生物化学第九章脂代谢.ppt
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1、第九章:脂类的代谢,脂肪是能量库,第九章:脂类的代谢 lipid metabolism,1 脂类的酶促水解 2 脂肪的分解代谢 3 脂肪的合成代谢 4 磷脂的代谢 5 胆固醇的代谢,脂肪细胞主要部分是被一薄层细胞质包围的脂肪颗粒,主要成分是三脂酰甘油。,1 脂类的酶促水解,1 脂类的酶促水解,脂肪大量存储在动物体内和植物种子及果实中。 每克脂肪分解氧化时可提供比每克糖和蛋白质更多的能量。 脂类首先在动物小肠内经各种脂类水解酶消化水解,脂肪在各种脂酶的作用下降解生成甘油和脂肪酸, 再进入中间代谢。,每克释放能量: 脂肪为37.66 k 每克糖为17.2 kJ 蛋白质为23.4 kJ。,含能更高,
2、*脂肪酶: 广泛存在于动植物和微生物体内,它催化脂肪逐步水解产生脂肪酸和甘油。 磷脂酶对磷脂分子不同部位进行水解。,1 脂类的酶促水解,脂 肪 酶 的 作 用,2 脂肪的分解代谢,(一)甘油的氧化 (二)脂肪酸的-氧化作用 (三)脂肪酸氧化的其它途径 (四)酮体的生成,(一)甘油的氧化,糖酵解,(实线为甘油的分解,虚线为甘油的合成),甘油激酶,磷酸甘油脱氢酶,异构酶,磷酸酶,(一)甘油的氧化,(二)脂肪酸的-氧化作用,-氧化: 氧化发生在脂肪酸的羧基端的 上,碳链逐次断裂,每次断下一个二碳单位,产生一个乙酰CoA。,试验证据 1904年F.Knoop根据用苯环标记脂肪酸饲喂狗的实验结果,推导出
3、了-氧化学说。,-碳,线粒体中脂肪酸的 氧化包括三个阶段:,一、-氧化。 每一轮切下两个碳原子 生成一个乙酰-CoA。 二、乙酰-CoA进入 柠檬酸循环 三、呼吸链作用 氧化过程产生的NADH 和FADH2的氢、电子 经过呼吸链放能,并经 氧化磷酸化转化为ATP (贮能)。,(二)脂肪酸的-氧化作用,脂肪酸的-氧化将各步骤一并计算在内,共有5步,即: 一般讲,-氧化是四个步,即不包括脂肪酸的 活化这一步骤。,产能最多,活化(activation) 氧化 (oxidation) 水合 (hydration) 氧化 (oxidation) 断裂 (cleavage),活化,油酰基氧化,脂肪酸的-氧
4、化作用,1、脂肪酸的激活 2、脂肪酸的氧化 3、肉毒碱作用 4、能量转变 5、不饱和脂肪酸的氧化,脂肪酸-氧化时仅需活化一次,消耗1个ATP的两个高能键,1.脂肪酸的活化,脂酰CoA 脱氢酶,-酮脂酰CoA 硫解酶,L-羟脂酰CoA 脱氢酶,2反烯脂酰CoA 水合酶,2.-氧化的四步正式反应,脱H,水化,再脱H,硫解断裂,FADH2,和,NADH+H+,辅酶特点,辅酶特点,油酰基CoA( 9 18:1),CH3(CH2)7CH=CH-CH2(CH2)6CO-CoA,6CH3-CO-CoA,-氧化,三次循环,烯酯酰CoA异构酶,烯酯酰CoA水化酶,再开始-氧化,油酰基的氧化作用,3.肉毒碱(ca
5、rnitine)的作用,肉毒碱,CoASH,O R-C-OH,线粒体内膜,内侧,外侧,载体,肉毒碱的作用,(以16C的软脂酸为例)彻底氧化成CO2和H2O。 16C经过7次-氧化: 生成7个FADH2和7个NADH +H+ 7个FADH2经呼吸链生成 2 7 = 14 ATP 7个NADH +H+ 经呼吸链生成 3 7 = 21 ATP 生成8个乙酰COA: 8个 乙酰COA经TCA生成 12 8 = 96 ATP 总 计: 14+21+96-2=129ATP 另有一种算法: 1个FADH2经呼吸链生成1.5ATP 1个NADH+H+经呼吸链生成2.5ATP,4.脂肪酸-氧化中的能量转变,5.
6、不饱和脂肪酸的氧化,与脂肪酸的-氧化相同,但需增加异构酶 和 还原酶:,(三)脂肪酸氧化的其它途径,1.奇数碳原子脂肪酸的氧化 如17个碳直链脂肪酸: 先经-氧化至3碳的丙酰-CoA ,产生7个乙酰-CoA和一个丙酰-CoA 。 丙酰-CoA经3步反应转化为琥珀酰-CoA然后进入 三羧酸循环进一步进行代谢。,TCAC,(三)脂肪酸氧化的其它途径,2.脂肪酸还可发生-或-氧化 - 氧化的第一步不是由脂酰-CoA脱氢酶实现,而是由脂肪酸-羟化酶实现(在植物种子萌发时)。 -氧化主要使中长链和长链脂肪酸通过末端甲基,即-位(末位)的氧化,转变为二羧基酸,两端羧基都可与CoA结合,并进行-氧化。,(四
7、)酮体的生成和利用,酮体(Ketone body):乙酰乙酸、-羟丁酸和丙酮,这三种物质 的统称。 酮体在肝内产生(脂肪氧化不彻底),在肝外组织(如心、脑等)被进一步氧化分解氧化利用(变废为宝)。,羟甲基戊二酸单酰CoA(HMGCoA),硫解酶,2CH3COSCoA,CH3COCH2COSCoA,乙酰乙酰CoA,HMGCoA合成酶,CH3COSCoA,CoASH,CoASH,酮体的生成,乙酰乙酰CoA,硫解酶,转移酶,琥珀酰CoA,CoASH,-氧化,乙酰乙酸,脱氢酶,NADH+H+,NAD+,乙酰CoA,2,-羟丁酸,琥珀酸,酮体的分解,TCAC,酮血症?,3 脂肪的合成代谢,(一)甘油-磷
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- 生物化学 第九 代谢
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