第1页:第7章 脂类物质代谢
7脂类物质代谢Chapter 7 Metabolism of Lipid
第2页:本章重点与难点
- 本章重点与难点重点:脂类生物合成中饱和脂肪酸从头合成途径、酶系、能量来源、原料;
- 脂类分解代谢中β–氧化作用途径、酶类、能量变化及油料种子萌发是乙醛酸循环特点;
- 了解磷脂结构特点及合成途径、分解酶类;
- 胆固醇的代谢。
- 难点:掌握饱和脂肪酸从头合成与ß–氧化分解途径的异同点;
- 脂类代谢与糖代谢的关系。
第3页:脂类概述
第一节概述Introduction
第4页:脂类是生物体内一大类不溶于水而易溶于有机
- 脂类(lipid)是生物体内一大类不溶于水而易溶于有机溶剂(脂溶性溶剂,如乙醚、氯仿、苯等)的有机化合物,是脂肪和类脂的总称。脂肪(fat):真脂三脂酰甘油(triacylglycerols,TAG)或甘油三酯(triglyceride, TG)类脂(lipoid):胆固醇(cholesterol, CHOL)胆固醇酯(cholesterol ester, CE)磷脂(phospholipid, PL)鞘脂(sphingolipids)糖脂及脂肪酸
- 一、脂类的组成与结构
第5页:甘油三酯甘油磷脂胆固醇酯FA胆固醇
甘油三酯甘油磷脂(phosphoglycerides)胆固醇酯FA胆固醇FAFAFA甘油FAFAPiX甘油X=胆碱、水、乙醇胺、丝氨酸、甘油、肌醇、磷脂酰甘油等
第6页:甘油三脂X=胆碱
甘油三脂X=胆碱、水、乙醇胺、丝氨酸、甘油、肌醇、磷脂酰甘油等甘油磷脂
第7页:
第8页:鞘脂鞘磷脂鞘糖脂FA鞘氨醇
鞘脂鞘磷脂鞘糖脂FA鞘氨醇FAPiX鞘氨醇FA糖鞘氨醇
第9页:
第10页:
第11页:脂类的分类脂肪磷酸甘油酯鞘磷脂脑苷脂鞘脂
二、脂类的分类脂肪(甘油三酯)磷酸甘油酯鞘磷脂脑苷脂鞘脂神经节苷脂胆固醇及其酯磷脂类脂脂类糖脂
第12页:也可按其组成分类单纯脂
- 也可按其组成分类
- (1)单纯脂:脂肪酸与醇类形成的酯。甘油酯、鞘酯、胆固醇酯、蜡
- (2)复合脂:磷脂:甘油磷脂、鞘磷脂糖脂:甘油糖脂、鞘糖脂脂蛋白
- (3)衍生脂:脂肪酸及其衍生物甘油、鞘氨醇、高级醇等,固醇类。萜类脂溶性维生素
第13页:脂类的分布与生理功能生理功能分布含量分类
- 三、脂类的分布与生理功能生理功能分布含量分类
- 1.储脂供能
- 2.提供必需脂肪酸
- 3.促进脂溶性维生素吸收
- 4.热垫作用
- 5.保护垫作用
- 6.构成血浆脂蛋白脂肪组织、皮下结缔组织、大网膜、肠系膜、肾脏周围(脂库)、血浆95﹪,(随机体营养状况而变动)脂肪甘油三酯(贮脂)
- 1.维持生物膜的结构和功能
- 2.胆固醇可转变成类固醇激素、维生素、胆汁酸等
- 3.构成血浆脂蛋白动物所有细胞的生物膜、神经、血浆5﹪(含量相当稳定)类脂糖酯、胆固醇及其酯、磷脂(组织脂)
第14页:脂类物质的生理功能
- 脂类物质的生理功能
- 脂类物质的生理功能:1)储能及氧化供能。量大、产能多2)构成生物膜,是生物膜的重要结构组分3)协助脂溶性维生素的吸收,提供必需脂肪酸必需脂肪酸是指机体需要,但自身不能合成,必须由食物(饲料)提供的一些多烯脂肪酸。特点是含有两个双键以上的脂肪酸。主要有亚油酸、亚麻酸和花生四烯酸等。4)识别、免疫、保护和保温作用。5)合成一些生物活性物质,如类固醇激素、肾上腺皮质激素、维生素及胆汁酸等。磷脂代谢中间物如甘油二酯、磷酸肌醇等可作为信号分子参与细胞代谢的调节过程。
第15页:脂肪的分解代谢
第二节脂肪的分解代谢Metabolism of Triglyceride
