2020年华南理工大学生物化学课件 第11章 脂类代谢参照模板
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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》-第十一章
第一节 脂类概述
一、脂类的分类
想一想：
➢ 脂类是脂肪和类脂的总称。脂肪又称甘油三酯（triglyceride，TG） 或三脂酰甘油，由1分子甘油与3分子脂肪酸通过酯键结合而生成， 它是体内能量的主要来源。类脂是某些物理性质与脂肪相似的化合 物，包括磷脂（phospholipid，PL）、糖脂（glycolipid，GL）、胆 固醇（cholesterol，Ch）和胆固醇酯（cholesteryl ester，CE），它 是细胞膜结构的重要组成成分，对维持细胞形态和细胞内外物质的 转运具有重要作用
第一节 脂类概述
四、脂类的生理功能
（二）类脂的生理功能
➢ 胆固醇是细胞膜的基本结构成分，它镶嵌在细胞膜的 磷脂双层之间，使细胞膜的结构富有流动性
➢ 胆固醇在体内还可转变为胆汁酸、维生素D3、性激素 和肾上腺皮质激素等具有重要生理功能的物质
➢ 脂类对促进脂溶性维生素的吸收也有重要的作用
第二节 甘油三酯的代谢
第二节 甘油三酯的代谢
一、甘油三酯的分解代谢
（一）脂肪动员
➢ 参与脂肪动员的酶有甘油三酯脂肪酶、甘油二酯脂肪酶 和甘油一酯脂肪酶
➢ 甘油三酯脂肪酶是脂肪动员的限速酶，其活性受多种激 素的调节，故甘油三酯又称激素敏感性甘油三酯脂肪酶
➢ 肾上腺素、去甲肾上腺素、胰高血糖素、肾上腺皮质激 素等能与脂肪细胞膜的表面受体作用，使甘油三酯脂肪 酶的活性增强，促使脂肪动员，这些激素称为脂解激素
➢ 线粒体内膜的外侧和内侧分别有肉碱脂酰转移酶Ⅰ（CATI）和肉碱脂酰转移酶Ⅱ（CATⅡ） ➢ CATI催化脂酰CoA转化为脂酰肉碱，脂酰肉碱通过线粒体内膜上的载体转移到线粒体内膜上 ➢ 脂酰肉碱在CATⅡ的催化下重新生成脂酰CoA并释放肉碱，脂酰CoA随后进入线粒体基质中进行
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。
生物化学脂类的代谢PPT课件
EPA 是 Eicosapntemacnioc Acid 即二十碳五烯酸的英文 缩写，是鱼油的主要成分。 EPA具有帮助降低胆固醇和 甘油三酯的含量，促进体内饱和脂肪酸代谢。从而起到降 低血液粘稠度，增进血液循环，提高组织供氧而消除疲劳。 防止脂肪在血管壁的沉积，预防动脉粥样硬化的形成和发 展、预防脑血栓、脑溢血、高血压等心血管疾病。
第七章
脂类的代谢
1
本章重点
重点：
掌握脂类的概念、脂类的分类，熟悉脂类的生理功能。熟 悉必需脂肪酸的概念。了解脂类在体内的消化和吸收。掌 握β氧化的概念与部位，掌握脂肪酸的活化和脂肪酰CoA 进入线粒体的概况，掌握β氧化的概况并了解反应过程， 掌握β氧化产物的代谢去向。以软脂酸为例，熟悉脂肪酸 氧化产生ATP的计算。 了解不饱和脂肪酸的氧化概况。掌握脂肪酸的从头合成。
2
第一节
概述
3
一、脂类的定义：
脂类(lipid) 是脂肪和类脂的总称。它们是一类不 溶于水而易溶于有机溶剂并能为机体利用的有机 化合物，因为脂类的主要成分是长链脂肪酸，它 是不溶于水的。
4
二、脂类的分类
脂肪：甘油三酯
储能和供能
脂类
胆固醇
类脂 胆固醇酯 细胞的膜结构组分 磷脂
糖脂
5
1.脂肪的结构-甘油三酯
O O H2C O C (CH2)mCH3 H3C (CH2)n C O CH O
H2C O C (CH2)k CH3
n、m、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
常温下含不饱和脂肪酸多的脂类成液态称为油 含不饱和脂肪酸少的成固态称为脂（脂肪）
6
构成脂类的脂肪酸
7
第七章
脂类的代谢
1
