脂类的代谢
合集下载
第十章 脂类的代谢
β-氧化的学说（产物为马尿酸和苯乙尿酸首次 应用标记化合物研究）。
L.LeLoir（1944）脂肪酸可在无细胞体系中活
化
A.Lehninger，提出了乙酸的活化
F.Lipmann，证明乙酸活化需要辅酶A的参与
Experiments
In 1904, Franz Knoop fed dogs labeled at their carbon atoms of evennumbered- and oddnumbered FAs by a benzene ring and isolated the phenyl-containing metabolic products (glycine adduct) from their urine (phenylaceturic acid and hippuric acid ).
乙酰乙酰CoA
HMGCOA合成酶
关键酶： β-羟-β-甲基戊二酸单酰CoA
HMGCOA裂解酶 乙酰乙酸 脱氢酶
（HMGCoA）合成酶（仅限于肝）
2.酮体的氧化
β-羟丁酸 脱氢酶
由于肝内缺乏硫解酶， 酮体的分解需在肝外组
织中进行，最终转变成
乙酰CoA进入三羧酸循环 途径氧化供能。
琥珀酰COA转 移酶
马尿酸
NHCH2COOH
苯乙尿酸
NHCH2COOH
-氧化概念
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
1.β-氧化的反应过程
（1）脂肪酸的活化
4. 识别、免疫、保护和保温作用。
第六章脂类代谢
FADH2
脂酰CoA脱氢酶
O α RCH=CHC~SCoA
β 反△ 2 -烯酰CoA H2O ②加水
①脱氢
2
△ -烯酰CoA水化酶 β α
O RCHOHCH2C~SCoA
L(+) β-羟脂酰CoA 乙酰CoA CH3CO~SCoA L(+) β-羟脂酰CoA 脱氢酶 HSCoA β-酮脂酰CoA硫解酶 β NAD +
二酰甘油
三酰甘油
O O C R1 O O C R3
O R2
CH2 CH2
三酰甘油
C O CH
二、甘油磷脂
O CH2 CH2
O O C R1 O O P O CH2 O
-
卵磷脂
R2
C O CH
CH3 CH2 N CH3 CH3
+
O O CH2 CH2 O C R1 O O P O CH2 O
-
胆碱
CH2 NH2
柠檬酸—丙酮酸循环
（3）合成过程
①丙二酰CoA的合成：
胰高血糖素 ATP 乙酰CoA + HCO 3- + H
+
胰岛素
ADP + Pi Mn
2+
乙酰CoA羧化酶 （生物素）
丙二酰CoA
柠檬酸、异柠檬酸
长链脂酰CoA
• 乙酰CoA羧化酶是脂酸合成的限速酶。
②脂酸的合成 • 脂酸合成酶系：在高等动物，脂肪酸合成 酶系是一个多功能酶的二聚体。每个亚基 含有一个酰基载体蛋白（ACP）的核心和 七种酶的活性部位。
奇数碳原子： 偶数碳原子： -CH2-(CH2)2n+1-COOH -CH2-(CH2)2n-COOH -COOH（苯甲酸） -CH2COOH（苯乙酸）
脂类的代谢
D 脱氢,加水,再脱氢和硫解
2. (第四军医大学2002年) 胞质中合成脂肪酸的限速酶是-------A -酮脂酰合成酶
B 水化酶
C 乙酰CoA羧化酶 D 脂酰转移酶 E 软脂酸脱酰酶 3. (四川大学2002年)在磷脂的生物合成中所需要的核苷酸是---------A ATP B GTP C CTP D UTP
S-CoA S-CoA
以上生成的比原来少2个碳原子的脂酰 CoA， 再进行脱氢、加水、再脱氢及硫解反应。如此反 复进行，直至最后生成丁酰CoA，后者再进行一 次β-氧化，即完成脂酸的β-氧化。 脂酸经β-氧化后生成大量的乙酰CoA。乙 酰CoA一部分在线粒体内通过三羧酸循环彻底 氧化，一部分在线粒体中缩合生成酮体，通过 血液运送至肝外组织氧化利用。