第16页:脂肪的动员储存在脂肪细胞中的脂肪
- 脂肪的动员储存在脂肪细胞中的脂肪,被脂肪酶逐步水解为游离脂肪酸(FFA)及甘油,并释放入血以供其他组织氧化利用的过程。关键酶(限速酶)激素敏感性甘油三酯脂肪酶(hormone-sensitive triglyceride lipase , HSL)脂肪经脂肪酶分解为甘油和脂肪酸,最后彻底氧化成CO2和水
- 一、脂肪的分解
第17页:脂解激素能促进脂肪动员的激素
- 脂解激素能促进脂肪动员的激素,如胰高血糖素、肾上腺素、去甲肾上腺素、促肾上腺皮质激素ACTH、促甲状腺激素TSH等。对抗脂解激素因子抑制脂肪动员,如胰岛素、前列腺素E
- 2、烟酸等。调控脂肪酶活性的激素按其作用效果分为两类
第18页:脂肪动员过程脂解激素-受体G蛋白
脂肪动员过程脂解激素-受体G蛋白ACATPcAMPPKA+++HSLa(无活性)HSLb(有活性)甘油三酯(TG)甘油二酯(DG)甘油一酯甘油FFAFFAFFA甘油二酯脂肪酶甘油一酯脂肪酶HSL-----激素敏感性甘油三酯脂肪酶
第19页:
第20页:
第21页:甘油的分解磷酸二羟丙酮丙酮酸
- 二、甘油的分解磷酸二羟丙酮丙酮酸TCA糖异生(肝)在脂肪细胞中,没有甘油激酶,无法利用脂解产生的甘油。
- 甘油进入血液,转运至肝脏后才能被甘油激酶磷酸化为3-磷酸甘油,再经磷酸甘油脱氢酶氧化成磷酸二羟丙酮,进入糖酵解途径或糖异生途径。
第22页:脂肪酸的分解代谢脂肪酸的β-氧化组织
- 三、脂肪酸的分解代谢(一)脂肪酸的β-氧化组织:除脑组织外,大多数组织均可进行,其中肝、肌肉最活跃。
- 亚细胞:胞液、线粒体部位
第23页:Franz.Knoop实验证明
- Franz.Knoop实验证明
- 1904年Franz.Knoop实验证明:脂肪酸的氧化在肝脏中逐步进行,每次从羧基端断下一个二碳物(C2),即β位碳原子首先氧化,故称为β-氧化。苯乙酸苯甲酸Knoop实验
第24页:脂肪酸的活化——脂酰
- 1.脂肪酸的活化——脂酰CoA的生成(胞液)脂酰CoA合成酶ATP AMP PPi*脂酰CoA合成酶(acyl-CoA synthetase)存在于内质网及线粒体外膜上,需ATP和Mg2+,形成一个高能硫酯键消耗2个高能磷酸键。
- +CoA-SH脂肪酸脂酰-SCoA2Piβ-氧化的过程
第25页:关键酶2.脂酰
第26页:
第27页:
第28页:
第29页:脂肪酸的β氧化脱氢加水再脱氢硫解脂酰
3.脂肪酸的β氧化脱氢加水再脱氢硫解脂酰CoAL(+)-β-羟脂酰CoAβ酮脂酰CoA脂酰CoA+乙酰CoA脂酰CoA脱氢酶反⊿2-烯酰CoAL(+)-β羟脂酰CoA脱氢酶NAD+NADH+H+⊿2--烯脂酰CoA水化酶(水合酶)H2OFADFADH2β酮脂酰CoA硫解酶CoA-SH目录
第30页:线粒体内的氧化1)脱氢
线粒体内的氧化1)脱氢:脂酰-SCoA脱氢酶催化,在C2-C3间生成双键——Δ2-反-烯脂酰-SCoA
第31页:加水:Δ2-反-烯脂酰-
2)加水:Δ2-反-烯脂酰-SCoA在其水合酶作用下生成β-羟脂酰-SCoA
第32页:再脱氢:β-羟脂酰-
3)再脱氢:β-羟脂酰-SCoA脱氢酶催化生成β-酮脂酰-SCoA,辅酶为NAD+。
第33页:硫解:在硫解酶作用下
4)硫解:在硫解酶作用下,形成乙酰-SCoA和比原脂酰-SCoA少2个C的脂酰-SCoA
第34页:
第35页:
第36页:
第37页:NADH + H+FADH2H2O呼吸链
NADH + H+FADH2H2O呼吸链2ATPH2O呼吸链3ATP乙酰CoA彻底氧化三羧酸循环生成酮体肝外组织氧化利用
