脂和脂代謝專題知識講座

脂和脂代謝專題知識講座脂和脂代謝專題知識講座第1頁脂類（脂質）是脂肪及類脂總稱，是一類不溶于水而易溶于有機溶劑，并能為機體利用有機化合物。

化學本質是脂肪酸和醇所形成酯類及其衍生物。第1節(jié)脂類脂和脂代謝專題知識講座第2頁一、脂質分類脂類單純脂質復合脂類非皂化脂類?；视王ハ灹字侵⒘蛑祁愮薮碱惡兄舅岵缓舅嶂椭x專題知識講座第3頁單純脂質1.概念：是由脂肪酸和醇形成酯。2.種類(2)蠟：主要由長鏈脂肪酸和長鏈醇或固醇組成。（1）三酰甘油或甘油三酯：由3分子脂肪酸和1分子甘油組成。脂和脂代謝專題知識講座第4頁復合脂質1.概念：2.種類：是指除脂肪酸與醇組成酯外,分子內還含有其它成份脂類。(1)磷脂：非脂成份是磷酸和含氮堿（如膽堿、乙醇胺）(2)糖脂：非脂成份是糖。依據(jù)醇成份不一樣甘油磷脂：如磷脂酸、磷脂酰膽堿、磷脂酰乙醇胺等。鞘氨醇磷脂（簡稱鞘磷脂）依據(jù)醇成份不一樣鞘糖脂：如腦苷脂、神經(jīng)節(jié)苷脂甘油糖脂：如單半乳糖基二酰基甘油脂和脂代謝專題知識講座第5頁磷脂酰膽堿

磷脂酸磷脂酰乙醇胺磷脂酰肌醇磷脂酰絲氨酸磷脂酰甘油脂和脂代謝專題知識講座第6頁糖脂2,3-雙?；?1--D-吡喃-D-甘油2,3-雙酰基-1-(-D-半乳糖基-1，6--D-半乳糖基）-D-甘油脂和脂代謝專題知識講座第7頁非皂化脂類1.概念：2.種類：

即異戊二烯脂類,它不含脂肪酸,不能進行皂化。（1）甾類（固醇）（2）萜類化合物脂和脂代謝專題知識講座第8頁萜類：分子中含C10以上，且碳原子數(shù)為5倍數(shù)烴類化合物。因分子中大多含有雙鍵，所以，萜類化合物又稱為萜烯類化合物。萜涵義和異戊二烯規(guī)律萜類化合物是廣泛存在于植物和動物體內天然有機化合物。脂和脂代謝專題知識講座第9頁結構特點：碳原子數(shù)都是5整倍數(shù)。它們碳骨架能夠看作是由若干個異戊二烯單位以頭尾或頭頭相連而成，這種結構特點叫做萜類化合物異戊二烯規(guī)律。比如：月桂烯，能夠看作是由兩個異戊二烯單位組成。脂和脂代謝專題知識講座第10頁四萜最早發(fā)覺四萜多烯色素是從胡蘿卜素中來，以后又發(fā)覺很多結構與此相類似色素，所以通常把四萜稱為胡蘿卜類色素。四萜是由八個異戊二烯單位連接而組成。四萜類化合物分子中都含有一個較長碳碳雙鍵共軛體系，所以四萜都是有顏色物質，多帶有由黃至紅顏色。所以也常把四萜稱為多烯色素。脂和脂代謝專題知識講座第11頁-胡蘿卜素-胡蘿卜素-胡蘿卜素脂和脂代謝專題知識講座第12頁

甾族化合物

從化學結構上看，甾體化合物分子中都含有氫化程度不一樣環(huán)戊烷并多氫菲結構，該結構是甾體化合物母核，四個環(huán)常見A、B、C、D分別表示，環(huán)上碳原子按以下次序編號：R1

R2

R3

R1、R2普通為甲基，稱為角甲基，R3為其它含有不一樣碳原子數(shù)取代基。甾是個象形字，是依據(jù)這個結構而來，“田”表示四個環(huán)，“???”表示為三個側鏈。脂和脂代謝專題知識講座第13頁膽甾醇（膽固醇）膽甾醇是最早發(fā)覺一個甾體化合物，存在于人及動物血液、脂肪、腦髓及神經(jīng)組織中。無色或略帶黃色結晶，m.p148.5℃,在高真空度下可升華，微溶于水，溶于乙醇、乙醚、氯仿等有機溶劑。人體內發(fā)覺膽結石幾乎全是由膽甾醇所組成，膽固醇名稱也是由此而來。脂和脂代謝專題知識講座第14頁膽酸

