脂质及脂代谢.ppt
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1、第 六 章,脂质及脂代谢,本 章 内 容,第一节 脂类化合物概述 第二节 脂类的分解代谢 第三节 脂类的合成代谢,第一节,脂质化合物概述,一、脂质的概念,定义: 脂类(lipids)是脂肪(fat)和类脂(lipoid)的总称,即生物体中的脂肪、类似脂肪及能够被有机溶剂抽提出来的化合物统称脂质类。 特点: 具有脂溶性(能溶于有机溶剂而不溶于水)。,二、脂质的分类,根据化学结构和组分,可分三大类: 1.单纯脂质: (1)脂肪(脂肪酸甘油酯) (2)蜡(脂肪酸高级一元醇酯) 2.复合脂质: (1)磷脂(甘油磷脂和神经鞘磷脂) (2)糖苷脂(脂肪酸与鞘氨醇糖苷所成的脂) 3.异戊二烯系的脂质: (1
2、)多萜类 (2)固醇和类固醇,三、脂质在生物体中的 存在和功能,(一)存在及含量: 1、体脂质形式 2、贮存脂形式 动物皮下结缔组织(10-20%) 细菌、酵母等微生物(约40%) 某些植物的种子(约30%),(二)主要生理功能,构成组织如生物膜 重要的储存能源物质(9.3千卡/g) 润滑剂和防寒剂 是脂溶性物质的良好溶剂 供给必需脂肪酸 作为激素或维生素 直接和间接地参加代谢,四、油脂的化学结构及种类,(一)结构通式 CH2OCOR1 R2OCOCH CH2OCOR3 L-脂肪(甘油三酯),(二)种类,单纯甘油酯R相同(甘油三单脂) 混合甘油酯R不同(甘油三杂脂) (三)油脂的分子组成特点及
3、营养价值 1. 植物油:不饱和脂肪酸含量高于70% 动物脂:不饱和脂肪酸含量低 含有不饱和脂肪酸多的脂肪一般营养价值较高,(三)油脂的分子组成特点及营养价值 2、必需脂肪酸(Essential Fatty Acid) 哺乳动物需要,但自身不能合成,必须要靠食物提供的多不饱和脂肪酸。 主要有: 亚油酸(18:2) 亚麻酸(18:3) 花生四烯酸(20:4) 二十碳五烯酸(20:5) 二十二碳六烯酸(22:6),(四)脂肪酸,1、饱和脂肪酸 棕榈酸(软脂酸):C16; 硬脂酸:C18; 花生酸:C20; 2、不饱和脂肪酸 油酸:C18:1(9)或C18:19; 亚油酸:C18:2(9,12)或C1
4、8:29,12 亚麻酸:C18:3(9,12,15)或C18:39,12,15 花生四烯酸:C20:4(5,8,11,14)或C20:45,8,11,14,命名,(四)脂肪酸,3、天然脂肪酸的特点: (1)多为偶数碳; 奶油中脂肪酸种类多且低碳脂肪酸多(半固态) 陆地动、植物脂肪较多16、18碳 水产动物中不饱和脂肪酸占绝大多数,其中淡水18碳多,海水20、22多。 (2)一般都是顺式结构cis; (3)双键一般在9-10,12-13,15-16。,五、油脂的理化性质,(一)物理性质 1. 气味与色泽无色无味 2. 溶解性脂溶性 3. 比重小于1 4. 熔点与凝固点与脂肪酸组成有关,熔 点高于
5、凝固点 5. 具有折光性和多晶现象 6. 油腻性和粘度较大,(二)化学反应 1、脂肪的水解在酸、脂酶或蒸汽作用下水解产 生甘油和三分子脂肪酸。 2、脂肪的碱水解皂化,脂肪与碱作用产生甘油 和脂肪酸盐(皂)。 皂化价皂化一克脂肪所需KOH的毫克数 3、乳化作用 肥皂去污是脂肪的乳化作用 4、脂肪与碘加成-100克脂肪吸收碘的克数称碘价 5、氢化或硬化作用不饱和脂肪酸加氢成为饱和 脂肪酸。 6、氧化反应脂类的干化 7、油脂的酸败自动氧化为主,六、磷脂,(一)甘油磷脂结构 磷脂酸的衍生物,(二)神经鞘磷脂结构 非甘油磷脂,含有磷酸、胆碱、神经鞘氨醇、二氢神经鞘氨醇及脂肪酸。,(三)生物膜 1、生物膜
