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文檔簡介

1.教學基本要求:要求學生掌握脂肪的生物合成,脂肪酸的氧化分解及徹底氧化的能量計算。2.教學內容:第一節(jié)脂肪的分解代謝一脂肪的消化和吸收二甘油代謝三脂肪酸的氧化四酮體代謝五乙醛酸循環(huán)第二節(jié)脂肪的生物合成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四脂肪代謝的調節(jié)第三節(jié)磷脂和糖脂的代謝一磷脂的降解二磷脂的生物合成三糖脂的降解四糖脂的生物合成3.主要知識點、重點與難點①主要知識點:脂肪的生物合成,脂肪酸的氧化分解及徹底氧化的能量計算,類脂的代謝。②重點與難點:脂肪的生物合成,脂肪酸的氧化分解及徹底氧化的能量計算?,F(xiàn)在是1頁\一共有130頁\編輯于星期五引言一、脂類的定義脂類是一類低溶于水而高溶于非極性溶劑的生物有機分子?;瘜W本質是脂肪酸和醇所形成的酯類及其衍生物:脂肪酸多是4碳以上的長鏈一元羧酸醇包括甘油(丙三醇)、鞘氨醇、高級一元醇和固醇。元素組成:碳、氫、氧現(xiàn)在是2頁\一共有130頁\編輯于星期五二、脂類的分類生物體內的脂質按不同組成可分為三大類:1、單純脂:脂肪酸與醇所形成的酯(1)三酰甘油或稱甘油三酯,通稱為油脂(2)蠟:高級醇的脂肪酸酯2、復合脂:除醇和脂肪酸以外,還含有其他物質(1)磷脂:甘油磷脂和鞘氨醇磷脂(2)糖脂:鞘糖脂和甘油糖脂3、衍生脂:不含脂肪酸非皂化的脂(1)取代烴(2)固醇類(甾類)(3)萜(4)其它脂質:維生素A、D、E、K,酯酰CoA,類二十碳烷,脂多糖和脂蛋白等現(xiàn)在是3頁\一共有130頁\編輯于星期五脂肪:真脂或中性脂肪(甘油三酯)蠟磷脂糖脂取代烴固醇類萜類其它脂質甘油磷脂鞘氨醇磷脂卵磷脂腦磷脂脂質單純脂質復合脂質衍生脂質鞘糖脂甘油糖脂鞘脂質現(xiàn)在是4頁\一共有130頁\編輯于星期五三、脂質的生物學作用1.儲存脂質(能量物質):三酰甘油和蠟能量的主要儲存形式,脂肪是機體內代謝燃料的貯存形式,它在體內氧化可釋放大量能量以供機體利用。2.結構脂質:生物膜膜脂:甘油磷脂(雙分子層),鞘脂類(鞘磷脂和鞘糖脂),固醇和糖脂作為細胞膜的主要成分幾乎細胞所含的磷脂都集中在生物膜中,是生物膜結構的基本組成成分。3.活性脂質:具有專一的重要生物活性類固醇(激素):雄性激素、雌性激素和腎上腺皮質激素萜(類異戊二烯):脂溶性維生素A、D、E、K和光合色素現(xiàn)在是5頁\一共有130頁\編輯于星期五現(xiàn)在是6頁\一共有130頁\編輯于星期五四、脂肪酸、脂肪和蠟脂肪酰甘油脂肪酰甘油(acylglycerols),分為單脂酰、二脂酰和三脂酰甘油,其中三脂酰甘油又稱為甘油三酯?,F(xiàn)在是7頁\一共有130頁\編輯于星期五1、脂肪酸(1)脂肪酸的種類在生物體內大部分脂肪酸都以結合形式存在,也有少量脂肪酸以游離狀態(tài)存在于組織和細胞內。脂肪酸(FA)是由一條長的烴鏈(尾)和一個末端羧基(頭)組成的羧酸。飽和脂肪酸:硬脂酸(18碳脂肪酸)、軟脂酸(16碳脂肪酸)、花生酸(二十碳酸)等。不飽和脂肪酸:油酸(18碳一烯酸[9])、亞油酸(18碳二烯酸[9,12])、亞麻酸(18碳三烯酸[9,12,15或6,9,12])、花生四烯酸(二十碳四烯酸)、二十碳五烯酸和二十二碳六烯酸。必需脂肪酸:維持生長所需的,體內又不能合成的脂肪酸(亞油酸、亞麻酸)?,F(xiàn)在是8頁\一共有130頁\編輯于星期五脂肪酸的簡寫方式:先寫出脂肪酸的碳原子數(shù)目,再寫出雙鍵數(shù)目的,兩個數(shù)目之間用冒號隔開。雙鍵位置用△右上標數(shù)字表示,數(shù)字是指雙鍵鍵合的兩個碳原子的號碼(從羧基端開始計數(shù))中較低者,并在號碼后用c和t表明雙鍵的構型。如順-9,12-十八烯酸(亞油酸)簡寫為18:2△9c,12c現(xiàn)在是9頁\一共有130頁\編輯于星期五現(xiàn)在是10頁\一共有130頁\編輯于星期五OleicacidorOileateStearicacid現(xiàn)在是11頁\一共有130頁\編輯于星期五2、三酰甘油動植物油脂的化學本質是?;视?,其中主要是三酰甘油。(一)三酰甘油的結構化學通式甘油脂肪酸脂肪酸脂肪酸脂肪(三酯酰甘油)MG:一酯酰甘油DG:二酯酰甘油TG:三酯酰甘油現(xiàn)在是12頁\一共有130頁\編輯于星期五現(xiàn)在是13頁\一共有130頁\編輯于星期五3、蠟蠟是長鏈(羥基碳數(shù)在16或16以上)脂肪酸和長鏈一元醇或固醇形成的酯。脂肪酸一般為飽和脂肪酸,醇可以是飽和醇和不飽和醇,或是固醇。完全不溶于水,硬度由烴鏈的長度和飽和度決定?,F(xiàn)在是14頁\一共有130頁\編輯于星期五五、磷脂、鞘磷脂1、磷脂主要是磷酸甘油二脂。甘油中第1,2位碳原子與脂肪酸酯基(主要是含16碳的軟脂酸和18碳的油酸)相連,第3位碳原子則與磷酸酯基相連。不同的磷脂,其磷酸酯基組成也不相同?,F(xiàn)在是15頁\一共有130頁\編輯于星期五(1)甘油磷脂的結構最簡單的磷酸甘油酯是由sn-甘油-3-磷酸衍生而來。甘油脂肪酸脂肪酸有機堿:膽胺----腦磷脂有機堿:膽堿----卵鱗脂

