第八章脂类代谢 (2)
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第八章脂类代谢内容提要(学习要求?):本章阐述生物体内的脂类物质、脂肪代谢及类脂代谢。
通过本章学习,熟悉生物体内脂质的组成、结构、分类和功能;重点掌握脂肪的合成代谢和分解代谢,了解生物体内脂肪与糖相互转化的途径和意义;掌握胆固醇合成代谢途径的调节和胆固醇的代谢转变;了解类脂代谢、脂类物质的运输与血浆脂蛋白。
脂类(lipids)是脂肪(甘油三酯)和类脂的统称。
它们在结构上有很大差别,共同特点是不溶于水,而溶于氯仿、乙醚、苯等非极性有机溶剂。
用这类溶剂可将脂类物质从细胞和组织中萃取出来。
脂类是生物体的重要组成成分,按生物学功能可将其分为贮存脂质(storage lipid)、结构脂质(structural lipid)和活性脂质(active lipid)。
贮脂主要是脂肪,结构脂质和活性脂质都属于类脂。
脂肪是生物体贮存的重要能源物质,1g脂肪彻底氧化可产生约39KJ的热量,是相同重量糖或蛋白质氧化所产热量的2.3倍。
结构脂质主要是磷脂,它是生物膜的骨架成分。
活性脂质在生物体内具有重要的生理活性,如类固醇激素有重要的代谢调节作用;糖脂是细胞识别的物质基础之一;一些磷脂在细胞信号转导过程中能够产生第二信使等。
由此可见,生物体内的脂类在新陈代谢、信息传递及代谢调控等生命活动中具有重要作用。
第一节生物体内的脂质一、脂类的组成和分类脂类主要由碳、氢、氧三种元素组成,某些脂类化合物还含有少量氮、磷和硫。
大多数脂类化合物是由脂肪酸和醇形成的酯及其衍生物,其中的脂肪酸多为长链一元羧酸,其中的醇则包括甘油、鞘氨醇、固醇和高级一元醇。
生物体内的脂类据其化学组成与结构通常分为单纯脂类、结合脂类、衍生脂类。
(一) 脂肪酸(fatty acid,FA)脂肪酸是脂类化合物的主要组成成分,一般由一条长的线性烃链(疏水尾)和一个末端羧基(亲水头)组成。
天然脂肪酸骨架的碳原子数多为偶数,通常为C4~C36。
动植物中分布最广泛的脂肪酸是硬脂酸、软脂酸和油酸。
第八章脂类代谢一、名词解释1.脂肪酸的β—氧化:脂脂肪酸在一系列酶的催化下,在ɑ、β碳原子间断裂,β-碳原子被氧化成羧基,生成乙酰CoA和比原先少两个碳的脂酰CoA的过程;2.必需脂肪酸:人或动物正常生长发育羧必需的,而自身又不能合成,只有从食物中获得,的脂肪酸,通常指:亚油酸、亚麻酸和花生四烯酸;3.-氧化及其它代谢产生的乙酰CoA,在一般细胞中可进入三羧酸循环进行氧化分解,但在肝脏细胞中,其氧化则不很完全,出现一些氧化的中-羟丁酸和丙酮,它们称为酮体。
肝脏生成的酮体可在肝外组织被利用;4.血脂:血浆中所含的之类统称为血脂,包括甘油三酯、磷脂、胆固醇、胆固醇酯、游离脂肪酸等;5.外源性脂类:6.内源性脂类:7. 脂肪酸α-氧化:α-氧化作用在哺乳动物的脑组织和神经细胞的微粒体中进行,由微粒体氧化酶系催化,使游离的长链脂肪酸在α-碳原子上的氢被氧化成羟基,生成α-羟脂酸。
