脂代谢PPT课件

-,1,一、Digestionandabsorptionoflipid,digestion：小肠(smallintestine)：胆汁酸盐(bile)、胰脂酶(pancreaticlipase)、辅酯酶(colipase)、胰磷脂酶A2(phospholipaseA2)、胆固醇酯酶(cholesterylesterase)消化产物：甘油一酯、FFA、Cholesterol、溶血磷脂(lysophospholipid),-,2,Pancreaticlipase：,辅酯酶Colipase：能与胰脂酶及脂肪结合，增加胰脂酶活性，促进脂肪水解。,-,3,phospholipaseA2：,(lysophospholipid),RCOOH+,-,4,胆汁酸盐(Bile)：,作用：是较强的乳化剂，可增加消化酶对脂类的接触面积，有利于脂类的消化和吸收。,-,5,-,6,Absorption:,-,7,甘油三酯的消化与吸收,-,8,EssentialFA：亚油酸、亚麻酸、花生四烯酸（不饱和脂肪酸）是人体不可缺乏的营养素，不能自身合成，需从食物摄取，故称必需脂肪酸。,-,9,Ac-CoA,TCAcycle,CO2+H2O,-p-G,DHPA,EMP,Pyruvate,ATP,二、CatabolismofFat,-oxidation,-,10,甘油的分解,CH2OH,CH2,OH,CHOH,Glycerol,-p-G,DHAP,NADH+H+NAD+,CH2-O,CH2OH,CHOH,Pi,-磷酸甘油脱氢酶,思考题：一分子甘油彻底氧化生成多少分子ATP？,TCAcycle,-,11,甘油+ATP3-p-甘油+ADP1ATP3-p-甘油+NAD+p-二羟丙酮+NADHH+3ATPp-二羟丙酮3-p-甘油醛EMPTCAcycle,1分子甘油进入TCA产能：-1+3+3+1+1+15=22个ATP）,1分子甘油彻底氧化分解产生的能量？,-,12,脂肪酸的分解,氧化作用奇数碳饱和FA的氧化FA的其他氧化形式,饱和脂肪酸的氧化,不饱和脂肪酸的氧化,-,13,脂肪酸在一系列酶的作用下，碳原子（CH2）被氧化形成酮基(C=O)，然后在碳原子和碳原子之间发生裂解生成乙酰CoA和较原来少两个碳原子的脂酰CoA的过程为oxidation。,部位：,氧化作用,线粒体、乙醛酸体（植物）,饱和脂肪酸的氧化,-,14,实验前提：已知动物体内不能降解苯环。分别用苯甲酸、苯乙酸、苯丙酸、苯丁酸喂狗，观察其尿中排泄物实验方案：用标记的饱和脂肪酸饲喂动物证明：脂肪酸氧化是从位开始的结论：脂肪酸氧化是从位开始的。,-,15,偶数碳原子的脂肪酸,奇数碳原子的脂肪酸,苯丁酸,苯丙酸,苯甲酸,苯乙酸,-,16,+CoA-SH,以软脂酸（16C饱和）为例,1.脂肪酸的活化（Cytosol）脂酰CoA,Keyenzyme,活化形式,-,17,2.转移（借助载体肉毒碱转入线粒体）,-,18,Mitochondrion,Cristae嵴,Matrix基质,Outermembrane,Innermembrane,Intermembranecompartment,-,19,Keyenzyme,肉碱脂酰转移酶I,肉碱脂酰转移酶II,脂酰CoA,肉碱,脂酰肉碱,辅酶A,-,20,肉碱,CoA,脂酰肉碱,脂酰CoA,脂酰肉碱,-,21,-,22,3.氧化过程（16C经过7轮氧化）,STEP1DEHYDROGEN,脂酰CoA脱氢酶,-,23,STEP2ADDINGWater,-,24,STEP3DEHYDROGEN,-,25,STEP4硫解,再进行下一轮氧化,TCACYCLE,出线粒体参于物质合成代谢,-,26,肉碱转运载体,线粒体膜,-,28,-,29,-,30,16C脂肪酸经过：a、1次激活，ATPAMP+PPi，消耗一个ATP，二个高能键b、7次氧化，生成8个AcCoA，12896ATPc、每次氧化2+355735ATP96+351=130个ATP（比糖多得多）效率7.3130/2340（千卡）=40%d、水消耗，7+2823H2O（吃肉多犯渴）e、CO2产生2816,4.