生物化學(xué)課件脂代謝

1、1第第 八八 章章 脂脂 類類 代代 謝謝21.1.奇數(shù)奇數(shù)C C與不飽和與不飽和C C脂肪酸的脂肪酸的氧化氧化2.2.酮體的生成與酮體的生成與利用利用學(xué)習(xí)目的與要求：學(xué)習(xí)目的與要求：重點(diǎn)：重點(diǎn)：難點(diǎn)：難點(diǎn)：1.1.脂肪酸的脂肪酸的氧化氧化2.2.酮體的生成與酮體的生成與利用利用3.3.脂肪酸的合成脂肪酸的合成1.1.脂肪酸的脂肪酸的氧化氧化2.2.酮體的生成酮體的生成3 3脂肪酸的脂肪酸的氧化與脂肪酸的合成的差異氧化與脂肪酸的合成的差異3脂類是脂類是脂肪脂肪和和類脂類脂的總稱，它是有脂肪酸與醇作用生成的的總稱，它是有脂肪酸與醇作用生成的酯及其衍生物酯及其衍生物，統(tǒng)稱為脂質(zhì)或脂類，是動(dòng)物和植物

2、體的重，統(tǒng)稱為脂質(zhì)或脂類，是動(dòng)物和植物體的重要組成成分。脂類是廣泛存在與自然界的一大類物質(zhì)，它要組成成分。脂類是廣泛存在與自然界的一大類物質(zhì)，它們的化學(xué)組成、結(jié)構(gòu)理化性質(zhì)以及生物功能存在著很大的們的化學(xué)組成、結(jié)構(gòu)理化性質(zhì)以及生物功能存在著很大的差異，但它們都有一個(gè)共同的特性，即可用非極性有機(jī)溶差異，但它們都有一個(gè)共同的特性，即可用非極性有機(jī)溶劑從細(xì)胞和組織中提取出來(lái)。劑從細(xì)胞和組織中提取出來(lái)。一一. .脂類的概念脂類的概念, ,種類及功能種類及功能( (一一).).脂類的概念脂類的概念4( (二二). ). 種類種類卵磷脂，腦磷脂，心磷脂卵磷脂，腦磷脂，心磷脂肌醇磷脂，絲氨酸磷脂肌醇磷脂，絲氨

3、酸磷脂脂肪脂肪 真脂或中性脂肪（甘油三酯）真脂或中性脂肪（甘油三酯） 磷脂磷脂糖脂糖脂異戊二烯酯異戊二烯酯甾醇甾醇萜類萜類甘油磷脂甘油磷脂鞘氨醇磷脂鞘氨醇磷脂蠟蠟（高級(jí)脂肪酸與高級(jí)醇脂）高級(jí)脂肪酸與高級(jí)醇脂）類脂類脂5( (三三). ). 脂類的功能脂類的功能1.1.貯藏能量的物質(zhì)貯藏能量的物質(zhì)脂肪是機(jī)體內(nèi)代謝燃料的貯存形式，它在體內(nèi)氧化可釋放脂肪是機(jī)體內(nèi)代謝燃料的貯存形式，它在體內(nèi)氧化可釋放大量能量以供機(jī)體利用，脂肪氧化提供大量能量以供機(jī)體利用，脂肪氧化提供9.3K9.3K卡卡/g/g（糖（糖4.1K4.1K卡卡/g, /g, 蛋白質(zhì)蛋白質(zhì)5.6K5.6K卡卡/g,)/g,)，人體，人體40

4、%40%的能量來(lái)自脂肪氧化。的能量來(lái)自脂肪氧化。2.2.提供營(yíng)養(yǎng)的物質(zhì)提供營(yíng)養(yǎng)的物質(zhì)（1 1）必需脂肪酸）必需脂肪酸 亞油酸亞油酸 1818碳脂肪酸，含兩個(gè)不飽和鍵；碳脂肪酸，含兩個(gè)不飽和鍵； 亞麻酸亞麻酸 1818碳脂肪酸，含三個(gè)不飽和鍵；碳脂肪酸，含三個(gè)不飽和鍵； 花生四烯酸花生四烯酸 2020碳脂肪酸，含四個(gè)不飽和鍵；碳脂肪酸，含四個(gè)不飽和鍵；（2 2）生物活性物質(zhì)）生物活性物質(zhì) 激素、膽固醇、維生素等。激素、膽固醇、維生素等。63.3.生物體結(jié)構(gòu)物質(zhì)生物體結(jié)構(gòu)物質(zhì)（1 1）作為細(xì)胞膜的主要成分）作為細(xì)胞膜的主要成分 幾乎細(xì)胞所含的磷脂都集中在生物膜中，幾乎細(xì)胞所含的磷脂都集中在生物膜中

