脂肪酸的分解代谢 (2)
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对降解支链脂肪酸,奇数脂肪酸有重要 作用。
八、-氧化:
12C以下脂肪酸的氧化形式。甲基碳原 子(-碳原子)可以先被氧化,形成二 羧酸。二羧酸进入线粒体内后,可以从 分子的任何一端进行-氧化,最后生成 的琥珀酰CoA可直接进入三羧酸循环。
第三节 酮体的代谢
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,乙酰 CoA还有另一条代谢途径-进入肝脏,合成酮 体。
• 脂肪酸的分解发生在原核生物的细胞质及真 核生物的线粒体基质中。
一) 脂肪酸的活化-细胞液中进行
脂肪酸的活化形式是脂酰CoA,由脂酰CoA合 成酶(acyl-CoA synthetase)催化。
消耗1ATP中的两个高能键。
二)脂酰CoA转运入线粒体
催化脂肪酸β-氧化的酶系在线粒体基质中, 但长链脂酰CoA不能自由通过线粒体内膜, 要进入线粒体基质就需要载体转运,这一 载体就是肉碱(carnitine)。
o 8乙酰COA→彻底氧化→ 12ATP 12×8=96ATP
o 7FADH2 → 2×7=14ATP o 7NADH+7H+ → 3×7=21ATP
o
共96+14+21=131ATP
o 活化消耗了2个高能键,所以应为1312=129ATP。
五 不饱和脂肪酸的氧化
a. 顺式双键需异构为反式双键进行催化 b. 同等链长的脂肪酸,产生ATP数较少。
(4)脂肪的动员
食物中的脂肪(外源性脂肪)经消化吸收(为 碳链长短与饱和度的改造过程)后,贮存于脂 肪组织(内源性脂肪)。
脂库中贮存的脂肪经脂肪酶或磷脂酶的水解而 释放出脂肪酸,并转移到肝脏的过程称为动员。
过度的脂肪动员可能形成脂肪肝。
第二节 脂肪酸氧化
肝和肌肉是脂肪酸氧化最活跃的组织,其最 主要的氧化形式是β-氧化。动物实验证实。
第一节 脂的消化、吸收和转运
⑴消化:主要小肠中进行。胆汁盐乳 化,形成微团。胰脂肪酶和辅脂肪酶 降解脂。胰磷脂酶催化磷脂的水解。
⑵ 吸收:小肠粘膜细胞吸收,吸收形 式有三种:完全水解、部分水解和完 全不水解。经淋巴系统进入血液循环。
⑶ 运送-血浆脂蛋白
血浆脂蛋白由血 脂与载脂蛋白结 合而形成,溶于 水,运行于血。
CoASH
β-氧化的反应历程总结
RCH2CH2COOH
RCH2CH2CO~SCOA
(脂酰COA)
继续β-氧化
O
O
= =
R-C~SCOA+ CH3-C~SCOA
-
-
-
H RC=CCO~SCOA
H (△2反式烯脂酰COA)
OH
RCH-CH2CO~SCOA
(L-β- 羟脂酰COA)
=
O
RC-CH2CO~SCOA
(β- 酮脂酰COA)
β-氧化记忆口诀
β-氧化是重点,氧化对象是脂酰, 脱氢加水再脱氢,硫解切掉两个碳, 产物乙酰COA,最后进入三循环。
-氧化产生的能量
如软脂酸(含16碳)经过7次-氧化,可以生成8 个乙酰CoA。每一次-氧化,还将生成1分子 FADH2和1分子NADH+H+。
乙酰CoA可形成 乙酰乙酸(30%) β-羟丁酸(70%) 丙酮(acetone,微量)。
这三种物质统称酮体。主要在肝脏线粒体中进行。
成一 、 肝 脏 中 酮 体 的 形
酮体的生成途径总结
CoA
乙酰CoA
2乙酰CoA 乙酰乙酰CoA HMGCoA
C2
C4
C6
加氢 β-羟丁酸(C4)
乙酰乙酸
乙酰CoA C4 CO2 丙酮(C3)
HO RCH2C C C SCoA H2O
OH
O
RCH2 CH CH C SCoA
H
烯 脂 酰 CoA水 合 酶
再脱氢
在-羟脂酰CoA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。
OH
O 烯脂酰CoA脱氢酶 O
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。 O
脂酰CoA脱氢酶
HO
