【实用资料】食品生物化学脂类代谢PPT

*,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,Click to edit Master title style,Click to edit Master text styles,Second level,Third level,Fourth level,Fifth level,*,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,食品生物化学脂类代谢,本章主要内容,脂肪和类脂总称为脂类(lipids,)。,三脂酰甘油(triacylglycerol,TAG)，也称为甘油三酯(triglyceride,TG),胆固醇(cholesterol,CHOL),胆固醇酯(cholesterol ester,CE),磷脂(phospholipid,PL),糖脂(glycolipid),鞘脂(sphingolipid),定义:,分类:,类脂(lipoid),脂肪(fat),分类,含量,分布,生理功能,脂肪,甘油三酯,95,脂肪组织、血浆,1.储脂供能,2.提供必需脂酸,3.促脂溶性维生素吸收,4.热垫作用,5.保护垫作用,6.构成血浆脂蛋白,类脂,糖酯、胆固醇及其酯、磷脂,5,生物膜、神经、血浆,1.维持生物膜的结构和功能,2.胆固醇可转变成类固醇激素、维生素、胆汁酸等,3.构成血浆脂蛋白,脂类的分类、含量、分布及生理功能,主要场所：是在小肠内进行的。,脂类的消化发生在脂-水界面，且需胆汁盐参与,条件,乳化剂（胆汁盐、甘油一酯、甘油二酯等）的乳化作用；,酶的催化作用,脂类的消化与吸收,消化吸收后的脂类，大部分通过小肠绒毛的中央乳糜管，经淋巴进入血液，少量也可直接经门静脉进入肝脏，再由肝脏进入血液运至全身各组织器官。血液中的脂类均以脂蛋白的形式运输，其中脂肪可被各组织氧化利用，也可储存于脂肪组织。,脂类的贮存,脂肪动员(fat mobilization)是指储存在脂肪细胞中的脂肪，被肪脂酶逐步水解为脂肪酸及甘油,，,并释放入血以供其他组织氧化利用的过程。,脂肪动员过程中使脂肪水解的酶主要为脂肪酶。,6.2脂肪的分解代谢,肝、肾、肠等组织,生物体内脂肪酸的氧化分解途径主要是：-氧化,部位：,组 织：除脑组织外,大多数组织均可进行，其中肝、肌肉最活跃。,细胞：线粒体,脂肪酸的-氧化是在线粒体中进行，主要在肝细胞线粒体中进行。这种氧化是在脂肪酸的-碳位发生。,天然不饱和脂肪酸的氧化途径同饱和脂肪酸的氧化途径基本相同。,1.脂肪酸的活化：活化形式为脂酰CoA,（,胞液,）,脂酰CoA合成酶,ATP AMP PPi,脂酰,CoA,合成酶,(acyl-CoA synthetase),存在于线粒体外膜上。,+,CoA-SH,主要过程,2.脂酰CoA经肉碱转运进入线粒体，是脂酸-氧化的主要限速步骤,肉碱脂酰转移酶（carnitine acyl transferase）是脂酸-氧化的限速酶。,3.脂酸的-氧化的最终产物主要是乙酰CoA,氧化,水合,再氧化,断裂,脂酰CoA,L(+)-羟脂酰CoA,-酮脂酰CoA,脂酰CoA+乙酰CoA,脂酰CoA,脱氢酶,反,2,-烯酰CoA,L(+)-羟脂酰,CoA脱氢酶,NAD,+,NADH+H,+,2,-烯脂酰CoA,水化酶,H,2,O,FAD,FADH,2,酮脂酰CoA,硫解酶,CoA-SH,NADH+H,+,FADH,2,H,2,O,呼吸链,2ATP,H,2,O,呼吸链,3ATP,乙酰CoA,彻底氧化,三羧酸循环,生成酮体,肝外组织氧化利用,脂酰CoA,脱氢酶,L(+)-羟脂酰,CoA脱氢酶,NAD,+,NADH+H,+,-烯酰CoA,水化酶,2,H,2,O,FAD,FADH,2,酮脂酰CoA,硫解酶,CoA-SH,脂酰CoA,合成酶,肉碱转运载体,ATP,CoASH,AMP,PPi,H,2,O,呼吸链,2ATP,H,2,O,呼吸链,3ATP,线粒体膜,TAC,活化：消耗2个高能磷酸键,-氧化：,每轮循环,四个重复步骤：氧化、水合、再氧化、断裂产物：1分子乙酰CoA,1分子少两个碳原子的脂酰CoA,1分子NADH+H,+,1分子FADH,2,4.