脂代谢主题知识讲座.pptx

单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,#,脂代谢主题知识讲座,脂代谢主题知识讲座,第1页,重,点,甘油代谢,脂肪酸,氧化,脂肪酸从头合成,难点,脂肪酸合成酶多酶复合体及其催化机理,脂肪酸合成与分解酶系,脂代谢主题知识讲座,第2页,引 言,1,、,脂肪,类脂,磷脂,胆固醇,胆固醇酯,脂类,脂代谢主题知识讲座,第3页,2,、脂类生理功效,类脂是组成细胞必要成份,供能,脂类其它功效,保护和固,定内脏,保护体温,营养、代谢及调整功效,脂代谢主题知识讲座,第4页,第一节 脂肪降解,一、脂肪水解,脂肪动员,脂肪,脂酶,激素敏感,进入血液到各部位进行各自代谢,甘油,脂肪酸,肾上腺素、胰高血糖素,(+),胰岛素,(-),脂代谢主题知识讲座,第5页,二、甘油分解与转化,CH,2,OH,CH,1CH,2,OH,HO,甘油,ATP,ADP,甘油激酶,（肝、肾、肠）,CH,2,OH,C,H,CH,2,O,H,O,3-,磷酸甘油,P,磷脂,NAD,+,NADH+H,+,磷酸甘油脱氢酶,CH,2,OH,C,CH,2,O,O,磷酸二羟丙酮,P,3-,磷酸甘油醛,CHO,CH,CH,2,O,HO,P,二氧化碳,(CO,2,)+H,2,O,糖氧化,G,脂肪,脂代谢主题知识讲座,第6页,三、脂肪酸氧化分解,（一）、,饱和脂肪酸氧化,（二）、,奇数碳原子脂肪酸氧化,（三）、单不饱和脂肪酸氧化,（四）、多不饱和脂肪酸氧化,（五）、多不饱和脂肪酸过氧化,脂代谢主题知识讲座,第7页,（,一）饱和脂肪酸,氧化,氧化发觉,1904,年，,Knoop,用试验证实,脂肪酸分解是每次降解,二碳单位,片段。,狗食,苯环,标识,奇数碳原子脂肪酸,尿液排出,苯甲酸衍生物,狗食,苯环,标识,偶数碳原子脂肪酸,尿液排出,苯乙酸衍生,说明,脂代谢主题知识讲座,第8页,1.,脂肪酸活化为脂酰,CoA,（胞液）,位于内质网和线粒体外膜上,RCO,OH,脂肪酸,+,CoAS,H,脂酰,CoA,合成酶,RCOSCoA,脂酰,CoA,ATP,AMP+,PPi,H,2,O,2Pi,脂代谢主题知识讲座,第9页,2.,脂酰,CoA,进入线粒体,脂酰,CoA,分子大，不能进入线粒体必须由,肉碱,运载,反应由,肉碱脂酰转移酶,(CAT-,和,CAT-ll),催化：,(CH3),3,N,+,CH,2,CH,CH,2,COOH,OH,肉碱,RCO-SCoA,CoA-SH,(CH3),3,N,+,CH,2,CH,CH,2,COOH,RCO-O,脂酰肉碱,肉碱脂酰,转移酶,脂代谢主题知识讲座,第10页,肉碱转运脂酰辅酶,A,进入线粒体,CAT-,是,-,氧化,限速酶，,丙二酸单酰,CoA,是强烈有竞争性抑制剂,脂代谢主题知识讲座,第11页,3.,脂酰,CoA,-,氧化过程,烯脂酰,COA,水合酶,脱氢、加水、脱氢、硫解,重复,脂代谢主题知识讲座,第12页,氧化概念,脂酰基在,与,-,碳原子之间断裂，生成一分子乙酰,COA,和一分子少,2,个碳脂酰,COA,过程，为一次,-,氧化。,脂代谢主题知识讲座,第13页,4,、,-氧化和-氧化,脂酰基在,碳上发生氧化，生成,一分子,CO,2,和一分子,少,1,个碳脂酰,COA,过程，或生成,羟脂酰,COA,过程。脂肪酸这种氧化方式称为,-,氧化。,+,CO2,少一个碳脂酰,COA,脂代谢主题知识讲座,第14页,脂酰基在非羧基碳上发生氧化，生成,脂二酸单酰,COA,过程。脂肪酸这种氧化方式称为,-,氧化。,然后两端再进行,-氧化，速度要快得多。