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1、脂肪代谢第1页,本讲稿共47页脂肪代谢第2页,本讲稿共47页脂类不溶于水,但能溶于非极性有机溶剂。脂类脂肪可变脂磷脂糖脂固醇基本脂第3页,本讲稿共47页一、脂肪(三酰甘油)1分子甘油和3分子脂肪酸结合而成的酯。脂肪酸饱和脂肪酸:软脂酸(16C)、硬脂酸(18C)不饱和脂肪酸含1个双键(油酸)含2个双键(亚油酸)含3个双键(亚麻酸)含4个双键(花生四烯酸)第4页,本讲稿共47页(二)甘油磷酸酯类CH2OCOR1R2OCOCHCH2OHP OO-OH X非极性尾非极性尾极性头磷脂在水相中自发形成脂质双分子层。第5页,本讲稿共47页(三)鞘脂类由1分子脂肪酸,1分子鞘氨醇或其衍生物,以及1分子极性头
2、基团组成。鞘脂类鞘磷脂类脑苷脂类(糖鞘脂)神经节苷脂类第6页,本讲稿共47页(四)固醇(甾醇)类固醇类都是环戊烷多氢菲的衍生物。第7页,本讲稿共47页第一节、脂肪的分解代谢脂肪甘油脂肪酸脂肪酶第8页,本讲稿共47页一甘油的代谢甘油激酶存在于肝脏细胞第9页,本讲稿共47页二脂肪酸的分解代谢(一)-氧化作用:脂肪酸在氧化分解时,碳链的断裂发生在脂肪酸的与-位之间;脂肪酸碳链的断裂方式是每次切除2个碳原子;偶数或奇数碳饱和脂肪酸的主要分解方式;-氧化在线粒体中进行。第10页,本讲稿共47页第1 1页,本讲稿共47页1.脂肪酸的活化 脂肪酸进入细胞后,首先在线粒体外或胞浆中被活化,形成脂酰CoA,然后
3、进入线粒体基质进行氧化。第12页,本讲稿共47页2.脂酰CoA转运入线粒体脂酰CoA需借助脂酰CoA载体 肉毒碱(3-羟基-4-三甲氨基丁酸)才能通过线粒体内膜转运到线粒体内。脂酰CoA合成酶和脂酰肉毒碱转移酶I是脂肪酸氧化的限速酶。第13页,本讲稿共47页脂酰肉毒碱转移酶第14页,本讲稿共47页3.-氧化的反应过程l经过脱氢、水化、再脱氢、硫解四步反应,释放出1分子乙酰CoA;反应产物:比原脂酰CoA少2个碳脂酰CoA反复进行,直至全部变成乙酰CoA。第15页,本讲稿共47页脱氢脂酰CoA,-烯脂酰CoA第16页,本讲稿共47页水合,-烯脂酰CoAL(+)-羟脂酰CoA第17页,本讲稿共47
4、页再脱氢此脱氢酶具有立体专一性,只催化L(+)-羟脂酰CoA的脱氢。-羟脂酰CoA-酮脂酰CoA第18页,本讲稿共47页硫解乙酰CoA一部分用来合成新的脂肪酸和其它生物分子,大部分进入TCA完全氧化。第19页,本讲稿共47页-氧化是重点,氧化对象是脂酰,脱氢加水再脱氢,硫解切掉两个碳,产物乙酰COA,最后进入三循环。记忆方法第20页,本讲稿共47页丙酸第21页,本讲稿共47页 脂肪酸氧化最终的产物为乙酰CoA、NADH和FADH2。生成的ATP数量为:以软脂酸(16C)为例计算其完全氧化所生成的ATP分子数:4.脂肪酸-氧化产生的能量第22页,本讲稿共47页5.脂肪酸-氧化的生理意义(1)脂肪
5、酸的完全氧化为机体生命活动提 供比糖氧化更多的能量。(2)-氧化的产物乙酰CoA还可以作为合成 脂肪酸、酮体和某些氨基酸的原料。(3)-氧化产生大量的水可供陆生动物对 水的需要。第23页,本讲稿共47页6.奇数碳原子脂肪酸的氧化 最后一步产生的丙酰CoA,脂酰CoA脱氢酶不能作用。第24页,本讲稿共47页(二)脂肪酸的其它氧化方式-氧化:动物体肝脏的微体或某些细菌中,C10 或C11脂肪酸的碳链末端碳原子(-碳原子)可以先被氧化,形成二羧酸。二羧酸进入线粒体内后,可以从分子的任何一端进行-氧化。-氧化:脂肪酸的-碳被氧化成羟基,生成-羟基酸。-羟基酸可进一步脱羧、氧化转变成少一个碳原子的脂肪酸
6、。第25页,本讲稿共47页(三)不饱和脂肪酸的氧化单不饱和脂肪酸的氧化 顺反烯脂酰CoA异构酶多不饱和脂肪酸的氧化 顺反烯脂酰CoA异构酶-羟脂酰CoA差向异构酶第26页,本讲稿共47页三、酮体的生成与代谢 过多的乙酰CoA形成酮体。乙酰乙酸、-羟丁酸和丙酮三者统称酮体记忆方法 酮体一家兄弟三,丙酮还有乙乙酸,再加-羟丁酸,生成部位是在肝,肝脏 生酮肝不用,体小易溶往外送,容易摄入组织中,氧化分解把能供。第27页,本讲稿共47页酮体的作用 1.某些器官的主要燃料分子。2.水溶性的乙酰基单位的可转运形式。3.具有调节作用。第28页,本讲稿共47页一、磷酸甘油的生成甘油酯水解 甘油 磷酸甘油磷酸二
