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第五章. 脂类代谢. Metabolism of Lipid. 羡煞减肥人士的英国男子约翰 · 佩里 患 “ 脂肪代谢失调症 ” 无法长胖. 学习完本章后你能回答这样的问题吗?. 相扑运动员体内 脂类积累的生物化学 过程 相扑运动员 转变 为健美运动员的生物化学过程 高脂蛋白血症与动脉硬化和冠心病 的关系. 主要内容. 脂类概述 脂类的消化与吸收 甘油三脂代谢 磷脂代谢 胆固醇代谢 血浆脂蛋白代谢. 脂类( lipids ) 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。. Triacylglycerols,TG.
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第五章 脂类代谢 Metabolism of Lipid
羡煞减肥人士的英国男子约翰·佩里 • 患“脂肪代谢失调症”无法长胖
学习完本章后你能回答这样的问题吗? • 相扑运动员体内脂类积累的生物化学过程 • 相扑运动员转变为健美运动员的生物化学过程 • 高脂蛋白血症与动脉硬化和冠心病的关系
主要内容 • 脂类概述 • 脂类的消化与吸收 • 甘油三脂代谢 • 磷脂代谢 • 胆固醇代谢 • 血浆脂蛋白代谢
脂类(lipids)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。脂类(lipids)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。
Phospholipids,PL R2COOH多为花生四烯酸(arachidonic acid)
Cholesterol(Ch) and Cholesteryl Ester(CE) Cholesterol Cholesteryl Ester
鞘氨醇 鞘氨醇 FA FA Pi X 鞘氨醇 FA 糖 鞘 脂 鞘磷脂 鞘糖脂
第一节 不饱和脂酸的分类及命名 The Classification and Naming of Unsaturated Fatty Acids
脂酸主要根据其碳链长度和饱和度分类 (一)脂酸根据其碳链长度分为短链、中链和长链脂酸 • 碳链长度≤10的脂酸称为短链脂酸 • 将碳链长度≥20的脂酸称为长链脂酸
(二)脂酸根据其碳链是否存在双键分为饱和脂酸和不饱和脂酸 • 饱和脂酸的碳链不含双键 2.不饱和脂酸的碳链含有一个或一个以上双键 • 单不饱和脂酸(monounsaturated fatty acid) • 多不饱和脂酸(polyunsaturated fatty acid)
常见的脂肪酸 • 必需脂肪酸:机体必需但自身又不能合成或合成量不足,必须从植物油中摄取的脂肪酸叫必需脂肪酸。包括亚油酸、亚麻酸和花生四烯酸。
第二节 脂类的消化与吸收 Digestion and Absorption of Lipid
脂类的消化和吸收 小肠上段 部位 (十二指肠下段、空肠上段) 酶 (水解) (乳化) 胆汁酸盐
胆汁酸盐(bile): • 作用:是较强的乳化剂,可增加消化酶对脂类的接触面积,有利于脂类的消化和吸收。
辅脂酶 • 辅脂酶是胰脂酶对脂肪消化不可缺少的蛋白质辅因子,分子量约10,000。 • 辅脂酶在胰腺泡中以酶原形式合成,随胰液分泌入十二指肠。进入肠腔后,辅脂酶原被胰蛋白酶从其N端切下一个五肽而被激活。 • 辅脂酶本身不具脂肪酶的活性,但它具有与脂肪及胰脂酶结合的结构域。 • 它与胰脂酶通过氢键结合 • 它与脂肪通过疏水键结合。
胰脂酶 磷脂酶A2 胆固醇酯酶
胰脂酶 辅脂酶 磷脂酶A2 胆固醇酯酶 • 消化脂类的酶 食物中的脂类 乳化 微团 (micelles) 消化酶 甘油三酯 2-甘油一酯 + 2 FFA 磷脂 溶血磷脂 + FFA 胆固醇酯 胆固醇 + FFA
小肠腔 小肠粘膜细胞 细胞外液 淋巴 甘油三酯 乳糜 微粒 甘油三酯 脂肪酶 蛋白质 磷脂 胆固醇 不流动水层 甘油二酯 甘油一酯 脂肪酸 胆盐 脂酰CoA 甘油一酯 脂肪酸 混合微团 脂肪的吸收