第38页:脂酰CoA脱氢酶L-β羟脂酰
脂酰CoA脱氢酶L(+)-β羟脂酰CoA脱氢酶NAD+NADH+H+⊿--烯酰CoA水化酶2H2OFADFADH2β酮脂酰CoA硫解酶CoA-SH脂酰CoA合成酶肉碱转运载体ATPCoASHAMPPPiH2O呼吸链2ATPH2O呼吸链3ATP线粒体膜TAC
第39页:β-氧化的要点
- β-氧化的要点:脂肪酸的活化需消耗1个ATP的二个高能键,在细胞液中进行。
- 脂酰-SCoA需经肉碱携带进入线粒体。
- 脂肪酸β-氧化在线粒体内进行,关键酶是脂酰CoA脱氢酶和β-羟脂酰CoA脱氢酶。
- β-氧化反应不可逆。
- β-氧化包括脱氢、水化、脱氢、硫解4个重复步骤。
- 乙酰-SCoA可进入TCA,氧化生成CO2和水,如此重复。
第40页:脂肪酸β-氧化的定义
脂肪酸β-氧化的定义:激活的脂肪酸运进线粒体后在酶的作用下,在β位经过脱氢、加水、再脱氢和硫解四步反应生成一个乙酰CoA和少两个碳的脂酰CoA,如此不断循环,直至将长链脂肪酸都分解为乙酰CoA(丙酰CoA)的过程,称为~.β-氧化的生理意义:是脂肪酸分解供能的主要形式,可产生大量ATP,提供空腹时机体所需总能量的50%。
第41页:活化:消耗2个高能磷酸键β氧化
- 活化:消耗2个高能磷酸键β氧化:每轮循环四个重复步骤:脱氢、水化、再脱氢、硫解产物:1分子乙酰CoA1分子少两个碳原子的脂酰CoA1分子NADH+H+1分子FADH
- 24.脂肪酸氧化的能量生成——以16碳软脂酸的氧化为例
第42页:7轮循环产物
7轮循环产物:8分子乙酰CoA7分子NADH+H+7分子FADH2能量计算:生成ATP8×12 + 7×3 + 7×2 =131净生成ATP131–2 =129
第43页:净生成:131-2
净生成:131-2 = 129个ATP/1分子软脂酸即1mol /L软脂酸氧化可产生129mol/L的ATP。
第44页:软脂酸与葡萄糖在体内氧化产生
软脂酸与葡萄糖在体内氧化产生ATP的比较葡萄糖软脂酸38 ATP129 ATP以1mol计21.1 ATP50.4 ATP以100g计68%68%能量利用效率问:一摩尔18碳硬脂酸经β氧化彻底氧化分解可产生多少摩尔ATP?n/2X12+(n/2-1)X5-2
第45页:乙酰乙酸、β-羟丁酸
- 乙酰乙酸、β-羟丁酸
- 乙酰乙酸(acetoacetate)、β-羟丁酸(β-hydroxybutyrate)、丙酮(acetone)三者总称为酮体。血浆水平:0.03~0.5mmol/L(0.3~5mg/dl)代谢定位:生成:肝细胞线粒体利用:肝外组织(心、肾、脑、骨骼肌等)线粒体肝脏生成,肝外利用(二)酮体的代谢
第46页:
第47页:酮体的生成Β-羟-Β-甲基戊二酸单酰
- CO2CoASHCoASHNAD+NADH+H+β-羟丁酸脱氢酶HMGCoA合成酶乙酰乙酰CoA硫解酶HMGCoA裂解酶
- 1.酮体的生成Β-羟-Β-甲基戊二酸单酰CoA合成酶
第48页:
第49页:
第50页:肝脏线粒体中的乙酰
- 肝脏线粒体中乙酰-CoA有4种去向
- (1)TCA循环
- (2)合成胆固醇
- (3)合成脂肪酸
- (4)酮体代谢(ketone body)
- •肝脏线粒体中的乙酰CoA走哪一条途径,主要取决于草酰乙酸的可利用性
- •饥饿状态下,草酰乙酸离开TCA,用于异生合成Glc。只有少量乙酰CoA可以进入TCA,大多数乙酰CoA用于合成酮体
第51页:酮体的利用乙酰乙酸-琥珀酸
- NAD+NADH+H+琥珀酰CoA琥珀酸CoASH+ATPPPi+AMPCoASH