本章重点
重点：
掌握脂类的概念、脂类的分类，熟悉脂类的生理功能。熟 悉必需脂肪酸的概念。了解脂类在体内的消化和吸收。掌 握β氧化的概念与部位，掌握脂肪酸的活化和脂肪酰CoA 进入线粒体的概况，掌握β氧化的概况并了解反应过程， 掌握β氧化产物的代谢去向。以软脂酸为例，熟悉脂肪酸 氧化产生ATP的计算。 了解不饱和脂肪酸的氧化概况。掌握脂肪酸的从头合成。
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第一节
概述
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一、脂类的定义：
脂类(lipid) 是脂肪和类脂的总称。它们是一类不 溶于水而易溶于有机溶剂并能为机体利用的有机 化合物，因为脂类的主要成分是长链脂肪酸，它 是不溶于水的。
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二、脂类的分类
脂肪：甘油三酯
储能和供能
脂类
胆固醇
类脂 胆固醇酯 细胞的膜结构组分 磷脂
糖脂
5
1.脂肪的结构-甘油三酯
O O H2C O C (CH2)mCH3 H3C (CH2)n C O CH O
H2C O C (CH2)k CH3
n、m、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
常温下含不饱和脂肪酸多的脂类成液态称为油 含不饱和脂肪酸少的成固态称为脂（脂肪）
6
构成脂类的脂肪酸
7
华南理工大学生物化学课件第11章脂类代谢
通过血液送入其它组织。
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华南理工大学生物化学课件第11章脂 类代谢
第三节 脂类的降解
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➢脂肪的水解 ➢脂肪酸的氧化分解 ➢磷脂的降解 ➢胆固醇的降解和转变
华南理工大学生物化学课件第11章脂 类代谢
一、脂肪的水解
▪ 脂肪在脂肪酶、二脂酰甘油脂肪酶、一脂酰甘油 脂肪酶的作用下逐步水解成甘油和脂肪酸：
➢ 人体每日合成胆固醇量为1～1.5g，其中约0.3g转变为胆 酸和脱氧胆酸。
➢ 胆固醇代谢对人类来说极为重要，因为除可变为许多重要 的生理活性物质外，某些疾病如心血管硬化及胆结石疾病， 亦可能由于胆固醇代谢失常而引起。
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华南理工大学生物化学课件第11章脂 类代谢
➢ 胆固醇的环核结构不在动物体内彻底分解为最简 单化合物排出体外，但其支链可被氧化。更重要 的是胆固醇可转变成许多具有重要生理意义的化 合物 。
(二) 脂肪酸的α-氧化作用
▪ 在动物组织内，脂肪酸主要是通过β-氧化分解的。在植物 的发芽种子和叶子内及动物肝、脑和神经细胞的微体中还 存在一特殊的氧化途径，即α-氧化途径。
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华南理工大学生物化学课件第11章脂 类代谢
(三) 脂肪酸的ω-氧化作用
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华南理工大学生物化学课件第11章脂 类代谢
三、磷脂的降解
▪ 磷脂能被不同的磷脂酶分解。例如作用于卵磷脂的酶有四 种，这四种酶分别命名为磷脂酶A1、磷脂酶A2、磷脂酶C、 磷脂酶D，各作用于磷脂分子的不同位置：
•① 磷脂酶A1 ② 磷脂酶A2 ③ 磷脂酶C ④ 磷脂酶D
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华南理工大学生物化学课件第11章脂 类代谢
四、胆固醇的降解和转变
