生物化学脂类代谢
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脂类代谢Metabolism of lipids概论脂类(lipid)是脂肪(fat)及类脂(lipoid)的总称,是一类不溶于水而易溶于有机溶剂,并能为机体利用的有机化合物。
主要生理功能是储存能量及氧化供能。
基本特点不溶于水能溶解于一种或一种以上的有机溶剂分子中常含有脂肪酸或能与脂肪酸起酯化反应能被生物体所利用分类:脂肪(甘油三酯),类脂(固醇,固醇脂,磷脂,糖脂)脂肪酸(fatty acids):包括饱和脂酸(saturated fatty acid)和不饱和脂酸(unsaturated fatty acid),其中多不饱和脂酸多为营养必须脂酸(亚油酸,亚麻酸,花生四烯酸)。
基本构成:甘油磷脂(两个羟基接脂肪酸,一个接磷酸,磷酸一个羟基被X取代,如胆碱,水,乙醇胺,丝氨酸etc)胆固醇脂(胆固醇羟基接脂肪酸)鞘脂(鞘氨醇接一个脂肪酸)鞘磷脂(鞘脂下在一个羟基接取代磷酸基)鞘糖脂(鞘脂下一个羟基接糖)脂蛋白:脂质基本转运形式,分为细胞内脂蛋白和血浆脂蛋白第一节脂质的消化吸收Digestion and absorption of lipids人体内脂类来源自身合成饱和脂肪酸或单不饱和脂肪酸食物供给各种,特别是不饱和脂酸维持机体脂质平衡小肠:介于机体内外脂质间的选择性屏障,通过过多体内脂质堆积,通过过少会有营养障碍。
消化吸收能力有可塑性,脂质介导小肠脂质消化吸收能力增加脂消化酶及胆汁酸盐脂类在小肠上段,被乳化剂(胆汁酸盐,甘油一脂,甘油二脂)乳化成微团(micelles)再经酶催化消化。
甘油三酯被胰脂酶和辅酯酶消化成2-甘油一脂,磷脂被磷脂酶A2分解为溶血磷脂+1FFA,胆固醇脂被胆固醇酯酶分解成胆固醇脂肪与类脂的消化产物形成混合微团(mixed micelles),被肠粘膜细胞吸收。
胆汁酸盐:强乳化作用脂质消化酶:◆胰脂酶(pancreatic lipase):特异水解甘油三酯1位及3位酯键◆辅脂酶(colipase):胰脂酶发挥脂肪消化作用的蛋白质辅因子◆磷脂酶A2(phospholipase A2)水解磷脂◆胆固醇酯酶(cholesteryl esterase)水解胆固醇辅酯酶进入肠腔后酶原激活,它有与脂肪及酯酶结合的结构域,与胰脂酶结合是通过氢键进行的;它与脂肪通过疏水键进行结合。
生物化学脂类代谢在我们的生命活动中,脂类代谢是一个至关重要的过程。
脂类不仅是细胞结构的重要组成部分,还在能量储存、信号传递以及许多生理功能中发挥着关键作用。
脂类,简单来说,包括脂肪、磷脂、固醇等。
脂肪,也就是我们常说的甘油三酯,是体内主要的储能物质。
当我们摄入的能量超过身体即时所需时,多余的部分就会被转化为脂肪储存起来,以备不时之需。
脂类的消化和吸收是脂类代谢的第一步。
在我们的消化道中,胆汁起着重要的作用。
胆汁能够乳化脂肪,使其变成微小的颗粒,增加与消化酶的接触面积,从而便于脂肪的消化。
脂肪酶将甘油三酯分解为甘油和脂肪酸,这些小分子物质可以被小肠上皮细胞吸收。
吸收进来的脂肪酸和甘油会重新合成甘油三酯,并与载脂蛋白等结合形成乳糜微粒。
