6-脂肪酸的分解代谢.pdf

脂肪酸的分解代谢-主要介绍细胞内饱和脂肪酸的分解代谢、不饱和脂肪酸的分解代谢途径甘油三脂分解代谢总貌甘油三酯甘油脂肪酸脂肪酶甘油激酶-P-甘油脱氢酶磷酸二羟丙酮-氧化乙酰CoA三羧酸循环糖异生葡萄糖 氧化 氧化 脂肪酸的转运（动物）组织间转运脂肪酸脂肪细胞膜毛细血管内皮细胞血液清蛋白肝或其他组织细胞 细胞内转运 脂肪酸的氧化发生在原核生物的细胞溶胶、真核生物的线粒体基质、植物乙醛酸体、过氧化物体 脂肪酸活化 脂酰CoA合酶:依据催化脂肪酸链的长度不同,至少有三种,存在内质网膜或线粒体外膜 脂肪酸转入线粒体 线粒体外膜上有脂酰CoA分子的通道 短或中长链的脂酰CoA分子(10碳原子)容易地渗透通过线粒体内膜 长链脂酰CoA分子需要跨膜运送机制线粒体内膜外侧的肉碱-脂酰转移酶I跨线粒体内膜的肉碱-脂酰肉碱移位酶线粒体内膜内侧的肉碱-脂酰转移酶II脂酰基的载体肉毒碱肉碱肉碱-脂酰脂酰转移酶转移酶I I肉碱肉碱-脂酰脂酰转移酶转移酶IIII肉碱肉碱-脂酰脂酰肉碱移位酶肉碱移位酶 偶数饱和脂肪酸的-氧化Knoop F.1904年将末端碳连有苯基的一些奇数碳和偶数碳脂肪酸衍生物喂狗，然后分离狗尿中的苯化合物。纯化合物排泄物的化学分析当奇数碳脂肪酸衍生物被降解时，尿中检测出的是马尿酸（苯甲酸和甘氨酸的结合物）；如果是偶数碳，则尿中排出的是苯乙尿酸(苯乙酸和甘氨酸的结合物)。因此Knoop认为，脂肪酸的氧化发生在-碳原子上，即每次从脂肪酸链上降解下来的是2碳单位，也就是后来所谓的脂肪酸-氧化。脂肪酸-氧化发生在线粒体中。脂酰CoA 脱氢酶烯脂酰CoA 水合酶L-羟脂酰-CoA脱氢酶-酮脂酰CoA硫激酶 脂酰CoA反式-2-烯酰CoA根据催化脂酰-CoA链的长度，至少有三种该酶缺乏能引起脂肪酸代谢异常脂酰CoA 脱氢酶 反式-2-烯酰CoAL-3-羟脂酰-CoA多数认为反式双键进行催化反应，形成L型烯脂酰CoA 水合酶 L-3-羟脂酰-CoA3-酮脂酰CoAL-羟脂酰-CoA脱氢酶具有绝对立体专一性 3-酮脂酰CoA乙酰CoA和脂酰CoA-酮脂酰CoA硫激酶脱氢脱氢水化水化再脱氢再脱氢硫解硫解 脂肪酸完全氧化软脂酸活化消耗两分子高能磷酸键氧化产生8分子乙酰CoA7分子FADH2,7分子NADH 柠檬酸循环8*（3NADH+1FADH2+GTP）810=80 共产生80+17.5+10.5-2=106 意义：产生大量的 ATP产生大量代谢水 奇数饱和脂肪酸的氧化丙酰-CoA羧化酶甲基丙二酰-CoA异构酶甲基丙二酰-CoA变位酶琥珀酰-CoA 大多数哺乳动物组织中奇数碳原子的脂肪酸是罕见的 反刍动物中奇数碳链脂肪酸氧化提供的能量相当于它们所需能量的25%如17碳脂肪酸氧化产生7个乙酰-CoA 和1个丙酰-CoA 丙酰-CoA经3步反应生成琥珀酰-CoA 脂肪酸的或氧化-氧化：存在首先在植物中观察到。但在动物组织，特别是脑组织中也存在-氧化 意义：带甲基的支链FA、奇数FA或过分长的长链FA脂肪酸脂肪酸-羟化酶羟化酶植烷酸植烷酸-氧化酶氧化酶脂酰脂酰CoA合酶合酶叶绿素叶绿醇植烷酸（带甲基的支链FA）降植烷酸水解氧化-OX植烷酸植烷酸-氧化:内质网单加氧酶的作用下,中长链脂肪酸的端甲基被羧基化成为二羧酸,两端都与CoA结合,并进行氧化-氧化加速了脂肪酸的降解速度。CH3(CH2)9COOHHOH2C(CH2)9COOH21+O2OHC(CH2)9COOH-2H-H2O，-2HHOOC(CH2)9COOH单加氧酶 不饱和脂肪酸的氧化 单不饱和脂肪酸:氧化步骤外,需要烯酰CoA异构酶催化的双键异构 多不饱和脂肪酸:氧化步骤外,需要烯酰-CoA异构酶催化的双键异构及烯酰-CoA还原酶或羟脂酰-CoA差向酶，存在争议烯酰-CoA异构酶烯酰-CoA还原酶 酮体肝脏线粒体中乙酰CoA的去路:乙酰乙酰CoA的去路的去路彻底氧化（彻底氧化（进入柠檬酸循环）合成固醇合成固醇合成酮体（合成酮体（乙酰乙酸,D-羟丁酸和丙酮）合成脂酸（合成脂酸（出线粒体进入细胞溶胶）去除去除CoACoA基团基团去除硫解去除硫解 肝脏中酮体的形成 肝外组织:酮体的利用在肝外组织-羟丁酸被-羟丁酸脱氢酶 催化氧化为乙酰乙酸乙酰乙酸与CoA相接而被活化乙酰乙酰CoA被硫解酶裂解生成2分子乙酰CoA进入三羧酸循环小结：酮体的生成相当于只进行了-氧化的前3步酮体的利用完成了-氧化的最后1步 酮体代谢的意义 为什么糖摄入量不足的爱斯基摩人，从营养学的角度看，吃含奇数碳原子脂肪酸的脂肪比偶数碳原子脂肪酸的脂肪好？因为奇数碳原子脂肪酸降解最后产生丙酰CoA，进一步代谢形成琥珀酰CoA，它将减轻爱斯基摩人糖的缺乏，并且因为增加了三羧酸循环中间产物的水平因而减轻了伴随而来的酮症。