- 2.酮体的利用乙酰乙酸-琥珀酸CoA转移酶(心、肾、骨骼肌和脑的线粒体)乙酰乙酰CoA硫解酶(心、肾、脑及骨骼肌线粒体)
第52页:2乙酰CoA乙酰乙酰
2乙酰CoA乙酰乙酰CoA乙酰CoA乙酰乙酸HMGCoAD(-)-β-羟丁酸丙酮乙酰乙酰CoA琥珀酰CoA琥珀酸酮体的生成和利用的总示意图2乙酰CoA
第53页:酮体生成的生理意义酮体是脂肪酸分解代谢的
- 3.酮体生成的生理意义酮体是脂肪酸分解代谢的正常产物,是肝脏输出能源的一种形式。
- 酮体可通过血脑屏障,是脑组织的重要能源。
- 酮体合成的场所是在肝脏和反刍动物的瘤胃壁细胞中。
- 酮体合成的关键酶是HMGCoA合成酶。
- 酮体分解在肝脏以外的组织中进行,这些组织有酮体分解的关键酶-乙酰乙酸-琥珀酸CoA转移酶。
- 酮体利用的增加可减少糖的利用,有利于维持血糖水平恒定,节省蛋白质的消耗。
第54页:Ile Met Thr Val奇数碳脂肪
Ile Met Thr Val奇数碳脂肪酸纤维素发酵产生的低级脂肪酸CH3CH2CO~CoA羧化酶(ATP、生物素)CO2D-甲基丙二酸单酰CoAL-甲基丙二酸单酰CoA消旋酶变位酶5-脱氧腺苷钴胺素琥珀酰CoATCA(三)丙酸的代谢
第55页:
第56页:生理意义:此反应在反刍动物中非常重要
- 生理意义:此反应在反刍动物中非常重要,通过该途径丙酸可异生为糖。
- 在反刍动物血糖中有50%来源于该途径。
- 另外反刍动物对VitB12需要量非常高,其来源于细菌、真菌、纤毛虫等。
第57页:脂肪的合成代谢
第三节脂肪的合成代谢Metabolism of Triglyceride
第58页:合成部位软脂酸的合成
- 一、脂肪酸的生物合成组织:肝(主要)、脂肪、乳腺等组织亚细胞:胞液:主要合成16碳的软脂酸(棕榈酸)肝线粒体、内质网:碳链延长
- 1.合成部位(一)软脂酸的合成
第59页:合成原料乙酰
- NADPH的来源磷酸戊糖途径(主要来源)柠檬酸-丙酮酸循环乙酰CoA、ATP、HCO3﹣、NADPH
- 2.合成原料乙酰CoA的主要来源乙酰CoA全部在线粒体内产生,通过柠檬酸-丙酮酸循环(citrate pyruvate cycle)出线粒体。乙酰CoA氨基酸Glc(主要)
第60页:线粒体膜胞液线粒体基质丙酮酸丙酮酸苹果酸
线粒体膜胞液线粒体基质丙酮酸丙酮酸苹果酸草酰乙酸柠檬酸柠檬酸乙酰CoANADPH+H+NADP+苹果酸酶CoA乙酰CoAATPAMP PPiATP柠檬酸裂解酶CoA草酰乙酸H2O柠檬酸合成酶苹果酸CO2CO2NADH+H+NAD+
第61页:
第62页:软脂酸合
- (1)丙二酸单酰CoA的合成酶-生物素-CO2+乙酰CoA酶-生物素+丙二酸单酰CoA总反应式丙二酰CoA+ADP + PiATP+HCO3-+乙酰CoA
- 3.软脂酸合成酶系及反应过程酶-生物素+HCO3¯酶-生物素-CO2ADP+PiATP
第63页:乙酰CoA羧化酶是脂肪酸合成的限速酶
乙酰CoA羧化酶(acetyl CoA carboxylase)是脂肪酸合成的限速酶,存在于胞液中,其辅基是生物素,柠檬酸、Mn2+是其激活剂,棕榈酰CoA是抑制剂。
第64页:脂肪酸合成从乙酰
- (2)脂肪酸合成从乙酰CoA及丙二酸单酰CoA合成长链脂酸,是一个重复加成过程,每次延长2个碳原子。
- 各种生物合成脂肪酸的过程基本相似。
第65页:软脂酸合成酶大肠杆菌由7种酶蛋白