,CH,2,RCOSCoA,HOOCRCOSCoA,脂代谢主题知识讲座,第15页,5,、脂肪酸氧化释放能量,1,分子软脂酸,(16C),活化生成软脂酰,CoA,经,7,次,-,氧化,.,总反应式以下,:,软脂酰,CoA+7FAD+7NAD,+,+7CoA-SH+7H,2,O,8,乙酰,CoA+7FADH,2,+7(NADH+H,+,),1,分子软脂酸彻底氧化共生成,:,(1.57)+(2.57)+(108)=108,分子,ATP,减去脂肪酸活化时消耗,ATP,2,个高能磷酸键净生成,106,分子,ATP,。,脂代谢主题知识讲座,第16页,能量利用效率问题,1,克棕榈酸彻底氧化分解释放能量为,2340,千卡,1,克,ATP,能量为,8,千卡,能量利用效率为：,1068/2340,36,高,脂代谢主题知识讲座,第17页,（二）奇数碳原子脂肪酸氧化,丙酰,COA,羧化酶,甲基丙二酸单酰,COA,消旋酶,甲基丙二酸单,酰,COA,变位酶,VB,12,L-,甲基丙二酸单酰,COA,D-,甲基丙二酸单酰,COA,丙酰,COA,琥珀酰,COA,糖代谢,脂代谢主题知识讲座,第18页,脂代谢主题知识讲座,第19页,单不饱和脂肪酸氧化,（三）单不饱和脂肪酸氧化,脂代谢主题知识讲座,第20页,(,四,),多不饱和脂肪酸氧化,脂代谢主题知识讲座,第21页,（五）,多不饱和脂肪酸过氧化,体内产生氧自由基，能攻击生物膜及血浆脂蛋白磷脂中多不饱和脂肪酸，引发脂质过氧化作用，,即在多不饱和脂肪酸中发生一个自由基链式反应。,脂代谢主题知识讲座,第22页,四、乙醛酸循环,存在于许多,细菌,、,藻类,和一些正在,萌发高等植物种子,专化组织里。,在,乙醛酸体,（乙醛酸循环体）中进行。,能够看作是,TCA,旁路。,两种有别于,TCA,循环酶：,异柠檬酸裂合酶（,isocitrate lyase,）,苹果酸合酶（,malate synthase,）。,1,、概述,脂代谢主题知识讲座,第23页,草酰乙酸,CH,2,CO,SoA(,乙酰辅酶A),苹果酸,琥珀酸,琥珀酰CoA,-酮戊二酸,异柠檬酸,柠檬酸,CO,2,2H,CO,2,2H,GTP,延胡索酸,2H,2H,H,返回,HOOCCHO,CH,2,CO,SoA,乙醛酸,异柠檬酸裂解酶,苹果酸合成酶,2,、乙醛循环过程,脂代谢主题知识讲座,第24页,3,、乙醛酸循环生理意义,乙醛酸循环在,植物种子萌发过程中,含有尤其主要意义。,它将贮存在种子中甘油三酯通于乙酰,CoA,转变为葡萄糖，并由此衍生出多方面作用。,提供了最初光合暗反应中固定,CO2,糖载体；,提供了合成蛋白质、核酸等主要物质碳架。,脂代谢主题知识讲座,第25页,第二节,脂肪酸及脂肪合成,一、软脂酸从头合成,二、脂肪酸碳链延长,三、不饱和脂肪酸合成,四、脂肪合成,五、脂肪酸合成调整,脂代谢主题知识讲座,第26页,一、软脂酸从头合成,第二节 脂肪酸及脂肪合成,1,、合成部位,2,、合成原料,3,、乙酰,COA,运转,4,、合成过程,5,、从头合成与,氧化比较,脂代谢主题知识讲座,第27页,各种组织,胞浆,中均含有脂肪酸合成酶系。,肝脏,是人体合成脂肪酸主要部位，其合成能力最强，约比脂肪组织大,8,9,倍。,1.,合成部位,第二节,脂肪酸及脂肪合成,脂代谢主题知识讲座,第28页,线粒体,细胞质,乙酰,COA,糖氧化解,脂肪酸,氧化,氨基酸氧化分解,柠檬酸穿梭,乙酰,COA,FA,ATP,、,NADPH,、,HCO,3,-,(,二氧化碳,),及,Mn,2+,等。,2.,合成原料起源,消化道吸收乙酸,反刍动物？