北京大學(xué)生物化學(xué)(2)ppt課件

1、劉新文劉新文. 脂肪 (fat)：脂類(lèi) (lipid) 類(lèi)脂 (lipoid):磷脂，糖脂，膽固醇， 膽固醇酯 O O CH2-O-C-R1 | R2-C-O-CH O | CH2-O-C-R3 .第一節(jié) 脂類(lèi)的生理作用.第一節(jié) 脂類(lèi)的生理作用第二節(jié) 脂類(lèi)的消化和吸收第三節(jié) 甘油三酯的中間代謝一、甘油三脂的水解一、甘油三脂的水解二、脂肪酸的氧化二、脂肪酸的氧化三、酮體的生成和利用三、酮體的生成和利用四、甘油代謝四、甘油代謝 五、五、 脂肪酸的合成脂肪酸的合成六、甘油三脂的合成六、甘油三脂的合成 .第一節(jié) 脂類(lèi)的生理作用第二節(jié) 脂類(lèi)的消化和吸收第三節(jié) 甘油三酯的中間代謝第四節(jié) 磷脂的代謝一、磷脂

2、的合成二、磷脂的分解.第一節(jié) 脂類(lèi)的生理作用第二節(jié) 脂類(lèi)的消化和吸收第三節(jié) 甘油三酯的中間代謝第四節(jié) 磷脂的代謝第五節(jié) 膽固醇的代謝.1 g 脂肪：38 kJ 9kcal 1 g 葡萄糖：16.9kJ 4kcal 脂肪酸：1622碳 雙數(shù)； 多數(shù)為16及18碳 飽和/不飽和=2 : 3硬脂酸18C：7 %軟脂酸16C：25 %油酸 18:1：45.9 %亞油酸18:2：9.6 %87.5 % 一、 供能.二、構(gòu)呵斥分 類(lèi)脂：膽固醇，磷脂 三、生物活性物質(zhì) 前列腺素，VD，性激素四、緩沖作用.第二節(jié) 脂類(lèi)的消化和吸收 胰脂肪酶磷脂酶A2 膽固醇酯酶 輔脂酶小腸胰液 1.膽固醇酯： 膽固醇酯酶.2

3、. 短鏈24C 中鏈610C 脂肪酰甘油三酯 胰脂酶 輔脂酶 Ca2+ 短鏈 中鏈 脂肪酸 + 甘油3.長(zhǎng)鏈脂肪酰甘油三酯 膽汁酸鹽微團(tuán) 乳化 Ca2+胰脂酶 輔脂酶 2-甘油一酯 長(zhǎng)鏈脂肪酸 內(nèi)質(zhì)網(wǎng) 甘油三酯.乳糜微粒CM 淋巴 血液肝及全身磷脂，膽固醇載脂蛋白消化吸收妨礙：膽道阻塞胰腺功能受損腸道蠕動(dòng)加快治療：利膽補(bǔ)充胰酶供應(yīng)中鏈脂肪酸.第三節(jié) 甘油三酯的中間代謝 triglyceride脂肪發(fā)動(dòng)：甘油(glycerol)， 脂肪酸 ( free fatty acid, FFA)一、甘油三脂的水解一、甘油三脂的水解甘油三脂激素敏感脂肪酶甘油二脂 + FFA甘油 + 2 FFA脂肪酶.胰高血

4、糖素，腎上腺素， 去甲腎上腺素，ACTH胰島素激素敏感脂肪酶激活：抑制：.二、脂肪酸的氧化二、脂肪酸的氧化1904年德國(guó)Knoop： 1-5C 苯脂酸 喂狗1941年德國(guó)Schoeuheimer: 氘標(biāo)志硬脂酸 喂小鼠馬尿酸CO-NH-CH2-COOHCH2 COOHCOOH苯乙尿酸CH2-CO-NH-CH2-COOH.一飽和脂肪酸的氧化1. 脂肪酸的活化 內(nèi)質(zhì)網(wǎng)，線(xiàn)粒體外膜RCOOH + CoASH + ATPRCO SCoA + AMP + PPi2. 脂酰CoA的轉(zhuǎn)移 Mg2+脂酰CoA合成酶肉堿：羥三甲基氨基丁酸 carnitine CH3 |CH3-N+-CH2-CH-CH2-COO