有機堿P磷脂甘油磷脂鞘磷脂磷脂酰膽堿(PC,亦稱卵磷脂)磷脂酰乙醇胺(PE,亦稱腦磷脂)磷脂酰絲氨酸(PS)現(xiàn)在是16頁\一共有130頁\編輯于星期五現(xiàn)在是17頁\一共有130頁\編輯于星期五磷脂結構

現(xiàn)在是18頁\一共有130頁\編輯于星期五磷脂的特點磷脂分子中含有親水性的磷酸酯基和親脂性的脂肪酸鏈,是優(yōu)良的兩親性分子。磷脂分子在水溶液中,由于水分子的作用,能夠形成雙層脂膜結構或微團結構。磷酸甘油二脂在水溶液中主要是形成雙層脂膜。磷脂的這種性質,使它具有形成生物膜(雙層脂膜)的特性。現(xiàn)在是19頁\一共有130頁\編輯于星期五磷脂的結構類型肌醇膽堿絲氨酸乙醇胺現(xiàn)在是20頁\一共有130頁\編輯于星期五現(xiàn)在是21頁\一共有130頁\編輯于星期五2、鞘磷脂以鞘氨醇代替甘油作為骨架,其氨基以氨酰鍵與一個長鏈脂肪酸相連(形成神經(jīng)酰胺),而一個羥基則與磷酸膽堿(或磷酸乙醇胺)相連.脂肪酸部分磷酸膽堿脂肪酸部分現(xiàn)在是22頁\一共有130頁\編輯于星期五六、萜和類固醇一般不含脂肪酸,屬不可皂化脂質。以乙酸為前體合成的。在生物體內含量不多,但不少是重要的活性脂質。現(xiàn)在是23頁\一共有130頁\編輯于星期五1、萜由兩個或多個異戊二烯單位(五碳單位C5)連接而成,可看作是異戊二烯的聚合物。連接方式:一般是頭尾相連。單萜、倍半萜、雙萜、三萜、多萜。許多植物精油、光合色素和甾類的前體鯊烯都是萜?,F(xiàn)在是24頁\一共有130頁\編輯于星期五單萜:C10,存在于各種高等植物中鏈狀如香茅醇,環(huán)狀如檸檬烯倍半萜:C15,如防風根烯、桉葉醇雙萜:C20,如葉綠醇(植醇)、全順視黃醛、赤霉酸三萜:C30,如鯊烯、羊毛固醇,(都是膽固醇和其它類固醇的前體)四萜:C40,如類胡蘿卜素,包括番茄紅素、胡蘿卜素及其氧化物約70種。玉米黃質、蝦青素及其氧化產物蝦紅素、紫菌素多萜:如泛醌(輔酶Q)側鏈含10個異戊二烯單位;天然橡膠是由幾千個異戊二烯單位頭尾連接而成的大分子?,F(xiàn)在是25頁\一共有130頁\編輯于星期五2、類固醇(甾類)

