關(guān)于脂肪酸的分解氧化作用02.04.2024102.04.20242一、概述儲存能量的重要方式熱值（氧化1g脂肪產(chǎn)生的熱量）糖、Pr的2.3倍磷脂：生物膜的主要成分類脂及衍生物：重要生理作用固醇類：某些動物激素、VD及膽酸的前體脂代謝與人類的某些疾病（如冠心病、脂肪肝、膽病、肥胖病等）有密切關(guān)系第2頁,共65頁，2024年2月25日，星期天02.04.20243生物體內(nèi)的脂類脂類單純脂類復(fù)合脂類非皂化脂類?；视王ハ灹字侵?、硫脂萜類甾醇類含脂肪酸不含脂肪酸異戊二烯脂類,不含脂肪酸,不能進(jìn)行皂化。第3頁,共65頁，2024年2月25日，星期天02.04.20244脂肪的分解代謝總圖第4頁,共65頁，2024年2月25日，星期天02.04.20245二、脂類的消化、吸收和轉(zhuǎn)運(yùn)甘油三酯三脂酰甘油脂肪酶膽固醇酯膽固醇酯酶磷脂

磷脂酶A2

游離的脂肪酸、膽固醇和甘油-2-單酯經(jīng)膽汁乳化、糖化后吸收。第5頁,共65頁，2024年2月25日，星期天02.04.20246（一）脂類的消化小腸上段：主要消化場所脂類(TG、Ch、PL等)微團(tuán)甘油一脂、溶血磷脂、長鏈脂肪酸、膽固醇等混合微團(tuán)膽汁酸鹽乳化胰脂肪酶、磷脂酶等水解乳化第6頁,共65頁，2024年2月25日，星期天02.04.20247(二)脂類的吸收十二指腸下段、空腸上段混合微團(tuán)小腸粘膜細(xì)胞內(nèi)乳糜微粒門靜脈肝臟擴(kuò)散重新酯化載脂蛋白結(jié)合第7頁,共65頁，2024年2月25日，星期天02.04.20248乳糜微粒小腸粘膜脂肪脂蛋白十二指腸空腸血液

第8頁,共65頁，2024年2月25日，星期天02.04.20249乳麋微粒（CM）極低密度脂蛋白VLDL低密度脂蛋白LDL高密度脂蛋白HDL脂蛋白的種類(三)脂類的轉(zhuǎn)運(yùn)和脂蛋白的作用（按密度大小分）第9頁,共65頁，2024年2月25日，星期天02.04.202410

分類：4類顆粒密度CM大小VLDLLDLHDL小大第10頁,共65頁，2024年2月25日，星期天02.04.202411(1)乳糜微粒（CM）小腸粘膜細(xì)胞中生成主要功能:

外源性甘油三酯轉(zhuǎn)運(yùn)至脂肪、心和肌肉等肝外組織而利用，同時將食物中外源性膽固醇轉(zhuǎn)運(yùn)至肝臟；第11頁,共65頁，2024年2月25日，星期天02.04.202412（2）極低密度脂蛋白(VLDL)

肝臟內(nèi)生成，體內(nèi)轉(zhuǎn)運(yùn)內(nèi)源性甘油三酯的主要方式；（3）低密度脂蛋白(LDL)

由VLDL轉(zhuǎn)變功能:將肝臟合成的內(nèi)源性膽固醇運(yùn)到肝外組織保證組織細(xì)胞對膽固醇的需求第12頁,共65頁，2024年2月25日，星期天02.04.202413（4）高密度脂蛋白(HDL)

肝臟和小腸中生成主要功能:將肝外細(xì)胞釋放的膽固醇轉(zhuǎn)運(yùn)到肝臟防止膽固醇在血中聚積、防止動脈粥樣硬化第13頁,共65頁，2024年2月25日，星期天02.04.202414血漿脂蛋白的組成、性質(zhì)及功能第14頁,共65頁，2024年2月25日，星期天02.04.202415第15頁,共65頁，2024年2月25日，星期天02.04.202416二、脂肪的分解代謝（一）脂肪的水解第16頁,共65頁，2024年2月25日，星期天02.04.202417第17頁,共65頁，2024年2月25日，星期天02.04.202418甘油激酶磷酸甘油脫氫酶異構(gòu)酶（二）甘油的轉(zhuǎn)化（實(shí)線為甘油的分解，虛線為甘油的合成)）第18頁,共65頁，2024年2月25日，星期天02.04.202419第19頁,共65頁，2024年2月25日，星期天02.04.202420第20頁,共65頁，2024年2月25日，星期天02.04.202421（三）飽和偶碳脂肪酸的β-氧化作用

