考研生物化学笔记6.1:脂类代谢
第六章 脂类代谢
教学目标:
1.掌握脂类的结构、生理功能及酶促水解。
2.掌握甘油的氧化、脂肪酸的β-氧化途径;酮体的生成和利用;了解脂肪酸氧化的其他途径。
3.掌握软脂酸合成的部位、原料、途径及关键酶;熟悉脂肪酸链的加长和去饱和;了解脂肪酸代谢的调节。
4.熟悉卵磷脂和脑磷脂的生物合成。
5.熟悉胆固醇合成的部位、原料、过程及其转化。
导入:脂类是人体的重要营养素,分为脂肪和类脂两大类。脂肪的主要功能是储能和供能。类脂包括磷脂、糖脂、胆固醇及其酯,是生物膜的重要组分,参与细胞识别及信息传递,并是多种生理活性物质的前体。体内脂肪酸的来源有二:一是机体自身合成,以脂肪形式储存在脂肪组织中,需要时从脂肪动员。饱和脂酸及单不饱和脂酸主要靠机体自身合成。另一来源系膳食的脂肪供给,特别是某些多不饱和脂酸,动物机体自身不能合成,需从植物油摄取,称为必需脂酸。本章重点讨论脂肪的分解和合成代谢。
第一节 概论
一、脂类
脂肪(fat)又称甘油三酯(triglyceride ,TG)。脂肪细胞是哺乳动物脂肪主要储存处。糖原可在短时间(1h左右)提供用于肌肉收缩的能量,但持续、剧烈地工作,如马拉松选手竞赛、侯鸟持久的飞行和蝗虫迁移,其能量来源依赖TG的代谢。1g脂肪氧化释能37.6 kJ,比等量的糖或蛋白质高出2倍以上。
天然脂肪酸多为偶数C,16C或18C多见;不饱和脂肪酸中的亚油酸、亚麻酸和花生四烯酸是必需脂肪酸。
磷脂按其化学结构分为甘油磷脂和鞘磷脂。
甘油磷脂是生物膜中含量最多的脂类物质,核心结构是甘油-3-磷酸,C1和C2位的羟基被2条脂酰基长链取代(形成疏水尾),C3的磷酸羟基结合各种取代基形成极性头。包括磷脂酰胆碱(卵磷脂,PC)、磷脂酰乙醇胺(脑磷脂,PE)、磷脂酰丝氨酸(PS)、磷脂酰甘油、二磷脂酰甘油(心磷脂)及磷脂酰肌醇(PI)六类,每一类又因组成的脂酸不同而有若干种,红细胞就有100种以上的不同的磷脂。鞘磷脂、脑苷脂和神经节苷脂属鞘脂类,在神经组织和脑内含量较高。不含甘油,由一分子脂肪酸,一分子鞘氨醇或其衍生物,一分子极性头基团组成。
固醇是环戊烷多氢菲的衍生物。胆固醇(cholesterol ,Ch)及胆固醇酯是血浆蛋白和细胞外膜的重要组分。胆固醇可调节生物膜的流动性,同时也是合成胆汁酸、类固醇激素和维生素D等生理活性物质的前体。
二、生物膜
细胞的外周膜和细胞器的内膜系统统称为生物膜。其功能是维持细胞内环境相对稳定的屏障,又是进行物质交换、细胞识别、信息传递的场所,内膜系统使酶区域化分布保证各种生化反应有序进行。膜的基本结构是脂质双分子层,用“流体镶嵌模型”解说。
三、脂类的酶促水解
1.脂肪酶广泛存在于动物、植物和微生物中。在人体内,脂肪的消化主要在小肠,由胰脂肪酶催化,胆汁酸盐和辅脂肪酶的协助使脂肪逐步水解生成脂肪酸和甘油。
2.磷脂酶有多种,作用于磷脂分子不同部位的酯键。作用于1位、2位酯键的分别称为磷脂酶A1及 A2,生成溶血磷脂和游离脂肪酸。作用于3位的称为磷脂酶C,作用磷酸取代基间酯键的酶称磷脂酶D。作用溶血磷脂1位酯键的酶称磷脂酶B1。
3.胆固醇酯酶水解胆固醇酯生成胆固醇和脂肪酸。
4.小肠可吸收脂类的水解产物。胆汁酸盐帮助乳化,结合载脂蛋白(apoprotein,apo)形成乳糜微粒经肠粘膜细胞吸收进入血循环。所以乳糜微粒(chylomicron,CM)是转运外源性脂类(主要是TG)的脂蛋白。
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