第7章 脂代谢(中文)

III、 L-β-羟脂酰CoA脱氢生成β-酮脂酰CoA III、 羟脂酰CoA脱氢生成 酮脂酰CoA 脱氢生成β L-β羟脂酸CoA脱氢酶 羟脂酸CoA脱氢酶
IV、 β-酮脂酰CoA硫解生成乙酰CoA和（nIV、 酮脂酰CoA硫解生成乙酰 硫解生成乙酰CoA和 2）脂酰CoA 脂酰CoA 酮脂酰硫解酶
第七章 脂类代谢 Metabolism of Lipids
►脂类是脂肪和类脂的总称，是一大类不 脂类是脂肪和类脂的总称，
溶于水而易溶于有机溶剂的化合物。 溶于水而易溶于有机溶剂的化合物。 脂肪 磷酸甘油酯
脂类 类脂
磷脂
糖脂
鞘磷脂 脑苷脂 神经节苷脂
鞘脂
胆固醇及其酯
► 脂类代谢对于生命活动具有重要意义。 脂类代谢对于生命活动具有重要意义。
3237 = 33% 9790
7次β-氧化分解产生5×7=35分子ATP； 氧化分解产生5 35分子 分子ATP； 8 分子乙酰 CoA可得 12× 8 = 96分子 ATP； 分子乙酰CoA 可得 × 96 分子 可得12 分子ATP； ►共可得 131分子 ATP， 减去活化时消耗 共可得131 分子 分子ATP， 的两分子ATP， 的两分子 ATP， 故软脂酸彻底氧化分解 可净生成129分子 分子ATP。 可净生成129分子ATP。
*
③脂肪酸β氧化途径： 脂肪酸β氧化途径：
氧化、水合、氧化、断裂 氧化、水合、氧化、
I、 脂酰CoA脱氢生成β-反式烯脂酰CoA 脂酰CoA脱氢生成 反式烯脂酰CoA 脱氢生成β
三种脂酰CoA脱氢酶对脂肪酸的链长具有专一性
II、△2反式烯脂酰CoA水化生成L-β-羟脂酰CoA II、 反式烯脂酰CoA水化生成 水化生成L 羟脂酰CoA β-烯脂酰CoA水化酶 烯脂酰CoA水化酶
►
肝脏线粒体中的乙酰CoA走哪一条途径，主 肝脏线粒体中的乙酰CoA走哪一条途径，主 要取决于草酰乙酸的可利用性。
► 饥饿状态下，草酰乙酸离开TCA，用于异生 饥饿状态下，草酰乙酸离开TCA，
合成Glc。只有少量乙酰CoA可以进入TCA， 合成Glc。只有少量乙酰CoA可以进入TCA， 大多数乙酰CoA用于合成酮体。 大多数乙酰CoA用于合成酮体。
以软脂酸为例： 7次循环：7 X（1.5+2.5+10）+10 = 108 次循环：7 1.5+2.5+10） ATP 活化消耗： -2个高能磷酸键
净生成： 108 - 2 = 106 ATP
软脂酸燃烧热值：– 软脂酸燃烧热值：–9790 kj β-氧化释放：106ATP×(-30.54)=-3237kj 氧化释放：106ATP× 30.54)=-
脂酰-CoA合酶家族对脂肪酸的链 长具有要求： 内质网膜型脂酰CoA合酶：活化长 链脂肪酸（ 12C以上） 线粒体外膜型脂酰CoA合酶：活化中、 短链脂肪酸（ 4~10C） 中、短链脂酰CoA直接进入线粒体
转运（脂酰-CoA的肉碱穿梭机制） 脂酰-CoA的肉碱穿梭机制）
在线粒体外生成的脂酰CoA 需进入线粒 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， 体基质才能被氧化分解，此过程必须要 由肉碱（肉毒碱）携带， 由肉碱（肉毒碱）携带，借助于两种肉 碱脂酰移位酶（ 和酶Ⅱ 碱脂酰移位酶（酶Ⅰ和酶Ⅱ）催化的移 换反应才能完成。 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。 是脂肪酸β 氧化的关键酶。
