slide1
Download
Skip this Video
Download Presentation
第九章 脂代谢 (Lipid Metabolism)

Loading in 2 Seconds...

play fullscreen
1 / 69

第九章 脂代谢 (Lipid Metabolism) - PowerPoint PPT Presentation


  • 266 Views
  • Uploaded on

第九章 脂代谢 (Lipid Metabolism). 主要内容:. 脂肪的分解代谢和合成代谢. 主讲老师:华南师范大学生命科学学院      陈文利. 第一节 概述 一、脂类的一般概念 脂类分类 重要功能 二、脂肪的消化和吸收. 第二节 脂肪的分解代谢 一、体内甘油三酯的分解. 甘油三酯的水解. 脂肪,又称甘油三酯( triglyceride )。. 脂肪酶. 甘油三酯. 甘油+ R 1 COOH + R 2 COOH + R 3 COOH. 组织中有三种脂肪酶 : 脂肪酶 甘油二酯脂肪酶

loader
I am the owner, or an agent authorized to act on behalf of the owner, of the copyrighted work described.
capcha
Download Presentation

PowerPoint Slideshow about '第九章 脂代谢 (Lipid Metabolism)' - dmitri


An Image/Link below is provided (as is) to download presentation

Download Policy: Content on the Website is provided to you AS IS for your information and personal use and may not be sold / licensed / shared on other websites without getting consent from its author.While downloading, if for some reason you are not able to download a presentation, the publisher may have deleted the file from their server.


- - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - E N D - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - -
Presentation Transcript
slide1
第九章 脂代谢(Lipid Metabolism)

主要内容:

脂肪的分解代谢和合成代谢

主讲老师:华南师范大学生命科学学院

     陈文利

slide2
第一节 概述

一、脂类的一般概念

脂类分类

重要功能

二、脂肪的消化和吸收

slide3
第二节 脂肪的分解代谢

一、体内甘油三酯的分解

slide4
甘油三酯的水解

脂肪,又称甘油三酯(triglyceride)。

脂肪酶

甘油三酯

甘油+R1COOH+R2COOH+R3COOH

组织中有三种脂肪酶: 脂肪酶

甘油二酯脂肪酶

甘油单酯脂肪酶

slide5
在mt中:
  • FAD脱H
  • 磷酸甘油
  • CoQ
  • 呼吸链
  • 氧化磷酸化
slide6
三、脂肪酸的分解代谢
  • 1、脂肪酸的转运
  • (1)组织间的转运
  • (2)进入线粒体的转运
  • 脂肪酸的活化
  • 转运机制
      • 脂肪酸进行氧化前必须活化,
      • 脂肪酸的活化在胞液中进行,
      • 而催化脂肪酸氧化的酶系存在于mt的基质内,
      • 因此活化的脂酰CoA必须进入mt内才能代谢。
slide7
二、脂肪的分解代谢

(一)甘油的分解代谢

基本上是糖的分解代谢

(二)脂酸的分解代谢

1.β-氧化

2.不饱和脂酸的氧化

3.奇数碳原子脂酸的氧化

4.脂酸的其他氧化途径

slide8
1.β-氧化

1904年德国化学家Knoop发现

β-氧化途径的要点

slide9
A. 脂酸的活化

细胞质中进行

slide10
B. 脂酰CoA的转运

从细胞质转运到线粒体中

rate-limiting step for oxidation of FAs

slide11
2、饱和脂肪酸的β-氧化

(在mt和乙醛酸体中进行)

β-氧化:FA活化生成脂酰CoA进入线粒体基质

后,在脂酰基的β碳原子上依次进

行脱氢, 加水,再脱氢,硫解,

四步反应,生成一分子乙酰CoA和

脂酰CoA(比原来少2个C)的过程。

  • 脂肪的降解
slide12
(1) β-氧化的发现

(2) β-氧化的步骤

P240-241

(3) β-氧化过程中能量的变化

slide13
(3) β-氧化过程中能量的变化

若是1个16个C的饱和脂肪酸(软脂酸、棕榈酸)7轮

的β-氧化,生成8分子的乙酰CoA。

脂肪酸彻底氧化成CO2和H2O放出大量ATP需经过

a、β-氧化.

b、TCA循环.

c、呼吸链及氧化磷酸化。

slide15
C. 脂酸的β-氧化途径
  • 脂酰基的氧化
slide20
脂酸β-氧化所产生的能量
  • 脂肪酸活化:-2ATP
  • 一轮β-氧化: 1FADH2, 1NADH, 1乙酰CoA
  • (2ATP) (3ATP) (TCAcycle: 12ATP)

棕榈酸(i.e.软脂酸 C15H31COOH)彻底氧化产生?ATP

slide22
3、不饱和脂肪酸的氧化

(1)单不饱和脂肪酸的氧化

(2)多不饱和脂肪酸的氧化

slide25
3.奇数碳原子脂酸的氧化

β-OX

n CH3COSCoA

奇数FA

CH3CH2COSCoA

甲基丙二酸单酰途径

slide27
4、脂肪酸的ω-氧化和α-氧化途径

ω-氧化

把ω-的C氧化成羧基,生成二羧基的

HOOC—(CH2)n—CH2—CH2—COOH

(α,ω二羧酸)