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华南理工大学生物化学课件第11章脂 类代谢
第三节 脂类的降解
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➢脂肪的水解 ➢脂肪酸的氧化分解 ➢磷脂的降解 ➢胆固醇的降解和转变
华南理工大学生物化学课件第11章脂 类代谢
一、脂肪的水解
▪ 脂肪在脂肪酶、二脂酰甘油脂肪酶、一脂酰甘油 脂肪酶的作用下逐步水解成甘油和脂肪酸：
➢ 人体每日合成胆固醇量为1～1.5g，其中约0.3g转变为胆 酸和脱氧胆酸。
➢ 胆固醇代谢对人类来说极为重要，因为除可变为许多重要 的生理活性物质外，某些疾病如心血管硬化及胆结石疾病， 亦可能由于胆固醇代谢失常而引起。
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华南理工大学生物化学课件第11章脂 类代谢
➢ 胆固醇的环核结构不在动物体内彻底分解为最简 单化合物排出体外，但其支链可被氧化。更重要 的是胆固醇可转变成许多具有重要生理意义的化 合物 。
(二) 脂肪酸的α-氧化作用
▪ 在动物组织内，脂肪酸主要是通过β-氧化分解的。在植物 的发芽种子和叶子内及动物肝、脑和神经细胞的微体中还 存在一特殊的氧化途径，即α-氧化途径。
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华南理工大学生物化学课件第11章脂 类代谢
(三) 脂肪酸的ω-氧化作用
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华南理工大学生物化学课件第11章脂 类代谢
三、磷脂的降解
▪ 磷脂能被不同的磷脂酶分解。例如作用于卵磷脂的酶有四 种，这四种酶分别命名为磷脂酶A1、磷脂酶A2、磷脂酶C、 磷脂酶D，各作用于磷脂分子的不同位置：
•① 磷脂酶A1 ② 磷脂酶A2 ③ 磷脂酶C ④ 磷脂酶D
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华南理工大学生物化学课件第11章脂 类代谢
四、胆固醇的降解和转变
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
粒
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
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
粒
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
生物化学脂类代谢学校课件
6,9,12 ω-6 植物油
廿碳四烯酸 20：4 5,8,11,14 6,9,12,15 ω-6 植物油
廿碳五烯酸 （EPA）
20：5 5,8,11,14,17 3,6,9,12,15 ω-3 鱼油
廿二碳五烯酸 （DPA）
22：5
7,10,13,16,1 9
3,6,9,12,15
ω-3
鱼油， 脑
廿二碳六烯酸 （DHA）
高级课件
34
2. 甘油三酯的主要作用是为机体提供能量
1. 甘油三酯是机体重要的能量来源
物质
1g产生的能量
TG
38kJ
蛋白质
17kJ
碳水化合物
17kJ
2. 甘油三酯是机体的主要能量储存形式 男性：21%，女性：26％
高级课件
35
酮体
甘油 脂肪动员
FFA
活化，-氧化
乙酰CoA
TAC 氧化磷酸化
氧化 供能
-6
CH3(CH2)4(CH═CHCH2)3( CH2)3COOH
-6
CH3(CH2)4(CH═CHCH2)4( CH2)2COOH
-3
CH3CH2(CH═CHCH2)5(CH 2)2COOH
-3
CH3CH2(CH═CHCH2)5(CH 2)4COOH
-3