脂肪酸β 脂肪酸β氧化过程
线粒体中脂肪酸彻底氧化的三大步骤
► 长链脂肪酸氧化分解为乙酰-CoA---β氧化 长链脂肪酸氧化分解为乙酰-CoA---β ► 乙酰-CoA进入柠檬酸循环 乙酰-CoA进入柠檬酸循环 ► 还原型辅酶的氧化磷酸化
（一） ** 饱和脂肪酸的β氧化 饱和脂肪酸的β
活化
(细胞质） 细胞质）
+ +
2 CH 2 OPO 3
-
CHOH NAD
C
O
CH 2 OH ATP ADP CH 2 OH
NADH + H CH 2 OH
三. 脂肪酸的分解代谢
脂肪酸的β 脂肪酸的β-氧化
► 脂肪酸的β-氧化作用是指脂肪酸在氧化 脂肪酸的β
分解时，碳链的氧化、水合、氧化、断 分解时，碳链的氧化、水合、氧化、 氧化 发生在脂肪酸的β 裂均发生在脂肪酸的β-位，即脂肪酸碳 链的断裂方式是每次切除 个碳原子。 每次切除2 链的断裂方式是每次切除2个碳原子。 ► 脂肪酸的β-氧化是饱和脂肪酸的主要分 脂肪酸的β 解方式。 解方式。 ► 脂肪酸的β-氧化在线粒体中进行. 脂肪酸的β 氧化在线粒体中进行.
►在线粒体外或胞浆中被活化，形成脂 在线粒体外或胞浆中被活化，
酰CoA，然后进入线粒体进行氧化。 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 脂酰CoA合成酶催化下， ATP提 合成酶催化下
供能量，将脂肪酸转变成脂酰CoA： 脂酰CoA： 供能量，将脂肪酸转变成脂酰
脂脂CoA合合合 O 合 RC 2C 2C 2C O + ATP H H H OH RC 2C 2C 2C A P + PPi H H H M O RC 2C 2C 2C A P＋C SH H H H M ＋ oA O RC 2C 2C 2C SC + AMP H H H oA
► 激素敏感脂肪酶（HSL）是脂肪动员的 激素敏感脂肪酶（HSL）
关键酶。主要受共价修饰调节。 关键酶。主要受共价修饰调节。 胰岛素 前列腺素E2 前列腺素E2 肾上腺素 去甲肾上腺素 胰高血酶
第二节 脂肪的分解代谢 (Breakdown of triacylglyceroles)
贮存于脂肪细胞中的甘油三酯在激素敏感 贮存于脂肪细胞中的甘油三酯在激素敏感 性脂肪酶（ tri性脂肪酶（hormone sensitive tri-glyceride lipase, HSL）的催化下水解并释放出脂肪 HSL） 酸，供给全身各组织细胞摄取利用的过程 称为脂肪动员 脂肪动员。 称为脂肪动员。
► 脂肪酸β-氧化的特点： 脂肪酸β 氧化的特点：
① β-氧化过程在线粒体基质内进行； 氧化过程在线粒体基质内进行； 氧化为一循环反应过程， ② β-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； 化酶系催化，反应不可逆； 需要FAD， CoA为辅助因子 为辅助因子； ③ 需要FAD，NAD+，CoA为辅助因子； 每循环一次， ④ 每循环一次，生成