,单胃动物,脂代谢主题知识讲座,第29页,线粒体基质 内膜 胞液,HSCoA,柠檬酸,草酰乙酸,柠檬酸合酶,H,2,O+,乙酰,CoA,HSCoA+,ATP,柠檬酸裂解酶,草酰乙酸,乙酰,CoA,+ADP+Pi,丙酮酸,NADH+H,+,苹果酸脱氢酶,苹果酸,NAD,+,柠檬酸,苹果酸酶,NADP,+,NADPH+H,+,+CO,2,丙酮酸,苹果酸,NAD,+,NADH+H,+,苹果酸脱氢酶,3.,乙酰,CoA,转运出线粒体：,ADP+Pi,丙酮酸羧化酶,ATP,+CO,2,脂代谢主题知识讲座,第30页,4,、合成过程,（,1,）乙酰,CoA,羧化酶,（,2,）脂肪酸合成酶系统,（,3,）软脂酸合成,脂代谢主题知识讲座,第31页,（,1,）丙二酸单酰,CoA,合成：,长链脂酰,CoA,-,柠檬酸,异柠檬酸,+,脂代谢主题知识讲座,第32页,原核生物脂肪酸合成酶系,HS,-,ACP,-,酮脂肪,酰合酶,-,SH,-,酮脂肪,酰还原酶,-,烯脂,肪酰水化酶,-,烯脂,肪酰还原酶,丙二酰单,酰转移酶,长链脂肪,酰硫解酶,脂肪酰,转移酶,E3,E4,E5,E6,E2,E1,E7,边缘巯基,中心巯基,（,2,）脂肪酸合成酶系统,脂代谢主题知识讲座,第33页,高等生物脂肪酸合成酶系,一条多肽链组成,多功效酶,，通常以二聚体形式存在，,每个亚基都含有一,ACP,结构域。,脂代谢主题知识讲座,第34页,酰基载体蛋白,(ACP),，其辅基是,4,-,磷酸泛酰巯基乙氨基，是脂酰基载体。,脂代谢主题知识讲座,第35页,辅酶,A-SH,与,ACP-SH,比较,:,脂肪酸合成中酰基载体,脂肪酸分解中酰基载体,脂代谢主题知识讲座,第36页,（,3,）丙二酸单酰,CoA,转变为软脂酸过程,:,转移,CESH,ACPSH,E,CH,3,COSCoA,CoASH,乙酰转移酶,(AT),CESH,ACPS,COCH,3,E,CES,COCH,3,ACPSH,E,CES,COCH,3,ACPS,COCH,2,*COOH,E,*COOH,CH,2,COSCoA,CoASH,丙二酰转移酶,(MT),过程一,受体,供体,脂代谢主题知识讲座,第37页,缩合脱羧,CES,COCH,3,ACPSCOCH,2,*,COO,H,E,*CO,2,缩合酶,(CE),CESH,ACPS,COCH,2,COCH,3,E,CESH,ACPS,COCH,2,CHCH,3,E,OH,脱水酶,过程二,NADPH+H,+,NADP,+,-,酮脂酰,还原酶,(KR,),过程三,还原、脱水、再还原,脂代谢主题知识讲座,第38页,CESH,ACPS,COC,=,C-CH,3,E,H,H,NADPH+H,+,NADP,+,烯,脂,酰还原酶,(ER),CESH,ACPS,COCH,2,CH,2,CH,3,E,CESH,ACPSCO(CH,2,),13,CH,2,CH,3,E,CH,3,CH,2,(CH,2,),13,COOH,+,CESH,ACPSH,E,H,2,O,硫酯酶,(TE),再经,6,次循环,(,转移,/,缩合脱羧,/,还原、脱水、再还原,),软脂酸,脂代谢主题知识讲座,第39页,脂肪酸合成循环,乙酰基转移,丙二酸单酰基转移,缩合,加氢,脱水,再加氢,酰基转移,脂代谢主题知识讲座,第40页,原料,:8,乙酰,CoA,产物是软脂酸,在,胞液,中进行，关键酶是,乙酰,CoA,羧化酶,需要,14NADPH,14H,+,软脂肪酸合成特点：,7,丙二酸单酰,CoA,1,乙酰,CoA,8,乙酰,CoA,运转,6PPP,脂代谢主题知识讲座,第41页,5,、脂肪酸从头合成与,氧化比较,:,能量改变,消耗,7,个,ATP,和,14NADPH,产生,106,个,ATP,区分点,从头合成,氧化,细胞中发生部位,细胞质,线粒体,酰基载体,ACP-SH,COA-SH,二碳片段加入与裂解方式,丙二酰单酰,COA,乙酰,COA,电子供体或受体,NADPH,FAD,、,NAD,+,酶系,七种酶和一个蛋白质组成复合物,四种酶,原料转运方式,柠檬酸穿梭系统,肉碱转运系统,脂代谢主题知识讲座,第42页,二、脂肪酸碳链延长,延长路径,线粒体延长路径：,基础上是,-,氧化逆过程，只是,NADPH,作为供氢体参加第二次还原反应。