脂肪酸的分解代谢

甘油三酯的结构CH2—O—C—R1OCH2CH—O—C—R2O—O—C—R3O当前第1页\共有34页\编于星期四\9点第一节

脂质的消化、吸收和传送当前第2页\共有34页\编于星期四\9点1.甘油三酯的消化：首先开始于胃中（胃脂肪酶），彻底消化在小肠，由胰脂肪酶完成当前第3页\共有34页\编于星期四\9点2.脂肪酸的吸收产物脂肪酸和2-单酰甘油由小肠上皮黏膜细胞吸收。随后又经黏膜细胞转化为三脂酰甘油，后者和蛋白质一起包装成乳糜微粒释放到血液，又通过淋巴系统运送到各种组织。

当前第4页\共有34页\编于星期四\9点3、脂类的转运和脂蛋白的作用游离的脂肪酸、胆固醇和甘油-2-单酯经胆汁乳化、糖化后吸收。甘油三酯、胆固醇酯在体内由脂蛋白转运。脂蛋白是由疏水脂类为核心围绕着极性脂类，外面包被一层载脂蛋白。有4种主要的载脂蛋白。乳麋微粒（CM）极低密度脂蛋白VLDL低密度脂蛋白LDL高密度脂蛋白HDL脂蛋白的种类当前第5页\共有34页\编于星期四\9点胆汁酸盐胆汁酸甘氨胆酸牛磺胆酸作用：作为载体将脂肪从小肠腔移送到上皮细胞当前第6页\共有34页\编于星期四\9点第二节脂肪酸的氧化

当前第7页\共有34页\编于星期四\9点1.脂肪酸的分解部位

当前第8页\共有34页\编于星期四\9点2.脂肪酸的活化与转运

a、脂肪酸的活化

OR-C-OH+CoA-SH脂酰CoA合成酶

OR-C-SCoAATPAMP+PPi短链的脂酰-CoA分子(10个碳原子以下)可容易地渗透通过线粒体内膜，但是更长链的脂酰-CoA就不能轻易透过其内膜，需要一个特殊的运送机制。b、脂酰CoA的运转肉毒碱的作用当前第9页\共有34页\编于星期四\9点酯酰CoA进入线粒体基质示意图

N+(CH3)3CH2HO-CH2COO-肉毒碱

OR-CN+(CH3)3CH2-O-CH2COO-酯酰肉毒碱CoASH

OR-C-S-CoA

OR-C-OHATPCoASHAMP+PPiβ-氧化线粒体内膜内侧外侧载体酯酰肉毒碱CoASH肉毒碱

OR-C-S-CoA脂酰肉碱转移酶I

脂酰肉碱转移酶II当前第10页\共有34页\编于星期四\9点3.脂肪酸的氧化途径a、脱氢b、水化c、再脱氢

ＯR-CH=CH-C-SCoA

ＯR-CH2-

CH2C-SCoA

OHOR-CH-CH2C~SCoA

OOR-C-CH2C~SCoA

OR-C~ScoA

OCH3C~SCoA||+||d、硫解||||β-烯脂酰CoAβ-羟脂酰CoAβ-酮酯酰CoA当前第11页\共有34页\编于星期四\9点β-氧化作用的概念及试验证据概念试验证据

1904年F.Knoop根据用苯环标记脂肪酸饲喂狗的实验结果，推导出了β-氧化学说。

脂肪酸在体内氧化时在羧基端的β-碳原子上进行氧化，碳链逐次断裂，每次断下一个二碳单位，即乙酰CoA，该过程称作β-氧化。-CH2-(CH2)2n+1-COOH-CH2-(CH2)2n-COOH-COOH（苯甲酸）-CH2COOH（苯乙酸）奇数碳原子：偶数碳原子：当前第12页\共有34页\编于星期四\9点β-氧化的主要生化反应酯酰CoA脱氢酶脂酰CoA

ＯRCH2CH2C-SCoAＯRCH=CH-C-SCoAβ-烯脂酰CoAOR-C~ScoA脂酰CoAOCH3C~SCoA乙酰CoA||||+△2-烯酰CoA水化酶β-羟脂酰CoA脱氢酶

硫解酶H2OCoASHNAD+NADHFADFADH2OHORCHCH2C~ScoAβ-羟脂酰CoA||OORCCH2C-SCoAβ-酮酯酰CoA||当前第13页\共有34页\编于星期四\9点酯酰CoA脱氢酶反应机理β-反式烯脂酰CoA当前第14页\共有34页\编于星期四\9点△2-烯酰CoA水化酶当前第15页\共有34页\编于星期四\9点β-羟脂酰CoA脱氢酶当前第16页\共有34页\编于星期四\9点硫解酶反应机理当前第17页\共有34页\编于星期四\9点氧化的生化历程