RCH2CH2CH2C SCoA
RCH2C C C SCoA
FAD FADH2
H
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。
(少产生1FADH2) c.多不饱和脂肪酸还需另外的酶参与。其
余同-氧化。
六、奇数碳脂肪酸的氧化
先按-氧化降解,最后剩下丙酰CoA。 丙酰CoA羧化成琥珀酰CoA或脱羧形成 乙酰CoA,进入TCA循环。
七、脂肪酸的-氧化
在植物种子萌发时,脂肪酸的-碳被氧 化成羟基,生成-羟基酸。-羟基酸可 进一步脱羧、氧化转变成少一个碳原子 的脂肪酸。
二、酮体的氧化
肝脏中缺少分解酮体的酶。酮体是水溶 性物质,在肝脏生成后迅速透过肝线粒 体膜和细胞膜进入血液,转运至肝外组 织利用(脑、骨胳肌)。
分解:转化成乙酰CoA,进入TCA循环彻底
氧化。
肝内生酮肝外用
三、酮体生成的意义
(1)正常:
按密度分为乳糜 微粒、极低、低、 和高密度脂蛋白 四种。
四种血浆脂蛋白及其功能
①CM:小肠合成,转 运外源性脂类到肝内;
②VLDL:肝脏合成, 转运内源性脂类到肝外;
③LDL:血管中合成, 转运内源性胆固醇和磷 脂至肝外;
④HDL:肝/肠/血浆中 合成,和LDL作用反, 收集肝外胆固醇和磷脂 到肝内。
O
RCH2 CH CH C SCoA
RCH2 C CH C SCoA
NAD+ NADH + H+
硫解
由β-酮硫解酶催化,β-酮酯酰CoA在α
和β碳原子之间断链,加上一分子辅酶A生
成乙酰CoA和一个少两个碳原子的脂酰
CoA。
O
O
硫解酶
O
O
RCH2 C CH C SCoA
RCH2C SCoA + CH3C SCoA
肉碱脂酰转移酶催化。
Fra Baidu bibliotek
三)-氧化
脂酰CoA在线粒体的基质中进行氧化分解。 每进行一次-氧化,需要经过脱氢、水化、 再脱氢和硫解四步反应,同时释放出1分子 乙酰CoA。
反应产物是比原来的脂酰CoA减少了2个 碳的新的脂酰CoA。如此反复进行,直至 脂酰CoA全部变成乙酰CoA。
脱氢
八、-氧化:
12C以下脂肪酸的氧化形式。甲基碳原 子(-碳原子)可以先被氧化,形成二 羧酸。二羧酸进入线粒体内后,可以从 分子的任何一端进行-氧化,最后生成 的琥珀酰CoA可直接进入三羧酸循环。
第三节 酮体的代谢
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,乙酰 CoA还有另一条代谢途径-进入肝脏,合成酮 体。
• 脂肪酸的分解发生在原核生物的细胞质及真 核生物的线粒体基质中。
一) 脂肪酸的活化-细胞液中进行
脂肪酸的活化形式是脂酰CoA,由脂酰CoA合 成酶(acyl-CoA synthetase)催化。
消耗1ATP中的两个高能键。
二)脂酰CoA转运入线粒体
催化脂肪酸β-氧化的酶系在线粒体基质中, 但长链脂酰CoA不能自由通过线粒体内膜, 要进入线粒体基质就需要载体转运,这一 载体就是肉碱(carnitine)。
o 8乙酰COA→彻底氧化→ 12ATP 12×8=96ATP
o 7FADH2 → 2×7=14ATP o 7NADH+7H+ → 3×7=21ATP
o
共96+14+21=131ATP
o 活化消耗了2个高能键,所以应为1312=129ATP。
五 不饱和脂肪酸的氧化
a. 顺式双键需异构为反式双键进行催化 b. 同等链长的脂肪酸,产生ATP数较少。
(4)脂肪的动员
食物中的脂肪(外源性脂肪)经消化吸收(为 碳链长短与饱和度的改造过程)后,贮存于脂 肪组织(内源性脂肪)。
脂库中贮存的脂肪经脂肪酶或磷脂酶的水解而 释放出脂肪酸,并转移到肝脏的过程称为动员。
过度的脂肪动员可能形成脂肪肝。
第二节 脂肪酸氧化
肝和肌肉是脂肪酸氧化最活跃的组织,其最 主要的氧化形式是β-氧化。动物实验证实。
第一节 脂的消化、吸收和转运
⑴消化:主要小肠中进行。胆汁盐乳 化,形成微团。胰脂肪酶和辅脂肪酶 降解脂。胰磷脂酶催化磷脂的水解。
