脂肪分解代謝

第1頁，共53頁，2023年，2月20日，星期五。居住在美國南卡羅來納州的24歲小伙兒道戈·弗比斯由于患有先天骶骨發(fā)育不全癥而在嬰兒時(shí)期就進(jìn)行了截肢。但是憑借堅(jiān)強(qiáng)的毅力，他現(xiàn)在成為了一名老師。此外，他還有一個(gè)女朋友。第2頁，共53頁，2023年，2月20日，星期五第3頁，共53頁，2023年，2月20日，星期五第4頁，共53頁，2023年，2月20日，星期五第5頁，共53頁，2023年，2月20日，星期五。

甘油三酯

分解代謝第6頁，共53頁，2023年，2月20日，星期五二、甘油三酯的合成代謝

甘油三酯（肝臟、脂肪組織）α-磷酸甘油脂肪酰CoA甘油乙酰CoA

糖代謝磷酸二羥丙酮第7頁，共53頁，2023年，2月20日，星期五葡萄糖酮體TGα-磷酸甘油脂肪酸蘇氨酸、異亮氨酸、纈氨酸、蛋氨酸苯丙氨酸酪氨酸嘌呤嘧啶色氨酸、絲氨酸、丙氨酸、蘇氨酸、半胱氨酸、甘氨酸嘌呤、血紅素糖原谷氨酸精氨酸脯氨酸組氨酸嘌呤谷氨酰胺5-磷酸核糖6-磷酸葡萄糖磷酸二羥基丙酮磷酸烯醇式丙酮酸3-磷酸甘油醛丙酮酸氧化磷酸化2H乙酰CoA草酰乙酸α-酮戊二酸琥珀酸延胡索酸天冬氨酸亮氨酸、賴氨酸膽固醇第8頁，共53頁，2023年，2月20日，星期五（一）軟脂酸(cetin)的合成原料：乙酰CoA、NADPH、ATP部位：胞液檸檬酸-丙酮酸循環(huán)：1、合成的原料和部位citratepyruvatecycle線粒體：乙酰CoA胞液：乙酰CoA第9頁，共53頁，2023年，2月20日，星期五檸檬酸-丙酮酸循環(huán)（citratepyruvatecycle）第10頁，共53頁，2023年，2月20日，星期五脂肪的分解代謝第11頁，共53頁，2023年，2月20日，星期五脂肪的水解第12頁，共53頁，2023年，2月20日，星期五脂肪酸甘油磷酸二羥丙酮糖代謝脂酰CoA糖代謝酮體肝內(nèi)肝外乙酰CoA脂肪脂肪動(dòng)員脂肪酸活化乙酰CoA?-氧化酮體的合成與利用甘油的代謝糖代謝第13頁，共53頁，2023年，2月20日，星期五

(一)脂肪動(dòng)員1.定義

儲(chǔ)存的脂肪，被脂肪酶逐步水解為FFA及甘油，并釋放入血以供其他組織氧化利用的過程。2.關(guān)鍵酶

激素敏感性甘油三酯脂肪酶

3.脂解激素

4.抗脂解激素

第14頁，共53頁，2023年，2月20日，星期五調(diào)節(jié)脂肪動(dòng)員飽食

胰島素

FFA

脂肪酸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

脂肪酸β氧化

第15頁，共53頁，2023年，2月20日，星期五3.脂肪酸氧化的反應(yīng)過程1.脂肪酸氧化的反應(yīng)部位

除腦、紅細(xì)胞組織外,大多數(shù)組織均可進(jìn)行，其中肝、肌肉最活躍。(二)脂肪酸的氧化2.亞細(xì)胞定位細(xì)胞液、線粒體。第16頁，共53頁，2023年，2月20日，星期五3.脂肪酸氧化的反應(yīng)過程(1)脂肪酸的活化

(2)脂酰輔酶A進(jìn)入線粒體

(3)b-氧化

(4)乙酰輔酶A氧化第17頁，共53頁，2023年，2月20日，星期五肉堿轉(zhuǎn)運(yùn)載體線粒體膜βα=βα脂肪酸O=RCH2CH2C-OH脂酰CoA合成酶ATPHSCoAAMPPPiORCH2CH2C~SCoA脂酰CoA脂酰CoA脫氫酶FADH2H2O呼吸鏈

