1、2020年7月24日星期五,1,脂肪酸的分解代謝,？,Metabolism of Lipids,Chapter28 脂肪酸的分解和合成,2020年7月24日星期五,2,一、概述,儲存能量的重要方式 熱值（氧化1g脂肪產(chǎn)生的熱量）糖、Pr的2.3倍,磷脂：生物膜的主要成分,類脂及衍生物：重要生理作用 固醇類：某些動物激素、VD及膽酸的前體 脂代謝與人類的某些疾病（如冠心病、脂肪肝、膽病、肥胖病等）有密切關(guān)系,2020年7月24日星期五,3,生 物 體 內(nèi) 的 脂 類,脂類,單純脂類,復(fù)合脂類,非皂化脂類,酰基甘油酯,蠟,磷脂,糖脂、硫脂,萜 類,甾醇類,含脂肪酸,不含脂肪酸,異戊二烯脂類,不含脂

2、肪酸,不能進行皂化。,2020年7月24日星期五,4,脂肪的分解代謝總圖,2020年7月24日星期五,5,二、脂類的消化、吸收和轉(zhuǎn)運,甘油三酯,三脂酰甘油脂肪酶,膽固醇酯,膽固醇酯酶,磷脂,磷脂酶A2,游離的脂肪酸、膽固醇和甘油-2-單酯經(jīng)膽汁乳化、糖化后吸收。,2020年7月24日星期五,6,（一）脂類的消化,小腸上段：主要消化場所,脂類(TG、Ch、PL等),微團,甘油一脂、溶血磷脂、 長鏈脂肪酸、膽固醇等,混合微團,膽汁酸鹽乳化,胰脂肪酶、磷脂酶等水解,乳化,2020年7月24日星期五,7,(二) 脂類的吸收,十二指腸下段、空腸上段,混合 微團,小腸粘膜 細胞內(nèi),乳糜微粒,門靜脈,肝臟,

3、擴散,重新酯化,載脂蛋白結(jié)合,2020年7月24日星期五,8,2020年7月24日星期五,9,乳麋微粒（CM）,極低密度脂蛋白VLDL,低密度脂蛋白LDL,高密度脂蛋白HDL,脂蛋白的種類,(三) 脂類的轉(zhuǎn)運和脂蛋白的作用,（按密度大小分）,2020年7月24日星期五,10,分類：4類 顆粒 密度 CM 大 小 VLDL LDL HDL 小 大,2020年7月24日星期五,11,(1)乳糜微粒（CM）,小腸粘膜細胞中生成 主要功能: 外源性甘油三酯轉(zhuǎn)運至脂肪、心和肌肉 等肝外組織而利用，同時將食物中外源 性膽固醇轉(zhuǎn)運至肝臟；,2020年7月24日星期五,12,（2）極低密度脂蛋白(VLDL)

4、肝臟內(nèi)生成，體內(nèi)轉(zhuǎn)運內(nèi)源性甘油三酯的主要方式； （3）低密度脂蛋白(LDL) 由VLDL轉(zhuǎn)變 功能:將肝臟合成的內(nèi)源性膽固醇運到肝外組織 保證組織細胞對膽固醇的需求,2020年7月24日星期五,13,（4）高密度脂蛋白(HDL) 肝臟和小腸中生成 主要功能:將肝外細胞釋放的膽固醇轉(zhuǎn)運到肝臟 防止膽固醇在血中聚積、防止動脈粥樣硬化,2020年7月24日星期五,14,血漿脂蛋白的組成、性質(zhì)及功能,2020年7月24日星期五,15,2020年7月24日星期五,16,二、脂肪的分解代謝,（一）脂肪的水解,2020年7月24日星期五,17,2020年7月24日星期五,18,（二）甘油的轉(zhuǎn)化,（實線為甘油

5、的分解，虛線為甘油的合成)）,2020年7月24日星期五,19,2020年7月24日星期五,20,2020年7月24日星期五,21,（三）飽和偶碳脂肪酸的-氧化作用,脂肪酸氧化分解時，碳鏈的斷裂發(fā)生羧基端的-碳原子（脂肪酸碳鏈的斷裂方式是每次切除2個碳原子）。 每次斷下一個二碳單位（乙酰CoA） 線粒體, 試驗證據(jù) 1904,F.Knoop,苯環(huán)標記脂肪酸飼喂狗 -氧化學(xué)說,2020年7月24日星期五,22,b,a,b,a,Franz Knoops labeling Experiments (1904): fatty acids are degraded by oxidation at the