⑵ 吸收:小肠粘膜细胞吸收,吸收形 式有三种:完全水解、部分水解和完 全不水解。经淋巴系统进入血液循环。
⑶ 运送-血浆脂蛋白
血浆脂蛋白由血 脂与载脂蛋白结 合而形成,溶于 水,运行于血。
CoASH
β-氧化的反应历程总结
RCH2CH2COOH
RCH2CH2CO~SCOA
(脂酰COA)
继续β-氧化
O
O
= =
R-C~SCOA+ CH3-C~SCOA
-
-
-
H RC=CCO~SCOA
H (△2反式烯脂酰COA)
OH
RCH-CH2CO~SCOA
(L-β- 羟脂酰COA)
=
O
RC-CH2CO~SCOA
(β- 酮脂酰COA)
β-氧化记忆口诀
β-氧化是重点,氧化对象是脂酰, 脱氢加水再脱氢,硫解切掉两个碳, 产物乙酰COA,最后进入三循环。
-氧化产生的能量
如软脂酸(含16碳)经过7次-氧化,可以生成8 个乙酰CoA。每一次-氧化,还将生成1分子 FADH2和1分子NADH+H+。
乙酰CoA可形成 乙酰乙酸(30%) β-羟丁酸(70%) 丙酮(acetone,微量)。
这三种物质统称酮体。主要在肝脏线粒体中进行。
成一 、 肝 脏 中 酮 体 的 形
酮体的生成途径总结
CoA
乙酰CoA
2乙酰CoA 乙酰乙酰CoA HMGCoA
C2
C4
C6
加氢 β-羟丁酸(C4)
乙酰乙酸
乙酰CoA C4 CO2 丙酮(C3)
HO RCH2C C C SCoA H2O
OH
O
RCH2 CH CH C SCoA
H
烯 脂 酰 CoA水 合 酶
再脱氢
在-羟脂酰CoA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。
OH
O 烯脂酰CoA脱氢酶 O
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。 O
脂酰CoA脱氢酶
HO
RCH2CH2CH2C SCoA
RCH2C C C SCoA
FAD FADH2
H
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。
(少产生1FADH2) c.多不饱和脂肪酸还需另外的酶参与。其
余同-氧化。
六、奇数碳脂肪酸的氧化
先按-氧化降解,最后剩下丙酰CoA。 丙酰CoA羧化成琥珀酰CoA或脱羧形成 乙酰CoA,进入TCA循环。
七、脂肪酸的-氧化
在植物种子萌发时,脂肪酸的-碳被氧 化成羟基,生成-羟基酸。-羟基酸可 进一步脱羧、氧化转变成少一个碳原子 的脂肪酸。
二、酮体的氧化
肝脏中缺少分解酮体的酶。酮体是水溶 性物质,在肝脏生成后迅速透过肝线粒 体膜和细胞膜进入血液,转运至肝外组 织利用(脑、骨胳肌)。
分解:转化成乙酰CoA,进入TCA循环彻底
氧化。
肝内生酮肝外用
三、酮体生成的意义
(1)正常:
按密度分为乳糜 微粒、极低、低、 和高密度脂蛋白 四种。
四种血浆脂蛋白及其功能
①CM:小肠合成,转 运外源性脂类到肝内;
②VLDL:肝脏合成, 转运内源性脂类到肝外;
③LDL:血管中合成, 转运内源性胆固醇和磷 脂至肝外;
④HDL:肝/肠/血浆中 合成,和LDL作用反, 收集肝外胆固醇和磷脂 到肝内。
O
RCH2 CH CH C SCoA
RCH2 C CH C SCoA
NAD+ NADH + H+
硫解
由β-酮硫解酶催化,β-酮酯酰CoA在α
和β碳原子之间断链,加上一分子辅酶A生
成乙酰CoA和一个少两个碳原子的脂酰
CoA。
O
O
硫解酶
O
O
RCH2 C CH C SCoA
RCH2C SCoA + CH3C SCoA
肉碱脂酰转移酶催化。
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三)-氧化
脂酰CoA在线粒体的基质中进行氧化分解。 每进行一次-氧化,需要经过脱氢、水化、 再脱氢和硫解四步反应,同时释放出1分子 乙酰CoA。
反应产物是比原来的脂酰CoA减少了2个 碳的新的脂酰CoA。如此反复进行,直至 脂酰CoA全部变成乙酰CoA。
脱氢