脂肪在体内的消化吸收和转运
脂肪动员生成的甘油主要转运至肝脏再磷酸化为3-磷酸甘油后进行代谢。磷 酸二羟丙酮是联系甘油代谢和糖代谢的关键物质。
甘油激酶
甘油的转化
磷酸甘油 脱氢酶
磷酸酶
异构酶
(实线为甘油的分解,虚线为甘油的合成)
三、脂 肪 酸 的 分 解 代 谢
1、饱和脂肪酸的氧化分解途径
CH3-(CH2)n - CH2 - CH2 -COOH
一、脂肪动员及脂肪的降解
贮存于脂肪细胞中的甘油三酯在激素敏感脂肪酶 (hormone sensitive tri-glyceride lipase, HSL)的 催化下水解并释放出脂肪酸,供给全身各组织细胞摄取利 用的过程称为脂肪动员。
激素敏感脂肪酶(HSL)是脂肪动员的关键酶。主要 受共价修饰调节。
激 素 对 脂 代 谢 的 调 节
脂肪动员激素 (第一信使)
(肾上腺素、生长激素等)
受体
修饰受体
腺苷酸环化酶 腺苷酸环化酶
(无活性)
(有活性)
ATP
cAMP(第二信使)
蛋白质激酶 (无活性)
蛋白质激酶 (有活性)
激素敏感性脂酶 (无活性)
激素敏感性脂酶 (有活性)
甘油三脂
脂肪酸+甘油
脂肪动员的基本过程
储存在脂肪组织内的三脂酰甘油的转移包含有以下内容: 在激素敏感的三脂酰甘油脂肪酶的作用下,被水解为甘油和游 离脂肪酸.被释放的游离脂肪酸进入血液,并与清蛋白结合.
二、脂类的转运和脂蛋白的作用
脂蛋白的种类
乳麋微粒(CM) 极低密度脂蛋白VLDL 低密度脂蛋白LDL 高密度脂蛋白HDL
第二节 脂肪的分解代谢
2、脂类的吸收
脂肪经消化后的产物脂肪酸和2-单酰甘油由小肠上皮粘膜 细胞吸收后又经粘膜细胞转化为三脂酰甘油,后者和蛋白质一 起包装成乳糜微粒(血尘),释放到血液,又通过淋巴系统运 送到各种组织.
在脂肪组织和骨骼肌毛细血管中在脂蛋白脂肪酶的作用下, 乳糜微粒的组分三脂酰甘油被水解为游离脂肪酸和甘油。产生 的游离脂肪酸被这些组织吸收,同时甘油被运送到肝和肾脏, 在这里经甘油激酶和甘油-3-磷酸脱氢酶作用,转化为糖酵解 的中间产物二羟基丙酮磷酸.当三酰甘油被逐渐水解后,乳糜 颗粒收缩成富含胆固醇的乳糜颗粒残留物,该残留物脱离毛细 血管重新进入循环系统被肝脏吸收.
同位素示踪研究表明,此反应经过一个脂酰腺苷酸混合酐的中间体,它被 CoA的巯基进攻,形成了硫酯的产物.正是由于18O标记了两个产物脂酰-CoA和 AMP,证明了这个中间体的存在.
脂酰-CoA是高能化合物,水解成脂肪酸和CoA时,放出大量的热(△Go≈31kJ/mol);若把脂肪酸直接和CoA相联,需吸收热量,但当把脂酰-CoA的形 成与ATP的水解相偶联,则脂酰-CoA的形成便成为释放能量的过程.ATP的分解 分两步.以软脂酸为例,第一步,ATP提供腺苷一磷酸,从而形成软脂酰腺苷酸 ,并释放出PPi,它立即被无机焦磷酸酶水解,第二步,活化了的脂酰基即转移 到CoA上,形成脂酰-CoA.
进入线粒体: 在线粒体外生成的脂酰CoA需进入线粒体基质才能被
试验证据 1904年F.Knoop根据用苯环标记脂肪酸饲喂狗的实验结果,
推导出了β-氧化学说。
1.脂肪酸的活化(细胞质中)
脂酰CoA合成酶
RCH2CH2COOH + HSCoA == RCH2CH2COSCoA
ATP
AMP+PPi
脂酰-CoA合成酶实际是一个家族,至少有三种:其一激活乙酸和丙酸生成 相应的乙酰-CoA和丙酰-CoA;其二C4-C11;其三C10-C20,这些酶或与内质网 (endoplasmic reticulum, SER),或与线粒体外膜相联(前两种酶存在于线粒 体外膜中,第三种合成酶则与微粒体联系在一起).
以上全部反应,其一是ATP的放能,释放出AMP和PPi(△Go≈-32.5kJ/mol ),其二是形成脂酰-CoA的吸能反应(△Go≈31.5kJ/mol).在细胞内,全部反应 完成的驱动力是产物焦磷酸发生的高度放能的水解(exergonic hydrolysis),这 是由广泛存在的无机焦磷酸酶(inorganic pyrophosphatase)的催化实现的 .
脂类的消化吸收和运转
一、脂类的消化和吸收
1、脂类的消化
脂肪的消化和吸收主要在小肠中进行。另外,肝脏还产生磷脂酰胆碱,它 的亲水和疏水基分居于分子的两端,也有助于脂肪的消化。
胃产生胃脂肪酶,它在胃的低pH环境中是稳定,有活性的。脂肪的消化实 际开始于胃中的胃脂肪酶,彻底的消化是在小肠中的胰脂肪酶完成。胰脂肪酶 消化三脂酰甘油,使它转化为2-单酰甘油和脂肪酸。辅脂肪酶是一个小的蛋白 质,相对分子质量为12 000,它产生于胰脏,是胰脂肪酶活性所必需的。还含 有酯酶,它作用于单酰甘油,胆固醇酯和VA的酯。另外,胰脏还分泌磷脂酶, 它催化磷脂的2-酰基的水解。
脂肪动员的结果是生成三分子的自由脂肪酸 (free fatty acid,FFA)和一分子的甘油。甘油 可在血液循环中自由转运,而脂肪酸进入血液循环 后须与清蛋白结合成为复合体再转运。
脂肪动员生成的甘油主要转运至肝脏再磷酸化 为3-磷酸甘油后进行代谢。
二、甘油(代谢)
脂肪动员的结果是生成三分子的自由脂肪酸(free fatty acid, FFA)和 一分子的甘油。甘油可在血液循环中自由转运,而脂肪酸进入血液循环后须与清 蛋白结合成为复合体再转运。
胰脂肪酶对三酰甘油催化的作用位点在1-和3-位,随之形成1,2-二酰甘油和 2-单酰甘油,与此同时得到脂肪酸的Na+和K+盐。辅脂肪酶与脂肪酶形成1:1的 复合物,可以抑制脂肪酶在界面的变性,并把它固定到脂质-水界面上。
脂质中的磷脂可被磷脂酶A2催化降解,水解发生在C(2)处,产生脂肪酸和 相应的溶血磷脂。
β-氧化作用 α-氧化作用 ω-氧化作用
2、不饱和脂肪酸的氧化 3、奇数碳链脂肪酸的氧化
(一)、饱和数碳脂肪酸的β-氧化过程
β-氧化概念 : 在一系列酶的作用下,脂肪酸的α,β碳原子上
脱氢氧化并断裂,生成一分子乙酰CoA和少二个碳原子
的脂酰CoA的过程,通过上述氧化方式不断进行,脂肪酸
最后被完全氧化生成乙酰CoA。