CH3CH2(CH═CHCH2)6CH2 COOH
三酯
甘油 甘油激酶
3-磷酸 甘油
磷酸二 羟丙酮
糖酵解 或糖异 生途径
甘油二酯途径
乙酰CoA
软脂酸
NADPH ATP
葡 萄
CO2
糖
3-磷酸 甘油
甘油三酯代谢概况
高级课件
36
生物化学脂类代谢(共77张PPT)
苹果酸
苹果酸
* 软脂酸的合成过程 14NADPH+H+ CH3(CH2)14COOH
草酰乙酸 从头合成（主要途径:在胞液中）
磷脂酶D：磷酸取代基团间的酯键
粒
草酰乙酸
* 软脂酸合成酶系
体 H O 有）6；种酶蛋白（脂肪酰基转移酶、丙二酰CoA酰基转移酶、β-酮脂肪酰合成酶、β-酮脂肪酰还原酶、β-羟脂酰基脱水酶、脂烯酰还2 原酶
CoA异构酶
十二碳二烯脂酰CoA
（⊿3顺，⊿6顺）
1次β氧化 +1次脱氢
（⊿2反，⊿6顺）二烯
脂酰CoA
（⊿2反，⊿4顺）二
2,4-二烯脂酰
烯脂酰CoA
CoA还原酶
烯脂酰CoA异 构酶
4. 奇数碳脂酸的β-氧化
Ile Met Thr Val 奇数碳脂酸 胆固醇侧链
L-甲基丙二酰CoA
CH3CH2CO~CoA
软脂酸合成的总反应
CH3COSCoA
+
7 HOOCCH2COSCoA
+
14NADPH+H+
CH3(CH2)14COOH +
7 CO2 + 6H2O
+
8HSCoA + 14NADP+
软脂酸的合成总图
2）脂酸碳链的延长
a. 内质网脂酸碳链延长酶系
以丙二酰CoA为二碳单位供体，由 NADPH+H+ 供氢经缩合、加氢、脱水、再加氢等 一轮反应增加2个碳原子，合成过程类似软脂酸合 成，但脂酰基连在 CoASH 上进行反应，可延长至 24碳，以18碳硬脂酸为最多。
高等动物
7种酶活性中心都在一条多肽链上，属多功能酶，
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通过血液送入其它组织。
•
第三节 脂类的降解
➢脂肪的水解 ➢脂肪酸的氧化分解 ➢磷脂的降解 ➢胆固醇的降解和转变
•
一、脂肪的水解
▪ 脂肪在脂肪酶、二脂酰甘油脂肪酶、一脂酰甘油 脂肪酶的作用下逐步水解成甘油和脂肪酸：
O
O H2C O C R1
R2 C O CH O
脂肪酶
CH2OH
二脂酰甘油脂肪酶 一脂酰甘油脂肪酶
H2O 硫解酶
CoASH
亮氨酸途径：
亮氨酸等
概括为三大步骤：
CH3COCH2CO~SCoA
CH3CO ~SCoA HMG (CH3)2COH CH2CO~SCoA
CoASH 合成酶
CO2
1、二羟甲基戊酸(MVA)的生成
CH3
HOOC CH2 COH CH2 CO~SCoA
HMG-CoA
HMG-CoA 2NADPH + 2H+ 还原酶 2NADP+ + CoASH
▪
12、越是无能的人，越喜欢挑剔别人的错儿。10:07:1010:07:1010:07Thursday, August 13, 2020
▪
13、知人者智，自知者明。胜人者有力，自胜者强。20.8.1320.8.1310:07:1010:07:10August 13, 2020
▪
14、意志坚强的人能把世界放在手中像泥块一样任意揉捏。2020年8月13日星期四上午10时7分10秒10:07:1020.8.13
•
➢ 脂类在动物体内的消化和吸收主要是在小肠内进 行的。
➢ 脂肪在脂肪组织中，经-脂蛋白酶水解成游离的 脂肪酸和甘油，然后再合成脂肪而储存起来。
•
第二节 脂类的生物合成
➢甘油的生物合成 ➢脂肪酸的生物合成 ➢三酰甘油的生物合成 ➢磷脂的生物合成 ➢胆固醇的生物合成
•
一、甘油的生物合成
▪ 在生物体内，甘油来自糖酵解的中间产物磷酸二 羟丙酮：
抑制
激素敏感性脂酶
促进
肾上腺素 高血糖素 ACTH 糖皮质类固醇 甲状腺刺激激素
图11-6 各种激素对三酯酰甘油代谢的作用
TG:三酯酰甘油 FFA:游离脂肪酸
•
3、机体也可以通过变构酶系统来调节脂类代谢
