最新第七章-脂类代谢-西南大学-生物化学课件)

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脂类代谢—脂类化学(生物化学课件)

脂类代谢—脂类化学(生物化学课件)

碳原子数 和双键数
16:1 18:1 18:2 18:3 20:4
分子式
CH3(CH2)5CH═CH(CH2)7COOH CH3(CH2)7CH═CH(CH2)7COOH CH3(CH2)4(CH═CHCH2)2(CH2)6COOH CH3CH2(CH═CHCH2)3(CH2)6COOH CH3(CH2)4(CH═CHCH2)4(CH2)2COOH
(二)维持生物膜的结构和功能
1、类脂是细胞膜系统结构的基本成分; 2、类脂和胆固醇是神经髓鞘的重要成分; 3、胆固醇可以转化为性激素等其他物质; 4、磷脂酰肌醇磷酸在细胞信息传递中起重要 作用。
(三)维持体温和保护器官
1、皮下脂肪有助于防寒,从而保持体温的恒定; 2、脂肪组织较为柔软,存在于各重要的器官组织之 间,使器官之间减少摩擦,对器官起保护作用。
硬脂酸18∶0(脂)
油酸 18∶1(油)
3、甘油三酯结构:由脂肪酸和甘油缩合脱水而成。
O
O
H2C O C (CH2)m CH3
H3C (CH2)n C O CH
O
H2C O C (CH2)k CH3
其中m、n、k可以相同,称为单纯甘油酯。也可以不全相同甚至 完全不同, 其中n多是不饱和的,则称为混合甘油酯。
脂类是人体需要的重要营养素之一, 供给机体所需的能量、提供机体所需的 必需脂肪酸,是人体细胞组织的组成成 分。
(一)储能和供能的主要物质
1、脂肪是能源物质, 约占体重的10-20%。能在体 内氧化释放大量能量以供机体利用。1g脂肪在体内彻 底氧化供能约38kJ,而1g糖原彻底氧化仅供能17kJ。
2、脂肪是疏水性物质,贮存时不伴有水的贮存,占的 体积小。因此,脂肪是动物体用以贮存能量的主要物 质。

生物化学第七章脂类代谢(共82张PPT)

生物化学第七章脂类代谢(共82张PPT)

乙 醛 酸 体
线
粒 体
三酰甘油
甘油
脂肪酸
3-磷酸甘油




乙酰 CoA
三羧酸 循环
丙酮酸
植物和 微生物
乙醛酸 循环
糖原(或淀粉) 1,6-二磷酸果糖
磷酸二羟丙酮 PEP
草酰乙酸
苹果酸
延胡索酸
琥珀酸
第二节 脂肪的合成代谢
一、甘油的生物合成 二、脂肪酸的生物合成
三、三酰甘油的生物合成
一、甘油的生物合成(细胞质中)
OO
H-C-C~ OH 乙醛酸
异柠檬酸 裂解酶
COOCH2 CH2 COO-
琥珀酸
2乙酰 CoA + NAD+ 琥珀酸+ 2CoASH + NADH +
H+
草酰乙酸
糖异生
对于一些细菌和藻 类,乙醛酸循环使它们 能够仅以乙酸盐作为能 源和碳源生长。
在脂肪转变为糖的 过程中,乙醛酸循环 起着关键的作用,它 是连结糖代谢和脂代 谢的枢纽。
β-羟脂酰CoA
NAD +
脱氢酶
O || R-C~ScoA
+
O || CH3C~SCoA
脂酰CoA
乙酰CoA
NADH 硫解酶
CoASH
OO ||
RβC-C酮H酯2C酰-SCCooAA
如:软脂酸(棕搁酸,C15H31COOH)的β-氧化过程
4、β-氧化过程中能量的释放及转换效率
例:软脂酸
CH3(CH2)14COOH
磷酸甘油酯酰转移酶
三、三酰甘油的 生物合成
磷酸酶
二酰甘油酯酰转移酶
溶血磷脂酸 磷脂酸