乳糜微粒通过淋巴系统进入血液循环,最终被运输到脂肪组织、肌肉等部位储存或利用。
当身体需要能量时,储存的脂肪会被动员起来。
在激素敏感性脂肪酶的作用下,甘油三酯被水解为甘油和脂肪酸。
脂肪酸进入血液,与血浆清蛋白结合形成脂肪酸清蛋白复合物,被运输到各个组织器官,如肝脏、肌肉等,通过β氧化途径进行分解代谢,产生大量的能量。
β氧化是脂肪酸分解的主要途径。
脂肪酸首先被活化成脂酰 CoA,然后进入线粒体。
在一系列酶的作用下,经过脱氢、加水、再脱氢和硫解等步骤,每次生成一个乙酰 CoA 和比原来少两个碳原子的脂酰CoA。
乙酰 CoA 可以进入三羧酸循环进一步氧化分解,产生能量。
除了脂肪酸,磷脂也是脂类的重要组成部分。
磷脂在细胞膜的构成中起着关键作用,它能够保证细胞膜的流动性和稳定性。
磷脂的代谢与脂肪酸的代谢密切相关,一些酶参与了磷脂的合成和分解过程。
固醇类物质,如胆固醇,在体内既可以从食物中摄取,也可以自身合成。
胆固醇是合成胆汁酸、类固醇激素等重要生理活性物质的前体。
然而,过高的胆固醇水平会增加心血管疾病的风险,因此体内胆固醇的平衡调节非常重要。
肝脏在脂类代谢中扮演着“核心角色”。
它不仅能够合成和分解脂肪,还参与磷脂、胆固醇等的代谢。
课外练习题一、名词解释1、脂肪动员:贮存在脂肪细胞中的脂肪,被脂肪酶逐步水解为游离脂肪酸及甘油并释放入血液以供其它组织氧化利用的过程。
2、酮体:脂肪酸在肝内氧化的中间产物——乙酰乙酸、β-羟丁酸和丙酮统称为酮体。
3、脂肪酸的β-氧化:脂肪酸氧化分解时,在脂酰基的β-碳原子上进行脱氢、加水、再脱氢和硫解的连续反应过程。
4、血脂:血浆中各种脂类物质的总称。
5、高脂血症:血脂高于正常值上限。
6、溶血磷脂:甘油磷脂的一位或二位脂酰基水解后形成的磷脂。
二、符号辨识1、ACP:酰基载体蛋白;2、BCCP:生物素羧基载体蛋白三、填空1、甘油三酯的合成包括()途径和()途径共两条途径。
2、脂肪酸β-氧化的限速酶是()。
3、脂肪酸的活化在()中进行,由()酶催化。
4、脂肪酸的β-氧化包括()、()、()和()四步连续反应。
5、酮体在()中生成,在()组织中利用。
6、酮体包括()、()和()三种物质。
7、脂肪酸合成的主要原料是(),需通过()循环由线粒体转运至细胞质。
8、脂肪酸合成的关键酶是()羧化酶;脂肪酸合成酶系催化合成的终产物主要是()。
9、脂肪酸碳链的延长可在()和()中进行。
10、人体内不能合成的不饱和脂肪酸主要是()、()和()。
11、人体内胆固醇的来源有二,即()和()。
胆固醇合成的主要原料是()。
12、胆固醇在体内可转化生成()、()激素和维生素()。
13、参与胆固醇合成的NADPH主要来自()途径;乙酰CoA来自()代谢。
14、3-磷酸甘油的来源有两种方式,即()的消化产物和葡萄糖经过()途径产生。
15、每一分子脂肪酸被活化为脂酰CoA需消耗()个高能磷酸键。
16、脂酰CoA经一次β-氧化可生成()分子乙酰CoA和比原来少()个碳原子的脂酰CoA。
17、一分子14碳长链脂酰CoA可经()次β-氧化生成()个乙酰CoA。
18、若底物脱下的[H]全部转变成A TP,则1mol软脂酸(含16C)经β-氧化途径可共生成()个A TP,或净生成()个A TP。