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第 二节 脂类的代谢. 学习导航. 一、脂肪的分解 二、甘油的分解代谢 三、脂肪酸的分解代谢. 一、脂肪的分解. 脂肪的动员 储存在脂肪细胞中的脂肪,被脂肪酶逐步水解为游离脂肪酸( FFA ) 及 甘油 , 并释放入血以供其他组织氧化利用的过程。. 关键酶(限速酶) 激素敏感性甘油三酯脂肪酶 (hormone-sensitive triglyceride lipase , HSL). 脂肪经脂肪酶分解为甘油和脂肪酸,最后彻底氧化成 CO 2 和水。. 甘油二酯脂肪酶. +. +. +. FFA. FFA. 甘油一酯脂肪酶. FFA. - PowerPoint PPT Presentation
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第二节 脂类的代谢
学习导航
一、脂肪的分解二、甘油的分解代谢三、脂肪酸的分解代谢
脂肪的动员 储存在脂肪细胞中的脂肪,被脂肪酶逐
步水解为游离脂肪酸( FFA )及甘油,,并释放入血以供其他组织氧化利用的过程。 关键酶(限速酶)
激素敏感性甘油三酯脂肪酶 (hormone-sensitive triglyceride lipase ,
HSL)脂肪经脂肪酶分解为甘油和脂肪酸,最后彻底氧化成 CO2 和水。
一、脂肪的分解
脂肪动员过程
脂解激素 - 受体
G 蛋白 AC
ATP
cAMP PKA +
++HSLa( 无活性 )
HSLb( 有活性 )
甘油三酯 ( TG )
甘油二酯 ( DG )
甘油一酯
甘 油
FFA FFA
FFA
甘油二酯脂肪酶
甘油一酯脂肪酶
HSL----- 激素敏感性甘油三酯脂肪酶
二、甘油的分解
磷酸二羟丙酮 丙酮酸TCA
糖异生
( 肝 )
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。
三、脂肪酸的分解代谢(一)脂肪酸的 β- 氧化
组 织:除脑组织外 , 大多数组织均可进行, 其中肝、肌肉最活跃。
亚细胞:胞液、线粒体
部 位
1.脂肪酸的活化 —— 脂酰 CoA 的生成(胞液)
脂酰 CoA 合成酶
ATP AMP PPi
* 脂酰 CoA 合成酶 (acyl-CoA synthetase) 存在于内质网及线粒体外膜上,需 ATP 和 Mg 2+
,形成一个高能硫酯键消
耗 2 个高能磷酸键。
+ + CoA-SH CoA-SH 脂 肪 酸
RCHRCH22CHCH22CC--OH OH OO=OO=
脂 酰~SCoA
RCHRCH22CHCH22CC~SCoA ~SCoA OO=OO=
脂肪酸脂肪酸 脂酰脂酰 -SCoA-SCoA 2Pi
β- 氧化的过程
关键酶
2. 脂酰 CoA 进入线粒体
3. 脂肪酸的 β 氧化
脱氢
加水
再脱氢
硫解
脂酰 CoA
L(+)-β- 羟脂酰 CoA
β 酮脂酰 CoA
脂酰 CoA+ 乙酰 CoA
脂酰 CoA 脱氢酶
反⊿ 2- 烯酰 CoA
L(+)-β 羟脂酰CoA 脱氢酶
NAD+
NADH+H+
⊿2-- 烯脂酰 CoA 水化酶(水合酶)
H2O
FAD
FADH2
β 酮脂酰 CoA 硫解酶 CoA-SH
RCH=CHC~SCoAβ α O =
RCH=CHC~SCoAβ α O =O =
RCH2CH2C~SCoA O =O =
RCHOHCH2C~SCoA β α O =O =
RCOCH2C~SCoA β α O =O =
RC~SCoA + CH3CO~SCoA O=O=
