《脂類的分解代謝》PPT課件

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1、第28章脂肪酸的分解代謝,脂肪的生理功能: 生物膜的結(jié)構(gòu)組分：磷脂、糖脂 儲能物質(zhì)、燃料分子（氧化時每克可釋放出38.9 kJ 的能量，每克糖和蛋白質(zhì)氧化時釋放的能量僅分別為17.2 kJ和23.4 kJ。） 信號傳導(dǎo)：激素、胞內(nèi)信使,一、脂質(zhì)的消化、吸收和傳送,發(fā)生在脂質(zhì)-水界面處 場所：胃、小腸上皮細(xì)胞 酶：胃脂肪酶、胰脂肪酶（輔脂酶）、 磷脂酶、 膽固醇脂酶,（一）脂肪的消化,,O=,,O=,,CH2O CR1,R2COCH,CH2O CR3,O=,R1、R2、R3可以相同，也可以不全相同甚至完全不同， R2多是不飽和的。,甘油三酯（triacylglycerol）,非極

2、性化合物 無水狀態(tài)存儲,甘油磷脂,,CH,,,,,,,,,P,,,-,,X,,C,R1,,,,,,,,,,,,o,o,,o,o,o,o,CH2,O,,O,（二）脂肪的吸收,小腸,小腸上皮細(xì)胞,脂肪或肌肉細(xì)胞,血管,（脂肪的動員）（饑餓等狀況下） 脂肪酶為激素敏感 腎上腺素、去甲腎上腺素、胰高血糖素 激活 胰島素 抑制,（三）脂肪的水解,脂肪,,脂肪酶,甘油+脂肪酸,CH2-O -C-R1,R2-C-O-CH,CH2OH,,限速步驟，磷酸化的脂肪酶有活性，動物的脂肪酶存在于脂肪細(xì)胞中，而植物的脂肪酶存在脂體、油體及乙醛酸循環(huán)體中。,（四）甘油的氧化分解與轉(zhuǎn)化,動物的脂肪細(xì)胞中無甘油激

3、酶，則甘油需要經(jīng)血液運到 肝細(xì)胞中進行氧化分解。,,,Glycolysis,,,,甘油激酶,磷酸酯酶,NAD+,NADH +H+,,磷酸甘油脫氫酶,,,,異構(gòu)酶,磷酸丙糖,,,,,糖異生,葡萄糖,EMP,-,-,,乙酰COA,,TCA,CO2+H2O,糖代謝與脂代謝通過磷酸二羥丙酮聯(lián)系起來。 甘油可生糖，但脂肪酸幾乎不能生糖,二、脂肪酸的氧化,場所：線粒體基質(zhì)（真核） 細(xì)胞溶膠 （原核） 脂肪酸進入細(xì)胞，在胞漿中被活化，形成脂酰CoA,（一）脂肪酸的活化,10碳以上的脂酰CoA不能透過線粒體內(nèi)膜,肉毒堿(3-羥基-4-三甲氨基丁酸),脂酰CoA載體,（二）脂酰CoA轉(zhuǎn)運入線粒體,脂酰肉堿轉(zhuǎn)

4、移酶,脂酰肉堿轉(zhuǎn)移酶,（三）脂肪酸的氧化,,飽和脂肪酸在一系列酶的作用下，羧基端的位C原子發(fā)生氧化，碳鏈在位C原子與位C原子間發(fā)生斷裂，每次生成一個乙酰CoA和較原來少二個碳單位的脂肪酸，這個不斷重復(fù)進行的脂肪酸氧化過程稱為-氧化。,a,b,a,b,,,Franz Knoops labeling Experiments (1904): fatty acids are degraded by oxidation at the Carbon. oxidation,,脂酰CoA在線粒體基質(zhì)中進行氧化 反應(yīng)歷程：脫氫、水化、再脫氫和硫解,脂酰CoA脫氫氧化,在脂酰CoA脫氫酶的催化下，在-和-碳原子上