脂酸合成的各步反应 均在ACP的辅基上进行。
乙酰基通过脂酰转移酶的作 用转移到多酶体系的周围SH基上（β-酮脂酰ACP合成 酶活性部位半胱氨酸-SH 基），而丙二酰基则通过丙 二酰转移酶的作用转移到 ACP的辅基-泛酰巯基乙胺4 磷酸的-SH基上。
然后通过β-酮脂酰ACP合成酶作用，将乙 酰基转移到脱羧后的丙二酰残基中的次甲基 上形成乙酰乙酰-ACP、经还原、脱水、再 还原形成相应的饱和脂酰基-ACP。
E 胰岛素水平增高时
5 （华中农业大学2002年）计算1mol 14碳饱和脂肪 酸完全氧化成H2O和CO2，所产生ATP的mol数（包 括计算过程）
产生ATP摩尔数为：
10 X 7+ 4 X6 = 94(mol)
除去脂肪酸活化消耗的2mol ATP， 净生成数为：
94 – 2 = 92（mol）
概念： β-氧化； 酮体
第五章
脂 类 代 谢
动物生物化学 第七章 脂类代谢
CH2OH甘油激酶 CH2OPO23- 磷酸甘油脱氢酶 CH2OPO23-
CHOH
CHOH
CO
CH2OHATP ADP CH2OH NAD+ NADH+ H+ CH2OH
2．脂肪酸的分解代谢
（1）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。
• 胰脂肪酶是一种非专一性水解酶，对脂肪酸碳 链的长短及饱和度专一性不严格。但该酶具有 较好的位置选择性，即易于水解甘油酯的1位 及3位的酯键，主要产物为甘油单酯和脂肪酸。 甘油单酯则被另一种甘油单酯脂肪酶水解，得 到甘油的脂肪酸。
1.脂肪的动员
1．甘油的代谢
• 甘油经血液输送到肝脏后，在ATP存在下，由甘油激 酶催化，转变成-磷酸甘油。这是一个不可逆反应过 程。-磷酸甘油在脱氢酶（含辅酶NAD+）作用下， 脱氢形成磷酸二羟丙酮。磷酸二羟丙酮是糖酵解途径 的一个中间产物，它可以沿着糖酵解途径的逆过程合 成葡萄糖及糖原；也可以沿着糖酵解正常途径形成丙 酮酸，再进入三羧酸循环被完全氧化。
• （2）许多类脂及其衍生物具有重要生理作用。脂类代 谢的中间产物是合成激素、胆酸和维生素等的基本原 料，对维持机体的正常活动有重要影响作用。
• （3）人类的某些疾病如动脉粥样硬化、脂肪肝和酮尿 症等都与脂类代谢紊乱有关。
7.1 脂肪的分解代谢
• 脂肪在脂肪酶催化下水解成甘油和脂肪酸，它 们在生物体内将沿着不同途径进行代谢。
• 由于软脂酸转化成软脂酰CoA时消耗了1分子ATP中的两个 高能磷酸键的能量（ATP分解为AMP, 可视为消耗了2个 ATP），因此，1分子软脂酸完全氧化净生成 131 – 2 = 129 个ATP。
第七章 脂类代谢
DG MG
+ HOOC-R1
+ HOOC-R2
甘油 + HOOC-R3
脂解激素：促进脂肪动员的激素
肾上腺素、去甲肾上腺素、胰高血糖素、生长素
抗脂解激素：抑制脂肪动员的激素
胰岛素、前列腺素、雌二醇
脂肪动员过程
ATP 脂解激素-受体
+
G蛋白
+
AC cAMP +
HSL (无活性) PKA
HSL (有活性)
β-氧化
β-氧化：指脂肪酸β-碳原子发生氧化， 产生乙酰辅酶A的反应。 原核生物：在细胞质中进行 发生部位 真核生物：线粒体基质中进行
1、偶数碳饱和脂肪酸的β-氧化 1）脂肪酸的活化 部位：细胞质中 反应式：
RCOOH + CoA—SH 脂肪酸
脂酰CoA合成酶
ATP
反应不可逆
RCO~SCoA 2+ 脂酰CoA Mg AMP+PPi H2O
O CH2O-C-R1 O CH2O-C-R2 O CH2O-P-O-X OH
脂肪（甘油三酯）
CH2O-C-R3
甘油磷脂
环戊烷
菲
胆固醇
甘
o
R2 C
油
磷
O
脂
X=-CH2-CH2-NH3+磷脂酰乙醇胺
CH2 O C R1 X=甘油 X=肌酸
（脑磷脂）（PE） 磷脂酰甘油（PG） 磷脂酰肌酸（PI）
o
CH CH2
