脂肪酸的分解代谢

脂肪酸的分解代谢,1.磷脂和糖脂的组成单元，它们都是生物膜的结构成分；2.与糖蛋白结合，引导糖蛋白指向膜的靶标位置；3.脂肪酸是细胞内的“燃料”分子，其能量远比糖高；4.脂肪酸的某些衍生物是激素及胞内信号分子；,脂肪酸的生物功能,脂类(lipids),脂肪(fat):甘油三酯(triacylglycerols,TG),类脂(lipoids):,胆固醇(cholesterol,Ch),胆固醇酯(cholesterylester,CE),磷脂,(phospholipids,PL),糖脂(glucolipids,GL),一、脂类(LipidClasses)的结构,Triacylglycerols,TG,Phospholipids,PL,R2COOH多为花生四烯酸(arachidonicacid),磷脂酰胆碱(Phosphatidylcholine),Cholesterol(Ch)andCholesterylEster(CE),Cholesterol,CholesterylEster,鞘脂类,Fluidmosaicmodelformembranestructure(流动镶嵌模型),FattyAcid,FA,二、脂类的消化、吸收和运输(Digestion、absorptionandtransportoflipid),digestion：小肠(smallintestine)：胆汁酸盐(bile)、胰脂酶(pancreaticlipase)、辅酯酶(colipase)、胰磷脂酶A2(phospholipaseA2)、胆固醇酯酶(cholesterylesterase)消化产物：甘油一酯(2-monoacylglycerol,MG)、FFA、Cholesterol、溶血磷脂(lysophospholipid)absorption,胆汁酸盐(bile)：,作用：是较强的乳化剂，可增加消化酶对脂类的接触面积，有利于脂类的消化和吸收。,三、甘油三酯的分解代谢(Degradationoftriacylglycerols),脂肪的动员(Lipolysis)甘油的代谢(GlycerolMetabolism)脂肪酸的-氧化(-Oxidation)脂肪酸的其他氧化方式酮体(KetoneBodies)的生成和利用,（一）脂肪的动员(Lipolysis),概念限速酶：激素敏感性甘油三酯脂肪酶(hormone-sensitivetriglyceridelipase,HSL)脂解激素：肾上腺素、胰高血糖素、ACTH及TSH抗脂解激素：胰岛素、前列腺素E2及烟酸,PPi,HSL(active),ADP,HSL(inactive),P,Pi,hormone-sensitivetriglyceridelipase,HSL,（二）甘油的代谢,（三）脂肪酸-氧化(-Oxidation),脂肪酸的-氧化(-Oxidation),概念：脂肪酸氧化从羧基端-碳原子开始，每次释放出一个二碳片段（乙酰CoA,acetyl-CoA）过程：脂肪酸的活化进入线粒体氧化TAC(Tricarboxylicacidcycle),1.脂肪酸的活化(activation)脂酰CoA(acyl-CoA)的形成,亚细胞部位：胞液(cytosol),(acyl-CoA),2.脂肪酸的转移脂酰肉碱（carnitine）,(Acylcarnitine),(Acyl-CoA),(Carnitine),Mitochondrion,CoASH,CoASH,Carnitineacyltransferase,Carnitineacyltransferase,限速酶,3.脂肪酸-氧化（-Oxidationoffattyacid）,亚细胞部位：线粒体基质(mitochondrialmatrix)过程：在脂肪酸-氧化多酶复合体的催化下，从脂酰基碳原子开始，经脱氢(dehydrogenation)、加水(hydration)、再脱氢(dehydrogenation)、硫解(thiolysis)四步，生成一分子比原来少两个碳原子的脂酰CoA(acyl-CoA)及一分子乙酰CoA(acetyl-CoA)。,FAD,FADH,NAD+,NADH,CoASH,H2O,H+,(dehydrogenation),(hydration),(dehydrogenation),(thiolysis),(dehydrogenation),(hydration),(dehydrogenation),(thiolysis),4.脂肪酸-Oxidation要点,脂肪酸仅需活化一次（cytosol），消耗一个ATP的两个高能键；Acyl-CoA由carnitine运入线粒体，限速酶：CAT-；-Oxidation（mitochondrion）:包括dehydrogenation、hydration、dehydrogenation、thiolysis四个重复步骤。,脂肪彻底氧化与糖代谢的联系,5.脂肪酸氧化的能量生成,如软脂酸（C16）：7次-氧化，生成8分子乙酰CoA、7分子FADH2及7分子NADH即128+27+37=131分子ATP脂肪酸活化时消耗2个高能磷酸键净生成131-2=129分子ATP计算公式：12+5(-1)2,（四）脂肪酸的其他氧化方式,1不饱和脂肪酸的氧化（1）.烯脂酰CoA异构酶（2）2,4-二烯酰CoA还原酶,多不饱和脂肪酸的降解（线粒体）,2.奇数碳原子的降解,3.脂肪酸的氧化,4.脂肪酸的氧化,乙酰CoA的去向,1.进入三羧酸循环2.合成脂肪3.合成胆固醇4.生成酮体,酮体的生成和利用,酮体(KetoneBodies)：乙酰乙酸(Acetoacetate)、-羟丁酸(-Hydroxybutyrate)和丙酮(Acetone)酮体的生成(FormationofKetoneBodies)酮体的利用(UtilizationofKetoneBodies)酮体生成的生理意义(PhysiologySignificanceofKetogenesis)酮体生成的调节(RegulationofKetogenesis),ketonebodies(KB),(acetoacetate),(-hydroxybutyrate),(acetone),NADH,NAD+,CO2,CoASH,H+,CoASH,CoASH,限速酶,UtilizationofKetoneBodies,Urine,AcetoneLungs,Citricacidcycle,Citricacidcycle,LiverBlood,ExtrahepaticTissues,各组织依赖的主要能源物质,饱食与饥饿时血中能源物质浓度(mmol/L),酮体生成的生理意义,它是肝为肝外组织提供的一种能源(Fuel)物质，是肌肉和大脑等组织的重要能源；正常情况下血中仅含少量酮体，但饥饿、高脂低糖或糖尿病时，酮体生成过多，可引起酮血症(ketonemia)、酮尿症(ketonuria)或酮症酸中毒(Ketoacidosis)，Theoverallconditioniscalledketosis。,Ketogenesisisregulatedatthreecrucialsteps,Controloffreefattyacid(FFA)mobilizationfromadiposetissue;Theactivityofcarnitineacyltransferase-(CAT-)inliver,whichdeterminestheproportionofthefattyacidfluxthatisoxidizedratherthanesterified;Partitionofacetyl-CoAbetweenthepathwayofketogenesisandthecitricacidcycle,四、磷脂的分解代谢,FFA,胆碱,糖酵解,脂肪酸氧化,磷脂酶的作用,A1广泛存在于动物的细胞器、微粒体中，专一水解磷脂分子C1上的酯键，水解产物为溶血性磷脂（Lysophospholipid)，为溶血磷脂酶。A2大量存在于蛇毒、蝎毒、蜂毒等，专一水解C2上的酯键，产物为溶血性；为溶血磷脂酶。B专一水解A2水解产物1-脂酰磷脂C1上的酯键，也是溶血性磷脂酶。C主要存在于动物脑、蛇毒和微生物中，作用于磷脂酸C3位的磷酸酯键。D主要存在于高等植物，水解C3位