乙酰CoAFADFADH2

NAD+NADHRCH2CH2CO-SCoA脂酰CoA脱氢酶脂酰CoA

β-烯脂酰CoA水化酶

β-羟脂酰CoA脱氢酶

β-酮酯酰CoA硫解酶RCHOHCH2CO~ScoARCOCH2CO-SCoARCH=CH-CO-SCoA+CH3CO~SCoAR-CO~ScoAH2O

CoASHTCA

乙酰CoA

乙酰CoA

乙酰CoAATPH20呼吸链H20呼吸链

乙酰CoA

乙酰CoA

乙酰CoA

乙酰CoA当前第18页\共有34页\编于星期四\9点β-氧化过程中能量的释放及转换效率净生成：108–2=106ATP例：软脂酸（16C）7次β-氧化8乙酰CoACH3(CH2)14COOH7NADH7FADH210ATP

2.5ATP1.5ATP80ATP17.5ATP10.5ATP108ATPC15H31-CO-COA+7FAD+7COA8CH3COSCOA+7FADH2+7NADH+7H+当前第19页\共有34页\编于星期四\9点4.不饱和脂肪酸的氧化酰基CoA（918：1）CH3(CH2)7CH=CH-CH2(CH2)6CO-CoAOHCH3(CH2)7CH2-C-CH2-CO-CoAH6CH3-CO-CoACH3(CH2)7CH2-C=CH-CO-CoAHH2-反-十二碳烯酰CoAβ-氧化,三次循环烯酯酰CoA异构酶烯酯酰CoA水化酶再开始β-氧化CH3(CH2)7-C=C-CH2-

CO-CoA3-顺-十二碳烯酯酰CoA

HH单不饱和脂肪酸结果：少产生一分子FADH2当前第20页\共有34页\编于星期四\9点（2）多不饱和脂肪酸的氧化

烯酰-CoA异构酶当前第21页\共有34页\编于星期四\9点（2）多不饱和脂肪酸的氧化

脂酰-CoA脱氢酶2，4烯酰-CoA还原酶当前第22页\共有34页\编于星期四\9点（2）多不饱和脂肪酸的氧化

烯酰-CoA异构酶当前第23页\共有34页\编于星期四\9点5.奇数碳原子脂肪酸的氧化大多数哺乳动物组织中奇数碳原子的脂肪酸是罕见的，但在反刍动物会发生。具有17个碳的直链脂肪酸可经正常的β-氧化途径，产生7个乙酰-CoA和1个丙酰-CoA。

琥珀酰CoA当前第24页\共有34页\编于星期四\9点丙酰-CoA的代谢甲基丙二酰CoA琥珀酰CoA羧化酶变位酶三羧酸循环ATP、CO2

生物素CoB12当前第25页\共有34页\编于星期四\9点6.产物乙酰CoA的代谢去路三羧酸循环乙酰CoA氧化脂肪酸类固醇酮体合成最主要取决于草酰乙酸浓度当前第26页\共有34页\编于星期四\9点第三节酮体当前第27页\共有34页\编于星期四\9点酮体的代谢酮体的生成酮体的分解

脂肪酸β-氧化产物乙酰CoA,可进入三羧酸循环氧化供能，然而在肝细胞中还有另一条去路。乙酰CoA可在肝细胞形成乙酰乙酸、β-羟丁酸、丙酮，这三种物质统称为酮体。酮体代谢异常症状当前第28页\共有34页\编于星期四\9点酮体的生成（在肝脏线粒体基质）羟甲基戊二酰CoA（HMGCoA）硫解酶2分子CH3COSCoACH3COCH2COSCoA乙酰乙酰CoAHOOCCH2-C-CH2COSCoA|CH3OH|HMGCoA裂解酶HMGCoA合成酶CH3COSCoA+H2OCoASHCH3COCH2COOHCH3CHOHCH2COOH乙酰乙酸丙酮--羟丁酸羟丁酸脱氢酶CO2NADH+H+NAD+CH3COCOOH脱羧酶CoASH乙酰CoA当前第29页\共有34页\编于星期四\9点酮体的分解（肝外组织中）乙酰乙酰CoA硫解酶酮酰CoA-转移酶琥珀酰CoACoASH--氧化乙酰乙酸脱氢酶NADH+H+NAD+乙酰CoA2--羟丁酸琥珀酸当前第30页\共有34页\编于星期四\9点酮体代谢异常症状严重饥饿或未经治疗的糖尿病人体内可产生大量的酮体，①血液中出现大量丙酮，它是有毒的。丙酮有挥发性和特殊气味，常可从患者的气息嗅到，可借此对疾患作出诊断。②血液中出现的乙酰乙酸和-羟丁酸，使血液pH降低，以至发生“酸中毒”，另外尿中酮体显著增高，这种情况称为“酮病”上述的血液或尿中的酮体过高