2、不饱和脂肪酸的氧化 发生部位：线粒体中 活化步骤和转运机制与饱和脂肪酸相 同。双键部位需要异构酶和还原酶催 化，其他与β-氧化相同。
不饱和脂肪酸的分解
烯脂酰CoA异构酶是必需的：
《脂类代谢》课件
2
代谢
胆固醇在肝脏和其他组织中代谢分解为胆汁酸或通过胆汁排泄出体外。
三酰甘油的合成和分解
1
合成
在细胞内，甘油与脂肪酸结合形成三
分解
2
酰甘油，储存在脂肪细胞中。
通过脂肪酶的作用，三酰甘油分解为 甘油和脂肪酸，供能使用。
脂类在能量代谢中的作用
1 供能
脂类是体内主要的能量来源之一，提供丰富的ATP供给。
《脂类代谢》PPT课件
通过本PPT课件，我们将深入探讨脂类代谢，包括定义、分类、作用，以及 在健康和疾病中的重要性。让我们一起来探索更多关于脂类的知识吧！
什么是脂类代谢
脂类代谢是人体对脂类化合物进行分解、合成和调控的过程。它在维持能量平衡、供给细胞能量以及调 节生理功能方面起着关键作用。
脂类的分类及结构
2 能量储备
脂类可在体内储存大量能量，以备不时之需。
3 调控饱食感
脂类参与调控胃肠道激素的分泌，影响食欲和饱食感。
脂类代谢的调节因素
饮食
膳食结构和营养摄入对脂类代 谢有重要影响。
运动
适量的运动可以提高脂类代谢 效率。
遗传
个体基因对脂类代谢和反应性 具有一定影响。
3 激素合成
某些脂类参与体内激素合成，如胆固醇是雄激素和雌激素的前体。
脂肪酸的合成和降解
1
降解
2
在细胞线粒体中，脂肪酸通过β-氧化 途径被分解为乙酰辅酶A，供能使用。
合成
在细胞内以乙酰辅酶A为起始物质， 通过一系列酶的催化，合成脂肪酸。
胆固醇的合成和代谢
1
合成
在肝细胞中，通过一系列酶的参与，由乙酰辅酶A合成胆固醇。
甘油三酯
脂肪所含的最丰富的脂类， 用作能量储备和保护内脏 器官。
脂类代谢的名词解释
脂类代谢的名词解释脂类代谢是指生物体对脂类分子的合成、分解和转运过程。
作为生物体内重要的能量储备和生命物质的组成部分，脂类在机体中扮演着关键的角色。
脂类代谢的研究不仅对于揭示一系列疾病的病理机制具有重要意义，而且对于寻找新的治疗和预防策略也具有重要指导意义。
脂类是一类化学物质，通常是由长链的羧酸和甘油形成，进而与其他分子结合形成脂肪酸或甘油脂。
脂类的合成过程受到许多调节因子的控制，其中包括饮食、体内激素水平、基因表达等。
在脂类代谢中，脂类合成被认为是一种能量储备的形式，同时也作为生命活动所必需的重要物质。
脂类代谢中的一个重要过程是脂类分解，也被称为脂解。
脂解是指将脂类分子分解为脂肪酸和甘油的过程。
在细胞内，脂解通常通过酶的作用来实现。
通过脂解，存储在细胞内的脂类可以释放出来，以供能量消耗和生物合成需求。
除了脂解，脂类代谢中的另一个重要过程是脂类的转运。
脂类分子通常不能直接溶解在水中，因此需要特殊的载体来进行有效的转运。
在生物体内，脂类的转运主要由载脂蛋白类分子完成。
载脂蛋白类分子能够与脂类分子结合，形成脂蛋白颗粒，从而使脂类能够在体内通过血液或细胞膜进行运输。
脂类代谢的紊乱可能导致一系列疾病的发生。
例如，脂类合成过程的异常增加可能导致肥胖和代谢综合征等疾病的发生。
而脂解过程的异常减少则可能导致脂肪积累和脂肪肝等病症。
脂类转运的紊乱也与一些心血管疾病和代谢病有关。
因此，对于脂类代谢的深入理解对于预防和治疗这些疾病具有重要的意义。
近年来，随着对脂类代谢的深入研究，一些新的治疗策略也逐渐浮出水面。
例如，针对脂类合成过程的药物和营养干预措施能够帮助调节体内脂类的合成过程，从而减轻肥胖和相关代谢疾病的风险。
此外，针对脂类分解和转运过程的药物研发也有望找到新的治疗策略。
总之，脂类代谢是生物体内一系列关键生化过程的总称，包括脂类的合成、分解和转运。
脂类代谢的紊乱与多种疾病的发生和发展有关。
通过深入研究脂类代谢，我们可以更加全面地认识到这些代谢过程对于人体健康的重要性。
脂类代谢
Triacylglycerol,TG
蜡 wax