,光滑内质网延长路径：,与从头合成类似，只是,辅酶,A,作为酰基载体，丙二酰辅酶,A,提供二碳单位。,第二节脂肪酸及脂肪合成,C16,以上脂肪酸从头不能合成，,怎么办？,脂代谢主题知识讲座,第43页,三、不饱和脂肪酸合成,人体内有,4,，,5,，,8,及,9,去饱和酶,，催化饱和脂肪酸引入双键，使之转变为不饱和脂肪酸。,至今在体内还未发觉有,9,以上去饱和酶，即,在第,10C,与,碳原子之间,不能形成双键。,必需脂肪酸,:,指人体不能合成，必需由食物提供脂肪酸，有,3,种：,亚油酸,(18C:2,9,12,亚麻酸,(18C:3,6,9,12,),花生四烯酸,(18C:4,5,8,11,14,),第二节,脂肪酸及脂肪合成,脂代谢主题知识讲座,第44页,四、脂肪合成,(,一,),合成部位,以,肝、脂肪组织及小肠,为主，,其中,肝合成,能力最强。,返回,脂代谢主题知识讲座,第45页,(,二,),合成过程,1,、甘油一酯路径,CH,2,OH,R,2,CO-O-CH,CH,2,OH,CH,2,O,COR,1,R,2,CO-O-CH,CH,2,OH,CH,2,O,COR,1,R,2,CO-O-CH,CH,2,O,COR,3,CoASH,RCOSCoA,RCOOH,脂酰,CoA,合成酶,甘油二酯酰转移酶,CoASH,甘油一酯酰转移酶,MG,DG,TG,脂代谢主题知识讲座,第46页,2,、磷脂酸,-,甘油二酯路径,葡萄糖,NADH+H,+,NAD,+,磷酸甘油 脱氢酶,CH,2,OCOR,1,CH,CH,2,O-,R,2,CO-O,P,CH,2,OCOR,1,CH,CH,2,OH,R,2,CO-O-,H,2,O,Pi,磷脂酸磷酸酶,CH,2,OCOR,1,CH,CH,2,OCOR,3,R,2,CO-O,CoA-SH,R,3,COSC0A,脂酰转移酶,R,1,COSCoA,R,2,COSC0A,磷酸甘油脂酰转移酶,2 CoA-SH,磷脂酸,TG,CH,2,OH,CH,CH,2,O-,HO,P,CH,2,OH,C=O,CH,2,O,脂代谢主题知识讲座,第47页,五、脂肪酸合成调整,1.,代谢物影响,进食糖,糖代谢,NADPH+,乙酰,CoA+ATP,合成脂肪相关酶活性,异柠檬酸 脱氢酶,(),(+),乙酰,CoA,羧化酶,柠檬酸裂解,脂肪酸合成,透出线粒体,、,异柠檬酸,柠檬酸,乙酰,CoA,返回,脂代谢主题知识讲座,第48页,饥饿、糖供给不足,脂肪动员,脂酰,CoA,（一）,（一）,乙酰,CoA,羧化酶活性,（胞液）,透出线粒柠檬酸,乙酰,CoA,羧化酶激活作用,生成乙酰,CoA,脂肪酸合成,柠檬酸合酶,（线粒体）,脂肪酸合成调整,脂代谢主题知识讲座,第49页,2.,激素调整,胰岛素是调整脂肪合成主要激素,。,乙酰,CoA,柠檬酸,丙二酸单酰,CoA,软脂酰,CoA,胰岛素,（,+,）,（,+,）,（,+,）,丙酮酸,丙酮酸脱氢酶,（一）,AMP,（一）,胰高血糖素,（一）,肾上腺素,柠檬酸,裂解酶,乙酰,CoA,羧化酶,（,+,）,胰岛素,脂肪酸合成调整（,3,）,（一）,脂代谢主题知识讲座,第50页,卵磷脂,脑磷脂,脂代谢主题知识讲座,第51页,HO,胆固醇,(27C),脂代谢主题知识讲座,第52页,