脂肪酸,-,氧化过程中的能量变化,以16碳软脂酸的氧化为例,7 轮循环产物：8分子乙酰CoA,7分子NADH+H,+,7分子FADH,2,能量计算：,生成ATP 812+73+72=131,净生成ATP 131 2=129,软脂酸与葡萄糖在体内氧化产生ATP的比较,软脂酸(1mol),葡萄糖(1mol),ATP数目(mol),129,38,能量利用效率,40%,40%,不同血浆脂蛋白其组成、结构均不同,脂肪酸的-氧化是在线粒体中进行，主要在肝细胞线粒体中进行。,利用：肝外组织（心、肾、脑、骨骼肌等）线粒体,以16碳软脂酸的氧化为例,合成脂肪酸的原料：乙酰CoA（主要来自糖代谢）,血脂与血浆中的蛋白质结合，以脂蛋白(lipoprotein)形式而运输。,消化吸收后的脂类，大部分通过小肠绒毛的中央乳糜管，经淋巴进入血液，少量也可直接经门静脉进入肝脏，再由肝脏进入血液运至全身各组织器官。,脂肪和类脂总称为脂类(lipids)。,50200(100),酮体是肝向肝外组织输出能源的重要形式。,名词解释：脂类、脂肪动员、酮体、载脂蛋白、脂肪酸的从头合成,150250(200),在生物细胞内还含有碳链长度在 16以上的脂肪酸，这些脂肪酸是在延长系统催化下，以棕榈酸为基础，进一步延长碳链形成的。,脂酰CoA+乙酰CoA,胆固醇可转变成类固醇激素、维生素、胆汁酸等,脂肪酸-氧化过程中的能量变化,5.奇数碳原子的脂肪酸的氧化,产物：丙酰CoA和乙酰辅酶,乙酰乙酸、-羟丁酸、丙酮三者总称为酮体(ketone bodies)。,代谢定位：,生成：肝细胞线粒体,利用：肝外组织（心、肾、脑、骨骼肌等）线粒体,肝外组织（心肌、骨骼肌）脂肪酸,-氧化产生的乙酰CoA进入三羧酸循环，,而脂肪酸在肝中,-氧化产生的乙酰CoA部分进入三羧酸循环，部分产生酮体（乙酰乙酸、-羟丁酸和丙酮）,酮体在肝细胞中生成,酮体是肝向肝外组织输出能源的重要形式。,酮体是肝内生成、肝外利用,酮体的利用,酮体是肝脏输出能源的一种形式。并且酮体分子小、溶于水，可通过血脑屏障，,是肌肉尤其是脑组织的重要能源,。,酮体利用的增加可减少糖的利用，有利于维持血糖水平恒定，节省蛋白质的消耗。,饥饿、高脂低糖时，酮体的生成增加。,合成脂肪的主要组织器官：肝、脂肪组织及小肠。细胞内部位是内质网,肝能合成脂肪，但不能储存脂肪,脂肪合成所需的甘油部分和脂肪酸合成的乙酰CoA主要来自糖代谢。,三个阶段：,甘油的生成,脂肪酸的生成,由甘油和脂肪酸合成脂肪,合成部位细胞质,甘油前体：-磷酸甘油,细胞首先合成软脂酸（,棕榈酸，,16碳的饱和脂肪酸），其它脂肪酸是在软脂酸基础上加长或缩短而成。,肝是脂肪酸合成的主要器官；细胞内场所是胞液,合成脂肪酸的原料：乙酰CoA（主要来自糖代谢）,合成脂肪酸的NADPH+H,+,主要来自糖代谢,合成脂肪酸的限速酶：乙酰CoA羧化酶,注意：脂肪酸的合成不是,-氧化的逆过程,（1）饱和脂肪酸的从头合成,概念：生物体内的脂肪酸多种多样，但在以,乙酰CoA为原料合成脂肪酸时，都是首先合成16碳的饱和脂肪酸，这个过程称为脂肪酸的从头合成。,乙酰CoA的来源和转运,线粒体内的乙酰CoA向线粒体外的转运柠檬酸-丙酮酸循环,丙二酸单酰CoA的生成,乙酰CoA活化生成丙二酸单酰CoA,脂肪酸链（,软脂酸）的生成,脂肪酸合成酶系统：,软脂酸合成过程,软脂酸合成的总反应：,（2）软脂酸碳链的延长途径,内质网途径,线粒体途径,在生物细胞内还含有碳链长度在 16以上的脂肪酸，这些脂肪酸是在延长系统催化下，以棕榈酸为基础，进一步延长碳链形成的。