《脂类物质代谢》PPT课件
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1.脂肪酸-氧化的过程 分三阶段叙述
脂肪酸活化
脂肪酸转运
脂肪酸氧化的化学历程
精选课件ppt
6
脂肪酸活化
ATP AMP+PPi
2Pi
O=
O= O=
R-C-OH + HSCoA
R-C~SCoA
脂酰CoA合酶
脂酰CoA合成酶细胞中有两种：内质网脂酰CoA合酶，也称硫
激酶(thiokinase)，活化12碳以上的脂肪酸；线粒体脂酰CoA合
H2O
R''-COOH
CH2-OH
二酰甘油
蛋白激酶A 蛋白激酶A
(无活性)
(活性)
二酰甘油
H2O
ATP cAMP
脂肪酶
R'-COOH AC
=
--
R
+
脂肪动员激素 CH2-OH CH-OH
(肾上腺素胰高血糖素) CH2-OH
甘油
单酰甘油 脂肪酶
R-COOH
H2O
O CH2-O-C- R CH-OH
CH2-OH
苯乙尿酸
-CO-NHCH2COOH
马尿酸
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5
Franz Knoop对试验结果进行分析，提出脂肪酸的氧化发生 在-碳原子上，然后C与C之间的键断裂，从而产生二碳单 位：乙酸。此后的研究证明了该推测是正确的。由此提出了 脂肪酸的-氧化作用。 -氧化作用是指脂肪酸在-碳原子进行氧化，然后-碳原子 和-碳原子之间键发生断裂。每进行一次-氧化作用，分解 出一个二碳片段，使原来的脂肪酸碳链减少2个碳原子。这 个过程主要发生在线粒体基质中。
30.5×105.5=3934.5(kJ/mol)
能量转换率为：3217.75÷9790.56×100=30.4%
3.不饱和脂肪酸氧化
生物体内不饱和脂肪酸结构特点，双键都是顺式构型，如 果含多个双键时，其位置相间为三个碳原子。
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11
不饱和脂肪酸的氧化与饱和脂肪酸的氧化基本相同，只是某些 反应步骤还需要其他酶的参与。下面以油酸、亚油酸为例来说 明。
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10
步骤 激活
－氧 化作用
有关能量产物
AMP
8 乙酰CoA
7 FADH2 7 NADH
收支ATP数
-2 10×8=80 1.5×7=10.5 2.5×7=17
小计
-2
107.5
合计
105.5
1分子软脂酸完全氧化时的自由能总变化为 –9790.56kJ/mol 经-氧化产生105.5个ATP贮存的能量为：
第七章 脂代谢
第一节 脂肪的降解 一、甘油三酯的酶促降解—脂肪动员 二、甘油的降解
三、脂肪酸的氧化分解 四、乙醛酸循环
第二节 脂肪的合成
一、磷酸甘油的形成 二、脂肪酸的生物合成 三、脂肪的合成
精选课组分—磷脂是生物膜的主要组分
2、储存能源—脂质是机体的储存燃料(39KJ/g)
O= O=
O= O=
CH3-(CH2)14-C-OH HSCoA+ATP
AMP+PPi
C216 C2
C2 C2
C2 C2
C2 C2
C~SCoA 1
2
CH3-(CH2)14--C ~SCoA
8 CH2-C ~SCoA
7NAD+,7FAD,7HSCoA 7NADH,7FADH2
2.化学计量
①终产物及去向：偶数脂肪酸的产物均为乙酰CoA，乙酰CoA 可通过三羧酸循环被彻底氧化。②彻底氧化产生的能量，下表 以16碳的棕榈酸为例计算：
脂肪酸氧化的化学历程 脂肪酸-氧化：脱氢、水合、脱氢、硫解，产生1乙酰CoA 使得脂肪酸减少C2原子，产生1NADH,1FADH2
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8
O= O=
O= O= O=
O=
脱氢酶
R-CH2-CHH2-C ~SCoA
R-C~SCoA
CH3-C ~SCoA
乙酰CoA
硫解酶
FAD
FADH2
R-CH=CH-C~SCoA
3、许多活性物质的溶剂
4、润滑剂和防寒剂
第一节 脂肪的降解
在哺乳动物体内广泛存在甘油三酯，主要集中储存于 脂肪组织；油料作物种子中也储存着大量甘油三酯。脂肪 氧化提供的能量是同等重量的糖和蛋白质的2倍以上，并 能提供各种种间代谢物。当动物体糖原不足时可利用实物 中的脂肪或自身储存的脂肪作为能源物质；油料作物的种 子萌发时所需要的能量及碳架也主要来自脂肪代谢。
(一) -氧化途径
19世纪初，Franz Knoop将末端甲基上连有苯环的奇数碳脂 肪酸和偶数脂肪酸喂饲小狗试验，然后检测尿液中产物。发 现两种产物：
-CH2-CH2 -CH2-COO-
苯丁酸
-CH2-CH2-COO-
苯丙酸
C2
-CH2-COO-
苯乙酸
Gly
C2
-COO-
苯甲酸
Gly
-CH2-CO-NHCH2COOH
CH3
+
CH3-N-CH2-CH-CH2-COO-
CH3 O-C-R 脂酰肉碱
O=
