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(完整版)脂类的结构和功能


血栓噁烷(thromboxane,TX)的结构
血栓噁烷也有前列腺酸样骨架,但分子中的五碳环被含 氧的噁烷取代,如TXA2
白三烯(leukotrienes, LTs)的结构 白三烯也是20碳多不饱和脂肪酸衍生物
前列腺素和血栓噁烷的合成
白三烯的合成
前列腺素、血栓噁烷及白三烯的基本生理功能
多不饱和脂肪酸衍生物 前列腺素(PG)
CH3CH2CH=CHCH2CH=CHCH2CH=CHCH2(CH2)6COOH
5,8,11,14-二十碳四烯酸
CH3(CH2)4CH2=CH2CH2CH=CH2CH2CH=CH2CH2CH=CH(CH2)3COOH
脂肪酸的数字命名法
9,12-十八碳二烯酸(亚油酸)
Δ体系
18 17 16 15 14 13 12 11 10 9 8 7 6 5 4 3 2 1
3).脂肪酸的β-氧化
① 实验证据:1904年,Franz Knoop
偶碳苯脂酸
奇碳苯脂酸
CH2CH2CH2CH2CH2COOH
CH2CH2CH2CH2COOH
CH2CH2CH2COOH
CH2CH2COOH
CH2COOH
COOH
O CH2C NHCH 2COOH
苯乙尿酸 (苯乙酸衍生物)
O C NHCH 2COOH
大多数具有酯的结构; 生物体内作为能源物质或活性物质 组成元素:主要是C、H、O,有的含有N、P。
一、 脂类的组成与结构
脂质
脂肪
类脂
胆固醇及
糖脂
磷脂
胆固醇酯
甘油糖脂 鞘糖脂
鞘磷脂 甘油磷脂
磷脂酰胆碱 卵磷脂 磷脂酰乙醇胺 脑磷脂 磷脂酰丝氨酸 磷脂酰甘油 二磷脂酰甘油 磷脂酰肌醇
1、脂肪(fat, 三酰甘油/甘油三酯)
CH3CH2CH2CH2CH2CH2CH2CH2CH2CH2CH2CH2CH2CH2CH2COCoA
1
NADH+FADH2+CH3COCoA
CH3CH2CH2CH2CH2CH2CH2CH2CH2CH2CH2CH2CH2COCoA
2
NADH+FADH2+CH3COCoA
CH3CH2CH2CH2CH2CH2CH2CH2CH2CH2CH2COCoA
再脱氢、硫解
L(+)-β羟脂酰CoA
NADH氧化呼吸链
NAD+
L(+)-β-羟脂
三羧酸循环
NADH+H+
酰CoA脱氢酶
O
CH3-CO~SCoA CoA-SH β α O
=
RR1CH2CH2C~SCoA
β-酮脂酰CoA 硫解酶
RCOCH2C~SCoA β酮脂酰CoA
4).脂肪酸氧化产生的能量(以16C的软脂酸为例)
主要分布在脂肪组织,少量存在于血液中,约占体重
的14%~19%。
脂肪(储存脂、可变脂)
动物细胞中储存的脂肪 (染成橘黄色)
北极熊
2、类脂(lipoid)
类脂的主要生理功能 ➢ 维持生物膜的结构与功能 ➢ 促进脂肪及脂溶性维生素的吸收与转运 ➢ 胆固醇(cholesterol, CHOL)可转变为多种类固
营养必需脂肪酸缺乏:可使人体皮肤鳞屑多、变薄、毛发稀 疏等皮炎症状。
多不饱和脂肪酸衍生物
多不饱和脂肪酸衍生物(类二十碳化合物):不同组织细胞合 成的二十碳多烯脂肪酸衍生物。
主要包括前列腺素、血栓噁烷及白三烯。 它们由花生四烯酸转变而来。
前列腺素(prostaglandin,PG)结构:以前列腺酸(prostanoic acid)为基本骨架
马尿酸 (苯甲酸衍生物)
② 脂肪酸的β-氧化过程(线粒体基质)
= =
O RCH2CH2C~SCoA 脂酰CoA 脱氢酶
脂酰CoA
FAD FADH2
=
β αO RCH=CHC~SCoA
反⊿2-烯酰CoA
H2O
反⊿2--烯脂酰CoA水化酶
琥珀酸氧化呼吸链
β
αO
=
循环脱氢、加水、
RCHOHCH2C~SCoA
脂类的结构与功能
概述 一、 脂类的组成与结构 二、 脂肪动员、脂肪酸的β-氧化 三、 甘油三酯的代谢 四、 磷脂的代谢 五、 胆固醇的代谢 六、 血浆脂蛋白的代谢
概述
脂类(lipids)的定义: 是脂肪(fat)和类脂(lipoid)的总称,广 泛存在于动植物组织中。
是一类结构和功能不均一的有机化合物。 共同特征:不溶于水,易溶于有机溶剂;
肝外组织利用酮体增强
减少肌肉分解 减少肝外组织 对葡萄糖的摄取利用强
保证大脑利用葡萄糖
2、三酰甘油合成代谢
➢ 合成三酰甘油的主要组织器官:肝、脂肪组织及小肠。细 胞内部位是内质网
➢ 肝能合成脂肪,但不能储存脂肪 ➢ 三酰甘油合成所需的甘油部分和脂肪酸合成的乙酰CoA主
要来自糖代谢。 ➢ 三酰甘油合成途径:一酰甘油途径(小肠);二酰甘油途
