脂类的分解代谢

关于脂类的分解代谢目录第一节脂类在体内的消化吸收和转运第二节脂肪的分解代谢第三节脂肪的生物合成第四节磷脂和糖脂的代谢第五节胆固醇的代谢第六节脂代谢调节第2页,共35页,2024年2月25日，星期天生物体内的脂类脂类单纯脂类复合脂类非皂化脂类酰基甘油酯蜡磷脂糖脂、硫脂萜类甾醇类含有脂肪酸不含脂肪酸第3页,共35页,2024年2月25日，星期天酰基甘油酯CH2—O—C—R1OCH2CH—O—C—R2O—O—C—R3O第4页,共35页,2024年2月25日，星期天几种糖脂和硫酯2,3-双酰基-1--D-葡萄糖-D-甘油6-亚硫酸-6-脱氧--葡萄糖甘油二酯(硫酯)2,3-双酰基-1-(-D-半乳糖基-1，6--D-半乳糖基）-D-甘油第5页,共35页,2024年2月25日，星期天一、脂类的消化和吸收1、脂类的消化2、脂类的吸收二、脂类的转运和脂蛋白的作用乳麋微粒（CM）极低密度脂蛋白VLDL低密度脂蛋白LDL高密度脂蛋白HDL脂蛋白的种类第一节脂类的消化吸收和运转乳麋微粒（CM）极低密度脂蛋白VLDL低密度脂蛋白LDL高密度脂蛋白HDL脂蛋白的种类第6页,共35页,2024年2月25日，星期天第二节脂肪的分解代谢一、脂肪的水解二、甘油的转化三、脂肪酸的分解代谢四、酮体的代谢第7页,共35页,2024年2月25日，星期天（一）甘油三酯的分解代谢第8页,共35页,2024年2月25日，星期天脂肪的酶促水解第9页,共35页,2024年2月25日，星期天甘油的转化（实线为甘油的分解，虚线为甘油的合成）甘油激酶磷酸甘油脱氢酶异构酶第10页,共35页,2024年2月25日，星期天三、脂肪酸的分解代谢β-氧化作用α-氧化作用ω-氧化作用2、不饱和脂肪酸的氧化3、奇数碳链脂肪酸的氧化CH3-(CH2)n-

CH2-

CH2-COOH

1、饱和脂肪酸的氧化分解途径第11页,共35页,2024年2月25日，星期天β-氧化作用的概念及试验证据

β-氧化概念

试验证据

1904年F.Knoop根据用苯环标记脂肪酸饲喂狗的实验结果，推导出了β-氧化学说。

脂肪酸在体内氧化时在羧基端的β-碳原子上进行氧化，碳链逐次断裂，每次断下一个二碳单位，即乙酰CoA，该过程称作β-氧化。-CH2-(CH2)2n+1-COOH-CH2-(CH2)2n-COOH-COOH（苯甲酸）-CH2COOH（苯乙酸）奇数碳原子偶数碳原子第12页,共35页,2024年2月25日，星期天脂肪酸硫激酶（1）脂肪酸的活化和转运活化：在线粒体外膜或内质网进行。此过程消耗两个高能磷酸健氧化作用是在肝脏及其他组织的线粒体中进行的。中短碳链脂脂酰CoA可以直接进入线粒体内膜，长链的脂酰CoA需肉碱第13页,共35页,2024年2月25日，星期天第14页,共35页,2024年2月25日，星期天脂肪酸硫激酶RCH2CH2CH2COOH脂肪酸CoASHATPAMP+PPiRCH2CH2CH2CO-SCoA脂酰CoA肉碱肉碱脂酰转移酶ⅠCoASH脂酰肉碱肉碱转移酶Ⅱ肉碱CoASHRCH2CH2CH2CO-SCoA脂酰CoA脂肪酸的活化与转运线粒体膜外内脂酰肉碱移位酶第15页,共35页,2024年2月25日，星期天RCH2CH2CH2CO-SCoA脂酰CoA脂酰CoA脱氢酶RCH2

C=CCO-SCoAHH△2反式烯脂酰CoAFADFADH2L-β-羟脂酰CoARCH2CHCH2

CO-SCoAOH烯脂酰CoA水化酶H2OORCH2CCH2C-SCoAOβ-酮脂酰CoAL-β-羟脂酰CoA脱氢酶NADNADH+H+RCH2C

CO-SCoACH3CO-SCoA少2个C的脂肪酸乙酰CoA硫解酶CoASHTCA2CO210ATP4H2O脱氢加水脱氢硫解第16页,共35页,2024年2月25日，星期天（2）β-氧化的生化历程第17页,共35页,2024年2月25日，星期天脱氢再脱氢水化硫解脂酰CoA脱氢酶β-羟脂酰CoA脱氢酶水化酶硫解酶第18页,共35页,2024年2月25日，星期天

