第3章物质降解和转化的基本原理
第3章 物质降解和转化的基本原理 2
3. 3脂肪的分解代谢脂类概念脂肪的分解代谢脂代谢失调性疾病
3.3 脂肪的分解代谢 • 脂类概念 • 脂肪的分解代谢 • 脂代谢失调性疾病 3
一、月脂类概念复习一脂类是一类低溶于水而高溶于非极性溶剂的生物有机分子。一化学本质是脂肪酸和醇所形成的酯类及其衍生物。-元素组成主要是C、H、O,有些还含有N、S、P。一生物体内含量最丰富、最重要的单脂为甘油三酯-CH-CH2HH,CH,C-C-CH2D=01OHOHOH0=0甘油三酯甘油(R2)(R3)(R,)
一、脂类概念复习 –脂类是一类低溶于水而高溶于非极性溶剂的生物有机分子。 –化学本质是脂肪酸和醇所形成的酯类及其衍生物。 –元素组成主要是C、H、O,有些还含有N、S、P。 –生物体内含量最丰富、最重要的单脂为甘油三酯 甘油 甘 油 三 酯 4
脂类的分类·按化学组成分类-单脂类·由脂肪酸和醇类所形成的酯，包括脂酰甘油酯和蜡等-复合脂类·单纯脂类的衍生物，除了含有脂肪酸和醇外，还含有非脂分子的成分，包括：磷脂、糖脂和硫脂等。衍生脂类·由单纯脂类或复合脂类衍生而来或与它们关系密切，包括类（天然色素、香精油、天然橡胶）、固醇类（笛醇、性激素、肾上腺皮质激素等固醇）以及其他脂类5（维生素A、D、E、K等）
• 按化学组成分类： –单脂类 • 由脂肪酸和醇类所形成的酯，包括脂酰甘油酯和蜡等。 –复合脂类 • 单纯脂类的衍生物，除了含有脂肪酸和醇外，还含有非 脂分子的成分，包括：磷脂、糖脂和硫脂等。 –衍生脂类 • 由单纯脂类或复合脂类衍生而来或与它们关系密切，包 括萜类（天然色素、香精油、天然橡胶）、固醇类（甾 醇、性激素、肾上腺皮质激素等固醇）以及其他脂类 （维生素A、D、E、K等）。 脂类的分类 5
脂类的生物学功能，贮存脂类一一重要的贮能供能物质，每克脂肪氧化时可释放出38.9kJ的能量，每克糖氧化时释放的能量仅为17.2kJ。结构脂类磷脂、糖脂、硫脂、固醇类等有机物是生物体的重要成分（如生物膜系统）。活性脂类一一固醇类、类是一些激素和维生素等生理活性物质的前体。、糖脂、磷脂等脂类与信息识别、种特异性、组织免疫、细胞信号转导等有密切的关系。、人类的某些疾病如动脉粥样硬化、脂肪肝等都与脂类代谢紊乱有关
• 贮存脂类——重要的贮能供能物质，每克脂肪氧化时可释放 出38.9 kJ 的能量，每克糖氧化时释放的能量仅为17.2 kJ。 • 结构脂类—— 磷脂、糖脂、硫脂、固醇类等有机物是生物 体的重要成分（如生物膜系统）。 • 活性脂类—— 固醇类、萜类是一些激素和维生素等生理活 性物质的前体。 • 糖脂、磷脂等脂类与信息识别、种特异性、组织免疫、细胞 信号转导等有密切的关系。 • 人类的某些疾病如动脉粥样硬化、脂肪肝等都与脂类代谢紊 乱有关。 脂类的生物学功能 6
二、脂肪的分解代谢糖代谢和脂肪代谢的关系糖原（或淀粉）It甘油1，6-二磷酸果糖1脂肪3-磷酸甘油磷酸二羟丙酮脂肪酸Ifβ氧磷酸烯醇丙酮酸丙酮酸合成化草酰乙酸Z酰COA植物或微生物苹果酸1草酰乙酸乙醛酸三羧酸延胡索酸循环循环1琥珀酸
二、脂肪的分解代谢 三羧酸 循环 7
脂肪的水解过程（脂肪动员）·脂肪储存一一在脂肪细胞中形成脂肪并储存只（脂的过程。发生的主要场所为脂肪组织库），如动物的皮下组织、植物种子等。脂肪动员一一当长时间饥饿时，脂库内的部分脂肪发生水解，甘油和脂肪酸释放，进而氧化获得能量。脂肪储存和动员处于动态平衡中