磷脂
phospholipid,PL
含有脂肪酸
脂类
lipids
复合脂类
complex lipid
糖脂 glucolipid,GL 萜类
terpenes sterol
非皂化脂类
不含脂肪酸
甾醇类
（一）单 纯 脂 类
1.概念
单纯脂类是 由脂肪酸和 醇形成的酯
（1）酰基甘油酯 2.种类 （2）蜡
（1）、脂类的消化
（2）、脂类的吸收
脂类的消化 (Digestion of lipid)
小肠(small intestine)：胆汁酸盐(bile)、胰脂酶 (pancreatic lipase)、辅酯酶(colipase)、胰磷脂酶 A2(phospholipase A2)、胆固醇酯酶(cholesteryl esterase)
3、β-氧化过程
a、脂肪酸的活化-----脂酰CoA(acyl-CoA)的形成
活化部位-----胞液(cytosol)
－－活化后的acyl-CoA的水溶性增加，有 利于反应的进行；
－－β-氧化的酶类对acyl-CoA有专一性
脂肪酸仅需活化一次，消耗一个ATP的
两个高能键；
O R-C-OH O
+
CoA-SH
烯酯酰CoA 水化酶
OH
CH3(CH2)7CH2-C-CH2-CO ~SCoA H 再开始β-氧化
• 抗脂解激素（－）：胰岛素、前列腺素E、 烟酸及腺苷
二、甘 油 的 转 化
甘油
（肝 肾 肠）
3－磷酸甘油
磷酸二羟丙酮 糖酵解
糖异生
丙酮酸
葡萄糖
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
基因工程研究所
脂肪
CH2 OH HO CH
CH2 OH
甘油
Southern Medical University
+ R-COOH (n) 脂肪酸
CH2 COOR1
R2COO CH CH2
甘油三酯
COOR3
基因工程研究所
脂肪酸（脂酸、FA）
Southern Medical University
饱和脂肪酸 单不饱和脂肪酸
机体可以自身合成
多不饱和脂肪酸： 动物机体自身不能合成， 需从植物油中摄取，因而
称为营养必需脂肪酸。包
括：亚油酸、α-亚麻酸、
花生四烯酸。
基因工程研究所
类脂
胆固醇酯 甘油磷脂 鞘磷脂
鞘糖脂
Southern Medical University
胆固醇 甘 油
FA
FA FA Pi X
X = 含氮化合物
➢ 不饱和脂肪酸的命名和分类
➢ 脂类的消化和吸收
➢ 甘油三酯代谢
➢ 磷脂的代谢
➢ 胆固醇代谢
➢ 血浆脂蛋白代谢
基因工程研究所
概
述
Southern Medical University
脂类(lipid)是脂肪和类脂的总称， 是一类不溶于水而易溶于有机溶剂，并 能被机体利用的有机化合物。
基因工程研究所
常见的不饱和脂酸
系统名
十六碳一烯酸 十八碳一烯酸 十八碳二烯酸 十八碳三烯酸 十八碳三烯酸 廿碳四烯酸 廿碳五烯酸
（EPA）
碳原子及双键数
双键位置
族
△系
n系
16：1（9）
9
7
ω-7
18：1（9）
9
9
ω-9
18：2（9，12）
9,12
6,9
ω-6
18：3（9，12，15） 9,12,15
3,6,9 ω-3
18：3（6，9，12）
6,9,12
6,9,12 ω-6
20：4（ 5,8,11,14 ） 5,8,11,14 6,9,12,15 ω-6
20：5 （ 5,8,11,14,17 ）
5,8,11,14,17 3,6,9,12,15 ω-3
分布
广泛 广泛 植物油 植物油 植物油 植物油
鱼油
廿二碳五烯酸 （DPA）
n-十八烷酸
18:0
花生酸 (arachidic acid)
生物膜、 神经、 血浆
6. 构成血浆脂蛋白
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. 构成血浆脂蛋基白因工程研究所
Southern Medical University