氧化的生化历程

乙酰CoAFADFADH2

NAD+NADHRCH2CH2CO-SCoA脂酰CoA脱氢酶脂酰CoA

β-烯脂酰CoA水化酶β-羟脂酰CoA脱氢酶

β-酮酯酰CoA硫解酶RCHOHCH2CO~ScoARCOCH2CO-SCoA

RCH=CH-CO-SCoA

+CH3CO~SCoAR-CO~SCoAH2O

CoASHTCA

乙酰CoA

乙酰CoA

乙酰CoAATPH20呼吸链H20呼吸链

乙酰CoA

乙酰CoA

乙酰CoA

乙酰CoA第19页,共35页,2024年2月25日，星期天（3）β-氧化中的能量---以软脂酸（C16）为例1分子FADH2可生成1.5分子ATP，1分子NADH可生成2.5分子ATP，1分子乙酰CoA彻底氧化可生成10分子ATP。以16C的软脂酸为例：7次β-氧化分解产生4×7=28分子ATP；8分子乙酰CoA可得10×8=80分子ATP；共可得108分子ATP，减去活化时消耗的两分子ATP，故软脂酸彻底氧化分解可净生成106分子ATP。第20页,共35页,2024年2月25日，星期天脂肪酸β-氧化的特点：1、仅需活化一次，消耗一个ATP分子的两个高能键，该过程的酶存在与线立体外膜。2、活化的长链脂酰辅酶A需经肉碱携带。3、所有脂肪酸β-氧化的酶都是线立体酶。β-氧化过程在线粒体基质内进行4、β-氧化包括脱氢、水化、脱氢、硫解四个重复步骤。反应不可逆。5、需要FAD，NAD，CoA为辅助因子；6、每循环一次，生成一分子FADH2，一分子NADH，一分子乙酰CoA和一分子减少两个碳原子的脂酰CoA。第21页,共35页,2024年2月25日，星期天2、不饱和脂肪酸的氧化除β-氧化中的全部酶外，另需两种额外的酶：烯酰CoA异构酶（单、多）见书240页烯酰CoA还原酶（多）见书241页

第22页,共35页,2024年2月25日，星期天油酰基的β氧化作用油酰基CoA（

918：1）

CH3(CH2)5CH=CH-CH2(CH2)6CO-CoAOHCH3(CH2)5CH2-C-CH2-CO-CoAH6CH3-CO-CoACH3(CH2)5CH2-C=CH-CO-CoAHH

2-反-十二碳烯酰CoAβ-氧化,三次循环烯酯酰CoA异构酶烯酯酰CoA水化酶再开始β-氧化CH3(CH2)5-C=C-CH2-

CO-CoA

3-顺-十二碳烯酯酰CoA

HH第23页,共35页,2024年2月25日，星期天甲基丙二酸单酰CoA琥珀酰CoA羧化酶变位酶三羧酸循环ATP、CO2

生物素CoB123、奇数碳脂肪酸的β-氧化第24页,共35页,2024年2月25日，星期天4、脂肪酸氧化的其它途径（1）α–氧化RCOOH+CO2RCH2COOHRCHCOOHOH（2）w-氧化CH3（CH2）nCOOHHOCH2（CH2）nCOOHHOOC（CH2）nCOOH第25页,共35页,2024年2月25日，星期天脂肪酸的α-氧化作用

脂肪酸氧化作用发生在α-碳原子上，分解出CO2，生成比原来少一个碳原子的脂肪酸，这种氧化作用称为α-氧化作用。RCH2COOHRCH(OH)COOHRCOCOOHRCOOHCO2O2NAD+NADH+H+NAD+NADH+H+RCH(OOH)COOHCO2RCHOO2NAD+NADH+H+过氧化羟化H2O第26页,共35页,2024年2月25日，星期天脂肪酸的ω氧化作用

脂肪酸的ω-氧化指脂肪酸的末端甲基（ω-端）经氧化转变成羟基，继而再氧化成羧基，从而形成α，ω-二羧酸的过程。两端都可以进行β-氧化CH3(CH2)nCOO-HOCH2(CH2)n

COO-OHC(CH2)nCOO--OOC(CH2)n

COO-O2NAD(P)+NAD(P)H+H+NAPD+NADPH+H+NAD(P)+NAD(P)H+H+混合功能氧化酶醇酸脱氢酶醛酸脱氢酶第27页,共35页,2024年2月25日，星期天1、进入柠檬酸循环。2、在肝细胞中形成酮体。3、用于脂肪酸的生物合成。4、用于胆固醇的生物合成。5、进入乙醛酸循环（植物、微生物）乙酰CoA的代谢结局（244页）第28页,共35页,2024年2月25日，星期天酮体的代谢

酮体的生成

酮体的分解

生成酮体的意义

脂肪酸β-氧化产物乙酰CoA,在肌肉中进入三羧酸循环氧化供能，然而在肝细胞中还有另一条去路。乙酰CoA可在肝细胞形成乙酰乙酸、β-羟丁酸、丙酮，这三种物质统称为酮体。酮体主要在肝脏的线粒体中生成，其合成原料为乙酰CoA。第29页,共35页,2024年2月25日，星期天酮体的生成羟甲基戊二酸单酰CoA（HMGCoA）硫解酶2CH3COSCoACH3COCH2COSCoA乙酰乙酰CoAHOOCCH2-C-CH2COSCoA|CH3OH|HMGCoA合成酶CH3COSCoA+H2OCoASHCH3COCH2COOHCH3CHOHCH2COOH乙酰乙酸丙酮--羟丁酸脱氢酶CO2NADH+H+NAD+CH3COCH3脱羧酶CoASHCH3COSCoAHMGCoA裂解酶极少第30页,共35页,2024年2月25日，星期天心、肾、脑、骨骼肌细胞心、肾、脑细胞第31页,共35页,2024年2月25日，星期天利用酮体的酶有两种，即琥珀酰CoA转硫酶（主要存在于心、肾、脑和骨骼肌细胞的线粒体中）和乙酰乙酸硫激酶（主要存在于心、肾、脑细胞线粒体中）。第32页,共35页,2024年2月25日，星期天羟甲基戊二酸单酰CoA（HMGCoA）硫解酶2CH3COSCoACH3COCH2COSCoA乙酰乙酰CoAHOOCCH2-C-CH2COSCoA|CH3OH|HMGCoA合成酶CH3COSCoA+H2OCoASHCH3COCH2COOHCH3CHOHCH2COOH乙酰乙酸丙酮--羟丁酸脱氢酶CO2N