7、羟丙酮甘油激酶磷酸甘油脱氢酶NADH+H+第二节、脂肪的合成代谢第29页,本讲稿共47页二、脂肪酸的合成从二碳物开始的全程合成(细胞浆)在已有的脂肪酸上加上二碳物(线粒体和微粒体)(一)细胞浆的脂肪酸合成系统 软脂酸(16C)7个丙二酸单酰CoA 1个乙酰CoA丙二酸单酰CoA由乙酰CoA 和CO2羧化形成 第30页,本讲稿共47页1、乙酰CoA的转运乙酰CoA的来源 糖分解代谢 氨基酸氧化 脂肪酸降解乙酰CoA的转运柠檬酸穿梭第31页,本讲稿共47页草酰乙酸第32页,本讲稿共47页2、丙二酸单酰CoA的形成 乙酰CoA是合成脂肪酸的引物 每次延长2C都需要丙二酸单酰CoA参加乙酰CoA羧化酶
8、(大肠杆菌)生物素羧化酶,BC生物素载体蛋白,BCCP羧基转移酶,CT乙酰CoA羧化酶脂肪酸合成的限速酶第33页,本讲稿共47页第34页,本讲稿共47页biotin carboxylaseTrans-carboxylase丙二酸单酰CoA第35页,本讲稿共47页3、ACP(酰基载体蛋白)脂肪酸合成酶系统:7种蛋白,以无活性的ACP为中心 合成过程的中间产物以共价键与ACP相连 第36页,本讲稿共47页Acyl carrier protein(ACP)巯基乙胺 对热稳定的蛋白质,分子量较小,在其丝氨酸残基结合一个4-磷酸泛酰巯基乙胺,起着传递酰基的作用。第37页,本讲稿共47页4、脂肪酸的生物合
9、成第38页,本讲稿共47页ATACP ATACP转酰基酶 转酰基酶ER ER烯脂酰 烯脂酰-ACP-ACP还原酶 还原酶HD HD-羟脂酰 羟脂酰-ACP-ACP脱水酶 脱水酶KR KR-酮脂酰 酮脂酰-ACP-ACP还原酶 还原酶MT MT丙二酸单酰 丙二酸单酰CoA-ACP CoA-ACP 转酰基酶 转酰基酶KS KS-酮脂酰 酮脂酰-ACP-ACP合成酶 合成酶(乙酰ACP ACP)(转移到(转移到KS KS的半胱氨酸)的半胱氨酸)(丙二酸单酰(丙二酸单酰ACP ACP)(D D-羟丁酰 羟丁酰-ACP-ACP)(,-丁烯酰 丁烯酰-ACP-ACP)(丁酰(丁酰-ACP-ACP)第39页
10、,本讲稿共47页(三)不饱和脂肪酸的合成 通过脱饱和酶作用 亚油酸和亚麻酸为哺乳动物必需脂肪酸 哺乳动物缺乏催化脂肪酸12-13和15-16碳之间形成双键的酶,不能合成亚油酸和亚麻酸 第40页,本讲稿共47页脂肪酸的氧化与与从头合成的区别l酰基载体不同 合成:ACP 氧化:CoAl反应历程不同合成:缩合、脱水、还原氧化:水合、氧化、裂解l参与反应的辅因子不同 合成:NADPH 氧化:FAD、NAD+l细胞定位不同合成:细胞液 氧化:线粒体基质第41页,本讲稿共47页1.在脂肪酸的-氧化中,不生成的化合物是A.NADH+H+B.H2OC.FADH2 D.乙酰CoAE.脂烯酰CoA2.可作为乙酰C
11、oA羧化酶的辅酶的维生素是A.VB1 B.VB2 C.Vpp D.生物素E.VB63.参与长链脂酰CoA进入线粒体的化合物是A.-磷酸甘油 B.苹果酸C.酰基载体蛋白 D.肉碱E.泛醌第42页,本讲稿共47页4.属于酮体的化合物A.-羟丁酸 B.草酰乙酸 C.苹果酸 D.丙酮酸E.异柠檬酸5.人体不能合成的脂肪酸是A.软脂酸 B.硬脂酸C.油酸 D.亚油酸E.棕榈酸6.硬脂酸(18碳的饱和脂肪酸)彻底氧化为CO2和水净生成ATP数A.146 B.148C.129 D.131E.150第43页,本讲稿共47页7.在脂肪酸-氧化循环中,可能生成的化合物是A.FAD B.NAD+C.H2O D.NA
12、DP+E.-酮脂酰CoA8.乙酰CoA 的代谢去路不包括A.合成脂肪酸 B.氧化供能C.合成酮体 D.合成胆固醇E.异生为糖9.长链脂肪酸-氧化循环中,不需要的化合物是A.FAD B.NAD+C.肉碱 D.NADP+E.辅酶A第44页,本讲稿共47页10.在胞液中合成脂肪酸的限速酶是A.-酮脂酰合成酶 B.脂酰转移酶C.水化酶 D.乙酰CoA羧化酶E.软脂酸脱酰酶11.下列哪一种化合物不参加合成脂肪酸的反应A.CH3COCOOH B.HOOCCH2COSCOAC.NADPH+H+D.CO29.从甘油和软脂酸生物合成一分子甘油三软脂酸需要消耗的ATP数A.1 B.3 C.5 D.7第45页,本讲稿共47页13.属于人营养必需脂肪酸的是A.油酸 B.亚油酸C.亚麻酸 D.硬脂酸E.棕榈酸第46页,本讲稿共47页本章小结1.脂类概述2.脂肪的分解3.脂肪的合成脂肪与类脂,脂肪酸(饱和,不饱和,必需)脂肪酸的 氧化,酮体乙酰CoA羧化生成丙二酸单酰CoA脂肪酸的从头合成第47页,本讲稿共47页