生化第七章脂类代谢

三、甘油三酯氧化分解产生大量ATP供机体需要三、甘油三酯的分解代谢主要是脂酸的氧化TG脂酸甘油乙酰CoATCAC(肌)酮体(肝)

肝外利用-P-甘油磷酸二羟丙酮糖异生氧化分解(FA)脂肪酶-氧化肝、肾、肠

TG分解代谢的概况

脂肪组织和骨骼肌因甘油激酶活性很低，不能直接利用甘油。TCAC(肝)定义脂肪动员(fatmobilization)是指储存在脂肪细胞中的脂肪，被肪脂酶逐步水解释放FFA及甘油供其他组织氧化利用的过程。（一）甘油三酯分解代谢从脂肪动员开始关键酶:激素敏感性甘油三酯脂肪酶

(hormone-sensitivetriglyceridelipase,HSL)脂解激素对抗脂解激素因子能促进脂肪动员的激素，如胰高血糖素、去甲肾上腺素、ACTH、TSH等。抑制脂肪动员，如胰岛素、前列腺素E2、烟酸等。脂肪细胞肾上腺素胰高血糖素ACTHTSH

产物：

3脂酸（FFA）+1甘油

脂肪动员过程:关键酶脂肪动员过程：脂解激素-受体G蛋白ACATPcAMPPKA+++HSLa(无活性)HSLb(有活性)TG

甘油二酯（DG）FFA甘油一酯FFA

甘油二酯脂肪酶甘油FFA甘油一酯脂肪酶

关键酶：HSL（激素敏感性甘油三酯脂肪酶）

产物：1甘油+3脂肪酸（FFA）（二）甘油经糖代谢途径代谢肝、肾、肠等组织（二）甘油转变为α-磷酸甘油后被利用α-磷酸甘油糖酵解糖异生组织：除脑组织、成熟红细胞外,大多数组织均可进行，其中肝、肌肉最活跃。亚细胞：胞液、线粒体部位（三）脂酸经β-氧化分解供能定义：氧供充足时，脂酸（饱和偶数碳）可在体内彻底氧化为CO2和H2O，并释放出大量ATP供机体利用的过程（三）β-氧化是脂肪酸分解的核心过程1.脂酸的活化：脂酰CoA的生成（线粒体外）2.活化的脂酰CoA进入线粒体3.线粒体内脂酸的-氧化主要过程:1.脂酸的活化形式为脂酰CoA（胞液）脂酰CoA合成酶ATPAMPPPi脂酰CoA合成酶(acyl-CoAsynthetase)存在于内质网及线粒体外膜上。+CoA-SH2.脂酰CoA经肉碱转运进入线粒体酶肉碱脂酰转移酶Ⅰ肉碱脂酰肉碱转位酶肉碱脂酰转移酶Ⅱ脂酸-氧化的限速酶脂酰CoA＋肉碱

脂酰肉碱＋CoASH3.脂酰CoA分解产生乙酰CoA、FADH2、NADH脱氢加水再脱氢硫解脂酰CoAL(+)-β羟脂酰CoAβ酮脂酰CoA脂酰CoA+乙酰CoA

脂酰CoA

脱氢酶反⊿2-烯酰CoAL(+)-β羟脂酰CoA脱氢酶NAD+NADH+H+⊿2--烯脂酰CoA

水化酶H2OFADFADH2β酮脂酰CoA

硫解酶CoA-SH5FA的－氧化作用并未彻底将FA氧化乙酰CoA

TCAC→CO2+H2O+ATP肌肉

NADH+H+

FADH2

H2O

呼吸链

1.5ATP

H2O

呼吸链

2.5ATP

酮体→肝外组织氧化利用

TCAC→CO2+H2O+ATP肝线粒体脂酰CoA脱氢酶L(+)-β羟脂酰CoA脱氢酶NAD+NADH+H+⊿--烯酰CoA

水化酶2H2OFADFADH2

β酮脂酰CoA

硫解酶CoA-SH脂酰CoA合成酶肉碱转运载体

ATPCoASHAMPPPiH2O呼吸链1.5ATPH2O呼吸链2.5ATP线粒体膜TAC16C软脂酸进行7次－氧化，产生：7FADH27x1.5＝10.57NADH+H+7x2.5＝17.58乙酰CoA8x10＝80108ATP脂酸活化时消耗2个ATP所以1分子软脂酸彻底氧化净生成106个ATP脂肪酸氧化能量计算：以16碳软脂酸氧化为例总反应式:软脂酰CoA＋7FAD＋7NAD＋＋7H2O＋2个ATP→8乙酰CoA＋7FADH2＋7NADH＋H＋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)10632能量利用效率33%33%