第一节 不饱和脂酸的分类及命名
The Classification and Naming of Unsaturated Fatty Acids
母体脂酸 软油酸（16：1，ω-7） 油酸（18：1，ω-9） 亚油酸（18：2，ω-6，9） α-亚麻酸（18：3，ω-3，6，9）
基因工程研究所
习惯名
软油酸 油酸 亚油酸 α-亚麻酸 γ-亚麻酸 花生四烯酸 timnodonic
clupanodonic
cervonic
Southern Medical University
脂类的分类及其功能
Southern Medical University
脂肪 (fat)：
三脂酰甘油 (triacylglycerols,TAG)
也称为甘油三酯 (triglyceride, TG)
类脂(lipoid)：
胆固醇 (cholesterol, Ch) 胆固醇酯 (cholesterol ester, CE) 磷脂 (phospholipid, PL) 糖脂(glycolipid)
鞘 氨 FA 醇
Pi X
鞘
氨 醇
FA
糖
基因工程研究所
Southern Medical University
脂类的分类、含量、分布及生理功能
分类
含量 分 布
生理功能
脂肪 甘油三酯
95﹪ 脂肪组织、 1. 储脂供能
血浆
2. 提供必需脂酸
3. 促脂溶性维生素吸收
4. 热垫作用
5. 保护垫作用
类脂
5﹪
磷脂、糖脂、 胆固醇及其酯
基因工程研究所
一、脂酸的命名
Southern Medical University
系统命名法 标示脂酸的碳原子数即碳链长度和双
键的位置（从羧基端编号）。
*△编码体系 从脂酸的羧基碳起计算碳原子的顺序
*ω或n编码体系 从脂酸的甲基碳起计算其碳原子顺序
基因工程研究所
脂肪酸碳原子的编码体系 Southern Medical University
22：5 (7,10,13,16,19)
7,10,13,16,1 9
3,6,9,12,15
ω-3
鱼油， 脑3,16,19)
4,7,10,13,16, 19
3,6基,9,1,18因2,15工程ω-3研究鱼所油
二、脂酸的分类
Southern Medical University
CH3 CH2 CH2 …… CH2 CH2 COOH 编码体系 n n－1 n－2 …… 3 2 1 编码体系 1 2 3 …… n－2 n－1 n 希腊字母 编码体系 -1 -2 ……
基因工程研究所
Southern Medical University
哺乳动物不饱和脂酸按ω编码体系分类
族 ω-7（n-7） ω-9（n-9） ω-6（n-6） ω-3（n-3）
基因工程研究所
Southern Medical University
常见的饱和脂酸
习惯名
系统名
碳原子及 双键数
月桂酸 (lauric acid)
n-十二烷酸
12:0
豆寇酸 (myristic acid)
n-十四烷酸
14:0
软脂酸 (palmitic acid)
n-十六烷酸
16:0
硬脂酸 (stearic acid)
（一）根据碳链长度分类 短链脂酸：碳链长度≤10 中链脂酸：碳链长度介于10～20之间 长链脂酸：碳链长度≥20
基因工程研究所
Southern Medical University
（二）根据碳链是否存在双键分类
1.饱和脂酸——碳链不含双键 饱和脂酸以乙酸(CH3-COOH)为基本结构，
不同的饱和脂酸的差别在于这两基团间亚甲基 (-CH2-)的数目不同。
Southern Medical University
脂类代谢
Metabolism of Lipid
南方医科大学基因工程研究所 生物化学与分子生物学教研室
刘玥
基因工程研究所
Southern Medical University
基因工程研究所
本章内容
Southern Medical University