生物化學(xué)：第28章脂肪酸的分解代謝

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1、一、脂質(zhì)的消化、吸收和傳送一、脂質(zhì)的消化、吸收和傳送二、脂肪酸的氧化二、脂肪酸的氧化 三、不飽和脂肪酸的氧化三、不飽和脂肪酸的氧化 四、酮體四、酮體五、磷脂的代謝五、磷脂的代謝六、鞘脂類的代謝六、鞘脂類的代謝七、甾醇的代謝七、甾醇的代謝八、脂肪酸代謝的調(diào)節(jié)八、脂肪酸代謝的調(diào)節(jié) 第第28章章 脂肪酸的分解代謝脂肪酸的分解代謝 脂肪脂肪的主要功能是貯存能量和提供能量，的主要功能是貯存能量和提供能量，氧化提供必要水分，防止熱量流失。氧化提供必要水分，防止熱量流失。飛行速度是飛行速度是50-90公里公里/小時(shí)，小時(shí)，可連續(xù)飛行可連續(xù)飛行60小時(shí)。翅膀振小時(shí)。翅膀振動(dòng)頻率動(dòng)頻率5070次次/每秒。每秒。

2、馬拉松馬拉松 紅喉蜂鳥紅喉蜂鳥 冬眠動(dòng)物依賴體內(nèi)貯冬眠動(dòng)物依賴體內(nèi)貯存的脂肪越冬。存的脂肪越冬。第第28章章 脂肪酸的分解代謝脂肪酸的分解代謝 通過對(duì)貯存脂肪的氧化通過對(duì)貯存脂肪的氧化獲得足夠的能量。獲得足夠的能量。棕熊棕熊 駱駝駱駝 雅安寶興震后雅安寶興震后45天挖出天挖出2只只“豬堅(jiān)強(qiáng)豬堅(jiān)強(qiáng)” 掉膘掉膘30斤斤 這個(gè)故事告訴我們：這個(gè)故事告訴我們： 平時(shí)在身上多儲(chǔ)存些脂肪是多么重要平時(shí)在身上多儲(chǔ)存些脂肪是多么重要! 事實(shí)證明控制飲食對(duì)減肥是最有效的方法事實(shí)證明控制飲食對(duì)減肥是最有效的方法!2013-06-05 第第28章章 脂肪酸的分解代謝脂肪酸的分解代謝 脂肪的需求量：脂肪的需求量：成人

3、：成人：60150 g/d，飲食脂肪，飲食脂肪90%貯存。貯存。 食物成分含有的能量食物成分含有的能量脂肪非極性化合物，無水狀態(tài)貯存，脂肪非極性化合物，無水狀態(tài)貯存，糖原極性化合物，水合形式貯存，糖原極性化合物，水合形式貯存，同等重量計(jì)算：脂肪代謝的能量同等重量計(jì)算：脂肪代謝的能量 糖原的糖原的6倍。倍。 第第28章章 脂肪酸的分解代謝脂肪酸的分解代謝 脂肪脂肪 又稱三酰甘油、三脂酰甘油又稱三酰甘油、三脂酰甘油 、甘油三酯、甘油三酯 (triacylglycerol) 成分成分H (kJ/g 干重干重)糖類糖類16脂肪脂肪37蛋白質(zhì)蛋白質(zhì)17第第28章章 脂肪酸的分解代謝脂肪酸的分解代謝 貯存

4、和提供能量的主要物質(zhì)；貯存和提供能量的主要物質(zhì)； 構(gòu)成機(jī)體組織，維持體溫，保護(hù)臟構(gòu)成機(jī)體組織，維持體溫，保護(hù)臟器，促進(jìn)脂溶性維生素和其它脂溶器，促進(jìn)脂溶性維生素和其它脂溶物質(zhì)的吸收；物質(zhì)的吸收； 構(gòu)成激素等活性物質(zhì)的重要成分。構(gòu)成激素等活性物質(zhì)的重要成分。 脂肪的生理功能脂肪的生理功能 皮下皮下 腹腔腹腔 肌肉間隙肌肉間隙 臟器周圍臟器周圍其儲(chǔ)量受進(jìn)食情況影響其儲(chǔ)量受進(jìn)食情況影響 動(dòng)脂動(dòng)脂 脂肪的分布脂肪的分布 脂脂 肪肪 細(xì)胞中脂肪的來源細(xì)胞中脂肪的來源 飲食中的脂肪；飲食中的脂肪； 細(xì)胞中的貯脂；細(xì)胞中的貯脂； 糖轉(zhuǎn)化的脂肪；糖轉(zhuǎn)化的脂肪； 一種臟器合成后轉(zhuǎn)運(yùn)到另一種臟器的脂肪。一種臟器合

5、成后轉(zhuǎn)運(yùn)到另一種臟器的脂肪。 脂肪儲(chǔ)存量脂肪儲(chǔ)存量男：男：21%女：女：26%又稱三酰甘油、三脂酰甘油又稱三酰甘油、三脂酰甘油 、甘油三酯、甘油三酯 (triacylglycerol) 第第28章章 脂肪酸的分解代謝脂肪酸的分解代謝 脂肪脂肪 三酰甘油（中性脂肪）三酰甘油（中性脂肪） 特別適合貯存能量特別適合貯存能量 優(yōu)點(diǎn)：優(yōu)點(diǎn)： 具高度還原的結(jié)構(gòu)；具高度還原的結(jié)構(gòu)； 氧化釋放的能量氧化釋放的能量(同質(zhì)量同質(zhì)量)是糖或蛋白質(zhì)的是糖或蛋白質(zhì)的2倍多；倍多； 不溶于水，不會(huì)提高細(xì)胞溶膠的滲透壓，不被溶劑化，可在細(xì)胞內(nèi)大量貯存。不溶于水，不會(huì)提高細(xì)胞溶膠的滲透壓，不被溶劑化，可在細(xì)胞內(nèi)大量貯存。問題

6、：問題： 腸道中的水溶性酶消化前，必須先與血液中的載體蛋白結(jié)合腸道中的水溶性酶消化前，必須先與血液中的載體蛋白結(jié)合(乳化乳化)，消除其不溶解，消除其不溶解性才能被轉(zhuǎn)運(yùn)。性才能被轉(zhuǎn)運(yùn)。脂肪（甘油三酯）脂肪（甘油三酯） 甘油甘油 脂肪酸脂肪酸 脂肪酶脂肪酶 又稱三酰甘油、三脂酰甘油又稱三酰甘油、三脂酰甘油 、甘油三酯、甘油三酯 (triacylglycerol) 一、脂質(zhì)的消化吸收和傳送一、脂質(zhì)的消化吸收和傳送 第第28章章 脂肪酸的分解代謝脂肪酸的分解代謝 脂肪食物脂肪食物 膽囊膽囊 小腸小腸 毛細(xì)管毛細(xì)管 小腸粘膜細(xì)胞小腸粘膜細(xì)胞 乳糜微粒乳糜微粒 脂蛋白脂肪酶脂蛋白脂肪酶 肌肉細(xì)胞或肌肉細(xì)胞

7、或脂肪細(xì)胞脂肪細(xì)胞攝入的脂肪在攝入的脂肪在小腸中被小腸中被膽汁酸膽汁酸鹽乳化形成微團(tuán)鹽乳化形成微團(tuán)(大脂肪滴乳化大脂肪滴乳化成小脂肪滴成小脂肪滴)。小小腸內(nèi)的脂肪酶腸內(nèi)的脂肪酶消化三脂酰甘油為消化三脂酰甘油為脂肪酸和甘油。脂肪酸和甘油。 消化產(chǎn)物被腸粘膜消化產(chǎn)物被腸粘膜細(xì)胞吸收，并轉(zhuǎn)化細(xì)胞吸收，并轉(zhuǎn)化為三脂酰甘油。為三脂酰甘油。 脂肪的消化吸收脂肪的消化吸收 小腸小腸 三脂酰甘油與膽固三脂酰甘油與膽固醇、磷脂和載脂蛋醇、磷脂和載脂蛋白混合成乳糜微粒。白混合成乳糜微粒。 乳糜微粒經(jīng)淋巴系統(tǒng)乳糜微粒經(jīng)淋巴系統(tǒng)和血流運(yùn)輸至組織。和血流運(yùn)輸至組織。 毛細(xì)血管中的脂蛋白毛細(xì)血管中的脂蛋白脂肪酶催化脂肪形

