页数:63页文件大小:1.49 MB来源: 生物化学ppt课件
本课件讲述脂类代谢,先介绍脂类的分类、脂肪酸与脂肪、磷脂和糖脂的结构,再展开脂肪的酶促降解、甘油与脂肪酸的氧化分解、β-氧化及ATP生成统计,随后介绍磷酸甘油与脂肪酸的从头合成,并说明磷脂的分解与合成途径。
第六章 脂类代谢 目录:第六章脂类代谢第一节生物体内的脂类第二节脂肪的分解代谢第三节脂肪的生物合成第四节磷脂的代谢
脂类的功能:脂类的功能:1、重要能源,能量高度集中。2、生物膜的成分磷脂、糖脂及胆固醇3、具有营养、代谢及调节功能VA、VD、VE、VK及固醇类激素等4、保护作用防止机械损伤、热量散失5、与细胞识别、种特异性及组织免疫等有密切关系
脂类的分类:脂类按化学结构和组成可分为三大类:一、单纯脂类是脂肪酸(C4以上)和醇(甘油醇和高级一元醇)构成的脂二、复合脂类单纯脂类+非脂溶性物质三、非皂化脂类特点:不含脂肪酸包括萜类、类固醇类及前列腺素等
脂肪酸与饱和脂肪酸:1、脂肪酸(1)饱和脂肪酸 月桂酸豆蔻酸C原子数为 软脂酸(棕榈酸)硬脂酸一、单纯脂类
不饱和脂肪酸:C16:1Δ9棕榈油酸单不饱和脂肪酸C18:1Δ9油酸C18:2Δ9,Δ12C18:2Δ9,Δ12,Δ15C20:2Δ5,Δ8,Δ11,Δ14二烯酸:亚油酸三烯酸:亚麻酸花生四烯酸(2)不饱和脂肪酸
脂与油的区别:常温下为固体的脂肪脂(甘油+饱和脂肪酸)常温下为液体的脂肪油(甘油+不饱和脂肪酸)植物油优于动物脂是由于:油中含有人体所必需的脂肪酸:亚油酸、亚麻酸2、脂肪
脂肪与蜡:甘油三单酯 甘油三杂酯3、蜡主要成分是高级脂肪酸(C14—C36)和高级元醇(C16—C30)结合生成的酯。蜡不溶于水,常温下为固体,化学性质稳定,是植物及昆虫的天然保护物质。
磷脂的结构:1、磷脂:分子中含有磷酸的单纯脂质衍生物,生物膜的主要成分。二、复合脂类OOCH2-O-C-R1R2-C-O-CHOCH2-O-P-O-XOH
磷脂的种类与X基团:下表列出相关内容。
| 磷脂种类 | 取代基X |
|---|---|
| 磷脂酰胆碱(卵磷脂) | —CH2CH2N+(CH3)3(胆碱) |
| 磷脂酰乙醇胺(脑磷脂) | —CH2CH2NH2(乙醇胺) |
| 磷脂酰肌醇 | 肌醇 |
| 磷脂酰丝氨酸 | —CH2—CH(NH2)—COOH(丝氨酸) |
| 磷脂酸 | —H |
糖脂:糖苷与甘油分子第三个羟基以糖苷键相连,甘油的另两个羟基被脂肪酸酯化主要存在于:动物神经系统、植物叶绿体及代谢活跃部位。2、糖脂:糖脂酰甘油回首页
脂肪的酶促降解:第二节脂肪的分解代谢一、脂肪的酶促降解1、动物甘油三酯甘油二酯脂肪酶甘油二酯脂肪酶 甘油单酯甘油单酯脂肪酶甘油结构式?H2OR2COOH2、植物:由a-脂肪酶完成
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甘油氧化的思考题:思考题:1mol甘油彻底氧化分解可生成多少molATP?反应方程式如何?
