第二十八章脂肪酸的分解代谢

第二十八章脂肪酸的分解代谢第一页，共五十六页，编辑于2023年，星期一脂类是脂肪和类脂的总称，是一大类不溶于水而易溶于有机溶剂的化合物。

脂肪（甘油三酯）

磷酸甘油酯鞘磷脂脑苷脂鞘脂神经节苷脂

胆固醇及其酯磷脂类脂脂类糖脂第二页，共五十六页，编辑于2023年，星期一——分布在脂肪组织储能与供能促进脂溶性Vit吸收维持体温、保护内脏脂类脂肪（三酯酰甘油）类脂磷脂胆固醇（脑磷脂/卵磷脂）作为生物膜的重要组分提供不饱和脂肪酸——分布在生物膜——分布在生物膜维持生物膜结构与功能调节代谢第三页，共五十六页，编辑于2023年，星期一脂类的结构通式甘油脂肪酸脂肪酸脂肪酸甘油脂肪酸脂肪酸脂肪（三酯酰甘油）有机碱：胆胺----脑磷脂有机碱：胆碱----卵鳞脂

胆固醇HOMG:一酯酰甘油DG:二酯酰甘油TG:三酯酰甘油

有机碱P(环戊烷高氢菲)第四页，共五十六页，编辑于2023年，星期一一、脂类的消化和吸收1、脂类的消化2、脂类的吸收二、脂类的转运和脂蛋白的作用乳麋微粒（CM）极低密度脂蛋白VLDL低密度脂蛋白LDL高密度脂蛋白HDL脂蛋白的种类脂类的消化吸收和运转

第五页，共五十六页，编辑于2023年，星期一贮存于脂肪细胞中的甘油三酯在激素敏感脂肪酶（hormonesensitivetri-glyceridelipase,HSL）的催化下水解并释放出脂肪酸，供给全身各组织细胞摄取利用的过程称为脂肪动员。

二、脂肪酸的氧化甘油三酯↓激素敏感脂肪酶脂肪酸+甘油二酯↓甘油二酯酶脂肪酸+甘油一酯↓甘油一酯酶脂肪酸+甘油

第六页，共五十六页，编辑于2023年，星期一脂肪的酶促水解第七页，共五十六页，编辑于2023年，星期一脂肪动员的结果是生成三分子的自由脂肪酸（freefattyacid,FFA）和一分子的甘油。甘油可在血液循环中自由转运，而脂肪酸进入血液循环后须与清蛋白结合成为复合体再转运。脂肪动员生成的甘油主要转运至肝脏再磷酸化为3-磷酸甘油后进行代谢。第八页，共五十六页，编辑于2023年，星期一甘油的氧化甘油α-磷酸甘油磷酸二羟丙酮氧化分解CO2+H2O糖异生葡萄糖第九页，共五十六页，编辑于2023年，星期一甘油的转化（实线为甘油的分解，虚线为甘油的合成)甘油激酶磷酸甘油脱氢酶异构酶磷酸酶第十页，共五十六页，编辑于2023年，星期一脂肪酸的氧化（一）、脂肪酸的活化脂肪酸进入细胞后，首先在线粒体外或胞浆中被活化，形成脂酰CoA，然后进入线粒体进行氧化。在脂酰CoA合成酶催化下，由ATP提供能量，将脂肪酸转变成脂酰CoA：第十一页，共五十六页，编辑于2023年，星期一在线粒体外生成的脂酰CoA需进入线粒体基质才能被氧化分解，此过程必须要由肉碱（肉毒碱）携带，借助于两种肉碱脂肪酰转移酶（酶Ⅰ和酶Ⅱ）催化的移换反应才能完成。其中肉碱脂肪酰转移酶Ⅰ是脂肪酸β-氧化的关键酶。HOOC-CH2-CH（OH）-CH2-N+-（CH3）3