▪ 如从肠管吸收(外源性)进入肝脏的胆固醇量多，则肝脏内 合成胆固醇的量就少。其作用机制是：外源性胆固醇以脂 蛋白的形式作用于HMG-还原酶的别构部位，从而使β-羟 基-β-甲基戊二酸(HMG)不能还原成β,δ-二羟-β-甲基戊酸 (MVA)而转向酮体生成。
▪
15、最具挑战性的挑战莫过于提升自我。。2020年8月上午10时7分20.8.1310:07August 13, 2020
▪
16、业余生活要有意义，不要越轨。2020年8月13日星期四10时7分10秒10:07:1013 August 2020
▪
17、一个人即使已登上顶峰，也仍要自强不息。上午10时7分10秒上午10时7分10:07:1020.8.13
磷脂酸
O R2C
H2C O O CH
H2C O
磷脂酸
O
C R1
O
磷酸酶
R2C
H2O Pi
P
O
H2C O C R1
O
二脂酰甘油转酰酶
O CH
R2C
H2C OH
二脂酰甘油
R3CO ~SCoA
CoASH
O
H2C O C R1 O CH O
H2C OC R3
三脂酰甘油
•
四、磷脂的生物合成
▪ 在生物细胞内的磷脂有多种，其合成途径也不一样，仅以 卵磷脂(磷脂酰胆碱)的合成过程为例说明如下 ：
CHOH
H2C O C R3 H2O R3COOH H2O R1COOH
三脂酰甘油
H2O R2COOH CH2OH
甘油
CH2OH ATP ADP CH2OH NAD+ NADH+H+ CH2OH
CHOH 甘油激酶 CHOH 磷酸甘油脱氢酶 C O
CH2OH
CH2O P
CH2O P
甘油
3-磷酸甘油
磷酸二羟丙酮
•
四、胆固醇的降解和转变
➢ 人体每日合成胆固醇量为1～1.5g，其中约0.3g转变为胆 酸和脱氧胆酸。
➢ 胆固醇代谢对人类来说极为重要，因为除可变为许多重要 的生理活性物质外，某些疾病如心血管硬化及胆结石疾病， 亦可能由于胆固醇代谢失常而引起。
•
➢ 胆固醇的环核结构不在动物体内彻底分解为最简 单化合物排出体外，但其支链可被氧化。更重要 的是胆固醇可转变成许多具有重要生理意义的化 合物 。
第十一章 脂类代谢
•
本章主要内容
➢ 脂类在机体内的消化、吸收和储存 ➢ 脂类的生物合成
—甘油的生物合成 ，脂肪酸的生物合成，三酰甘油的生 物合成，磷脂的生物合成，胆固醇的生物合成
➢ 脂类的降解
—脂肪的水解，脂肪酸的氧化分解，磷脂的降解，胆固醇 的降解和转变
➢ 脂代谢的调节
•
第一节 脂类在机体内的消化、吸 收和储存
的发芽种子和叶子内及动物肝、脑和神经细胞的微体中还
存在一特殊的氧化途径，即α-氧化途径。
RCH2COOH
脂肪酸
O2+NADPH+H+ 单加氧酶
H2O2 过氧化物酶
NAD+ NADH+H+
R CH COOH OH
L-α-羟脂肪酸
脱氢酶
R C COOH O
ATP+NAD++VC
NAD+ NADH+H+
CO2
(用于合成饱和脂肪酸)
•
三、三酰甘油的生物合成
▪ 三酰甘油是由3-磷酸甘油和脂肪酰-CoA缩合形成的，合 成过程如下：
CH2OH R1CO ~S CoA 磷酸甘油转酰酶
CH2O C R1
HOCH
+
R2CO ~S CoA
R2 C OCH O + 2CoA SH
CH2O P
O CH2O P
3-磷酸甘油
HOCH2 CH2 N+(CH3)3+ATP 胆碱激酶 P OCH2CH2N+(CH3)3+ADP
胆碱
磷酸胆碱
磷酸胆碱胞苷转移酶
CTP+磷酸胆碱
CDP-胆碱+PPi
CDP-胆碱 + 1,2-二脂酰甘油
磷脂酰胆碱 + CMP
•ห้องสมุดไป่ตู้
五、胆固醇的生物合成
乙酰-CoA聚合途径：
▪ 细胞内胆固醇的合成过程可
2CH3CO~SCoA
NAD(P)H+H+
H2O
CH3(CH2)7CH
NAD(P)+
CH(CH2)7CO~S CoA
2、厌氧途径
CH3(CH2)5
γ
α
CH2 CH CH2 COOH
OH
β,γ-脱水
γ
CH3(CH2)5CH