脂肪酸的β-氧化:(一)脂肪酸的β-氧化德国生物学家Knoop在1904年发现的定义:氧化作用发生在脂肪酸的β-C原子上,其产物是乙酰CoA和少一个二碳单位的脂酰CoA的过程。三、脂肪酸的氧化分解
脂肪酸的活化与β-氧化历程:1)脂肪酸活化(一个脂肪酸只活化一次)脂酰CoA合成EATPHSCoA++脂肪酸+PPiAMP脂酰CoA+2脱氢3水化4脱氢5硫解受氢体是FAD受氢体是NAD+1、历程
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β-氧化的部位与运载:2、β-氧化的部位及脂酰CoA的运载部位:线粒体基质(动物、某些植物)乙醛酸体(油料种子、藻类等)脂肪酸活化(细胞质)肉毒碱转移系统β-氧化(线粒体)肉毒碱穿梭:β-氧化在线粒体基质中进行,而在胞质中形成的脂酰CoA不能透过线粒体内膜,必须依靠内膜上的肉毒碱为载体才能进入线粒体基质,这个运载系统称~。
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脂肪酸氧化产物统计:思考题:归纳总结并填下表: 脂肪酸月桂酸豆蔻酸231291531软脂酸硬脂酸公式
乙醛酸循环:(2)进入乙醛酸循环(GAC)GAC:在乙醛酸体中,由脂肪酸氧化的乙酰CoA在一系列E的作用下转变为琥珀酸的过程。在乙醛酸体中存在脂肪酸β-氧化和乙醛酸循环全套E系。GAC的两个关键E异柠檬酸裂解EE1苹果酸合成EE2
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乙醛酸循环的生物学意义:GAC的生物学意义:A、植物、微生物通过GAC使脂肪异生为糖B、GAC是TCA的一条支路,其产物琥珀酸可弥补四碳化合物的不足3、合成脂肪酸4、合成胆固醇
脂肪代谢与糖代谢的关系:细胞质草酰乙酸糖异生作用葡萄糖蔗糖脂肪水解甘油脂肪酸脂肪体乙醛酸体脂肪酸Β-氧化乙酰CoA苹果酸乙醛酸循环琥珀酸脂肪酸线粒体Β-氧化乙酰CoA苹果酸三羧酸循环CO2琥珀酸
α-氧化:(二)a-氧化1、定义:氧化作用发生在脂肪酸的a-碳原子上,其产物是CO2和比原来少一个碳原子的脂肪酸。2、意义:1使植物产生奇数脂肪酸。2降解含甲基的支链脂肪酸,或为β-氧化消除底物障碍。
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α-氧化与β-氧化的区别:下表列出相关内容。
| 区别项目 | α-氧化 | β-氧化 |
|---|---|---|
| 部位 | 细胞质 | 线粒体 |
| 底物 | 12-18C游离脂肪酸 | 脂酰CoA |
| 氧化部位 | α-碳原子 | β-碳原子 |
| 氧化程度 | 不能使脂肪酸彻底氧化 | 能使脂肪酸彻底氧化 |
| 产物 | 比原来少一个碳原子的脂肪酸 | CO2、H2O与乙酰CoA |
ω-氧化:(三)ω-氧化ω-氧化:脂肪酸ω位的碳原子的氧化,其产物是a,ω-二羧酸。意义:形成a,ω-二羧酸,两端同时进行β-氧化。CH3(CH2)nCOOHω–羧化EO2H2OHOCH2(CH2)nCOOH脱氢EHOOC(CH2)nCOOH
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脂类代谢与糖代谢的联系:四、脂类代谢与糖类代谢的关系F-1,6-P糖甘油3-P-甘油磷酸丙糖脂肪脂肪酸PEPOAA苹果酸延胡索酸β-氧化丙酮酸乙酰 琥珀酸回首页
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脂肪酸的从头合成:二、脂肪酸的生物合成(一)饱和脂肪酸的从头合成(主要途径)部位:细胞质合成16C以下的饱和脂肪酸1、原料及其来源乙酰CoA丙二酸单酰CoA:直接原料NADPH:60%来自PPP途径
乙酰CoA的来源与转运:(1)乙酰CoA丙酮酸的氧化脱羧脂肪酸的β-氧化A、来源AA的氧化分解B、转运乙酰CoA的生成(线粒体)柠檬酸穿梭系统脂肪酸合成(细胞质)
细胞内的穿梭系统:细胞质NADH线粒体:线粒体穿梭磷酸甘油穿梭苹果酸穿梭细胞质线粒体脂酰CoA线粒体:肉毒碱穿梭细胞质:柠檬酸穿梭乙酰CoA
丙二酸单酰CoA的生成:(2)丙二酸单酰CoA的来源生物素羧化E(BC)生物素羧基载体蛋白(BCCP)羧基转移E乙酰CoA羧化E辅基:生物素OCH3C~ ~SCoA+ADP+Pi
脂肪酸合成酶系:2、脂肪酸合成E系:6种E,1种载体蛋白酰基载体蛋白:ACPACP-乙酰转移E:E1ACP-丙二酸单酰转移E:E2β-酮脂酰ACP合成E:E3β-酮脂酰ACP还原E:E4β-羟脂酰ACP脱水E:E5烯脂酰ACP还原E:E6