8、成脂肪酶催化脂肪形成脂肪酸和甘油。脂肪酸和甘油。 脂肪酸進(jìn)入細(xì)胞，甘脂肪酸進(jìn)入細(xì)胞，甘油轉(zhuǎn)運(yùn)到肝臟和腎臟。油轉(zhuǎn)運(yùn)到肝臟和腎臟。 脂肪酸氧化或再脂肪酸氧化或再合成為脂肪貯存。合成為脂肪貯存。脂類物質(zhì)的傳送脂類物質(zhì)的傳送 脂類物質(zhì)不能在血液中運(yùn)輸脂類物質(zhì)不能在血液中運(yùn)輸 載脂蛋白載脂蛋白(apolipoprotein，apo)：是以脫脂形式存在的蛋白質(zhì)成分。：是以脫脂形式存在的蛋白質(zhì)成分。 apo 是血液中的脂結(jié)合蛋白質(zhì)，負(fù)責(zé)是血液中的脂結(jié)合蛋白質(zhì)，負(fù)責(zé)三酰甘油、磷脂、膽固醇、膽固醇酯三酰甘油、磷脂、膽固醇、膽固醇酯等等在不同器官間的轉(zhuǎn)運(yùn)。在不同器官間的轉(zhuǎn)運(yùn)。 apo 與脂質(zhì)結(jié)合形成幾種不同類型的

9、脂蛋白顆粒，疏水性的油脂位于核心，與脂質(zhì)結(jié)合形成幾種不同類型的脂蛋白顆粒，疏水性的油脂位于核心，親水性的蛋白質(zhì)側(cè)鏈以及脂質(zhì)的頭部分布于表面。親水性的蛋白質(zhì)側(cè)鏈以及脂質(zhì)的頭部分布于表面。一、脂質(zhì)的消化吸收和傳送一、脂質(zhì)的消化吸收和傳送 第第28章章 脂肪酸的分解代謝脂肪酸的分解代謝 乳糜微粒乳糜微粒(CM) ：小腸合成，轉(zhuǎn)運(yùn)外源性脂肪：小腸合成，轉(zhuǎn)運(yùn)外源性脂肪(小腸小腸體內(nèi)體內(nèi))。極低密度脂蛋白極低密度脂蛋白(VLDL)：肝臟合成，轉(zhuǎn)運(yùn)外源性脂肪：肝臟合成，轉(zhuǎn)運(yùn)外源性脂肪(肝肝肝外組織肝外組織)。低密度脂蛋白低密度脂蛋白(LDL)：血管中由：血管中由VLDL脫脂肪形成，轉(zhuǎn)運(yùn)膽脫脂肪形成，轉(zhuǎn)運(yùn)膽固

10、醇和磷脂到肝外，易積存在動(dòng)脈壁上。固醇和磷脂到肝外，易積存在動(dòng)脈壁上。高密度脂蛋白高密度脂蛋白(HDL)：最初在肝臟合成，收集肝外膽固醇：最初在肝臟合成，收集肝外膽固醇和磷脂到肝。和磷脂到肝。CM(50200 nm) VLDL(2870 nm) LDL(2025 nm) HDL(811 nm) 血漿脂蛋白（血漿脂蛋白（plasma lipoprotion）的種類）的種類 壞膽固醇?jí)哪懝檀佳芮宓婪蜓芮宓婪蜓獫{脂蛋白與血漿脂蛋白與動(dòng)脈粥樣硬化動(dòng)脈粥樣硬化型心血管疾病之間有密切關(guān)系。型心血管疾病之間有密切關(guān)系。 二、脂肪酸氧化二、脂肪酸氧化 第第28章章 脂肪酸的分解代謝脂肪酸的分解代謝 u 脂

11、肪動(dòng)員脂肪動(dòng)員 脂肪組織中脂肪的水解與利用。脂肪組織中脂肪的水解與利用。u 激素敏感性脂肪酶激素敏感性脂肪酶（甘油三酯脂肪酶）甘油三酯脂肪酶） 脂解激素：脂解激素：促進(jìn)脂肪動(dòng)員的激素。促進(jìn)脂肪動(dòng)員的激素。 腎上腺素、胰高血糖素、促腎上腺皮質(zhì)激素腎上腺素、胰高血糖素、促腎上腺皮質(zhì)激素 抗脂解激素：抗脂解激素：抑制脂肪動(dòng)員的激素。抑制脂肪動(dòng)員的激素。 胰島素、前列腺素胰島素、前列腺素u 脂肪酸的運(yùn)輸脂肪酸的運(yùn)輸 脂肪酸脂肪酸血清白蛋白血清白蛋白 長鏈脂肪酸長鏈脂肪酸 乙酰乙酰CoA 檸檬酸循環(huán)檸檬酸循環(huán)(線粒體基質(zhì)線粒體基質(zhì)) 電子傳遞鏈電子傳遞鏈氧化磷酸化氧化磷酸化(線粒體內(nèi)膜線粒體內(nèi)膜)CO2

12、 H2O + ATP 食物中的脂肪食物中的脂肪 細(xì)胞中以脂肪粒形式貯存細(xì)胞中以脂肪粒形式貯存 一種臟器中合成轉(zhuǎn)運(yùn)到另一種一種臟器中合成轉(zhuǎn)運(yùn)到另一種臟器中臟器中消化吸收消化吸收轉(zhuǎn)化轉(zhuǎn)化細(xì)胞細(xì)胞獲取獲取脂肪酸脂肪酸分解分解二、脂肪酸氧化二、脂肪酸氧化 第第28章章 脂肪酸的分解代謝脂肪酸的分解代謝 末端末端C C-3 C-2 C-1CH3CH2-CH2-CH2-COOH 疏水尾部疏水尾部 脂肪酸脂肪酸 脂?；；?二、脂肪酸氧化二、脂肪酸氧化 第第28章章 脂肪酸的分解代謝脂肪酸的分解代謝 脂肪酸脂肪酸：最簡單的脂，大多數(shù)脂肪酸的碳原子數(shù)在：最簡單的脂，大多數(shù)脂肪酸的碳原子數(shù)在12 20， 脂肪

13、酸的碳?xì)滏湥褐舅岬奶細(xì)滏湥篊4C36，常見，常見C12C24，多為偶數(shù)。，多為偶數(shù)。 分分飽和脂肪酸飽和脂肪酸和和不飽和脂肪酸不飽和脂肪酸，天然存在的不飽和脂肪酸全是順式構(gòu)型。，天然存在的不飽和脂肪酸全是順式構(gòu)型。 脂肪酸寫法原則：脂肪酸寫法原則： 碳原子數(shù)目：雙鍵數(shù)目碳原子數(shù)目：雙鍵數(shù)目(雙鍵位置雙鍵位置) 例：軟脂酸例：軟脂酸(棕櫚酸棕櫚酸) 16：0; 油酸油酸 18：1(9); -亞麻酸亞麻酸 18：3(9,12,15) 1、甘油代謝、甘油代謝2、脂肪酸的氧化、脂肪酸的氧化 脂肪酸的跨膜運(yùn)輸脂肪酸的跨膜運(yùn)輸 飽和脂肪酸的飽和脂肪酸的-氧化氧化 不飽和脂肪酸的氧化不飽和脂肪酸的氧化 奇

