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生物化学简明教程ppt 第十章脂类代谢
本章主要介绍脂类(主要是脂肪)物 质在生物体的分解及合成代谢。要求重点 掌握脂肪酸在生物体内的氧化分解途径— β-氧化和从头合成途径,了解脂类物质的 功能和其他的氧化分解途径。
Ⅰ. 生 物 体 内 的 脂 类
脂类
单纯脂类 复合脂类
酰基甘油酯 蜡 磷脂
糖脂、硫脂
含有脂肪酸
萜类 非皂化脂类
甾醇类
不含脂肪酸
• 在线粒体外生成的脂酰CoA需进入线粒体 基质才能被氧化分解,此过程必须要由肉 碱(肉毒碱)携带,借助于两种肉碱脂肪 酰转移酶(酶Ⅰ和酶Ⅱ)催化的移换反应
才能完成。其中肉碱脂肪酰转移酶Ⅰ是脂
肪酸β-氧化的关键酶。
HOOC-CH2-CH(OH)-CH2-N+-(CH3)3
肉毒碱(3-羟基-4-三甲氨基丁酸)
偶数碳原子: -CH2-(CH2)2n-COOH
-CH2COOH(苯乙酸)
苯甲酸 …………… 马尿酸
苯乙酸 ……………………… 苯乙尿酸
苯丙酸 …………… 马尿酸 苯丁酸 ……………………… 苯戊酸 …………… 马尿酸
苯乙尿酸
1、脂肪酸的活化
• 脂肪酸进入细胞后,首先在线粒体外或胞浆中被 活化,形成脂酰CoA,然后进入线粒体进行氧化。
线粒体内膜
3、脂肪酸的-氧化
• 脂肪酸的-氧化作用是指脂肪酸在氧化 分解时,碳链的断裂发生在脂肪酸的位,即脂肪酸碳链的断裂方式是每次切 除2个碳原子。
• 脂肪酸的-氧化是含偶数碳原子或奇数 碳原子饱和脂肪酸的主要分解方式。
• 脂肪酸的-氧化在线粒体中进行,
β-氧化的生化历程
脱氢
硫解
脂酰CoA脱氢酶
类脂
磷脂 (脑磷脂/卵磷脂)
—— 分布在生物膜
作为生物膜的重要组分 提供不饱和脂肪酸
胆固醇
—— 分布在生物膜
维持生物膜结构与功能 调节代谢
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
2、脂类的吸收
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
HO RCH2C C C SCoA H2O
OH
O
RCH2 CH CH C SCoA
H
烯 脂 酰 CoA水 合 酶
再脱氢
• -羟脂酰CoA在脱氢酶催化下,脱氢生成酮脂酰CoA。反应的氢受体为NAD+。此脱 氢酶具有立体专一性,只催化L(+)--羟脂 酰CoA的脱氢。
OH
O 烯脂酰CoA脱氢酶 O
O
RCH2 CH CH C SCoA
脂类的结构通式
甘 脂肪酸
脂肪酸
油 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
甘 脂肪酸
脂肪酸
油
P
有机碱
有机碱:胆胺----脑磷脂 有机碱:胆碱----卵鳞脂
胆固醇
(环戊烷高氢菲)
HO
脂类
脂 肪 (三酯酰甘油)
—— 分布在脂肪组织
储能与供能 促进脂溶性Vit吸收 维持体温、保护内脏
酯酰CoA进入线粒体基质示意图
O R-C-OH
ATP CoASH
ADP+PPi O R-C-S-CoA
外侧
N+(CH3)3 CH2 HO-CH2 COO-
肉毒碱
CoASH
酯酰肉毒碱
N+(CH3)3 O CH2 R-C -O-CH2
COO-
内侧
肉毒碱
载 体
酯酰肉毒碱
β-氧化
O R-C-S-CoA
CoASH
硫解酶
水化酶 水化
β-羟脂酰CoA脱氢酶 再脱氢
脱氢
• 脂酰Cห้องสมุดไป่ตู้A在脂酰CoA脱氢酶的催化下,在 -和-碳原子上各脱去一个氢原子,生成 反式,-烯脂酰CoA,氢受体是FAD。
O
脂酰CoA脱氢酶
HO
RCH2CH2CH2C SCoA
RCH2C C C SCoA
FAD FADH2
H
水化
• 在烯脂酰CoA水合酶催化下,,-烯脂酰 CoA水化,生成L(+)--羟脂酰CoA。
RCH2 C CH C SCoA
NAD+ NADH + H+
硫解
• 在-酮脂酰CoA硫解酶催化下,-酮脂酰 CoA与CoA作用,生成1分子乙酰CoA和1 分子比原来少两个碳原子的脂酰CoA。少 了两个碳原子的脂酰CoA ,
OO
硫解酶
O
O
RCH2 C CH C SCoA
RCH2C SCoA + CH3C SCoA
•概 念
脂肪酸在体内氧化时在羧基 端的β-碳原子上进行氧化,碳 链逐次断裂,每次断下一个二 碳单位,既乙酰CoA,该过程称 作β-氧化。
• 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。
奇数碳原子: -CH2-(CH2)2n+1-COOH
-COOH(苯甲酸)
单纯脂类
1.概念
单纯脂类是 由脂肪酸和 醇形成的酯
2.种类 (1)酰基甘油酯 (2) 蜡
酰基甘油酯
COR1 COR2
COR3
复合脂类
1.概念
2.种类
(1) 磷脂
复合脂是指除脂 肪酸与醇组成的 酯外,分子内还含 有其它成分的脂 类。
(2) 糖脂和硫脂
磷脂酸 磷脂酰乙醇胺 磷脂酰丝氨酸
磷脂酰胆碱
第一节 脂肪的分解代谢
一、脂肪的水解
脂肪
甘油 + 脂肪酸
脂肪的酶促水解
二、甘油的氧化
甘油
α-磷酸甘油
磷酸二羟丙酮
氧化分解
糖异生
CO2+H2O
葡萄糖
甘油的转化
甘油激酶
磷酸甘油 脱氢酶
异构酶
磷酸酶
(实线为甘油的分解,虚线为甘油的合成)
三、脂肪酸的氧化
(一)、脂肪酸的β-氧化
β-氧化作用的概念及试验证据
• 在脂酰CoA合成酶催化下,由ATP提供能量,将 脂肪酸转变成脂酰CoA:
脂 酰 CoA合 成 酶
O
RCH2CH2CH2COOH + ATP
RCH2CH2CH2C AMP + PPi
O RCH2CH2CH2C AMP + CoASH
O RCH2CH2CH2C SCoA + AMP
2、脂肪酸转入线粒体
CoASH
4、脂肪酸氧化是高度的放能过程 ① β-氧化过程在线粒体基质内进行; ② β-氧化为一循环反应过程,由脂肪酸氧
化酶系催化,反应不可逆; ③ 需要FAD,NAD,CoA为辅助因子; ④ 每循环一次,生成
一分子FADH2, 一分子NADH, 一分子乙酰CoA
磷脂酰肌醇 磷脂酰甘油
几种糖脂和硫酯
2,3-双酰基-1--D-吡喃-D-甘油
6-亚硫酸-6-脱氧--葡萄糖甘油二酯(硫酯)
2,3-双酰基-1-(-D-半乳糖基-1,6- -D-半乳糖基)-D-甘油
非皂化脂类
1. 概念 2. 种类
即异戊二烯 脂类,它不含 脂肪酸,不能 进行皂化。
(1)甾醇类(固醇) (2) 萜类化合物