脂肪酸氧化分解時，碳鏈的斷裂發(fā)生羧基端的β-碳原子（脂肪酸碳鏈的斷裂方式是每次切除2個碳原子）。每次斷下一個二碳單位（乙酰CoA）線粒體

試驗證據(jù)

1904,F.Knoop,苯環(huán)標(biāo)記脂肪酸飼喂狗β-氧化學(xué)說-CH2-(CH2)2n+1-COOH-CH2-(CH2)2n-COOH-COOH（苯甲酸）-CH2COOH（苯乙酸）奇數(shù)碳原子：偶數(shù)碳原子：第21頁,共65頁，2024年2月25日，星期天02.04.202422babaFranzKnoop’slabelingExperiments(1904):fattyacidsaredegradedbyoxidationattheb

carbon,i.e.,boxidation.第22頁,共65頁，2024年2月25日，星期天02.04.202423內(nèi)質(zhì)網(wǎng)、線粒體外膜：脂酰CoA合成酶反應(yīng)不可逆1、脂肪酸的活化：脂酰CoA（胞漿）（活化）第23頁,共65頁，2024年2月25日，星期天02.04.202424脂肪酸氧化酶系：線粒體基質(zhì)長鏈脂酰CoA（＞12C）不能直接透過線粒體內(nèi)膜與肉堿(carnitine)結(jié)合:脂酰肉堿,進(jìn)入線粒體基質(zhì)肉堿脂酰轉(zhuǎn)移酶(CAT-Ⅰ和CAT-II)催化：2、脂酰CoA進(jìn)入線粒體：肉毒堿穿梭限速步驟：CAT-Ⅰ——限速酶丙二酸單酰CoA——強(qiáng)競爭性抑制劑第24頁,共65頁，2024年2月25日，星期天02.04.202425肉毒堿穿梭第25頁,共65頁，2024年2月25日，星期天02.04.202426肉堿轉(zhuǎn)運(yùn)脂酰輔酶A進(jìn)入線粒體第26頁,共65頁，2024年2月25日，星期天02.04.2024273、脂肪酸β-氧化：四步驟（線粒體）第27頁,共65頁，2024年2月25日，星期天02.04.202428OHRCH2CHCH2CO~SCoAL-β-羥脂酰CoA(3)再脫氫NAD+NADH+H+L-β-羥脂酰CoA脫氫酶(4)硫解CH3CO~SCoA乙酰CoARCH2CO~SCoA脂酰CoA(14C)（1）（2）（3）（4）β-酮脂酰CoARCH2C~SCoAOCH2COCoA-SHβ-酮脂酰CoA硫解酶

ATP呼吸鏈重復(fù)反應(yīng)第28頁,共65頁，2024年2月25日，星期天

乙酰CoAFADFADH2

NAD+NADHRCH2CH2CO-SCoA脂酰CoA脫氫酶脂酰CoA

β-烯脂酰CoA水化酶

β-羥脂酰CoA脫氫酶

β-酮酯酰CoA硫解酶RCHOHCH2CO~ScoARCOCH2CO-SCoARCH=CH-CO-SCoA+CH3CO~SCoAR-CO~ScoAH2O

CoASHTCA

乙酰CoA

乙酰CoA

乙酰CoAATPH20呼吸鏈H20呼吸鏈

乙酰CoA

乙酰CoA

乙酰CoA

乙酰CoA-氧化的生化歷程第29頁,共65頁，2024年2月25日，星期天02.04.2024304、總結(jié)：1）一次活化，消耗一個ATP的二個高能磷酸鍵（線粒體外）2）肉堿載體轉(zhuǎn)運(yùn)脂酰CoA進(jìn)入線粒體（關(guān)鍵步驟）3）β-氧化酶都是線粒體酶4）β-氧化：脫氫、水化、脫氫、硫解4個重復(fù)步驟5）β-氧化產(chǎn)物乙酰CoA進(jìn)入TCA，徹底氧化第30頁,共65頁，2024年2月25日，星期天02.04.2024311分子軟脂酸(16C)：7次β-氧化總反應(yīng)式:

軟脂酰CoA+7FAD+7NAD++7CoA-SH+7H2O8乙酰CoA+7FADH2+7(NADH+H+)5、能量生成第31頁,共65頁，2024年2月25日，星期天02.04.202432β氧化：乙酰CoA、NADH和FADH2碳原子數(shù)：Cn脂肪酸，β氧化（n/2－1）次循環(huán)

n/2乙酰CoA，（n/2-1）NADH、（n/2-1）FADH2

乙酰CoA：TCA，CO2、H2O，釋放能量

NADH、FADH2：呼吸鏈傳遞電子生成ATP生成ATP數(shù)量：n2-1×（2.5+1.5）+n2×10-2第32頁,共65頁，2024年2月25日，星期天02.04.202433草酰乙酸檸檬酸異檸檬酸α-酮戊二酸琥珀酸輔酶A琥珀酸延胡索酸蘋果酸檸檬酸合成酶（1）順烏頭酸酶（2）異檸檬酸脫氫酶（3）三羧酸二羧酸α-酮戊二酸脫氫酶（4）琥珀酸硫激酶（5）琥珀酸脫氫酶（6）延胡索酸酶（7）蘋果酸脫氫酶（8）乙酰輔酶A第33頁,共65頁，2024年2月25日，星期天02.04.2024341分子軟脂酸徹底氧化:(1.5×7)+(2.5×7)+(10×8)=108分子ATP脂肪酸活化:消耗2個ATP

凈生成：106分子ATPn2-1×（2.5+1.5）+n2×10-2第34頁,共65頁，2024年2月25日，星期天02.04.202435（四）不飽和偶碳脂肪酸的?—氧化作用?-氧化作用需酶：異構(gòu)酶，還原酶1、單不飽和脂肪酸的氧化除需β-氧化所有酶，還需反烯脂酰CoA異構(gòu)酶。第35頁,共65頁，2024年2月25日，星期天02.04.202436Oxidationofamonounsaturatedfattyacid:theenoyl-CoAisomerasehelpstorepositionthedoublebond第36頁,共65頁，2024年2月25日，星期天02.04.2024372、多不飽和脂肪酸的氧化反烯脂酰CoA異構(gòu)酶、差向酶（D型和L型的轉(zhuǎn)變）第37頁,共65頁，2024年2月25日，星期天02.04.202438Bothanisomeraseandareductaseareneededforoxidizingpolyunsaturatedfattyacids.第38頁,共65頁，2024年2月25日，星期天02.04.202439（五）奇數(shù)碳原子的β-氧化1、反復(fù)β-氧化，丙酰CoA丙酰CoA丙酰CoA羧化酶D-甲基丙二酸單酰CoA差向酶L-甲基丙二酸單酰CoA變位酶琥珀酰CoATCA第39頁,共65頁，2024年2月25日，星期天02.04.2024402、丙酸代謝途徑（1）丙酰CoA：硫激酶（2）乙酰CoA：β-羥丙酸支路（植物）第40頁,共65頁，2024年2月25日，星期天脂肪酸氧化作用發(fā)生在α-碳原子上，分解出CO2，生成比原來少一個碳原子的脂肪酸1、脂肪酸的α-氧化（植物）RCH2COO-RCH(OH)COO-RCOCOO-RCOO-CO2O2NAD+NADH+H+NAD+NADH+H+RCH(OOH)COO-CO2RCHOO2NAD+NADH+H+過氧化羥化α-羥脂酸α-酮酸（六）脂肪酸的其它氧化方式第41頁,共65頁，2024年2月25日，星期天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脫氫酶醛酸脫氫酶2、脂肪酸的ω氧化脂肪酸末端甲基（ω-端）經(jīng)氧化轉(zhuǎn)變成羥基，再氧化成羧基，形成α，ω-二羧酸的過程。進(jìn)入線粒體，任何一端

-氧化細(xì)菌對石油的氧化第42頁,共65頁，2024年2月25日，星期天02.04.202443三、酮體的生成和利用1、酮體脂肪酸在肝臟中不完全氧化的中間產(chǎn)物

