脂类代谢
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C、酮体的生理意义
酮体具水溶性,能透过血脑屏障及毛细血管壁。 (1)酮体具水溶性,能透过血脑屏障及毛细血管壁。是输 出脂肪能源的一种形式。 出脂肪能源的一种形式。 长期饥饿时, 的能量。 (2) 长期饥饿时,酮体供给脑组织50~70%的能量。 禁食、应激及糖尿病时, (3)禁食、应激及糖尿病时,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。 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。 止肌肉蛋白的过多消耗。 长期饥饿和糖尿病时,脂肪动员加强,酮体生成增多。 (4) 长期饥饿和糖尿病时,脂肪动员加强,酮体生成增多。 当肝内产生酮体超过肝外组织氧化酮体的能力时, 当肝内产生酮体超过肝外组织氧化酮体的能力时,血中 酮体蓄积,称为酮血症 酮血症。 酮体蓄积,称为酮血症。 尿中有酮体排出, 酮尿症。 尿中有酮体排出,称酮尿症。 可导致代谢性酸中毒, 二者统称不酮体症(酮症).可导致代谢性酸中毒,称酮 症 酸中毒。 酸中毒。
+
RCH2 C NADH + H+
(4)硫解 在β-酮脂酰CoA硫解酶催化下, 酮脂酰CoA硫解酶催化下, CoA硫解酶催化下 酮脂酰CoA CoA作用 CoA与 作用, β-酮脂酰CoA与CoA作用,硫解产生 1分子 乙酰CoA和比原来少两个碳原子的脂酰CoA CoA和比原来少两个碳原子的脂酰CoA。 乙酰CoA和比原来少两个碳原子的脂酰CoA。
(1)脱氢 脂酰CoA经脂酰CoA脱氢酶催化, 脂酰CoA经脂酰CoA脱氢酶催化, CoA经脂酰CoA脱氢酶催化 在其α 在其α和β碳原子上脱氢,生成△2反烯脂 碳原子上脱氢,生成△ CoA,该脱氢反应的辅基为FAD FAD。 酰CoA,该脱氢反应的辅基为FAD。
O RCH2CH2CH2C H O 烯烯CoA脱脱脱 脱 SCoA RCH2C C C SCoA FAD FADH2 H
O RCH2 C O CH C SCoA CoASH 硫硫脱 O RCH2C O SCoA + CH3C SCoA
D、脂肪酸β-氧化的能量生成 、脂肪酸β
分子软脂酸(16C) 活化生成的软脂酰CoA C)活化生成的软脂酰 1 分子软脂酸 (16C) 活化生成的软脂酰 CoA 氧化.总反应式如下: 经7次β-氧化.总反应式如下: 软脂酰CoA + 7FAD+7NAD+ + 7CoA-SH + 7H2O 软脂酰 8乙酰 乙酰CoA + 7FADH2 + 7(NADH + H+) 乙酰 1分子软脂酸彻底氧化共生成: 分子软脂酸彻底氧化共生成: 分子ATP (3×7)+(2×7)+(12×8)=131分子 )+(2 × 分子 分子ATP, 减去脂肪酸活化时消耗的2分子 减去脂肪酸活化时消耗的 分子 , 净生成129分子 分子ATP。 净生成 分子 。
(3)脱氢 L-β-羟脂酰CoA在L-β-羟脂酰 羟脂酰CoA CoA在 CoA脱氢酶催化下,脱去β CoA脱氢酶催化下,脱去β碳原子与羟基上 脱氢酶催化下 的氢原子生成β 酮脂酰CoA CoA, 的氢原子生成β-酮脂酰CoA,该反应的辅 酶为NAD 酶为NAD+。
OH O 烯烯烯CoA脱脱脱 脱 O O CH C SCoA RCH2 CH CH C SCoA NAD
第三节
脂类代谢
•脂肪的分解代谢
一、脂类基本知识
1、概念:脂类是脂肪和类脂的总称,不溶 概念:脂类是脂肪和类脂的总称, 于水而溶于有机溶剂。 于水而溶于有机溶剂。
分 类
脂肪 蜡
真脂或中性脂肪(甘油三酯) 真脂或中性脂肪(甘油三酯)
甘油磷脂
磷脂
鞘氨醇磷脂
卵磷脂 脑磷脂
类脂
糖脂 异戊二烯酯
甾醇 萜类
2、脂类的主要生理功能 、
E、总结: 总结: 脂肪酸β氧化最终的产物为乙酰CoA、 脂肪酸β氧化最终的产物为乙酰CoA、 NADH和FADH2。假如碳原子数为Cn的脂肪酸 NADH和FADH2。假如碳原子数为Cn的脂肪酸 进行β氧化,则需要作(n/2- 进行β氧化,则需要作(n/2-1)次循环才能 完全分解为n/2个乙酰CoA,产生n/2个 完全分解为n/2个乙酰CoA,产生n/2个NADH 和n/2个FADH2;生成的乙酰CoA通过TCA循环 n/2个FADH2;生成的乙酰CoA通过TCA循环 彻底氧化成二氧化碳和水并释放能量,而 NADH和FADH2则通过呼吸链传递电子生成 NADH和FADH2则通过呼吸链传递电子生成 ATP。 ATP。
甘油完全氧化生成ATP的数目 甘油完全氧化生成ATP的数目
№ 1 2 3 4 5 6 反应名称 甘油 3-磷酸甘油 3-磷酸甘油 磷酸二羟丙酮 3-磷酸甘油醛 丙酮酸 丙酮酸 乙酰CoA 乙酰CoA 乙酰CoA 乙酰CoA CO2+H2O 共计
生成ATP的分子数 生成ATP的分子数
-1 3(NADH) NADH) 5/4(3/2+2) 3/2+ 3 12 22或21 22或
A、储能和供能的主要物质
脂肪组织储存脂肪,约占体重10~20%. 1g脂肪在体内彻底氧化供能约38KJ,而1g糖彻底氧化仅 供销能16.7KJ.
