第七章 脂类代谢

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兰州科技职业学院

课程名称:生物化学授课教师:李妮 No: _17___

编制日期: 2018 年 4月 8日

第七章脂类代谢

第一节概述

一、什么是脂类?

指脂肪和类脂的总称为脂类。

二、分类

1. 脂肪 (fat)

甘油一酯、甘油二酯、甘油三酯

2. 类脂(lipoid)

胆固醇 (cholesterol, Ch) 、胆固醇酯 (cholesterol ester, CE) 、磷脂 (phospholipid, PL) 、糖脂 (glycolipids,GL)。

三、脂类在体内的分布

(一)脂肪的生理功能

1.储能和氧化供能

2.提供必需脂肪酸

必需脂肪酸:机体不能合成,必须由食物供给的不饱和脂肪酸称为,如亚油酸、亚麻酸、花生四烯酸。

3.协助脂溶性维生素吸收

4.保温和保护作用

(二)类脂的生理功能

1.维持生物膜的正常结构和功能

2.转化为多种重要的生理活性物质

在体内胆固醇可转化成胆汁酸、类固醇激素、维生素D3等重要物质。必需脂肪酸可以转化为前列腺素、白三烯等具有重要生理功能的物质。

第二节甘油三酯代谢

一、甘油三酯的分解代谢

(一)脂肪动员

1.定义:贮存在脂肪组织中的甘油三酯,在脂肪酶催化下,逐步水解为甘油和游离脂肪酸(FFA)并释放入血,经血液运输至全身各组织而被氧化利用的过程称为脂肪动员。

2.脂肪动员过程

3. 限速酶

甘油三酯脂肪酶(激素敏感性脂肪酶)

使甘油三酯脂肪酶活性降低的激素:

(1).胰岛素

(2).前列腺素E

思考:

糖尿病病人胰岛素分泌减少时如何影响脂肪动员?

使甘油三酯脂肪酶活性增加的激素:

1.肾上腺素

2.去甲肾上腺素

3.促肾上腺皮质激素

4.胰高血糖素

5.促甲状腺激素刺激激素

(二)脂肪酸的氧化

1.脂肪酸氧化的反应部位

除脑组织外,大多数组织均可进行,其中肝、肌肉最活跃。

2.亚细胞定位胞液、线粒体。

3.脂肪酸氧化的反应过程

第一阶段:脂肪酸的活化

第二阶段:脂酰CoA进入线粒体

第三阶段:β-氧化过程

第四阶段:乙酰CoA的彻底氧化

4.脂肪酸的活化

——脂酰 CoA 的生成 (胞液)

(1)脂酰CoA合成酶(acyl-CoA synthetase)存在于内质网及线粒体外膜上。

(2)消耗2个高能磷酸键能量。

(3)此反应为不可逆反应。

5.脂酰CoA进入线粒体

6.脂酰CoA的b-氧化过程

(1)b-氧化定义:脂酰CoA进入线粒体后逐步氧化分解,经过脱氢、加水、再脱氢、硫解生成少两个碳原子的脂酰CoA和一分子乙酰CoA的过程,由于此氧化过程主要发生在脂酰基的b -碳原子上,故称b -氧化。

(2)b-氧化过程

①脱氢

②加水

③再脱氢

④硫解

1分子十六碳的软脂酸分解为8分子乙酰CoA

7.乙酰CoA的彻底氧化

8. 脂酸氧化的能量生成

——以16碳软脂酸的氧化为例

(1)活化:消耗2个高能磷酸键的能量。

(2)β氧化 7 轮循环产物:

8分子乙酰CoA

7分子NADH+H+

7分子FADH2

(3)能量计算:

生成ATP 8×10 + 7×2.5 + 7×1.5 = 108

净生成ATP 108 – 2 = 106

(三)酮体的生成和利用

酮体是乙酰乙酸(acetoacetate) 、β-羟丁酸(β-hydroxybutyrate)、丙酮(acetone)三者的总称。

血浆水平:0.03~0.5mmol/L(0.3~5mg/dl)。

代谢定位:

生成:肝细胞线粒体。

原料:乙酰CoA。

利用:肝外组织(心、肾、脑、骨骼肌等)线粒体。

酮体生成的关键酶: HMGCoA合酶

1. 酮体的生成

2. 酮体的利用

3. 酮体生成和利用的意义

(1)酮体是肝输出能源的一种形式,酮体可通过血脑屏障,是脑组织的重要能源。

(2)酮体的利用可减少糖的消耗,有利于维持血糖水平恒定,节省蛋白质的消耗。

(3)酮体产生过多可导致代谢性酸中毒,丙酮为挥发性物质,可经呼吸排出体外。

(4)胰岛素分泌不足时,糖代谢障碍,脂肪动员增加,β-氧化增强,酮体生成增多,可导致酮血症、酸中毒。

(四)甘油的代谢

脂肪分解产生的甘油,随血液循环运往肝、肾等组织被摄取利用。主要生成α-磷酸甘油,再转变为磷酸二羟丙酮,可循糖分解代谢途径氧化分解。也可作为合成脂肪原料再利用。

二、甘油三酯的合成代谢

(一)脂肪酸的合成

1. 合成部位肝(主要)、脂肪等组织的胞液中。

2. 合成原料

乙酰CoA、ATP、HCO3﹣、NADPH、Mn2+

(1)乙酰CoA的主要来源

乙酰CoA全部在线粒体内产生,通过柠檬酸-丙酮酸循环 (citrate pyruvate cycle)出线粒体。

(2)NADPH的来源

主要来源是磷酸戊糖途径,胞液中异柠檬酸脱氢酶及苹果酸酶催化的反应亦可提供。

3. 脂肪酸合成过程

(1) 脂肪酸合成酶系

①乙酰CoA羧化酶 (acetyl CoA carboxylase)是脂肪酸合成的限速酶,存在于胞液中,其辅基是生物素,Mn2+是其激活剂。催化丙二酰CoA的合成。