5、H | | CH3 OH.線(xiàn)粒體外線(xiàn)粒體內(nèi)膜線(xiàn)粒體內(nèi)脂肪酸脂酰 SCoACoASH肉堿脂酰肉堿脂酰 SCoACoASH酶I酶II肉堿脂酰轉(zhuǎn)移酶I： 限速酶肉堿：肝 賴(lài)氨酸； 腎肉堿脂酰轉(zhuǎn)移酶II:脂酰CoA + 肉堿 CoASH + 脂酰肉堿.3. 脂肪酸的 氧化 -oxidation線(xiàn)粒體RCH2-CH2-CH2-CO SCoARCH2CH=CH-CO SCoA脂酰CoA脫氫酶 FADFADH2 RCH2-C-CH2-CO SCoA | O 羥脂酰 CoA脫氫酶NAD+NADH + H+H2O烯酰CoA水合酶RCH2-CH-CH2-CO SCoA | OH脂酰CoA硫解酶CoASHRCH2-

6、CO SCoA + CH3-CO SCoA繼續(xù)氧化.5. 能量的生成軟脂酸CH3-(CH2)14-COOH + 23O2 16CO2 + 16H2O + 2340 kcal/mol4.乙酰CoA的徹底氧化活化： -2 ATP7次氧化： 5 X 7 = 35 ATP8個(gè)乙酰CoA：12 X 8 = 96 ATP129 ATP.1 mol 高能磷酸鍵： 7.3 kcal 7.3 kcal 129 = 940 kcal軟脂酸 葡萄糖 1 mol129 mol ATP 38 mol ATP 100 g50.4 mol ATP 21.1 mol ATP能量利用率40.2 % 40.4 % 940能量利用

7、率 = 100 % = 40.2 % 2340調(diào)理：脂酰肉堿抑制丙酮酸脫氫酶系的活性.二奇數(shù)碳原子脂肪酸的氧化：三不飽和脂肪酸的氧化天然不飽和脂肪酸多為順式異構(gòu)酶丙酰CoA CH3-CH2-CO SCoA 琥珀酰CoACCH3CHH2CCO-SCoAHCCCO-SCoAH2CHHH3C.三、酮體的生成和利用三、酮體的生成和利用酮體 ketone bodies: 肝合成 血： 70 mg %)，酮癥酸中毒.四、甘油代謝四、甘油代謝 glycerol 肝、腎、腸 甘油磷酸激酶ATPADPCH2-OH |CH-OH |CH2-OH1.2.CH2-OH |CH-OH |CH2-O- P +NAD+CH

8、2-OH |C=O |CH2-O- P +NADH + H+糖 3磷酸甘油脫氫酶TCACH2-OH |CH-OH |CH2-O- P .五五. 脂肪酸的合成脂肪酸的合成部位: 肝, 腦, 肺, 乳腺, 脂肪組織 胞液(一飽和脂肪酸的合成原料: CH3CO SCoA檸檬酸-丙酮酸穿越 citrate pyruvate cycle1. 運(yùn)出線(xiàn)粒體: CH3COSCoA. CH3COSCoACoASH檸檬酸草酰乙酸丙酮酸丙酮酸草酰乙酸檸檬酸蘋(píng)果酸蘋(píng)果酸線(xiàn)粒體胞液載體CoASH CH3COSCoAATPADP + Pi載體NADH + H+NAD+NADH + H+NAD+蘋(píng)果酸脫氫酶載體丙酮酸羧化酶