14、數(shù)碳脂肪酸的氧化奇數(shù)碳脂肪酸的氧化 脂肪酸的脂肪酸的-氧化和氧化和-氧化氧化 二、脂肪酸氧化二、脂肪酸氧化 第第28章章 脂肪酸的分解代謝脂肪酸的分解代謝 硬脂酰 亞油酰 棕櫚酰 1-硬脂酰亞油酰棕櫚酰甘油硬脂酰亞油酰棕櫚酰甘油 脂肪中可用能量：脂肪中可用能量：脂肪酸鏈脂肪酸鏈95% 甘油甘油5% CH2OHHO-C-H CH2OH甘油甘油 CH2OHHO-C-H O CH2O- P-O- O-L-甘油甘油-3-磷酸磷酸甘油激酶甘油激酶 ATPADP磷酸甘油脫氫酶磷酸甘油脫氫酶 NAD+糖酵解糖酵解 NADH + H+ CH2OH C=O O CH2O- P-O- O-磷酸二羥丙酮磷酸二羥丙酮

15、 糖酵解的中間產(chǎn)物糖酵解的中間產(chǎn)物 糖異生糖異生丙酮酸丙酮酸葡萄糖及糖原葡萄糖及糖原三羧酸循環(huán)三羧酸循環(huán)線粒體呼吸鏈線粒體呼吸鏈乙酰乙酰CoA CO2、H2O、ATP 6-磷酸葡萄糖磷酸葡萄糖甘油降解在肝甘油降解在肝、腎、腸、腎、腸細(xì)胞的細(xì)胞的細(xì)胞胞液細(xì)胞胞液中。中。脂肪細(xì)胞和骨骼肌因甘油激酶活性很低，不能利用甘油。脂肪細(xì)胞和骨骼肌因甘油激酶活性很低，不能利用甘油。甘油的代謝甘油的代謝 CHO CH-OH CH2-O-P-O- O-OD-甘油醛甘油醛-3-磷酸磷酸 二、脂肪酸氧化二、脂肪酸氧化 第第28章章 脂肪酸的分解代謝脂肪酸的分解代謝 甘油進(jìn)入糖酵解途徑甘油進(jìn)入糖酵解途徑糖異生糖異生糖酵

16、解糖酵解己糖激酶己糖激酶 葡萄糖葡萄糖 6-磷酸葡萄糖酶磷酸葡萄糖酶 6-磷酸葡萄糖磷酸葡萄糖 1-磷酸葡萄糖磷酸葡萄糖 糖原糖原 UTP6-磷酸果糖磷酸果糖 3-磷酸甘油醛磷酸甘油醛 磷酸二羥丙酮磷酸二羥丙酮 3-磷酸甘油磷酸甘油 甘油甘油 磷酸烯醇式丙酮酸磷酸烯醇式丙酮酸丙酮酸丙酮酸 乳酸乳酸 草酰乙酸草酰乙酸 Ala，Ser等生糖氨基酸等生糖氨基酸 Asp等生糖氨基酸等生糖氨基酸 磷酸果糖激酶磷酸果糖激酶 丙酮酸激酶丙酮酸激酶 丙酮酸羧化酶丙酮酸羧化酶 磷酸烯醇式磷酸烯醇式丙酮酸羧激酶丙酮酸羧激酶 1,6-二磷酸果糖酶二磷酸果糖酶 1,6-二磷酸果糖二磷酸果糖 二、脂肪酸氧化二、脂肪酸氧

17、化 第第28章章 脂肪酸的分解代謝脂肪酸的分解代謝 甘油徹底氧化產(chǎn)能情況甘油徹底氧化產(chǎn)能情況 糖酵解糖酵解葡萄糖葡萄糖 6-磷酸葡萄糖磷酸葡萄糖 6-磷酸果糖磷酸果糖 3-磷酸甘油醛磷酸甘油醛 磷酸二羥丙酮磷酸二羥丙酮 3-磷酸甘油磷酸甘油 甘油甘油 磷酸烯醇式丙酮酸磷酸烯醇式丙酮酸丙酮酸丙酮酸 1,6-二磷酸果糖二磷酸果糖 1,3-二磷酸甘油酸二磷酸甘油酸 3-磷酸甘油酸磷酸甘油酸 2-磷酸甘油酸磷酸甘油酸 檸檬酸循環(huán)和線粒體呼吸鏈檸檬酸循環(huán)和線粒體呼吸鏈乙酰乙酰CoA ATPNADHNADHATPATPNADH乙酰乙酰CoA 3 NADH + FADH2 + GTPCO2 + H2O 22

18、個(gè)個(gè)ATP分子分子 二、脂肪酸氧化二、脂肪酸氧化 第第28章章 脂肪酸的分解代謝脂肪酸的分解代謝 二、脂肪酸氧化二、脂肪酸氧化 第第28章章 脂肪酸的分解代謝脂肪酸的分解代謝 脂肪酸代謝研究歷程脂肪酸代謝研究歷程 1904年，年，F(xiàn)ranz Knoop的經(jīng)的經(jīng)典生物化學(xué)實(shí)驗(yàn)，闡明脂肪典生物化學(xué)實(shí)驗(yàn)，闡明脂肪酸降解途徑。酸降解途徑。 1949年，年，Eugene Kennedy和和Albert Lehninger證實(shí)該途徑，證實(shí)該途徑，證實(shí)在線粒體中進(jìn)行。證實(shí)在線粒體中進(jìn)行。 苯標(biāo)記苯標(biāo)記偶數(shù)碳偶數(shù)碳脂肪酸脂肪酸 苯標(biāo)記苯標(biāo)記奇數(shù)碳奇數(shù)碳脂肪酸脂肪酸 脂肪酸降解始于羧基端脂肪酸降解始于羧基端的第

19、二位的第二位()碳原子，切碳原子，切掉掉2個(gè)碳原子，故為個(gè)碳原子，故為-氧化。氧化。 脂肪酸降解過程分三個(gè)階段：脂肪酸降解過程分三個(gè)階段： 1. 脂肪酸的活化脂肪酸的活化：(脂酰脂酰CoA合成酶，線粒體外膜上合成酶，線粒體外膜上) 反應(yīng)在胞液中進(jìn)行；反應(yīng)在胞液中進(jìn)行； 2. 脂酰脂酰CoA轉(zhuǎn)運(yùn)轉(zhuǎn)運(yùn)：(肉堿脂酰轉(zhuǎn)移酶肉堿脂酰轉(zhuǎn)移酶I和和II) 由胞液進(jìn)入到線粒體內(nèi)；由胞液進(jìn)入到線粒體內(nèi)； 3. - 氧化氧化：(脂肪酸氧化的酶位于線粒體基質(zhì)中脂肪酸氧化的酶位于線粒體基質(zhì)中) 以二碳為單位降解以二碳為單位降解二、脂肪酸氧化二、脂肪酸氧化 第第28章章 脂肪酸的分解代謝脂肪酸的分解代謝 脂肪酸脂肪酸

20、CoASH 脂酰脂酰CoA 脂酰脂酰CoA合成酶合成酶 ATP 脂肪酸的活化脂肪酸的活化 AMP + PPi 形成一個(gè)高能硫酯鍵是通過形成一個(gè)高能硫酯鍵是通過ATP的一個(gè)磷酸酐鍵水解產(chǎn)生的。的一個(gè)磷酸酐鍵水解產(chǎn)生的。 脂肪酸活化消耗脂肪酸活化消耗 2個(gè)個(gè)ATP。細(xì)胞胞液細(xì)胞胞液 1. 脂肪酸的活化脂肪酸的活化 Conversion of a fatty acid to a fatty acylCoA 硫酯鍵硫酯鍵 二、脂肪酸氧化二、脂肪酸氧化 第第28章章 脂肪酸的分解代謝脂肪酸的分解代謝 2Pi 脂酰腺苷酸脂酰腺苷酸 焦磷酸焦磷酸 脂酰脂酰基基穿過線粒體膜穿過線粒體膜 肉堿脂酰轉(zhuǎn)移酶肉堿脂酰

