生物化学 第28章 脂分解代谢

第28章脂肪酸的分解代谢脂肪是一种高密度的能量储存形式第一节脂类的消化、吸收和转运一、脂类的消化（十二指肠）胃脂肪酶：逐步消化胰腺分泌的脂类水解酶：①胰脂肪酶（水解三酰甘油的C1、C3酯键，产物是2-单酰甘油、脂肪酸）②胰酯酶水解单酰甘油胆固醇酯维生素②胰酯酶：水解单酰甘油、胆固醇酯、维生素A酯③磷脂酶A1、A2、C、D（水解磷脂，产生溶血磷脂和脂肪酸）④辅酶它激脏的④辅脂酶（Colipase）（它和胆汁共同激活胰脏分泌的胰脂肪酶原，并维持胰脂肪酶的活性）最终将脂类水解成它的组成单元如脂肪酸甘油醇最终将脂类水解成它的组成单元，如脂肪酸，甘油，醇，磷酸等。

二、脂类的吸收单酰甘油、脂肪酸、胆固醇、溶血磷脂、脂溶性维生素可与胆汁盐乳化成混合微团（20nm），被肠粘膜的柱状表面细胞团被肠粘膜的柱状表面细胞吸收。

三、脂类转运和脂蛋白的作用被吸收的脂类，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，形成乳糜微粒（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，在脂蛋白脂肪酶在脂肪组织和骨骼肌毛细血管中在脂蛋白脂肪酶（lipoprotein lipase,LPL)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，甘油被运送到肝脏和肾脏，经3磷酸脱氢酶作用转化为磷酸甘油激酶和甘油-3-磷酸脱氢酶作用，转化为磷酸二羟丙酮脂蛋白是由疏水脂类为核心围绕着极性脂类脂蛋白：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，是脂类物质（甘油三脂和胆固醇脂）的转运形式。

三脂和胆固醇脂）的转运形式脂蛋白的分类及功能：各种脂蛋白的组成、理化性质、生理功能参阅王镜岩P292-294血浆脂蛋白P292294四、贮脂的动员（mobilization)四贮脂的动员（皮下脂肪在激素敏感脂酶作用下分解，脂肪酸经血浆白蛋白（清蛋白，albumin)运输至肝脏等组织浆白蛋白（清蛋白lb i)细胞中，甘油被运送到肝脏和肾脏，经甘油激酶和甘油-3-磷酸脱氢酶作用，转化为磷酸二羟3磷酸脱氢酶作用转化为磷酸二羟丙酮。

•促进：肾上腺素、胰高血糖素、肾上腺皮质激素糖抑制：胰岛素第二节脂肪酸和甘油三酯的分解代谢一、甘油三酯的水解脂肪酶（激素敏感性甘油三酯脂肪酶，限速酶）甘油酯脂肪酶甘油二酯脂肪酶甘油单酯脂肪酶肾上腺素、胰高血糖素、肾上腺皮质激素都可以激活腺苷酸环化酶，使cAMP浓度升高，促使依赖cAMP 腺苷酸环化酶使浓度升高促使依赖的蛋白激酶活化，将无活性的脂肪酶磷酸化转变成有活性的脂肪酶加速脂解作用有活性的脂肪酶，加速脂解作用。

胰岛素、前列腺素E1抗脂解。

二、甘油的分解代谢在脂肪细胞中，没有甘油激酶，无法利用脂解产生的在脂肪细胞中没有甘油激酶无法利用脂解产生的甘油。

甘油进入血液，转运至肝脏后才能被甘油激酶磷酸化为3-磷酸甘油，再经磷酸甘油脱氢酶氧化3磷酸甘油再经磷酸甘油脱氢酶氧化成磷酸二羟丙酮（胞浆中进行），进入糖酵解途径或糖异生途径。

（16.5或18.5个ATP）165185三、脂肪酸的氧化脂肪酸氧化方式：脂肪酸氧化方式β氧化α氧化Ω氧化氧化分解前的活化：穿梭：脂肪酸的分解代谢发生在原核生物穿梭脂肪酸的分解代谢发生在原核生物的细胞质中、真核生物的线粒体基质中。

脂肪酸的活化细胞质（一）脂肪酸的活化（细胞质）脂肪酸活化CoA合成酶和硫激酶催化，分两步反应，可逆；由脂酰-CoA镁离子激活；消耗两个高能键即相当于2 ATP。

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（二）、脂酰CoA的肉碱穿梭机制（从线粒体膜外转到膜内）脂酰-CoA的肉碱穿梭机制L-β羟基-r-三甲基铵基丁酸脂酰肉碱转移酶脂酰肉碱穿梭：脂酰肉碱穿梭线粒体内膜外侧：脂酰肉碱转移酶Ⅰ催化，脂酰CoA将脂酰基转移给肉碱的β羟基，生成脂酰肉碱。