9、ATPADP + Pi CO2NADP+NADPH + H+蘋(píng)果酸酶CO2丙酮酸蘋(píng)果酸NADP+ NADPH + H+蘋(píng)果酸酶CO2.2. 丙二酸單酰CoA的合成乙酰CoA羧化酶生物素HOOC-CH2-CO SCoA + ADP + PiCH3-CO SCoA + HCO3- + ATP乙酰CoA羧化酶: 限速酶 解聚: 無(wú)活性多聚體: 有活性檸檬酸: 促進(jìn)長(zhǎng)鏈脂肪酰CoA: 抑制.3. 軟脂酸的合成 大腸桿菌 CH3CO SCoA + 7 HOOC-CH2-CO SCoA脂肪酸合成酶復(fù)合體14NADPH + H+14NADP+CH3-(CH2)14-COOH + 7CO2 + 8CoASH

10、+ 6H2O脂肪酸合成酶復(fù)合體: 脂?；d體蛋白 acyl carrier protein, ACP輔基: 4-磷酸泛酰氨基乙硫醇 O CH3 O O | | | |Ser36O-P-O-CH2-C-CHOH-C-NH-CH2-CH2-C-NHCH2-CH2-SH | | OH CH3 泛酸 氨基乙硫醇.1. 乙?；D(zhuǎn)移酶2. 丙二?；D(zhuǎn)移酶3. 酮脂酰合酶4. 酮脂酰復(fù)原酶5. 羥脂酰脫水酶6. 烯酰復(fù)原酶7. 硫脂酶.合成過(guò)程： 轉(zhuǎn)移 縮合 復(fù)原 硫解加氫脫水再加氫.(二脂肪酸碳鏈的延伸1. 內(nèi)質(zhì)網(wǎng)酶體系 O O | |R-CH2-CSCoA + HOOC-CH2-CSCoA O O |

11、|R-CH2-C-CH2-CSCoA加氫N(xiāo)ADPH + H+NADP+ OH O | |R-CH2-CH-CH2-CSCoA縮合 O |R-CH2-CH=CH-CSCoA脫水H2O加氫N(xiāo)ADPH + H+NADP+ O |R-CH2-CH2-CH2-CSCoA.2. 線(xiàn)粒體酶體系乙酰CoA供應(yīng)二碳單位(三) 不飽和脂肪酸的合成內(nèi)質(zhì)網(wǎng): 去飽和酶亞油酸(18:2, 9,12)亞麻酸(18:3, 9,12,15)花生四烯酸(20:4, 5,8,11,14)硬脂酸 油酸( 18:1, 9 ) 軟脂酸 軟油酸 (16:1, 9 )必需脂肪酸 Essential fatty acid.(四) 脂肪酸合成

12、的調(diào)理限速酶: 乙酰CoA羧化酶1. 代謝物的調(diào)理饑餓,禁食 脂肪發(fā)動(dòng) 高脂膳食脂酰CoA 乙酰CoA羧化酶 高糖膳食ATP異檸檬酸脫氫酶檸檬酸堆積乙酰CoA羧化酶 .2. 激素的調(diào)理胰島素: 誘導(dǎo)乙酰CoA羧化酶 , 脂肪酸合酶, 檸檬酸裂解酶脂肪酸合成胰高血糖素, 生長(zhǎng)素, 腎上腺素乙酰CoA羧化酶 P , 活性 脂肪酸合成.3. 脂肪酸的合成與分解合成: 丙二酰CoA 抑制分解: 肉堿脂酰轉(zhuǎn)移酶.六、甘油三脂的合成六、甘油三脂的合成 triglyceride1. 肝細(xì)胞CH2-OH |CH-OH |CH2-O- P2RCOSCoA2CoASH脂酰轉(zhuǎn)移酶 O O CH2-O-C-R1 |

