食品生物化学-6脂类代谢.ppt

1、6 脂类代谢,本章主要内容 6.1脂类的概述 6.2脂肪的分解代谢 6.3脂肪的合成代谢 6.4类脂的代谢 6.5血浆脂蛋白代谢 6.6脂类代谢紊乱,脂肪和类脂总称为脂类(lipids) 。,三脂酰甘油 (triacylglycerol, TAG)，也称为甘油三酯 (triglyceride, TG),胆固醇 (cholesterol, CHOL) 胆固醇酯 (cholesterol ester, CE) 磷脂 (phospholipid, PL) 糖脂 (glycolipid) 鞘脂 (sphingolipid),定义:,分类:,类脂(lipoid),脂肪 (fat),6.1脂类的概述,脂类

2、的分类、含量、分布及生理功能,主要场所：是在小肠内进行的。 脂类的消化发生在脂-水界面，且需胆汁盐参与 条件 乳化剂（胆汁盐、甘油一酯、甘油二酯等）的乳化作用； 酶的催化作用,脂类的消化与吸收,消化吸收后的脂类，大部分通过小肠绒毛的中央乳糜管，经淋巴进入血液，少量也可直接经门静脉进入肝脏，再由肝脏进入血液运至全身各组织器官。血液中的脂类均以脂蛋白的形式运输，其中脂肪可被各组织氧化利用，也可储存于脂肪组织。,脂类的贮存,6.2.1脂肪的酶促水解 脂肪动员(fat mobilization)是指储存在脂肪细胞中的脂肪，被肪脂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。 脂肪动员

3、过程中使脂肪水解的酶主要为脂肪酶。,6.2脂肪的分解代谢,6.2.2甘油的分解代谢,肝、肾、肠等组织,6.2.3脂肪酸的分解代谢,生物体内脂肪酸的氧化分解途径主要是：-氧化 部位： 组 织：除脑组织外,大多数组织均可进行，其中肝、肌肉最活跃。 细胞：线粒体,脂肪酸的-氧化是在线粒体中进行，主要在肝细胞线粒体中进行。这种氧化是在脂肪酸的-碳位发生。 天然不饱和脂肪酸的氧化途径同饱和脂肪酸的氧化途径基本相同。,1. 脂肪酸的活化：活化形式为脂酰CoA（胞液）,脂酰CoA合成酶,ATP AMP PPi,脂酰CoA合成酶(acyl-CoA synthetase)存在于线粒体外膜上。,+ CoA-SH,

4、主要过程,2.脂酰CoA经肉碱转运进入线粒体，是脂酸-氧化的主要限速步骤,肉碱脂酰转移酶（carnitine acyl transferase ）是脂酸-氧化的限速酶。,3. 脂酸的-氧化的最终产物主要是乙酰CoA,氧化,水合,再氧化,断裂,脂酰CoA,L(+)-羟脂酰CoA,-酮脂酰CoA,脂酰CoA+乙酰CoA,肉碱转运载体,线粒体膜,活化：消耗2个高能磷酸键,-氧化：,每轮循环 四个重复步骤：氧化、水合、再氧化、断裂产物：1分子乙酰CoA 1分子少两个碳原子的脂酰CoA 1分子NADH+H+ 1分子FADH2,4. 脂肪酸-氧化过程中的能量变化, 以16碳软脂酸的氧化为例,7 轮循环产物

5、：8分子乙酰CoA 7分子NADH+H+ 7分子FADH2,能量计算： 生成ATP 812 + 73 + 72= 131 净生成ATP 131 2 = 129,软脂酸与葡萄糖在体内氧化产生ATP的比较,5.奇数碳原子的脂肪酸的氧化,产物：丙酰CoA和乙酰辅酶,6.2.4.1酮体的生成 乙酰乙酸、-羟丁酸、丙酮三者总称为酮体(ketone bodies)。 代谢定位： 生成：肝细胞线粒体 利用：肝外组织（心、肾、脑、骨骼肌等）线粒体,6.2.4酮体的生成和利用,肝外组织（心肌、骨骼肌）脂肪酸-氧化产生的乙酰CoA进入三羧酸循环，而脂肪酸在肝中-氧化产生的乙酰CoA部分进入三羧酸循环，部分产生酮体