生物化学:脂类代谢课件

生物化学:脂类代谢课件

FAD FADH2
β αO RCH=CHC~SCoA
2ATP
H2O
呼吸链
=
=
反2-烯酰CoA
H2O
水化酶
β αO
RCHOHCH2C~SCoA
L(+)-β羟脂酰
NAD+
CoA脱氢酶
NADH+H+
=
βα O RCOCH2C~SCoA
3ATP H2O
呼吸链
β酮脂酰CoA
硫解酶
O
CoA-SH
TAC
=
R C ~S C oA+C H 3C O ~S C oA
抗脂解激素:胰岛素。 当饥饿、禁食时,血液中激素(肾上腺素、
胰高糖素)浓度升高,激活脂肪细胞内TG 脂肪酶,脂肪水解。
糖尿病 胰岛素 抗脂解作用 脂肪水解 糖尿病人以脂代谢维生
肾上腺素等
受体
G蛋白
腺苷酸环化酶
ATP
cAM P
蛋白激酶A (无活性)
蛋白激酶A (活性)
TG脂 肪 酶 (无活性)
HSCoA
2C H 3C O SC 乙 酰 CoA
oA



CH 3 COCH 2 COSCoA 乙 酰 乙 酰 CoA
H M G - C o A 合 酶 CH 3 COSCoA
HSCoA
OH
乙 酰 CoA
HOOCCH 2 -C-CH


CH 酶
3
2 COSCoA H M G -C oA
CH 3 COCH 2 COOH 乙酰乙酸
甘油三酯结构
O
1
O
CH2 O C R1
2
R2 C O C H O

脂类代谢—脂肪的代谢(生物化学课件)

脂类代谢—脂肪的代谢(生物化学课件)
乙酰~ACP
O HOOC-CH2-C~SACP
β-酮脂酰-ACP合酶
丙二酸单酰-ACP
OO CH3-C-CH2-C~SACP +ACP-SH+CO2
β-酮脂酰-ACP
由于缩合反应中,β-酮脂酰-ACP合酶是对链长有专一性的酶, 仅对14C及以下脂酰-ACP有催化活性,故从头合成只能合成16C 及以下饱和脂酰-ACP。
3、还原反应
= --
= =
OO CH3-C-CH2-C~SACP +NADPH+ + H +
β-酮脂酰-ACP
β-酮脂酰-ACP还原酶
OH O CH3-C-CH2-C~SACP
H
α ,β-羟丁酰-ACP
+NADP+
= -
-
= -
4、脱水反应
OH
O
CH3-CH-CH2-C~SACP
β-羟脂酰-ACP脱水酶
=
--
CH2O-P
磷脂酸
=
=
--
O
CH2O-C-R1
HO-CH
溶血磷脂酸
CH2O-P
O R2-C~SCOA
磷脂酸
H2O
磷酸酶
(四)三酰甘油的生成
O R3-C~SCoA
=
二酰甘油
二酰甘油脂酰转移酶
-=
= -=
O O CH2O-C-R1 R2-C-O-CH
CH2OH
二酰甘油
O O CH2O-C-R1 R2-C-O-CH
FAD
FADH2
H
α,β-烯脂酰CoA
(二)水化
α,β-烯脂酰CoA在α,β-烯脂酰CoA水合酶催化下,使水 分子的-H加到α-碳上,-OH加到β-碳上,生成β-羟脂酰 CoA。

生物化学教学课件-第七章 脂类代谢.ppt

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• 注:四川大学的学者认为,胰脂肪酶分为 酯酶(esterase)和脂酶(lipase)。酯酶 多水解脂肪酸与一元醇形成的酯键。
二. 甘油的分解代谢
甘油激酶
甘油 + ATP —————﹥ -磷酸甘油 + ADP ,
此反应不可逆。
磷酸甘油脱氢酶
-磷酸甘油+ NAD+ ﹤————————﹥
反应产物是比原来的脂酰CoA减少了2个 碳的新的脂酰CoA。
如此反复进行,直至脂酰CoA全部变成 乙酰CoA。
脱氢
脂酰CoA在脂酰CoA脱氢酶的催化下, 在-和-碳原子上各脱去一个氢原子,生 成反式,-烯脂酰CoA,氢受体是FAD。
O 脂酰CoA脱氢 H酶 O
另一种则位于线粒体内,可以催化中、 短链脂肪酸(含有4-10个碳)发生反应。
2 .脂肪酸的运转进线粒体
这个过程实际是指脂酰CoA在肉毒碱脂 酰转移酶的帮助下,由肉毒碱载入线粒体 内。
随后便可发生β-氧化。
在内膜外侧, RCH2CH2CH2CO -SCoA + 肉毒碱
肉毒碱脂酰转移酶Ι
————————﹥RCH2CH2CH2CO -肉毒碱 +
• (四川大学的学者认为,此过程中的第1 、2步水解反应为胰脂肪酶催化,而第3步 则由另一种脂肪酶催化)
(3) 脂肪酶是该过程的关键酶,可 以从1、3位碳上水解酯。