1.5ATP脫氫O=RCH=CHC~SCoAβαα,β-烯脂酰CoAH2O水化酶再脫氫加水NADH+H+H2O呼吸鏈

2.5ATPβ-羥脂酰CoA脫氫酶NAD+HSCoA硫解O=R-C~SCoAO=CH3C~SCoA

脂酰CoA乙酰CoA+三羧酸循環(huán)O=RCH2CH2C~SCoAβα脂酰CoAFAD

關(guān)鍵酶肉堿脂酰轉(zhuǎn)移酶Ⅰ線粒體胞漿O=RCHCH2C~SCoAβαβ-羥脂酰CoAHO硫解酶O=RC-CH2C~SCoAβαβ-酮脂酰CoAO第18頁，共53頁，2023年，2月20日，星期五脂酸的活化

——脂酰CoA的生成（胞漿）脂酰CoA合成酶

ATPAMPPPi

+CoA-SHMg2+消耗2個(gè)高能磷酸鍵。第19頁，共53頁，2023年，2月20日，星期五1.脂肪酸氧化(1)脂肪酸的活化

(2)脂酰輔酶A進(jìn)入線粒體

(3)b-氧化

(4)乙酰輔酶A供能第20頁，共53頁，2023年，2月20日，星期五(2)Transportintomitochondria

肉堿是季胺類化合物，是一種人體必需的營養(yǎng)素，有著重要的生物學(xué)功能和臨床應(yīng)用價(jià)值。近年來肉毒堿在心腦血管疾病、消化疾病、兒童疾病的預(yù)防和治療，以及血液透析病人的營養(yǎng)支持和運(yùn)動(dòng)醫(yī)學(xué)等領(lǐng)域已得到廣泛的研究和應(yīng)用。1.脂肪酸-氧化的過程四.Fattyacidbreakdown--oxidationpathway第21頁，共53頁，2023年，2月20日，星期五肉堿肉類、奶制品中1、提高持久力2、減肥3、脂肪肝4、預(yù)防心臟病“多功能營養(yǎng)品”、“Vbt”、“最佳的減肥營養(yǎng)素”第22頁，共53頁，2023年，2月20日，星期五5.脂酰CoA進(jìn)入線粒體胞漿基質(zhì)線粒體內(nèi)膜轉(zhuǎn)位酶肉堿N+(CH3)3CH2CHCH2COOHRCO-O-脂酰肉堿RCOSCoAHSCoACAT-IICAT-IN+(CH3)3CH2CHCH2COOHHO-脂酰肉堿RCOSCoAHSCoA肉堿CAT-I:肉堿脂酰轉(zhuǎn)移酶-I為限速酶。第23頁，共53頁，2023年，2月20日，星期五1.脂肪酸氧化(1)脂肪酸的活化

(2)脂酰輔酶A進(jìn)入線粒體

(3)b-氧化

(4)乙酰輔酶A氧化第24頁，共53頁，2023年，2月20日，星期五四.Fattyacidbreakdown--oxidationpathway

-氧化作用的提出是在十九世紀(jì)初，F(xiàn)ranzKnoop在此方面作出了關(guān)鍵性的貢獻(xiàn)。他將末端甲基上連有苯環(huán)的脂肪酸喂飼狗，然后檢測(cè)狗尿中的產(chǎn)物。結(jié)果發(fā)現(xiàn)，食用含偶數(shù)碳的脂肪酸的狗的尿中有苯乙酸的衍生物苯乙尿酸，而食用含奇數(shù)碳的脂肪酸的狗的尿中有苯甲酸的衍生物馬尿酸。Knoop由此推測(cè)無論脂肪酸鏈的長短，脂肪酸的降解總是每次水解下兩個(gè)碳原子。第25頁，共53頁，2023年，2月20日，星期五四.Fattyacidbreakdown--oxidationpathway第26頁，共53頁，2023年，2月20日，星期五四.Fattyacidbreakdown--oxidationpathway