βα CHCH2COOH
(用于合成不饱和脂肪酸)
α,β-脱水
β CH3(CH2)6CH
α CHCOOH
•
二、脂肪酸的氧化分解
(一) 脂肪酸的β-氧化作用
➢ 脂肪酸的β-氧化是在线粒体中 进行，主要在肝细胞线粒体中 进行。这种氧化是在脂肪酸的 β-碳位发生。
➢ 天然不饱和脂肪酸的氧化途径 同饱和脂肪酸的氧化途径基本
相同。
•
脂肪酸 脂肪
ATP (活化)①
AMP + PPi
CoASH ,Mg2+， 脂酰-CoA合成酶， 即硫激酶
CH2OH NADH + H+ CO
CH2O P
磷酸二羟丙酮
▪ 酵母生产甘油：
NAD+
CH2OH
HOCH
CH2O P
3-磷酸甘油
•
二、脂肪酸的生物合成
➢ 饱和脂肪酸的从头合成 ➢ 脂肪酸链的延长 ➢ 不饱和脂肪酸的合成
•
(一) 饱和脂肪酸的从头合成
▪ 脂肪酸的合成过程是比较复杂的，有两个系统参加 1、乙酰-CoA羧化酶 乙酰-CoA羧化酶是含生物素的酶， 大肠杆菌的乙酰-CoA羧化酶含有三种成分：生物素羧化 酶、生物素羧基载体蛋白(BCCP)、转羧基酶。 2、脂肪酸合成酶系统 脂肪酸合成酶系统是一个多酶复 合物。包括下列多种酶：乙酰转酰酶、丙二酸单酰转酰酶、 缩合酶(-酮脂酰 ACP合成酶)、 -酮脂酰-ACP还原酶、 -羟脂酰-ACP脱水酶，烯脂酰-ACP还原酶；此外在复合 物中还含有酰基载体蛋白(ACP)。
CH3
HOCH2CH2 COH CH2COOH
MVA
图11-2 二羟甲基戊酸(MVA)的生物合成
•
2、鲨烯的合成
3ATP 3ADP+Pi+CO2
MVA
Mg2+ H2C
CH3
C
CH2 O P
CH2
异戊烯醇焦磷酸酯(IPP)
P 缩合 鲨烯
PPi
3、胆固醇的形成
▪ 固醇载体蛋白将在胞液中形成的鲨烯转运至内质网的微粒 体中，在其中环化成羊毛脂固醇，再转变成胆固醇，而后
4、胆汁酸的生成量对胆固醇合成也有影响。
•
▪
9、有时候读书是一种巧妙地避开思考的方法。20.8.1320.8.13Thursday, August 13, 2020
▪
10、阅读一切好书如同和过去最杰出的人谈话。10:07:1010:07:1010:078/13/2020 10:07:10 AM
▪
11、越是没有本领的就越加自命不凡。20.8.1310:07:1010:07Aug-2013-Aug-20
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第三节 脂类的降解
➢脂肪的水解 ➢脂肪酸的氧化分解 ➢磷脂的降解 ➢胆固醇的降解和转变
•
一、脂肪的水解
▪ 脂肪在脂肪酶、二脂酰甘油脂肪酶、一脂酰甘油 脂肪酶的作用下逐步水解成甘油和脂肪酸：
O
O H2C O C R1
R2 C O CH O
脂肪酶
CH2OH
二脂酰甘油脂肪酶 一脂酰甘油脂肪酶
H2O 硫解酶
CoASH
亮氨酸途径：
亮氨酸等
概括为三大步骤：
CH3COCH2CO~SCoA
CH3CO ~SCoA HMG (CH3)2COH CH2CO~SCoA
CoASH 合成酶
CO2
1、二羟甲基戊酸(MVA)的生成
CH3
HOOC CH2 COH CH2 CO~SCoA
HMG-CoA
HMG-CoA 2NADPH + 2H+ 还原酶 2NADP+ + CoASH
▪
12、越是无能的人，越喜欢挑剔别人的错儿。10:07:1010:07:1010:07Thursday, August 13, 2020
▪
13、知人者智，自知者明。胜人者有力，自胜者强。20.8.1320.8.1310:07:1010:07:10August 13, 2020
▪
14、意志坚强的人能把世界放在手中像泥块一样任意揉捏。2020年8月13日星期四上午10时7分10秒10:07:1020.8.13
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➢ 脂类在动物体内的消化和吸收主要是在小肠内进 行的。