環(huán)戊烷多氫菲的衍生物類固醇*結構:以環(huán)戊烷氫菲為基礎,由3個六元環(huán)(A、B、C環(huán);多氫菲)和一個五元環(huán)(D環(huán);環(huán)戊烷)綢合而成。*固醇是類固醇中的一大類,固醇(甾醇)的結構特點:甾核的C3上有一個取向的羥基,C17上有一個含8-10個碳原子的烴鏈。*存在于大多數(shù)真核細胞的膜中,但細菌不含固醇類*可以游離存在,也可以與脂肪酸成酯(蠟)存在現(xiàn)在是26頁\一共有130頁\編輯于星期五現(xiàn)在是27頁\一共有130頁\編輯于星期五膽固醇是最常見的一種動物固醇兩親分子,主要存在于動物細胞,參與膜的組成;7-脫氧膽固醇——維生素D3也是體內類固醇激素和膽汁酸(膽酸、鵝膽酸和脫氧膽酸)的前體。與動脈粥樣硬化有關?,F(xiàn)在是28頁\一共有130頁\編輯于星期五膽固醇以中性脂的形式分布在雙層脂膜內,對生物膜中脂類的物理狀態(tài)有一定的調節(jié)作用,有利于保持膜的流動性和降低相變溫度?,F(xiàn)在是29頁\一共有130頁\編輯于星期五七、糖脂和脂蛋白1、糖脂糖脂是指糖通過其半縮醛羥基以糖苷鍵與脂質連接的化合物;糖脂根據(jù)脂質部分的不同分為鞘糖脂、甘油糖脂以及由類固醇衍生的糖脂糖脂含有極性的碳水化合物的頭部的脂類,但不含磷酸基團。腦苷脂為最簡單的糖脂,存在于腦及神經(jīng)系統(tǒng)的膜中在髓磷脂鞘中尤為豐富。*甘油糖脂:主要存在細菌和植物的細胞膜上*鞘糖脂:存在動物的細胞膜上現(xiàn)在是30頁\一共有130頁\編輯于星期五1)鞘糖脂以神經(jīng)酰胺為母體,其1-位羥基被糖基化形成的糖苷化合物。單糖成分:D-葡萄糖、D-半乳糖、N-乙酰葡糖胺、N-乙酰半乳糖胺、巖藻糖和唾液酸。脂肪酸成分:16-24碳的飽和與低不飽和脂肪酸居多,此外還有相當數(shù)量的-羥基脂肪酸。(1)中性鞘糖脂:不含唾液酸成分半乳糖基神經(jīng)酰胺——腦苷脂也包括葡糖基神經(jīng)酰胺乳糖基神經(jīng)酰胺:含有巖藻糖(2)酸性鞘糖脂硫酸鞘糖脂(硫苷脂):硫酸腦苷脂唾液酸鞘糖脂——神經(jīng)節(jié)苷脂:寡糖鏈,N-乙酰神經(jīng)氨酸現(xiàn)在是31頁\一共有130頁\編輯于星期五腦苷脂的分子結構現(xiàn)在是32頁\一共有130頁\編輯于星期五神經(jīng)節(jié)節(jié)脂現(xiàn)在是33頁\一共有130頁\編輯于星期五2)甘油糖脂(糖基甘油酯)Sn-3位上的羥基與糖基以糖苷鍵連接而成。單半乳糖基二?;视秃投肴樘腔;视椭饕嬖谟谥参锝绾臀⑸镏?,動物中分布不普遍?,F(xiàn)在是34頁\一共有130頁\編輯于星期五2、血漿脂蛋白1)血漿脂蛋白的概念組成----由脂類和載脂蛋白以非共價鍵結合而成作用----是脂類在血中的存在和運輸形式載脂蛋白(脫輔基蛋白)以脂蛋白復合體形式進行轉運。2)脂蛋白的分類分類方法——超速離心法、電泳法密度梯度超速離心法(按密度由大到?。狧DLLDLIDLVLDLCM電泳法(按其移動速度的快慢)——-Lp-Lppre-LpCM現(xiàn)在是35頁\一共有130頁\編輯于星期五現(xiàn)在是36頁\一共有130頁\編輯于星期五3)脂蛋白的組成特點、生理功能脂蛋白的分類、組成及功能脂蛋白的類別密度法電泳法CMVLDLLDLHDL-Lp-Lppre-LpCM化學組成(%)PrTGPL生理功能1~28~952~76~9Ch5~1050~7010~1510~1520~251045~502040~50520~2230轉運外源性TG轉運內源性TG轉運Ch(肝至外周)轉運PL、Ch(外周至肝)現(xiàn)在是37頁\一共有130頁\編輯于星期五現(xiàn)在是38頁\一共有130頁\編輯于星期五4)脂蛋白的結構和功能球狀顆粒疏水脂核心:三酰甘油、膽固醇酯外殼層(單分子層):極性脂(磷脂和游離膽固醇)與載脂蛋白載脂蛋白的主要作用:1.作為疏水脂質的增溶劑,2.作為脂蛋白受體的識別部位(細胞導向信號)現(xiàn)在是39頁\一共有130頁\編輯于星期五八、脂類代謝脂類主要包括甘油三酯(脂肪)、磷脂和類固醇等。脂類代謝是指在生物細胞內上述各類物質的生物合成和分解過程。脂類代謝對于生命活動具有重要意義。(1)脂肪在動物體內和植物種子及果實中大量存儲。脂肪在氧化時可以比其他能源物質提供更多的能量。