5、各脫去一個氫原子，生成反式,-烯脂酰CoA，氫受體是FAD。,偶數(shù)C飽和脂肪酸,水化,在烯脂酰CoA水合酶催化下，,-烯脂酰CoA水化，生成L(+)--羥脂酰CoA。,再脫氫,在-羥脂酰CoA脫氫酶催化下，脫氫生成-酮脂酰CoA。反應(yīng)的氫受體為NAD+。 此脫氫酶具有立體專一性，只催化L(+)--羥脂酰CoA的脫氫。,硫解,在-酮脂酰CoA硫解酶催化下，生成乙酰CoA和比原來少兩個碳原子的脂酰CoA。,,電子傳遞黃素蛋白,,,(四) 脂肪酸-氧化產(chǎn)生的能量,軟脂酸（16碳）經(jīng)7次-氧化生成： 8個乙酰CoA （10） 80 7分子FADH （1.5） 10.5 7分子NADH （2.5） 17

6、.5 活化消耗1分子ATP中兩個高能磷酸鍵,,108個ATP,,106 個ATP,（五）脂肪酸-氧化的生理意義,,為機體提供比糖氧化更多的能量 乙酰CoA可作為脂肪酸和某些AA的合成原料 產(chǎn)生大量的水可供陸生動物對水的需要,,三、不飽和脂肪酸的氧化,（二）多不飽和脂肪酸 異構(gòu)酶、還原酶,場所：線粒體 脂肪酸活化與轉(zhuǎn)運同飽和脂肪酸,（一）單不飽和脂肪酸 異構(gòu)酶,油酰CoA,3-順-12烯酰CoA,烯酰CoA異構(gòu)酶,2-順-12烯酰CoA,單不飽和脂肪酸的分解,烯酰CoA異構(gòu)酶,烯酰CoA還原酶,（三）奇數(shù)碳原子脂肪酸氧化,丙酰CoA羧化酶,生物素,D-甲基丙二酰CoA,,消旋酶,甲基丙二酰CoA

7、 變位酶,輔酶B12,奇數(shù)碳原子FA的氧化,脂酰CoA脫氫酶不能作用丙酰CoA 丙酰CoA+ATP+CO2 甲基丙二酸單酰CoA+ADP+Pi,,丙酰CoA羧化酶,生物素,,甲基丙二酸單酰CoA變位酶,,琥珀酰CoA，進入TCA,VB12,丙酸代謝的一條途徑,丙酸的來源,反芻動物胃中碳水化合物酵解產(chǎn)生大量丙酸 某些氨基酸降解（如Val Ile）產(chǎn)生丙酸 脂肪酸的降解 所以丙酸代謝非常重要,氰鈷胺素,咕啉環(huán),二甲基苯并咪唑核苷酸,5脫氧腺苷,5脫氧腺苷鈷胺素,甲基鈷胺素,,,,,脂酰CoA脫氫酶 烯酰CoA水合酶 羥脂酰CoA脫氫酶 酮脂酰CoA硫解酶,異構(gòu)酶,多功能蛋白,(四)脂肪酸的氧化

8、,植烷酸,降植烷酸,位甲基取代-氧化位阻,羥化酶,丙酰CoA,-氧化 FA的-碳被氧化成羥基，生成-羥基酸 -羥基酸進一步脫羧、氧化 轉(zhuǎn)變成少一個碳原子的脂肪酸,（五）脂肪酸的氧化,中長鏈脂肪酸,-氧化 中長鏈FA碳鏈末端（）碳原子先被氧化 形成二羧酸（內(nèi)質(zhì)網(wǎng)） 二羧酸進入線粒體 從分子任何一端進行-氧化 最后生成的琥珀酰CoA可直接進入TCA,（一） 乙酰CoA的可能去路,TCA CO2+H2O+能量 類固醇合成前體 脂肪酸合成前體 在動物肝、腎臟中產(chǎn)生乙酰乙酸、D--羥丁酸和丙酮（酮體）。 乙醛酸循環(huán)草酰乙酸,,,四、酮體代謝,丙酮,乙酰乙酸,D--羥丁酸,,（二）酮體的形成,在動物肝、

9、腎的線粒體內(nèi)乙酰CoA進入酮體的合成（正常代謝） 糖代謝受阻，草酰乙酸供給不夠，乙酰CoA積累,,,酮體在肝臟中形成 但肝臟沒有乙酰乙酸-琥珀酰CoA轉(zhuǎn)移酶 酮體易溶于水，透出細(xì)胞進入血液循環(huán) 在肝外組織進行氧化 肝內(nèi)生成和肝外利用 是肝臟輸出能源的形式 為酸性物質(zhì)，累積產(chǎn)生酸中毒，破壞機體水鹽代謝平衡 糖尿病,駱駝,糖異生加速 脂肪酸代謝加速,一般情況：乙酰乙酸在肌肉線粒體中的分解,,-酮酯酰COA轉(zhuǎn)移酶,,-氧化,,TCA,+,+,（三）酮體在肝外組織中的利用,酮體的生成和利用,五、磷脂的代謝,磷酸甘油酯,磷脂酸 磷脂酰乙醇胺 磷脂酰膽堿（卵磷脂） 磷脂酰絲氨酸 磷脂酰甘油,乙醇胺-