➢ 脂肪在脂肪组织中，经-脂蛋白酶水解成游离的 脂肪酸和甘油，然后再合成脂肪而储存起来。
•
第二节 脂类的生物合成
➢甘油的生物合成 ➢脂肪酸的生物合成 ➢三酰甘油的生物合成 ➢磷脂的生物合成 ➢胆固醇的生物合成
•
一、甘油的生物合成
▪ 在生物体内，甘油来自糖酵解的中间产物磷酸二 羟丙酮：
抑制
激素敏感性脂酶
促进
肾上腺素 高血糖素 ACTH 糖皮质类固醇 甲状腺刺激激素
图11-6 各种激素对三酯酰甘油代谢的作用
TG:三酯酰甘油 FFA:游离脂肪酸
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3、机体也可以通过变构酶系统来调节脂类代谢
▪ 如从肠管吸收(外源性)进入肝脏的胆固醇量多，则肝脏内 合成胆固醇的量就少。其作用机制是：外源性胆固醇以脂 蛋白的形式作用于HMG-还原酶的别构部位，从而使β-羟 基-β-甲基戊二酸(HMG)不能还原成β,δ-二羟-β-甲基戊酸 (MVA)而转向酮体生成。
▪
15、最具挑战性的挑战莫过于提升自我。。2020年8月上午10时7分20.8.1310:07August 13, 2020
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16、业余生活要有意义，不要越轨。2020年8月13日星期四10时7分10秒10:07:1013 August 2020
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17、一个人即使已登上顶峰，也仍要自强不息。上午10时7分10秒上午10时7分10:07:1020.8.13
磷脂酸
O R2C
H2C O O CH
H2C O
磷脂酸
O
C R1
O
磷酸酶
R2C
H2O Pi
P
O
H2C O C R1
O
二脂酰甘油转酰酶
O CH
R2C
H2C OH
二脂酰甘油
R3CO ~SCoA
CoASH
O
H2C O C R1 O CH O
H2C OC R3
三脂酰甘油
•
四、磷脂的生物合成
▪ 在生物细胞内的磷脂有多种，其合成途径也不一样，仅以 卵磷脂(磷脂酰胆碱)的合成过程为例说明如下 ：
CHOH
H2C O C R3 H2O R3COOH H2O R1COOH
三脂酰甘油
H2O R2COOH CH2OH
甘油
CH2OH ATP ADP CH2OH NAD+ NADH+H+ CH2OH
CHOH 甘油激酶 CHOH 磷酸甘油脱氢酶 C O
CH2OH
CH2O P
CH2O P
甘油
3-磷酸甘油
磷酸二羟丙酮
•
四、胆固醇的降解和转变
➢ 人体每日合成胆固醇量为1～1.5g，其中约0.3g转变为胆 酸和脱氧胆酸。
➢ 胆固醇代谢对人类来说极为重要，因为除可变为许多重要 的生理活性物质外，某些疾病如心血管硬化及胆结石疾病， 亦可能由于胆固醇代谢失常而引起。
•
➢ 胆固醇的环核结构不在动物体内彻底分解为最简 单化合物排出体外，但其支链可被氧化。更重要 的是胆固醇可转变成许多具有重要生理意义的化 合物 。
第十一章 脂类代谢
•
本章主要内容
➢ 脂类在机体内的消化、吸收和储存 ➢ 脂类的生物合成
—甘油的生物合成 ，脂肪酸的生物合成，三酰甘油的生 物合成，磷脂的生物合成，胆固醇的生物合成
➢ 脂类的降解
—脂肪的水解，脂肪酸的氧化分解，磷脂的降解，胆固醇 的降解和转变
➢ 脂代谢的调节
•
第一节 脂类在机体内的消化、吸 收和储存
的发芽种子和叶子内及动物肝、脑和神经细胞的微体中还
存在一特殊的氧化途径，即α-氧化途径。
RCH2COOH
脂肪酸
O2+NADPH+H+ 单加氧酶
H2O2 过氧化物酶
NAD+ NADH+H+
R CH COOH OH
L-α-羟脂肪酸
脱氢酶
R C COOH O
ATP+NAD++VC
NAD+ NADH+H+