每克脂肪氧化時可釋放出38.9kJ的能量,每克糖和蛋白質氧化時釋放的能量僅分別為17.2kJ和23.4kJ。(2)許多類脂及其衍生物具有重要生理作用。脂類代謝的中間產物是合成激素、膽酸和維生素等的基本原料,對維持機體的正?;顒佑兄匾绊懽饔?。(3)人類的某些疾病如動脈粥樣硬化、脂肪肝和酮尿癥等都與脂類代謝紊亂有關?,F(xiàn)在是40頁\一共有130頁\編輯于星期五第一節(jié)脂肪的分解代謝一、脂肪的消化和吸收(一)脂類的消化脂肪的消化發(fā)生在脂質-水的界面處;動物中脂肪的消化需三種脂肪酶參與,水解三酰甘油,生成甘油和脂肪酸。(二)脂類的吸收單酰甘油、脂肪酸、膽固醇、溶血磷脂、脂溶性維生素可與膽汁鹽乳化成混合微團(20nm),被腸粘膜的柱狀表面細胞吸收?,F(xiàn)在是41頁\一共有130頁\編輯于星期五現(xiàn)在是42頁\一共有130頁\編輯于星期五脂肪在脂肪酶催化下水解成甘油和脂肪酸,它們在生物體內將沿著不同途徑進行代謝?!蛑舅岬幕罨蛑舅徂D入線粒體◎-氧化◎脂肪酸氧化是高度的放能過程現(xiàn)在是43頁\一共有130頁\編輯于星期五三脂酰甘油甘油脂肪酸乙酰CoATCA循環(huán)在肝臟中酮體現(xiàn)在是44頁\一共有130頁\編輯于星期五二、甘油的代謝甘油經(jīng)血液輸送到肝臟后,在ATP存在下,由甘油激酶催化,轉變成-磷酸甘油。這是一個不可逆反應過程。-磷酸甘油在脫氫酶(含輔酶NAD+)作用下,脫氫形成磷酸二羥丙酮。磷酸二羥丙酮是糖酵解途徑的一個中間產物,它可以沿著糖酵解途徑的逆過程合成葡萄糖及糖原;也可以沿著糖酵解正常途徑形成丙酮酸,再進入三羧酸循環(huán)被完全氧化。現(xiàn)在是45頁\一共有130頁\編輯于星期五現(xiàn)在是46頁\一共有130頁\編輯于星期五三、脂肪酸的氧化脂肪酸氧化方式:β-氧化:最普遍,最重要α-氧化-氧化現(xiàn)在是47頁\一共有130頁\編輯于星期五現(xiàn)在是48頁\一共有130頁\編輯于星期五1、脂肪酸的活化(細胞質)脂肪酸進入細胞后,首先在線粒體外或胞漿中被活化,即在脂酰CoA合成酶催化下,由ATP提供能量,將脂肪酸轉變成脂酰CoA,然后進入線粒體進行氧化:脂酰-CoA合酶家族對脂肪酸的鏈長具有要求:內質網(wǎng)膜型脂酰CoA合酶:活化長鏈脂肪酸(12C以上);線粒體外膜型脂酰CoA合酶:活化中、短鏈脂肪酸(4-10C)?,F(xiàn)在是49頁\一共有130頁\編輯于星期五現(xiàn)在是50頁\一共有130頁\編輯于星期五2、脂酰CoA的肉毒堿穿梭過程催化脂酰CoA氧化分解的酶存在于線粒體的基質中,所以脂酰CoA必須通過線粒體內膜進入基質中才能進行氧化分解。脂酰CoA需要借助一種特殊的載體肉毒堿(3-羥基-4-三甲氨基丁酸)才能轉運到線粒體內。脂酰肉堿穿梭機制:線粒體內膜外側:脂酰肉堿轉移酶Ⅰ催化,脂酰CoA將脂酰基轉移給肉堿的β羥基,生成脂酰肉堿。線粒體內膜:移位酶(載體蛋白)將脂酰肉堿移入線粒體內,并將肉堿移出線粒體。線粒體內膜基質側:肉堿脂酰轉移酶Ⅱ催化,使脂?;洲D移給CoA,生成脂酰CoA和游離的肉堿?,F(xiàn)在是51頁\一共有130頁\編輯于星期五現(xiàn)在是52頁\一共有130頁\編輯于星期五脂肪酸的活化RCH2COOH+HSCoARCOSCoA~脂酰CoA脂肪酸脂酰CoA合成酶ATPAMP+PPi相當于消耗2分子ATP肉堿脂酰轉移酶I是限速酶HSCoA脂酰CoA脂?;霓D移線粒體內膜內外脂酰CoA肉堿脂酰轉移酶酶I酶IIHSCoA肉堿脂酰肉堿現(xiàn)在是53頁\一共有130頁\編輯于星期五3、飽和脂肪酸的β氧化(1)脂肪酸β氧化學說的發(fā)現(xiàn)1904年,F(xiàn)ranz和Knoop苯基脂肪酸氧化試驗用苯基標記含奇數(shù)碳原子的脂肪酸,飼喂動物,尿中是苯甲酸衍生物馬尿酸。用苯基標記含偶數(shù)碳原子的脂肪酸,飼喂動物,尿中是苯乙酸衍生物苯乙尿酸(苯乙酰-N-甘氨酸)。結論:脂肪酸的氧化是從羧基端β-碳原子開始,每次分解出一個二碳片斷?,F(xiàn)在是54頁\一共有130頁\編輯于星期五FranzKnoop’slabelingExperiments(1904):fattyacidsaredegradedbyoxidationatthebcarbon,i.e.,boxidation