膽汁酸存在于動物膽汁中，從人和牛膽汁中所分離出來膽汁酸主要為膽酸。膽酸是油脂乳化劑，其生理作用是使脂肪乳化，促進它在腸中水解和吸收。故膽酸被稱為“生物肥皂“。脂和脂代謝專題知識講座第15頁1.油脂結構

油脂屬于高級脂肪酸甘油酯。二、油脂結構和性質天然油脂大多數(shù)是混合甘油酯

最常見是16或18個碳原子

脂和脂代謝專題知識講座第16頁幾個主要高級脂肪酸軟脂酸十六碳酸CH3（CH2）14COOH硬脂酸十八碳酸CH3（CH2）16COOH油酸△

9-十八碳烯酸CH3（CH2）7CH=CH（CH2）7COOH亞油酸△

9，12-十八碳二烯酸CH3（CH2）4CH=CH-CH2-CH=CH（CH2）7COOH亞麻酸△

9，12，15-十八碳三烯酸CH3（CH2-CH=CH）3（CH2）7-COOH脂和脂代謝專題知識講座第17頁

(1)皂化作用

皂化值(皂化1克油脂所需

KOH毫克數(shù)）2.油脂性質

油脂是極性很小化合物，易溶于乙醇、乙醚、石油醚、汽油、丙酮、氯仿、四氯化碳等有機溶劑。

油脂

甘油

高級脂肪酸鈉脂和脂代謝專題知識講座第18頁(2)加成反應。不飽和高級脂肪酸甘油脂，能夠和H2、鹵素等發(fā)生加成反應。

甘油三油酸酯

甘油三硬脂酸酯

在油脂分析中常利用油脂中C=C鍵與碘加成反應來測定油脂不飽和程度。碘值：

100克油脂所能吸收碘克數(shù)。

I2I脂和脂代謝專題知識講座第19頁（3）乳化作用

因為表面活性劑作用,使原來不能相互溶解兩種液體能夠混到一起現(xiàn)象稱為乳化現(xiàn)象,含有乳化作用表面活性劑稱為乳化劑。乳化機理:加入表面活性劑后,因為表面活性劑兩親性質,使之易于在油水界面上吸附并富集,降低了界面張力，使油脂變成很細小顆粒，均勻地分散在水中。脂和脂代謝專題知識講座第20頁(4)油脂酸敗

俗稱哈喇。油脂在貯藏時因為空氣等作用而產(chǎn)生特異臭和味現(xiàn)象。這是因為油脂不飽和成份受空氣中氧、水分或霉菌作用發(fā)生自動氧化，生成過氧化物進而降解為一個別游離脂肪酸和中等分子量醛類（如庚醛、壬醛等）。

酸值：中和1克油脂中游離脂肪酸所需氫氧化鉀毫克數(shù)。表明酸敗程度。酸敗后普通密度減小，碘值降低，酸值增高。酸敗油脂不宜食用。脂和脂代謝專題知識講座第21頁一、脂肪降解

1.脂肪酶促降解脂肪在脂肪酶、二脂酰甘油脂肪酶、一脂酰甘油脂肪酶作用下逐步水解成甘油和脂肪酸：

第2節(jié)脂類代謝脂和脂代謝專題知識講座第22頁2.甘油降解與轉化活化——脫氫——糖代謝徹底氧化（或進入糖異生路徑）當前僅在肝臟細胞中發(fā)覺有甘油激酶，故甘油只能在肝臟線粒體中氧化。脂和脂代謝專題知識講座第23頁糖酵解和葡萄糖異生關系ABC1C2AG-6-P酯酶BF-1.6-P酯酶C1丙酮酸羧化酶（線粒體中）C2PEP羧化酶（胞漿中）（胞液）（線粒體）葡萄糖丙酮酸草酰乙酸天冬氨酸磷酸二羥丙酮3-P-甘油醛-酮戊二酸乳酸谷氨酸丙氨酸TCA循環(huán)乙酰CoAPEPG-6-PF-6-PF-1.6-P丙酮酸草酰乙酸谷氨酸-酮戊二酸天冬氨酸3-P-甘油甘油脂和脂代謝專題知識講座第24頁3.飽和脂肪酸（含偶數(shù)碳）β-氧化作用水化脫氫硫酯解乙酰CoA脫氫線粒體膜線粒體基質產(chǎn)物β氧化轉運活化細胞質脂肪酸β-氧化主要在肝細胞（或肌細胞）線粒體中進行。這種氧化是在脂肪酸β-碳位發(fā)生。脂和脂代謝專題知識講座第25頁

