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1、第五章 脂 类 代 谢,脂类（lipids）是一类不溶于水而易溶于有机溶剂，并能为机体利用的有机化合物。,第一节 概述,甘油（丙三醇）,单酯酰甘油,二酯酰甘油,H2O,H2O,三酯酰甘油,脂肪酸1,脂肪酸2,甘油三酯结构,甘油三酯功能,常见的脂肪酸,常 见 的 不 饱 和 脂 酸,提问：肥皂是怎么做的？,皂化反应 动植物油脂在氢氧化钠或氢氧化钾作用下水解生成的脂肪酸盐。,第二节,脂肪的分解代谢,一、甘油三酯的分解代谢,(一)脂肪动员,1.定义 储存的脂肪，被脂肪酶逐步水解为脂肪酸及甘油，并释放入血以供其他组织氧化利用的过程。 2.关键酶 激素敏感性甘油三酯脂肪酶 (hormone-sensit
2、ive triglyceride lipase , HSL) 3.脂解激素 能促进脂肪动员的激素，如胰高血糖素、去甲肾上腺素、ACTH 等。 4.抗脂解激素 可抑制脂肪动员，如胰岛素、前列腺素E2等。,（二）甘油的氧化分解,3.脂肪酸氧化的反应过程,1.脂肪酸氧化的反应部位,除脑组织外,大多数组织均可进行，其中肝、肌肉最活跃。,第一阶段：脂肪酸的活化 第二阶段：脂酰CoA进入线粒体 第三阶段： -氧化过程 第四阶段：乙酰CoA的彻底氧化,(三)脂肪酸的氧化,2.亚细胞定位 胞液、线粒体。,脂酰CoA难以逾越,外膜,膜间腔,内膜,肉毒胆碱（赖氨酸衍生物）,脂酰肉碱,肉毒碱转酰基酶,线粒体内膜,(
3、2)脂酰基进入线粒体,脂酰肉碱,移位酶,肉碱,肉毒碱转酰基酶,脂酰CoA,HSCoA,氧化,（3）脂酰基的-氧化,-氧化定义： 脂酰CoA进入线粒体后逐步氧化分解，经过脱氢、加水、再脱氢、硫解生成少两个碳原子的脂酰CoA和一分子乙酰CoA的过程，由于此氧化过程主要发生在脂酰基的 -碳原子上，故称 -氧化。,-氧化过程,脱氢,H,R C C CSCoA,H,H,H,呼吸链,1.5 ATP,加水,R C C CSCoA,H,H,-氧化过程,再脱氢,R C C CSCoA,H,H,O,H,H,呼吸链,2.5 ATP,-氧化过程,硫解,SCoA,H,-氧化过程,1分子十六碳的软脂酸分解为8分子乙酰Co
4、A,肉碱转运载体,线粒体膜,脂酰CoA 脱氢酶,脱氢,O,=,RCH=CHCSCoA,-烯脂酰CoA,H2O,再脱氢,加水,NAD+,HSCoA,硫解,FAD,关键酶 肉碱脂酰 转移酶,线粒体,胞液,乙酰CoA的彻底氧化,(1)乙酰CoA,彻底氧化,三羧酸循环,生成酮体,肝外组织氧化利用,H2O,(2)-氧化产生的乙酰CoA绝大部分进入TAC彻底氧化，生成的FADH2和NADH+H+氧化磷酸化产生ATP。,(1)活化：消耗2个高能磷酸键的能量。,脂酸氧化的能量生成 以16碳软脂酸的氧化为例,(2)氧化 7 轮循环产物： 8分子乙酰CoA 7分子NADH+H+ 7分子FADH2,(3)能量计算：
5、 生成ATP 810 + 72.5 + 71.5 = 108 净生成ATP 108 2 = 106,血浆水平：0.030.5mmol/L(0.35mg/dl)。,代谢定位： 生成：肝细胞线粒体。 原料：乙酰CoA。 利用：肝外组织（心、肾、脑、骨骼肌等）线粒体。,(四)酮体的生成和利用,酮体是乙酰乙酸(acetoacetate) 、-羟丁酸 (-hydroxybutyrate)、丙酮(acetone)三者的总称。,酮体生成的关键酶： HMGCoA合酶,酮体的生成和利用的总示意图,酮体生成的调节（主要通过激素的调节）,抑制脂解，脂肪动员,饱 食,胰岛素,进入肝的脂肪酸,脂酸氧化,酮体生成,(1)