• 它对激素敏感,肾上腺素、胰高血糖素 、肾上腺皮质激素可以导致腺苷酸环化酶 活化,而腺苷酸环化酶使ATP环化生成 cAMP,从而导致cAMP依赖性蛋白激酶活 化,而cAMP依赖性蛋白激酶使无活性的脂 肪酶磷酸化为有活性的脂肪酶-P,最终加 速脂解作用。
-磷酸甘油磷酸酶 -磷酸甘油 + H2O —————————﹥

脂类代谢(生物化学课件)

脂类代谢(生物化学课件)
脂肪酸、甘油、磷酸盐、胆碱、丝氨酸、 肌醇、ATP、CTP
脑磷脂和卵磷脂的合成
脂类代谢
① 胆碱和乙醇胺的活化
CH2CHCOOH OH NH2
丝氨酸
丝氨酸脱羧酶 CO2
HOCH2CH2NH23S-腺苷蛋氨酸
乙醇胺
HOCH2CH2N+(CH3)3
胆碱
ATP
ATP
乙醇胺激酶
ADP
胆碱激酶
ADP
P -O-CH2CH2NH2 磷酸乙醇胺
脂类代谢
长链脂肪酸构成的甘油三酯在肠道分解为长链脂肪 酸和甘油一酯,再吸收
肠粘膜细胞内再合成甘油三酯,与载脂 蛋白、胆固醇等结合成乳糜微粒
脂类代谢
生成1分子甘油和3分子脂肪酸
其中甘油三酯脂肪酶是其限速酶
生活小常识
脂肪酸如果在碱的作用下水解,可生成脂肪酸钠盐或者钾盐 (肥皂,一般为C18硬脂酸) 化妆品中乳膏、霜剂之类,之所以形成乳状,就 是因为是油(含脂肪酸)/水双相体系,大部分是 水包油,少部分为油包水。化妆品中的油性成分 主要是起到对皮肤保湿作用——涂抹后形成油膜 阻滞皮肤的水分蒸发。用作油相的主要有硬脂酸、 石蜡、凡士林、液态石蜡等

AMP PPi
ATP柠檬酸裂解酶
体 膜
ATP HSCoA
柠檬酸
草酰乙酸 柠檬酸合酶
H2O
柠檬酸
HSCoA
脂类代谢
脂肪酸合成过程
脂肪酸合成酶系
➢ 乙酰CoA羧化酶 (acetyl CoA carboxylase)是脂肪酸合成的 限速酶,存在于胞液中,其辅基是生物素,Mn2+是其激活剂 催化丙二酰CoA的合成
R3COCoA HSCoA
CH2O -C-R3 甘油三酯

(最新整理)第七章脂类代谢西南大学生物化学课件)

(最新整理)第七章脂类代谢西南大学生物化学课件)