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7
O= O=
细胞质
线粒体内膜
R-C~SCoA HSCoA
肉碱 肉碱脂酰 转移酶Ⅰ
R-C-肉碱
肉碱载 体蛋白
线粒体基质
肉碱
肉碱脂酰 转移酶Ⅱ R-C-肉碱
R-C~SCoA HSCoA
O= O=
脂肪酸转运至线粒体内的机制
H2O
水合酶
脱氢酶
HSCoA
R-C-CH2-C ~SCoA
O
NADH+H+
R-CH-CH2-C ~SCoA NAD+ OH
① 完成一次β-氧化有几次脱氢？偶联多少ATP生成？ ②棕榈酸(C16)需要进行几次β氧化才能全部降解为乙酰CoA？
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9
对于长链脂肪酸，例如棕榈酸，需要多少次-氧化作用碳链 才能全部降解为乙酰CoA？
成酶活化4~10个碳原子的脂肪酸。
脂肪酸转运 中长、短链脂肪酸可以直接穿过线粒体内膜，长链脂肪酸需
要依靠肉碱(肉毒碱，carnitine)携带，以脂酰肉碱的形式跨
越内膜而进入基质，故又称肉碱转运。
R-C~SCoA HSCoA
肉碱脂酰 转移酶
CH3 CH3-N+-CH2-CH-CH2-COO-
CH3 OH 肉碱
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2
一、甘油三酯的酶促降解—发生在脂肪动员、消化过程中
CH2-O-CO-CH2-(CH2)13-CH3
CH -O-CO-CH2-(CH2)15-CH3 CH2-O-CO-CH2-(CH2)15-CH3
脂肪
激素敏感
性脂脂肪肪酶酶
CH2-O-CO-CH2-(CH2)15-CH3
CH -O-CO-CH2-(CH2)15-CH3
甘油单酯
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3
二、甘油的降解
--
CH2-OH CH-OH CH2-OH
甘油
ATP
ADP
甘油激酶
--
CH2-OH CH-OH CH2-O-P
磷酸甘油
磷酸甘油 脱氢酶
NAD+ NADH+H+
--
糖 糖异生途径
CH2-OH C=O
TCA
CH2-O-P
磷酸二 羟丙酮
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4
三、脂肪酸的分解
脂肪酸活化
脂肪酸转运
脂肪酸氧化的化学历程
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6
脂肪酸活化
ATP AMP+PPi
2Pi
O=
O= O=
R-C-OH + HSCoA
R-C~SCoA
脂酰CoA合酶
脂酰CoA合成酶细胞中有两种：内质网脂酰CoA合酶，也称硫
激酶(thiokinase)，活化12碳以上的脂肪酸；线粒体脂酰CoA合
H2O
R''-COOH
CH2-OH
二酰甘油
蛋白激酶A 蛋白激酶A
(无活性)
(活性)
二酰甘油
H2O
ATP cAMP
脂肪酶
R'-COOH AC
=
--
R
+
脂肪动员激素 CH2-OH CH-OH
(肾上腺素胰高血糖素) CH2-OH
甘油
单酰甘油 脂肪酶
R-COOH
H2O
O CH2-O-C- R CH-OH
CH2-OH
苯乙尿酸
-CO-NHCH2COOH
马尿酸
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5
Franz Knoop对试验结果进行分析，提出脂肪酸的氧化发生 在-碳原子上，然后C与C之间的键断裂，从而产生二碳单 位：乙酸。此后的研究证明了该推测是正确的。由此提出了 脂肪酸的-氧化作用。 -氧化作用是指脂肪酸在-碳原子进行氧化，然后-碳原子 和-碳原子之间键发生断裂。每进行一次-氧化作用，分解 出一个二碳片段，使原来的脂肪酸碳链减少2个碳原子。这 个过程主要发生在线粒体基质中。
30.5×105.5=3934.5(kJ/mol)
能量转换率为：3217.75÷9790.56×100=30.4%
3.不饱和脂肪酸氧化
生物体内不饱和脂肪酸结构特点，双键都是顺式构型，如 果含多个双键时，其位置相间为三个碳原子。
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11
不饱和脂肪酸的氧化与饱和脂肪酸的氧化基本相同，只是某些 反应步骤还需要其他酶的参与。下面以油酸、亚油酸为例来说 明。
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10
步骤 激活
－氧 化作用
有关能量产物
AMP
8 乙酰CoA
7 FADH2 7 NADH
收支ATP数
-2 10×8=80 1.5×7=10.5 2.5×7=17
小计
-2
107.5
合计
105.5
1分子软脂酸完全氧化时的自由能总变化为 –9790.56kJ/mol 经-氧化产生105.5个ATP贮存的能量为：