*软脂酸合成酶大肠杆菌由7种酶蛋白(脂酰基转移酶、丙二酸单酰CoA酰基转移酶、β-酮脂酰ACP合成酶、β-酮脂酰ACP还原酶、β-羟脂酰ACP脱水酶、β-烯脂酰ACP还原酶和硫酯酶),聚合在一起构成多酶体系。
第66页:高等动物7种酶活性都在一条多肽链上
- 高等动物7种酶活性都在一条多肽链上,属多功能酶,由一个基因编码;
- 有活性的酶为两相同亚基首尾相连组成的二聚体。
第67页:
第68页:脂肪酸以没有活性的酰基载体蛋白为中心
- 脂肪酸以没有活性的酰基载体蛋白(ACP)为中心,其辅基是4´-磷酸泛酰氨基乙硫醇,是脂酰基载体。
- ´
第69页:
第70页:三个结构域:底物进入缩合单位
三个结构域:底物进入缩合单位、还原单位、软脂酰释放单位
第71页:软脂酸的合成过程*底物进入乙酰
*软脂酸的合成过程*底物进入乙酰CoA乙酰基-S-CE(缩合酶)丙二酸单酰CoA丙二酸单酰-S-ACP软脂酸合成酶乙酰基(第一个)丙二酰基
第72页:
第73页:
第74页:酮脂酰ACP还原酶
HOOCCH2CO-S-ACP+CH3CO-S-缩合酶β-酮脂酰ACP合成酶CO2CH3CO-CH2CO-S-ACPβ-酮脂酰ACP还原酶/NADPHCH3CHOH-CH2CO-S-ACPβ-羟脂酰ACP脱水酶H2OCH3CH=CHCO-S-ACPβ-烯脂酰ACP还原酶/NADPHCH3CH2-CH2CO-S-ACP
第75页:
第76页:转位丁酰基由E2-泛-SH转移至E1-半
*转位丁酰基由E2-泛-SH(ACP上)转移至E1-半胱-SH(CE上)ACPSC=OCH2CH2CH3CEHSSO=CCH2CH2CH3CEACPHS转位
第77页:经过7轮循环反应
- 经过7轮循环反应,每次加上一个丙二酸单酰基,增加两个碳原子,最终释出软酯酸。
- CESO=CCH3ACPSC=OCH2—COO-CESO=CCH2CH2CH2CH2CH3ACPSC=OCH2—COO-CESO=CCH2CH2CH2CH2CH2CH2CH3ACPSC=OCH2—COO-O-O=CCH2CH2CH2CH2CH2CH2CH3CH2CH2CH2CH2CH2CH2CH2CH2CEACPHSHS+4H++4e-CO2CESO=CCH2CH2CH3ACPSC=OCH2—COO-4H++4e-CO24H++4e-CO2目录
第78页:软脂酸合成的总反应CH3
软脂酸合成的总反应CH3COSCoA+7HOOCH2COSCoA+14NADPH+H+CH3(CH2)14COOH+7CO2+ 6H2O+8HSCoA+14NADP+
第79页:软脂酸的合成总图
软脂酸的合成总图
第80页:脱氢还原水合脱水脱氢还原硫解分裂缩合丙二
脱氢还原水合脱水脱氢还原硫解分裂缩合丙二酰-
第81页:氧化合成线粒体细胞质细胞中部位4种酶分散
- 氧化合成线粒体细胞质细胞中部位4种酶分散存在7种酶,多酶复合体或多酶融合体酶系CoAACP酰基载体乙酰CoA丙二酸单酰CoA二碳片段FAD、NADNADPH电子供体(受体)氧化、水合、氧化、裂解缩合、还原、脱水、还原循环L型D型β-羟脂酰基构型脂酰肉碱穿梭柠檬酸穿梭底物穿梭机制不要求要求对HCO3及柠檬酸的要求羧基到甲基甲基到羧基方向(7FADH2+7NADH-2ATP)共33ATP消耗7个ATP及14个NADPH,共49ATP。
- 能量变化18碳酸可彻底降解16碳酸以内的脂肪酸。
- 产物
第82页:内质网脂肪酸碳链延长酶系以丙二酸单酰
- (二)脂肪酸碳链的延长
- 1.内质网(微粒体)脂肪酸碳链延长酶系以丙二酸单酰CoA为二碳单位供体,由NADPH+H+供氢,经缩合、加氢、脱水、再加氢等一轮反应增加2个碳原子,合成过程类似软脂酸合成,但脂酰基连在CoASH上进行反应,可延长至24碳,以18碳硬脂酸为最多