Enzymesoffattyacidoxidationinanimalcellsarelocatedinthemitochondria;RevealedbyEugeneKennedyandAlbertLehningerin1948.bbaa現(xiàn)在是55頁\一共有130頁\編輯于星期五(2)脂肪酸β氧化過程β氧化的一般過程:線粒體中脂肪酸徹底氧化的三大步驟長鏈脂肪酸初步氧化分解為乙酰-CoA乙酰-CoA進入檸檬酸循環(huán)(乙醛酸循環(huán))或進行酮體代謝還原型輔酶的氧化磷酸化

現(xiàn)在是56頁\一共有130頁\編輯于星期五現(xiàn)在是57頁\一共有130頁\編輯于星期五-氧化的反應過程脂酰CoA在線粒體的基質中進行氧化分解。每進行一次-氧化,需要經(jīng)過脫氫、水化、再脫氫和硫解四步反應,同時釋放出1分子乙酰CoA。反應產物是比原來的脂酰CoA減少了2個碳的新的脂酰CoA。如此反復進行,直至脂酰CoA全部變成乙酰CoA?,F(xiàn)在是58頁\一共有130頁\編輯于星期五脫氫脂酰CoA在脂酰CoA脫氫酶的催化下,在-和-碳原子上各脫去一個氫原子,生成反式,-烯脂酰CoA,氫受體是FAD。三種脂酰CoA脫氫酶對脂肪酸的鏈長具有專一性FADH2的電子經(jīng)ETF(電子傳遞黃素蛋白,CoQ-氧化還原酶)直接進入電子傳遞鏈?,F(xiàn)在是59頁\一共有130頁\編輯于星期五水化在烯脂酰CoA水合酶催化下,,-烯脂酰CoA水化,生成L(+)--羥脂酰CoA。現(xiàn)在是60頁\一共有130頁\編輯于星期五再脫氫-羥脂酰CoA在脫氫酶催化下,脫氫生成-酮脂酰CoA。反應的氫受體為NAD+。此脫氫酶具有立體專一性,只催化L(+)--羥脂酰CoA的脫氫?,F(xiàn)在是61頁\一共有130頁\編輯于星期五硫解在-酮脂酰CoA硫解酶催化下,-酮脂酰CoA與CoA作用,生成1分子乙酰CoA和1分子比原來少兩個碳原子的脂酰CoA。少了兩個碳原子的脂酰CoA,可以重復上述反應過程,一直到完全分解成乙酰CoA。脂肪酸通過-氧化生成的乙酰CoA,一部分用來合成新的脂肪酸和其它生物分子,大部分則進入三羧酸循環(huán)完全氧化?,F(xiàn)在是62頁\一共有130頁\編輯于星期五現(xiàn)在是63頁\一共有130頁\編輯于星期五現(xiàn)在是64頁\一共有130頁\編輯于星期五現(xiàn)在是65頁\一共有130頁\編輯于星期五(3)脂肪酸β-氧化作用小結◎脂肪酸β-氧化時僅需活化一次,消耗1個ATP的兩個高能鍵◎β-氧化包括脫氫、水化、脫氫、硫解4個重復步驟◎每循環(huán)一次產生1個FADH2、1個NADH、1個乙酰-CoA?,F(xiàn)在是66頁\一共有130頁\編輯于星期五(4)脂肪酸-氧化產生的能量脂肪酸的完全氧化可以產生大量的能量。例如:軟脂酸(含16碳)經(jīng)過7次-氧化,可以生成8個乙酰CoA,每一次-氧化,還將生成1分子FADH2和1分子NADH。軟脂酸完全氧化的反應式為:C16H31CO-SCoA+7CoA-SH+7FAD+NAD++7H2O8CH3CO-SCoA+7FADH2+7NADH+7H+現(xiàn)在是67頁\一共有130頁\編輯于星期五現(xiàn)在是68頁\一共有130頁\編輯于星期五現(xiàn)在是69頁\一共有130頁\編輯于星期五軟脂酸燃燒熱值:–9790kjβ-氧化釋放:106ATP×(-30.54)=-3237kj現(xiàn)在是70頁\一共有130頁\編輯于星期五(5)β-氧化的調節(jié)①脂?;M入線粒體的速度是限速步驟長鏈脂酸生物合成的第一個前體丙二酸單酰CoA的濃度增加,可抑制肉堿脂酰轉移酶Ⅰ,限制脂肪酸氧化。②[NADH]/[NAD+]比率高時,β—羥脂酰CoA脫氫酶便受抑制。③乙酰CoA濃度高時,可抑制硫解酶,抑制氧化。現(xiàn)在是71頁\一共有130頁\編輯于星期五4、不飽和脂肪酸的氧化(1)單不飽和脂肪酸的氧化油酸的β氧化

