糖素肾上腺素（-）生长素㈡甘油三酯的生物合成1.合成部位肝*、肠、脂肪组织2.合成原料脂肪合成的直接原料是甘油（α-磷酸甘油）和脂肪酸（脂酰CoA)，它们主要来自糖代谢。1.糖酵解途径+2H糖磷酸二羟丙酮α-磷酸甘油2.有氧氧化合成糖乙酰CoA脂酰CoA3.由食物消化吸收的甘油和FA；由体内原有TG分解产生的甘油及FA也可作原料。3.合成过程(1)甘油一酯途径小肠粘膜细胞(2)甘油二酯途径肝细胞、脂肪细胞CoA+RCOOHRCOCoA脂酰CoA合成酶ATPAMPPPi酯酰CoA转移酶CoAR2COCoAR3COCoACoA酯酰CoA转移酶CHCH22OHOHCHCH22OHOHCHOCHO--CC--RR11O=CHCH22OHOHCHCH22OHOHCHOCHO--CC--RR11O=CHCH22OHOHCHCH22OO--CC--RR22CHOCHO--CC--RR11O=O=CHCH22OHOHCHCH22OO--CC--RR22CHOCHO--CC--RR11O=O=CHCH22OO--CC--RR33CHCH22OO--CC--RR22CHOCHO--CC--RR11O=O=O=酯酰CoA转移酶CoAR1COCoA酯酰CoA转移酶CoAR2COCoA磷脂酸磷酸酶Pi酯酰CoA转移酶CoAR3COCoAPiPiCHCH22OO--CHCH22OHOHCHOHCHOH3-磷酸甘油PiPiCHCH22OO--CHCH22OHOHCHOHCHOH3-磷酸甘油O=PiCHCH22OO--CHCH22OO--CC--RR11CHOHCHOH1-酯酰-3-磷酸甘油O=PiCHCH22OO--CHCH22OO--CC--RR11CHOHCHOH1-酯酰-3-磷酸甘油PiCHCH22OO--CHCH22OO--CC--RR11CHOHCHOHPiCHCH22OO--CHCH22OO--CC--RR11CHOHCHOH1-酯酰-3-磷酸甘油O=PiCHCH22OO--CHCH22OO--CC--RR11CHOCHO--CC--RR22O=磷脂酸O=PiCHCH22OO--CHCH22OO--CC--RR11CHOCHO--CC--RR22O=磷脂酸CHCH22OHOHCHCH22OO--CC--RR11CHOCHO--CC--RR22O=O=1，2-甘油二酯CHCH22OO--CC--RR33CHCH22OO--CC--RR11CHOCHO--CC--RR22O=O=O=甘油三酯CHCH22OO--CC--RR33CHCH22OO--CC--RR11CHOCHO--CC--RR22O=O=O=甘油三酯多不饱和脂酸的重要衍生物前列腺素(Prostaglandin,PG)血栓噁烷(thromboxane,TX)白三烯(leukotrienes,LT)PG具二十碳的不饱和脂酸，以前列腺酸为基本骨架具一个五碳环和两条侧链97531111315171910COOHR120R2CH31098653111121415171920CH3COOH花生四烯酸（20:4△5，8，11，14）前列腺酸（一）结构及命名PG根据五碳环上取代基和双键位置不同，分9型根据R1及R2两条侧链中双键数目的多少，PG又分为1、2、3类，在字母的右下角提示。TX有前列腺酸样骨架，但五碳环为含氧的噁烷代替。LT分子中有四个双键(LTB4)•PGE2诱发炎症，促局部血管扩张。•PGE2、PGA