第83页:线粒体脂肪酸碳链延长酶系以乙酰
2.线粒体脂肪酸碳链延长酶系以乙酰CoA为二碳单位供体,由NADPH+H+供氢,过程与β氧化的逆反应基本相似,需α-β烯脂酰还原酶,一轮反应增加2个碳原子,可延长至24碳或26碳,以硬脂酸最多。
第84页:羟脂酰CoA脱氢酶
RCO-S-CoA+CH3CO-S-CoAβ-酮脂酰CoA硫解酶CoA-SHRCO-CH2CO-S-CoAL-β-羟脂酰CoA脱氢酶/NADPHRCHOH-CH2CO-S-CoAβ-烯脂酰CoA水化酶H2ORCH=CHCO-S-CoAβ-烯脂酰CoA还原酶/NADPHRCH2-CH2CO-S-CoA
第85页:不饱和脂肪酸的合成动物
- (三)不饱和脂肪酸的合成动物:有Δ
- 4、Δ
- 5、Δ
- 8、Δ9去饱和酶,镶嵌在内质网上,脱氢过程有线粒体外电子传递系统参与。植物:有Δ
- 9、Δ
- 12、Δ15去饱和酶H++NADHNAD+E-FADE-FADH2Fe2+Fe3+Fe2+Fe3+油酰CoA+2H2O硬脂酰CoA+O2NADH-cytb5还原酶去饱和酶Cytb5
第86页:亚油酸的合成
亚油酸的合成
第87页:代谢物的调节作用乙酰
- 1.代谢物的调节作用乙酰CoA羧化酶的别构调节物抑制剂:软脂酰CoA及其他长链脂酰CoA激活剂:柠檬酸、异柠檬酸进食糖类而糖代谢加强,NADPH及乙酰CoA供应增多,有利于脂酸的合成。
- 大量进食糖类也能增强各种合成脂肪有关的酶活性从而使脂肪合成增加。
- (四)脂肪酸合成的调节
第88页:激素调节+脂肪酸合成胰岛素胰高血糖素肾上
2.激素调节+脂肪酸合成胰岛素胰高血糖素肾上腺素生长素脂肪酸合成﹣﹣TG合成乙酰CoA羧化酶的共价调节胰高血糖素:激活PKA,使之磷酸化而失活胰岛素:通过磷蛋白磷酸酶,使之去磷酸化而复活
第89页:脂肪的生物合成合成部位肝脏
- 脂肪组织:主要以葡萄糖为原料合成脂肪,也利用CM或VLDL中的FA合成脂肪
- 二、脂肪的生物合成(一)合成部位肝脏:肝内质网合成的TG,组成VLDL入血。小肠粘膜:利用脂肪消化产物再合成脂肪
第90页:甘油一酯途径2.甘油二酯途径合成基本过
- 1.甘油和脂肪酸主要来自于葡萄糖代谢2.CM中的FFA(来自食物脂肪)(二)合成原料
- 1.甘油一酯途径(小肠粘膜细胞)
- 2.甘油二酯途径(肝、脂肪细胞)(三)合成基本过程
第91页:甘油二酯途径肝细胞和脂肪细胞主要按此途径
1、甘油二酯途径(主要途径)肝细胞和脂肪细胞主要按此途径合成甘油三酯
第92页:甘油二酯途径磷酸甘油转酰基酶
甘油二酯途径磷酸甘油转酰基酶CoAR1COCoA磷酸甘油转酰基酶CoAR2COCoA磷脂酸磷酸酶Pi二磷酸甘油转酰基酶CoAR3COCoA
第93页:甘油一酯途径肠黏膜细胞内
2、甘油一酯途径肠黏膜细胞内,以甘油一酯形式吸收进来
第94页:
第95页:a-磷酸甘油主要来自糖代谢
- * a-磷酸甘油主要来自糖代谢。
- *肝、肾等组织含有甘油激酶,可利用游离甘油。
- 肝、肾甘油激酶ATPADP
第96页:
第97页:脂肪代谢的调控
- 三、脂肪代谢的调控
- 1、脂肪组织中脂肪的合成与分解的调节甘油三酯/脂肪酸循环
- 2、肌肉中糖与脂肪分解代谢的相互调节葡萄糖/脂肪酸循环
- 3、肝脏的调节作用三个调控点:脂酰CoA、乙酰CoA、柠檬酸
第98页:类脂的代谢
第四节类脂的代谢Metabolism of Phospholipid
第99页:磷脂代谢的定义
- 磷脂代谢的定义
