(优质医学)脂肪酸的分解β-氧化作用
65页1、1,脂肪酸的分解代谢,?,Metabolism of Lipids,脂肪酸的分解和合成,2,一、概述,储存能量的重要方式 热值(氧化1g脂肪产生的热量)糖、Pr的2.3倍,磷脂:生物膜的主要成分,类脂及衍生物:重要生理作用 固醇类:某些动物激素、VD及胆酸的前体 脂代谢与人类的某些疾病(如冠心病、脂肪肝、胆病、肥胖病等)有密切关系,3,生 物 体 内 的 脂 类,脂类,单纯脂类,复合脂类,非皂化脂类,酰基甘油酯,蜡,磷脂,糖脂、硫脂,萜 类,甾醇类,含脂肪酸,不含脂肪酸,异戊二烯脂类,不含脂肪酸,不能进行皂化。,4,脂肪的分解代谢总图,5,二、脂类的消化、吸收和转运,甘油三酯,三脂酰甘油脂肪酶,胆固醇酯,胆固醇酯酶,磷脂,磷脂酶A2,游离的脂肪酸、胆固醇和甘油-2-单酯经胆汁乳化、糖化后吸收。,6,(一)脂类的消化,小肠上段:主要消化场所,脂类(TG、Ch、PL等),微团,甘油一脂、溶血磷脂、 长链脂肪酸、胆固醇等,混合微团,胆汁酸盐乳化,胰脂肪酶、磷脂酶等水解,乳化,7,(二) 脂类的吸收,十二指肠下段、空肠上段,混合 微团,小肠粘膜 细胞内,乳糜微粒,门静脉,肝脏,扩散,重新酯化,
2、载脂蛋白结合,8,9,乳麋微粒(CM),极低密度脂蛋白VLDL,低密度脂蛋白LDL,高密度脂蛋白HDL,脂蛋白的种类,(三) 脂类的转运和脂蛋白的作用,(按密度大小分),10,分类:4类 颗粒 密度 CM 大 小 VLDL LDL HDL 小 大,11,(1)乳糜微粒(CM),小肠粘膜细胞中生成 主要功能: 外源性甘油三酯转运至脂肪、心和肌肉 等肝外组织而利用,同时将食物中外源 性胆固醇转运至肝脏;,12,(2)极低密度脂蛋白(VLDL) 肝脏内生成,体内转运内源性甘油三酯的主要方式; (3)低密度脂蛋白(LDL) 由VLDL转变 功能:将肝脏合成的内源性胆固醇运到肝外组织 保证组织细胞对胆固醇的需求,13,(4)高密度脂蛋白(HDL) 肝脏和小肠中生成 主要功能:将肝外细胞释放的胆固醇转运到肝脏 防止胆固醇在血中聚积、防止动脉粥样硬化,14,血浆脂蛋白的组成、性质及功能,15,16,二、脂肪的分解代谢,(一)脂肪的水解,17,18,(二)甘油的转化,(实线为甘油的分解,虚线为甘油的合成)),19,20,21,(三)饱和偶碳脂肪酸的-氧化作用,脂肪酸氧化分解时,碳链的断裂发生羧基端的-
3、碳原子(脂肪酸碳链的断裂方式是每次切除2个碳原子)。 每次断下一个二碳单位(乙酰CoA) 线粒体, 试验证据 1904,F.Knoop,苯环标记脂肪酸饲喂狗 -氧化学说,22,b,a,b,a,Franz Knoops labeling Experiments (1904): fatty acids are degraded by oxidation at the b carbon, i.e., b oxidation.,23,内质网、线粒体外膜:脂酰CoA合成酶,反应不可逆,1、脂肪酸的活化:脂酰CoA(胞浆),24,脂肪酸氧化酶系:线粒体基质 长链脂酰CoA(12C)不能直接透过线粒体内膜 与肉碱(carnitine) 结合:脂酰肉碱,进入线粒体基质,肉碱脂酰转移酶(CAT-和CAT-II)催化:,2、脂酰CoA进入线粒体:肉毒碱穿梭,限速步骤:CAT-限速酶 丙二酸单酰CoA 强竞争性抑制剂,25,肉毒碱穿梭,26,肉碱转运脂酰辅酶A 进入线粒体,27,3、脂肪酸-氧化:四步骤(线粒体),28,乙酰CoA,RCH2CH2CO-SCoA,脂酰CoA 脱氢酶,脂酰CoA,-烯脂酰CoA
4、 水化酶,-羟脂酰CoA 脱氢酶,-酮酯酰CoA 硫解酶,RCHOHCH2COScoA,RCOCH2CO-SCoA,RCH=CH-CO-SCoA,+,CH3COSCoA,R-COScoA,乙酰CoA,-氧化的生化历程,29,30,4、总结:,1)一次活化,消耗一个ATP的二个高能磷酸键(线粒体外),2)肉碱载体转运脂酰CoA 进入线粒体(关键步骤),3)-氧化酶都是线粒体酶,4)-氧化:脱氢、水化、脱氢、硫解4个重复步骤,5)-氧化产物乙酰CoA进入TCA,彻底氧化,31,1分子软脂酸(16C):7次-氧化 总反应式:,5、能量生成,32,氧化:乙酰CoA、NADH和FADH2 碳原子数:Cn脂肪酸,氧化 (n/21)次循环 n/2乙酰CoA,(n/2-1)NADH、(n/2-1)FADH2 乙酰CoA:TCA,CO2、H2O,释放能量 NADH、FADH2:呼吸链传递电子生成ATP 生成ATP数量:,33,草酰乙酸,柠檬酸,异柠檬酸,-酮戊二酸,琥珀酸辅酶A,琥珀酸,延胡索酸,苹果酸,柠檬酸合成酶 (1),顺乌头酸酶 (2),异柠檬酸脱氢酶 (3),三羧酸 二羧酸,-酮戊二酸脱氢酶
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