6、 b carbon, i.e., b oxidation.,2020年7月24日星期五,23,內(nèi)質(zhì)網(wǎng)、線粒體外膜：脂酰CoA合成酶,反應(yīng)不可逆,1、脂肪酸的活化：脂酰CoA（胞漿）,2020年7月24日星期五,24,脂肪酸氧化酶系：線粒體基質(zhì) 長鏈脂酰CoA（12C）不能直接透過線粒體內(nèi)膜 與肉堿(carnitine) 結(jié)合:脂酰肉堿,進入線粒體基質(zhì),肉堿脂酰轉(zhuǎn)移酶(CAT-和CAT-II)催化：,2、脂酰CoA進入線粒體：肉毒堿穿梭,限速步驟：CAT-限速酶 丙二酸單酰CoA 強競爭性抑制劑,2020年7月24日星期五,25,肉毒堿穿梭,2020年7月24日星期五,26,肉堿轉(zhuǎn)運脂酰輔酶A

7、進入線粒體,2020年7月24日星期五,27,3、脂肪酸-氧化：四步驟（線粒體）,2020年7月24日星期五,28,乙酰CoA,RCH2CH2CO-SCoA,脂酰CoA 脫氫酶,脂酰CoA,-烯脂酰CoA 水化酶,-羥脂酰CoA 脫氫酶,-酮酯酰CoA 硫解酶,RCHOHCH2COScoA,RCOCH2CO-SCoA,RCH=CH-CO-SCoA,+,CH3COSCoA,R-COScoA,乙酰CoA,-氧化的生化歷程,2020年7月24日星期五,30,4、總結(jié)：,1）一次活化，消耗一個ATP的二個高能磷酸鍵（線粒體外）,2）肉堿載體轉(zhuǎn)運脂酰CoA 進入線粒體（關(guān)鍵步驟）,3）-氧化酶都是線粒體

8、酶,4）-氧化：脫氫、水化、脫氫、硫解4個重復(fù)步驟,5）-氧化產(chǎn)物乙酰CoA進入TCA，徹底氧化,2020年7月24日星期五,31,1分子軟脂酸(16C)：7次-氧化 總反應(yīng)式:,5、能量生成,2020年7月24日星期五,32,氧化：乙酰CoA、NADH和FADH2 碳原子數(shù)：Cn脂肪酸，氧化 （n/21）次循環(huán) n/2乙酰CoA，（n/2-1）NADH、（n/2-1）FADH2 乙酰CoA：TCA，CO2、H2O，釋放能量 NADH、FADH2：呼吸鏈傳遞電子生成ATP 生成ATP數(shù)量：,2020年7月24日星期五,33,草酰乙酸,檸檬酸,異檸檬酸,-酮戊二酸,琥珀酸輔酶A,琥珀酸,延胡索酸

9、,蘋果酸,檸檬酸合成酶 （1）,順烏頭酸酶 （2）,異檸檬酸脫氫酶 （3）,三羧酸 二羧酸,-酮戊二酸脫氫酶 （4）,琥珀酸硫激酶 （5）,琥珀酸脫氫酶 （6）,延胡索酸酶 （7）,蘋果酸脫氫酶 （8）,乙酰輔酶A,2020年7月24日星期五,34,1分子軟脂酸徹底氧化: (1.57)+(2.57)+(108) = 108分子ATP,脂肪酸活化:消耗2個ATP 凈生成：106 分子ATP,2020年7月24日星期五,35,（四）不飽和偶碳脂肪酸的氧化作用,-氧化作用 需酶：異構(gòu)酶，還原酶,1、單不飽和脂肪酸的氧化,除需-氧化所有酶，還需反烯脂酰CoA異構(gòu)酶。,2020年7月24日星期五,36,

10、Oxidation of a monounsaturated fatty acid: the enoyl-CoA isomerase helps to reposition the double bond,2020年7月24日星期五,37,2、多不飽和脂肪酸的氧化,反烯脂酰CoA異構(gòu)酶、差向酶（D型和L型的轉(zhuǎn)變）,2020年7月24日星期五,38,Both an isomerase and a reductase are needed for oxidizing polyunsaturated fatty acids.,2020年7月24日星期五,39,（五）奇數(shù)碳原子的-氧化,1、反復(fù)-氧化

11、，丙酰CoA,丙酰CoA,丙酰CoA羧化酶,D-甲基丙二酸單酰CoA,差向酶,L-甲基丙二酸單酰CoA,變位酶,琥珀酰CoA,TCA,2020年7月24日星期五,40,2、丙酸代謝途徑,（1）丙酰CoA：硫激酶,（2）乙酰CoA：-羥丙酸支路（植物）,脂肪酸氧化作用發(fā)生在-碳原子上，分解出CO2，生成比原來少一個碳原子的脂肪酸,1、脂肪酸的-氧化（植物）,（六）脂肪酸的其它氧化方式,2、脂肪酸的氧化,脂肪酸末端甲基（-端）經(jīng)氧化轉(zhuǎn)變成羥基，再氧化成羧基，形成，-二羧酸的過程。 進入線粒體，任何一端-氧化,細菌對石油的氧化,2020年7月24日星期五,43,三、酮體的生成和利用,1、酮體,脂肪酸