- 一、磷脂代谢定义:含磷酸的脂类称磷酯。分类:甘油磷脂——由甘油构成的磷酯(体内含量最多的磷脂)鞘磷脂——由鞘氨醇构成的磷脂X指与磷酸羟基相连的取代基,包括胆碱、水、乙醇胺、丝氨酸、甘油、肌醇、磷脂酰甘油等。FAFAPiX甘油FAPiX鞘氨醇
第100页:组成:甘油、脂肪酸
- 组成:甘油、脂肪酸、磷脂、含氮化合物结构:功能:含一个极性头、两条疏水尾,构成生物膜的磷脂双分子层。
- 常为花生四烯酸X=胆碱、水、乙醇胺、丝氨酸、甘油、肌醇、磷脂酰甘油等(一)甘油磷脂的组成、分类及结构
第101页:磷脂双分子层的形成
磷脂双分子层的形成
第102页:
第103页:磷脂酰肌醇磷脂酰丝氨酸
(cephalin)(lecithin)磷脂酰肌醇(phosphatidyl inositol)磷脂酰丝氨酸(phosphatidyl serine)
第104页:心磷脂
心磷脂(cardiolipin)
第105页:合成原料及辅因子脂肪酸
- 1.合成部位全身各组织内质网,肝、肾、肠等组织最活跃
- 2.合成原料及辅因子脂肪酸、甘油、磷酸盐、胆碱、丝氨酸、肌醇、ATP、CTP(二)甘油磷脂的合成
第106页:
第107页:
第108页:
第109页:合成过程1)前体
合成过程1)前体:产生SAM
第110页:活化
2)活化
第111页:
第112页:
第113页:甘油磷脂合成还有其他方式
- 甘油磷脂合成还有其他方式,如磷脂酰胆碱由磷脂酰乙醇胺从S-腺苷甲硫氨酸获得甲基生成。
- 磷脂酰丝氨酸由磷脂酰乙醇胺羧化或其乙醇胺与丝氨酸交换生成。
第114页:甘油磷脂的降解
(三)甘油磷脂的降解(分解代谢)PLA1PLA2PLCPLDPLB2PLB1磷脂酶(phospholipase , PL)
第115页:甘油磷脂的分解磷脂酶A1
甘油磷脂的分解磷脂酶A1:作用于甘油磷脂1位酯键A2:作用于甘油磷脂2位酯键B1:作用于溶血磷脂1位酯键B2:作用于溶血磷脂2位酯键C:作用于3位磷酸酯键D:作用于磷酸取代基间酯键的酶产物甘油二酯,磷脂酸,FA
第116页:
第117页:
第118页:X----磷脂胆碱
X----磷脂胆碱、磷脂乙醇胺单糖或寡糖按取代基X的不同,鞘脂分为:鞘糖酯、鞘磷脂
第119页:鞘脂的合成鞘磷脂的代谢
- 1.鞘氨醇的合成部位:全身各细胞内质网,脑组织最活跃原料:软脂酰CoA、丝氨酸、磷酸吡哆醛NADPH+H+及FADH
- 22.鞘脂的合成(二)鞘磷脂的代谢
第120页:合成过程
合成过程
第121页:
第122页:神经鞘磷脂的降解脑
3.神经鞘磷脂的降解脑、肝、肾、脾等细胞溶酶体中的神经鞘磷脂酶(属于PLC类)磷脂胆碱N-脂酰鞘氨醇神经鞘磷脂
第123页:胆固醇代谢
第五节胆固醇代谢Metabolism of Cholesterol
第124页:胆固醇结构含有环戊烷多氢菲母核
*胆固醇(cholesterol)结构含有环戊烷多氢菲母核
第125页:动物胆固醇
动物胆固醇(27碳)
第126页:植物酵母
植物(29碳)酵母(28碳)
第127页:胆固醇的生理功能是生物膜的重要成分
- *胆固醇的生理功能是生物膜的重要成分,对控制生物膜的流动性有重要作用;
- 是合成胆汁酸、类固醇激素及维生素D等生理活性物质的前体。
第128页:胆固醇在体内含量及分布含量
*胆固醇在体内含量及分布含量:约140克分布:广泛分布于全身各组织中大约¼分布在脑、神经组织肝、肾、肠等内脏、皮肤、脂肪组织中也较多肌肉组织含量较低肾上腺、卵巢等合成类固醇激素的腺体含量较高存在形式:游离胆固醇胆固醇酯
第129页:
第130页:合成部位
