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第九章   脂代谢

第九章   脂代谢. 脂肪是一种高密度的能量储存形式 脂肪酸具有特殊的重要功能： P230 1、2、3、4、. 分解代谢： 外源性同化 储脂的动员 合成代谢： 从头合成 脂肪积累. 脂类相关的代谢病：肥胖、脂肪肝、高血脂. 第一节 脂类的消化、吸收和转运 第二节 脂肪酸和甘油三酯的分解代谢 第三节 甘油磷脂的分解代谢 第四节 鞘脂类的分解代谢 第五节 胆固醇的分解代谢 第六节 脂肪酸及甘油三脂的合成代谢 第七节、甘油磷脂的生物合成 第八节、鞘脂类的生物合成 第九节、胆固醇的生物合成 第十节、类二十烷酸的生物合成.

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第九章   脂代谢

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Presentation Transcript

  1. 第九章   脂代谢 脂肪是一种高密度的能量储存形式 脂肪酸具有特殊的重要功能： P230 1、2、3、4、

  2. 分解代谢： 外源性同化 储脂的动员 合成代谢： 从头合成 脂肪积累 脂类相关的代谢病：肥胖、脂肪肝、高血脂

  3. 第一节脂类的消化、吸收和转运 第二节脂肪酸和甘油三酯的分解代谢 第三节甘油磷脂的分解代谢 第四节鞘脂类的分解代谢 第五节胆固醇的分解代谢 第六节脂肪酸及甘油三脂的合成代谢 第七节、甘油磷脂的生物合成 第八节、鞘脂类的生物合成 第九节、胆固醇的生物合成 第十节、类二十烷酸的生物合成

  4. 第一节脂类的消化、吸收和转运

  5. 一、  脂类的消化（十二指肠） 乳化剂：胆汁盐、磷脂酰胆碱，都由肝脏产生 P231 磷脂酰胆碱结构 P232 图28-2几种胆汁盐的结构

  6. 胃脂肪酶：逐步消化 胰腺分泌的脂类水解酶： ① 胰脂肪酶（水解三酰甘油的C1、C3酯键，产物是2-单酰甘油、脂肪酸） ②胰酯酶：水解单酰甘油、胆固醇酯、维生素A酯 ③磷脂酶A1、A2、C、D（水解磷脂，产生溶血磷酸和脂肪酸） P231 图28-1磷脂酶类的作用位点 ④辅脂酶（Colipase）（它和胆汁共同激活胰脏分泌的胰脂肪酶原，并维持胰脂肪酶的活性）

  7. 二、   脂类的吸收 单酰甘油、脂肪酸、胆固醇、溶血磷脂、脂溶性维生素可与胆汁盐乳化成混合微团（20nm），被肠粘膜的拄状表面细胞吸收。

  8. 三、  脂类转运和脂蛋白的作用 被吸收的脂类，在柱状细胞中重新合成三酰甘油，结合上载脂蛋白、磷酯、胆固醇，形成乳糜微粒（CM），经胞吐排至细胞外，释放到血液。 在脂肪组织和骨骼肌毛细血管中，在脂蛋白脂肪酶（lipoprotein lipase,LPL)作用下，乳糜微粒中的三酰甘油被水解为游离脂肪酸和甘油，游离脂肪酸被这些组织吸收，甘油被运送到肝脏和肾脏，经甘油激酶和甘油-3-磷酸脱氢酶作用，转化为磷酸磷酸二羟丙酮

  9. 脂蛋白：是由疏水脂类为核心、围绕着极性脂类及载脂蛋白组成的复合体，是脂类物质（甘油三脂和胆固醇脂）的转运形式。脂蛋白：是由疏水脂类为核心、围绕着极性脂类及载脂蛋白组成的复合体，是脂类物质（甘油三脂和胆固醇脂）的转运形式。 脂蛋白的分类及功能： P151表15-1各种脂蛋白的组成、理化性质、生理功能 参阅 P292-294 血浆脂蛋白

  10. 四、贮脂的动员（mobilization) 皮下脂肪在激素敏感脂酶作用下分解，脂肪酸经血浆白蛋白（清蛋白，albumin)运输至肝脏等组织细胞中，甘油被运送到肝脏 和肾脏，经甘油激酶和甘油-3-磷酸脱氢酶作用，转化为磷酸磷酸二羟丙酮 促进：肾上腺素、胰高血糖素、肾上腺皮质激素 抑制：胰岛素

