生物化学脂类代谢 图文
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生物化学 第08章 脂代谢(共68张PPT)
合成一分子软脂酸的总反应式
4、脂肪酸的延伸反应
NADPH
5、脂肪酸的去饱和反应
4. 饱和脂肪酸的从头合成与β-氧化的比较
区别要点
从头合成
β-氧化
细胞内进行部位
胞液
酰基载体
ACP-SH
二碳单位参与或断裂形式 丙二酸单酰ACP
电子供体或受体
NADPH+H+
-羟酰基中间物的立体构型不同
D型
对HCO3-和柠檬酸的需求 所需酶
甘油
R1COOH R2COOH R3COOH
脂肪酸
场所： 细胞质内（主要是脂肪组织） 关键酶：脂肪酶（限速酶） 调控： 激素 功能： 水解产物可进一步氧化分解
二、甘油的氧化分解与转化
CH 2OH ATP ADP CH 2OH NAD + NADH+H +
CHOH
CHOH
甘油激酶
CH 2OH (肝 、 肾 、 肠 ) CH 2O
α–lipoprotein (high density 脂酰-CoA的跨线粒体内膜的转运
第十章
FAD+2ATP+3H20
（2）脂酰CoA转运入线粒体
脂类的脂消类化代、谢吸收、 CH3(CH2)nCOOH
(hormone-sensitive lipase , HSL) 这对于某些生活在干燥缺水环境的生物十分重要，像骆驼已将β-氧化作为获取水的一种特殊手段。
5~10 50~70 10~15 10~15
20~25 10 40~50 5
45~50 20 20~22 30
生理功能
转运外源性 TG
转运内源性 TG 转运 Ch 转运PL、Ch
第二节 第十章
《生物化学》——脂类代谢
奇数碳原子脂肪酸的分解 ① 羧化 ② 脱羧 脂肪酸的α-氧化 脂肪酸的-ω氧化 不饱和脂肪酸的分解
4. 乙酰CoA的去路
进入TCA循环最终氧化生成二氧化碳和水 以及大量的ATP。 生成酮体参与代谢（动物体内） 脂肪酸β氧化产生的乙酰CoA，在肌 肉细胞中可进入TCA循环进行彻底氧化分 解；但在肝脏及肾脏细胞中还有另外一条 去路，即形成乙酰乙酸、D-β-羟丁酸和 丙酮，这三者统称为酮体。
CO2
来自于空气
H2O
来自于土壤
光合作用 的产物
C6H12O6 O2
光合作用
光合作用 的能源
可见光中 380----720nm波长光
光合作用 的特点
是一个氧化还原反应
1.水被氧化为分子态氧
2.二氧化碳被还原到糖水平
3.同时发生日光能的吸收,转化和贮藏
光合作用
光合作用
光合作用
光合作用
光合作用
（1）酮体的生成 A. 2分子的乙酰CoA在肝脏线粒体乙酰乙酰CoA 硫解酶的作用下，缩合成乙酰乙酰CoA，并释放1 分子的CoASH。 B. 乙酰乙酰CoA与另一分子乙酰CoA缩合成羟甲 基戊二酸单酰CoA（HMG CoA），并释放1分子 CoASH。 C. HMG CoA在HMG CoA裂解酶催化下裂解生成乙 酰乙酸和乙酰CoA。乙酰乙酸在线粒体内膜β-羟 丁酸脱氢酶作用下，被还原成β-羟丁酸。部分乙 酰乙酸可在酶催化下脱羧而成为丙酮。
（3）延长阶段（在线粒体和微粒体中进行） 生物体内有两种不同的酶系可以催化碳链 的延长，一是线粒体中的延长酶系，另一 个是粗糙内质网中的延长酶系。 线粒体脂肪酸延长酶系 以乙酰CoA为C2供体，不需要酰基载体， 由软脂酰CoA与乙酰CoA直接缩合。 内质网脂肪酸延长酶系 用丙二酸单酰CoA作为C2的供体，NADPH作 为H的供体，中间过程和脂肪酸合成酶系的 催化过程相同。
