脂肪酸和甘油三酯的分解代谢.docx

第九章脂代谢脂类的生理功能a.生物膜的骨架成分 b・能量贮存形式C・参与信号识别、免疫 d•激素、维生素的前体 e・生物体表保温防护甘油三酯糖脂固醇类激素，脂肪贮存量大，热值高，39KJ=70kg人体，贮存的脂肪可产生:2008320kJ是等量蛋白质或糖的2・3倍蛋白质糖原Glc脂肪的热值：ig脂肪产生的热量,第一节 脂类的消化、吸收和转运―、脂类的消化和吸收1、 脂类的消化（主要在十二指肠中）食物中的脂类主要是甘油三酯80-90%还有少量的磷脂6-10%胆固醇2-3%胃的食物糜（酸性）进入十二指肠，刺激肠促胰液肽的分泌，引起胰脏分泌CO3至小肠（碱性）脂 肪间接刺激 胆汁及胰液的分泌胆汁酸盐使脂类乳化,分散成小微团，在胰腺分泌的脂类水解酶作用下水解胰腺分泌的脂类水解酶：① 三脂酰甘油脂肪酶（水解三酰甘油的G、C3酯键，生成2-单酰甘油和两个游离的脂肪酸胰脏分泌的脂肪酶 原要在小肠中激活）② 磷脂酶A2 （水解磷脂，产生溶血磷酸和脂肪酸）③ 胆固醇脂酶（水解胆固醇脂，产生胆固醇和脂肪酸）④ 辅脂酶（Colipase （它和胆汁共同激活胰脏分泌的脂肪酶原）2、 脂类的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0M）,经胞吐排至细胞外，再经淋巴系统进入血液小分子脂肪酸水溶性较高，可不经过淋巴系统，直接进入门静脉血液中二、 脂类转运和脂蛋白的作用甘油三脂和胆固醇脂在体内由脂蛋白转运脂蛋白：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，是脂类物质的转运形式载脂蛋白：（已发现18种，主要的有7种）在肝脏及小肠中合成，分泌至胞外，可使疏水脂类增溶，并 且具有信 号识别、调控及转移功能，能将脂类运至特定的靶细胞中脂蛋白的分类及功能：P151表15-1各种脂蛋白的组成、理化性质、生理功能三、 贮脂的动用皮下脂肪在脂肪酶作用下分解，产生脂肪酸，经血浆白蛋白运输至各组织细胞中血浆白蛋白占血浆蛋白总量的50%,是脂肪酸运输蛋白，血浆白蛋白既可运输脂肪酸，又可解除脂肪酸 对红细胞膜 的破坏贮脂的降解受激素调节促进：肾上腺素、胰高血糖素、肾上腺皮质激素抑制：胰岛素植物种子发芽时，脂肪酶活性升高，能利用脂肪的微生物也能产生脂肪酶第二节 脂肪酸和甘油三酯的分解代谢―、甘油三酯的水解甘油三酯的水解由脂肪酶催化组织中有三种脂肪酶，逐步将甘油三酯水解成甘油二酯、甘油单酯、甘油和脂肪酸。

这三种酶是：脂肪酶（激素敏感性甘油三酯脂肪酶，是限速酶）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的蛋白激 酶活化，后者使无活性的脂肪酶磷酸化，转变成有活性的脂肪酶，加速脂解作用胰岛素、前列腺素Ej作用相反，可抗脂解油料种子萌发早期，脂肪酶活性急剧增高，脂肪迅速水解甘油代谢在脂肪细胞中，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确酸甘油，再经磷酸甘油脱氢酶氧化成磷酸二羟丙酮，进入糖酵解途径或糖异生途径P152反应式：三、脂肪酸的氧化(一)饱和偶数碳脂肪酸的B氧化1、 B氧化学说早在1904年，Franz和Knoop就提出了脂肪酸B氧化学说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结论：脂肪酸的氧化是从羧基端3-碳原子开始，每次分解出一个二碳片断产生的终产物苯甲酸、苯乙酸对动物有毒害，在肝脏中分别与9ly反应，生成马尿酸和苯乙尿酸，排出体外3 -氧化发生在肝及其它细胞的线粒体内。

2、 脂肪酸的3氧化过程脂肪酸进入细胞后，首先被活化成酯酰CoA,然后再入线粒体内氧化1) 、脂肪酸的活化(细胞质)RCOO- + ATP + CoA-SH — RCO-S-CoA + AMP + Ppi生成一个高能硫脂键，需消耗两个高能磷酸键，反应平衡常数为，由于PPi水解，反应不可逆细胞中有两种活化脂肪酸的酶：内质网脂酰CoA合成酶，活化12C以上的长链脂肪酸线粒体脂酰CoA合成酶，活化4~10C的中、短链脂肪酸(2) 、脂肪酸向线粒体的转运中、短链脂肪酸(4-10C)可直接进入线粒体，并粒体内活化生成脂BCoAo长链脂肪酸先在胞质中生成脂酰CoA，经肉碱转运至线粒体内肉(毒)碱：L-3羟基-r-三甲基铵基丁酸P154图15-1脂酰CoA以脂酰肉碱形式转运到线粒体内线粒体内膜外侧(胞质侧)：肉碱脂酰转移酶I催化，脂酰CoA将脂酰基转移给肉碱的B羟基，生成脂酰肉碱 线粒体内膜：线粒体内膜的移位酶将脂酰肉碱移入线粒体内，并将肉碱移出线粒体线粒体内:膜内侧：肉碱脂酰转移酶u催化，使脂酰基又转移给CoA，生成脂酰CoA和游离的肉碱脂酰CoA进 入线粒体后，在基质中进行氧化作用，包括4个循环的步骤。