13、R2-C-O-CH | CH2- P 磷酸酶Pi RCOSCoACoASH脂酰轉(zhuǎn)移酶 甘油磷酸激酶ATPADPCH2-OH |CH-OH |CH2-OH O O CH2-O-C-R1 | R2-C-O-CH | CH2- OH O O CH2-O-C-R1 | R2-C-O-CH O | | CH2-O-C-R3 .CH2-OH |C=O |CH2-O- P CH2-OH |CH-OH |CH2-O- P 甘油三脂2. 脂肪組織CH2-OH |C=O |CH2-O- P CH2-OH |CH-OH |CH2-O- P 甘油三脂.2RCOSCoA 2CoASH脂酰轉(zhuǎn)移酶3. 腸粘膜細(xì)胞 O CH

14、2-OH | R2-C-O-CH | CH2-OH O O CH2-O-C-R1 | R2-C-O-CH O | | CH2-O-C-R3 .甘油磷脂 O O CH2-O-C-R1 | R2-C-O-CH | CH2- P -X .第四節(jié) 磷脂的代謝 phospholipid構(gòu)成細(xì)胞膜脂類(lèi)運(yùn)輸甘油磷脂卵磷脂 (ecithin) 腦磷脂 (cephalin) 磷脂酰膽堿 (phosphstidyl choline, PC)磷脂酰乙醇胺 (phosphatidyl ethanolamine, PE)磷脂酰絲氨酸 (phosphatidyl serine, PS)磷脂酰肌醇 (phosphatidy

15、l inositol, PI)心磷脂 (cardiolipin)磷脂酰甘油 phosphatidyl glycerol, PG).PC: X= HO-CH2-CH2-N+-(CH3)3甘油磷脂 O O CH2-O-C-R1 | R2-C-O-CH | CH2- P -X .PE: X=HO-CH2-CH2-NH2甘油磷脂 O O CH2-O-C-R1 | R2-C-O-CH | CH2- P -X .PS: X= HO-CH2-CH-COOH | NH2甘油磷脂 O O CH2-O-C-R1 | R2-C-O-CH | CH2- P -X .PI: X = 甘油磷脂123456 O O CH2

16、-O-C-R1 | R2-C-O-CH | CH2- P -X . CH2-OH |PG: X = CH-OH | CH2-OH 甘油磷脂 O O CH2-O-C-R1 | R2-C-O-CH | CH2- P -X .心磷脂：X = PG O O | O CH2-O-C-R1 CH2 O-C - R3 | |R2-C-O-CH O OH O CH O-C - R4 | | | | | | CH2-O-P-O-CH2-CH-CH2-O-P-O- CH2 O | | OH OH甘油磷脂 O O CH2-O-C-R1 | R2-C-O-CH | CH2- P -X .一、甘油磷脂的合成(一卵磷脂

17、腦磷脂 磷脂酰絲氨酸 COOH|CHNH2|CH2OHCH2NH2 |CH2OH +CH2-N(CH3)3 |CH2OHCO23 (S腺苷蛋氨酸) CH3-S-AR | CH2 | CH2 | CH-NH2 | COOHCH2NH2 |CH2O- P +CH2-N(CH3)3 |CH2O- PATPADPCDP-乙醇胺CDP-膽堿CTPPPi.磷酸酶PiCDP-乙醇胺CMP磷酸乙醇胺轉(zhuǎn)移酶CDP-膽堿CMP磷酸膽堿 轉(zhuǎn)移酶3 (S腺苷蛋氨酸) O O CH2-O-C-R1 | R2-C-O-CH | CH2- P O O CH2-O-C-R1 | R2-C-O-CH | CH2- OH O O

18、 CH2-O-C-R1 | R2-C-O-CH | CH2- P - 乙醇胺 O O CH2-O-C-R1 | R2-C-O-CH | CH2- P - 膽堿 .絲氨酸乙醇胺(二磷脂酰肌醇 心磷脂CDP-甘油二脂CTPPPiCTP 磷脂酸胞苷酸轉(zhuǎn)移酶 O O CH2-O-C-R1 | R2-C-O-CH | CH2- P - 乙醇胺 O O CH2-O-C-R1 | R2-C-O-CH | CH2- P O O CH2-O-C-R1 | R2-C-O-CH | CH2- P - 絲氨酸 .CDP-甘油二脂磷脂酰甘油3磷酸3 P 甘油CMP磷脂酰甘油PGH2OPi.CDP-甘油二脂3 P 甘油C