生物化学第七章 脂代谢
（一）、酮体的生成
▪部位：肝线粒体 ▪原料：乙酰CoA，主要来自脂肪酸的-氧化 ▪关键酶：HMG CoA合成酶
HSCoA
2CH3COSCoA 乙酰CoA
硫解酶
CH3COCH2COSCoA 乙酰乙酰CoA
HMG-CoA合酶 CH3COSCoA
HSCoA
OH
乙酰CoA
HOOCCH2-C-CH2COSCoA 裂解酶CH3 HMG-CoA
脂解激素
受体
AC
G蛋白
ATP cAMP
脂周蛋白 P
P P P P
HSL
PKA P HSL HSL
储脂颗粒
FFA
甘油 脂肪细胞
血液
脂酸转运体
氧化分解 ATP
CO2 清蛋白
肌细胞
一、甘油(Glycerol)的分解
CH2 OH ATP ADP
CH2 OH
NAD+
NADH+H +
磷酸二
HO C H
脱氢 加水 再脱氢 硫解
O
=
RCH2CH2C~SCoA
脂酰CoA
FAD
脱氢酶 β αO
FADH2
=
RCH=CHC~SCoA
⊿2--烯脂酰CoA 水化酶
H2O
β
αO
=
RCHOHCH2C~SCoA
L(+)-β羟脂酰
NAD+
CoA脱氢酶
NADH+H+
βα O
=
RCOCH2C~SCoA
β酮脂酰CoA
硫解酶
CH3COCH2COOH 乙酰乙酸
NADH+H+
β-羟
NAD+
生物化学第11章、脂类代谢
5
E SH S O C CH2 OH CH CH3
SH SH
2
E S
CoASH
COCH3
ACP
ACP
ACP
S
COCH2COOH
加氢 NADP+
缩合
E SH S O C CH2 O C CH3
3
β-酮脂酰-ACP合酶
4
NADPH+H+
ACP
CO2
（四）由脂肪酸合酶催化的各步反应
1、启动
CH3CO~SCoA CoASH
1、有利的一面 （1） 酮体具有水溶性，生成后进入血液，输送到 肝外组织利用； （2）作为燃料，经柠檬酸循环提供能量。 因此，酮体是输出脂肪能源的一种形式。 如：禁食、应急及糖尿病时，心、肾、骨骼肌摄 取酮体代替葡萄糖供能，节省葡萄糖以供脑和红 细胞所需，并可防止肌肉蛋白的过多消耗。 长期饥饿时，酮体供给脑组织50~70%的能量。
4、还原
NADPH+H NADP β -酮酰 —SH —SH OH E ACP还原酶 E ACP—S—COCH2CHCH3 ACP—S—COCH2COCH3
+ +
NADPH作为还原剂参与此反应。 脂酸生物合成中所需的NADPH大部分是戊糖磷 酸途径供给的，有些来自苹果酸酶反应。
5、脱水
—SH E
（二）丙二酸单酰CoA的形成
1、脂肪酸合成起始于乙酰-CoA转化成丙二酸单酰 - CoA，该反应是在 乙酰-CoA 羧化酶作用下实现 的。 2、乙酰-CoA羧化酶催化的反应是脂肪酸合成中 的限速步骤。 3、乙酰CoA羧化酶的组成 包括生物素羧基载体蛋白（BCCP）、生物素羧化 酶、羧基转移酶3个亚基，辅基为生物素。
生物化学-第六章 脂类代谢
四、脂类的主要生理功能
分类 含量 分布 生理功能 1. 储脂供能 2. 提供必需脂酸 脂肪组织、 3. 促脂溶性维生素吸收 血浆 4. 热垫作用 5. 保护垫作用 6. 构成血浆脂蛋白
生物膜、 神经、 血浆
脂肪
95﹪
类脂
5﹪
1. 维持生物膜的结构和功能 2. 胆固醇可转变成类固醇激 素、 维生素、胆汁酸等 3. 构成血浆脂蛋白
（二）动物体内重要脂肪酸