21、轉(zhuǎn)移酶I 脂酰脂酰CoA 肉堿脂酰轉(zhuǎn)移酶肉堿脂酰轉(zhuǎn)移酶II 肉堿肉堿 脂酰脂酰 肉堿肉堿 肉堿肉堿 脂酰脂酰 肉堿肉堿 肉堿肉堿 脂酰脂酰CoA 線粒體內(nèi)膜線粒體內(nèi)膜 轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白饑餓、高脂低糖膳食、糖尿病可使其活性增加饑餓、高脂低糖膳食、糖尿病可使其活性增加 脂肪酸脂肪酸-氧化的限速酶氧化的限速酶 2. 脂酰脂酰CoA轉(zhuǎn)運(yùn)轉(zhuǎn)運(yùn) 輔酶輔酶A 輔酶輔酶A 線粒體外膜線粒體外膜 二、脂肪酸氧化二、脂肪酸氧化 第第28章章 脂肪酸的分解代謝脂肪酸的分解代謝 脂肪酸脂肪酸氧化過程分三個(gè)階段：氧化過程分三個(gè)階段： - 氧化途徑：氧化途徑：脂肪酸在氧化分解時(shí)，碳鏈的脂肪酸在氧化分解時(shí)，碳鏈的斷裂發(fā)生在

22、脂肪酸羧基端的斷裂發(fā)生在脂肪酸羧基端的-位，以位，以乙酰乙酰CoA形式移走（每次切除形式移走（每次切除2個(gè)碳原子）。個(gè)碳原子）。線粒線粒體基質(zhì)體基質(zhì) 乙酰乙酰CoA在在三羧酸循環(huán)三羧酸循環(huán)中被氧化成中被氧化成CO2，線線粒體基質(zhì)粒體基質(zhì) 生成的電子生成的電子NADH和和FADH2在在線粒體呼吸鏈線粒體呼吸鏈將電子傳遞給將電子傳遞給O2，同時(shí)伴隨，同時(shí)伴隨ADP磷酸化形成磷酸化形成ATP，貯存起來。貯存起來。線粒體內(nèi)膜線粒體內(nèi)膜二、脂肪酸氧化二、脂肪酸氧化 第第28章章 脂肪酸的分解代謝脂肪酸的分解代謝 3. - 氧化氧化 第第1717章章 脂肪酸代謝脂肪酸代謝 17.2 脂肪酸氧化脂肪酸氧化

23、(Oxidation of Fatty Acids) 脂肪酸的脂肪酸的-氧化氧化 脂肪酸脂肪酸 脂酰脂酰CoA 反式反式-2- 烯脂酰烯脂酰CoA L-羥脂酰羥脂酰CoA -酮脂酰酮脂酰CoA 繼續(xù)繼續(xù)-氧化氧化 乙酰乙酰CoA 脂酰脂酰CoA 比原來少比原來少2個(gè)個(gè)C 合成脂肪酸合成脂肪酸 三羧酸循環(huán)三羧酸循環(huán) -2C -2C -2C FAD FADH2 脫氫酶脫氫酶 ATP + CoASH 活化活化 H2O 水合酶水合酶 NAD+ NADH + H+ 脫氫酶脫氫酶 CoASH 乙酰乙酰CoA 硫解酶硫解酶 1. 氧化氧化 2. 水化水化 3. 再氧化再氧化 4. 硫解硫解 產(chǎn)生能量：產(chǎn)生能

24、量： 1個(gè)個(gè)FADH2 1個(gè)個(gè)NADH n個(gè)乙酰個(gè)乙酰CoA 消耗能量消耗能量： 2個(gè)個(gè)ATP 酮體酮體 脂肪酸脂肪酸-氧化過程與檸檬酸循環(huán)中的氧化過程與檸檬酸循環(huán)中的部分反應(yīng)過程類似，部分反應(yīng)過程類似， 試寫出這兩個(gè)試寫出這兩個(gè)途徑中的類似的反應(yīng)過程。途徑中的類似的反應(yīng)過程。 脂肪酸脂肪酸-氧化氧化 檸檬酸循環(huán)檸檬酸循環(huán) 脂酰脂酰CoA脫氫脫氫生成生成- 烯脂酰烯脂酰CoA 琥珀酸生成延胡索酸琥珀酸生成延胡索酸 - 烯脂酰烯脂酰CoA水化水化生成生成L- 羥脂酰羥脂酰CoA 延胡索酸生成蘋果酸延胡索酸生成蘋果酸 L- 羥脂酰羥脂酰CoA再脫氫再脫氫生成生成-酮脂酰酮脂酰CoA 蘋果酸生成草酰

25、乙酸蘋果酸生成草酰乙酸 二、脂肪酸氧化二、脂肪酸氧化 第第28章章 脂肪酸的分解代謝脂肪酸的分解代謝 H2O H2O 不同體系不同體系氧化的酶不同氧化的酶不同 革蘭氏陽性菌和線粒體短鏈體系革蘭氏陽性菌和線粒體短鏈體系 革蘭氏陰性菌革蘭氏陰性菌 過氧化物酶體和乙醛酸循環(huán)體過氧化物酶體和乙醛酸循環(huán)體 線粒體長鏈體系線粒體長鏈體系 4種酶一個(gè)種酶一個(gè)復(fù)合體復(fù)合體 酶酶2和酶和酶3一一個(gè)復(fù)合體輔個(gè)復(fù)合體輔助酶助酶5和和6 多功能蛋白二、脂肪酸氧化二、脂肪酸氧化 第第28章章 脂肪酸的分解代謝脂肪酸的分解代謝 酶酶2和酶和酶3一個(gè)一個(gè)復(fù)合體復(fù)合體 4種酶獨(dú)立種酶獨(dú)立 16碳脂肪酸碳脂肪酸( (軟脂酸或棕

26、櫚酸軟脂酸或棕櫚酸) )氧化氧化 軟脂酸完全氧化的反應(yīng)式軟脂酸完全氧化的反應(yīng)式 C15H31COSCoA 7 CoA-SH + 7 FAD + 7 NAD+ + 7 H2O 8 CH3COSCoA 7 FADH2 + 7 NADH + 7 H+ C15H31COSCoA 23 O2 + 108 Pi + 108 ADP CoASH 16CO2 + 23 H2O + 108 ATP 軟脂酸軟脂酸-氧化的反應(yīng)式氧化的反應(yīng)式 脂肪酸活化時(shí)消耗兩個(gè)高能磷酸鍵脂肪酸活化時(shí)消耗兩個(gè)高能磷酸鍵（2個(gè)個(gè)ATP），），凈生成凈生成106個(gè)個(gè)ATP 軟脂酸一輪的軟脂酸一輪的-氧化反應(yīng)式氧化反應(yīng)式 棕櫚酰棕櫚酰Co

27、A CoA-SH + FAD + NAD+ + H2O 豆蔻酰豆蔻酰CoA 乙酰乙酰CoA + FADH2 + NADH + H+ 二、脂肪酸氧化二、脂肪酸氧化 第第28章章 脂肪酸的分解代謝脂肪酸的分解代謝 乙酰乙酰CoA + 3NAD+ + FAD + GDP + Pi + 2H2O 2CO2 + 3NADH + 3H+ + FADH2 + GTP + CoA-SH 檸檬酸循環(huán)總反應(yīng)式檸檬酸循環(huán)總反應(yīng)式 軟脂酸完全氧化的反應(yīng)式軟脂酸完全氧化的反應(yīng)式 C15H31COSCoA 7 CoA-SH + 7 FAD + 7 NAD+ + 7 H2O 8 CH3COSCoA 7 FADH2 + 7

28、NADH + 7 H+ C15H31COSCoA 23 O2 + 108 Pi + 108 ADP CoASH 16CO2 + 23 H2O + 108 ATP 軟脂酸軟脂酸-氧化的反應(yīng)式氧化的反應(yīng)式 脂肪酸活化時(shí)消耗兩個(gè)高能磷酸鍵脂肪酸活化時(shí)消耗兩個(gè)高能磷酸鍵（2個(gè)個(gè)ATP），），凈生成凈生成106個(gè)個(gè)ATP 二、脂肪酸氧化二、脂肪酸氧化 第第28章章 脂肪酸的分解代謝脂肪酸的分解代謝 1分子軟脂酸（含分子軟脂酸（含16 碳）碳）-氧化產(chǎn)生的能量氧化產(chǎn)生的能量 6 ATP + (312.5) ATP + (151.5) ATP = 106 ATP 1分子脂肪酸分解代謝標(biāo)準(zhǔn)自由能：分子脂肪酸分