被吸收的脂类， 在柱状细胞中重新合成三酰甘油， 被吸收的脂类 ， 在柱状细胞中重新合成三酰甘油 ， 结合上载脂蛋白 磷酯 、 胆固醇 ， 结合上载 脂蛋白 、 磷酯、 胆固醇， 形成乳糜微粒 脂蛋白、 （CM），经胞吐排至细胞外，释放到血液。 CM） 经胞吐排至细胞外，释放到血液。 在脂肪组织和骨骼肌毛细血管中， 在脂肪组织和骨骼肌毛细血管中 ， 在脂蛋白脂肪 酶作用下， 酶作用下，乳糜微粒中的三酰甘油被水解为游离脂 肪酸和甘油，游离脂肪酸被这些组织吸收， 肪酸和甘油，游离脂肪酸被这些组织吸收，甘油被 运送到肝脏进行氧化等。 运送到肝脏进行氧化等。
3.奇数碳脂肪酸的β氧化 3.奇数碳脂肪酸的β
奇数碳脂肪酸经过反复的β 奇数碳脂肪酸经过反复的β氧化可以产生丙酰 CoA，丙酰CoA转化成琥珀酰CoA，进入TCA。 CoA，丙酰CoA转化成琥珀酰CoA，进入TCA。 动物体内存在这条途径，因此， 动物体内存在这条途径，因此，在动物肝脏 中奇数碳脂肪酸最终能够异生为糖。 中奇数碳脂肪酸最终能够异生为糖。
(2) ω—氧化（ω端的甲基羟基化，氧化成醛， 氧化（ 端的甲基羟基化，氧化成醛， 再氧化成酸） 再氧化成酸） 少数长链脂酸可通过ω 氧化途径， 少数长链脂酸可通过 ω— 氧化途径 ， 产生二羧 酸。
4、 酮体（ketone body)的代谢
肝脏线粒体中乙酰-CoA有 肝脏线粒体中乙酰-CoA有4种去向： (1)柠檬酸循环 (1)柠檬酸循环 （2）合成胆固醇 （3）合成脂肪酸 （4）酮体代谢 乙酰乙酸、D-β-羟丁酸、丙酮 乙酰乙酸、D
（二） 不饱和脂酸的β氧化 不饱和脂酸的β
1、 单不饱和脂肪酸的氧化
-------油酸的β -------油酸的β氧化 △3顺-△2反烯脂酰CoA异构酶（改变双键 反烯脂酰CoA异构酶（改变双键 位置和顺反构型） 少了一次脂酰-CoA脱氢酶的作用，少了1 少了一次脂酰-CoA脱氢酶的作用，少了1个 FADH2
HOOCHOOC-CH2-CH（OH）-CH2-N+-（CH3）3 CH（OH）
肉毒碱(3-羟基 三甲氨基丁酸 肉毒碱 羟基-4-三甲氨基丁酸 羟基 三甲氨基丁酸)
肉毒碱(3-羟基 三甲氨基丁酸 肉毒碱 羟基-4-三甲氨基丁酸 羟基 三甲氨基丁酸)
脂酰CoA进入线粒体的过程 脂酰CoA进入线粒体的过程 CoA
2、 多不饱和脂酸的氧化 P241图28-13 亚油酸的β氧化 241图28亚油酸的β △3顺—△2反烯脂酰CoA异构酶（改变双键位置 反烯脂酰CoA异构酶（ 和顺反构型） 和顺反构型） β- 羟脂酰 CoA 差向酶（ 改变β- 羟基构型： D→L 羟脂酰CoA CoA差向酶 （ 改变 β 羟基构型：D 型） （146—2—2）ATP 146—
一分子FADH 一分子FADH2， 一分子NADH， 一分子NADH， 一分子乙酰CoA 一分子乙酰CoA 一分子减少两个碳原子的脂酰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。 肉碱脂肪酰转移酶Ⅰ是脂肪酸β 氧化的关键酶。
④ 脂肪酸β-氧化产生的能量 脂肪酸β
脂蛋白：是由疏水脂类为核心、 脂蛋白：是由疏水脂类为核心、围绕着极 性脂类及载脂蛋白组成的复合体， 性脂类及载脂蛋白组成的复合体，是脂类 物质（甘油三脂和胆固醇脂）的转运形式。 物质（甘油三脂和胆固醇脂）的转运形式。 P424