习惯名称 乙酸 月桂酸 肉豆蔻酸 软脂酸 硬脂酸 油酸 亚油酸 亚麻酸 十二碳脂酸 十四碳脂酸 十六碳脂酸 十八碳脂酸 十八碳一烯酸 十八碳二烯酸 十八碳三烯酸 系统名称 碳原子数 双键数 2 12 14 16 18 18 18 18 3 4 5 0 0 0 0 0 1 2 3 9 9,12 9,12,15 9 18：1Δ9C
+ H2NCH2COOH CH2CONHCH2COOH
苯乙尿酸
CH3CH CH2CH CH2COOH 2COOH H2 CH
2 2
β
α
β
α
（二）脂肪酸一般氧化分解过程
四个阶段：
P402
1、脂肪酸激活(线粒体外膜)：RCOOH →RCOSCOA
2、脂酰COA转运（10C以上）： RCOSCOA 肉毒碱 RCOSCOA
脂肪动员过程
ATP 脂解激素-受体 +
G蛋白
+
AC
cAMP +
HSLa(无活性) PKA
HSLb(有活性)
甘油一酯
甘油二酯脂肪酶 FFA
甘油二酯
FFA
甘油三酯
甘油一酯脂肪酶 FFA
甘油
AC：腺苷酸环化酶 PKA ：蛋白激酶A
生物化学：脂类代谢课件
HOCCH 2CCH2CSCoA CH3 (HMGCoA )
羟甲基戊二酸单酰CoA
=
= =
OO
CH3 CCH 2COH
乙酰乙酸
NADH+H+ NAD+
OH
CH3 CHCH 2COOH
D(-)-β -羟丁酸
O
CO2
CH3 CCH 3
丙酮
β-羟丁酸 脱氢酶
2.酮体的利用
OH CH3CHCH2COOH
D(-)-β -羟丁酸
在肉碱（carnitine）的协助下。
线粒体 肉碱脂酰转移酶Ⅱ
脂酰CoA
肉碱
SHCoA
脂酰肉碱
肉碱脂酰转移酶Ⅰ
脂酰CoA
肉碱 脂酰肉碱
SHCoA
肉碱脂酰肉碱转位酶
酶Ⅰ ：肉毒碱脂酰转移酶Ⅰ（限速酶） 酶Ⅱ ：肉毒碱脂酰转移酶Ⅱ
（3）脂酰基的ß-氧化
概念 脂酰基进入线粒体基质后逐步
氧化降解，此氧化过程发生在脂酰 基的ß-碳原子上，称为脂酰基的ß氧化。
NAD+
磷酸二羟丙酮 3-磷酸甘油醛
丙酮酸
NADH
1,3-二磷 酸甘油酸
烯醇式 磷酸烯醇 丙酮酸 式丙酮酸
2-磷酸 3-磷酸 甘油酸 甘油酸
总结：甘油的生理功能？
甘油
糖异生原料
途径？
能源
ATP?
甘油氧化分解产 生能量情况
消耗：活化 生成：3+ 3+2+3+12
净生成：
-1ATP
23ATP 22ATP
肉
脂酰CoA 合成酶
ATP CoASH
碱 转
O
运
=
RCH2CH2C-OH 脂肪酸
大学生物化学课件第五章 脂类代谢
4.脂酸氧化的能量生成
软脂酸（C16），进行７次β-氧化，生成：
７分子FADH２
７×1.5 ATP
７分子NADH＋Ｈ＋ ７×2.5 ATP
８分子乙酰CoA ８×10 ATP
共生成 108ATP－活化消耗２ATP
净生成 106 ATP
奇数碳原子脂酸的氧化
（三）酮体生成与利用
酮体 ketone body：概念: 脂肪酸在肝内氧化分解生成的中 间代谢产物， 包括： 乙酰乙酸（acetoacetate）
原料在线粒体内生成，合成脂酸在胞质，需要将乙 酰CoA运至胞质
柠檬酸-丙酮酸循环
3. 脂酸反应过程
（1）丙二酰CoA合成： 关键酶
乙酰CoA羧化酶
乙酰CoA
丙二酰CoA
生物素
（2） 脂酸合成
脂酸合成酶系
乙酰CoA＋7×丙二酰CoA
长链脂酸 ( 软脂酸 )
总的过程以软脂酸为例：
由1分子乙酰CoA和7分子丙二酰CoA缩合而成。 每次延长两个碳原子，连续 7 次重复加成。
2. 脂肪组织
① 利用食物脂肪（CM）或VLDL中脂酸合成脂肪 ② 主要以葡萄糖为原料合成脂肪。