脂肪的水解过程（脂肪动员） • 脂肪储存——在脂肪细胞中形成脂肪并储存 的过程。发生的主要场所为脂肪组织（脂 库），如动物的皮下组织、植物种子等。 • 脂肪动员——当长时间饥饿时，脂库内的部 分脂肪发生水解，甘油和脂肪酸释放，进而 氧化获得能量。 脂肪储存和动员处于动态平衡中 8
（脂肪动员）脂肪的水解过程动物的脂肪酶存在于脂肪细胞中，植物的脂肪酶存在于脂体、油体及乙醛脂肪酶脂肪甘油+脂肪酸酸循环体中。OCCH-O-C-RCH2-O -C-R, H,OR,COOHR,-C-O-CHR,-C-O-CH0三酰甘油脂肪酶CH,-0 -IC-R3CH,OH限速酶R,COOHH,0R,COOHCH,OHH,0CH,OHR,-C-O-CHHCOH二酰甘油脂肪酶单酰甘油脂肪酶CH,OHCH,OH
动物的脂肪酶存在 于脂肪细胞中，植 物的脂肪酶存在于 脂体、油体及乙醛 脂肪 酸循环体中。 脂肪酶 甘油+脂肪酸 CH2OH HCOH CH2OH CH2OH R2 -C-O-CH CH2OH O= - - H2O R1COOH 二酰甘油脂肪酶 H2O R2COOH 单酰甘油脂肪酶 - - - - CH2 -O -C-R1 R2 -C-O-CH CH2 -O -C-R3 O= O= O= H2O R3COOH 三酰甘油脂肪酶 O= O= - - - CH2 -O -C-R1 R2 -C-O-CH CH2OH 限速酶 脂肪的水解过程（脂肪动员） 9
甘油的氧化CH,O( ATP ADP+PiCH,OHCH,OHNAD+NADH+HASHCOH磷酸二羟丙酮HCOHC=0甘油激酶磷酸甘油脱氢酶CH,OHCH,O-PCH,O-P磷酸酯酶甘油3-磷酸甘油磷酸丙糖异构酶糖异生葡萄糖CHOCH3糖酵解CHOHTCA乙酰CoACO,+H,0-C=0CH,0?COOH丙酮酸甘油醛-3-磷酸（G3P1分子甘油彻底10氧化分解产生18.5分子ATP
甘油的氧化 CH2OH HCOH CH2OH - - ATP ADP+Pi 甘油激酶 CH2OH HCOH CH2O-P - - 磷酸酯酶 NAD+NADH +H+ 磷酸甘油脱氢酶 CH2OH C=O CH2O-P - - 磷酸二羟丙酮 甘油 3-磷酸甘油 异 构 酶 磷 酸 丙 糖 甘油醛-3-磷酸(G3P) CHO CHOH CH2O-P - - CH3 C=O COOH 乙酰CoA TCA CO2+H2O 糖异生 葡萄糖 丙酮酸 - 糖酵解 - 1分子甘油彻底 氧化分解产生18.5 分子ATP 1.5 10
HS-CoACO2甘油醛-3-磷酸S-CoACOO-NAD++Pi丙酮酸脱氢酶C=0C0甘油醛-3-磷酸复合物脱氢酶-NADH+HCH3CH31.3-二磷酸甘油酸NAD*NADH+H+丙酮酸Z酰CoAADP2.5磷酸甘油酸ATP激酶Acetyl-CoA乙酰CoA3-磷酸甘油酸磷酸甘油酸柠檬酸Citrate变位酶Oxaloacetate草酰乙酸2-磷酸甘油酸Isocitrate开柠檬酸NADH烯醇化酶NADHCO2H20Malate苹果酸α-Ketoglutarae-戊二酸磷酸烯醇式丙酮酸CO2NADHFumarate延胡索酸ADP内酮酸激酶ATPSuccinyl-CoA琥珀酸单酰CoAFADH2Suenate丙酮酸GTP琥珀酸(ATP)114.510
4.5 2.5 10 11