6、,饥 饿,脂肪动员,FFA,胰高血糖素等 脂解激素,酮体生成,脂酸氧化,(2),酮体生成和利用的意义,(1)酮体是肝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。 (2)酮体的利用可减少糖的消耗，有利于维持血糖水平恒定，节省蛋白质的消耗。 (3)酮体产生过多可导致代谢性酸中毒，丙酮为挥发性物质，可经呼吸排出体外。 (4)胰岛素分泌不足时，糖代谢障碍，脂肪动员增加，-氧化增强，酮体生成增多，可导致酮血症、酸中毒。,1. 不饱和脂肪酸的氧化,(五)脂肪酸的其他氧化方式,2. 脂肪酸的- 氧化,3. 脂肪酸的 - 氧化,脂肪酸氧化成 -羟脂肪酸后，再经氧化脱羧，生成比原来少一个碳原子的
7、脂肪酸的过程。,脂肪酸末端甲基氧化生成-羟脂肪酸，再氧化生成，二羧酸进行-氧化的过程 。,不饱和脂肪酸的3顺式结构需异构酶使其变为2反式结构，再继续-氧化。此外，不饱和脂肪酸产生的ATP少于饱和脂肪酸。奇数脂肪酸氧化生成的丙酰CoA，可转变为琥珀酰CoA。,小 结,脂肪酸的氧化利用,(1) 部位:肝、肌肉胞液、线粒体,（2）限速酶：肉毒碱脂酰转移酶,（3）-氧化的步骤,酮体的生成和利用 1、酮体代谢的特点：肝内生酮肝外用 2、酮体合成原料：乙酰COA 3、限速酶：HMGCoA合成酶、乙酰乙酸硫激酶 4、酮体具有分子小、溶于水、便于血液运输，并易于通过血脑屏障等特点。 5、意义：肝脏输出FA类能
8、源物质的一种形式,第三节 脂肪的合成代谢,组 织：肝（主要） 、脂肪等组织 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,甘油三酯的合成代谢,2.原料,-磷酸甘油,脂酰辅酶A,原 料,-磷酸甘油的来源,原料：乙酰COA 直接供体：丙二酸单酰CoA 还原剂： NADPHH+ 能 量： ATP “活化剂”：CO2 酰基载体蛋白： ACPSH 脂肪酸合成酶：由六种酶围绕ACP而组成的多酶体系,脂肪酸的合成（即脂酰CoA的来源）,脂肪酸合成酶系统 6种酶是 （1）乙酰CoA-ACP酰基转移酶 （2）丙二单酰CoA-ACP酰基转移酶 （
9、3）-酮脂酰-ACP合成酶 （4）-酮脂酰 ACP还原酶 （5）-羟脂酰-ACP脱水酶 （6）烯脂酰-ACP还原酶,线粒体内膜,线粒体基质,三羧酸载体,乙酰CoA,草酰乙酸,柠檬酸,柠檬酸,草酰乙酸,ATP，CoASH,柠檬酸裂解酶,ADP+Pi,NADH,苹果酸脱氢酶,NAD+,苹果酸,丙酮酸,NADP+,NADPH,CO2,乙酰CoA,脂肪酸合成,丙酮酸,糖异生,腔+外膜+细胞质,提问：为什么糖吃多了会发胖呢？,3. 脂肪酸合成过程,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，Mn2+是其激活剂。催化丙二酰CoA的合
10、成。,脂肪酸合酶复合体，该酶是由两个亚基组成的二聚体，每个亚基都含有多个功能结构域和一个酰基载体蛋白(acyl carrier protein，ACP)。脂肪酸合成的各步反应均在ACP辅基上进行。,(1) 脂肪酸合成酶系,(2) 软脂酸合成过程,-酮丁酰ACP,-羟丁酰ACP,-烯丁酰ACP,丁酰ACP,软脂酰ACP,软脂酸,乙酰CoA,丙二酰CoA,乙酰ACP,丙二酰ACP,乙酰CoA羧化酶,CO2,ATP,ADP,合酶复合体,HSCoA,转酰酶,合酶复合体,HSCoA,转酰酶,ACP+ CO2,NADP+,NADPH+H+,H2O,NADP+,NADPH+H+,H2O,ACP,-酮脂酰合成