2021/7/26
7
3、生物体结构物质
(1)作为细胞膜的主要成分 几乎细胞所含 的磷脂都集中在生物膜中,是生物膜结构的基
本组成成分。 (2)保护和保温作用 脂肪组织较为柔软,
存在于各重要的器官组织之间,使器官之间减
少摩擦,对器官起保护作用。
4、用作药物
卵磷脂、脑磷脂可用于肝病、神经衰弱及动
脉粥样硬化的治疗等。
•β-脂酶:
水解β-单酰甘油的β-酯键形成脂酸和甘油。
三酰甘油 O
α CH2O C OH
R2 C OCβ O
2021/7/26
O α CH2O C OH
12
五、脂肪吸收和转运 (人和动物在小 肠粘膜细胞)
脂肪吸收的三种形态:
完全水解——甘油和脂肪酸 不完全水解——单酰甘油、二酰甘油、
甘油和脂肪酸 完全不水解——经胆汁乳化为脂肪微粒
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HOOC(CH2)nCOOH
40
CH3(CH2)n COOO2
混合功能氧化酶
NADPH+H+
NAPD +
HOCH2(CH2)n COO-
醇酸脱氢酶
NAD(P) + NAD(P)H+H+
OHC(CH2)n COO-
醛酸脱氢酶
甘油三脂脂肪酶
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限速酶:激素敏感性甘油三酯脂肪酶
脂解激素:肾上腺素、胰高血 糖素
抗脂解激素:胰岛素、前列腺 素E2及烟酸
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16
甘油三脂的水解过程:
脂肪酶
甘油 二脂 脂肪 酶
甘油 三脂 脂肪 酶
结果是生成三分子的自由脂肪酸 (free fatty acid,FFA)和一分子的甘油
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甘油彻底氧化的总能量
1、甘油转变3-磷酸甘油:消耗1分子ATP 2、转变为磷酸二羟丙酮:生成1分子 NADH+H+ 3、转变为丙酮酸:
1分子NADH+H+ 2分子ATP 4、转变为乙酰CoA: 1分子NADH+H+ 5、经过TCA: 3分子NADH+H+、1分子FADH2、1分子GTP 6、甘油彻底氧化成CO2后,总能量:
脂肪酸的-氧化是含偶数碳原子或奇数碳原子 饱和脂肪酸的主要分解方式。
脂肪酸的-氧化在线粒体中进行
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21
1904年,F.Knoop的标记实验:
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苯乙尿酸
马尿酸
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具体过程
转运Biblioteka 活化脱氢细胞质 线粒体膜
水化
脱氢 硫酯解 线粒体基质
β氧化
乙酰 Co产A物
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脂肪酸。 亚油酸 18碳脂肪酸,含两个不饱和键; 亚麻酸 18碳脂肪酸,含三个不饱和键; 花生四烯酸 20碳脂肪酸,含四个不饱和 键; (2)生物活性物质 激素、胆固醇、维生素等。
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6
3、生物体结构物质
(1)作为细胞膜的主要成分 几乎细胞所含 的磷脂都集中在生物膜中,是生物膜结构的基
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五、脂肪吸收和转运 (人和动物在小 肠粘膜细胞)
脂肪吸收的三种形态:
完全水解——甘油和脂肪酸 不完全水解——单酰甘油、二酰甘油、
甘油和脂肪酸 完全不水解——经胆汁乳化为脂肪微粒
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长链脂酸 的吸收和转运
脂肪酸 甘油
脂肪酸 重新合成 甘油三脂

甘油 (膜内)
磷脂、胆固醇 淋 载体蛋白 巴 系
动植物、微生物(主要是真菌)体内 都有不同种类的脂类水解酶(如动物小肠
中来自胰腺的胰脂酶)。
主要脂类水解酶类:
酯酶——主要水解脂肪酸与一元醇构成的酯。
脂肪酶 ——水解三酰甘油酯键。可形成单
脂酶
酰甘油、二酰甘油、甘油和脂肪酸。
磷脂酶 ——水解磷脂
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各类脂酶的水解情况
脂肪酶(有两类) 1、酯酶:主要水解脂肪酸与一元醇构成的
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1、 脂肪酸的活化——脂酰CoA的生