长链的α-羟脂酸是脑组织中脑苷脂的重要成分,α-羟脂酸可以进一步氧化脱羧,形成少一个碳原子的脂肪酸;8. 脂肪酸ω-氧化:动物体内十二碳以下的短链脂肪酸,在肝微粒氧化酶系催化下,通过碳链甲基端碳原子(ω﹣碳原子)上的氢被氧化成羟基,生成ω﹣羟脂酸、ω﹣醛脂酸等中间产物,再进一步氧化为α,ω﹣二羧酸;9. 柠檬酸-丙酮酸循环:线粒体内乙酰辅酶A与草酰乙酸缩合柠檬酸然后经内膜上的三羧酸载体运至胞液中,在柠檬酸裂解酶催化下需消耗ATP将柠檬酸裂解回草酰乙酸和乙酰辅酶A,后者可利用脂肪酸合成,而草酰乙酸经还原后在苹果酸脱氢酶的催化下生成苹果酸,苹果酸又在苹果酸酶的催化下变成丙酮酸,丙酮酸经内膜载体运回线粒体,在丙酮酸羧化酶作用下重新生成草酰乙酸;10. 简单脂质:由脂肪酸与醇(甘油醇、一元醇)所形成的脂,分为脂、油、蜡;11. 复合脂质:除脂肪酸和醇外,尚有其他非脂分子的成分(如胆碱、乙醇胺、糖等),按非脂部分可分为磷脂和糖脂,鞘磷脂和鞘糖脂统称为鞘脂。
第八章脂质代谢一、知识要点(一)脂肪的生物功能:脂类是一类在化学组成和结构上有很大差异,但都有一个共同特性,即不溶于水而易溶于乙醚、氯仿等非极性溶剂的物质。
通常按不同的组成将脂类分为五类,即(1)单纯脂、(2)复合脂、(3)萜类、类固醇及其衍生物、(4)衍生脂类以及(5)结合脂类。
脂类物质具有重要的生物功能。
脂肪是生物体的能量提供者。
脂肪也是组成生物体的重要成分,如磷脂是构成生物膜的重要组分,油脂是机体代谢所需燃料的贮存和运输形式。
脂类物质也可为动物机体提供必需脂肪酸和脂溶性维生素。
某些萜类及类固醇类物质,如维生素A、D、E、K、胆酸及固醇类激素,都具有营养、代谢及调节的功能。
有机体表面的脂类物质有防止机械损伤与防止热量散发等保护作用。
脂类作为细胞的表面物质,与细胞识别、种特异性和组织免疫等生理过程关系密切。
(二)脂肪的降解在脂肪酶的作用下,脂肪水解成甘油和脂肪酸。
甘油经过磷酸化及脱氢反应,转变成磷酸二羟丙酮,进入糖代谢途径。
脂肪酸与ATP和CoA在脂酰CoA合成酶的作用下,生成脂酰CoA。
脂酰CoA在线粒体内膜上的肉毒碱-脂酰CoA转移酶系统的帮助下进入线粒体基质,经β-氧化降解成乙酰CoA,再通过三羧酸循环彻底氧化。
β-氧化过程包括脱氢、水合、再脱氢和硫解这四个步骤,每进行一次β-氧化,可以生成1分子FADH2、1分子NADH+H+、1分子乙酰CoA以及1分子比原先少两个碳原子的脂酰CoA。
此外,某些组织细胞中还存在α-氧化生成α−羟脂肪酸或CO2和少一个碳原子的脂肪酸;经ω-氧化生成相应的二羧酸。
萌发的油料种子和某些微生物拥有乙醛酸循环途径。
可利用脂肪酸β-氧化生成的乙酰CoA合成苹果酸,作为糖异生和其它生物合成代谢的碳源。
乙醛酸循环的两个关键酶是异柠檬酸裂解酶和苹果酸合成酶,前者催化异柠檬酸裂解成琥珀酸和乙醛酸,后者则催化乙醛酸与乙酰CoA缩合生成苹果酸。
(三)脂肪的生物合成脂肪的生物合成包括三个方面:饱和脂肪酸的从头合成,脂肪酸碳链的延长和不饱和脂肪酸的生成。
脂类代谢练习参考答案(一、)名词解释:1、脂肪酸的β-氧化:脂肪酸的β-氧化作用是脂肪酸在一系列酶的作用下,在α碳原子和β碳原子之间断裂,β碳原子氧化成羧基生成含2个碳原子的乙酰CoA和比原来少2个碳原子的脂肪酸。
2、乙醛酸循环:一种被修改的柠檬酸循环,在其异柠檬酸和苹果酸之间反应顺序有改变,以及乙酸是用作能量和中间物的一个来源。