*烯脂酰CoA異構酶(改變雙鍵位置和順反構型)*少一次脂酰-CoA脫氫酶的作用,少1個FADH2?,F(xiàn)在是72頁\一共有130頁\編輯于星期五現(xiàn)在是73頁\一共有130頁\編輯于星期五現(xiàn)在是74頁\一共有130頁\編輯于星期五(2)多不飽和脂酸的氧化亞油酸的β氧化△3順—△2反烯脂酰CoA異構酶(改變雙鍵位置和順反構型)β-羥脂酰CoA差向酶(改變β-羥基構型:D→L型)

現(xiàn)在是75頁\一共有130頁\編輯于星期五現(xiàn)在是76頁\一共有130頁\編輯于星期五5、奇數(shù)碳原子的氧化生成丙酰-CoA奇數(shù)碳脂肪酸經(jīng)過反復的β氧化可以產生丙酰CoA,丙酰CoA有兩條代謝途徑:◎丙酰CoA轉化成琥珀酰CoA,進入TCA。

動物體內存在這條途徑,因此,在動物肝臟中奇數(shù)碳脂肪酸最終能夠異生為糖?,F(xiàn)在是77頁\一共有130頁\編輯于星期五現(xiàn)在是78頁\一共有130頁\編輯于星期五現(xiàn)在是79頁\一共有130頁\編輯于星期五◎丙酰CoA轉化成乙酰CoA,進入TCA這條途徑在植物、微生物中較普遍。現(xiàn)在是80頁\一共有130頁\編輯于星期五6、脂肪酸-或-氧化1)-氧化:在植物種子萌發(fā)時,脂肪酸的-碳被氧化成羥基,生成-羥基酸。-羥基酸可進一步脫羧、氧化轉變成少一個碳原子的脂肪酸。上述反應由單氧化酶催化,需要有O2、Fe2+和抗壞血酸等參加。