5、，是生物膜結(jié)構(gòu)的基本組成成分。是生物膜結(jié)構(gòu)的基本組成成分。（2 2）保護(hù)作用）保護(hù)作用 脂肪組織較為柔軟，存在于各重要的器官組織之間，脂肪組織較為柔軟，存在于各重要的器官組織之間，使器官之間減少摩擦，對(duì)器官起保護(hù)作用。使器官之間減少摩擦，對(duì)器官起保護(hù)作用。4.4.藥用物質(zhì)藥用物質(zhì)卵磷脂、腦磷脂可用于肝病、神經(jīng)衰弱及動(dòng)脈粥樣硬化的治療等。卵磷脂、腦磷脂可用于肝病、神經(jīng)衰弱及動(dòng)脈粥樣硬化的治療等。7脂脂 肪酶肪酶脂脂 肪酶肪酶脂脂 肪酶肪酶脂肪酸甘油甘油一酯甘油二酯甘油三酯脂酶脂酶二二. . 脂肪的消化脂肪的消化, ,吸收吸收, ,儲(chǔ)存和動(dòng)用儲(chǔ)存和動(dòng)用1.1.脂肪的消化脂肪的消化82. 脂肪的吸收

6、脂肪的吸收在動(dòng)物和人體中在動(dòng)物和人體中, ,小腸既能吸收小腸既能吸收完全水解完全水解的脂肪的脂肪, ,也能吸收也能吸收部分水解部分水解或者或者未經(jīng)水解未經(jīng)水解的脂肪的脂肪. .吸收后吸收后, ,大多由淋巴細(xì)胞系大多由淋巴細(xì)胞系統(tǒng)進(jìn)入血液循環(huán)統(tǒng)進(jìn)入血液循環(huán), ,一小部分直接經(jīng)門(mén)靜進(jìn)肝臟。一小部分直接經(jīng)門(mén)靜進(jìn)肝臟。未被吸收未被吸收的脂肪進(jìn)入大腸被細(xì)菌分解的脂肪進(jìn)入大腸被細(xì)菌分解. .未被水解的脂肪也能未被水解的脂肪也能直接被吸收直接被吸收. .但需高度乳化為脂肪微粒但需高度乳化為脂肪微粒. . 完全水解完全水解后生成的甘油可以和水溶物一起被腸黏膜吸收后生成的甘油可以和水溶物一起被腸黏膜吸收. .而

7、而脂肪酸需與膽汁脂肪酸需與膽汁按比例結(jié)合成可溶于水的復(fù)合物被吸按比例結(jié)合成可溶于水的復(fù)合物被吸收收. .而單脂酰甘油和二脂酰甘油可直接被吸收后再合成脂而單脂酰甘油和二脂酰甘油可直接被吸收后再合成脂肪通過(guò)淋巴系統(tǒng)進(jìn)入血液循環(huán)肪通過(guò)淋巴系統(tǒng)進(jìn)入血液循環(huán). .9名稱名稱 密度密度 顆粒大小顆粒大小 核心脂點(diǎn)核心脂點(diǎn) 功能功能乳糜微粒乳糜微粒 0.96 80-500nm 甘油三脂（食）甘油三脂（食） 轉(zhuǎn)運(yùn)外源脂轉(zhuǎn)運(yùn)外源脂極低密度脂蛋白極低密度脂蛋白 0.96-1.006 25-80 內(nèi)源甘油三脂內(nèi)源甘油三脂 轉(zhuǎn)運(yùn)內(nèi)源甘脂轉(zhuǎn)運(yùn)內(nèi)源甘脂低密度脂蛋白低密度脂蛋白 1.006-1.063 20-25 內(nèi)源性固