19、MP 磷脂酰甘油3磷酸磷脂酰甘油(PG)H2OPi磷脂酰肌醇(PI)肌醇CMP磷脂酰甘油CMP 心磷脂(二磷脂酰甘油).PI O O CH2-O-C-R1 | R2-C-O-CH O | | CH2-O-P-OH | O 磷脂酰肌醇激酶2ATP2ADPO PO P O O CH2-O-C-R1 | R2-C-O-CH O | | CH2-O-P-OH | O PIP2O PO PP O IP3 O O CH2-O-C-R1 | R2-C-O-CH | CH2- OH DAG磷脂酶C.二、甘油磷脂的分解A1A2 O O CH2 O C R1 | R2 C O CH O | | CH2 O P O

20、 X | OHCD 小腸: 水解磷脂,協(xié)助吸收 細(xì)胞: 降解磷脂, 新陳代謝產(chǎn)生第二信使: IP3, DAG 等磷脂酶A2: 溶血磷脂.第五節(jié) 膽固醇的代謝 cholesterolHO甾體膽固醇.一、膽固醇的合成1. 合成原料1940年 Bloch 同位素標(biāo)志: CH3COOH 喂大鼠膽固醇被標(biāo)志乙酰CoA2. 合成部位 主要: 肝 70 80 % 其它: 小腸,腎上腺皮質(zhì), 卵巢, 睪丸等 胞液及內(nèi)質(zhì)網(wǎng).3. 合成過(guò)程CH3-CO-CH2-CO SCoACoASH2 CH3-CO SCoA CH3-CO SCoAHMGCoA 合酶CoASH CH3 |HOOC-CH2-C-CH2-COSCo

21、A | OH CH3 |HOOC-CH2-C-CH2-CH2-OH | OH CH3 |CH3-C=CH-CH2-O- P - P6X鯊烯 C30羊毛固醇 C30環(huán)膽固醇 C27HMGCoA 復(fù)原酶2 NADPH + H+2 NADP+.HMG CoA復(fù)原酶: 限速酶外源性膽固醇內(nèi)源性膽固醇合成外源性膽固醇內(nèi)源性膽固醇合成代謝物 激素胰島素 膽固醇合成胰高血糖素, 皮質(zhì)醇 膽固醇合成甲狀腺素膽固醇合成膽固醇轉(zhuǎn)變?yōu)槟懼嵫懝檀?二、膽固醇的轉(zhuǎn)變1. 血漿中: 卵磷脂膽固醇脂肪酰基轉(zhuǎn)移酶 lecithin-cholesterol acyl transferase, LCAT O O CH2-C-

22、O-R1 | R2-C-O-CH | CH2- P - 膽堿 膽固醇膽固醇酯溶血卵磷脂LCAT.2. 組織中脂酰CoA膽固醇脂酰轉(zhuǎn)移酶acyl CoA : choesterol acyl transferase, ACAT3. 生物活性物質(zhì) 腎上腺皮質(zhì)： 腎上腺皮質(zhì)激素 性腺：雌激素，雄激素 皮膚：VD3.第六節(jié) 血漿脂蛋白的代謝 lipoprotein一、血脂含量不很穩(wěn)定包括：甘油三脂，磷脂，總膽固醇，游離脂肪酸二、血漿脂蛋白分類(lèi)1. 密度法： 乳糜微粒 chylomicron, CM 極低密度脂蛋白 very low density lipoprotein, VLDL.低密度脂蛋白 low density lipoprotein, LDL 高密度脂蛋白 high density