生化CH脂质代谢课件ppt

(3)再氧化 （再脫氫）
OH RCH2 CH CH2 CO~SCoA
L-β-羥脂醯CoA
(4)硫解
L-β-羥脂醯CoA脫氫酶 O
NAD+ NADH+H+
2.5ATP 呼吸鏈
RCH2C CH2CO~SCoA β-酮脂醯CoA
β-酮脂醯CoA硫解酶
CH3CO~SCoA 乙醯CoA
CoA-SH
RCH2CO~SCoA 脂醯CoA(14C)
返回
飽和偶數脂肪酸的β-氧化作用
脂肪酸活化 脂醯~SCoA進入線粒體 β-氧化反應過程 乙醯~SCoA的徹底氧化 β-氧化的生化歷程
返回
脂肪酸活化成脂醯~SCoA
位於內質網和線粒體外膜的脂醯CoA合成酶催化脂肪酸與 CoA-SH生成活化的脂醯CoA。
RCOOH + CoA—SH 脂肪酸
脂醯CoA合成酶 Mg2+
(1)(2)(3)(4)
重複反應
返回
乙醯~SCoA的徹底氧化
脂肪酸β-氧化產生乙醯～SCoA，可與來自糖代謝中丙酮 酸氧化脫羧生成的乙醯～SCoA一样進入三羧酸循环，可 徹底被氧化生成CO2，同時產生NADH+H+和FADH2。 在β-氧化生成乙醯～SCoA過程中產生的NADH+H+和 FADH2，與三羧酸迴圈中乙醯基氧化產生的NADH+H+和 FADH2一樣，都能經氧化呼吸鏈將氫原子傳遞給氧，通過 呼吸鏈氧化與磷酸化偶聯產生ATP。
返回
9.2脂類的消化、吸收、運輸和貯存
(一)脂類的消化
小腸上段是主要的消化場所
脂類(TG、PL、Ch等)
膽汁酸鹽乳化
微團
胰脂肪酶、磷脂酶等水解
甘油一脂、溶血磷脂、 長鏈脂肪酸、膽固醇等
混合微團 乳化
9.2脂類的消化、吸收、運輸和貯存
Ｏ (二)脂類的吸收 在十二指腸下段及空腸上段吸收
CH3CH=CH2C0-SACP
脂肪酸β-氧化作用的能量生成
1分子軟脂酸(16C)活化生成的軟脂醯CoA經7次β-氧化.總 反應式如下：
軟脂醯CoA + 7FAD+7NAD+ + 7CoA-SH + 7H2O 8乙酰CoA +7FADH2+ 7(NADH + H+)
1分子軟脂酸徹底氧化共生成: (1.5×7) + (2.5×7) + (10×8) = 108分子ATP
返回
酮體的生成
脂肪酸 --氧化
2CH3COSCoA
硫解酶
CH3COCH2COSCoA
CoASH
乙醯乙醯CoA
HMGCoA 合成酶
CH3COSCoA CoASH
CH3COCH2COOH 乙醯乙酸
脫氫酶
NADH+H+ NAD+
脫羧酶 CO2
HMGCoA 裂解酶
O| H
HOOCCH2-C|-CH2COSCoA
返回
脂肪酸β-氧化作用的發現
β-氧化作用的概念
脂肪酸體內氧化時在羧基端的β-碳原子上進行氧化，碳鏈逐次斷 裂，每次斷下一個二碳單位，既乙醯CoA，該過程稱作β-氧化。
β-氧化作用的試驗證據
1904年F.Knoop用：1、苯甲酸和苯乙酸飼喂狗 2、苯環標記的脂肪酸飼喂狗
證明了脂肪酸分解是每次二個碳單位。
RCO-SCoA
CoA-SH
(CH3)3N+-CH2CH- CH2COOH OH
(CH3)3N+-CH2CH- CH2COOH
肉堿脂醯 轉移酶
RCO-O
肉堿