8、醇脂內(nèi)源性固醇脂 轉(zhuǎn)運(yùn)內(nèi)源固醇脂轉(zhuǎn)運(yùn)內(nèi)源固醇脂高密度脂蛋白高密度脂蛋白 1.063-1.210 5-20 內(nèi)源性固醇內(nèi)源性固醇/磷脂磷脂 內(nèi)源性固醇內(nèi)源性固醇/磷脂磷脂3.3.血脂血脂 血液為運(yùn)輸脂質(zhì)的要道血液為運(yùn)輸脂質(zhì)的要道. .血漿中所含的脂質(zhì)統(tǒng)稱為血脂血漿中所含的脂質(zhì)統(tǒng)稱為血脂. .主要主要有有: :甘油脂（單、二、三、酰甘油）、磷脂、膽固醇及固醇脂和甘油脂（單、二、三、酰甘油）、磷脂、膽固醇及固醇脂和游離的脂肪酸。游離的脂肪酸。 血脂含量不如血糖恒定，隨膳食條件和各種生理?xiàng)l件的影響血脂含量不如血糖恒定，隨膳食條件和各種生理?xiàng)l件的影響血脂的含量和成分均有一定變化。血脂的含量和成分均有一定

9、變化。 血漿中的脂類并非以游離狀態(tài)存在，常以脂蛋白的形式存在血漿中的脂類并非以游離狀態(tài)存在，常以脂蛋白的形式存在（蛋白質(zhì)部分稱為載脂蛋白）。脂蛋白是運(yùn)輸和儲(chǔ)存脂的主要（蛋白質(zhì)部分稱為載脂蛋白）。脂蛋白是運(yùn)輸和儲(chǔ)存脂的主要形式，不同的脂蛋白運(yùn)輸?shù)闹惒煌?。形式，不同的脂蛋白運(yùn)輸?shù)闹惒煌?0PP氨基酸氨基酸, ,脂肪脂肪ATP +ATP +一一. .甘油的去路甘油的去路11( (一一).).脂肪酸的脂肪酸的-氧化氧化1. -1. -氧化的概念氧化的概念二二. . 脂肪酸的氧化（脂肪酸的氧化（-氧化）氧化）1213E1E2（2 2）脂酰）脂酰CoACoA進(jìn)入線粒體進(jìn)入線粒體- - 肉毒堿穿梭肉毒

10、堿穿梭脂肪酸活化在細(xì)胞液中進(jìn)行，而催化脂肪酸氧化的酶系是脂肪酸活化在細(xì)胞液中進(jìn)行，而催化脂肪酸氧化的酶系是在線粒體基質(zhì)內(nèi)，因此活化的脂酰在線粒體基質(zhì)內(nèi)，因此活化的脂酰CoACoA必須進(jìn)入線粒體內(nèi)必須進(jìn)入線粒體內(nèi)才能代謝。才能代謝。 14A.FADA.FADB. RCH2CH2CH2COSCoAFADFADH2RCH2CCHHCOSCoA脂酰CoA脫氫酶RCH2CCHHCOSCoARCH2CHCHCOSCoAOHH2O烯脂酰CoA水合酶 2（3 3）脂肪酸的）脂肪酸的氧化過(guò)程氧化過(guò)程15C.NADC.NADRCH2CHCHCOSCoAOHRCH2CCHCOSCoAO烯脂酰CoA脫氫酶NAD+NA

11、DH + H+CH2羥羥CH2D.RCH2CCHCOSCoAORCH2COSCoACH3COSCoACoASH+硫解酶CH2161.CH3CH2COSCoACH3CHCOSCoA COOH生物素生物素ATPCO2ADPPi例例:C17CH3(CH2)15COSCOACH3CH2COSCoA7CH3COSCoA+7次次奇數(shù)飽和碳原子脂肪酸經(jīng)過(guò)多次奇數(shù)飽和碳原子脂肪酸經(jīng)過(guò)多次-氧化后氧化后, ,余下一分子三碳化合物余下一分子三碳化合物-丙酰丙酰CoA.CoA.3.3.奇數(shù)飽和碳原子脂肪酸的氧化奇數(shù)飽和碳原子脂肪酸的氧化173.琥珀酸輔酶琥珀酸輔酶A A三羧酸循環(huán)三羧酸循環(huán)4.徹底氧化徹底氧化琥珀酸

12、輔酶琥珀酸輔酶A A草酰乙酸草酰乙酸丙酮酸丙酮酸2.CH2COSCoACH2COOHCH3CHCOSCoA COOH變位酶變位酶B1218油酸：油酸：順順-9-C18CHCH3 3（CHCH2 2）7 7-CH=CH-CH=CH-（CHCH2 2）7 7COSCoACOSCoACHCH3 3（CHCH2 2）7 7-CH=CH-CH-CH=CH-CH2 2-COSCoA-COSCoACHCH3 3（CHCH2 2）8 8-CH=CH-COSCoA-CH=CH-COSCoACHCH3 3（CHCH2 2）8 8-CH-CH-CH-CH2 2COSCoACOSCoA OH OH OHOHCHCH3