- 一、胆固醇的生物合成组织定位:除成年动物脑组织及成熟红细胞外,几乎全身各组织均可合成,以肝、小肠为主。细胞定位:胞液、光面内质网
- 1、合成部位
第131页:合成原料
- 1分子胆固醇18乙酰CoA +36ATP +16(NADPH+H+)葡萄糖有氧氧化葡萄糖经磷酸戊糖途径乙酰CoA通过柠檬酸-丙酮酸循环出线粒体
- 2、合成原料
- 3、合成基本过程
第132页:合成胆固醇的限速酶1)甲羟戊酸的合成
合成胆固醇的限速酶1)甲羟戊酸的合成
第133页:鲨烯的合成3)胆固醇的合成
2)鲨烯的合成3)胆固醇的合成
第134页:酶的活性具有昼夜节律性
- 4、胆固醇合成的调节HMG-CoA还原酶
- •酶的活性具有昼夜节律性(午夜最高,中午最低)
- •可被磷酸化而失活,脱磷酸可恢复活性
- •受胆固醇的反馈抑制作用
- •胰岛素、甲状腺素能诱导肝HMG-COA还原酶的合成
第135页:饥饿与饱食饥饿与禁食可抑制肝合成胆固醇
- 1)饥饿与饱食饥饿与禁食可抑制肝合成胆固醇。
- 摄取高糖、高饱和脂肪膳食后,胆固醇的合成增加。
- 2)胆固醇胆固醇可反馈抑制肝胆固醇的合成。
- 它主要抑制HMG-CoA还原酶的合成。
第136页:激素胰岛素及甲状腺素能诱导肝
- 3)激素胰岛素及甲状腺素能诱导肝HMG-CoA还原酶的合成,从而增加胆固醇的合成。
- 胰高血糖素及皮质醇则能抑制HMG-CoA还原酶的活性,因而减少胆固醇的合成。
- 甲状腺素还促进胆固醇在肝转变为胆汁酸。
第137页:胆固醇的转化转变为胆汁酸可促进脂类在水相
- 二、胆固醇的转化(一)转变为胆汁酸(bile acid)(肝脏)可促进脂类在水相中乳化。
- 肝肠循环(二)转化为类固醇激素(三)转化为7-脱氢胆固醇(皮肤)胆固醇的母核——环戊烷多氢菲在体内不能被降解,但侧链可被氧化、还原或降解,实现胆固醇的转化。
- (肾上腺皮质、睾丸、卵巢等内分泌腺)
第138页:初级胆汁酸的生成
- (一)转化为胆汁酸:胆固醇在肝脏中转化为胆汁酸是胆固醇主要的代谢去路
- 1.初级胆汁酸的生成:初级胆汁酸是以胆固醇为原料在肝脏中合成的。主要的初级胆汁酸是胆酸和鹅脱氧胆酸
第139页:初级胆汁酸通常在其羧酸侧链上结合有一分子
- 初级胆汁酸通常在其羧酸侧链上结合有一分子甘氨酸或一分子牛磺酸,从而形成结合型初级胆汁酸,如甘氨胆酸,甘氨鹅脱氧胆酸、牛磺胆酸和牛磺鹅脱氧胆酸。
- 初级胆汁酸合成的关键酶是7α-羟化酶。
第140页:次级胆汁酸的生成
- 2.次级胆汁酸的生成:次级胆汁酸是在肠道细菌的作用下生成的。
- 进入小肠下部及大肠的结合型初级胆汁酸可在肠道细菌的作用下水解或/和7位脱羟基而生成结合型或游离型的次级胆汁酸。
- 主要的次级胆汁酸是脱氧胆酸和石胆酸。
第141页:肾上腺皮质激素的合成
- (二)转化为类固醇激素
- 1.肾上腺皮质激素的合成:肾上腺皮质球状带可合成醛固酮,又称盐皮质激素,可调节水盐代谢;肾上腺皮质束状带可合成皮质醇和皮质酮,合称为糖皮质激素,可调节糖代谢
- 2.雄激素的合成:睾丸间质细胞可以胆固醇为原料合成睾酮
- 3.雌激素的合成:雌激素主要有孕酮和雌二醇两类
第142页:转化为维生素D3
- (三)转化为维生素D3:胆固醇经7位脱氢而转变为7-脱氢胆固醇,后者在紫外光的照射下,B环发生断裂,生成Vit-D3。
- Vit-D3在肝脏羟化为25-(OH)D3,再在肾脏被羟化为1,25-(OH)2D3。
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第144页:本章内容结束
本章内容结束The End