脂醯肉堿
肉堿轉運脂醯CoA進入線粒體
此過程為脂肪酸β-氧化的限速步驟，CAT-Ⅰ是限速酶，丙 二酸單醯CoA是強烈的競爭性抑制劑。
脂肪燃燒因數—左旋肉堿
9.2脂類的消化、吸收、運輸和貯存
返回
9.3脂肪的分解代謝
甘油的代謝 脂肪酸的代謝
CH3-(CH2)n- CH2- CH2-COOH
酮體的代謝
β -氧化作用 α -氧化作用 ω-氧化作用
返回
甘油的代謝
甘油激酶
磷酸甘油 脫氫酶
異構酶
返回
β-氧化作用
脂肪酸β-氧化作用的發現 飽和偶數脂肪酸的β-氧化作用 脂肪酸β-氧化作用的生理意義
微團 細胞內 CTP:磷酸膽鹼胞苷轉移酶
乙醯CoA＋7丙二酸單醯CoA＋14NADPH＋14H+＋H2O
重新酯化 載脂蛋白結合
乳糜微粒
LDL由VLDL轉變而成，是空腹血漿的主要脂蛋白，其膽固醇含量相對較高，血漿中LDL高者易患動脈粥樣硬化。
5脂質代謝在工業上的應用
長期饑餓時，酮體供给腦組織50~70%的能量。
門靜脈
肝臟
9.2脂類的消化、吸收、運輸和貯存
(三)脂類的轉運和脂蛋白的作用
乳糜微粒(CM)
脂蛋白的種類
（按密度大小分）
極低密度脂蛋白VLDL 低密度脂蛋白LDL 高密度脂蛋白HDL
血漿脂蛋白的組成、性質及功能
CM
蛋白質
1~2
脂肪
84~85
膽固醇脂 膽固醇 磷脂 合成部位
4 2 8
小腸粘膜
功能
轉運外源
返回
9.4脂肪酸及脂類的合成代謝
脂肪酸的合成代謝 脂肪酸碳鏈的延長 脂肪的合成 脂類的合成代謝
返回
脂肪酸的合成代謝
CoASH
脂醯CoA R-CO~ScoA + CH3CO~SCoA 乙醯CoA
乙醯CoA
乙醯CoA
乙醯CoA 乙醯CoA 乙醯CoA
TCA
ATP
脂肪酸β-氧化作用的生理意義
β-氧化作用能為機體提供大量的能量。 β-氧化作用能提供乙醯～SCoA作為合成脂肪酸、糖和某 些氨基酸的原料。 β-氧化作用產生大量的水可提供陸生動物對水的需要。
β-羥丁酸CH3CH(OH)CH2COOH 2脂類的消化、吸收、運輸和貯存
β-氧化作用的左試驗旋證據肉堿在脂肪燃燒中發揮著巨大的作用，是促進脂肪
5脂質代謝在工業上的應用
“燃燒”的減肥藥。 反應由肉堿脂醯轉移酶(CAT-Ⅰ和CAT-II)催化：
2脂類的消化、吸收、運輸和貯存 RCH(OOH)COO脂肪酸氧化作用發生在α-碳原子上，分解出CO2，生成比原來少一個碳原子的脂肪酸，這種氧化作用稱為α-氧化作用。 脂肪酸β-氧化作用的發現 (3)再氧化（再脫氫）
脂肪酸的α-氧化作用
脂肪酸氧 化作用發生在
O2
RCH2COO- O2
羥化
過氧化
α-碳原子上，
分解出CO2，生 成比原來少一
RCH(OH)COO-
NAD+
個碳原子的脂 NADH +H+
RCH(OOH)COOCO2
肪酸，這種氧 化作用稱為 α-氧化作用。
RCOCOO-
NAD+
NADH +H+
RCHO
NAD + NADH +H+
CO2
RCOO-
脂肪酸的ω氧化作用
脂肪酸的 ω-氧化指脂肪 酸的末端甲基 （ω-端）經氧 化轉變成羥基， 繼而再氧化成羧
基，從而形成α，
ω-二羧酸的過 程。
CH3(CH2)n COO-