13、 3（CHCH2 2）8 8-CH-CH-CH-CH2 2COSCoACOSCoA 6CH6CH3 3COSCoACOSCoA3次次3CH3CH3 3COSCoACOSCoA順順-3,43,4-C-C1212反反-2,32,3-C-C1212D-D-羥羥-C-C1212L-L-羥羥-C-C12125 5次次烯脂酰烯脂酰COA異構(gòu)酶異構(gòu)酶水合酶水合酶H H2 2O O表構(gòu)酶表構(gòu)酶4.4.不飽和脂肪酸的不飽和脂肪酸的-氧化氧化1932+90-1=121ATP（二）（二）. .脂肪酸的脂肪酸的-氧化生理意義氧化生理意義 以以C C18 18 -氧化氧化:8:8* *(2.5+1.5)=32(2.5+

14、1.5)=321.1.提供能量：提供能量：3. 20三三. 酮體的生成與利用酮體的生成與利用1. 酮體的概念酮體的概念 乙酰乙酰CoACoA進(jìn)入進(jìn)入TCATCA循環(huán)最終氧化生成二氧化循環(huán)最終氧化生成二氧化碳和水以及大量的碳和水以及大量的ATPATP。 乙酰乙酰CoACoA生成酮體參與代謝（動(dòng)物體內(nèi)），生成酮體參與代謝（動(dòng)物體內(nèi)），脂肪酸脂肪酸氧化產(chǎn)生的乙酰氧化產(chǎn)生的乙酰CoACoA，在肌肉細(xì)胞中，在肌肉細(xì)胞中可進(jìn)入可進(jìn)入TCATCA循環(huán)進(jìn)行徹底氧化分解；但在肝臟循環(huán)進(jìn)行徹底氧化分解；但在肝臟及還有另外一條去路，即形成乙酰乙酸、及還有另外一條去路，即形成乙酰乙酸、D-D-羥丁酸羥丁酸和丙酮，這三

15、者統(tǒng)稱為和丙酮，這三者統(tǒng)稱為酮體酮體。 212.2.酮體的生成酮體的生成H H2 2O OCOCO2 222 OHCH3CHCH2COOH OCH3CCH2COOH OCH3CCH2COSCOA 2 CH3COSCOANAD+ NADH+H+呼出呼出3.3.酮體的分解酮體的分解肝臟肝臟是生成酮體的器官，但不能使酮體進(jìn)一步氧化分解，而是采是生成酮體的器官，但不能使酮體進(jìn)一步氧化分解，而是采用酮體的形式將乙酰用酮體的形式將乙酰CoACoA經(jīng)血液運(yùn)送到肝外組織，作為它們的能源，經(jīng)血液運(yùn)送到肝外組織，作為它們的能源，尤其是腎、心肌、腦等組織中主要以酮體為燃料分子。在這些細(xì)尤其是腎、心肌、腦等組織中主要

16、以酮體為燃料分子。在這些細(xì)胞中，酮體進(jìn)一步分解成乙酰胞中，酮體進(jìn)一步分解成乙酰CoACoA參加三羧酸循環(huán)。參加三羧酸循環(huán)。231. 1. 油糖代謝中間產(chǎn)物合成油糖代謝中間產(chǎn)物合成2. 2. 由食物中的甘油合成由食物中的甘油合成CH2OHCOCH2OPCH2OHCHOHCH2OP -磷酸甘油脫氫酶磷酸甘油脫氫酶NADH+H+ NAD+CH2OHCHOHCH2OHCH2OHCHOHCH2OP磷酸甘油激酶磷酸甘油激酶ATP ADP合成脂肪的直接原料是合成脂肪的直接原料是-磷酸甘油和脂酰磷酸甘油和脂酰CoACoA。一一. -. -磷酸甘油的生成磷酸甘油的生成24乙酰乙酰CoACoA草酰乙酸草酰乙酸草酰