长链脂肪酸氧化前必须进行活化,活化在线粒 体外进行。内质网和线粒体外膜上的脂酰CoA 合成酶在ATP、CoASH、Mg2+存在条件下,催化 脂肪酸活化,生成脂酰CoA
3种脂肪酶
激素敏感性甘油三酯脂肪酶(hormone-sen itive triglyceride lipase,HSL)<限速酶>
甘油二脂脂肪酶
甘油三脂脂肪酶
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限速酶:激素敏感性甘油三酯脂肪酶
脂解激素:肾上腺素、胰高血 糖素
抗脂解激素:胰岛素、前列腺 素E2及烟酸
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6NADH+H+ +1FADH2 +1GTP+ 2ATP-1ATP=
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18.5ATP
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三、 脂肪酸的氧化分解(β-氧化)
• (一) 饱和脂肪酸的β-氧化作用
1904年Franz Knoop提出: 脂肪酸的-氧化作用是指脂肪酸在氧化分解时, 碳链的断裂发生在脂肪酸的-位,即脂肪酸碳链 的断裂方式是每次切除2个碳原子。
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甘油三脂的水解过程:
脂肪酶
甘油 二脂 脂肪 酶
甘油 三脂 脂肪 酶
结果是生成三分子的自由脂肪酸 (free fatty acid,FFA)和一分子的甘油
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二、甘油的代谢
在脂肪细胞中,没有甘油激酶, 无法脂解甘油。
甘油经血液输送到肝脏后,在 ATP存在下,甘油才被磷酸化和 氧化产生磷酸二羟丙酮。
本组成成分。 (2)保护和保温作用 脂肪组织较为柔软,
存在于各重要的器官组织之间,使器官之间减
少摩擦,对器官起保护作用。
4、用作药物
卵磷脂、脑磷脂可用于肝病、神经衰弱及动
脉粥样硬化的治疗等。
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代谢失调会导致疾病:
如:肥胖症、血管硬化、 结石、脂肪肝、酮尿
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四、脂类水解
酯。
R1COOR2 + H2O——R1COOH + R2OH
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2、脂酶
•α-脂酶:
水解三酰甘油两端的酯键,形成二酰甘油、 β-单酰甘油;
•β-脂酶:
水解β-单酰甘油的β-酯键形成脂酸和甘油。
三酰甘油 O
α CH2O C OH
R2 C OCβ O
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O α CH2O C OH
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甘油激酶
CH2OPO32-
磷酸甘油脱氢酶 C=O
-ATP
NADH+H+ CH2OH
甘油
3-磷酸甘油
磷酸二羟丙酮
CO2+H2O
NADH
+H+

2ATP

TCA

丙酮酸 4NADH+H+
EMP途径
FADH12 GTP
甘油彻底氧化的总能量:总计18.5个ATP!
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第七章-脂类代谢-西南大 学-生物化学课件)
• 一、脂类概述 • 二、脂肪的分解代谢 • 三、脂肪的生物合成
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第一节 概 述
一、脂类的概念: 脂类是生物体内不溶于水而
溶于有机溶剂的一大类物质的 总称,包括脂肪和类脂。
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3
二、脂类的分类
脂肪(fat):甘油三酯(triacylglycerols,TG)
脂类 (lipids)
胆固醇(cholesterol,Ch)
类脂(lipoids): 胆固醇酯(cholesteryl ester,CE)
磷脂 (phospholipids,PL) 糖脂(glucolipids,GL)
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4
三、脂类的生理功能
1、贮能物质/供能物质 脂肪是机体内代谢燃料的贮存形式,并能在
体内氧化释放大量能量以供机体利用。
1g 脂肪在体内彻底氧化供能约38KJ,而1g 糖原
彻底氧化仅供能 16.7KJ.
合理饮食
脂肪氧化供能占 15~25%
空腹
脂肪氧化供能占 50% 以上
禁食1~3天 脂肪氧化供能占 85%
饱食、少动 脂肪堆积,发胖
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2、提供给机体必需脂成分
(1)必需脂肪酸:是指机体需要,但自身 不能合成,必须要靠食物提供的一些多烯
液 系 统
(膜外) 小肠粘膜细胞
乳糜微粒 统
组织和 血 器官
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高密度脂蛋白 低密度脂蛋白
极低密度脂蛋白 乳糜微粒
① 加工 ②


水解、氧化
储存(肝脂)13
第二节 脂肪的分解代谢 一、甘油三脂的水解(脂肪动员)
脂肪在3种脂肪酶作用下逐步水解为游离脂肪 酸和甘油,释放入血供给全身各组织细胞摄取利 用过程,称脂肪动员。
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