3) 、脂酰CoA兑氢生成B -反式烯脂酰CoAP154反应式：线粒体基质中，已发现三种脂酰CoA脱氢酶，均以FAD为辅基，分别催化链长为C4-C6, C6-Ci4,C&C18的脂酰 CoA脱氢4) 、反式烯脂酰CoA水化生成L- b-羟脂酰CoAP155反应式：&烯脂酰CoA水化酶(5) 、L- b-羟脂酰CoA兑氢生成B-酮脂酰CoAP155反应式：L- B羟脂酸CoA脱氢酶(6) 、B -酮脂酰CoA硫解生成乙酰CoA和0(n-2)脂酰CoAP155反应式：酮脂酰硫解酶3、脂肪酸&氧化作用小结结合P154图15-1和P156图15-2回顾脂肪酸B氧化过程1) 脂肪酸&氧化时仅需活化一次，其代价是消耗1个ATP的两个高能键(2) 长链脂肪酸由线粒体外的脂酰CoA合成酶活化，经肉碱运到线粒体内；中、短链脂肪酸直接进 入线粒体， 由线粒体内的脂酰CoA合成酶活化3) &氧化包括脱氢、水化、脱氢、硫解4个重复步骤(4) &氧化的产物是乙酰CoA，可以进入TCA4、脂肪酸B -氧化产生的能量以硬脂酸为例，18碳饱和脂肪酸胞质中：（1）活化：消耗2ATP,生成硬脂酰CoA线粒体内:⑵脂酰CoA脱氢：FADH?，产生2ATP⑶B -羟脂酰CoA脱氢：NADH,产生3ATP⑷B-酮脂酰CoA硫解：乙酰CoA - TCA, 12ATP（n-2脂酰CoA —第二轮B氧化活化消耗： -2ATPB 氧化产生： 8x（2+3）ATP = 409 个乙酰 CoA： 9x 12 ATP = 108净生成： 146ATP饱和脂酸完全氧化净生成ATP的数量：（8・5n-7） ATP （n为偶数）硬脂酸燃烧热值：-651kcalB -氧化释放：146ATPx （-7・3Kcal） =-1065・8Kcal转换热效率1065 40.2% 26515、 &氧化的调节（1） 脂酰基进入线粒体的速度是限速步骤，长链脂酸生物合成的第一个前体丙二酸单酰oA的浓度增加，可抑制肉碱脂 酰转移酶I,限制脂肪氧化。

2） [NADH]/[NAD+]比率高时，B —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，抑制氧化（脂CoA有两条去路：①氧化②合成甘油三酯）不饱和脂酸的B氧化.1、单不饱和脂肪酸的氧化P157油酸的b氧化△顺一反烯脂酰CoA异构酶（改变双键位置和顺反构型）（146-2 ATP2、多不饱和脂酸的氧化P158亚油酸的B氧化△顺一反烯脂酰CoA异构酶（改变双键位置和顺反构型）&羟脂酰CoA差向酶（改变&羟基构型：D-L型）（146-2—2） ATP■（三） 奇数碳脂肪酸的B氧化奇数碳脂肪酸经反复的B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详细过程P158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TCAP159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，经氧化后，最后产生丙酰CoA。

四） 脂酸的其它氧化途径1、 a 一氧化（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一7C原子RCH2COOFhRCOOH+CQa—氧化对于降解支链脂肪酸、奇数碳脂肪酸、过分长链脂肪酸（如脑电22、C24）有重要作用2、 3 —氧化（3端的甲基羟基化，氧化成醛，再氧化成酸）动物体内多数是12C以上的羧酸，它们进行B氧化，但少数的12C以下的脂酸可通过3—氧化途径，产生二羧酸，如11C脂酸可产生11C 9C、和7C的二羧酸（在 生物体内并不重要）3—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3—氧化在脂肪烃的生物降解中有重要作用泄漏的石油，可被细菌氧化，把烃转变成脂肪酸，然后经B氧化降 解四、酮体的代谢脂肪酸&氧化产生的乙酰CoA,在肌肉和肝外组织中直接进aTCA，然而在肝、肾脏细胞中还有另外一条去路：生 成乙酰乙酸、D-&羟丁酸、丙酮，这三种物质统称酮体酮体在肝中生成后，再运到肝外组织中利用1、酮体的生成酮体的合成发生在肝、肾细胞的线粒体内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%, b —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bCoA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1) 、乙酰乙酸被琥珀酰CoA专硫酶(b-酮脂酰CoA转移酶)活化成乙酰乙酰CoA心、肾、脑、骨骼肌等的线粒体中有较高的酶活性，可活化乙酰乙酸乙酰乙酸+琥珀酰CoA—乙酰乙酰CoA+琥珀酸然后，乙酰乙酰CoA被b氧化酶系中的硫解酶硫解，生成2分子乙酰CoA，进入TCA2) 、B—羟基丁酸由B—羟基丁酸脱氢酶催化，生成乙酰乙酸，然后进入上述途径3) 、丙酮可在一系列酶作用下转变成丙酮酸或乳酸，进入TCA或异生成糖肝脏氧化脂肪时可产生酮体，但不能利用它(缺力一酮脂酰CoA转移酶)，而肝外组织在脂肪氧化时不产生酮体， 但能利用肝中输出的酮体。

在正常情况下，脑组织基本上利用Glc供能，而在严重饥饿状态，75%勺能量由血中酮体供应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。