第七章 脂代谢
第一节 脂肪的降解 一、甘油三酯的酶促降解—脂肪动员 二、甘油的降解
三、脂肪酸的氧化分解 四、乙醛酸循环
第二节 脂肪的合成
一、磷酸甘油的形成 二、脂肪酸的生物合成 三、脂肪的合成
精选课组分—磷脂是生物膜的主要组分
2、储存能源—脂质是机体的储存燃料(39KJ/g)
O= O=
O= O=
CH3-(CH2)14-C-OH HSCoA+ATP
AMP+PPi
C216 C2
C2 C2
C2 C2
C2 C2
C~SCoA 1
2
CH3-(CH2)14--C ~SCoA
8 CH2-C ~SCoA
7NAD+,7FAD,7HSCoA 7NADH,7FADH2
2.化学计量
①终产物及去向：偶数脂肪酸的产物均为乙酰CoA，乙酰CoA 可通过三羧酸循环被彻底氧化。②彻底氧化产生的能量，下表 以16碳的棕榈酸为例计算：
脂肪酸氧化的化学历程 脂肪酸-氧化：脱氢、水合、脱氢、硫解，产生1乙酰CoA 使得脂肪酸减少C2原子，产生1NADH,1FADH2
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8
O= O=
O= O= O=
O=
脱氢酶
R-CH2-CHH2-C ~SCoA
R-C~SCoA
CH3-C ~SCoA
乙酰CoA
硫解酶
FAD
FADH2
R-CH=CH-C~SCoA
3、许多活性物质的溶剂
4、润滑剂和防寒剂
第一节 脂肪的降解
在哺乳动物体内广泛存在甘油三酯，主要集中储存于 脂肪组织；油料作物种子中也储存着大量甘油三酯。脂肪 氧化提供的能量是同等重量的糖和蛋白质的2倍以上，并 能提供各种种间代谢物。当动物体糖原不足时可利用实物 中的脂肪或自身储存的脂肪作为能源物质；油料作物的种 子萌发时所需要的能量及碳架也主要来自脂肪代谢。
(一) -氧化途径
19世纪初，Franz Knoop将末端甲基上连有苯环的奇数碳脂 肪酸和偶数脂肪酸喂饲小狗试验，然后检测尿液中产物。发 现两种产物：
-CH2-CH2 -CH2-COO-
苯丁酸
-CH2-CH2-COO-
苯丙酸
C2
-CH2-COO-
苯乙酸
Gly
C2
-COO-
苯甲酸
Gly
-CH2-CO-NHCH2COOH
CH3
+
CH3-N-CH2-CH-CH2-COO-
CH3 O-C-R 脂酰肉碱
O=
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O= O=
细胞质
线粒体内膜
R-C~SCoA HSCoA
肉碱 肉碱脂酰 转移酶Ⅰ
R-C-肉碱
肉碱载 体蛋白
线粒体基质
肉碱
肉碱脂酰 转移酶Ⅱ R-C-肉碱
R-C~SCoA HSCoA
O= O=
脂肪酸转运至线粒体内的机制
H2O
水合酶
脱氢酶
HSCoA
R-C-CH2-C ~SCoA
O
NADH+H+
R-CH-CH2-C ~SCoA NAD+ OH
① 完成一次β-氧化有几次脱氢？偶联多少ATP生成？ ②棕榈酸(C16)需要进行几次β氧化才能全部降解为乙酰CoA？
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9
对于长链脂肪酸，例如棕榈酸，需要多少次-氧化作用碳链 才能全部降解为乙酰CoA？
成酶活化4~10个碳原子的脂肪酸。
脂肪酸转运 中长、短链脂肪酸可以直接穿过线粒体内膜，长链脂肪酸需
要依靠肉碱(肉毒碱，carnitine)携带，以脂酰肉碱的形式跨
越内膜而进入基质，故又称肉碱转运。
R-C~SCoA HSCoA
肉碱脂酰 转移酶
CH3 CH3-N+-CH2-CH-CH2-COO-
CH3 OH 肉碱
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2
一、甘油三酯的酶促降解—发生在脂肪动员、消化过程中
CH2-O-CO-CH2-(CH2)13-CH3
CH -O-CO-CH2-(CH2)15-CH3 CH2-O-CO-CH2-(CH2)15-CH3
脂肪
激素敏感
性脂脂肪肪酶酶
CH2-O-CO-CH2-(CH2)15-CH3
CH -O-CO-CH2-(CH2)15-CH3
甘油单酯
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3
二、甘油的降解
--
CH2-OH CH-OH CH2-OH
甘油
ATP
ADP
甘油激酶
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CH2-OH CH-OH CH2-O-P
磷酸甘油
磷酸甘油 脱氢酶
NAD+ NADH+H+
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糖 糖异生途径
CH2-OH C=O
TCA
CH2-O-P
磷酸二 羟丙酮
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4
三、脂肪酸的分解