生物化学 第十章 脂类代谢2010-10-29PPT.ppt

第10章 脂代谢 Metabolism of Lipids;本章主要内容：;思 考 题; 动物机体的脂类（lipids）分为脂肪和类脂两大类 脂肪指甘油三酯 （ Triglyceride, TG)，主要是储脂 类脂是指除脂肪以外的其他脂类，包括磷脂、糖脂、胆固醇及其酯（是组织脂的主要成分），还有其他的脂溶性分子; 脂肪的氧化分解为动物机体提供能量来源，脂肪也是动物的贮能方式，其储量与营养状况有关. 脂肪还有抵御寒冷和固定、保护内脏的作用 类脂是细胞膜的组成成分，也称组织脂，其组成与营养状况无关 一些脂类分子是重要的生理活性分子如必需脂肪酸 （essential fatty acids）为多不饱和脂肪酸，动物机体自身不能合成，须从食物中摄取，如亚油酸（18：2），亚麻油酸（18：3）和花生四烯酸（20：4）等,可以转变为细胞膜的成分，以及前列腺素，白三烯和血栓素等活性分子。 肌醇磷酸、甘油二酯等又是第二信使。;2.2 甘油的分解 按糖代谢途径进行分解。注意，甘油必须从脂肪组织中转运到肝脏分解，因为催化甘油磷酸化的甘油激酶为肝、肾中特有脏;b;2.3.1 脂肪酸的β-氧化; 脂肪酸的活化——生成脂酰CoA 以16个碳原子的偶数饱和脂肪酸——软脂酸（又称棕榈酸）为例 ? ? RCH2CH2CH2COOH（16：0） + HSCoA + ATP ? RCH2CH2CH2CO-ScoA + AMP + PPi ? 催化该反应的酶为脂酰CoA合成酶（硫激酶），注意消耗了一个ATP分子中的2个高能键 ; 转移——从胞液到线粒体; 脱氢、加水、脱氢、硫解 循环往复;以软脂酸为例的能量计算; ?-氧化：在动物体中，C10 或C11脂肪酸的碳链末端碳原子（?-碳原子）可以先被氧化，形成二羧酸。二羧酸进入线粒体内后，可以从分子的任何一端进行?-氧化，最后生成的琥珀酰CoA可直接进入TCA。如海洋微生物降解污染的石油。 ?-氧化：在植物种子萌发时，脂肪酸的?-碳被氧化成羟基，生成?-羟基酸。?-羟基酸可进一步脱羧、氧化转变成少一个碳原子的脂肪酸。上述反应由单氧化酶催化，需要有O2、Fe2+和抗坏血酸等参加。;2.4、不饱和脂肪酸的分解 有两个酶是必需的： 烯脂酰CoA异构酶 催化双键从顺式转变为反式 羟脂酰CoA差向酶 催化羟基从D（-）转变为L（+） ;2.5、奇数脂肪酸的代谢 ——在反刍动物，一半以上的血糖来自丙酸的异生作用; 酮体（ketone body）是一类小分子有机酸，是脂肪酸在肝脏中分解氧化时产生的特有的中间代谢物，有乙酰乙酸（ 也有称β-酮丁酸）、β-羟丁酸和丙酮。在肝脏中由乙酰CoA缩合生成，在肝外组织，如脑、心、骨骼肌中利用。;生酮作用（ketogenesis） 场所：肝脏线粒体 原料：乙酰COA 关键酶： β-羟-β-甲基戊二酸单酰CoA（HMGCoA）合成酶（肝中） ;解酮作用（ketolysis） 由于肝内缺乏分解酮体所需要的硫激酶，酮体的分解须在肝外组织中进行（转硫酶的作用相当于硫激酶），最终转变成乙酰CoA进入三羧酸循环途径氧化供能。 ;酮体生成的生理意义与酮病（ketosis）;甘油的来源 糖代谢的中间产物磷酸二羟丙酮可以还原成3-磷酸甘油 脂肪酸的来源 由乙酰CoA为原料，在胞液中进行，乙酰CoA首先应从线粒体转运到胞液，由脂肪酸合成酶系催化合成。 ;;合成丙二酸单酰CoA; 脂肪酸合成的多酶复合体系 (包括7个酶和一个脂酰基载体蛋白ACP);①乙酰CoA-ACP酰基转移酶 ②丙二酸单酰CoA-ACP酰基转移酶 ③β-酮脂酰-ACP合成酶(缩合酶) ④β-酮脂酰-ACP还原酶 ⑤β-羟脂酰-ACP脱水酶 ⑥烯脂酰-ACP还原酶; 脂肪酸的合成可以简述如下： 合成起始物为乙酰CoA，与丙二酸单酰CoA（3C单位）提供的乙酰基缩合（同时释CO2），使其烃链延长2个碳原子，经过还原-脱水-还原的循环往复，脂肪酸的烃链不断延长。在这个过程中，脂酰基主要与ACP的巯基相连，最后在硫酯酶作用下水解生成脂肪酸或者在硫解酶作用下生成脂酰CoA。; 软脂酸合成的总反应 注意：反应所需要的大量NADPH有两个来源，8个来自乙酰CoA转运时的转氢反应，6个来自磷酸戊糖途径; 在哺乳动物，脂肪酸合成酶复合体系是具有７种酶活性和ACP功能并由一个基因编码的肽链