29、解代謝標(biāo)準(zhǔn)自由能：106 x -30.5 = - 3237 kJ/mol，理論上脂肪酸標(biāo)準(zhǔn)自由能：，理論上脂肪酸標(biāo)準(zhǔn)自由能：-9790 kJ/mol，3237/9790 = 33%被貯存。被貯存。 1分子葡萄糖分解代謝：分子葡萄糖分解代謝：32 x -30.5 = -976 kJ/mol 能量被貯存，理論上葡萄糖完全氧化釋能量被貯存，理論上葡萄糖完全氧化釋放能量：放能量：2840 kJ/mol，976 /2840 = 34%被貯存。被貯存。二、脂肪酸氧化二、脂肪酸氧化 第第28章章 脂肪酸的分解代謝脂肪酸的分解代謝 ATP(GTP)NADHFADH2乙酰乙酰CoA脂肪酸脂肪酸脂酰脂酰CoA-2

30、脂酰脂酰CoA乙酰乙酰CoA1 x7 1 x78乙酰乙酰CoACO28 x 18 x 38 x 1合合 計(jì)計(jì)63115萌發(fā)的種子中萌發(fā)的種子中-氧化貯存的三酰甘油轉(zhuǎn)化為葡萄糖氧化貯存的三酰甘油轉(zhuǎn)化為葡萄糖 種子三酰甘油種子三酰甘油脂肪酶脂肪酶脂肪酸脂肪酸草酰乙酸草酰乙酸蔗糖蔗糖多糖多糖氨基酸氨基酸能量能量核苷酸核苷酸代謝代謝中間產(chǎn)物中間產(chǎn)物 乙醛酸循環(huán)乙醛酸循環(huán) 糖異生糖異生 -氧化氧化 乙酰乙酰CoA生物合成的前體生物合成的前體 二、脂肪酸氧化二、脂肪酸氧化 第第28章章 脂肪酸的分解代謝脂肪酸的分解代謝 四類不飽和脂肪酸（哺乳動(dòng)物）：四類不飽和脂肪酸（哺乳動(dòng)物）： 1. 棕櫚油酸棕櫚油酸:

31、 16：1 9 16碳一烯脂酸，雙鍵位于第碳一烯脂酸，雙鍵位于第9位碳原子位碳原子 2. 油油 酸酸: 18：1 9 18碳一烯脂酸，雙鍵位于第碳一烯脂酸，雙鍵位于第9位位 3. 亞亞 油油 酸酸: 18：2 9,12 18碳二烯酸，雙鍵位于第碳二烯酸，雙鍵位于第9、12位位 4. 亞亞 麻麻 酸酸: 18：3 9,12,15 18碳三烯酸，雙鍵位于第碳三烯酸，雙鍵位于第9、12、15位位 亞油酸和亞麻酸是人體必需脂肪酸亞油酸和亞麻酸是人體必需脂肪酸 （花生、芝麻、棉籽油中富含）（花生、芝麻、棉籽油中富含） 多不飽和脂肪酸多不飽和脂肪酸 如：花生四烯酸如：花生四烯酸EPA（二十碳五烯酸，魚油主

32、要成分）（二十碳五烯酸，魚油主要成分） DHA（二十二碳六烯酸，腦黃金）（二十二碳六烯酸，腦黃金） 合成合成三、不飽和脂肪酸的氧化三、不飽和脂肪酸的氧化 第第28章章 脂肪酸的分解代謝脂肪酸的分解代謝 1. 氧化反應(yīng)發(fā)生在氧化反應(yīng)發(fā)生在線粒體基質(zhì)線粒體基質(zhì)中；中； 2. 活化和跨越線粒體內(nèi)膜都與飽和脂肪酸相同；活化和跨越線粒體內(nèi)膜都與飽和脂肪酸相同； 3. 進(jìn)行進(jìn)行-氧化，到達(dá)雙鍵位置；氧化，到達(dá)雙鍵位置； 4. 分子內(nèi)雙鍵需要分子內(nèi)雙鍵需要2個(gè)酶：個(gè)酶：異構(gòu)酶異構(gòu)酶和和還原酶。還原酶。5. 進(jìn)行進(jìn)行-氧化。氧化。 不飽和脂肪酸氧化需要兩個(gè)附加反應(yīng)不飽和脂肪酸氧化需要兩個(gè)附加反應(yīng) 油酰油酰Co

33、A 順順-3-十二烯脂酰十二烯脂酰CoA 反反-2-十二烯脂酰十二烯脂酰CoA 烯脂酰烯脂酰CoA異構(gòu)酶異構(gòu)酶 生成生成9個(gè)乙酰個(gè)乙酰CoA 油酸油酸 18:1 9 生成生成9個(gè)乙酰個(gè)乙酰CoA 亞油酸亞油酸 18:2 9，12 烯脂酰烯脂酰CoA 異構(gòu)酶異構(gòu)酶 烯脂酰烯脂酰CoA 異構(gòu)酶異構(gòu)酶 2,4-二烯脂酰二烯脂酰CoA還原酶還原酶 亞油酰亞油酰CoA順順9, 順順12 三、不飽和脂肪酸的氧化三、不飽和脂肪酸的氧化 第第28章章 脂肪酸的分解代謝脂肪酸的分解代謝 油酸比硬脂酸油酸比硬脂酸18:0 的的-氧化少產(chǎn)生一分子氧化少產(chǎn)生一分子的的FADH2 (1.5ATP) 。脫氫脫氫 水化水化

34、 再脫氫再脫氫 硫解硫解 - 烯脂酰烯脂酰CoA L- 羥脂酰羥脂酰CoA -酮脂酰酮脂酰CoA 脂酰脂酰CoACoA 脂酰脂酰CoA 偶數(shù)碳原子偶數(shù)碳原子 奇數(shù)碳原子奇數(shù)碳原子 乙酰乙酰CoA 丙酰丙酰CoA 脂酰脂酰CoA 第第28章章 脂肪酸的分解代謝脂肪酸的分解代謝 三、奇數(shù)碳原子脂肪酸的氧化三、奇數(shù)碳原子脂肪酸的氧化 - 氧化氧化 n 乙酰乙酰CoA + 丙酰丙酰CoA 丙酰丙酰CoA 羧化酶羧化酶 甲基丙二酸單酰甲基丙二酸單酰CoA差向異構(gòu)酶差向異構(gòu)酶1.2.丙酰丙酰CoA 琥珀酰琥珀酰CoA 甲基丙二酸甲基丙二酸 單酰單酰CoA 變位酶變位酶奇數(shù)碳原子脂肪酸的氧化需經(jīng)另外奇數(shù)碳原

35、子脂肪酸的氧化需經(jīng)另外3步額外反應(yīng)步額外反應(yīng) 如果飲食中不含葡萄糖，試問食用奇數(shù)碳脂肪酸好？如果飲食中不含葡萄糖，試問食用奇數(shù)碳脂肪酸好？還是食用偶數(shù)碳脂肪酸好？還是食用偶數(shù)碳脂肪酸好？ 3個(gè)酶個(gè)酶 第第28章章 脂肪酸的分解代謝脂肪酸的分解代謝 動(dòng)物體內(nèi)的脂肪酸多動(dòng)物體內(nèi)的脂肪酸多為偶數(shù)；為偶數(shù)；反芻動(dòng)物中奇數(shù)脂肪反芻動(dòng)物中奇數(shù)脂肪酸 含 量 較 高 ， 提 供酸 含 量 較 高 ， 提 供25%的能量；的能量；許多植物、海洋生物、許多植物、海洋生物、石油酵母等含奇數(shù)碳石油酵母等含奇數(shù)碳脂肪酸。脂肪酸。生物素生物素 徹底氧化成徹底氧化成CO2、H2O、ATP 檸檬酸檸檬酸 三羧酸循環(huán)三羧酸循