脂肪细胞可大量储存脂肪，为机体合成、储存脂 肪的“仓库”。
小肠粘膜： • 利用脂肪消化产物合成TG，以CM形式运输。
TG，PL，ch，apoB48，C，AⅠ, A Ⅳ 等 → CM
（二）合成原料 1. 食物脂肪：（甘油 , 脂酸 ） 2. 葡萄糖
(三) 合成过程： 甘油三酯合成有甘油一酯和甘油二酯两条途径
1.脂酸活化－脂酰CoA生成
脂酰CoA合成酶
脂酸＋CoA-HS
脂酰～CoA ＋PPi
ＡＴＰ Mg2+ ＡＭＰ
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酰甘油等
鞘磷脂 鞘糖脂
鞘 氨 FA 醇
目录Pi X 鞘 氨 FA 醇糖
常见的脂酸
饱和脂肪酸 软脂酸（16C） 硬脂酸（18C）
非必需脂肪酸
脂肪酸
油酸（18:1）
不饱和脂肪酸
亚油酸（18:2） 亚麻酸（18:3）
必需脂肪酸
花生四烯酸（20:4）
★必需脂酸：机体必需但自身又不能合成或 合成量不足，必须从食物中摄取的多不饱和 脂酸，包括亚油酸、亚麻酸和花生四烯酸。
长链FA及2-甘油一酯 12-26C
肠粘膜细胞 p123 （再酯化成TG）
TG、CE、PL
+
载脂蛋白(apo) B48、 C、AⅠ、AⅣ
血循环
淋巴管
乳糜微粒
(chylomicron, CM)
胆固醇及FA
甘油 一酯途径
CCooAA++ RRCCOOOOHH
脂 酰 CoA合 成酶
RRCCOOCCooAA
➢ 部位 小肠上段
➢ 条件 ① 乳化剂的乳化作用 ② 酶的催化作用
8
目录
胆盐在脂肪消化中的作用
9
目录
➢ 消化脂类的酶
食物中的脂类
乳化
微团 (micelles)
消化酶
甘油三酯 胰脂酶
辅脂酶
2-甘油一酯 + 2 FA
磷脂 磷脂酶A2 溶血磷脂 + FA
胆固醇酯 胆固醇酯酶 胆固醇 + FA
参与脂类消化的主要酶类
18
目录
肾上腺素等
Fat mobilization调节
受体
G蛋白
腺苷酸环化酶
ATP
cAMP
蛋白激酶A （无活性）
蛋白激酶A （活性）
TGH脂S肪L酶
（无活性）
TGH脂S肪L 酶- P
（活性）
甘油
MG
DG
TG
脂酸
脂酸
脂酸
19
目录
（二）甘油经糖代谢途径代谢
肝、肾、肠 等组织
20
目录
（三）脂酸（fatty acid，FA） 经β-氧化（β-oxidation ）分解供能
酶
作用的脂类
胰脂酶、辅脂酶
甘油三酯
消化产物 FA、2-甘油一酯
磷脂酶A2
磷脂
FA、溶血磷脂
10
胆固醇酶
胆固醇酯
目录 FA、胆固醇
二、饮食脂肪在小肠被吸收
➢ 吸收部位
十二指肠下段及空肠上段。
➢ 吸收方式
中链及短链脂酸构成的TG 乳化 <12C
吸收 肠粘膜 细胞
脂肪酶
甘油 + FA
门静脉
血循环
11
目录
溶血磷脂及FA
肠粘膜细胞 （酯化成CE）
肠粘膜细胞 （酯化成PL）
目录
第 三 节(重点)
甘油三酯的代谢
Metabolism of Triglyceride
13
目录
本 节 主 一、甘油三酯是甘油的脂酸酯 要 内 二、甘油三酯的分解代谢主要是脂酸的氧化 容 三、脂酸在脂酸合成酶系的催化下合成
四、甘油和脂酸合成甘油三酯
➢ 部位 组 织：所有（除外脑组织及成熟RBC） 肝、肌肉最活跃
亚细胞：胞液、线粒体
➢ 主要过程
脂肪酸活化
脂酰辅酶A向线粒体转运
五、多种不饱和脂酸衍生物
具有重要的生理功能
14
目录
一、甘油三酯是甘油的脂酸酯