能量计算（16C）,-,31,提供能量;产生大量水可供陆生动物对水的需求;乙酰CoA可作为合成Fat、酮体和一些Aa的原料.,5、BiologicalSignificanceof-OxidationofFA,-,32,与偶数碳FA氧化类似，产生几个Acyl-CoA和Propionyl-CoA，Acyl-CoA进入TCA，而Propionyl-CoA在不同物种中其走不同的氧化途径。,（二）奇数碳饱和FA的氧化,-,33,CH3CH2COsCoACH3CHCOsCoA,Propionyl-CoACarboxylase,COOH,ATP,CO2ADP,Pi,Methylmalonyl-CoAMutaseB12Coenzyme,HOOC-CH2-CH2-COsCoA(SuccinylCoA),TCACycle,CH3COsCoA,Plant,Animal,Human,-,34,1、氧化（十二碳以下脂酸，少数微生物）2、-氧化（植、动，少量）3、三C氧化（对反刍动物特别重要）,（三）FA的其他氧化形式,-,35,1、氧化（十二碳以下脂酸，少数微生物）CH3-(CH2)9-COOH+O2HO-CH2-(CH2)9-COOH+H2OHO-CH2-(CH2)9-COOHOHC-(CH2)9-COOHOHC-(CH2)9-COOHHOOC-(CH2)9-COOHHOOC-(CH2)9-COOH3C+4Ac-CoA,-羟化酶,醇脱氢酶,醛脱氢酶,（海面除油需氧细菌）,四次氧化,NAD+,NADHH+,（复杂特异蛋白质）,NADHH+,NAD+,-,36,2、-氧化（植、动，少量）R-CH2-COOHR-CHOH-COOH（-羟脂酸）R-CHOH-COOHR-CO-COOHR-COOH+CO2脱1个CO2，以下可进行氧化，此法可以产生奇数C脂肪酸,脱氢酶,脱羧酶,-,37,3、三C氧化（对反刍动物特别重要）纤维、多糖、简单有机酸、短链脂酸皆可能产生3C（丙酸）CH3-CH2-COOHCH3-CH2-COSCoACH3-CH2-COSCoAHOOC-CH2CH2-CO-CoAHOOC-CH2CH2-CO-CoAHOOC-CHCH3-CO-CoA,（甲基丙二酰CoA）,羧化酶,ATPCO2,（琥珀酸CoA）,TCAcycle,异构酶,VB12,硫激酶,CoA,-,38,（四）乙醛酸循环（植物）,异柠檬酸裂解酶,苹果酸合成酶,氧化,糖异生,-,39,1）油酸（9-Cis-十八烯酸）,激活，过膜,3次氧化,3-Cis-烯脂酰CoA,3-顺-2-反-烯脂酰CoA异构酶,2-Trans-烯脂酰CoA（少脱一次氧化，少一个FADH2）,烯脂酰CoA水合酶,不饱和脂肪酸的氧化,-,40,-羟脂酰CoA,-羟脂酰CoA脱氢酶,酮脂酰CoA,酮脂酰CoA硫解酶,AcCoA,-,41,a.生成16C脂酰-CoA+CH2-CO-S-CoAb.7次氧化+1个半氧化，（少一个FADH2）c.除氧化全部酶外，多一个3-顺-2-反烯脂酰-CoA异构酶.d.彻底氧化产能多少？（作业）,总结：,-,42,2）十八C二烯脂酰CoA的氧化（自学内容）,a.少产生二个FADH2b.多用：3顺2反烯异构酶；羟差向酶总结：1、部位Mit；2、彻底氧化产能计算（?作业）,-,43,（一）由乙酰CoA形成酮体（肝内细胞Mit）-氧化产生大量AcCoA及缩合产物AcAcCoA，AcAcCoA可产生：乙酰乙酸、-羟丁酸、丙酮（总称“酮体”KetoneBody),酮体代谢(合成在肝内，分解在肝外）,-,44,AcCoA,（肝内细胞Mit）,乙酰乙酰CoA,3-羟基-3-甲基戊二酰CoA,-羟基丁酸乙酰乙酸丙酮,-,45,-,46,酮体在肝内生成后，透出细胞进入血液循环，运到肝外组织氧化。