生化第七章脂類代謝

三、甘油三酯氧化分解產(chǎn)生大量ATP供機(jī)體需要三、甘油三酯的分解代謝主要是脂酸的氧化TG脂酸甘油乙酰CoATCAC(肌)酮體(肝)

肝外利用-P-甘油磷酸二羥丙酮糖異生氧化分解(FA)脂肪酶-氧化肝、腎、腸

TG分解代謝的概況

脂肪組織和骨骼肌因甘油激酶活性很低，不能直接利用甘油。TCAC(肝)定義脂肪動(dòng)員(fatmobilization)是指儲(chǔ)存在脂肪細(xì)胞中的脂肪，被肪脂酶逐步水解釋放FFA及甘油供其他組織氧化利用的過程。（一）甘油三酯分解代謝從脂肪動(dòng)員開始關(guān)鍵酶:激素敏感性甘油三酯脂肪酶

(hormone-sensitivetriglyceridelipase,HSL)脂解激素對(duì)抗脂解激素因子能促進(jìn)脂肪動(dòng)員的激素，如胰高血糖素、去甲腎上腺素、ACTH、TSH等。抑制脂肪動(dòng)員，如胰島素、前列腺素E2、煙酸等。脂肪細(xì)胞腎上腺素胰高血糖素ACTHTSH

產(chǎn)物：

3脂酸（FFA）+1甘油

脂肪動(dòng)員過程:關(guān)鍵酶脂肪動(dòng)員過程：脂解激素-受體G蛋白ACATPcAMPPKA+++HSLa(無活性)HSLb(有活性)TG

甘油二酯（DG）FFA甘油一酯FFA

甘油二酯脂肪酶甘油FFA甘油一酯脂肪酶

關(guān)鍵酶：HSL（激素敏感性甘油三酯脂肪酶）

產(chǎn)物：1甘油+3脂肪酸（FFA）（二）甘油經(jīng)糖代謝途徑代謝肝、腎、腸等組織（二）甘油轉(zhuǎn)變?yōu)棣?磷酸甘油后被利用α-磷酸甘油糖酵解糖異生組織：除腦組織、成熟紅細(xì)胞外,大多數(shù)組織均可進(jìn)行，其中肝、肌肉最活躍。亞細(xì)胞：胞液、線粒體部位（三）脂酸經(jīng)β-氧化分解供能定義：氧供充足時(shí)，脂酸（飽和偶數(shù)碳）可在體內(nèi)徹底氧化為CO2和H2O，并釋放出大量ATP供機(jī)體利用的過程（三）β-氧化是脂肪酸分解的核心過程1.脂酸的活化：脂酰CoA的生成（線粒體外）2.活化的脂酰CoA進(jìn)入線粒體3.線粒體內(nèi)脂酸的-氧化主要過程:1.脂酸的活化形式為脂酰CoA（胞液）脂酰CoA合成酶ATPAMPPPi脂酰CoA合成酶(acyl-CoAsynthetase)存在于內(nèi)質(zhì)網(wǎng)及線粒體外膜上。+CoA-SH2.脂酰CoA經(jīng)肉堿轉(zhuǎn)運(yùn)進(jìn)入線粒體酶肉堿脂酰轉(zhuǎn)移酶Ⅰ肉堿脂酰肉堿轉(zhuǎn)位酶肉堿脂酰轉(zhuǎn)移酶Ⅱ脂酸-氧化的限速酶脂酰CoA＋肉堿

脂酰肉堿＋CoASH3.脂酰CoA分解產(chǎn)生乙酰CoA、FADH2、NADH脫氫加水再脫氫硫解脂酰CoAL(+)-β羥脂酰CoAβ酮脂酰CoA脂酰CoA+乙酰CoA

脂酰CoA

脫氫酶反⊿2-烯酰CoAL(+)-β羥脂酰CoA脫氫酶NAD+NADH+H+⊿2--烯脂酰CoA

水化酶H2OFADFADH2β酮脂酰CoA

硫解酶CoA-SH5FA的－氧化作用并未徹底將FA氧化乙酰CoA

TCAC→CO2+H2O+ATP肌肉

NADH+H+

FADH2

H2O

呼吸鏈

1.5ATP

H2O

呼吸鏈

2.5ATP

酮體→肝外組織氧化利用

TCAC→CO2+H2O+ATP肝線粒體脂酰CoA脫氫酶L(+)-β羥脂酰CoA脫氫酶NAD+NADH+H+⊿--烯酰CoA

水化酶2H2OFADFADH2

β酮脂酰CoA

硫解酶CoA-SH脂酰CoA合成酶肉堿轉(zhuǎn)運(yùn)載體

ATPCoASHAMPPPiH2O呼吸鏈1.5ATPH2O呼吸鏈2.5ATP線粒體膜TAC16C軟脂酸進(jìn)行7次－氧化，產(chǎn)生：7FADH27x1.5＝10.57NADH+H+7x2.5＝17.58乙酰CoA8x10＝80108ATP脂酸活化時(shí)消耗2個(gè)ATP所以1分子軟脂酸徹底氧化凈生成106個(gè)ATP脂肪酸氧化能量計(jì)算：以16碳軟脂酸氧化為例總反應(yīng)式:軟脂酰CoA＋7FAD＋7NAD＋＋7H2O＋2個(gè)ATP→8乙酰CoA＋7FADH2＋7NADH＋H＋軟脂酸與葡萄糖在體內(nèi)氧化產(chǎn)生ATP的比較軟脂酸(1mol)葡萄糖(1mol)ATP數(shù)目(mol)10632能量利用效率33%33%