线粒体内膜：移位酶（载体蛋白）将脂酰肉碱移入线粒体内，并将肉碱移出线粒体。

线粒体内膜基质侧: 肉碱脂酰转移酶Ⅱ催化，使脂酰基又转移给CoA，生成脂酰CoA和游离的生成脂酰肉碱。

（三）饱和脂肪酸的β氧化1、脂肪酸氧化学说的发现β1904年，Franz和Knoop用苯基标记含奇数碳原子的脂肪酸，饲喂动物，尿中是苯甲酸衍生物马尿酸。

用苯基标记含隅数碳原子的脂肪酸，饲喂动物，尿中是苯乙酸衍生物苯乙尿酸（苯乙酰N甘氨酸）。

-N-结论：脂肪酸的氧化是从羧基端β-碳原子开始，每次分解出一个二碳片断。

2、脂肪酸β氧化过程β氧化的一般过程：•长链脂肪酸初步氧化分解为乙酰-CoA（即β氧化过程）•乙酰-CoA进入柠檬酸循环（三羧酸酸循环）或进行酮体代谢•还原型辅酶的氧化磷酸化脂肪酸β氧化途径：氧化、水合、氧化、断裂或叫脱氢、水化、脱氢、硫解①、脂酰CoA脱氢生成β-反式烯脂酰CoA三种脂酰CoA脱氢酶对脂肪酸的链长具有专性脱氢酶对脂肪酸的链长具有专一性FADH2的电子经ETF（电子传递黄素蛋白，Q氧化原酶直接进电子传递链CoQ-氧化还原酶）直接进入电子传递链脂肪酸β-氧化通过脂酰-CoA脱氢酶与电子传递链相连②、△2反式烯脂酰CoA水化生成L-β-羟脂酰CoA β-烯脂酰CoA水化酶③、L-β-羟脂酰CoA脱氢生成β-酮脂酰CoA ③酰脱氢生酰L-β羟脂酸CoA脱氢酶④、β-酮脂酰CoA硫解生成乙酰CoA和（n-2）脂酰CoA ④n2酮脂酰硫解酶3、脂肪酸β-氧化作用小结（1）脂肪酸β-氧化时仅需活化一次，消耗1个ATP的两个高能键（2）β-氧化包括脱氢、水化、脱氢、硫解4个重复步骤（3）每循环次产生1个FADH2、1个NADH、1 个乙）每循环一次产生1酰-CoA，共计 1.5+2.5+10=14ATP15+25+10=14ATP4、脂肪酸β-氧化产生的能量以软脂酸为例：7次循环：7 X（1.5+2.5）+8 X10 = 108 ATP 活化消耗：-2个高能磷酸键净生成：108 - 2 = 106 ATP5、β-氧化的调节⑴脂酰基进入线粒体的速度是限速步骤，（2）长链脂肪酸生物合成的第一个前体丙二酸单酰CoA的浓度增加，可抑制肉碱脂酰转移酶Ⅰ，限制脂肪酸氧化。

⑵[NADH]/[NAD+]比率高时，β羟脂酰—CoA脱氢酶便受抑制。

⑶乙酰CoA浓度高时，可抑制硫解酶，抑浓度高时可抑制硫解酶抑制氧化（四）不饱和脂肪酸的β氧化1、单不饱和脂肪酸的氧化（油酸为例，9位含一个双键，18碳）△3顺-△2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脱氢少了次脂酰C A酶的作用，少了1个FADH22、多不饱和脂酸的氧化P241图28-13亚油酸的β氧化（9和12位含两个双键,18碳）△3顺—△2反烯脂酰CoA异构酶（改变双键位置和顺反构型）β-羟脂酰CoA差向酶（改变β-羟基构型：D→L型）型（146—2—2）ATP（五）奇数碳脂肪酸的β氧化奇数碳脂肪酸经过反复的β氧化可以产生丙酰CoA，丙酰C有两条代谢途径：CoA1、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，在动物肝脏中奇数碳脂肪酸最终能够异为糖碳脂肪酸最终能够异生为糖。

2、丙酰CoA转化成乙酰CoA，进入TCA 这条途径在植物、微生物中较普遍。

（六）脂酸的其它氧化途径1—、α氧化（不需活化，直接氧化游离脂酸）RCH2COOH→RCOOH+CO2对于降解支链脂肪酸奇数碳脂肪酸过分长链脂肪酸（如脑中对于降解支链脂肪酸、奇数碳脂肪酸、过分长链脂肪酸（如脑中C 22、C24）有重要作用、ω氧化（ω端的甲基羟基化，氧化成醛，再氧化成酸）2—少数长链脂酸可通过ω—氧化途径，产生二羧酸。

四、四酮体的代谢肝脏线粒体中乙酰-CoA有4种去向：CoA(1)柠檬酸循环（2）合成胆固醇（3）合成脂肪酸合成脂肪酸（4）酮体代谢（ketone body)乙酰乙酸、D-β-羟丁酸、丙酮肝脏线粒体中的乙酰C A走哪条途径主•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用于异生合成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。

大多数酰用于合成酮体1、酮体的生成（肝、肾细胞的线粒体内）2、酮体的利用（1）、β—羟基丁酸由β—羟基丁酸脱氢酶催化，生成乙酰乙酸。

成乙酰乙酸（2）、乙酰乙酸→乙酰乙酰CoA：β-酮脂酰CoA转移酶心、骨骼肌、肾、脑、等：心骨骼肌肾脑等：乙酰乙酸+琥珀酰CoA→乙酰乙酰CoA+琥珀酸CoA被β氧化酶系中的硫解酶硫解，生成2分子产生的乙酰乙酰C A氧化酶系中的硫解酶硫解生成乙酰CoA，进入TCA。

（3）、丙酮可在一系列酶作用下转变成丙酮酸或乳酸，进入TCA或异生成糖。

或异生成糖。