據(jù)此，Knoop提出脂肪酸的氧化發(fā)生在-碳原子上，而后Ca與Cb之間的鍵發(fā)生斷裂，從而產(chǎn)生二碳單位，此二碳單位Knoop推測(cè)是乙酸。

以后的實(shí)驗(yàn)證明Knoop推測(cè)的準(zhǔn)確性，由此提出了脂肪酸的-氧化作用。

-氧化作用是指脂肪酸在-碳原子上進(jìn)行氧化，然后a-碳原子和b-碳原子之間鍵發(fā)生斷裂。每進(jìn)行一次-氧化作用，分解出一個(gè)二碳片段，生成較原來少兩個(gè)碳原子的脂肪酸。第27頁，共53頁，2023年，2月20日，星期五3.脂肪酸的氧化途徑a、脫氫b、加水c、再脫氫

ＯR-CH=CH-C-SCoA

ＯR-CH2-

CH2--C-SCoA

OH

OR-CH-CH2--C~SCoA

O

OR-C-CH2--C~SCoA

OR-C~ScoA

OCH3C~SCoA||+||d、硫解||||反-烯脂酰CoAL-β-羥脂酰CoAβ-酮酯酰CoA脂酰CoA第28頁，共53頁，2023年，2月20日，星期五(2)-氧化過程①脫氫HRC

CC～SCoAHHαHFADFADH2

脂酰CoA脫氫酶脂酰CoAα,β-烯脂酰CoAO呼吸鏈1.5ATP第29頁，共53頁，2023年，2月20日，星期五H2OHOH②加水RC

CC～SCoAHαHHOH

β-羥脂酰CoAH2O水化酶α,β-烯脂酰CoAO(2)-氧化過程第30頁，共53頁，2023年，2月20日，星期五③再脫氫RC

CC～SCoAHαHOHHOβ-羥脂酰CoA脫氫酶β-酮脂酰CoAβ-羥脂酰CoANAD+NADH+H+呼吸鏈2.5ATP(2)-氧化過程第31頁，共53頁，2023年，2月20日，星期五④硫解ORCαHHOCC～SCoASCoAHHSCoASCoAH~脂酰CoA

乙酰CoA輔酶A硫解酶脂酰CoA++少2個(gè)碳原子(2)-氧化過程第32頁，共53頁，2023年，2月20日，星期五HHHHORCCCC～SCoAHHH×脫氫加水再脫氫硫解H2O

HOHHOH

RCC～SCoA+

CH

C～SCoA

OOHHHHHHH-SCoA第33頁，共53頁，2023年，2月20日，星期五5CH3COSCoACH3(CH2)7CH2COSCoACH3(CH2)7CH2CH2CH2COCoACH3(CH2)7CH2CH2CH2CH2CH3(CH2)7CH2CH2CH2CH2CH2CH2CH2COSCoACH3COSCoACH2COSCoACH3COSCoACH3COCoA1分子十六碳的軟脂酸分解為8分子乙酰CoA第34頁，共53頁，2023年，2月20日，星期五7.乙酰CoA的去路(1)乙酰CoA徹底氧化

三羧酸循環(huán)生成酮體肝外組織氧化利用

FADH2

H2O呼吸鏈

1.5ATP

H2O

NADH+H+

呼吸鏈

2.5ATP

β-氧化產(chǎn)生的乙酰CoA絕大部分進(jìn)入TCA徹底氧化，生成的FADH2和NADH+H+氧化磷酸化產(chǎn)生ATP。第35頁，共53頁，2023年，2月20日，星期五(1)活化：消耗2個(gè)高能磷酸鍵的能量。8.脂酸氧化的能量生成

——以16碳軟脂酸的氧化為例(2)β氧化

7輪循環(huán)產(chǎn)物：

8分子乙酰CoA7分子NADH+H+7分子FADH2(3)能量計(jì)算：生成ATP

8×10+7×2.5+7×1.5=108

凈生成ATP

108–2=106第36頁，共53頁，2023年，2月20日，星期五肉堿轉(zhuǎn)運(yùn)載體線粒體膜βα=βα脂肪酸O=RCH2CH2C-OH脂酰CoA合成酶ATPHSCoAAMPPPiORCH2CH2C~SCoA脂酰CoA脂酰CoA脫氫酶FADH2H2O呼吸鏈