肉碱脂酰转移酶Ⅰ，控制脂酸进入线粒体氧化的速度。限速酶

当饥饿、高脂低糖饮食或糖尿病时,机体不能利用糖,需脂酸氧化供能，此时此酶活性增加。

当饱食后，脂肪合成及丙二酰CoA增加,后者抑制此酶的活性，因而脂酸的氧化被抑制。（四）脂酸的其他氧化方式1.不饱和脂酸的氧化2.过氧化酶体脂酸氧化3.奇数碳原子脂酸的氧化——丙酰CoA（四）不同的脂肪酸还有不同的氧化方式4.ω-氧化（ω-oxidation）①提供生物体大量能量－氧化的生理意义:②产生乙酰CoA可作为物质合成的原料，如：合成酮体等。③可产生大量的代谢水乙酰乙酸(acetoacetate)β-羟丁酸(β-hydroxybutyrate)丙酮(acetone)血浆水平：0.03~0.5mmol/L(0.3~5mg/dl)代谢定位：（五）酮体的生成和利用生成：肝细胞线粒体基质利用：肝外组织（心、肾、脑、骨骼肌等）线粒体酮体(ketonebodies)CH3COSCoACH3COSCoACH3COSCoAHOOCCH2-C-CH2COSCoAOH︱︱CH3乙酰乙酸D（—）-羟丁酸丙酮HMGCoA合成酶HMGCoA合成酶2CH3COSCoA1.酮体在肝细胞中生成合成原料：脂酸β-氧化产生的乙酰CoA限速酶：HMGCoA合成酶合成部位:肝线粒体基质酮体:乙酰乙酸-羟丁酸丙酮CH3CHOHCH2COOH(-羟丁酸)CH3COCH2COOHCH3COCH2CO～SCoA2CH3CO~SCoATCACH2O+CO2CoA-SH+ATPPPi+AMP乙酰乙酸硫激酶琥珀酰-CoA琥珀酸琥珀酰-CoA转硫酶硫解酶CoA-SH-羟丁酸脱氢酶NAD+NADH+H+2.酮体在肝外组织利用2乙酰CoA乙酰乙酰CoA乙酰CoA乙酰乙酸HMGCoAD(-)-β-羟丁酸丙酮乙酰乙酰CoA琥珀酰CoA琥珀酸2乙酰CoA酮体的生成和利用总示意图1、酮体是肝脏输出能源的一种形式。并且酮体可通过血脑屏障，是肌肉尤其是脑组织的重要能源。2、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。3.酮体生成的生理意义病理意义：酮血症、酮尿症、酮症酸中毒4.酮体生成的调节1、餐食状态的影响（主要通过激素的影响）2、糖代谢的影响3、丙二酰CoA抑制酮体生成1、餐食状态影响酮体生成（主要通过激素的作用）抑制脂解，脂肪动员饱食

胰岛素

进入肝的脂酸

脂酸β氧化

酮体生成饥饿

脂肪动员FFA胰高血糖素等脂解激素

酮体生成

脂酸β氧化2、糖代谢影响酮体生成糖代谢旺盛FFA主要生成TG及磷脂

乙酰CoA

+乙酰CoA羧化酶丙二酰CoA

反之，糖代谢减弱，脂酸β氧化及酮体生成均加强。丙二酰CoA作为脂酰CoA的竞争性抑制剂，抑制肉碱脂酰转移酶Ⅰ的活性，从而抑制脂酰CoA进入线粒体，脂酸β氧化减弱，酮体生产减少。3、丙二酰CoA抑制脂酰CoA进入线粒体问题:何谓酮体?它是在什么情况下产生的?它的产生与肝糖异生有什么关系?p136/159脂酸合成和分解的主要区别

特征FA合成FA分解细胞内反应部位胞液线粒体酰基载体ACPCoASH二碳单位供体/产物丙二酰CoA

乙酰CoA电子供体/受体NADPHFAD,NAD+酶