《脂肪与能量代谢》课件.ppt
脂肪与能量代谢深入探讨脂肪在人体中的存储、转化和利用
课程概述脂肪基础知识化学结构、分类与生理功能代谢途径β-氧化、脂肪酸合成与调控健康关联脂肪代谢紊乱与疾病调节策略
学习目标理解脂肪的化学本质掌握脂质分类与结构特点掌握代谢核心途径β-氧化与脂肪酸合成机制分析能量平衡原理基础代谢率与运动消耗关系评估健康影响代谢紊乱与疾病发生机制
什么是脂肪？生化定义由碳氢氧组成的有机物能量密度高（9千卡/克）主要形式中性脂肪（三酰甘油）磷脂质、固醇类存在状态脂肪组织中储存细胞内脂滴
脂肪的化学结构甘油骨架三羟基丙醇分子提供酯化位点脂肪酸碳氢链（14-24个碳原子）羧基与甘油酯化酯键连接形成三酰甘油水解释放能量
脂肪的分类甘油脂三酰甘油主要能量储存磷脂细胞膜主要成分双分子层结构固醇类胆固醇为代表膜流动性调节蜡质保护性涂层防水防损伤
饱和脂肪酸vs不饱和脂肪酸类型特点来源健康影响饱和脂肪酸无双键肉类、奶制品升高LDL胆固醇单不饱和一个双键橄榄油、鳄梨有益心脏健康多不饱和多个双键鱼油、亚麻籽降低炎症
脂肪的生理功能能量存储高密度能量库保护作用器官缓冲保护体温调节隔热保温层维生素载体脂溶性维生素吸收
能量储存9千卡/克脂肪能量密度是碳水化合物的两倍多15%体重比例男性健康脂肪比例25%体重比例女性健康脂肪比例8万千卡成人脂肪储备总能量
细胞膜组成磷脂双层亲水头和疏水尾排列形成流动镶嵌模型成分可在膜面自由移动胆固醇调节维持膜流动性和稳定性平衡
保护器官物理缓冲减轻外力冲击如肾周脂肪包膜器官固定维持位置稳定减少移位风险特殊保护眼窝脂肪垫足底脂肪垫
维持体温冷环境刺激体表温度下降隔热作用皮下脂肪减少热散失褐色脂肪激活产热保持核心温度体温稳定维持37°C左右
脂溶性维生素的载体维生素A视觉、免疫功能维生素D钙吸收、骨骼健康维生素E抗氧化保护维生素K凝血功能
什么是代谢？生化转化物质转换与能量变化过程动态平衡同化与异化的协调酶催化特异性反应的加速
代谢的基本概念代谢是生命维持的核心过程包括分解合成的化学反应网络通过多级酶控制调节
同化作用vs异化作用同化作用小分子合成大分子需要能量输入如脂肪酸合成储存能量异化作用大分子分解为小分子释放能量如β-氧化产生ATP
能量代谢概述营养素摄入碳水、脂肪、蛋白质营养物分解消化系统初步处理代谢途径细胞内化学转化4ATP产生生物可用能量形式
ATP：细胞能量货币三磷酸腺苷高能磷酸键储存能量能量转换ATP→ADP+Pi释放能量快速循环人体每天合成约体重等量的ATP代谢连接连接分解代谢与合成代谢
脂肪酸代谢的主要途径脂肪动员脂肪组织释放血液运输白蛋白或脂蛋白携带细胞摄取脂肪酸转运蛋白β-氧化线粒体内分解
β-氧化过程活化脂酰CoA合成酶催化消耗ATP转运肉碱棕榈酰转移酶系统穿越线粒体膜螺旋过程每轮切除两个碳生成乙酰CoA三羧酸循环乙酰CoA完全氧化产生CO?和H?O
β-氧化的四个步骤脱氢FAD接受电子1水合加水生成L-β-羟酰CoA2再次脱氢NAD+接受电子3硫解CoA裂解为乙酰CoA4
脱氢酶催化酰基CoA脱氢酶含FAD辅基反应位点α和β碳之间形成反式双键能量传递FADH?将电子传递进入电子传递链
水合催化酶烯酰CoA水合酶立体选择性加水反应本质水分子加成双键断裂产物L-β-羟酰CoA含羟基的中间产物
再次脱氢1催化酶L-β-羟酰CoA脱氢酶2辅酶NAD+接受电子3产物β-酮酰CoA形成
硫解碳链裂解β-酮酰CoA断裂CoA参与新CoA分子攻击产物形成乙酰CoA和短链酰CoA
β-氧化能量产生
脂肪酸合成底物来源碳水化合物过剩生成乙酰CoA柠檬酸穿梭转运碳链延长二碳单位累加脂肪酸形成主要为棕榈酸
脂肪酸合成酶复合物7功能域单一多肽链上不同催化活性区域2亚基组成二聚体结构形成功能复合物16碳原子合成的主要终产物棕榈酸长度
脂肪酸合成的调控胰岛素促进脂肪酸合成高碳水饮食增加脂肪合成SREBP转录因子激活相关基因
三酰甘油的合成与分解甘油-3-磷酸骨架来源酰基CoA添加三次酯化反应脂肪酶水解分步释放脂肪酸甘油回收返回代谢循环
脂肪组织中的脂肪代谢白色脂肪组织主要储能功能单个大脂滴分布广泛褐色脂肪组织产热功能多个小脂滴线粒体丰富米色脂肪组织白色脂肪褐变冷刺激诱导增加能量消耗
脂肪动员激素信号肾上腺素、胰高血糖素等cAMP激活第二信使触发信号级联脂肪酶活化磷酸化增强酶活性
激素敏感性脂肪酶关键酶脂肪动员限速步骤蛋白激酶A磷酸化激活催化作用三酰甘油水解逐步去除脂肪酸调控胰岛素抑制活性交感神经兴奋激活
脂肪酸在血液中的运输溶解性问题脂肪酸疏水性难溶于水游离脂肪酸与白蛋白结合运输三酰甘油需包装成脂蛋白颗粒脂蛋白类型乳糜微粒、VLDL、LDL、HDL
脂蛋白的作用脂蛋白类型密度主要功能来源乳糜微粒最低运输食物脂肪小肠VLDL很低输出肝脏脂肪肝脏