CO2
(用于合成饱和脂肪酸)
•
三、三酰甘油的生物合成
▪ 三酰甘油是由3-磷酸甘油和脂肪酰-CoA缩合形成的，合 成过程如下：
CH2OH R1CO ~S CoA 磷酸甘油转酰酶
CH2O C R1
HOCH
+
R2CO ~S CoA
R2 C OCH O + 2CoA SH
CH2O P
O CH2O P
3-磷酸甘油
HOCH2 CH2 N+(CH3)3+ATP 胆碱激酶 P OCH2CH2N+(CH3)3+ADP
胆碱
磷酸胆碱
磷酸胆碱胞苷转移酶
CTP+磷酸胆碱
CDP-胆碱+PPi
CDP-胆碱 + 1,2-二脂酰甘油
磷脂酰胆碱 + CMP
•ห้องสมุดไป่ตู้
五、胆固醇的生物合成
乙酰-CoA聚合途径：
▪ 细胞内胆固醇的合成过程可
2CH3CO~SCoA
NAD(P)H+H+
H2O
CH3(CH2)7CH
NAD(P)+
CH(CH2)7CO~S CoA
2、厌氧途径
CH3(CH2)5
γ
α
CH2 CH CH2 COOH
OH
β,γ-脱水
γ
CH3(CH2)5CH
βα CHCH2COOH
(用于合成不饱和脂肪酸)
α,β-脱水
β CH3(CH2)6CH
α CHCOOH
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二、脂肪酸的氧化分解
(一) 脂肪酸的β-氧化作用
➢ 脂肪酸的β-氧化是在线粒体中 进行，主要在肝细胞线粒体中 进行。这种氧化是在脂肪酸的 β-碳位发生。
➢ 天然不饱和脂肪酸的氧化途径 同饱和脂肪酸的氧化途径基本
相同。
•
脂肪酸 脂肪
ATP (活化)①
AMP + PPi
CoASH ,Mg2+， 脂酰-CoA合成酶， 即硫激酶
CH2OH NADH + H+ CO
CH2O P
磷酸二羟丙酮
▪ 酵母生产甘油：
NAD+
CH2OH
HOCH
CH2O P
3-磷酸甘油
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二、脂肪酸的生物合成
➢ 饱和脂肪酸的从头合成 ➢ 脂肪酸链的延长 ➢ 不饱和脂肪酸的合成
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(一) 饱和脂肪酸的从头合成
▪ 脂肪酸的合成过程是比较复杂的，有两个系统参加 1、乙酰-CoA羧化酶 乙酰-CoA羧化酶是含生物素的酶， 大肠杆菌的乙酰-CoA羧化酶含有三种成分：生物素羧化 酶、生物素羧基载体蛋白(BCCP)、转羧基酶。 2、脂肪酸合成酶系统 脂肪酸合成酶系统是一个多酶复 合物。包括下列多种酶：乙酰转酰酶、丙二酸单酰转酰酶、 缩合酶(-酮脂酰 ACP合成酶)、 -酮脂酰-ACP还原酶、 -羟脂酰-ACP脱水酶，烯脂酰-ACP还原酶；此外在复合 物中还含有酰基载体蛋白(ACP)。
CH3
HOCH2CH2 COH CH2COOH
MVA
图11-2 二羟甲基戊酸(MVA)的生物合成
•
2、鲨烯的合成
3ATP 3ADP+Pi+CO2
MVA
Mg2+ H2C
CH3
C
CH2 O P
CH2
异戊烯醇焦磷酸酯(IPP)
P 缩合 鲨烯
PPi
3、胆固醇的形成
▪ 固醇载体蛋白将在胞液中形成的鲨烯转运至内质网的微粒 体中，在其中环化成羊毛脂固醇，再转变成胆固醇，而后
4、胆汁酸的生成量对胆固醇合成也有影响。
•
▪
9、有时候读书是一种巧妙地避开思考的方法。20.8.1320.8.13Thursday, August 13, 2020
▪
10、阅读一切好书如同和过去最杰出的人谈话。10:07:1010:07:1010:078/13/2020 10:07:10 AM
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11、越是没有本领的就越加自命不凡。20.8.1310:07:1010:07Aug-2013-Aug-20