考研生物化学脂类代谢.ppt

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考研生物化学脂类代谢

(三).奇数碳脂肪酸的β氧化 奇数碳脂肪酸经反复的β氧化,最后可得到丙酰CoA,丙酰CoA有两条代谢途径: 1.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生为糖。 反刍动物瘤胃中,糖异生作用十分旺盛,碳水化合物经细菌发酵可产生大量丙酸,进入宿主细胞,在硫激酶作用下产丙酰CoA,转化成琥珀酰CoA,参加糖异生作用。 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。 有些植物、酵母和海洋生物,体内含有奇数碳脂肪酸,经β氧化后,最后产生丙酰CoA。 (四).脂肪酸的其它氧化途径 1. α—氧化(不需活化,直接氧化游离脂酸) 植物种子、叶子、动物的脑、肝细胞,每次氧化从脂酸羧基端失去一个C原子。 RCH2COOH→RCOOH+CO2 α—氧化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C22、C24)有重要作用 2. ω—氧化(ω端的甲基羟基化-氧化成醛-氧化成酸) 动物体内多数是12C以上的羧酸,它们进行β氧化 少数的12C以下的脂酸可通过ω—氧化途径,产生二羧 如11C脂酸可产生11C、9C、和7C的二羧酸(在生物体内并不重要) ω—氧化涉及末端甲基的羟基化,生成一级醇,并继而氧化成醛,再转化成羧酸。 ω—氧化在脂肪烃的生物降解中有重要作用。泄漏的石油,可被细菌ω氧化,把烃转变成脂肪酸,然后经β氧化降解。 3.酮体的代谢 脂肪酸β-氧化产生的乙酰CoA,在肌肉和肝外组织中直接进入TCA,然而在肝、肾脏细胞中还有另外一条去路:生成乙酰乙酸、D-β-羟丁酸、丙酮,这三种物质统称酮体。 (1).酮体的生成 酮体的合成发生在肝、肾细胞的线粒体内 合成途径: A.两分子乙酰CoA经硫解酶的催化,生成乙酰乙酰CoA,脂肪酸β-氧化 的最后一轮也可产生。 B.乙酰CoA与乙酰乙酰CoA反应形成β-羟基β-甲基戊二酸酰酶A。 C. β羟基β’-甲基戊二酰CoA在它的裂解酶催化下,裂解成乙酰乙酸和乙酰辅酶A。 D.一部分乙酰乙酸在D- β-羟丁基脱氢酶催化下加氢形成D- β-羟丁酸。 E.丙酮可由乙酰乙酸缓慢脱去CO2而形成,也可由乙酰乙酸脱羧酶催化脱羧而成。 形成酮体的目的是将肝中大量的乙酰CoA转移出去,乙酰乙酸占30%,β—羟丁酸70%,少量丙酮。(丙酮主要由肺呼出体外) 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,用于异生合成Glc。当草酰乙酸浓度很低时,只有少量乙酰CoA进入TCA,大多数乙酰CoA用于合成酮体。 当乙酰CoA不能再进入TCA时,肝脏合成酮体送至肝外组织利用,肝脏仍可继续氧化脂肪酸。 酮体的生成途径:P164图15-5酮体的生成过程 肝中酮体生成的酶类很活泼,但没有能利用酮体的酶类。因此,肝脏线粒体合成的酮体,迅速透过线粒体并进入血液循环,送至全身。 (2)酮体的利用 肝外许多组织具有活性很强的利用酮体的酶。 A.乙酰乙酸在肌肉线粒体中经3-酮脂酰辅酶A转移酶催化,被琥珀酰CoA(β-酮脂酰CoA转移酶)活化成乙酰乙酰CoA ,然后,乙酰乙酰CoA被β氧化酶系中的硫解酶硫解,生成2分子乙酰CoA,进入TCA。 心、肾、脑、骨骼肌等的线粒体中有较高的酶活性,可活化乙酰乙酸。 B. β—羟基丁酸由β—羟基丁酸脱氢酶催化,生成乙酰乙酸,然后进入上述途径 C.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 (3)酮体生成的生理意义 酮体是肝内正常的中间代谢产物,是肝输出能量的一种形式。 酮体溶于水,分子小,能通过血脑屏障及肌肉毛细管壁,是心、脑组织的重要能源。脑组织不能氧化脂酸,却能利用酮体。长期饥饿,糖供应不足时,酮体可以代替Glc,成为脑组织及肌肉的主要能源。 正常情况下,血中酮体0.03~0.5 mmal/2。在饥饿、高脂低糖膳食时,酮体的生成增加,当酮体生成超过肝外组织的利用能力时,引起血中酮体升高,导致酮症酸(乙酰乙酸、β—羟丁酸)中毒,引起酮尿。 (4)酮体生成的调节 (1)饱食:胰岛素增加,脂解作用抑制,脂肪动员减少,进入肝中脂酸减少,酮体生成减少。饥饿:胰高血糖素增加,脂肪动员量加强,血中游离脂酸浓度升高,利于β氧化及酮体的生成。 (2)肝细胞糖原含量及代谢的影响: 进入肝细胞的游离脂酸,有两条去路:一条是在胞液中酯化,合成甘油三酯及磷脂;一是条进入线粒体进行β氧化,生成乙酰CoA及酮体。 肝细胞糖原丰富时,脂酸合成甘油三酯及磷脂;其含量不足,脂酸进线粒体,进行β—氧化,酮体生成增多。 (3)丙二酸单酰CoA抑制脂酰CoA进入线粒体 乙酰CoA及柠檬酸能激活乙酰CoA羧化酶,促进丙二酰CoA的合成,

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