12、在肝臟中不完全氧化的中間產(chǎn)物 羥丁酸（70） CH3CH(OH)CH2COOH 乙酰乙酸（30） CH3COCH2COOH 丙酮（極微） CH3COCH3,統(tǒng)稱,原料：乙酰CoA,脂肪酸在肝臟中氧化分解所生成的乙酰乙酸、-羥丁酸和丙酮三種中間代謝產(chǎn)物,2020年7月24日星期五,44,羥甲基戊二酸單酰CoA（HMGCoA）,脂肪酸,硫解酶,2CH3COSCoA,CH3COCH2COSCoA,乙酰乙酰CoA,HMGCoA 合成酶,CH3COSCoA,CoASH,-氧化,CoASH,2、酮體的生成,2020年7月24日星期五,45,3、酮體的利用,酮體：肝臟合成，肝臟缺乏利用酮體的酶，不能利用 通

13、過血液輸送到肝外組織利用,2020年7月24日星期五,46,CH3COCH2COOH 乙酰乙酸,CH3COCH2CO-SCoA 乙酰乙酰CoA,ATP+CoA-SH,PPi+AMP,2 Pi,乙酰 CoA CH3CO-CoA,-羥丁酸 CH3CH(OH)CH2COOH, -羥丁酸脫氫酶,NAD+,NADH+H+,琥珀酰CoA,琥珀酸,轉(zhuǎn)移酶,乙酰乙酰 CoA合成酶,H2O,HSCoA,硫解酶,心、腎、腦和骨胳 肌此酶活性高(10倍),TCA,2020年7月24日星期五,47,4、酮體生成及利用的意義,(1)正常情況：肝臟輸出能源的一種形式 (2)饑餓或疾病：心、腦等重要器官提供必要的能源 供給

14、腦組織5070%的能量,2020年7月24日星期五,48,2020年7月24日星期五,49,酮血癥（ketonemia）,正常，血中酮體的含量極低，0.0780.49mmol/L 饑餓、高脂低糖膳食、糖尿?。?脂肪動員加強，肝中酮體生成過多，超過肝外組織利用能力 血中酮體升高。,2020年7月24日星期五,50,臨床意義： 正常：25mg,9mg和3mg（24hr），含量少，正常值： 陰性 糖類代謝障礙：脂肪分解代謝，酮體（嚴重者34g/L）超過 肝外組織利用能力，積聚體內(nèi)，酸中毒 尿酮體代謝性酸中毒 陽性：糖尿病酮癥酸中毒、嚴重的妊娠中毒性休克 中毒（磷、乙醚、氯仿等） 熱性病 （傷寒、麻疹

15、、猩紅熱、肺炎、敗血癥、急性風(fēng)濕熱、結(jié)核等） 分娩、過量攝入脂肪和蛋白質(zhì)、重癥不能進食（食道癌） 體內(nèi)缺乏糖類，大量分解脂肪，尿中酮體陽性,2020年7月24日星期五,51,CH2O OCH CH2O,-C - R1,R2-C -,O,O,-C - R1,O,TG,O P OH OH,磷脂酸,X,磷脂,膽堿,磷脂酰膽堿,膽胺,磷脂酰膽胺,絲氨酸,磷脂酰絲氨酸,甘油,磷脂酰甘油,磷脂酰甘油,二磷脂酰甘油,四、磷脂的分解代謝,2020年7月24日星期五,52,膽堿合成或攝入,磷脂酰膽堿,VLDL,DG,TG,（肝）,脂肪肝,磷酸膽堿的重要作用 a、含量最多 b、磷酸膽堿與脂肪肝,2020年7月24

16、日星期五,53,2020年7月24日星期五,54,磷脂酶的作用部位,磷脂酶（A1，A2，B，C， D）,產(chǎn)物：甘油 、脂肪酸、磷脂、含氮堿,磷脂酶的作用位點,2020年7月24日星期五,55,2020年7月24日星期五,56,溶血磷脂：磷脂酶A1或A2的水解產(chǎn)物 強表面活性劑，可使RBC破裂溶血 毒蛇咬傷、急性胰腺炎 溶血磷脂的消除-磷脂酶B,2020年7月24日星期五,57,甘油的代謝,2020年7月24日星期五,58,（1）只存在于真核細胞 （2）膜結(jié)構(gòu)的重要成分-游離膽固醇 細胞內(nèi)-膽固醇酯 （3）來源 食物 0.5-1g/day 體內(nèi)合成,五、膽固醇代謝,2020年7月24日星期五,59,膽固醇,膽汁酸,膽固醇酯 (組成脂蛋白成分),VD3,（肝臟）,（皮膚） UV,脂酰CoA,CoASH,（血漿）,糞固醇,排出,類固醇類激素： 雄激素、雌激素、