O2
混合功能氧化酶
NADPH+H+
NAPD+
HOCH2(CH2)n COO-
醇酸脫氫酶
NAD(P)+ NAD(P)H+H+
左旋肉旋能促進脂肪酸進入線粒體進行氧化分解。
CTP:磷酸乙醇胺胞苷轉移酶 極低密度脂蛋白VLDL
脂肪酸生物合隨成的著反應年歷程齡的增長 ，體內左旋肉堿含量水準在逐漸降低 ，
左旋肉堿在脂肪燃燒中發揮著巨大的作用，是促進脂肪“燃燒”的減肥藥。
所謂“千金難買老來瘦”。 脂肪氧化分解的許多中間產物可轉化為糖類和氨基酸。
RCO~SCoA 脂醯CoA
ATP
AMP+PPi
反應不可逆
H2O 2Pi
返回
脂醯CoA進入線粒體
脂肪酸氧化的酶系存在線粒體基质內，但胞漿中活化的長 鏈脂醯CoA(12C以上)卻不能直接透過線粒體內膜，必須 與肉堿(carnitine)結合成脂醯肉堿才能進入線粒體基質。
反應由肉堿脂醯轉移酶(CAT-Ⅰ和CAT-II)催化：
第九章 脂代謝
9.1概論 9.2脂類的消化、吸收、運輸和貯存 9.3脂肪的分解代謝 9.4脂肪酸及脂類的合成代謝 9.5脂質代謝在工業上的應用
9.1概論
脂肪是生物体能量貯存的的主要形式。
脂肪的熱值最高 脂肪是高度濃縮的代謝燃料分子
脂肪是生物體處於特定環境時的主要能量來源。 類脂是構成機體的組織結構成份、被稱为結構脂 質。 脂肪氧化分解的許多中間產物可轉化為糖類和氨 基酸。
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
甘油三脂
VLDL
10 50
14 8 18
肝細胞 轉運內源 甘油三脂
IDL LDL HDL
18
25
50
30
5
3
22 8 22
血漿、肝
40 9 21
肝、小腸
17 3
27
肝細胞
轉運內源 轉運內源 逆向轉運 膽固醇 膽固醇酯 膽固醇
什麼是好的脂蛋白？
正常人空腹血漿中不易檢測CM與VLDL。 LDL由VLDL轉變而成，是空腹血漿的主要脂蛋白，其膽 固醇含量相對較高，血漿中LDL高者易患動脈粥樣硬化。 HDL能將肝外組織衰老與死亡細胞膜上的膽固醇經血液逆 向運回肝，轉變成膽汁酸鹽等排泄，一般認為它有防止動 脈粥樣硬化的作用。
酮體的利用
β-羥丁酸CH3CH(OH)CH2COOH
β-羥丁酸脫氫酶
NAD+ NADH+H+
心、腎、腦和骨胳肌 此酶活性高(10倍)
ATP+CoA~SH
CH3COCH2COOH 乙醯 乙酸
乙醯 乙醯CoA合成酶
CH2COOH
琥珀醯CoA
CH2CO~CoA
轉移酶
PPi+AMP H2O
2 Pi
CH3COCH2CO~SCoA 乙醯乙醯CoA
硫解酶 HSCoA
CH2COOH CH2COOH
琥珀酸
TCA
乙醯CoA CH3CO~CoA
返回
酮體生成的生理意義
酮體具水溶性，能透過血腦屏障及毛細血管壁，是輸出脂 肪能源的一種形式。 長期饑餓時，酮體供给腦組織50~70%的能量。 禁食、應激及糖尿病時，心、腎、骨骼肌攝取酮體代替葡 萄糖供能，節省葡萄糖以供腦和紅細胞所需，並可防止肌 肉蛋白的過多消耗。
CH3
羥甲基戊二酸單醯CoA
（HMGCoA）