（二）、脂肪酸转入线粒体肉毒碱(3-羟基-4-三甲氨基丁酸)第十二页，共五十六页，编辑于2023年，星期一酯酰CoA进入线粒体基质示意图

N+(CH3)3CH2HO-CH2COO-肉毒碱酯酰肉毒碱

OR-C

N+(CH3)3CH2-O-CH2COO-酯酰肉毒碱CoASH

OR-C-S-CoA

OR-C-OHATPCoASHADP+PPiCoASH肉毒碱

OR-C-S-CoAβ-氧化线粒体内膜内侧外侧载体第十三页，共五十六页，编辑于2023年，星期一

（三）、脂肪酸的-氧化脂肪酸的-氧化作用是指脂肪酸在氧化分解时，碳链的断裂发生在脂肪酸的-位，即脂肪酸碳链的断裂方式是每次切除2个碳原子。脂肪酸的-氧化是含偶数碳原子或奇数碳原子饱和脂肪酸的主要分解方式。脂肪酸的-氧化在线粒体中进行，第十四页，共五十六页，编辑于2023年，星期一1、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，既乙酰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：第十五页，共五十六页，编辑于2023年，星期一苯甲酸苯乙酸苯丙酸苯丁酸苯戊酸……………马尿酸……………马尿酸……………马尿酸………苯乙尿酸………苯乙尿酸第十六页，共五十六页，编辑于2023年，星期一第十七页，共五十六页，编辑于2023年，星期一脱氢再脱氢水化硫解脂酰CoA脱氢酶β-羟脂酰CoA脱氢酶水化酶硫解酶2、β-氧化的生化历程第十八页，共五十六页，编辑于2023年，星期一脱氢脂酰CoA在脂酰CoA脱氢酶的催化下，在-和-碳原子上各脱去一个氢原子，生成反式,-烯脂酰CoA，氢受体是FAD。第十九页，共五十六页，编辑于2023年，星期一水化在烯脂酰CoA水合酶催化下，,-烯脂酰CoA水化，生成L(+)--羟脂酰CoA。第二十页，共五十六页，编辑于2023年，星期一再脱氢-羟脂酰CoA在脱氢酶催化下，脱氢生成-酮脂酰CoA。反应的氢受体为NAD+。此脱氢酶具有立体专一性，只催化L(+)--羟脂酰CoA的脱氢。第二十一页，共五十六页，编辑于2023年，星期一硫解在-酮脂酰CoA硫解酶催化下，-酮脂酰CoA与CoA作用，生成1分子乙酰CoA和1分子比原来少两个碳原子的脂酰CoA。少了两个碳原子的脂酰CoA，第二十二页，共五十六页，编辑于2023年，星期一（四）、脂肪酸氧化是高度的放能过程①β-氧化过程在线粒体基质内进行；②β-氧化为一循环反应过程，由脂肪酸氧化酶系催化，反应不可逆；③需要FAD，NAD，CoA为辅助因子；④每循环一次，生成一分子FADH2，一分子NADH，一分子乙酰CoA一分子减少两个碳原子的脂酰CoA。肉碱脂肪酰转移酶Ⅰ是脂肪酸β-氧化的关键酶。第二十三页，共五十六页，编辑于2023年，星期一第二十四页，共五十六页，编辑于2023年，星期一软脂酸共需进行次β-氧化，最终完全分解为分子乙酰辅酶A78*β-氧化中的能量转变（以软脂酸为例）第二十五页，共五十六页，编辑于2023年，星期一（4×7）+（10×8）-2=1061.5：FADH22.5：NADH乙酰辅酶A经三羧酸循环产生的ATP数？次β-氧化？分子乙酰辅酶A消耗？第二十六页，共五十六页，编辑于2023年，星期一三、不饱和脂肪酸的氧化（一）、不饱和脂肪酸的氧化（自学）（二）、奇数碳原子的脂肪酸经β-氧化产生若干分子的乙酰辅酶A和一分子丙酰辅酶A第二十七页，共五十六页，编辑于2023年，星期一（三）、脂肪酸的α-氧化长链脂肪酸单氧酶α-羟脂酸脱氢酶α-酮酸CO2比原来少一个碳原子数的脂肪酸第二十八页，共五十六页，编辑于2023年，星期一脂肪酸的α-氧化作用

脂肪酸氧化作用发生在α-碳原子上，分解出CO2，生成比原来少一个碳原子的脂肪酸，这种氧化作用称为α-氧化作用。RCH2COO-RCH(OH)COO-RCOCOO-RCOO-CO2O2NAD+NADH+H+NAD+NADH+H+RCH(OOH)COO-CO2RCHOO2NAD+NADH+H+过氧化羟化第二十九页，共五十六页，编辑于2023年，星期一脂肪酸ω-羟脂酸α、ω–二羧酸β-氧化脂肪酸的ω-氧化第三十页，共五十六页，编辑于2023年，星期一脂肪酸的ω氧化作用脂肪酸的ω-氧化指脂肪酸的末端甲基（ω-端）经氧化转变成羟基，继而再氧化成羧基，从而形成α，ω-二羧酸的过程。CH3(CH2)nCOO-HOCH2(CH2)nCOO-OHC(CH2)nCOO--OOC(CH2)nCOO-O2NAD(P)+NAD(P)H+H+NAPD+NADPH+H+NAD(P)+NAD(P)H+H+混合功能氧化酶醇酸脱氢酶醛酸脱氢酶第三十一页，共五十六页，编辑于2023年，星期一四、酮体