（一） Triglyceride是脂酸的主要储存形式 （二） Triglyceride的主要作用是为机体提供能量
1. Triglyceride是机体重要的能量来源 1g TG = 38kJ
2. Triglyceride是机体的主要能量储存形式 男性：21%，女性：26％
血浆
1. 维持生物膜的结构和功能
2. 胆固醇可转变成类固醇激素、 维生素、胆汁酸等
3. 构成血浆脂蛋白
目录
脂类物质的基本构成
甘油三酯 TG
甘 FA 油 FA
FA
甘油磷脂 PG
甘 FA
油 FA
Pi
X
X = 胆碱、水、乙 醇胺、丝氨酸、甘
油、 肌醇、磷脂
酰甘油等
胆固醇酯 CE
胆固醇 FA
4
甘油
甘油三酯
O O HH22CC OOHC (CH2)m CH3
H3C (CH2)n CHOO CH
O
HH22CC OOHC (CH2)k CH3
甘油磷脂 O
O H2C O C (CH2)m CH3
H3C (CH2)n C O CH
O
X = 胆碱、水、乙
H2C O P O X 醇 胺、 丝 氨酸、
OH
甘油、肌醇、磷脂
游离脂肪酸(Free fatty acid)
2
目录
脂类的分类、含量、分布及生理功能
分类
含量 分布
生理功能
脂肪
95﹪
甘油三酯
类脂
5﹪
糖酯、胆固 醇及其酯、 磷脂
3
脂肪组织、 1. 储脂供能
血浆
2. 提供必需脂酸
3. 促脂溶性维生素吸收
4. 热垫作用
5. 保护垫作用
6. 构成血浆脂蛋白
生物膜、 神经、
5
目录
第一节
不饱和脂酸的命名及分类
Naming and Classification of Unsaturated Fatty Acids
了解
6
目录
第二节
脂类的消化与吸收
Digestion and Absorption of Lipid
了解
7
目录
一、脂类的消化发生在脂-水界面， 且需胆汁酸盐参与
AATTPP
AAMMPP PPPPii
= == ==
=
CH2OH O
CHO-C-R1
脂 酰 CoA 转 移酶
CH2OH R2COC oA CoA
O
CH2O-C-R2
脂 酰 CoA
12O
CHO-C-R1
转移酶
CH2OH
R3 COCoA C oA
O CH2O-C-RR3
15
目录
掌
二、 Triglyceride的分解代谢 握
主要是脂酸的氧化
（一）脂肪动员是Triglyceride分解的起始步骤
➢ 定义 脂肪动员(fat mobilization)是指储存在脂肪
细胞中的脂肪，被脂肪酶逐步水解为FFA及甘 油，并释放入血以供其他组织氧化利用的过程。
16
目录
Fat mobilization
第五章
脂类代谢
Lipid Metabolism
概 述（了解）
定义 脂肪和类脂总称为脂类(lipid)
分类 脂肪 (fat)：
甘油三酯 (triglyceride, TG)
=三脂酰甘油 (triacylglycerol,TAG)
类脂(lipoid)： 胆固醇 (cholesterol, Ch)
胆固醇酯 (cholesterol ester, CE) 磷脂 (phospholipid, PL) 糖脂 (glycolipid，GL)
TG
H2O
FFA
DG
H2O
甘油二酯脂肪酶
FFA MG
甘油一酯脂肪酶
H2O
FFA 甘油
17
目录
➢ 关键酶 激素敏感性甘油三酯脂肪酶 (hormone-sensitive triglyceride lipase , HSL)
➢ 脂解激素 胰高血糖素、肾上腺素、ACTH 、
TSH等。
➢ 抗脂解激素 胰岛素