2023年4月18日发(作者:外联)-
第28章 脂肪酸的分解代谢
28.1 本章主要内容
1〕脂肪酸代谢的主要途径
2〕脂肪酸代谢中的能量变化
3〕酮体的代谢
28.2 教学目的和要求
通过本章学习,使学生掌握饱和脂肪酸的-氧化途径和能量变化以及酮体
的代谢,了解代谢障碍引起的疾病的发病机制与防治。
28.3 重点难点
1.脂肪酸的-氧化途径和能量变化
2. 酮体的代谢
28.4 教学方法与手段
讲授与交流互动相结合,采用多媒体教学。
28.5授课内容
一、脂类的消化狗感冒症状
和脑得生
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
HCO 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,
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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如下:
① 三脂酰甘油脂肪酶〔水解三酰甘油的C、C酯键,生成2-单酰甘油和两
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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A〔水解磷脂,产生溶血磷酸和脂肪酸〕。
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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〔Colipa〕〔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外表的水屏
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障,被肠粘膜的拄状外表细胞吸收。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〔CM〕,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。
3.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:是由疏水高铁为什么没有e座
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。
4.脂蛋白的分类及功能
1〕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。
2〕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。
二、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。
分解甘油三酯的三种酶是:
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
1.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-磷酸甘油,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。
2.脂肪酸的氧化
1〕饱和偶数碳脂肪酸的氧化
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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。
RCOO + ATP + CoA-SH → RCO-S-CoA + AMP + ppi
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生成一个高能硫脂键,需消耗两个高能村年度工作计划
磷酸键,反响平衡常数为1,由于PPi
水解,反响不可逆。
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,并在线粒体内活化生成脂酰
CoA。
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。
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Ⅱ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,在基质中进展氧化作用,包括4个循环的步骤。
3〕脂酰CoA脱氢生成-反式烯脂酰CoA
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C-C,C-C,C-C的脂酰CoA脱氢。
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4〕△反式烯脂酰CoA水化生成L--羟脂酰CoA
2
5〕L--羟脂酰CoA脱氢生成-酮脂酰CoA
6〕-酮脂酰CoA硫解生成乙酰CoA和〔n-2〕脂酰CoA
3. 脂肪酸-氧化作用小结
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。
(1) 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。
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(2) -氧化包括脱氢、水化、脱氢、硫解4个重复步骤
(3) -氧化的产物是乙酰CoA,可以进入TCA
2〕脂肪酸-氧化产生的能量
以硬脂酸为例,18碳饱和脂肪酸
胞质中: ⑴活化:消耗2ATP,生成硬脂酰CoA
线粒体内:⑵脂酰CoA脱氢:FADH ,产生2ATP
2
⑶-羟脂酰CoA脱氢:NADH,产生3ATP
⑷-酮脂酰CoA硫解:乙酰CoA → TCA,12ATP
(n-2)脂酰CoA → 第二轮氧化
活化消耗: -2ATP
氧化产生: 8〔2+3〕ATP = 40
9个乙酰CoA: 912 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:–2651 kcal
-氧化释放:146ATP(-7.3Kcal)=-1065.8Kcal
转换热效率
3〕-氧化的调节
1065.8
40.2%
2651
⑴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CoA的浓度增加,可抑制肉碱脂酰转移酶Ⅰ,限制脂肪氧化。
⑵[NADH]/[NAD]比率高时,—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〔脂酰CoA有两条去路: ①
氧化。②合成甘油三酯〕
4.不饱和脂酸的氧化
1〕单不饱和脂肪酸的氧化
2〕多不饱和脂酸的氧化
5.奇数碳脂肪酸的氧化
奇数碳脂肪酸经氧化,最后可得到丙酰CoA,丙酰CoA有两条代谢途径:
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1〕丙酰CoA转化成琥珀酰CoA,进入TCA。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TCA
这条途径在植物、微生物中较普遍。有些植物、酵母和学舞蹈视频
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。
6.—氧化〔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,房地产产权
进展氧化,但少数的12C以下的脂酸
可通过—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〕。
—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。
—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,然后经氧化降解。
7.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入TCA,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。
8.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%,
—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,
只有少量乙酰CoA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
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可继续氧化脂肪酸。
9.酮体的利用
肝外许多组织具有活性很强的利用酮体的酶。
肝脏氧化脂肪时可产生酮体,但不能利用它〔缺少—酮脂酰CoA转移酶〕,
而肝外组织在脂肪氧化时不产生酮体,但能利用肝中输出再见英语怎么说
的酮体。
在正常情况下,脑组织根本上利用Glc供能,而在严重饥饿状态,75%的能
量由血中酮体供给。
10.酮体生成的生理意义
酮体是肝内正常的中间代谢产物,是肝输出能量的一种形式。
酮体溶eye的同音词
于水,分子小,能通过血脑屏障及肌肉毛细管壁,是心、脑组织的重
要能源。脑组织不能氧化脂酸,却能利用酮体。长期饥饿,糖供给缺乏时,酮体
可以代替Glc,成为脑组织及肌肉的主要能源。
正常情况下,血中酮体0.03~0.5mmal/2。在饥饿、高脂低糖膳食时,酮体的
生成增加,当酮体生成超过肝外组织的利用能力时,引起血中酮体升高,导致酮
症酸〔乙酰乙酸、—羟丁酸〕中毒,引起酮尿。
28.6 教学建议
理论联系实际,让学生从生活实际出发,理解脂肪的代谢以及意义,激发学
习兴趣,深入学习。
28.7 作业
1. 试述偶数饱和脂肪酸的氧化历程。
2.计算氧化过程中的能量变化。
3. 酮体包括几种?酮体的代谢途径如何?有何临床意义?
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