  11. 第二节脂肪酸和甘油三酯的分解代谢

  12. 一、  甘油三酯的水解 脂肪酶（激素敏感性甘油三酯脂肪酶，限速酶） 甘油二酯脂肪酶 甘油单酯脂肪酶 肾上腺素、胰高血糖素、肾上腺皮质激素都可以激活腺苷酸环化酶，使cAMP浓度升高，促使依赖cAMP的蛋白激酶活化，将无活性的脂肪酶磷酸化，转变成有活性的脂肪酶，加速脂解作用。 胰岛素、前列腺素E1抗脂解。

  13. 二、  甘油的分解代谢 在脂肪细胞中，没有甘油激酶，无法利用脂解产生的甘油。甘油进入血液，转运至肝脏后才能被甘油激酶磷酸化为3-磷酸甘油，再经磷酸甘油脱氢酶氧化成磷酸二羟丙酮，进入糖酵解途径或糖异生途径。

  14. 三、  脂肪酸的氧化 脂肪酸氧化方式： β氧化 α氧化 Ω氧化

  15. 氧化分解前的活化： 穿梭：脂肪酸的分解代谢发生在原核生物的细胞溶质中、真核生物的线粒体基质中。

  16. （一）脂肪酸的活化（细胞质） P232 反应式：脂肪酸活化 P233 图28-3 脂酰-CoA合酶的催化机制 P233 图28-4 软脂酸的活化过程

  17. 脂酰-CoA合酶家族对脂肪酸的链长具有要求： 内质网膜型脂酰CoA合酶：活化长链脂肪酸（ 12C以上） 线粒体外膜型脂酰CoA合酶：活化中、短链脂肪酸（ 4~10C） 中、短链脂酰CoA直接进入线粒体

  18. L-β羟基-r-三甲基铵基丁酸 （二）、脂酰CoA的肉碱穿梭机制 P234图28-5 脂酰-CoA的肉碱穿梭机制

  19. 脂酰肉碱穿梭： 线粒体内膜外侧：脂酰肉碱转移酶Ⅰ催化，脂酰CoA将脂酰基转移给肉碱的β羟基，生成脂酰肉碱。 线粒体内膜：移位酶（载体蛋白）将脂酰肉碱移入线粒体内，并将肉碱移出线粒体。 线粒体内膜基质侧: 肉碱脂酰转移酶Ⅱ催化，使脂酰基又转移给CoA，生成脂酰CoA和游离的肉碱。

  20. （三） 饱和脂肪酸的β氧化

  21. 1、脂肪酸β氧化学说的发现 1904年，Franz 和Knoop P235 图28-6 苯基脂肪酸氧化试验 用苯基标记含奇数碳原子的脂肪酸，饲喂动物，尿中是苯甲酸衍生物马尿酸。 用苯基标记含隅数碳原子的脂肪酸，饲喂动物，尿中是苯乙酸衍生物苯乙尿酸（苯乙酰-N-甘氨酸）。 结论：脂肪酸的氧化是从羧基端β-碳原子开始，每次分解出一个二碳片断。

  22. 2、脂肪酸β氧化过程 β氧化的一般过程： P235 图28-7线粒体中脂肪酸彻底氧化的三大步骤 • 长链脂肪酸初步氧化分解为乙酰-CoA • 乙酰-CoA进入柠檬酸循环（乙醛酸循环）或进行酮体代谢 • 还原型辅酶的氧化磷酸化

  23. P236 图28-8 脂肪酸β氧化途径： 氧化、水合、氧化、断裂

  24. ①、脂酰CoA脱氢生成β-反式烯脂酰CoA 三种脂酰CoA脱氢酶对脂肪酸的链长具有专一性 FADH2的电子经ETF（电子传递黄素蛋白，CoQ-氧化还原酶）直接进入电子传递链 P237 图28-9 脂肪酸β-氧化通过脂酰-CoA脱氢酶与电子传递链相连

  25. ②、△2反式烯脂酰CoA水化生成L-β-羟脂酰CoA β-烯脂酰CoA水化酶

  26. ③、L-β-羟脂酰CoA脱氢生成β-酮脂酰CoA L-β羟脂酸CoA脱氢酶

  27. ④、β-酮脂酰CoA硫解生成乙酰CoA和（n-2）脂酰 CoA 酮脂酰硫解酶

  28. 3、   脂肪酸β-氧化作用小结 结合P236图28-8 （1）脂肪酸β-氧化时仅需活化一次，消耗1个ATP的两个高能键 （2）β-氧化包括脱氢、水化、脱氢、硫解4个重复步骤 （3）每循环一次产生1个FADH2、1个NADH、 1 个乙酰-CoA， 共计 1.5+2.5+10=14ATP