CH3CHOHCH2COOH CH3COCOOH
--羥丁酸
丙酮
返回
酮體的利用
肝臟細胞的線粒體中含有生成酮體的酶體系，故肝臟是生 成酮體的器官，但缺乏氧化酮體的酶，因此不能利用酮體， 肝臟產生的酮體必須經血液被運輸到肝外組織進一步氧化 分解。 肝外組織(如心肌、骨骼肌、腎、腎上腺、腦組織等)有活 性很強的利用酮體的酶，所以可利用酮體供能。
減去脂肪酸活化時消耗ATP的2個高能磷酸鍵淨生成106分 子ATP。
返回
不飽和脂肪酸的氧化
順反異構酶 體內不飽和脂肪酸約占脂肪酸總量的一半以上。
也在線粒體中進行β-氧化。由於不飽和脂肪酸的雙 鍵處於順式構型，所以需要另一個特異性的酶： Δ3-順，Δ2-反烯醯CoA異構酶催化：
不飽和脂肪酸的氧化
差向異構酶 當雙鍵處於偶數位時，不飽和脂肪酸經幾次β-
脂肪酸β-氧化作用的發現
脂肪酸β-氧化作用學說
-COOH（苯甲酸） -CH2COOH（苯乙酸）
O -C－NH－CH2－COOH（馬尿酸）
O
-CH2－C－NH－CH2－COOH(苯乙尿酸)
奇數碳原子： -CH2-(CH2)2n+1-COOH 偶數碳原子： -CH2-(CH2)2n-COOH
馬尿酸 苯乙尿酸
反應由肉堿脂醯轉移酶(CAT-Ⅰ和CAT-II)催化：
CTP、ATP、絲氨酸、肌醇等
減去脂肪酸活化時消耗ATP的2個高能磷酸鍵淨生成106分子ATP。
用特定的酶或微生物催化亞油酸轉化成CLA。
RCH(OOH)COO-
混合 擴散 2脂類的消化、吸收、運輸和貯存
乙醯 乙酸
小腸粘膜
5脂質代謝在工業上的應用
氧化後的產物為D(－)β-羥脂醯～SCoA。這個產物 不能被β-羥脂醯～SCoA脫氫酶所催化，因為它要求 L型異構體的底物。這時需要β-羥脂醯～SCoA差向 異構酶的作用，使之轉變為L(+)β -羥脂醯～SCoA， 使之能繼續進行β-氧化反應
奇數碳脂肪酸的氧化
奇數碳脂肪酸經β -氧化可產生n-1個乙醯～ SCoA和一個丙醯～SCoA：
返回
β-氧化反應過程
(1)氧化 (脫氫）
(2)水化
Ｏ
||
R-CH2 - CH2C-SCoA
FAD 脂醯CoA脫氫酶
FADH2 H
1.5ATP 呼吸鏈
RCH2C C CO~CoA 反2-烯酰CoA
H 反2-烯醯CoA水化酶 H2O
OH RCH2 CH CH2 CO~SCoA
L-β-羥脂醯CoA
β-氧化反應過程
OHC(CH2)n COO-
醛酸脫氫酶
NAD(P)+ NAD(P)H+H+
-OOC(CH2)n COO-
酮體的代謝
酮體的生成
脂肪酸在肝臟中不完全氧化的中間產物，是β－羥丁酸(約 占總量70％)、乙醯乙酸(約占30％)和丙酮(含量極微)的統稱。
乙醯CoA是酮體生成的原料。
酮體的利用 酮體生成的生理意義
返回
β氧 化 反 應 的 生 化 歷 程
乙醯CoA
脂酰RCCoHA脫2C氫H2酶CO-SCoA FAD
FADH2 呼吸鏈 H20
RCH=CH-CO-SCoA
β-烯脂酰CoA水化酶
H2O
RCHOHCH2CO~ScoA
NAD+
β-羥脂酰CoA脫氫酶
呼吸鏈
NADH
H20
RCOCH2CO-SCoA
β-酮酯酰CoA硫解酶