36、環(huán) 草酰乙酸草酰乙酸 琥珀酰琥珀酰CoA B12 葡萄糖葡萄糖 糖異生糖異生 PEP 三、奇數(shù)碳原子脂肪酸的氧化三、奇數(shù)碳原子脂肪酸的氧化 脂肪酸脂肪酸-氧化：氧化：1956年，由年，由P.K.Stumpf首首先在植物種子和葉片中發(fā)現(xiàn)，后在動(dòng)物腦先在植物種子和葉片中發(fā)現(xiàn)，后在動(dòng)物腦和肝細(xì)胞中也發(fā)現(xiàn)了脂肪酸的這種氧化作和肝細(xì)胞中也發(fā)現(xiàn)了脂肪酸的這種氧化作用。用。 脂肪酸在酶催化下，脂肪酸在酶催化下，碳原子發(fā)生氧碳原子發(fā)生氧化，生成化，生成1分子分子CO2 和比原來少和比原來少1 個(gè)碳原子個(gè)碳原子的脂肪酸。的脂肪酸。植烷酸植烷酸(反芻動(dòng)物脂肪反芻動(dòng)物脂肪)的的-氧化氧化第第28章章 脂肪酸的分解代

37、謝脂肪酸的分解代謝 三、脂肪酸的三、脂肪酸的-氧化氧化 植烷酸植烷酸 甲酰甲酰CoA 丙酰丙酰CoA 植烷酰植烷酰CoA 植烷酰植烷酰CoA 合成酶合成酶 植烷酰植烷酰CoA 羥化酶羥化酶 -羥羥植烷酰植烷酰CoA -羥羥植烷酰植烷酰CoA 裂解裂解酶酶 醛醛脫氫酶脫氫酶 4,8,12-三甲基三甲基 十三烷酰十三烷酰CoA 降植烷酸降植烷酸 中長鏈脂肪酸（中長鏈脂肪酸（10C或或12C）在在過氧化物酶體或內(nèi)質(zhì)網(wǎng)內(nèi)過氧化物酶體或內(nèi)質(zhì)網(wǎng)內(nèi)進(jìn)進(jìn)行的少見的氧化方式。行的少見的氧化方式。 -C的氧化，變成二羧基酸，的氧化，變成二羧基酸，兩端羧基都可與兩端羧基都可與CoA結(jié)合，進(jìn)結(jié)合，進(jìn)行行-氧化，加速脂

38、肪酸降解速氧化，加速脂肪酸降解速度。度?；旌瞎δ苎趸富旌瞎δ苎趸?醇脫氫酶醇脫氫酶 醛脫氫酶醛脫氫酶 -氧化氧化 三羧酸循環(huán)三羧酸循環(huán) 己二酸己二酸 琥珀酸琥珀酸 第第28章章 脂肪酸的分解代謝脂肪酸的分解代謝 三、脂肪酸的三、脂肪酸的-氧化氧化 脂肪酸脂肪酸-氧化是體內(nèi)脂肪酸分解的主要途徑，脂肪酸氧化可以供應(yīng)機(jī)體氧化是體內(nèi)脂肪酸分解的主要途徑，脂肪酸氧化可以供應(yīng)機(jī)體所需要的大量所需要的大量能量；能量； 脂肪酸脂肪酸-氧化過程中生成的氧化過程中生成的乙酰乙酰CoA是一種十分重要的中間化合物。是一種十分重要的中間化合物。第第28章章 脂肪酸的分解代謝脂肪酸的分解代謝 三、脂肪酸三、脂肪酸-氧

39、化的生理意義氧化的生理意義 脂肪酸脂肪酸 乙酰乙酰CoA 檸檬酸循環(huán)檸檬酸循環(huán) 類固體前體類固體前體 脂肪酸合成脂肪酸合成 酮酮 體體 電子傳遞系統(tǒng)電子傳遞系統(tǒng) 膽固醇膽固醇 CO2、H2O、ATP 1、脂肪酸進(jìn)入線粒體的調(diào)控、脂肪酸進(jìn)入線粒體的調(diào)控 肉堿脂酰轉(zhuǎn)移酶肉堿脂酰轉(zhuǎn)移酶I2、激素的調(diào)節(jié)、激素的調(diào)節(jié) 腎上腺素、胰高血糖素腎上腺素、胰高血糖素 促進(jìn)促進(jìn)-氧化氧化 胰島素胰島素 抑制抑制-氧化氧化3、機(jī)體代謝需要、機(jī)體代謝需要第第28章章 脂肪酸的分解代謝脂肪酸的分解代謝 三、脂肪酸氧化的調(diào)控三、脂肪酸氧化的調(diào)控 食用肉堿可以減肥嗎？食用肉堿可以減肥嗎？ CH3 CH3-N-CH2-CH-

40、CH2-COOH CH3 OH左旋肉堿左旋肉堿 脂肪酸氧化受嚴(yán)格調(diào)控脂肪酸氧化受嚴(yán)格調(diào)控 飲食中的糖類飲食中的糖類 脂肪酸氧化脂肪酸氧化carnitine acyl transferase I( (肉堿乙酰轉(zhuǎn)移酶肉堿乙酰轉(zhuǎn)移酶I) ) 丙二酸丙二酸單酰單酰CoA 脂肪酸合成脂肪酸合成acetyl-CoA carboxylase( (乙乙酰酰CoA羧化酶羧化酶，ACC) ) 線粒體線粒體 胞液胞液 胞液中形成的胞液中形成的脂酰脂酰CoA去向去向 線粒體中線粒體中-氧化氧化 胞液中合成三酰甘油和磷脂胞液中合成三酰甘油和磷脂 NADH/NAD+的比值很高時(shí)，抑制的比值很高時(shí)，抑制-羥脂酰羥脂酰CoA

41、脫氫酶活性；脫氫酶活性； 高濃度的乙酰高濃度的乙酰CoA，抑制硫解酶活性。，抑制硫解酶活性。 第第28章章 脂肪酸的分解代謝脂肪酸的分解代謝 三、脂肪酸氧化的調(diào)控三、脂肪酸氧化的調(diào)控 脂酰肉堿脂酰肉堿 肉堿脂酰肉堿脂酰轉(zhuǎn)移酶轉(zhuǎn)移酶I 脂肪酸脂肪酸 - 氧化氧化 丙丙 酮酮 - 羥基丁酸羥基丁酸 乙酰乙酸乙酰乙酸 酮體酮體：是脂肪酸在：是脂肪酸在肝細(xì)胞線粒體基質(zhì)肝細(xì)胞線粒體基質(zhì)中氧化產(chǎn)生的中間代謝產(chǎn)物，中氧化產(chǎn)生的中間代謝產(chǎn)物，是正常、有用的代謝物。是正常、有用的代謝物。 - 羥基丁酸脫氫酶羥基丁酸脫氫酶 乙酰乙酸脫羧酶乙酰乙酸脫羧酶 酮體是燃料分子酮體是燃料分子：“水溶性脂水溶性脂”，在心、腎

42、氧化較脂肪酸快，可代替葡萄，在心、腎氧化較脂肪酸快，可代替葡萄 糖作為腦細(xì)胞的主要燃料。糖作為腦細(xì)胞的主要燃料。在肝臟中合成，不能在肝臟內(nèi)分解在肝臟中合成，不能在肝臟內(nèi)分解。 乙酰乙酰CoA 生成量小生成量小第第28章章 脂肪酸的分解代謝脂肪酸的分解代謝 四、酮體四、酮體 (Ketone Bodies)肝中酮體的形成肝中酮體的形成 脂肪酸脂肪酸 脂酰脂酰CoA 反式反式-2- 烯脂酰烯脂酰CoA -羥脂酰羥脂酰CoA -酮脂酰酮脂酰CoA 脂酰脂酰CoA （-2C）乙酰乙酰CoA ATPCO2 + H2O TCA 乙酰乙酸乙酰乙酸 丙酮丙酮 -羥基丁酸羥基丁酸 酮體酮體 乙酰乙酰乙酰乙酰CoA