10、 膽堿- 絲氨酸- 甘油-,頭部基團,肌醇- 磷脂酰甘油-,磷脂酰肌醇,心磷脂,頭部基團,磷脂酶A2,磷脂酶A1,磷脂酶D,磷脂酶C,,,,,甘油磷脂的降解,CH2O-C-R1,R2-C-O-CH,CH2O-P-OCH2CH2N+(CH3)3,-,O,=,O,=,-,=,O,-,O-,卵磷脂 (磷脂酰膽堿),,磷脂酶,A1、A2、C、D,A1,,2-脂酰甘油磷酸膽堿+脂肪酸,A2,,,1-脂酰甘油磷酸膽堿+脂肪酸,C,,,,二酰甘油+磷酸膽堿,D,,,磷脂酸 +膽堿,,,脂酰甘油磷酸膽堿+脂肪酸,A1：動物體中； A2：蛇、蝎、蜂毒和動物胰臟中 C：蛇、微生物分泌的

11、毒素、動物腦 D：高等植物中,六、鞘脂類代謝,鞘氨醇,神經(jīng)酰胺,磷酸膽堿 葡萄糖 雙、三、四糖 復(fù)雜寡糖,鞘磷脂 腦苷脂,,在溶酶體中分解,,鞘磷脂,磷酸膽堿,二 糖脂的降解與生物合成,糖脂的降解,糖脂,,脂酶和糖苷酶,脂肪酸+單糖及衍生物+甘油+鞘氨醇等,,,軟脂酰CoA + L-絲氨酸,七、甾醇代謝,膽固醇不被降解、氧化為CO2和H2O 進入腸道的膽固醇,膽汁酸鹽,糞固醇,,轉(zhuǎn)化成7-脫氫膽固醇 VD3 組織中生成膽固醇酯LDL/HDL核心組分 固醇類激素腎上腺皮質(zhì)激素，性激素,,八、脂肪酸分解代謝的調(diào)節(jié),（一）脂酰CoA進入線粒體的調(diào)控 肉堿?；D(zhuǎn)移酶

12、 丙二酰CoA為肉堿酰基轉(zhuǎn)移酶抑制劑,（三）激素的調(diào)節(jié)： cAMP依賴的PK、 腎上腺素、胰高血糖素促進脂水解 胰島素抑制脂水解,（二）心臟線粒體中 線粒體中乙酰CoA抑制硫解酶活性,,,1. 下列哪項敘述符合脂肪酸的氧化： A僅在線粒體中進行 B產(chǎn)生的NADPH用于合成脂肪酸 C被胞漿酶催化 D產(chǎn)生的NADPH用于葡萄糖轉(zhuǎn)變成丙酮酸 E需要?；d體蛋白參與 2. 脂肪酸在細(xì)胞中氧化降解 A從?；鵆oA開始 B產(chǎn)生的能量不能為細(xì)胞所利用 C被肉毒堿抑制 D主要在細(xì)胞核中進行 E在降解過程中反復(fù)脫下三碳單位使脂肪酸鏈變短 3下列哪些輔因子參與脂肪酸的氧化： A ACP B FMN C 生物素 D

13、 NAD+,4下列關(guān)于乙醛酸循環(huán)的論述哪些是正確的（多選）？ A 它對于以乙酸為唯一碳源的微生物是必要的； B 它還存在于油料種子萌發(fā)時形成的乙醛酸循環(huán)體； C 乙醛酸循環(huán)主要的生理功能就是從乙酰CoA合成三羧酸循環(huán)的中間產(chǎn)物； D 動物體內(nèi)不存在乙醛酸循環(huán)，因此不能利用乙酰CoA為糖異生提供原料。 7下述哪種說法最準(zhǔn)確地描述了肉毒堿的功能？ A轉(zhuǎn)運中鏈脂肪酸進入腸上皮細(xì)胞 B轉(zhuǎn)運中鏈脂肪酸越過線粒體內(nèi)膜 C參與轉(zhuǎn)移酶催化的?；磻?yīng) D是脂肪酸合成代謝中需要的一種輔酶,是非判斷題 （）1. 脂肪酸的-氧化和-氧化都是從羧基端開始的。 （）2. 只有偶數(shù)碳原子的脂肪才能經(jīng)-氧化降解成乙酰CoA.