不需活化,直接氧化游離脂酸。RCH2COOH→RCOOH+CO2對于降解支鏈脂肪酸、奇數(shù)碳脂肪酸、過分長鏈脂肪酸(如腦中C22、C24)有重要作用現(xiàn)在是81頁\一共有130頁\編輯于星期五2)

ω—氧化:在動物體中,C10或C11脂肪酸的碳鏈末端碳原子(-碳原子)可以先被氧化,形成二羧酸。二羧酸進入線粒體內后,可以從分子的任何一端進行-氧化,最后生成的琥珀酰CoA可直接進入三羧酸循環(huán)。ω端的甲基羥基化,氧化成醛,再氧化成酸,少數(shù)長鏈脂酸可通過ω—氧化途徑,產生二羧酸。現(xiàn)在是82頁\一共有130頁\編輯于星期五第二節(jié)脂肪的合成代謝*甘油的生成*脂肪酸的生成*甘油和脂肪酸合成脂肪現(xiàn)在是83頁\一共有130頁\編輯于星期五一、甘油的生物合成現(xiàn)在是84頁\一共有130頁\編輯于星期五二、脂肪酸的生物合成(一)飽和脂肪酸的合成生物機體內脂類的合成是十分活躍的,特別是在高等動物的肝臟、脂肪組織和乳腺中占優(yōu)勢。脂肪酸合成的碳源主要來自糖酵解產生的乙酰CoA。脂肪酸合成步驟與氧化降解步驟完全不同。脂肪酸的生物合成是在細胞液中進行,需要CO2和檸檬酸參加;而氧化降解是在線粒體中進行的。1、部位:胞漿/葉綠體2、原料:乙酰CoA、NADPH、ATP現(xiàn)在是85頁\一共有130頁\編輯于星期五現(xiàn)在是86頁\一共有130頁\編輯于星期五3、檸檬酸-丙酮酸循環(huán)——乙酰CoA的轉運(線粒體→細胞質)*動物細胞存在檸檬酸穿梭*植物細胞通過形成乙酸運出線粒體現(xiàn)在是87頁\一共有130頁\編輯于星期五現(xiàn)在是88頁\一共有130頁\編輯于星期五4、飽和脂肪酸的從頭合成過程合成部位:細胞質合成的原料:乙酰CoA(主要來自Glc酵解)、NADPH(60%磷酸戊糖途徑、40%蘋果酸酶反應)、ATP、HCO3—現(xiàn)在是89頁\一共有130頁\編輯于星期五現(xiàn)在是90頁\一共有130頁\編輯于星期五(1)丙二酸單酰CoA的生成(供體活化)乙酰CoA羧化酶:輔酶是生物素乙酰CoA羧化酶是脂肪酸合成的限速酶:檸檬酸激活,脂肪酸抑制。乙酰CoA是脂肪酸合成的起始引物,丙二酸單酰CoA是鏈的延長單位。現(xiàn)在是91頁\一共有130頁\編輯于星期五現(xiàn)在是92頁\一共有130頁\編輯于星期五(2)合成階段———以軟脂酸(16碳)的合成為例(在細胞液中進行)。催化該合成反應的是一個多酶體系,共有七種蛋白質參與反應,以沒有酶活性的脂?;d體蛋白(ACP)為中心,組成一簇,即脂肪酸合酶體系(FAS)。乙酰CoA:ACP轉移酶丙二酰單酰CoA:ACP轉移酶-酮脂酰-ACP合成酶-酮脂酰-ACP還原酶-羥脂酰-ACP脫水酶烯脂酰-ACP還原酶脂?;d體蛋白現(xiàn)在是93頁\一共有130頁\編輯于星期五不同生物體內,F(xiàn)AS組成不相同,但ACP十分相似?,F(xiàn)在是94頁\一共有130頁\編輯于星期五現(xiàn)在是95頁\一共有130頁\編輯于星期五現(xiàn)在是96頁\一共有130頁\編輯于星期五◎第二次循環(huán):丁酰-S-ACP的丁?;葾CP轉移至β-酮脂酰-ACP合成酶上。奇數(shù)碳原子的飽和脂肪酸:起始引物為丙二酸單酰-S-ACP。多數(shù)生物(尤其動物)僅限于形成軟脂酸(16C),因為β-酮脂酰ACP合成酶不能接受16C?;,F(xiàn)在是97頁\一共有130頁\編輯于星期五至此,生成的丁酰-ACP比開始的乙酰-ACP多了兩個碳原子;然后丁?;購腁CP上轉移到β-酮脂酰合成酶的-SH上,再重復以上的縮合、還原、脫水、還原4步反應,每次重復增加兩個碳原子,釋放一分子CO2,消耗兩分子NADPH,經(jīng)過7次重復后合成軟脂酰-ACP,最后經(jīng)硫脂酶催化脫去ACP生成軟脂酸(16碳)?!蜥尫牛▌游铮┸浿?ACP硫酯酶軟脂酰-ACP+H2O→軟脂酸+HS-ACP

