脂类代谢及其习题
7页1、 脂类代谢脂类代谢 一、 知识要点 (一)脂肪的生物功能: 脂类是指一类在化学组成和结构上有很大差异,但都有一个共同特性,即不溶于水而易 溶于乙醚、氯仿等非极性溶剂中的物质。通常脂类可按不同组成分为五类,即单纯脂、复 合脂、萜类和类固醇及其衍生物、衍生脂类及结合脂类。 脂类物质具有重要的生物功能。脂肪是生物体的能量提供者。 脂肪也是组成生物体的重要成分,如磷脂是构成生物膜的重要组分,油脂是机体代谢 所需燃料的贮存和运输形式。脂类物质也可为动物机体提供溶解于其中的必需脂肪酸和脂 溶性维生素。某些萜类及类固醇类物质如维生素 A、D、E、K、胆酸及固醇类激素具有营 养、代谢及调节功能。有机体表面的脂类物质有防止机械损伤与防止热量散发等保护作用。 脂类作为细胞的表面物质,与细胞识别,种特异性和组织免疫等有密切关系。 (二)脂肪的降解* 在脂肪酶的作用下,脂肪水解成甘油和脂肪酸。甘油经磷酸化和脱氢反应,转变成磷 酸二羟丙酮,纳入糖代谢途径。脂肪酸与 ATP 和 CoA 在脂酰 CoA 合成酶的作用下,生成 脂酰 CoA。脂酰 CoA 在线粒体内膜上肉毒碱:脂酰 CoA 转移酶系统的帮助下进入线粒
2、体 衬质,经 -氧化降解成乙酰 CoA,在进入三羧酸循环彻底氧化。-氧化过程包括脱氢、 水合、再脱氢和硫解四个步骤,每次 -氧化循环生成 FADH2、NADH、乙酰 CoA 和比原先 少两个碳原子的脂酰 CoA。此外,某些组织细胞中还存在 -氧化生成 羟脂肪酸或 CO2 和少一个碳原子的脂肪酸;经 -氧化生成相应的二羧酸。 萌发的油料种子和某些微生物拥有乙醛酸循环途径。可利用脂肪酸 -氧化生成的乙 酰 CoA 合成苹果酸,为糖异生和其它生物合成提供碳源。乙醛酸循环的两个关键酶是异柠 檬酸裂解酶和苹果酸合成酶,前者催化异柠檬酸裂解成琥珀酸和乙醛酸,后者催化乙醛酸 与乙酰 CoA 生成苹果酸。 (三)脂肪的生物合成* 脂肪的生物合成包括三个方面:1)饱和脂肪酸的从头合成,2)脂肪酸碳链的延长和 3)不饱和脂肪酸的生成。脂肪酸从头合成的场所是细胞液,需要 CO2和柠檬酸的参与, C2 供体是糖代谢产生的乙酰 CoA。反应有二个酶系参与,分别是乙酰 CoA 羧化酶系和脂 肪酸合成酶系。首先,乙酰 CoA 在乙酰 CoA 羧化酶催化下生成,然后在脂肪酸合成酶系 的催化下,以 ACP 作酰基载体,
3、乙酰 CoA 为 C2 受体,丙二酸单酰 CoA 为 C2 供体,经 过缩合、还原、脱水、再还原几个反应步骤,先生成含 4 个碳原子的丁酰 ACP,每次延伸 循环消耗一分子丙二酸单酰 CoA、两分子 NADPH,直至生成软脂酰 ACP。产物再活化成 软脂酰 CoA,参与脂肪合成或在微粒体系统或线粒体系统延长成 C18、C20 和少量碳链更 长的脂肪酸。在真核细胞内,饱和脂肪酸在 O2 的参与和专一的去饱和酶系统催化下,进 一步生成各种不饱和脂肪酸。高等动物不能合成亚油酸、亚麻酸、花生四烯酸,必须依赖 食物供给。 3-磷酸甘油与两分子脂酰 CoA 在磷酸甘油转酰酶作用下生成磷脂酸,在经磷酸酶催化 变成二酰甘油,最后经二酰甘油转酰酶催化生成脂肪。 (四)磷脂及胆固醇的生物合成* 磷脂酸是最简单的磷脂,也是其他甘油磷脂的前体。磷脂酸与 CTP 反应生成 CDP-二 酰甘油,在分别与肌醇、丝氨酸、磷酸甘油反应,生成相应的磷脂。磷脂酸水解成二酰甘 油,再与 CDP-胆碱或 CDP-乙醇胺反应,分别生成磷脂酰胆碱和磷脂酰乙醇胺。二、习 题(一)名词解释 1 必需脂肪酸(essential fatt
4、y acid) 2 脂肪酸的 -氧化(- oxidation) 3 乙醛酸循环(glyoxylate cycle) 4 柠檬酸穿梭(citriate shuttle) 5 乙酰 CoA 羧化酶(acetyl-CoA carnoxylase) 6 脂肪酸合成酶系统(fatty acid synthase system)(二)填空题: 1 是动物和许多植物主要的能源贮存形式,是由 与 3 分子 酯化而成的。 2在线粒体外膜脂酰 CoA 合成酶催化下,游离脂肪酸与 和 反应,生 成脂肪酸的活化形式 ,再经线粒体内膜 进入线粒体衬质。 3一个碳原子数为 n(n 为偶数)的脂肪酸在 -氧化中需经 次 -氧化循环,生成 个乙酰 CoA, 个 FADH2和 个 NADH+H+。 4.乙醛酸循环中两个关键酶是 和 ,使异柠檬酸避免了在 循 环中的两次 反应,实现从乙酰 CoA 净合成 循环的中间物。 5脂肪酸从头合成的 C2供体是 ,活化的 C2供体是 ,还原剂是 。 6乙酰 CoA 羧化酶是脂肪酸从头合成的限速酶,该酶以 为辅基,消耗,催化 与 生成 ,柠檬酸为其 ,长链 脂酰 CoA 为其 . 7
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