1.5ATP脫氫O=RCH=CHC~SCoAβαα,β-烯脂酰CoAH2O水化酶再脫氫加水NADH+H+H2O呼吸鏈

2.5ATPβ-羥脂酰CoA脫氫酶NAD+HSCoA硫解O=R-C~SCoAO=CH3C~SCoA

脂酰CoA乙酰CoA+TCA循環(huán)O=RCH2CH2C~SCoAβα脂酰CoAFAD

關(guān)鍵酶肉堿脂酰轉(zhuǎn)移酶Ⅰ線粒體胞液O=RCHCH2C~SCoAβαβ-羥脂酰CoAHO硫解酶O=RC-CH2C~SCoAβαβ-酮脂酰CoAO第37頁，共53頁，2023年，2月20日，星期五1.不飽和脂肪酸的氧化

(三)脂肪酸的其他氧化方式2.脂肪酸的α-氧化3.脂肪酸的ω-氧化

第38頁，共53頁，2023年，2月20日，星期五

代謝定位：生成：肝細(xì)胞線粒體。原料：乙酰CoA。利用：肝外組織（心、腎、腦、骨骼肌等）線粒體。(四)酮體的生成和利用

酮體是乙酰乙酸、β-羥丁酸、丙酮三者的總稱。酮體生成的關(guān)鍵酶：

HMGCoA合酶第39頁，共53頁，2023年，2月20日，星期五1.酮體的生成

CO2HSCoAHSCoA

NAD+NADH+H+HMGCoA合酶CH3CSCoA乙酰CoAOCH3CSCoA乙酰CoAOCH3CCH2CSCoA乙酰乙酰CoAOOHOCCH2CCH2CSCoAOH

羥甲基戊二酰CoA(HMGCoA)OOCH3CH3CCH2COH乙酰乙酸OOCH3CHCH2COOHβ-羥丁酸OHCH3CCH3丙酮O第40頁，共53頁，2023年，2月20日，星期五CH3CHCH2COOHβ-羥丁酸OH2.酮體的利用

NAD+NADH+H+琥珀酰CoA琥珀酸HSCoA+ATPPPi+AMPHSCoACH3CCH2COH乙酰乙酸OOCH3CCH2CSCoA乙酰乙酰CoAOOCH3CSCoA乙酰CoAO2×第41頁，共53頁，2023年，2月20日，星期五脂肪酸甘油磷酸二羥丙酮糖代謝脂酰CoA糖代謝酮體肝內(nèi)肝外乙酰CoA脂肪脂肪動(dòng)員脂肪酸活化乙酰CoA?-氧化酮體的合成與利用甘油的代謝糖代謝第42頁，共53頁，2023年，2月20日，星期五（五）甘油的代謝CH2-OHC=OCH2-O-Pa-磷酸甘油脫氫酶CH2-OHCH-OHCH2-O-PNADH+H+NAD+CH2-OHCH-OHCH2-OH甘油激酶ATPADPdihydroxyacetonephosphatea-磷酸甘油磷酸二羥丙酮glycerolphosphateglycerol甘油第43頁，共53頁，2023年，2月20日，星期五

產(chǎn)物乙酰CoA的代謝三羧酸循環(huán)乙酰CoA氧化脂肪酸膽固醇酮體合成氧化供能糖代謝ATP第44頁，共53頁，2023年，2月20日，星期五練習(xí)脂肪動(dòng)員的關(guān)鍵酶是：

A．組織細(xì)胞中的甘油三酯脂肪酶

B．組織細(xì)胞中的甘油二酯脂肪酶

C．組織細(xì)胞中的甘油一酯脂肪酶

D．組織細(xì)胞中的水解酶

第45頁，共53頁，2023年，2月20日，星期五練習(xí) 關(guān)于酮體的敘述，哪項(xiàng)是不正確的？A．酮體是肝內(nèi)氧化產(chǎn)生的B．各組織器官均可利用乙酰CoA合成酮體C．酮體只能在肝內(nèi)生成，在肝外利用D．合成酮體的關(guān)鍵酶是