ACP与CoA的组分:半胱氨酸天冬氨酸脱羧脱羧 β-巯基乙胺 β-丙氨酸ACP、CoA的组分
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软脂酸合成的两部分:从乙酰CoA合成软脂酸的反应可分为两部分:形成7分子丙二酸单酰CoA经7次循环形成软脂酸乙酰CoA+7丙二酸单酰 软脂酸
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脂肪酸合成的要点:注意:乙酰CoA是脂肪酸合成的碳源;NADPH是还原剂;丙二酸单酰ACP是延长二碳单位的直接供体;每增长一个二碳单位需2NADPH;在线粒体中形成的乙酰CoA需柠檬酸携带进入细胞质。
脂肪酸合成与β-氧化的区别:下表列出相关内容。
| 区别点 | 从头合成 | β-氧化 |
|---|---|---|
| 部位 | 细胞质 | 线粒体 |
| 脂酰基载体 | ACP | CoA |
| 二碳单位的形式 | 丙二酸单酰CoA | 乙酰CoA |
| 电子供体/受体 | NADPH | NAD+、FAD |
| 酶 | 7种 | — |
| 能量 | 消耗7ATP、14NADPH | 生成ATP |
| 运载系统 | 柠檬酸穿梭 | 肉毒碱穿梭 |
源文件对比表中β-氧化一列的文字未完整提取,表中「酶」「能量」两项以「—」表示,建议对照原图补充。
饱和脂肪酸的延长:下表列出相关内容。
| 生物 | 部位 | 加入的二碳单位 | 脂酰基载体 |
|---|---|---|---|
| 植物 | 叶绿体、前质体 | 丙二酸单酰CoA | ACP |
| 动物 | 内质网 | 丙二酸单酰CoA | CoA |
| 动物 | 线粒体 | 乙酰CoA | CoA |
源文件该表还列有电子供体一行(NADPH等),文字粘连未完整提取,建议对照原图核对。
脂肪酸延长系统:在动物体中,发生在线粒体的延长过程相当于脂肪酸β-氧化过程的逆转;内质网上的延长过程与从头合成过程相似,只是脂酰基的载体为CoA而不是ACP。植物体的脂肪酸延长系统有两个,叶绿体或前质体中的只负责将软脂酸转变为硬脂酸,这一过程类似于从头合成途径;碳链的进一步延长则由内质网上的延长系统完成。
不饱和脂肪酸的需氧合成:(三)不饱和脂肪酸的生物合成1、需氧途径真核生物1动物、真菌去饱和酶与内质网结合,底物为硬脂酰CoA,产物是油酰CoA,还原剂是NADPH。2植物去饱和酶存在于细胞质中,底物为硬脂酰ACP,产物是油酰ACP,还原剂是NADPH。
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多烯脂肪酸与必需脂肪酸:3、多烯脂肪酸的合成所有生物都含有多烯脂肪酸,在高等动、植物中含量丰富。但动物中因缺乏在脂肪酸的第9位以上位置形成双键的去饱和E,不能合成亚油酸和亚麻酸,这两者必须由植物中获得,称必需脂肪酸。植物体内的亚油酸和亚麻酸是由油酸经需氧去饱和作用形成,起作用的酶为专一的加氧酶系统。
脂肪的生物合成:三、脂肪的生物合成
脂肪代谢总览:回首页
磷脂的分解:第四节磷脂的代谢CH2O-P-O-X一、磷脂的分解磷脂EA1OOCH2O-C-R1R2-C-O-CHO磷脂EA2OH磷脂EC磷脂ED
磷脂酶作用的产物:磷脂EC,产物磷酸胆碱二酰甘油卵磷脂磷脂EC,产物磷脂ED,产物胆碱磷脂酸磷酸乙醇胺二酰甘油脑磷脂磷脂ED,产物乙醇胺磷脂酸
磷脂酰乙醇胺的合成:二、磷脂的合成以脑磷脂为例1、 乙醇胺激酶 胞苷酰转移酶PPiCDP-乙醇胺二酰甘油磷酸乙醇胺转移酶CMP磷脂酰乙醇胺
磷脂酰丝氨酸的合成:2、磷脂酸CTP胞苷酰转移酶PPiCDP-二酰甘油Ser磷脂酰丝氨酸合酶CMP磷脂酰丝氨酸CO2磷脂酰丝氨酸磷脂酰乙醇胺
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脂肪酸氧化产物统计表:下表列出相关内容。
| 脂肪酸 | 耗O2 | ATP | FADH2 | NADH |
|---|---|---|---|---|
| 月桂酸(C12) | 17 | 95 | 11 | 23 |
| 豆蔻酸(C14) | 20 | 112 | 13 | 27 |
| 软脂酸(C16) | 23 | 129 | 15 | 31 |
| 硬脂酸(C18) | 26 | 146 | 17 | 35 |
源文件该表文字严重粘连(如「17951123月桂酸」),上表依课件给出的公式核算还原:NADH=2n-1,FADH2=n-1,ATP=17n/2-7,耗O2=[(2n-1)+(n-1)]/2(n为碳原子数)。
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