（一）、乙酰-CoA的代谢结局进入柠檬酸循环；合成固醇类；合成脂肪酸；合成酮体。（二）、肝脏中酮体的形成第三十二页，共五十六页，编辑于2023年，星期一当脂肪酸降解过量时，细胞内缺少足够的草酰乙酸将所有的乙酰CoA带入TCA循环。在肝脏中脂肪酸经氧化分解生成乙酰乙酸、β-羟丁酸和丙酮三种中间代谢产物，统称为酮体。CH3COCH2COOH乙酰乙酸CH3CH(OH)CH2COOHβ-羟丁酸CH3COCH3丙酮第三十三页，共五十六页，编辑于2023年，星期一酮体的生成羟甲基戊二酸单酰CoA（HMGCoA）脂肪酸硫解酶2CH3COSCoACH3COCH2COSCoA乙酰乙酰CoAHOOCCH2-C-CH2COSCoA|CH3OH|HMGCoA裂解酶HMGCoA合成酶CH3COSCoACoASH--氧化CH3COCH2COOHCH3CHOHCH2COOH乙酰乙酸丙酮--羟丁酸脱氢酶CO2NADH+H+NAD+CH3COCOOH脱羧酶CoASHOH第三十四页，共五十六页，编辑于2023年，星期一乙酰辅酶A乙酰乙酸β-羟丁酸丙酮第三十五页，共五十六页，编辑于2023年，星期一（三）、酮体的氧化乙酰乙酸心肌等骨骼肌等乙酰乙酰辅酶Aβ-羟丁酸脱氢酶利用酮体的酶有两种，即琥珀酰CoA转硫酶（主要存在于心、肾、脑和骨骼肌细胞的线粒体中）乙酰乙酸硫激酶（主要存在于心、肾、脑细胞线粒体中）第三十六页，共五十六页，编辑于2023年，星期一心、肾、脑、骨骼肌细胞心、肾、脑细胞第三十七页，共五十六页，编辑于2023年，星期一*酮体生成及利用的生理意义(1)在正常情况下，酮体是肝脏输出能源的一种形式；(2)在饥饿或疾病情况下，为心、脑等重要器官提供必要的能源。

第三十八页，共五十六页，编辑于2023年，星期一酮体记忆口诀酮体一家兄弟三，丙酮和乙酰乙酸，

再加β-羟丁酸，生成部位是在肝，

肝脏生酮肝不用，体小易溶往外送，

容易摄入组织中，氧化分解把能供。酮体主要在肝脏中生成，但肝脏中缺少分解酮体的酶，酮体转运至肝外组织被利用第三十九页，共五十六页，编辑于2023年，星期一五、磷脂的代谢

（一）甘油磷脂的基本结构：

CH2-O-CO-R'|R"-CO-O-CH|CH2-O-PO3H-X第四十页，共五十六页，编辑于2023年，星期一（二）、磷脂的分解代谢R2-C-O-CHOCH2O-C-R1CH2O-P-XOOOH磷脂酶A1（B1）磷脂酶A2（B2）磷脂酶C磷脂酶D第四十一页，共五十六页，编辑于2023年，星期一（三）、磷脂的合成代谢第四十二页，共五十六页，编辑于2023年，星期一乙醇胺和胆碱的活化HOCH2CH2NH2HOCH2CH2N(CH3)3OCH2CH2NH2磷酸乙醇胺CDP-OCH2CH2NH2CDP-乙醇胺乙醇胺激酶CTP:磷酸乙醇胺胞苷转移酶ATPADPCTPPPi胆碱激酶ATPADPOCH2CH2N(CH3)3CDP-OCH2CH2N(CH3)3CDP-胆碱CTP:磷酸胆碱胞苷转移酶CTPPPiPP第四十三页，共五十六页，编辑于2023年，星期一磷脂酰乙醇胺和磷脂酰胆碱的合成磷脂酰乙醇胺（脑磷脂）CDP-乙醇胺CMP磷脂酰胆碱（脑磷脂）葡萄糖3-磷酸甘油磷脂酸1，2-甘油二酯脂酰CoACoACDP-胆碱CMP甘油三酯2RCOCoA2CoAPi转酰酶磷酸酯酶转移酶第四十四页，共五十六页，编辑于2023年，星期一（四）鞘脂类的代谢鞘氨醇与N-脂酰鞘氨醇的结构

CH3（CH2）12-CH=CH-CHOH|CHNH2|鞘氨醇CH2OH

第四十五页，共五十六页，编辑于2023年，星期一CH3（CH2）12-CH=CH-CHOH|CHNHCO（CH2）nCH3|CH2OHN-脂酰鞘氨醇第四十六页，共五十六页，编辑于2023年，星期一例：鞘磷脂的代谢体内含量最多的鞘磷脂是神经鞘磷脂。神经鞘磷脂合成时，在相应转移酶的催化下，将CDP-胆碱或CDP-乙醇胺携带的磷酸胆碱或磷酸乙醇胺转移至N-脂酰鞘氨醇上，生成神经鞘磷脂。第四十七页，共五十六页，编辑于2023年，星期一神经鞘磷脂的分解由神经鞘磷脂酶催化，产物为磷酸胆碱（磷酸乙醇胺）及N-脂酰鞘氨醇。第四十八页，共五十六页，编辑于2023年，星期一七、胆固醇的代谢

MetabolismofChole