肝外如心、脑又可变为AcCoA并氧化成CO2，故为正常代谢产物。特别是大脑，但如：长时间不能进食或糖利用受阻，造成糖代谢紊乱，脂大量动员。,-,47,正常人血中酮体为0.2mg0.9mg%。异常情况下，300mg400mg%时，尿中的酮体量增加，称为酮尿症、酮血症、酸中毒，统称“酮症”。某些Aa（L、I、F、Yetc）可转化为酮体，称为生酮氨基酸。某些Aa（R、D、Eetc）可减轻酮症，称为抗生酮氨基酸。,-,48,（二）酮体分解（肝内生成后，透出细胞进入血液循环，运送到肝外组织（如心、肾、肌肉等）氧化羟丁酸乙酰乙酸,硫解酶,琥珀酰-CoA转硫酶,2AcCoA,琥珀酸+AcAcCoA,乙酰乙酸+琥珀酸CoA,羟丁酸DHase,NAD+,NADHH+,AcAcCoA,TCACycle,1,2丙二醇Pyruvate,甲酸（一碳单位代谢的原料）,乙酸,丙酮,AcCoA,AcCoA,Glycogen,-,49,NAD+,NADH+H+,琥珀酰CoA,琥珀酸,CoASH+ATP,PPi+AMP,CoASH,琥珀酰CoA转硫酶（心、肾、脑及骨骼肌的线粒体）,乙酰乙酰CoA硫激酶（肾、心和脑的线粒体）,乙酰乙酰CoA硫解酶（心、肾、脑及骨骼肌线粒体）,-,50,2乙酰CoA,乙酰乙酰CoA,乙酰CoA,乙酰乙酸,HMGCoA,-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,-,51,（三）由乙酰CoA衍生来的酮体是能量代谢中的重要分子酮体是某些器官的主要燃料分子心肌和和脑组织的重要能源。脑组织不能氧化FA，但能利用酮体。在正常情况下人脑的主要燃料是Glc，但在饥饿患糖尿病时，可有效地利用乙酰乙酸。长期饥饿时，脑对燃料的需要75来自乙酰乙酸。乙酰乙酸经过一定的时间可被活化为乙酰乙酰CoA，然后裂解为2乙酰CoA，再经TCACycle。,-,52,酮体是水溶性的乙酰基单位的可转运形式乙酰乙酸和羟基丁酸的重要产生部位是肝脏。FA由脂肪组织释放并由肝脏转变为乙酰单位，然后它们又作为乙酰乙酸由肝脏经血液运到其它外周组织（如肌肉）中去。肝脏本身不能利用乙酰乙酸，因为它没有专一的CoA转移酶，不能将乙酰乙酸活化。酮体有调节作用血液中乙酰乙酸水平高表示乙酰单位太多，会使脂肪组织中的脂解速度降低。,-,53,三、脂肪的合成代谢Anabolismoffat,（一）Synthesisoffattyacid,脂酸碳链的延长,饱和脂肪酸从头合成,不饱和脂酸的合成,-,54,部位：Cytosol,饱和脂肪酸从头合成（16C以内）,AcCoA、NADPH、ATP,原料：,活化形式，直接供体,丙二酰ACP,-,55,胞液内合成软脂酸（16C以内）。内质网和线粒体进行脂酸碳链加长。非必需不饱和脂酸由饱和脂酸去饱和生成。合成原料：乙酰CoA（主要来自糖代谢），还需NADPH、ATP、HCO3-（CO2）、Mn2+。合成部位：Liver、Kidney、Brain、Lung、Galactophore、Fattissue。,-,56,基质,丙酮酸乙酰CoA柠檬酸草酰乙酸,1.乙酰CoA的转运,以软脂酸为例：,线粒体内膜,胞质,丙酮酸苹果酸草酰乙酸柠檬酸,从头合成,NADPH,乙酰CoA,G,PPP,-,57,HOOCCH2CO-SCoA+ADP+Pi丙二酸单酰CoA,ATP+HCO3+CH3CO-SCoA,2.乙酰CoA羧化成丙二酸单酰CoA,乙酰CoA羧化酶,BCCP：生物素羧基载体蛋白,-,58,ACP：酰基载体蛋白16：不同的酶,3.合成过程,ACP,1,3,4,6,5,2,SH,SH,-,59,酰基载体蛋白(ACP)，其辅基是4-磷酸泛酰氨基乙硫醇，是脂酰基载体。