14、。 （）3脂肪酸-氧化酶系存在于胞漿中。 （）4肉毒堿可抑制脂肪酸的氧化分解。 （）5萌發(fā)的油料種子和某些微生物擁有乙醛酸循環(huán)途徑，可利用脂肪酸-氧化生成的乙酰CoA合成蘋果酸，為糖異生和其它生物合成提供碳源。,增加表面積、乳化作用,膽固醇核,,膽汁鹽,,-COOH 膽酸 膽酸-Gly 甘氨膽酸,,,牛磺膽酸,信號作用、被LPL識別,chylomicron particle 乳糜微粒,膽固醇,磷脂,膽固醇酯,三酰甘油酯,將脂從小腸上皮細(xì)胞運到毛細(xì)血管中,LPL 水解三酰甘油,脂酰腺苷酸,無機焦磷酸酶水解,高能化合物,氧化,,檸檬酸循環(huán),油料種子萌發(fā)時，脂肪酸-氧化是在乙醛酸循環(huán)體內(nèi)進行的。

15、,（四）乙醛酸循環(huán),,乙醛酸循環(huán)三羧酸循環(huán)支路,在異檸檬酸與蘋果酸間搭了一條捷徑,,,,,,,,,,,異檸檬酸,檸檬酸,琥珀酸,蘋果酸,草酰乙酸,CoASH,三羧酸循環(huán),乙酰CoA,植物和微生物兼具有這樣的途徑,,異檸檬酸裂解酶,,蘋果酸合成酶,,草酰乙酸 PEP（細(xì)胞質(zhì)中）,,PEP羧化酶,,GTP,GDP+CO2,蘋果酸,,PEP,2-P甘油酸,3-P甘油酸,1，3-二P甘油酸,3-P甘油醛,1，6-二P果糖,6-P果糖,6-P葡萄糖,葡萄糖,,,,,,,,,,,,,,,,NAD+,NADH+H+,,草酰乙酸,,,GTP,乙醛酸循環(huán)體,細(xì)胞質(zhì),,,,,,,,糖異生,油類植物 種子發(fā)

16、芽,脂代謝,糖,乙醛酸循環(huán),,草酰乙酸,乙酰CoA,,,意義不在于產(chǎn)能,原始細(xì)菌生存,乙酸菌 以乙酸為主要食物的細(xì)菌,生存,四碳、六碳化合物,,轉(zhuǎn)化,乙醛酸循環(huán)的生物學(xué)意義,可看成TCA循環(huán)的一條支路（琥珀酸可進入TCA） 蘋果酸進入細(xì)胞質(zhì)可進行再氧化草酰乙酸 糖異生 糖（油料種子萌發(fā)時脂肪轉(zhuǎn)變成糖） 對于某些植物、微生物，乙酸、乙酸鹽、乙酰COA等成為賴以生存的細(xì)胞原料,,,,卵磷脂（磷脂酰膽堿PC)可由腦磷脂的氨基甲基化而來,磷脂酰乙醇胺+3 S-腺苷-甲硫氨酸,,,3 S-腺苷-同型半胱氨酸,卵磷脂(PC),,,,,,,從頭合成途徑：,節(jié)約利用途徑 （動物）,膽堿+ATP 磷酸膽堿+ADP 磷酸膽堿+CTP CDP-膽堿 + Ppi CDP-膽堿 + 甘油二酯 磷脂酰膽堿+CMP,,膽堿激酶,,轉(zhuǎn)移酶,,磷脂酰膽堿轉(zhuǎn)移酶,膽固醇的轉(zhuǎn)化,轉(zhuǎn)化為膽酸及其衍生物 轉(zhuǎn)化為類固醇激素 轉(zhuǎn)化為VD,7-脫氫膽固醇 麥角固醇,,紫外線,VD3,,紫外線,VD2,