43、 水化水化 脫氫脫氫 再脫氫再脫氫 硫解硫解 肝臟肝臟 硫解酶硫解酶 HMG-CoA合成酶合成酶 -羥基羥基-甲基戊二酸單酰甲基戊二酸單酰CoA HMG-CoA裂解酶裂解酶 第第28章章 脂肪酸的分解代謝脂肪酸的分解代謝 四、酮體四、酮體 (Ketone Bodies)肝中形成的酮體被運(yùn)輸?shù)狡渌鞴僦懈沃行纬傻耐w被運(yùn)輸?shù)狡渌鞴僦蠥TP CO2 + H2O TCA 乙酰乙酰CoA 乙酰乙酰乙酰乙酰CoA -羥基丁酸羥基丁酸 乙酰乙酸乙酰乙酸 肝外組織肝外組織 脂肪酸脂肪酸 脂酰脂酰CoA 反式反式-2- 烯脂酰烯脂酰CoA -羥脂酰羥脂酰CoA -酮脂酰酮脂酰CoA 脂酰脂酰CoA （-2C

44、）乙酰乙酰CoA ATPCO2 + H2O TCA 乙酰乙酸乙酰乙酸 丙酮丙酮 -羥基丁酸羥基丁酸 酮體酮體 乙酰乙酰乙酰乙酰CoA 水化水化 脫氫脫氫 再脫氫再脫氫 硫解硫解 肝臟肝臟 血血 液液 心肌和腎臟優(yōu)先利用酮體，心肌和腎臟優(yōu)先利用酮體， 腦缺糖時(shí)利用酮體，腦缺糖時(shí)利用酮體， 肝臟和紅細(xì)胞不能利用酮體。肝臟和紅細(xì)胞不能利用酮體。 第第28章章 脂肪酸的分解代謝脂肪酸的分解代謝 四、酮體四、酮體 (Ketone Bodies)第第28章章 脂肪酸的分解代謝脂肪酸的分解代謝 四、酮體四、酮體 (Ketone Bodies)作為燃料的作為燃料的-羥基丁酸羥基丁酸 乙酰乙酸乙酰乙酸 -羥基丁

45、酸羥基丁酸 乙酰乙酰乙酰乙酰CoA 乙酰乙酰CoA 脫氫酶脫氫酶 轉(zhuǎn)移酶轉(zhuǎn)移酶 硫解酶硫解酶 -羥基丁酸在肝臟中羥基丁酸在肝臟中合成。合成。 -羥基丁酸在肝外組織羥基丁酸在肝外組織中，被中，被-羥基丁酸脫氫羥基丁酸脫氫酶氧化為乙酰乙酸。酶氧化為乙酰乙酸。 乙酰乙酸與乙酰乙酸與TCA中的琥中的琥珀酰珀酰CoA提供的提供的CoA結(jié)結(jié)合而被活化。合而被活化。 乙酰乙酰乙酰乙酰CoA被硫解酶被硫解酶裂解為裂解為2分子乙酰分子乙酰CoA。 ATP CO2 + H2O TCA 乙酰乙酰CoA 乙酰乙酰乙酰乙酰CoA -羥基丁酸羥基丁酸 乙酰乙酸乙酰乙酸 肝外組織肝外組織 血血 液液 1分子乙酰分子乙酰Co

46、A進(jìn)入進(jìn)入TCA循環(huán)產(chǎn)生循環(huán)產(chǎn)生10個(gè)個(gè)ATP。 肝臟中生成肝臟中生成 血液中循環(huán)血液中循環(huán) 心肌、腎、肌肉中利用心肌、腎、肌肉中利用 脂肪酸脂肪酸 Fatty acid 乙酰乙酰CoA Acetyl CoA 乙酰乙酸乙酰乙酸 Acetoacetate 丙丙 酮酮 Acetone-羥基丁酸羥基丁酸 3-Hydroxybutyrate 乙酰乙酰乙酰乙酰CoA Acetoacetyl CoA NADHNAD+乙酰乙酰乙酰乙酰CoAAcetoacetyl CoA乙酰乙酰CoA Acetyl CoA 乙酰乙酸乙酰乙酸 Acetoacetate -羥基丁酸羥基丁酸 3-Hydroxybutyrate N

47、ADHNAD+琥珀酰琥珀酰CoA Succinyl CoA 琥珀酸琥珀酸 Succinate 檸檬酸檸檬酸 Citrate 草酰乙酸草酰乙酸 Oxaloacetate 運(yùn)送運(yùn)送H+ -氧化氧化 丙酮酸丙酮酸 Pyruvate羥甲基戊二酸單酰羥甲基戊二酸單酰 CoA HMG-CoA 三羧酸循環(huán)三羧酸循環(huán) 糖異生糖異生 肝外組織利用酮體作為燃料肝外組織利用酮體作為燃料 第第28章章 脂肪酸的分解代謝脂肪酸的分解代謝 四、酮體四、酮體 (Ketone Bodies)肝細(xì)胞肝細(xì)胞脂肪滴脂肪滴草酰乙酸草酰乙酸糖異生糖異生葡萄糖葡萄糖葡萄糖為其它組葡萄糖為其它組織提供能量織提供能量酮體為肌肉、腎、酮體為肌

48、肉、腎、腦提供能量腦提供能量脂肪酸脂肪酸乙酰乙酰CoA乙酰乙酸乙酰乙酸- 羥基丁酸羥基丁酸 丙酮丙酮脂肪酸氧化脂肪酸氧化酮體生成酮體生成酮血癥酮血癥酮尿癥酮尿癥引起酸中毒引起酸中毒脂肪酸氧化、糖異生、酮體代謝的關(guān)系脂肪酸氧化、糖異生、酮體代謝的關(guān)系 第第28章章 脂肪酸的分解代謝脂肪酸的分解代謝 四、酮體四、酮體 (Ketone Bodies)2. 乙酰乙酸和乙酰乙酸和-羥丁酸具水溶性，是輸出脂羥丁酸具水溶性，是輸出脂肪能源的一種形式，能透過血腦屏障及肪能源的一種形式，能透過血腦屏障及毛細(xì)血管壁；毛細(xì)血管壁；1. 長期饑餓或低血糖時(shí)，肝臟的草酰乙酸用于糖異生，長期饑餓或低血糖時(shí)，肝臟的草酰乙酸

49、用于糖異生，TCA被抑制迫使乙被抑制迫使乙酰酰CoA合成酮體；合成酮體；3. 禁食、應(yīng)激及糖尿病時(shí)，肝外組織如：心、腎、禁食、應(yīng)激及糖尿病時(shí)，肝外組織如：心、腎、骨骼肌攝取酮體代替葡萄糖供能，節(jié)省葡萄糖，骨骼肌攝取酮體代替葡萄糖供能，節(jié)省葡萄糖，以供腦和紅細(xì)胞所需，并可防止肌肉蛋白的過以供腦和紅細(xì)胞所需，并可防止肌肉蛋白的過多消耗。多消耗。第第28章章 脂肪酸的分解代謝脂肪酸的分解代謝 四、酮體四、酮體 (Ketone Bodies)酮體代謝的生理意義酮體代謝的生理意義 在糖尿病或長期過渡饑餓狀態(tài)下酮體大量產(chǎn)生在糖尿病或長期過渡饑餓狀態(tài)下酮體大量產(chǎn)生 脂肪滴脂肪滴 肝細(xì)胞肝細(xì)胞 機(jī)體中缺少糖生

50、產(chǎn)的能量； 某些組織需要葡萄糖產(chǎn)能； 動(dòng)用脂肪降解產(chǎn)能，脂肪酸生產(chǎn)大量的乙酰CoA； 糖異生消耗草酰乙酸產(chǎn)糖； 乙酰CoA不能進(jìn)入三羧酸循環(huán)產(chǎn)能； 乙酰CoA累積加速了酮體的形成，使之超過了肝外組織氧化它們的能力，血液中水平增高的乙酰乙酸和-羥基丁酸降低了血液pH，引起“酸中毒”(acidosis)現(xiàn)象。這種癥狀為“酮癥”(ketosis)(酮血癥和酮尿癥)。 肝糖原分解作用增強(qiáng)； 生糖氨基酸合成葡萄糖。治療：1. 補(bǔ)充血糖，提高血糖含量：靜脈注射葡萄糖；2. 患糖尿病注射胰島素并靜脈滴注大劑量葡萄糖溶液；3. 中和血液酸度：碳酸氫鈉溶液 (蘇打溶液) 。第第28章章 脂肪酸的分解代謝脂肪酸的