,-,60,底物进入,活化形式，直接供体,软脂酸合成酶,方向：烷端羧基端,一轮循环,合成在ACP上进行,-,62,转位,-,63,丁酰基由E2-泛-SH（ACP上)转移至E1-半胱-SH（CE上）,-,64,水解,脂酰ACP,硫酯酶,脂肪酸,-,65,经过7轮循环反应，每次加上一个丙二酰基，增加两个碳原子，最终释出软酯酸。,-,66,引物,直接供体,-,67,1、共7次循环软酯酰-ACP软酯酸（硫解酶）每次循环包括：酮合成，酮还原，羟脱水，烯还原总计：1个AC-ACP+7个丙二酰-ACP+7ATP+72NADPH22、原料：AcCoA原料活化形式：丙二酰ACP3、生长方向：头向，或烷端羧基端（糖合成，14，尾向）4、合成酶是复合体：ACP酰基转移酶、ACP丙二酰转移酶、ACP酮脂酰合成酶、ACP酮脂酰还原酶、ACPOH脂酰脱水酶、ACP烯脂酰还原酶。,-,68,5、AcCoA羧化酶，20聚体（动物和植物）单体结构：生物素羧化酶、生物素羧基载体pr（BCCP）、羧基转移酶(CT)柠檬酸促使单体形成20聚体（全酶），单体无活性，20聚体有活性AcCoA羧化酶是关键酶、调节酶NADPH2，FACoA，柠,-,69,6、与氧化区别：a.胞内部位不同（Cyt,Mit）b.酰基载体不同（ACP，CoA）c.二C单位加入和减法不同（丙二酰-ACP，AcCoA）d.递H体不同（NADPH2，FAD、NAD+）e.对柠檬酸、HCO3-的需求不同（需，不需）f.酶不同（复合体，非复合体）g.产物：软酯酸ACP，AcCoA7、真核酶系是同样亚基再组成大二聚体。,-,70,从头合成和氧化的区别（16C）,（1）细胞定位不同：胞质中；线粒体（2）酰基载体不同：ACP；COA（3）发生的反应不同：缩合、还原、脱水、再还原；脱氢、水化、再脱氢、硫解（4）参与酶类不同：2种酶系；5种（5）辅因子不同：NADPH；FAD，NAD+（6）ATP不同：耗7ATP；生成130ATP（7）方向不同：甲基端向羧基端；相反,-,71,脂酸碳链的延长,1）Mit（由Mit合成的软酯酸的碳链上加AcCoA，延长饱和或不饱和FA的碳链）,Mit和内质网中饱和FA的延长,-,72,软脂酰CoA+,-酮硬脂酰-CoA,-羟硬脂酰-CoA,烯硬脂酰-CoA,硬脂酰CoA,硫解酶,水合酶,NADPH+,AcCoA,NADPH+,有如氧化逆反应，但NADPH不同，最后一步还原酶与脱氢酶不同。,-,73,合成部位内质网线粒体二碳单位供体丙二酰CoA乙酰CoA供氢体NADPH+H+NADPH+H+合成过程类似软脂酸合成-氧化的逆过程酰基载体CoACoA产物可达24碳可达2426碳硬脂酸为主硬脂酸为主,脂酸碳链的加长：,-,74,动物：有4、5、8、9去饱和酶（缺乏9以上去饱和酶），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9、12、15去饱和酶,不饱和脂酸的合成：,-,75,-,76,亚油酸的合成,-,77,亚油酸的合成,-,78,（三）烯脂酸形成（内质网）（P335）软脂酸-CoA+NADPH2+O2棕榈油酰-CoA+NADP+2H2O去饱和酶系：NADPHHCytb5还原酶,Cytb5传递NADPH之e-，,去饱和酶系,（9C16：1）,-,79,（二）脂肪的合成,磷酸甘油脂酰CoA三酰甘油,（肝脏，脂肪组织，小肠）,甘油+ATP-磷酸甘油+ADP,原料都要激活！,甘油激酶,-,80,3-磷酸甘油,磷酸甘油脂酰转移酶,磷酸甘油脂酰转移酶,溶血磷脂,磷脂酸,三酰甘油的生物合成,-,81,磷酸酶,二酰甘油脂转移酶,二酰甘油,三酰甘油,三酰甘油的生物合成,-,82,一、酶解磷酸甘油酯酶B、A1、A2、C、D。溶血磷酸甘油酯酶L1、L2（分别作用于和位生成溶血磷脂）,四、MetabolismofPhospholipid（生物膜重要成份磷脂的代谢）,-,83,磷脂酶A1（动物