某些植物和微生物体内有此循环,他需要二分子乙酰辅酶A的参与;并导致一分子琥珀酸的合成。
(二)填空题1.脂肪;甘油;脂肪酸2.A TP-Mg2+;CoA-SH;脂酰S-CoA;肉毒碱-脂酰转移酶系统3.0.5n-1;0.5n;0.5n-1;0.5n-1 4.异柠檬酸裂解酶;苹果酸合成酶;三羧酸;脱羧;三羧酸5.乙酰CoA;丙二酸单酰CoA;NADPH+H+6.生物素;A TP;乙酰CoA;HCO3-;丙二酸单酰CoA;激活剂;抑制剂7.ACP;CoA;4’-磷酸泛酰巯基乙胺8.软脂酸;线粒体;内质网;细胞溶质9.氧化脱氢;厌氧;10.3-磷酸甘油;脂酰-CoA;磷脂酸;二酰甘油;二酰甘油转移酶11.CDP-二酰甘油;UDP-G;ADP-G(三)选择题1.A:脂肪酸β-氧化酶系分布于线粒体基质内。
酰基载体蛋白是脂肪酸合成酶系的蛋白辅酶。
脂肪酸β-氧化生成NADH,而葡萄糖转变成丙酮酸需要NAD+。
2.A:脂肪酸氧化在线粒体进行,连续脱下二碳单位使烃链变短。
产生的A TP供细胞利用。
肉毒碱能促进而不是抑制脂肪酸氧化降解。
脂肪酸形成酰基CoA后才能氧化降解。
3.D:参与脂肪酸β-氧化的辅因子有CoASH, FAD ,NAD+, FAD。
4.ABCD:5.A:脂肪酸从头合成的整个反应过程需要一种脂酰基载体蛋白即ACP的参与。
6.ABCD:7.BCD:必需脂肪酸一般都是不饱和脂肪酸,它们是亚油酸、亚麻酸、花生四烯酸。
8.AC:在脂肪酸合成中以NADPH为供氢体,在脂肪酸氧化时以FAD和NAD+两者做辅助因子。
第八章脂类代谢1.选择题(1)在脂肪酸的合成中,碳链的延长需要下列何种物质参加?()A.乙酰辅酶A;B.草酰乙酸;C.丙二酸单酰辅酶A;D.甲硫氨酸(2)软脂酸合成的限速酶是:()A.乙酰CoA羧化酶;B.缩合酶;C.β-酮脂酰ACP还原酶;D.α,β-烯脂酰ACP还原酶(3)脂肪酸从头合成中,将糖代谢生成的乙酰CoA从线粒体内转移到胞液中的化合物是:()A.丙酮酸;B.苹果酸;C.柠檬酸;D.草酰乙酸(4)脂酰CoA的β-氧化过程顺序是:()A.脱氢,加水,再脱氢,加水;B.脱氢,脱水,再脱氢,硫解;C.脱氢,加水,再脱氢,硫解;C.水合,脱氢,再加水,硫解(5)脂肪酸β-氧化的限速酶是:()A.肉碱脂酰转移酶I;B.肉碱脂酰转移酶II;C.脂酰CoA脱氢酶;D.β-羟脂酰CoA 脱氢酶(6)甘油磷脂合成过程中需要哪一种核苷酸参与?()A.ATP;B.CTP;C.TTP;D.UTP2.(1)C (2)A (3) C (4) C (5)A (6)B3.填空题(1)一个碳原子数为n的脂肪酸在β-氧化中需经0.5n-1 次β-氧化循环,生成0.5n个乙酰CoA分子。
(2)酮体一般包括丙酮、乙酰乙酸和β-羟基丁酸。
Hb32 在脂肪酸的分解代谢中,长链脂肪酰CoA以脂酰肉碱形式转运到线粒体内,经过β-氧化生成乙酰CoA参加TCA循环。
(3)脂肪酸合成过程中,乙酰CoA来源于葡萄糖分解或脂肪酸氧化,NADPH 来源于磷酸戊糖途径。
(4)乙酰CoA羧化酶在脂肪酸合成中参与乙酰CoA羧化,生成丙二酸单酰CoA 。
此酶的辅酶是生物素。
4.判断题(1)只有偶数碳原子的脂肪酸才能经β-氧化降解成乙酰CoA。
(错)(2)脂肪酸的氧化可以在细胞质和线粒体中进行。