1).线粒体内的乙酰CoA向线粒体外的转运—柠檬酸-丙酮酸循环
2).乙酰CoA活化生成丙二酸单酰CoA
ATP+HCO3-
ADP+Pi
乙酰CoA羧化酶—生物素 乙酰CoA羧化酶—生物素—COO-
-OOC—CH2—COSCoA (丙二酸单酰CoA)
是三酯(triglycerol, TG)。
常温下呈固态俗称脂肪(fat) 常温下呈液态俗称油(oil)
脂肪分子示意图
简单脂肪:三分子的脂肪酸相同 混合脂肪:三分子的脂肪酸不同
脂肪的性质取决于含有的脂肪酸的种类。
脂肪的主要生理功能
• 储能与供能:38.9kJ/g脂肪; 16.7kJ/g糖;16.7kJ/g蛋白质 • 固定脏器,维持体温; • 缓冲外压,对机体有保护作用;
醇激素、活性维生素D3、胆汁酸等。
类脂(基本脂、固定脂),不受营养状况及机体活动 影响。
分布全身各组织。约占体重5%
(1)磷脂(phospholipids, PL)动物脑、卵,大豆
种子中含量较多。
含磷酸组分的 脂质,是构成生物 膜的重要物质,所 有细胞都含有磷脂。
磷脂双分子层
两性化合物 1个极性头部:亲水的磷酸或极性取代基团 2个非极性尾部:2条疏水的脂酰基长链
径(肝和脂肪组织)
(1)脂肪酸的合成
➢ 细胞首先合成软脂酸,其它脂肪酸是在软脂酸基础上加长或 缩短而成。
➢ 肝是脂肪酸合成的主要器官;细胞内场所是胞液 ➢ 合成脂肪酸的原料:乙酰CoA(主要来自糖代谢) ➢ 合成脂肪酸的NADPH+H+主要来自糖代谢 ➢ 合成脂肪酸的限速酶:乙酰CoA羧化酶 ➢ 脂肪酸的合成不是β-氧化的逆过程
NADH+H +
CO2
β-羟 丁酸脱氢酶
NAD +
酮体
CH3COCH3 丙酮
CH3CHOHCH2COOH β-羟丁酸
2).酮体的利用
酮体是肝向肝外组织输出能源的重要形式。 酮体是肝内生成、肝外利用
3).酮体生成的意义
饥饿(禁食)、高脂低糖饮食 运动、妊娠、糖尿病
脂肪动员增强
肝酮体生成增加 血酮体水平增高
鞘糖脂
CHNH—C—(CH2)nCH3 CH2O—糖基或寡糖链
糖鞘脂决定 人的血型
(3)胆固醇及其酯
血液中的胆固醇过高
低密度脂蛋白积聚于血管壁 血管管腔变窄
组织得不到足够的氧气供应而不能 正常运作
健康的冠状动脉横切面,并 没有血块存在; 它有宽大的血管腔,能供应 足够的血液给心脏肌肉
冠状动脉内有硬块存在,使管 腔变小 心脏肌由于得不到足够的氧气 而不能正常
(2)甘油代谢 脂肪动员产生的甘油进入糖代谢
(3)脂肪酸的分解代谢 彻底氧化分解产生CO2、H2O和能量(心、肝、骨骼肌)
脂肪酸的活化 (脂酰CoA生成)
脂酰CoA向线粒体内转移
脂肪酸的 β-氧化
1).脂肪酸的活化(胞液)
2).脂肪酰基向线粒体内转移
肉碱具有携带脂酰基 通过线粒体内膜的作用
CH3CH2CH2CH2CH2CH=CHCH2CH=CHCH2CH2CH2CH2CH2CH2CH2COOH
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18
ω体系
人体内脂肪酸的来源
自身合成:主要在肝合成。 食物脂类消化吸收的脂肪酸
营养必需脂肪酸:人体内不能合成,必须由食物提供的脂肪 酸,包括亚油酸、亚麻酸、花生四烯酸。
长链脂酸(12C~26C)和一 酰甘油吸收后,在肠黏 膜细胞内重新合成三酰 甘油(一酰甘油合成途 径),并与载脂蛋白形 成乳糜微粒经淋巴入血。
三 三酰甘油代谢
1、三酰甘油分解代谢
脂解激素: 肾上腺素 去甲肾上腺素 胰高血糖素 促肾上腺皮质激素 促甲状腺素
抗脂解激素: 胰岛素 前列腺素E2
(1)脂肪动员
血栓噁烷(TX) 白三烯(LT)
生理功能 PGE2:促进血管扩张、增加血管通透性、引起炎 症 PGE2和PGA2:舒张动脉平滑肌、降血压 PGE2和PGI2:抑制胃酸分泌 (卵泡)PGE2:收缩卵巢平滑肌引起排卵 (子宫)PGE2:溶解黄体、加强子宫收缩,促进 分娩 (血小板) TXA2:引起血管收缩、血小板聚集、 促进凝血及血栓形成。 LTC4、LTD4和LTE4:收缩支气管平滑肌 LTB4:调节白细胞功能
H C
COSCoA C
RCH2
H
2 反烯脂酰CoA
② 奇数碳原子及丙酸的氧化
③ 偶数碳原子脂肪酸的ω氧化
(4)酮体的生成和利用
肝外组织(心肌、骨骼肌)脂肪酸β-氧化产生的乙酰CoA 进入三羧酸循环,而脂肪酸在肝中β-氧化产生的乙酰 CoA部分进入三羧酸循环,部分产生酮体(乙酰乙酸、 β-羟丁酸和丙酮)
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