β－羥丁酸（70％）CH3CH(OH)CH2COOH

乙酰乙酸（30％）CH3COCH2COOH

丙酮（極微）CH3COCH3統(tǒng)稱原料：乙酰CoA脂肪酸在肝臟中氧化分解所生成的乙酰乙酸、β-羥丁酸和丙酮三種中間代謝產(chǎn)物第43頁,共65頁，2024年2月25日，星期天02.04.202444羥甲基戊二酸單酰CoA（HMGCoA）脂肪酸硫解酶2CH3COSCoACH3COCH2COSCoA乙酰乙酰CoAHMGCoA裂解酶HMGCoA合成酶CH3COSCoACoASH--氧化CH3COCH2COOHCH3CHOHCH2COOH乙酰乙酸丙酮--羥丁酸脫氫酶CO2NADH+H+NAD+CH3COCOOH脫羧酶CoASH2、酮體的生成HOOCCH2-C-CH2COSCoA|CH3OH|第44頁,共65頁，2024年2月25日，星期天02.04.2024453、酮體的利用酮體：肝臟合成，肝臟缺乏利用酮體的酶，不能利用通過血液輸送到肝外組織利用第45頁,共65頁，2024年2月25日，星期天02.04.202446CH3COCH2COOH乙酰乙酸CH3COCH2CO-SCoA

乙酰乙酰CoAATP+CoA-SHPPi+AMP2PiCH2COOHCH2CO-CoACH2COOHCH2COOH乙酰CoACH3CO-CoAβ-羥丁酸CH3CH(OH)CH2COOHβ-羥丁酸脫氫酶NAD+NADH+H+琥珀酰CoA琥珀酸轉(zhuǎn)移酶乙酰乙酰CoA合成酶H2OHSCoA硫解酶心、腎、腦和骨胳肌此酶活性高(10倍)CH2COOHCH2COOHTCA第46頁,共65頁，2024年2月25日，星期天02.04.2024474、酮體生成及利用的意義(1)正常情況：肝臟輸出能源的一種形式(2)饑餓或疾病：心、腦等重要器官提供必要的能源供給腦組織50～70%的能量第47頁,共65頁，2024年2月25日，星期天02.04.202448第48頁,共65頁，2024年2月25日，星期天02.04.202449酮血癥（ketonemia）正常，血中酮體的含量極低，0.078～0.49mmol/L饑餓、高脂低糖膳食、糖尿病：脂肪動員加強(qiáng)，肝中酮體生成過多，超過肝外組織利用能力血中酮體升高。第49頁,共65頁，2024年2月25日，星期天02.04.202450臨床意義：正常：25mg,9mg和3mg（24hr），含量少，正常值：陰性糖類代謝障礙：脂肪分解代謝↑，酮體（嚴(yán)重者3～4g/L）超過肝外組織利用能力，積聚體內(nèi)，酸中毒尿酮體→代謝性酸中毒陽性：糖尿病酮癥酸中毒、嚴(yán)重的妊娠中毒性休克中毒（磷、乙醚、氯仿等）熱性病

（傷寒、麻疹、猩紅熱、肺炎、敗血癥、急性風(fēng)濕熱、結(jié)核等）分娩、過量攝入脂肪和蛋白質(zhì)、重癥不能進(jìn)食（食道癌）體內(nèi)缺乏糖類，大量分解脂肪，尿中酮體陽性第50頁,共65頁，2024年2月25日，星期天02.04.202451

CH2OOCHCH2O-C-R1

R2-C-OO-C-R1OTGOPOHOH磷脂酸X磷脂膽堿磷脂酰膽堿膽胺

磷脂酰膽胺絲氨酸

磷脂酰絲氨酸甘油磷脂酰甘油磷脂酰甘油二磷脂酰甘油四、磷脂的分解代謝第51頁,共65頁，2024年2月25日，星期天02.04.202452膽堿合成或攝入磷脂酰膽堿VLDLDGTG（肝）脂肪肝磷酸膽堿的重要作用

a、含量最多

b、磷酸膽堿與脂肪肝第52頁,共65頁，2024年2月25日，星期天02.04.202453磷脂酸磷脂酰乙醇胺磷脂酰肌醇磷脂酰絲氨酸磷脂酰甘油磷脂酰膽堿第53頁,共65頁，2024年2月25日，星期天02.04.202454磷脂酶的作用部位磷脂酶（A1，A2，B，C，D）

產(chǎn)物：甘油、脂肪酸、磷脂、含氮堿磷脂酶的作用位點(diǎn)第54頁,共65頁，2024年2月25日，星期天02.04.202455第55頁,共65頁，2024年2月25日，星期天02.04.202456溶血磷脂：磷脂酶A1或A2的水解產(chǎn)物強(qiáng)表面活性劑，可使RBC破裂溶血