(1)活化++ATP脂酰-CoA合成酶Mg2+H2O脂酰-CoA

高能化合物+AMP+PPi消耗2高能鍵

研究表明，反應平衡常數(shù)≈1，但該反應一直能夠連續(xù)向正反應進行，PPi可被焦磷酸酶水解消耗，平衡右移。部位：胞漿中脂和脂代謝專題知識講座第26頁

(2)轉運—脂和脂代謝專題知識講座第27頁脂和脂代謝專題知識講座第28頁酯酰CoA進入線粒體基質示意圖N+(CH3)3CH2HO-CH2COO-肉毒堿酯酰肉毒堿

OR-CN+(CH3)3CH2-O-CH2COO-酯酰肉毒堿CoASH

OR-C-S-CoA

OR-C-OHATPCoASHAMP+PPiCoASH肉毒堿

OR-C-S-CoAβ-氧化線粒體內膜內側外側移位酶肉毒堿轉酯?；涪袢舛緣A轉酯?；涪蛑椭x專題知識講座第29頁a.脫氫FADFADH2脫氫酶△2

反烯脂酰CoA

βα

βα

(3)-氧化脂和脂代謝專題知識講座第30頁b.水化（或水合）H—O—H

βα水化酶

β-羥脂酰CoAc.脫氫脫氫酶β-酮脂酰CoANADH+NADH+H+脂和脂代謝專題知識講座第31頁HSCoA+乙酰CoA少二碳原子脂酰CoAβ-氧化脂?；鶊Fd.硫解進入三羧酸循環(huán)徹底氧化。硫解酶脂和脂代謝專題知識講座第32頁氧化生化歷程

乙酰CoAFADFADH2

NAD+NADHRCH2CH2CO-SCoA脂酰CoA脫氫酶脂酰CoA

β-烯脂酰CoA水化酶

β-羥脂酰CoA脫氫酶

β-酮酯酰CoA硫解酶RCHOHCH2CO~ScoARCOCH2CO-SCoARCH=CH-CO-SCoA+CH3CO~SCoAR-CO~ScoAH2O

CoASHTCA

乙酰CoA

乙酰CoA

乙酰CoAATPH20呼吸鏈H20呼吸鏈

乙酰CoA

乙酰CoA

乙酰CoA

乙酰CoA脂和脂代謝專題知識講座第33頁乙酰SCOA

αβATPH2O+2HSCoAAMP+PPiFADH2+NADH+H+脂酰SCoA

脂肪酸氧化，從羧基端位碳原子開始，每次分解出一個二碳片段（乙酰CoA）脂和脂代謝專題知識講座第34頁4.不飽和脂肪酸氧化

同飽和脂肪酸一樣，β-氧化降解前三輪能夠正常進行，切掉三個二碳單位以后，生成一個帶有順式雙鍵△3烯脂酰輔酶A。它不是β-氧化作用中烯脂酰水化酶正常底物，但機體內有一個烯脂酰輔酶A異構酶能催化雙鍵移位，將順式△3化合物轉變成反式△2烯脂酰輔酶A。后者是烯脂酰水化酶正常底物。

不飽和脂肪酸所含氫原子少，氧化產(chǎn)生ATP數(shù)目比相同碳原子數(shù)飽和脂肪酸產(chǎn)生ATP數(shù)目要少。

脂和脂代謝專題知識講座第35頁油?；卵趸饔糜王；鵆oA（918：1）CH3(CH2)7CH=CH-CH2(CH2)6CO-CoAOHCH3(CH2)7CH2-C-CH2-CO-CoAH6CH3-CO-CoACH3(CH2)7CH2-C=CH-CO-CoAHH2-反-十二碳烯酰CoAβ-氧化,三次循環(huán)烯酯酰CoA異構酶烯酯酰CoA水化酶再開始β-氧化CH3(CH2)7-C=C-CH2-

