脂类的代谢.ppt
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1、第九章 脂类代谢 (Metabolism of Lipids),主 要 内 容,脂类在体内的消化和吸收 脂类在体内贮存和运输 脂肪的分解代谢 脂肪的合成代谢 类脂的代谢 脂类代谢调节与脂类代谢紊乱,脂肪(甘油三酯,TG),脂类,类脂,磷酸甘油酯(PL),鞘磷脂,脑苷脂,神经节苷脂,磷脂,糖脂,胆固醇(Ch)及其酯(ChE),网膜,第一节 脂类在体内的消化和吸收,甘油三酯,磷脂,胆固醇酯,第二节 脂类在体内的贮存和运输,一、脂类的体内贮存和动员 1. 脂肪的贮存 2. 脂肪动员 贮存于脂肪细胞中的甘油三酯在激素敏感脂肪酶(hormone sensitive triglyceride lipase
2、, HSL)的催化下水解并释放出脂肪酸,供给全身各组织细胞摄取利用的过程称为脂肪动员。,脂肪动员的基本过程,二、血浆脂蛋白和脂类的运输,(一)血脂与血浆脂蛋白 血浆中的脂类统称为血脂,包括甘油三酯、磷脂、胆固醇和胆固醇酯及游离脂肪酸等。 血脂的主要来源: 食物中吸收、脂库动员、体内合成、由糖或某些氨基酸转变 血脂的去路:氧化分解、进入脂库储存、构成细胞膜、转变为其它物质。,脂蛋白是脂类在血浆中的存在形式,也是脂类在血浆中的运输形式。,(二)血浆脂蛋白的分离方法,血浆脂蛋白通常用超速离心法和电泳法。,血浆脂蛋白通常用超离心法和电泳法可分为四类 乳糜微粒(chylomicrons, CM) 极低密
3、度脂蛋白(very low density lipoprotein, VLDL, 前-脂蛋白) 低密度脂蛋白(low density lipoprotein, LDL, -脂蛋白) 高密度脂蛋白(high density lipoprotein, HDL,-脂蛋白),第三节 脂肪的分解代谢,一、脂肪的分解代谢 甘油三酯 甘油+脂肪酸,限速酶,二、甘油的氧化分解,脂肪动员生成的甘油,主要经血循环转运至肝脏进行代谢。,三、脂肪酸的氧化分解,(一)饱和偶数碳原子脂肪酸的氧化分解 脂肪酸的活化 穿膜 脂肪酸的-氧化,R1CH2CH2CH2CH2 CH2COOH,1. 脂肪酸的活化脂酰CoA的生成,部位
4、:线粒体外膜或内质网,2. 穿膜(脂酰CoA进入线粒体),此过程必须要由肉碱(肉毒碱)携带,借助于两种肉碱脂肪酰转移酶(酶和酶)催化的移换反应才能完成。其中肉碱脂肪酰转移酶是脂肪酸-氧化的关键酶。,肉毒碱 (3-羟基-4-三甲氨基丁酸),脂酰CoA进入线粒体的过程,3. 脂肪酸的氧化,-氧化过程由四个连续的酶促反应组成: 脱氢; 水合; 再脱氢; 硫解。,氧化循环的反应过程,脂肪酸氧化的特点, 氧化过程在线粒体基质内进行; 氧化为一循环反应过程,由脂肪酸氧化酶系催化,反应不可逆; 需要FAD,NAD + ,CoA为辅助因子; 每循环一次,生成一分子FADH2,一分子NADH,一分子乙酰CoA,