脂酰CoA合成酶 CoA + RCOOH RCOCoA ATP AMP PPi 酯酰CoA 转移酶 酯酰CoA 转移酶 R2COCoA CoA R3COCoA CoA • 甘油一酯途径 甘油一酯 甘油二酯 甘油三酯
脂类的消化和吸收 胆固醇酯酶 胆固醇酯 脂肪酸、游离胆固醇 胆汁酸盐 磷脂酶A2 磷脂 乳化微团 脂肪酸、溶血磷脂 脂肪 胰脂酶 脂肪酸、一酰甘油 载脂蛋白 重新酯化成 甘油三酯等 乳糜微粒 血液 淋巴
第三节 甘油三酯的代谢Metabolism of Triglyceride
甘油三酯是脂酸的主要储存形式 消化吸收和内源性合成的脂酸,以游离的形式存在较少,大多数以酯化的形式存在于甘油三酯中而存在于体内。 • 甘油三酯的主要作用是为机体提供能量 1. 甘油三酯是机体重要的能量来源 1g TG = 38kJ 2. 甘油三酯是机体的主要能量储存形式 男性:21%,女性:26%
一、甘油三酯的分解代谢 (一)脂肪动员 (二)脂肪酸的-氧化 (三)脂肪酸的其他氧化方式 (四)酮体的生成和利用
(一)脂肪动员 • 脂肪动员:储存在脂肪细胞中的脂肪,被脂肪酶逐步水解为游离脂肪酸和甘油,并释放入血以供其它组织细胞氧化利用的过程。 • 限速酶:在脂肪动员中,脂肪细胞内的甘油三酯脂肪酶是限速酶,它受多种激素的调控,因此称为激素敏感性脂肪酶(hormone sensitive triglyceride lipase, HSL)。
脂解激素:胰高血糖素、肾上腺素、去甲肾上腺素、肾上腺皮质激素和甲状腺素。脂解激素:胰高血糖素、肾上腺素、去甲肾上腺素、肾上腺皮质激素和甲状腺素。 • 抗脂解激素:胰岛素。
脂肪动员产物的去向 • 甘油直接运至肝、肾、肠等组织。主要在肝、肾进行糖异生。 • 脂肪细胞及骨骼肌等组织因甘油激酶活性很低,故不能很好利用甘油。
脂肪酸在血中由清蛋白运输。主要由心、肝、骨骼肌等摄取利用。脂肪酸在血中由清蛋白运输。主要由心、肝、骨骼肌等摄取利用。
(二)脂酸的分解代谢 • 脂酸的β- 氧化 1、1904年,Franz Knoop首先发现 2、线粒体基质中进行 3、过程 活化——穿梭——氧化、水化、再氧化、硫解 (胞液) (线粒体)
1. 脂酸的活化——脂酰CoA的生成 • 在胞液中进行 • 反应不可逆 • 消耗2个~P
2. 脂酰CoA进入线粒体 • 在肉碱(carnitine)的协助下。
肉碱脂酰转移酶Ⅰ是限速酶,脂酰CoA进入线粒体是脂酸-氧化的主要限速步骤。肉碱脂酰转移酶Ⅰ是限速酶,脂酰CoA进入线粒体是脂酸-氧化的主要限速步骤。 • 应用:活性脂酸的转移发生在“线粒体”膜两侧,由“左旋肉碱”(L-Carnitine)作为载体,受“肉碱脂酰转移酶”的调节。因此,市场上有“左旋肉碱”的减肥产品,广告里说的“L-卡尼体”就是左旋肉碱的音译。
2ATP 脂酰CoA 脱氢酶 FAD FADH2 AMP PPi H2O 呼吸链 脂酰CoA 合成酶 ATP CoASH H2O 2 ⊿--烯酰CoA 水化酶 3ATP L(+)-β羟脂酰 CoA脱氢酶 H2O NAD+ 呼吸链 NADH+H+ CoA-SH β酮脂酰CoA 硫解酶 TCA ①脱氢 肉碱转运载体 ②加水 ③脱氢 ④硫解 线粒体膜
小结 • 脂酸-氧化的四步反应:脱氢、加水、再脱氢、硫解 • 第一次脱氢由FAD 接受;第二次脱氢由NAD+接受。 • 脂酸-氧化产物:乙酰CoA
4. 脂肪酸β-氧化的能量生成 C16
脂肪酸β-氧化本身并不生成能量。只能生成乙酰CoA和供氢体,它们必须分别进入三羧酸循环和氧化磷酸化才能生成ATP。脂肪酸β-氧化本身并不生成能量。只能生成乙酰CoA和供氢体,它们必须分别进入三羧酸循环和氧化磷酸化才能生成ATP。
以软脂酸(16C)为例: • 7×1.5+7×2.5+8×10-2 =106 • 1分子软脂酸氧化共生成106分子ATP。
(三)脂肪酸的其他氧化方式 1. 不饱和脂酸的氧化 • 在线粒体中进行-氧化; • 还需△3-顺→△2-反烯脂酰CoA异构酶和表构酶。 2. 过氧化酶体脂酸的氧化:脂酸氧化酶