現(xiàn)在是98頁\一共有130頁\編輯于星期五現(xiàn)在是99頁\一共有130頁\編輯于星期五現(xiàn)在是100頁\一共有130頁\編輯于星期五(3)延長階段(在線粒體和微粒體中進行)生物體內有兩種不同的酶系可以催化碳鏈的延長:線粒體脂肪酸延長酶系

以乙酰CoA為C2供體,不需要?;d體,由軟脂酰CoA與乙酰CoA直接縮合。粗糙內質網(wǎng)脂肪酸延長酶系

用丙二酸單酰CoA作為C2的供體,NADPH作為H的供體,中間過程和脂肪酸合成酶系的催化過程相同。現(xiàn)在是101頁\一共有130頁\編輯于星期五現(xiàn)在是102頁\一共有130頁\編輯于星期五5、脂肪酸合成的化學計量(從乙酰CoA開始)以合成軟脂酸為例:由乙酰-S-CoA合成軟脂酸的總反應:

8乙酰CoA+14NADPH+14H++7ATP+H2O→軟脂酸+8CoASH+14NADP++7ADP+7Pi14*3+7=49ATP現(xiàn)在是103頁\一共有130頁\編輯于星期五6、脂肪酸合成途徑與β-氧化的比較軟脂酸分解與合成代謝的區(qū)別?,F(xiàn)在是104頁\一共有130頁\編輯于星期五現(xiàn)在是105頁\一共有130頁\編輯于星期五7、脂肪酸合成的調節(jié)(1)酶濃度調節(jié):乙酰CoA羧化酶(產生丙二酸單酰CoA)脂肪酸合成酶系蘋果酸酶(產生還原當量)(2)酶活性的調節(jié):乙酰CoA羧化酶是限速酶。別構調節(jié):檸檬酸激活、軟脂酰CoA反饋抑制。

共價調節(jié):胰高血糖素、腎上腺素磷酸化抑制,胰島素脫磷酸化激活?,F(xiàn)在是106頁\一共有130頁\編輯于星期五(二)不飽和脂肪酸的合成在人類及多數(shù)動物體內,只能合成一個雙鍵的單不飽和脂肪酸(△9),如硬脂酸脫氫生成油酸,軟脂酸脫氫生成棕櫚油酸。植物和某些微生物可以合成(△12)二烯酸、三烯酸,甚至四烯酸。某些微生物(E.coli)、酵母及霉菌能合成二烯、三烯和四烯酸?,F(xiàn)在是107頁\一共有130頁\編輯于星期五不飽和脂肪酸中的不飽和鍵由去飽和酶催化形成。人體內含有的不飽和脂肪酸主要有棕櫚油酸(16C,一個不飽和鍵)、油酸(18C,一個不飽和鍵)、亞油酸(18C,兩個不飽和鍵)、亞麻酸(18C,三個不飽和鍵)以及花生四烯酸(20C,四個不飽和鍵)等,前兩種單不飽和脂肪酸可由人體自己合成,后三種為多不飽和脂肪酸,必須從食物中攝取,因為哺乳動物體內沒有△9以上的去飽和酶。現(xiàn)在是108頁\一共有130頁\編輯于星期五1、氧化脫氫(需氧)一般在脂肪酸的第9、10位脫氫,生成不飽和脂肪酸。如硬脂酸可在特殊脂肪酸氧化酶作用下,脫氫生成油酸。2、β碳原子氧化脫水途徑(β-羥脂酰ACP脫水)

大楊桿菌:棕櫚油酸的合成是由β-羥癸脂酰-ACP開始。

現(xiàn)在是109頁\一共有130頁\編輯于星期五現(xiàn)在是110頁\一共有130頁\編輯于星期五

現(xiàn)在是111頁\一共有130頁\編輯于星期五三、三酰甘油的合成動物肝臟、脂肪組織及小腸粘膜細胞中合成大量的三脂

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