,6.3.3脂肪（三酰甘油）的合成,三酰甘油是由3-磷酸甘油（-磷酸甘油）和脂酰-CoA缩合形成的，合成过程如下：,P165,6.5血浆脂蛋白代谢,血浆所含脂类统称血脂，包括：甘油三酯、磷脂、胆固醇及其酯以及游离脂酸。,血脂与血浆中的蛋白质结合，以脂蛋白(lipoprotein)形式而运输。,不同血浆脂蛋白其组成、结构均不同,血脂含量受膳食、年龄、性别、职业及代谢等的影响，波动范围很大。,组成,血浆含量,空腹时主要来源,mg/mL,mmol/L,总脂,400700(500),甘油三酯,10150(100),0.111.69(1.13),肝,总胆固醇,100250(200),2.596.47(5.17),肝,胆固醇酯,70250(200),1.815.17(3.75),游离胆固醇,4070(55),1.031.81(1.42),总磷脂,150250(200),48.4480.73(64.58),肝,卵磷脂,50200(100),16.164.6(32.3),肝,神经磷脂,50130(70),16.142.0(22.6),肝,脑磷脂,1535(20),4.813.0(6.4),肝,游离脂酸,520(15),脂肪组织,正常成人空腹血脂的组成及含量,超速离心法：密度从小到大CM、VLDL、LDL、HDL,乳糜微粒,chylomicron(CM),极低密度脂蛋白,very low density lipoprotein(VLDL),低密度脂蛋白,low density lipoprotein(LDL),高密度脂蛋白,high density lipoprotein(HDL),CM,VLDL,LDL,HDL,密度,0.95,0.951.006,1.0061.063,1.0631.210,组,成,脂类,含甘油三酯最多，,8095%,含甘油三酯,5070%,含胆固醇及其酯最多，4550%,含脂类50%,蛋白质,最少,1%,510%,2025%,最多，约50%,载脂蛋白组成,apoB48、E,A、A A、C C、C,apoB100,、,C、C C、E,apoB100,apo A、A,血浆脂蛋白的组成,载脂蛋白,(apolipoprotein,apo),指血浆脂蛋白中的蛋白质部分。,apo A:A、A、A、,AV,apo B:B100、B48,apo C:C、C、C、,C,apo D,apo E,载脂蛋白,定义：,种类（20多种）,1分子少两个碳原子的脂酰CoA,ATP AMP PPi,奇数碳原子的脂肪酸的氧化,饥饿、高脂低糖时，酮体的生成增加。,不同血浆脂蛋白其组成、结构均不同,四个重复步骤：氧化、水合、再氧化、断裂产物：1分子乙酰CoA,血脂与血浆中的蛋白质结合，以脂蛋白(lipoprotein)形式而运输。,B100，E 识别LDL受体,apoB100、C、C C、E,肉碱脂酰转移酶（carnitine acyl transferase）是脂酸-氧化的限速酶。,脂酰CoA合成酶(acyl-CoA synthetase)存在于线粒体外膜上。,血脂与血浆中的蛋白质结合，以脂蛋白(lipoprotein)形式而运输。,丙二酸单酰CoA的生成,名词解释：脂类、脂肪动员、酮体、载脂蛋白、脂肪酸的从头合成,载脂蛋白(apolipoprotein,apo)指血浆脂蛋白中的蛋白质部分。,载脂蛋白可调节脂蛋白代谢关键酶活性：,A激活LCAT(卵磷酯胆固醇脂转移酶),C激活LPL(脂蛋白脂肪酶),A辅助激活LPL,C抑制LPL,A激活HL(肝脂肪酶),载脂蛋白可参与脂蛋白受体的识别：,A识别HDL受体,B100，E 识别LDL受体,结合和转运脂质，稳定脂蛋白的结构,功能：,酮血症、酮尿症,脂肪肝,动脉粥样硬化,作业与思考题,1.名词解释：脂类、脂肪动员、酮体、载脂蛋白、,脂肪酸的从头合成,2.简述脂肪酸的分解代谢和合成代谢的过程。,3.酮体是怎么产生的？酮体生成的意义？,4.,为什么哺乳动物摄入大量糖容易长胖？,谢谢观看！,感谢观看,