  29. 4、 脂肪酸β-氧化产生的能量 以软脂酸为例： 7次循环：7 X（1.5+2.5+10）+10 = 108 ATP 活化消耗： -2个高能磷酸键 净生成： 108 - 2 = 106 ATP

  30. 软脂酸燃烧热值：–9790 kj β-氧化释放：106ATP×(-30.54)=-3237kj

  31. 5、   β-氧化的调节 ⑴脂酰基进入线粒体的速度是限速步骤， （2）长链脂酸生物合成的第一个前体丙二酸单酰CoA的浓度增加，可抑制肉碱脂酰转移酶Ⅰ，限制脂肪酸氧化。 ⑵[NADH]/[NAD+]比率高时，β—羟脂酰CoA脱氢酶便受抑制。 ⑶乙酰CoA浓度高时，可抑制硫解酶，抑制氧化

  32. （四）不饱和脂酸的β氧化 1、   单不饱和脂肪酸的氧化 P240 图28-12 油酸的β氧化  △3顺-△2反烯脂酰CoA异构酶（改变双键位置和顺反构型） 少了一次脂酰-CoA脱氢酶的作用，少了1个FADH2

  33. 2、   多不饱和脂酸的氧化 P241图28-13 亚油酸的β氧化 △3顺—△2反烯脂酰CoA异构酶（改变双键位置和顺反构型） β-羟脂酰CoA差向酶（改变β-羟基构型：D→L型）  （146—2—2）ATP

  34. （五）奇数碳脂肪酸的β氧化 奇数碳脂肪酸经过反复的β氧化可以产生丙酰CoA，丙酰CoA有两条代谢途径：

  35. 1、 丙酰CoA转化成琥珀酰CoA，进入TCA。P242图28-14 动物体内存在这条途径，因此，在动物肝脏中奇数碳脂肪酸最终能够异生为糖。

  36. 2、   丙酰CoA转化成乙酰CoA，进入TCA P159 这条途径在植物、微生物中较普遍。

  37. （六）脂酸的其它氧化途径 1、   α—氧化（不需活化，直接氧化游离脂酸） RCH2COOH→RCOOH+CO2 对于降解支链脂肪酸、奇数碳脂肪酸、过分长链脂肪酸（如脑中C22、C24）有重要作用 P243 图28-16 2、   ω—氧化（ω端的甲基羟基化，氧化成醛，再氧化成酸） 少数长链脂酸可通过ω—氧化途径，产生二羧酸。

  38. 四、  酮体的代谢 肝脏线粒体中乙酰-CoA有4种去向： P244图28-17 肝脏线粒体中乙酰-CoA的4种去向 (1)柠檬酸循环 （2）合成胆固醇 （3）合成脂肪酸 （4）酮体代谢（ketone body) 乙酰乙酸、D-β-羟丁酸、丙酮

  39. 肝脏线粒体中的乙酰CoA走哪一条途径，主要取决于草酰乙酸的可利用性。肝脏线粒体中的乙酰CoA走哪一条途径，主要取决于草酰乙酸的可利用性。 • 饥饿状态下，草酰乙酸离开TCA，用于异生合成Glc。只有少量乙酰CoA可以进入TCA，大多数乙酰CoA用于合成酮体。

  40. 1、   酮体的生成（肝、肾细胞的线粒体内） P244图28-17 肝脏线粒体中乙酰-CoA的4种去向

  41. （1）乙酰CoA→乙酰乙酰CoA：硫解酶

  42. （2）乙酰乙酰CoA+乙酰CoA→β-羟基-β甲基戊二酰CoA：（2）乙酰乙酰CoA+乙酰CoA→β-羟基-β甲基戊二酰CoA： β-羟基-β甲基戊二酰CoA合成酶（HMG CoA合成酶）

  43. （3）） β-羟基-β甲基戊二酰CoA →乙酰乙酸+乙酰CoA： β-羟基-β甲基戊二酰CoA裂解酶

  44. （4）乙酰乙酸→D-β-羟基丁酸： D-β-羟基丁酸脱氢酶 （5）乙酰乙酸→丙酮：乙酰乙酸脱羧酶

  45. 2、   酮体的利用 P245 图28-18 肝外组织使用酮体作为燃料

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