合理饮食 空腹 禁食1~3天 饱食、少动 饱食、
脂肪氧化供能占20~30% 脂肪氧化供能占50%以上 脂肪氧化供能占85% 脂肪堆积,发胖 脂肪堆积,
B、器官组织的重要结构成分
类脂是细胞膜系统结构的基本成分,主要有磷脂、 糖脂、胆固醇和蛋白质结合而成的脂蛋白的构成; 类脂中的胆固醇可以转化为性激素等其他物质; 磷脂酰肌醇磷酸在细胞信号转导中起作用。
C、维持体温和保护器官 维持体温和保护器官。 维持体温和保护器官
皮下脂肪能防止体温大量向外排散,同时可以保护神经 末梢、血管、内部器官,以及防止外界辐射热的侵入。此外, 脂肪组织能支撑内部各器官,使其保持一定的位置。
B、穿膜(脂酰CoA进入线粒体) 、穿膜(脂酰CoA进入线粒体)
脂肪酸活化在细胞液中进行,而催化脂肪 酸氧化的酶系是在线粒体基质内,因此活化 的脂酰CoA必须进入线粒体内才能代谢。 的脂酰CoA必须进入线粒体内才能代谢。
C、脂肪酸的β氧化 、脂肪酸的β 长链脂酰CoA的 长链脂酰CoA的β氧化是在线粒体 脂肪酸氧化酶系作用下进行的,每次 氧化断去二碳单位的乙酰CoA,再经 氧化断去二碳单位的乙酰CoA,再经 TCA循环完全氧化成二氧化碳和水, TCA循环完全氧化成二氧化碳和水, 并释放大量能量。偶数碳原子的脂肪 酸β氧化最终全部生成乙酰CoA。 氧化最终全部生成乙酰CoA。 脂酰CoA的 脂酰CoA的β氧化反应过程如下:
二、脂肪的分解代谢
1.脂肪的水解 1.脂肪的水解 乳化 脂肪的消化主要在肠中进行,胰液和 胆汁经胰管和胆管分泌到十二指肠,胰 液中含有胰脂肪酶,能水解部分脂肪成 为甘油及游离脂肪酸,但大部分脂肪仅 局部水解成甘油一酯,甘油一酯进一步 由另一种脂酶水解成甘油和脂肪酸。
脂肪酶
脂肪酶
脂肪酶
Leabharlann Baidu 2、甘油的分解
3. 脂肪酸的氧化分解(β-氧化) 脂肪酸的氧化分解(β A、脂肪酸的活化——脂酰CoA的生成 、脂肪酸的活化——脂酰CoA的生成 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、 体外膜上的脂酰CoA合成酶在ATP、 CoASH、 CoASH、Mg2+存在条件下,催化脂肪 酸活化,生成脂酰CoA。 酸活化,生成脂酰CoA。
(2)加水(水合反应) △2反烯脂酰CoA 反烯脂酰CoA 加水(水合反应) 反烯脂酰CoA水合酶催化下, CoA水合酶催化下 在△2反烯脂酰CoA水合酶催化下,在双键 上加水生成L 羟脂酰CoA CoA。 上加水生成L-β-羟脂酰CoA。
H O RCH2C C C H SCoA H2O 烯烯烯CoA水水脱 水 OH O SCoA RCH2 CH CH C
D、供给必需脂肪酸 、
脂肪中有几种不饱和脂肪酸在体内不能合成,必须从食物 中获取,称为必需脂肪酸,主要有亚油酸、亚麻酸和花生四烯 酸3种。必需脂肪酸是人体生命活动必不可少的物质,它是构 成体内组织细胞的成分,能促进身体的生长发育,增强微血管 壁的完整性,减少血小板的粘附性,防止血栓形成。与精子形 成、前列腺素的合成有密切关系;有保护皮肤的作用,防止放 射线照射引起的皮肤损害;与胆固醇的代谢有密切关系,有助 于防止冠心病的发生。
4 、脂肪酸的其它氧化分解方式
奇数碳原子脂肪酸的分解 ① 羧化 ② 脱羧 脂肪酸的α 脂肪酸的α-氧化 脂肪酸的脂肪酸的-ω氧化 不饱和脂肪酸的分解
5、乙酰CoA的去路 乙酰CoA CoA的去路 进入TCA TCA循环最终氧化生成二氧化碳 A、进入TCA循环最终氧化生成二氧化碳 和水以及大量的ATP ATP。 和水以及大量的ATP。 生成酮体参与代谢(动物体内) B、生成酮体参与代谢(动物体内) 脂肪酸β氧化产生的乙酰CoA CoA, 脂肪酸β氧化产生的乙酰CoA,在 肌肉细胞中可进入TCA TCA循环进行彻底 肌肉细胞中可进入TCA循环进行彻底 氧化分解; 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、 有另外一条去路,即形成乙酰乙酸、 羟丁酸和丙酮, D-β-羟丁酸和丙酮,这三者统称为 酮体。 酮体。
E、促进脂溶性维生素的吸收 促进脂溶性维生素的吸收
维生素A、D、E、K等不溶于水而溶于脂肪,当 人体摄取脂肪时,食物中的脂溶性维生素也一同被吸收。
F、增加食欲 、
脂肪能增加食物的香味,同时能增加饱足功用,使食物在 胃中停留时间较久,延缓饥饿的时间。但如果食入过多的脂 肪,会使消化减慢,影响食欲,引起消化不良。如果体内储 存脂肪过多,还能增加心脏与其他器官的负担,诱发冠心病、 高血脂症等疾病。