6、（乙酰乙酸、-羟丁酸和丙酮） 正常血酮体含量为0.030.5mmol/L,酮体在肝细胞中生成,6.2.4.2酮体的利用 酮体是肝向肝外组织输出能源的重要形式。 酮体是肝内生成、肝外利用,酮体的利用,6.2.4.3酮体生成的生理意义,酮体是肝脏输出能源的一种形式。并且酮体分子小、溶于水，可通过血脑屏障，是肌肉尤其是脑组织的重要能源。 酮体利用的增加可减少糖的利用，有利于维持血糖水平恒定，节省蛋白质的消耗。 饥饿、高脂低糖时，酮体的生成增加。,合成脂肪的主要组织器官：肝、脂肪组织及小肠。细胞内部位是内质网 肝能合成脂肪，但不能储存脂肪 脂肪合成所需的甘油部分和脂肪酸合成的乙酰CoA主要来自糖代谢。

7、,6.3脂肪的合成代谢,三个阶段：,甘油的生成,脂肪酸的生成,由甘油和脂肪酸合成脂肪,6.3.1甘油的生物合成 合成部位细胞质 甘油前体：-磷酸甘油,6.3.2脂肪酸的生物合成 细胞首先合成软脂酸（棕榈酸，16碳的饱和脂肪酸），其它脂肪酸是在软脂酸基础上加长或缩短而成。 肝是脂肪酸合成的主要器官；细胞内场所是胞液 合成脂肪酸的原料：乙酰CoA（主要来自糖代谢） 合成脂肪酸的NADPH+H+主要来自糖代谢 合成脂肪酸的限速酶：乙酰CoA羧化酶 注意：脂肪酸的合成不是-氧化的逆过程,（1）饱和脂肪酸的从头合成 概念：生物体内的脂肪酸多种多样，但在以乙酰CoA为原料合成脂肪酸时，都是首先合成16碳的

8、饱和脂肪酸，这个过程称为脂肪酸的从头合成。,乙酰CoA的来源和转运,线粒体内的乙酰CoA向线粒体外的转运柠檬酸-丙酮酸循环,丙二酸单酰CoA的生成,乙酰CoA活化生成丙二酸单酰CoA,脂肪酸链（软脂酸）的生成 脂肪酸合成酶系统：,软脂酸合成过程,软脂酸合成的总反应：,（2）软脂酸碳链的延长途径 内质网途径 线粒体途径,在生物细胞内还含有碳链长度在 16以上的脂肪酸，这些脂肪酸是在延长系统催化下，以棕榈酸为基础，进一步延长碳链形成的。,6.3.3脂肪（三酰甘油）的合成 三酰甘油是由3-磷酸甘油（-磷酸甘油）和脂酰-CoA缩合形成的，合成过程如下：,6.4类脂的代谢,P165,6.5血浆脂蛋白代谢

9、,血浆所含脂类统称血脂，包括：甘油三酯、磷脂、胆固醇及其酯以及游离脂酸。 血脂与血浆中的蛋白质结合，以脂蛋白(lipoprotein)形式而运输。 不同血浆脂蛋白其组成、结构均不同,血脂含量受膳食、年龄、性别、职业及代谢等的影响，波动范围很大。,正常成人空腹血脂的组成及含量,超速离心法：密度从小到大CM、VLDL、LDL、HDL,乳糜微粒 chylomicron ( CM),极低密度脂蛋白 very low density lipoprotein (VLDL),低密度脂蛋白 low density lipoprotein (LDL),高密度脂蛋白 high density lipoprotein (HDL),6.5.1血浆脂蛋白的分类及组成,血浆脂蛋白的组成,载脂蛋白(apolipoprotein, apo) 指血浆脂蛋白中的蛋白质部分。,apo A: A、A、A 、AV apo B: B100、B48 apo C: C、C、C、C apo D apo E,载脂蛋白,定义：,种类（20多种）, 载脂蛋白可调节脂蛋白代谢关键酶活性：,A激活LCAT (卵磷酯胆固醇脂转移酶) C激活LPL (脂蛋白脂肪酶) A辅助激活LPL C抑制LPL A激活HL (肝脂肪酶), 载脂蛋白可参与脂蛋白受体的识别：,A识别HDL受体 B100，E 识别LDL