线粒体内的氧化
1 )脱氢: 脂酰 -SCoA 脱氢酶催化,在 C2 - C3 间 生成双键—— Δ2- 反 - 烯 脂酰 -SCoA
2 ) 加水:
Δ2 - 反 - 烯脂酰 -SCoA 在其水合酶作用下生成 β-羟脂酰 -SCoA
3 ) 再脱氢:
β- 羟脂酰 -SCoA 脱氢酶催化生成 β- 酮脂酰 -SCoA ,辅酶为 NAD+ 。
4 )硫解:
在硫解酶作用下, 形成乙酰 -SCoA 和比原脂酰 -SCoA 少 2 个 C 的脂酰 -SCoA 。
经历脱氢水化、再脱氢硫解4 步重复反应。
NADH + H+
FADH2 H2O 呼吸链
2ATP
H2O 呼吸链
3ATP
乙酰 CoA
彻底氧化 三羧酸循环
生成酮体 肝外组织氧化利用
脂酰 CoA脱氢酶
L(+)-β 羟脂酰CoA 脱氢酶
NAD+
NADH+H+
⊿-- 烯酰 CoA 水化酶
2H2O
FAD
FADH2
β 酮脂酰 CoA 硫解酶 CoA-SH
脂酰 CoA合成酶
肉碱转运载体
ATPCoASH
AMP PPi H2O
呼吸链
2ATP
H2O 呼吸链
3ATP
线粒体膜
TAC
脂 肪 酸RCHRCH22CHCH22CC--OH OH
OO=OO=
RCH=CHC~SCoAβ α O =
RCH=CHC~SCoAβ α O =O =
RCH2CH2C~SCoA O =O =
RCHOHCH2C~SCoA β α O =O =
RCOCH2C~SCoA β α O =O =
RC~SCoA + CH3CO~SCoA O=O=
RCH2CH2C~SCoA O =O =
β- 氧化的要点:
脂肪酸的活化需消耗 1 个 ATP 的二个高能键,在细胞液中进行。
脂酰 -SCoA 需经肉碱携带进入线粒体。 脂肪酸 β- 氧化在线粒体内进行,关键酶是脂酰 Co
A 脱氢酶和 β- 羟脂酰 CoA 脱氢酶。 β- 氧化反应不可逆。
β- 氧化包括脱氢、水化、脱氢、硫解 4 个重复步骤。 乙酰 -SCoA 可进入 TCA ,氧化生成 CO2 和水,如
此重复。
脂肪酸 β- 氧化的定义:激活的脂肪酸运进线粒体后在酶的作用下,在 β 位经过脱氢、加水、再脱氢和硫解四步反应生成一个乙酰 CoA 和少两个碳的脂酰 CoA ,如此不断循环,直至将长链脂肪酸都分解为乙酰 CoA( 丙酰 CoA) 的过程,称为~ .
β- 氧化的生理意义:是脂肪酸分解供能的主要形式,可产生大量 ATP ,提供空腹时机体所需总能量的 50 %。
活 化:消耗 2 个高能磷酸键 β 氧 化:
每轮循环 四个重复步骤:脱氢、水化、再脱氢、硫解 产物: 1 分子乙酰 CoA
1 分子少两个碳原子的脂酰 CoA
1 分子 NADH+H+
1 分子 FADH2
4. 脂肪酸氧化的能量生成 —— 以 16 碳软脂酸的氧化为例
7 轮循环产物: 8 分子乙酰 CoA
7 分子 NADH+H+
7 分子 FADH2
能量计算: 生成 ATP 8×12 + 7×3 + 7×2 = 131
净生成 ATP 131 – 2 = 129
净生成: 131 - 2 = 129 个 ATP/1 分子软脂酸即 1mol /L 软脂酸氧化可产生 129mol/L 的 ATP 。
软脂酸与葡萄糖在体内氧化产生 ATP的比较软脂酸 葡萄糖
以 1mol 计 129 ATP 38 ATP
以 100g 计 50.4 ATP 21.1 ATP
能量利用效率 68% 68%
问: 一摩尔 18 碳硬脂酸经 β 氧化彻底氧化分解可产生多少摩尔 ATP?
计算公式: n/2X12+(n/2-1)X5-2