5、一分子减少两个碳原子的脂酰CoA。 肉碱脂肪酰转移酶是脂肪酸-氧化的关键酶。,脂肪酸氧化分解时的能量释放,1分子FADH2可生成2分子ATP,1分子NADH可生成3分子ATP,故一次-氧化循环可生成5分子ATP。 1分子乙酰CoA经彻底氧化分解可生成12分子ATP。,以16C的软脂酸为例来计算,则生成ATP的数目为:,7次-氧化分解产生57=35分子ATP;,8分子乙酰CoA可得128=96分子ATP;,共可得131分子ATP,减去活化时消耗的两分子ATP,故软脂酸彻底氧化分解可净生成129分子ATP。,对于任一偶数碳原子的长链脂肪酸,其净生成的ATP数目可按下式计算:,(四)不饱和脂肪酸的氧
6、化,(五)奇数碳脂肪酸的氧化,四、酮体的生成和利用,脂肪酸在肝脏中氧化分解所生成的乙酰乙酸、-羟丁酸和丙酮三种中间代谢产物,统称为酮体。,酮体,酮体的分子结构,酮体主要在肝细胞线粒体中生成。 酮体生成的原料为乙酰CoA。,(一)酮体的生成,(1) 两分子乙酰CoA在乙酰乙酰CoA硫解酶(thiolase)的催化下,缩合生成一分子乙酰乙酰CoA。,酮体生成的反应过程,(2) 乙酰乙酰CoA再与1分子乙酰CoA缩合,生成HMG-CoA。HMG-CoA合酶是酮体生成的关键酶。,限速酶,(3) HMG-CoA裂解生成1分子乙酰乙酸和1分子乙酰CoA。,(4)乙酰乙酸在-羟丁酸脱氢酶的催化下,加氢还原为
7、-羟丁酸。,(5) 乙酰乙酸自发脱羧或由酶催化脱羧生成丙酮。,(二)酮体的利用,利用酮体的酶有两种,即 琥珀酰CoA转硫酶(主要存在于心、肾、脑和骨骼肌细胞的线粒体中) 乙酰乙酸硫激酶(主要存在于心、肾、脑细胞线粒体中),(1) -羟丁酸在-羟丁酸脱氢酶的催化下脱氢,生成乙酰乙酸。,酮体利用的基本过程,(2) 乙酰乙酸在琥珀酰CoA转硫酶或乙酰乙酸硫激酶的催化下转变为乙酰乙酰CoA。,(3) 乙酰乙酰CoA在乙酰乙酰CoA硫解酶的催化下,裂解为两分子乙酰CoA。,(4) 生成的乙酰CoA进入三羧酸循环彻底氧化分解。,心、肾、脑细胞,心、肾、脑、骨骼肌细胞,当由琥珀酰CoA转硫酶催化进行氧化利用
8、时,乙酰乙酸可净生成24分子ATP,-羟丁酸可净生成27分子ATP; 由乙酰乙酸硫激酶催化进行氧化利用时,乙酰乙酸则可净生成22分子ATP, -羟丁酸可净生成25分子ATP 。,(三)酮体生成及利用的生理意义,(1) 在正常情况下,酮体是肝脏输出能源的一种形式; (2) 在饥饿或疾病情况下,为心、脑等重要器官提供必要的能源。,1、盐析法沉淀蛋白质的原理是 A、破坏水化膜 B、与蛋白质结合生成不溶性蛋白盐 C、使蛋白质变性 D、调节蛋白质在溶液中的等电点 E、改变蛋白质的分子量 2、密度最低的血浆脂蛋白是 A、VLDL B、LDL C、IDL D、HDL E、CM 3、维生素B2是下列哪种辅酶或
9、辅基的组成成分 A、NAD+ B、NADP+ C、CoA D、TPP E、FAD,复习思考题,4、同工酶 A、催化的化学反应相同 B、酶蛋白的分子结构相同 C、酶蛋白的理化性质相同 D、电泳行为相同 E、Km值相同 5、通常既不见于RNA,也不见于DNA的含氮碱基是 A、腺嘌呤 B、次黄嘌呤 C、鸟嘌呤 D、胸腺嘧啶 E、尿嘧啶 6、丙二酸对于琥珀酸脱氢酶的影响属于 A、反馈抑制 B、作用物抑制 C、竞争性抑制 D、非竞争性抑制 E、反竞争性抑制,1、糖原合成的关键酶是_;糖原分解的关键酶是_。 2、线粒体内两条主要的呼吸链分别为_呼吸链和_呼吸链。 3、脂肪酸氧化作用的产物是_;这个过程是在
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