第十一单元脂代谢 脂肪酸的解代谢第十一单元脂代谢 脂肪酸的分解代谢第十一单元脂代谢 脂肪酸的分解代谢第十一单元脂代谢 脂肪酸的分解代谢.doc

第十一单元 脂代谢 28章 脂肪酸的分解代谢 29章 脂类的生物合成 脂肪酸的空间构象 三酰甘油的结构示意图 28章 脂肪酸的分解代谢 线粒体中脂肪酸氧化的化学步骤可分为三步： 1 ）长链脂肪酸降解为两个碳原子单元--乙酰CoA 2 ）乙酰CoA经过柠檬酸循环氧化成CO2 3 ) 从还原的电子载体到线粒体呼吸链的电子传递 1 脂质的消化、吸收和传送 2 脂肪酸的氧化 3 不饱和脂肪酸的氧化 4 酮体 5 磷脂的代谢 6 鞘脂类的代谢 7 甾醇的代谢 8 脂肪酸代谢的调节 1 脂质的消化、吸收和传送 1.1 脂肪的消化发生在脂质—水的界面处 脂类先进行消化，在小肠内的各种脂类水解酶的作用下水解成较小的简单化合物--甘油和脂肪酸。 由于脂类是水不溶性的，而消化作用的酶却是水溶性的，因此脂类的消化是在脂质—水的界面处发生的。消化的速度取决于界面的表面积。 在小肠蠕动的“剧烈搅拌下”，在胆汁盐的乳化作用下，消化量大幅增加。 1.2 胆汁盐促进脂类在小肠中被吸收 包括胆酸、甘氨胆酸和牛黄胆酸 胆汁盐对于脂类的乳化作用可以增加脂类的消化吸收。 脂类的消化产物，甘油单脂、脂肪酸、胆固醇、溶血磷脂可与胆汁酸乳化成更小的混合微团（20nm），这种微团极性增大，易于穿过肠粘膜细胞表面的水屏障，被肠粘膜的拄状表面细胞吸收。 1.3 吸收 脂类的消化产物，甘油单脂、脂肪酸、胆固醇、溶血磷脂可与胆汁酸乳化成更小的混合微团（20nm），这种微团极性增大，易于穿过肠粘膜细胞表面的水屏障，被肠粘膜的拄状表面细胞吸收。被吸收的脂类，在柱状细胞中重新合成甘油三酯，结合上蛋白质、磷酯、胆固醇，形成乳糜微粒（CM），经胞吐排至细胞外，再经淋巴系统进入血液。 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，游离脂肪酸被这些组织吸收，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，转化为磷酸磷酸二羟丙酮 2 脂肪酸的氧化 2.1 脂肪酸的活化 2.2 脂肪酸转入线粒体 2.3 β-氧化 2.4 脂肪酸氧化是高度的放能过程 2.5 甘油的氧化 2.1 脂肪酸的活化 脂肪酸的分解（代谢）发生于原核生物的细胞溶胶及真核生物的线粒体基质中。它在进入线粒体基质前，脂肪酸先与CoA形成硫酯键。这个反应是由脂酰-CoA合成酶（脂肪酸硫激酶）催化。此酶存在于线粒体外膜上。 该反应消耗1个ATP，总反应不可逆。 脂酰-CoA合成酶催化脂肪酸与CoA-SH生成活化的脂酰-CoA。该发生在溶胶当中。 脂肪酸活化在细胞溶胶中进行，成为脂酰-CoA，而催化脂肪酸氧化的酶系是在线粒体基质内，但胞浆中活化的长链脂酰CoA（12C以上） 却不能直接透过线粒体内膜，必须与肉碱(carnitine) 结合成脂酰肉碱才能进入线粒体基质内。 2.2 脂肪酸转入线粒体 肉碱转运脂酰辅酶A进入线粒体 此过程为脂肪酸β-氧化的限速步骤，肉碱脂酰转移酶Ⅰ（CAT-Ⅰ）是限速酶，丙二酸单酰CoA 是强烈的竞争性抑制剂。 脂肪酸在细胞溶胶内被活化，成为脂酰-CoA，它按照以下4个步骤穿越线粒体内膜，进入线粒体基质。 1）细胞溶胶中的脂酰-CoA转移到肉碱上，释放CoA到细胞溶胶中 2）经传送系统，上述产物脂酰-肉碱被送进线粒体基质 3）在这里，脂酰基转移到来自线粒体的CoA上 4）同时释放出的肉碱又回到细胞溶胶中 2.3 β-氧化 2.3.1 Knoop的重要发现 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。 2.3.2 脂肪酸的β-氧化作用 是脂肪酸分解代谢最重要的途径。 脂肪酸的β-氧化作用发生在线粒体中。如果各个步骤一并计算的话，包括5个步骤： (1) 活化 (2) 氧化脱氢 (3) 水合 (4) 再氧化脱氢 (5) 断裂 (2) 氧化脱氢 脂酰CoA脱氢酶作用下在其α和β碳原子上脱氢形成双键，形成反式烯脂酰CoA，该脱氢反应的辅基为FAD。 (3)水合 在双键上加水生成β-羟脂酰CoA (4) 再氧化脱氢 脱去β碳原子与羟基上的氢原子生成β-酮脂酰CoA，该反应的辅酶为NAD+ (5) 裂解 β-酮脂酰CoA与CoA作用，硫解产生1分子乙酰CoA和比原来少两个碳原子的脂酰CoA 另外6轮循环产生7个分子的乙酰CoA 以上反应形成脂肪酸降解的一个循环，总结果是脂肪酸链以乙酰CoA的形式自羧基端脱下2个碳原子单元。缩短的脂肪酸又以形式残留，进入下一轮β-氧化，进入了脂酰Co