(错)(3)载脂蛋白不仅具有结合和转运脂质的作用,同时还是调节脂蛋白代谢关键酶活性和参与脂蛋白受体识别的主要作用。
(对)(4)脂肪酸的合成在细胞线粒体内,脂肪酸的氧化在细胞胞液内生成(错)。
第八章脂代谢一、选择题1.β-氧化第一次脱氢反应的辅酶是()。
A.NAD+ B.NADP+ C.FMN D.FAD E.TPP2.当乙酰CoA羧化酶受抑制时,下列哪条代谢途径会受到影响A.胆固醇合成 B.酮体合成 C.脂肪酸氧化D.脂肪酸合成 E.血浆脂蛋白合成3.长期饥饿时,大脑的能量来源主要是:()A.脂酸 B.酮体 C.甘油D.氨基酸 E.丙酮酸4.携带脂酰基进入线粒体基质的是:()A.天冬氨酸 B.胆碱 C.苹果酸 D.肉碱 E.柠檬酸5.脂肪酸生物合成的限速酶是()A.肉碱脂酰转移酶I B.乙酰CoA羧化酶 C.脂酰CoA合成酶D.水化酶 E.HMG-CoA合成酶6.下列哪一生化反应在线粒体内进行()A.脂肪酸β-氧化 B.脂肪酸生物合成 C.甘油三酯的生物合成D.糖酵解 E.甘油磷脂的合成7.脂肪大量动员时肝内生成的乙酰CoA主要转变为()A.葡萄糖 B.胆固醇 C.脂肪酸 D.酮体 E.胆固醇酯8.18碳硬脂酸经过β氧化其产物通过三羧酸循环和氧化磷酸化生成ATP的摩尔数为()A.131 B.129 C.120 D.122 E.1289.脂肪酸在肝脏进行β氧化不生成下列哪一种化合物?()A. H2O B.乙酰CoA C.脂酰CoA D. NADH E. FADH210.胆固醇是下列哪一种化合物的前体?()A. CoA B.泛醌C.维生素A D.维生素D E.维生素E 11.关于脂肪酸的β氧化,叙述正确的是()A.脂肪酸活化是由线粒体内的脂肪酰辅酶A合成酶催化的B.脂肪酸或脂酰CoA可自由进入线粒体C.是体内利用脂肪酸的惟一途径D.每进行1次β氧化,生成1分子乙酰CoA和比原来少2个碳的新脂酰CoA E.氧化过程是脂肪酸和辅酶A在CTP参与下生成脂酰CoA12.能抑制甘油三酯分解的激素是()A.甲状腺激素 B.去甲肾上腺素 C.胰岛素 D.肾上腺素 E.生长素13.脂肪酸彻底氧化的产物是()A.乙酰CoA B.脂酰CoA C.丙酰CoAD.乙酰CoA 及FADH2.NAD++H+ E.H2O.CO2及释出的能量14.有关酮体的叙述,正确的是()A.包括乙酰乙酸.丙酮酸和β-羟丁酸B.是脂肪酸在肝内大量分解时生成的产物C.是脂肪酸在肝内分解代谢中产生的一类中间产物D.是酸性产物,正常血液中不存在E.生成酮体的关键酶是HMG-CoA还原酶15.合成脂酰辅酶A最重要的中间产物是()A.HMG-CoA B.β-羟丁酸 C.乙酰乙酰CoA D.乙酰乙酸 E.丙二酸单酰辅酶A16.抗脂解激素是()A.肾上腺素 B.去甲肾上腺素 C.胰岛素 D.生长素 E.胰高血糖素17.脂酸β氧化、酮体生成和胆固醇合成过程中共同的中间产物是()A.丙二酸单酰CoA B.乙酰CoA C.乙酰乙酰CoA D.HMG-CoA E.乙酰乙酸18.一分子甘油在肝组织彻底氧化生辰CO2和H2O,净生成ATP分子的数目为()A.17.5 B.18.5 C.20.5 D.22 E.23 19.下列哪种酶是脂肪分解的限速酶()A.蛋白激酶 B.甘油一酯脂肪酶 C.