肉堿脂酰轉(zhuǎn)移酶Ⅰ，控制脂酸進(jìn)入線粒體氧化的速度。限速酶

當(dāng)饑餓、高脂低糖飲食或糖尿病時(shí),機(jī)體不能利用糖,需脂酸氧化供能，此時(shí)此酶活性增加。

當(dāng)飽食后，脂肪合成及丙二酰CoA增加,后者抑制此酶的活性，因而脂酸的氧化被抑制。（四）脂酸的其他氧化方式1.不飽和脂酸的氧化2.過氧化酶體脂酸氧化3.奇數(shù)碳原子脂酸的氧化——丙酰CoA（四）不同的脂肪酸還有不同的氧化方式4.ω-氧化（ω-oxidation）①提供生物體大量能量－氧化的生理意義:②產(chǎn)生乙酰CoA可作為物質(zhì)合成的原料，如：合成酮體等。③可產(chǎn)生大量的代謝水乙酰乙酸(acetoacetate)β-羥丁酸(β-hydroxybutyrate)丙酮(acetone)血漿水平：0.03~0.5mmol/L(0.3~5mg/dl)代謝定位：（五）酮體的生成和利用生成：肝細(xì)胞線粒體基質(zhì)利用：肝外組織（心、腎、腦、骨骼肌等）線粒體酮體(ketonebodies)CH3COSCoACH3COSCoACH3COSCoAHOOCCH2-C-CH2COSCoAOH︱︱CH3乙酰乙酸D（—）-羥丁酸丙酮HMGCoA合成酶HMGCoA合成酶2CH3COSCoA1.酮體在肝細(xì)胞中生成合成原料：脂酸β-氧化產(chǎn)生的乙酰CoA限速酶：HMGCoA合成酶合成部位:肝線粒體基質(zhì)酮體:乙酰乙酸-羥丁酸丙酮CH3CHOHCH2COOH(-羥丁酸)CH3COCH2COOHCH3COCH2CO～SCoA2CH3CO~SCoATCACH2O+CO2CoA-SH+ATPPPi+AMP乙酰乙酸硫激酶琥珀酰-CoA琥珀酸琥珀酰-CoA轉(zhuǎn)硫酶硫解酶CoA-SH-羥丁酸脫氫酶NAD+NADH+H+2.酮體在肝外組織利用2乙酰CoA乙酰乙酰CoA乙酰CoA乙酰乙酸HMGCoAD(-)-β-羥丁酸丙酮乙酰乙酰CoA琥珀酰CoA琥珀酸2乙酰CoA酮體的生成和利用總示意圖1、酮體是肝臟輸出能源的一種形式。并且酮體可通過血腦屏障，是肌肉尤其是腦組織的重要能源。2、酮體利用的增加可減少糖的利用，有利于維持血糖水平恒定，節(jié)省蛋白質(zhì)的消耗。3.酮體生成的生理意義病理意義：酮血癥、酮尿癥、酮癥酸中毒4.酮體生成的調(diào)節(jié)1、餐食狀態(tài)的影響（主要通過激素的影響）2、糖代謝的影響3、丙二酰CoA抑制酮體生成1、餐食狀態(tài)影響酮體生成（主要通過激素的作用）抑制脂解，脂肪動(dòng)員飽食

胰島素

進(jìn)入肝的脂酸

脂酸β氧化

酮體生成饑餓

脂肪動(dòng)員FFA胰高血糖素等脂解激素

酮體生成

脂酸β氧化2、糖代謝影響酮體生成糖代謝旺盛FFA主要生成TG及磷脂

乙酰CoA

+乙酰CoA羧化酶丙二酰CoA

反之，糖代謝減弱，脂酸β氧化及酮體生成均加強(qiáng)。丙二酰CoA作為脂酰CoA的競(jìng)爭(zhēng)性抑制劑，抑制肉堿脂酰轉(zhuǎn)移酶Ⅰ的活性，從而抑制脂酰CoA進(jìn)入線粒體，脂酸β氧化減弱，酮體生產(chǎn)減少。3、丙二酰CoA抑制脂酰CoA進(jìn)入線粒體問題:何謂酮體?它是在什么情況下產(chǎn)生的?它的產(chǎn)生與肝糖異生有什么關(guān)系?p136/159脂酸合成和分解的主要區(qū)別

特征FA合成FA分解細(xì)胞內(nèi)反應(yīng)部位胞液線粒體酰基載體ACPCoASH二碳單位供體/產(chǎn)物丙二酰CoA

乙酰CoA電子供體/受體NADPHFAD,NAD+酶