11、酶,-酮脂酰还原酶,-羟脂酰水化酶,-烯脂酰还原酶,硫酯酶,再经6轮循环,1CH3COSCoA 7HOOCCH2COSCoA 14NADPH+H+,1CH3(CH2)14COOH 7 CO2 6H2O 8HSCoA 14NADP+,总反应,代谢产物的调节,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,(3)脂肪酸合成的调节,激素调节,肝糖原,1磷酸葡萄糖,6磷酸葡萄糖,磷酸丙糖,丙酮酸,乙酰CoA,草酰乙酸,脂肪酸,胆固醇,乙酰乙酸,甘油,3磷酸甘油, 羟丁酸,丙酮,葡萄糖,TCA,戊糖旁路,NADPH + H+,“为什么我一直控制食物中胆固
12、醇的含量，什么好吃的都不能吃，可是血胆固醇含量却没有降低多少？”,高胆固醇血症患者,只控制了外源性 胆固醇的摄入 没有控制内源性胆固醇的合成， 所以，血胆固醇 没有降低多少,高胆固醇血症患者,新检测出高胆固醇血症病人,“我一直粗茶淡饭，就是爱吃两碗面，怎么胆固醇也偏高？想不通呀！ ”,新检测出高胆固醇血症病人,糖在体内 可以转化 生成胆固醇,年过40岁者即使血脂不增高： 应避免经常食用过多的动物性脂肪和含饱和脂肪酸的植物油，如：肥肉、猪油、骨髓、奶油及其制品、椰子油、可可油等； 避免多食含胆固醇较高的食物，如：肝、脑、肾、肺等内脏，鱿鱼，牡蛎，墨鱼，鱼子，虾子，蟹黄，蛋黄等。 若血脂持续增高，
13、应食用低胆固醇、低动物性脂肪食物，如：各种瘦肉，鸡、鸭、鱼肉，蛋白，豆制品等。,1.三酰甘油的主要作用是( ) A参与细胞间传递信息 B贮能和供能 C构成生物膜 D参与脂蛋白组成,2.酮体生成的原料是( ) A乙酰乙酰COA BHMGCOA C乙酰COA D脂肪酸,3.抗脂解激素是( ) A.肾上腺素 B.去甲肾上腺素 C.胰高血糖素 D.胰岛素,4.一次-氧化可产生ATP的分子数是( ) A12 B4 C5 D14 5.脂酰基进入线粒体的载体是( ) A.胆碱 B.HSCoA C.肉毒碱 D.载脂蛋白,6.软脂酰CoA在-氧化中循环一次，并彻底氧化为CO2与H2O时，产生ATP总量是( )
14、A.12 B.14 C.17 D.20 7.脂肪酸在肝脏进行-氧化时不生成何种物质( ) A.NADH+H+ B.FADH2 C.H2O D.乙酰CoA,8.有关酮体的生成和利用错误的是( ) A.酮体只能肝内生成肝外利用 B.酮体的主要成分是酸性物质，血液中浓度过高会导致酸中毒 C.酮体的合成的限速酶是HMGCoA合成酶 D.机体所有组织均能氧化酮体,9.关于酮体的描述错误的是 A. 酮体包括乙酰乙酸、-羟丁酸和丙酮 B. 合成原料是丙酮酸氧化生成的乙酰CoA C. 在肝细胞的线粒体生成 D. 在肝外组织氧化 E. 是肝脏输出能源的一种形式,10.酮血症是指血液中酮体的浓度高于正常范围。导致酮血症的主要原因是 A. 酮体生成量大于肝外组织的利用能力。 B. 机体摄入糖量增加。 C. 脂肪动员降低 D. 胰岛素分泌增强。 E. 肥胖,11.脂肪酸-氧化中，不生成的化合物是 A.NADH+H+ B.H2O C.FADH2 D. 乙酰CoA E. 脂烯酰CoA,12.属于酮体的化合物是 A. -羟丁酸 B. 草酰乙酸 C. 苹果酸 D. 丙酮酸 E. 异柠檬酸,13.控制长链脂肪酰CoA进入线粒体氧化速度最重要的因素是( ) A.脂肪酰CoA合成酶活性 B.-羟脂肪酰CoA脱氢酶活性 C.肉毒碱脂酰转移酶I的活性 D.脂肪酰CoA脱氢酶活性,