17、乙酸草酰乙酸蘋(píng)果酸蘋(píng)果酸乙酰乙酰CoACoAATP+HSCoAATP+HSCoA脂肪酸的生物合成是由細(xì)胞液系統(tǒng)脂肪酸的生物合成是由細(xì)胞液系統(tǒng), ,線粒體及微粒體系統(tǒng)進(jìn)行合成線粒體及微粒體系統(tǒng)進(jìn)行合成. .( (一一).).細(xì)胞液系統(tǒng)細(xì)胞液系統(tǒng)(C(C1616) )二二. . 脂肪酸的生物合成脂肪酸的生物合成細(xì)胞液系統(tǒng)合成脂肪酸是脂肪酸合成的主要途徑細(xì)胞液系統(tǒng)合成脂肪酸是脂肪酸合成的主要途徑, ,從二碳單位進(jìn)行合成從二碳單位進(jìn)行合成, ,故稱為從無(wú)到有途徑故稱為從無(wú)到有途徑. .1.1.乙酰乙酰CoACoA轉(zhuǎn)出轉(zhuǎn)出25Glu草酰乙酸草酰乙酸乙酰乙酰CoA草酰乙酸草酰乙酸-乙酰乙酰CoA-26肉毒

18、堿肉毒堿乙酰乙酰CoA乙酰乙酰CoAHSCoAHSCoA肉毒堿肉毒堿乙酰乙酰肉毒堿肉毒堿乙酸乙酸272.2.原料的準(zhǔn)備原料的準(zhǔn)備丙二酸單酰丙二酸單酰CoACoA生成生成3.CH3COSCoAHOOCCH2COSCoAATP ADPH2O CO2 Pi生物素生物素CH3COSCoA + HSACPCH3COSACP + HSCoA轉(zhuǎn)?；皋D(zhuǎn)?；窰OOC-CH2COSACP + HSCoAHOOC-CH2-COSCoA + HSACP轉(zhuǎn)?；皋D(zhuǎn)酰基酶28 合成酶合成酶-酮丁酰酮丁酰ACPACP還原酶還原酶D-D-羥丁酰羥丁酰ACPACP反反-.-.-烯丁酰烯丁酰ACPACP丁酰丁酰ACPACP脫

19、水酶脫水酶還原酶還原酶NADPH NADPNADPH NADP+ +NADPH NADPNADPH NADP+ +H2O 29（二）（二）. . 線粒體和微粒體系統(tǒng)線粒體和微粒體系統(tǒng)細(xì)胞液系統(tǒng)合成脂肪酸是細(xì)胞液系統(tǒng)合成脂肪酸是C C1616的脂肪酸的脂肪酸, ,脂肪酸的延長(zhǎng)是線粒體和脂肪酸的延長(zhǎng)是線粒體和微粒體中進(jìn)行微粒體中進(jìn)行. .生物體內(nèi)有兩種不同的酶系可以催的延長(zhǎng)生物體內(nèi)有兩種不同的酶系可以催的延長(zhǎng), ,一是一是線粒體中的線粒體中的延長(zhǎng)酶系延長(zhǎng)酶系，另一個(gè)是糙內(nèi)質(zhì)網(wǎng)中的，另一個(gè)是糙內(nèi)質(zhì)網(wǎng)中的延長(zhǎng)酶系。延長(zhǎng)酶系。1.1.線粒體脂肪酸延長(zhǎng)酶系線粒體脂肪酸延長(zhǎng)酶系以乙酰以乙酰CoACoA為為C

20、 C2 2供體，不需要?；d體，由軟脂酰供體，不需要?；d體，由軟脂酰CoACoA與與乙酰乙酰CoACoA直接縮合直接縮合, ,脂肪酸脂肪酸-氧化的逆過(guò)程。氧化的逆過(guò)程。2.2.內(nèi)質(zhì)網(wǎng)脂肪酸延長(zhǎng)酶系內(nèi)質(zhì)網(wǎng)脂肪酸延長(zhǎng)酶系用丙二酸單酰用丙二酸單酰CoACoA作為作為C C2 2的供體，的供體，NADPHNADPH作為作為H H的供體的供體中間過(guò)程和脂肪酸合成酶系的催化過(guò)程相同。中間過(guò)程和脂肪酸合成酶系的催化過(guò)程相同。 30（三）（三）. .不飽和脂肪酸的合成不飽和脂肪酸的合成人體內(nèi)含有的不飽和脂肪酸主要有人體內(nèi)含有的不飽和脂肪酸主要有: :棕櫚油酸棕櫚油酸（16C16C，一個(gè)不飽和鍵）、，一個(gè)不飽和鍵）、油酸油酸（18C18C，一個(gè)不飽和鍵）、，一個(gè)不飽和鍵）、亞油酸（亞油酸（18C1