机体内存在少量的十二碳以下的脂肪酸,通过ω-氧化途径进行氧化降解,ω-氧化在脂肪酸分解代谢中并不占主要地位。

α-氧化

植物种子和植物叶子组织 ,在脑和肝细胞中有发现。

  • 脂肪的降解
slide28
R-COOH + CO2

α

α

RCH-COOH

RCH2COOH

OH

例:

α-OX

水解

氧化

叶绿素

叶绿醇

植烷酸(带甲基的支链FA)

降植烷酸

脂酸的其他氧化途径

  • α-氧化:
  • 存在:首先在植物中观察到,但在动物组织,特别是脑组织中也
  • 存在α-氧化。
  • 要点
  • 意义:带甲基的支链FA、奇数FA或过分长的长链FA
slide29
HOH2C(CH2)9COOH

- 2H

+ O2

OHC(CH2)9COOH

- H2O,- 2H

HOOC(CH2)9COOH

  • ω-氧化:

ω

CH3(CH2)9COOH

slide30
彻底氧化

合成脂酸

合成固醇

合成酮体

甘油:

按糖分解代谢 进行

脂肪

产生大量CH3COSCoA

有不同的代谢途径

(其中最重要的是β-OX)

脂酸:

乙酰CoA的去路

slide31
四、 酮体(Ketone bodies)的代谢
  • 乙酰乙酸(acetoacetate)

β-羟丁酸(β-hydroxybatyrate)

三者统称为酮体

丙酮(acetone)

slide32
(三)酮体的生成和利用

1. 酮体的生成

丙酮

乙酰乙酸

β-羟丁酸

slide36
第三节脂肪的合成代谢
  • (lipid synthesis)
slide37
一、磷酸甘油的生物合成
  • H2C—OH H2C—OH
  • EMP途径 ∣ NADH+H+ NAD+ ∣
  • 葡萄糖 C=O HO—CH
  • ∣ 磷酸甘油脱氢酶 ∣
  • H2C—O—Pi H2C—O—Pi
  • CH2OH H2C-OH
  • ∣ 甘油激酶 ∣
  • OH—CH OH—CH
  • ∣ ATP ADP ∣
  • H2C—OH H2C—O—Pi
slide38
2C单位

棕榈酸(从头合成途径,胞浆)

乙酰CoA

2C单位

已合成的FA

(C12~C16FA)

碳链的延长(线粒体、内质网等)

  • 一.脂肪酸的生物合成
  • (Fatty acid synthesis)

饱和脂酸:

slide39
乙酰CoA

丙二酸单酰CoA

CH3CH2(CH2CH2)6CH2COOH

起始物(引物)

1.胞浆中饱和脂酸的生物合成(丙二酸单酰CoA途径)

棕榈酸中碳原子的来源:

slide40
1、饱和脂肪酸的合成
  • 定位:细胞质
  • (1)乙酰CoA的转运
  • 乙酰CoA主要来自葡萄糖。
  • 细胞内的乙酰COA全部在线粒体内产生,而合成脂肪酸的酶系存在于胞液。
slide41
柠檬酸将乙酰CoA从mt运到胞液

实验证明,乙酰CoA不能自由透过线粒体内膜,主要通过柠檬酸丙酮酸循环(citrate pyruvate cycle)完成。

(P245)

slide42
(2)丙二酸单酰CoA(malonyl-CoA)的形成

软脂酸需要 一个以乙酰CoA形式参与反应

8个乙酰CoA七个以丙二酰CoA形式参与反应

乙酰CoA羧化酶(acetyl CoA carboxylase):

这是一种别构酶

受别构调节和共价调节

slide43
(3)乙酰ACP和丙二酸单酰ACP的合成 P246

脂肪合成酶系统有7种蛋白质组成,以没有酶活性的酰基

载体蛋白为中心,组成一簇。

酰基载体蛋白(acyl carrier protein,简称ACP)

ACP的磷酸泛酰巯基乙胺(4-phospho pantetheine)

在脂肪酸合成的作用与辅酶A在脂肪酸氧化中的作用

相似。

slide44
(4)合成步骤

①缩合

②第一次还原

③脱水

④第二次还原

每合成1mol软脂酸-ACP需循环7次

总反应:8乙酰-S-CoA + 14NADPH + 14H+ + 7ATP

软脂酸+ 8HSCOA + 14NADP+ + 7ADP + 7Pi +6H2O

slide45
(5)脂肪酸的延长

多数生物的脂肪酸合成步骤仅限于形成软脂酸,

原因:

①对链长有专一性的是β-酮脂酰-ACP合成酶,

它接受14碳酰基的活动力很强,但不能接受16碳

酰基。

②软脂酰CoA对脂肪酸合成有反馈抑制作用。

slide46
脂肪酸合成酶系合成软脂酸后,

可由两个酶系进行延长:

⑴ mt内的脂肪酸延长酶系:

以乙酰CoA作二碳单位的供体延长途径

⑵ 微粒体延长酶系:

利用丙二酸单酰CoA作二碳单位的供体。

其中间过程与脂肪酸的合成相似

slide47
一般都是先合成饱和的脂肪酸转变成为不饱和的脂肪酸。

从头合成的酰基载体:ACP-SH

还原剂:NADPH

能量:ATP

CO2的作用:催化作用,让反应向右进行

产物:16个C的软脂酸

slide48
饱和脂肪酸从头合成与β-氧化的比较

比较项目从头合成β-氧化

⒈原料 产物乙酰COA 软脂酸

⒉化学性质缩合还原氧化裂解

⒊进行部位细胞质线粒体,乙醛酸体

(植)

⒋酶系统 7种酶蛋白 5种酶

不一样 组成复合物

⒌酰基载体ACP-SH COA-SH

  • 脂肪的降解
slide49
饱和脂肪酸从头合成与β-氧化的比较

比较项目从头合成β-氧化

⒍电子的 NADPH + H+ FAD、NAD+

供体或受体 (供体) (受体)

(还原剂\氧化剂)

⒎提供或产生的

C2单位的形式 丙二酸单酰COA 乙酰COA

⒏CO2的需求 需不需

⒐能量需求 消耗ATP 产生ATP

(ATP的消耗与产生)

  • 脂肪的降解

返回

slide50
(二)脂肪酸的延长和去饱和化P201

脂肪酸合成酶系合成软脂酸后,

可由两个酶系进行延长:

⑴ mt内的脂肪酸延长酶系:

以乙酰CoA作二碳单位的供体延长途径

⑵ 微粒体延长酶系:

利用丙二酸单酰CoA作二碳单位的供体。

其中间过程与脂肪酸的合成相似

slide51
三. 脂肪的生物合成

三酰甘油

是由3-磷酸甘油和脂酰CoA缩合而成

见P201

返回

slide52
2C单位

棕榈酸(从头合成途径,胞浆)

乙酰CoA

2C单位

已合成的FA

(C12~C16FA)

碳链的延长(线粒体、内质网等)

(一)脂酸的生物合成

饱和脂酸:

slide53
乙酰CoA

丙二酸单酰CoA

CH3CH2(CH2CH2)6CH2COOH

起始物(引物)

1.胞浆中饱和脂酸的生物合成(丙二酸单酰CoA途径)

棕榈酸中碳原子的来源:

slide57
CH3CO~SCoA+7HOOCCH2CO~SCoA+14NADP+14H+

→ CH3(CH2)14COOH+7CO2+8CoASH

(3)由丙二酸单酰CoA合成饱和脂酸

总反应式:

slide58
脂肪酸合酶复合物(fatty acid synthase complex)

6种酶,1种蛋白质

CoA的磷酸泛酰巯基乙胺基

ACP的磷酸泛酰巯基乙胺基

slide59
1. AT:乙酰CoA-ACP转酰基酶

2. KS:β-酮脂酰-ACP合酶

3. MT:丙二酰CoA-ACP转酰基酶

4. KR:β-酮脂酰-ACP还原酶

5. HD:β-羟脂酰-ACP脱水酶

6. ER:烯脂酰-ACP还原酶

ACP—SH :ACP磷酸泛酰巯基乙胺上的-SH(中央巯基)

Cys-SH:β-酮脂酰-ACP合酶上半胱氨酸的-SH(外围巯基)

slide60
脂肪酸的合成:

启动、装载(丙二酸单酰基的转移)、缩合、

还原、脱水、还原

slide61
NADP+

烯脂酰-ACP还原酶

转酰基酶

NADPH+H+

6

1b

HSCoA

1a

HOOCCH2CO-SCoA

乙酰CoA-ACP转酰基酶

CH3COSCoA

HO H

丙二酰CoA-ACP转酰基酶

β-羟脂酰-

ACP脱水酶

5

2

CoASH

3

β-酮脂酰-ACP合酶

4

NADP+

β-酮脂酰-ACP还原酶

CO2

NADPH+H+

加氢

启动

脱水

装载

加氢

缩合

slide62
经7轮cycle合成了棕榈酰-S-ACP

CH3(CH2)14COOH+ACP-SH

硫酯酶

+H2O

CH3(CH2)14CO-S-ACP

+ CoA

硫解酶

CH3(CH2)14COSCoA+ACP-SH

slide63
脂肪酸合成的调节

(1)乙酰CoA+OAA→Cit→胞浆

FA合成的第一个关键反应

(2)丙二酸单酰CoA的形成(乙酰CoA羧化酶催化)

FA合成的第二个关键反应 ,是FA合成的限速反应。

slide66
内质网酶系延长脂酸途径:

可延长饱和FA,也可延长不饱和FA。

引物:脂酰CoA

2C单位:来自丙二酸单酰CoA

载体:CoA

ad