甘油二酯脂肪酶D.激素敏感性甘油三酯脂肪酶 E.甘油激酶20.脂酰CoA在肝脏中进行β氧化的酶促反应顺序为()A.脱水、加氢、再脱水、硫解 B.脱氢、加水、再脱氢、硫解C.脱氢、加水、加氢、硫解 D.加氢、脱水、脱氢、硫解E.脱氢、加水、再脱氢、裂解21.生物合成脂肪酸的原料乙酰CoA以哪种方式透出线粒体()A.苹果酸-天冬氨酸穿梭 B.柠檬酸-丙酮酸循环C.丙氨酸-葡萄糖循环 D.γ-谷氨酰基循环 E.底物循环22.合成胆固醇的原料是()A.草酰乙酸 B.柠檬酸 C.乙酰CoA D.苹果酸 E.丙酮酸23.脂肪酸的活化形式是()A.脂肪酸-清蛋白复合物 B.脂肪 C.脂酰CoAD.磷脂酰胆碱 E.甘油酯24.下列哪种物质与脂肪酸的合成无关()A.乙酰CoA B.ATP C.丙二酸单酰CoA D.NAD+ E.酰基载体蛋白25.乙酰-CoA羧化酶的辅助因子是:()A、抗坏血酸B、生物素C、叶酸D、泛酸26. 脂肪酸从头合成的限速酶是:()A.乙酰CoA羧化酶 B.缩合酶C.β-酮脂酰-ACP还原酶 D.α,β-烯脂酰-ACP还原酶二、填空1.每分子脂肪酸被活化为脂酰-CoA需消耗( 2 )个高能磷酸键。
生物化学习题-第八章:脂质代谢第八章脂质代谢一、学问要点(一)脂肪的生物功能:脂类是一类在化学组成和结构上有很大差异,但都有一个共同特性,即不溶于水而易溶于乙醚、氯仿等非极性溶剂的物质。
通常按不同的组成将脂类分为五类,即(1)单纯脂、(2)复合脂、(3)萜类、类固醇及其衍生物、(4)衍生脂类以及(5)结合脂类。
脂类物质具有重要的生物功能。
脂肪是生物体的能量供应者。
脂肪也是组成生物体的重要成分,如磷脂是构成生物膜的重要组分,油脂是机体代谢所需燃料的贮存和运输形式。
脂类物质也可为动物机体供应必需脂肪酸和脂溶性维生素。
某些萜类及类固醇类物质,如维生素A、D、E、K、胆酸及固醇类激素,都具有养分、代谢及调整的功能。
有机体表面的脂类物质有防止机械损伤与防止热量散发等爱护作用。
脂类作为细胞的表面物质,与细胞识别、种特异性和组织免疫等生理过程关系亲密。
(二)脂肪的降解在脂肪酶的作用下,脂肪水解成甘油和脂肪酸。
甘油经过磷酸化及脱氢反应,转变成磷酸二羟丙酮,进入糖代谢途径。
脂肪酸与ATP和CoA在脂酰CoA合成酶的作用下,生成脂酰CoA。
脂酰CoA在线粒体内膜上的肉毒碱-脂酰CoA转移酶系统的关心下进入线粒体基质,经β-氧化降解成乙酰CoA,再通过三羧酸循环彻底氧化。
β-氧化过程包括脱氢、水合、再脱氢和硫解这四个步骤,每进行一次β-氧化,可以生成1分子FADH2、1分子NADH+H+、1分子乙酰CoA以及1分子比原先少两个碳原子的脂酰CoA。
此外,某些组织细胞中还存在α-氧化生成α?羟脂肪酸或CO2和少一个碳原子的脂肪酸;经ω-氧化生成相应的二羧酸。
萌发的油料种子和某些微生物拥有乙醛酸循环途径。
可利用脂肪酸β-氧化生成的乙酰CoA合成苹果酸,作为糖异生和其它生物合成代谢的碳源。
乙醛酸循环的两个关键酶是异柠檬酸裂解酶和苹果酸合成酶,前者催化异柠檬酸裂解成琥珀酸和乙醛酸,后者则催化乙醛酸与乙酰CoA缩合生成苹果酸。
(三)脂肪的生物合成脂肪的生物合成包括三个方面:饱和脂肪酸的从头合成,脂肪酸碳链的延长和不饱和脂肪酸的生成。