CO-CoA3-順-十二碳烯酯酰CoA

HH脂和脂代謝專題知識講座第36頁β-氧化過程中能量釋放及轉換效率凈生成：131–2=129ATP例：軟脂酸7次β-氧化8

乙酰CoACH3(CH2)14COOH7

NADH7

FADH212ATP

3ATP2ATP96ATP21ATP14ATP131ATP能量轉換率40脂和脂代謝專題知識講座第37頁5.酮體代謝乙酰乙酸、β-羥丁酸、丙酮這三種物質統(tǒng)稱為酮體。

酮體是脂肪酸在肝分解氧化時特有中間代謝物，這是因為肝含有活性較強合成酮體酶系，而又缺乏利用酮體酶系。脂和脂代謝專題知識講座第38頁酮體生成：特殊酶個別CH3COSCoA+

CH3COSCoACH3COCH2COSCoAHSCoA乙酰乙酰CoA直接或間接CH3COCH2COOHHSCoA1乙酰乙酸脫羧CO2CH3COCH3加氫NAD+NADH++

H+CH3CHCH2COOHOH2丙酮

3β-羥丁酸硫解酶部位：肝細胞線粒體中脂和脂代謝專題知識講座第39頁肝中氧化酮體酶活低，故酮體入血到肝外組織，在心、腎、腦、骨骼肌中進行。1）乙酰乙酸→乙酰乙酰CoA→乙酰CoA

2）β-羥丁酸→乙酰乙酸→→乙酰CoA

3）丙酮→→丙酮酸或乳酸→糖異生在這些細胞中，酮體深入分解成乙酰CoA→TCA，產(chǎn)生ATP。酮體利用：肝外組織中脂和脂代謝專題知識講座第40頁酮體分解乙酰乙酰CoA硫解酶轉移酶琥珀酰CoACoASH--氧化乙酰乙酸脫氫酶NADH+H+NAD+乙酰CoA2--羥丁酸琥珀酸脂和脂代謝專題知識講座第41頁酮體作用：1、是肝輸出能源一個形式；2、酮體是小分子，溶于水，可經(jīng)過血腦屏障和毛細血管，是肌肉、腦、心、腎能源分子；3、正常血液中0.3～5mg/dl，體內可分解之；饑餓、糖尿病時，脂肪動員，產(chǎn)生酮體，引發(fā)酮癥酸中毒。

脂和脂代謝專題知識講座第42頁二、脂肪合成代謝1.脂和脂代謝專題知識講座第43頁2.

飽和脂肪酸從頭合成：胞漿中

1）丙二酸單酰CoA合成：+乙酰CoA羧化酶ATPMn2+

生物素丙二酸單酰CoACO2

形成脂肪酸合成直接供體——丙二酸單酰CoA脂和脂代謝專題知識講座第44頁脂和脂代謝專題知識講座第45頁丙二酸單酰ACP形成：||

OHOOC-CH2-C-S-CoA丙二酸單酰CoA

OCH3C-S~CoA

乙酰CoA

||+ATPHCO3-ADP+Pi||

OHOOC-CH2-C-S-ACP丙二酸單酰ACPACPCoA乙酰CoA

羧化酶生物素脂和脂代謝專題知識講座第46頁丁酰ACP

ＯCH3CH2CH2C-SACPOCH3COCH2C-SACPβ-酮丁酰ACP||OCH3C~SACP乙酰ACP||+β-羥丁酰ACP脫水酶

β-酮丁酰ACP還原酶

NADP+NADPHCoASHOOHO-C-CH2C-S-ACP

丙二酸單酰-ACP||||OHOCH3-CH-CH2-C-S-ACPβ-羥丁酰-ACP||||OCH3CHCH-C-S-ACP=α,β-烯丁酰||H2Oβ-烯丁酰ACP還原酶NADP+NADPH縮合酶脂和脂代謝專題知識講座第47頁2）脂肪酸合成：1）縮合：乙酰轉酰酶丙二酸單酰轉酰酶脂和脂代謝專題知識講座第48頁2）還原：脂和脂代謝專題知識講座第49頁3）脫水：脂和脂代謝專題知識講座第50頁4）還原：脂和脂代謝專題知識講座第51頁脂和脂代謝專題知識講座第52頁

乙酰轉酰酶丙二酸單酰轉酰酶縮合酶(-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還原酶在復合物中還含有?；d體蛋白(ACP)脂肪酸合成酶系統(tǒng)是一個多酶復合物，包含以下各種酶：脂和脂代謝專題知識講座第53頁63245還原酶脫水酶還原酶轉移酶4C4C6C6C