51、分解代謝 四、酮體四、酮體 (Ketone Bodies)第第28章章 脂肪酸的分解代謝脂肪酸的分解代謝 四、酮體四、酮體 (Ketone Bodies)血腦屏障：血腦屏障：由由腦內(nèi)毛細(xì)血管的內(nèi)皮細(xì)胞腦內(nèi)毛細(xì)血管的內(nèi)皮細(xì)胞和和鄰近細(xì)胞鄰近細(xì)胞緊密連結(jié)而形成的一緊密連結(jié)而形成的一種具有種具有選擇性通透作用的屏障。選擇性通透作用的屏障。主要功能：主要功能：阻止有害物質(zhì)進(jìn)入腦組織；維持腦細(xì)胞內(nèi)環(huán)境的相對(duì)穩(wěn)定，阻止有害物質(zhì)進(jìn)入腦組織；維持腦細(xì)胞內(nèi)環(huán)境的相對(duì)穩(wěn)定，以保證其正常的生理功能。以保證其正常的生理功能。物質(zhì)通過血腦屏障的方式：物質(zhì)通過血腦屏障的方式：擴(kuò)散：水、氣體擴(kuò)散：水、氣體載體：載體：葡萄糖

52、、氨基酸、各種離子葡萄糖、氨基酸、各種離子等等第第28章章 脂肪酸的分解代謝脂肪酸的分解代謝 四、酮體四、酮體 (Ketone Bodies) 第第28章章 脂肪酸的分解代謝脂肪酸的分解代謝 七、甾醇的代謝七、甾醇的代謝 甾醇甾醇 細(xì)胞膜的結(jié)構(gòu)脂、血漿脂蛋白的組成。細(xì)胞膜的結(jié)構(gòu)脂、血漿脂蛋白的組成。結(jié)構(gòu)特點(diǎn)結(jié)構(gòu)特點(diǎn) 4個(gè)烴環(huán)合為一體的甾核。個(gè)烴環(huán)合為一體的甾核。 極性頭部 類固醇核(甾核) 烷基側(cè)鏈 為了貯存和運(yùn)送固醇，為了貯存和運(yùn)送固醇，C-3上的羥基與脂肪酸形上的羥基與脂肪酸形成一個(gè)酯鍵。成一個(gè)酯鍵。 膽固醇膽固醇(Cholesterol，Ch)動(dòng)物組織中的主要固醇。由乙酰CoA通過異戊二

53、烯單位的縮合反應(yīng)而合成。植物豆固醇真菌麥角固醇 膽固醇膽固醇主要來自人體自身的合成，食物中的膽固醇是次要補(bǔ)充。每人每日從食物中攝取膽固醇200 mg，即可滿足身體需要。膽固醇的吸收率只有30%，200 mg大約相當(dāng)于1個(gè)雞蛋中的膽固醇含量或3-4個(gè)雞蛋的膽固醇吸收量。專家建議每天攝入50 mg300 mg膽固醇為佳。?；悄懰?一種膽酸 第第28章章 脂肪酸的分解代謝脂肪酸的分解代謝 七、甾醇的代謝七、甾醇的代謝 雄激素 (睪酮) 雌二醇 雄激素和雌激素雄激素和雌激素 脫氫皮質(zhì)醇 強(qiáng)的松 類固醇類抗發(fā)炎藥物類固醇類抗發(fā)炎藥物 抗發(fā)炎作用方式：抗發(fā)炎作用方式：抑制由磷脂酶A2催化釋放花生四烯酸，從

54、而抑制白三烯、前列素和血栓烷的合成。多用于哮喘、風(fēng)濕治療。皮質(zhì)醇(氫化可的松) 醛固酮 腎上腺皮質(zhì)分泌的激素腎上腺皮質(zhì)分泌的激素 調(diào)節(jié)葡萄糖代謝 調(diào)節(jié)鹽類排泄 有甾核，沒有膽固醇D環(huán)上的碳?xì)滏湣?P252 膽固醇是許多生物活性物質(zhì)的前體膽固醇是許多生物活性物質(zhì)的前體 不僅參與形成不僅參與形成細(xì)胞膜細(xì)胞膜，而且是合成，而且是合成膽汁酸膽汁酸，維生素維生素D以及以及甾體激素甾體激素的原料。的原料。第第28章章 脂肪酸的分解代謝脂肪酸的分解代謝 七、甾醇的代謝七、甾醇的代謝 Before vitamin D treatmentVD缺乏癥佝僂病After 14 months of vitamin D

55、treatment維生素維生素D3( (膽鈣化醇，膽鈣化醇，Cholecalciferol) )的產(chǎn)生和代謝的產(chǎn)生和代謝 7-脫氫膽固醇 (皮膚中) 膽鈣化甾醇(維生素維生素D3)無生物活性 1, 25-二羥膽鈣化醇(1, 25-二羥維生素D3) 肝 腎在腸里促進(jìn)在腸里促進(jìn)Ca2+的攝取，在腎和骨中調(diào)節(jié)的攝取，在腎和骨中調(diào)節(jié)Ca2+的含量。的含量。維生素維生素D3缺乏可導(dǎo)致骨缺陷，引起佝僂病。缺乏可導(dǎo)致骨缺陷，引起佝僂病。腎 肝 2歲半歲半 5歲歲 維生素D3可有效治療佝僂病 膽固醇膽固醇降解氧化為生物活性物質(zhì)降解氧化為生物活性物質(zhì) 膽固醇膽固醇 膽汁酸膽汁酸 膽汁酸鹽膽汁酸鹽 進(jìn)入腸道進(jìn)入腸

56、道 消化吸收膳食脂質(zhì)消化吸收膳食脂質(zhì) (在肝臟中在肝臟中) (C-5,C-6間雙鍵被還原成單鍵間雙鍵被還原成單鍵) 糞固醇糞固醇 排出體外排出體外習(xí)題習(xí)題 第第28章章 脂肪酸的分解代謝脂肪酸的分解代謝 1. 駱駝在沙漠中行走，可以長時(shí)間不喝水，駱駝在沙漠中行走，可以長時(shí)間不喝水， 為什么？為什么？2. 1分子甘油完全降解產(chǎn)生多少分子甘油完全降解產(chǎn)生多少ATP？3. 1分子硬脂酸（分子硬脂酸（18碳烷酸）氧化能產(chǎn)生多少碳烷酸）氧化能產(chǎn)生多少ATP？寫出分析過程。？寫出分析過程。（TCA、電子傳遞鏈及氧化磷酸化正常）、電子傳遞鏈及氧化磷酸化正常）4. 以脂的形式貯存能量具有顯著的優(yōu)越性，為什么還要以糖原的形式貯存以脂的形式貯存能量具有顯著的優(yōu)越性，為什么還要以糖原的形式貯存能量？能量？ 脂肪代謝氧化時(shí)需要氧才能產(chǎn)生可利用的能量，缺氧條件下，不能提脂肪代謝氧化時(shí)需要氧才能產(chǎn)生可利用的能量，缺氧條件下，不能提供任何能量，供任何能量，糖是唯一能在缺氧條件下產(chǎn)生能量的化合物，糖是唯一能在缺氧條件下產(chǎn)生能量的化合物，大腦、紅細(xì)胞、中樞神經(jīng)系統(tǒng)等不能擁有大量脂肪酸，不能利用脂肪大腦、紅細(xì)胞、中樞神經(jīng)系統(tǒng)等不能擁有大量脂肪酸，不能利用脂肪酸產(chǎn)能，還是依賴葡萄糖氧化提供能量。酸產(chǎn)能，還是依賴葡萄糖氧化提供能量。