6、的组成模型 蛋白质-外周膜蛋白、整合膜蛋白 脂质-磷脂是生物膜的重要组成成分 2、膜结构 磷脂双分子层 生物膜的流动镶嵌结构模型,(三)生物膜,3、生物膜的功能 物质转运 信息传递 能量转换-线粒体膜,七、糖脂,(一)糖脂含有糖基的脂质化合物。 1.鞘糖脂 脂酰鞘氨醇的糖苷,包括脑苷脂和神经节苷脂 结构 2.甘油糖脂 为二脂酰基甘油的糖苷。 (二)糖脂的主要生物功能 主要行使细胞膜的受体、识别、特异性及细胞的生长分化有关的功能。,八、萜类和固醇,(一)萜类 由二个以上异戊二烯构成的化合物。如胡萝卜素、叶绿醇。 (二)固醇 环戊烷多氢菲的衍生物。如胆固醇(动物固醇)和麦角固醇(植物固醇)。为激素
7、和维生素D的前体物。 (三)类固醇 氧化程度较高的固醇。如胆酸、甾类激素(如一些性激素和皮质激素)、蜕皮激素等。,胆固醇的结构及其酯化,A,B,C,1,2,3,4,5,6,7,8,9,10,11,12,13,15,16,17,18,19,20,21,22,23,24,25,26,27,D,环戊烷 多氢菲,14,第 二 节 脂 肪 分 解 代 谢,一、脂肪的消化吸收与水解 二、甘油的代谢 三、脂肪酸的分解代谢,甘油三酯的分子结构,一、脂肪的消化吸收与水解,(一)参与脂类消化的酶 酯酶和脂酶(脂肪酶、磷脂酶); (二)脂肪的吸收与转运脂肪动员过程 1、脂肪的吸收 部分水解 完全水解反应式 完全不水
8、解 2、脂肪的转运 血脂(HDL、LDL、VLDL、CM),二 、甘 油 的 分 解 代 谢,由甘油激酶和-磷酸甘油脱氢酶完成 1分子甘油:-1ATP,+1NADHH+;反应式 思考题: 1分子甘油彻底氧化成CO2和 H2O可以净生成多少个ATP?,三、脂肪酸的分解代谢,(一)脂肪酸的-氧化作用 (二)脂肪酸的-氧化 (三)脂肪酸的-氧化,(一)脂肪酸的-氧化作用,1、-氧化作用简图 在脂肪酸的-位氧化成羟基,再形成酮基,最后裂解下两个碳单位,依次逐步进行下去; 是饱和的、偶数碳的脂肪酸的主要代谢途径; 2、-氧化反应历程(线粒体中)过程 脂肪酸的活化反应式 需要辅酶A和ATP的参与; 活化地
9、点:细胞质 脂酰辅酶A的氧化脱氢,FADH2 2ATP反应式 水化反应 氧化脱氢,NADH,H+ 3ATP 硫解反应 1轮-氧化,产生1分子乙酰辅酶A、NADH+H+、FADH2,乙酰CoA彻底氧化: 生成的乙酰CoA进入三羧酸循环彻底氧化分解并释放出大量能量,并生成ATP。,(一)脂肪酸的-氧化作用,3、-氧化作用的起始物终产物 起始物:脂酰CoA或-酮脂酰CoA; 终产物:乙酰辅酶A 4、-氧化作用的特点 首先在-位氧化; 降解一个长链脂肪酸只需活化一次; 活化在细胞质中进行,-在线粒体中进行;,(一)脂肪酸的-氧化作用,5、能量计算 能量消耗:2ATP 能量产生: 1次-氧化:2ATP(
10、FADH2)+3ATP(NADH,H+ )= 5ATP 乙酰辅酶A:FADH2 + 3NADH,H+ +ATP = 12ATP 一个长链完全氧化成CO2和H20产生能量: = 经-氧化产生ATP数+乙酰辅酶A氧化产生ATP数- 消耗ATP数 = 5-氧化次数+12乙酰辅酶A数量-2 = 5(C数/2-1)+12C数/2 - 2,(一)脂肪酸的-氧化作用,5、能量计算 例题:一分子硬脂酸完全氧化成CO2和H20 产生多少个ATP? 146个 特殊情况: 若分子中含有双键,一个双键少2个ATP; 若分子中含有羟基,一个羟基少2个ATP; 若分子中含有酮基,一个酮基少5个ATP;,(一)脂肪酸的-氧
11、化作用,7、奇数碳脂肪酸的分解代谢反应式 8、天然不饱和脂肪酸的分解代谢反应式 顺反烯脂酰辅酶A异构酶 D(-)-羟脂酰CoA表构酶(差向异构酶) 与饱和脂肪酸相比,产能相对少些,(二)脂肪酸的 -氧化反应式,(三)脂肪酸的-氧化 游离脂肪酸为底物,不需活化; 加单氧酶(NAD)、脱氢酶(NAD); O2 加单氧酶 OH 脱氢酶 O 脱羧酶 RCH2COOH RCHCOOH RCCOOH RCOOH NADH2 NADH2 ATP CO2,(四)酮体的代谢,1、酮体乙酰乙酸、-羟丁酸、丙酮 2、酮体生成的基本过程。幻灯片 3、酮体的氧化幻灯片 4、引起酮体生成的原因: 饮食中脂肪多; 饮食脂肪
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