脂肪分解代謝專家講座

脂肪分解代謝第1頁。居住在美國南卡羅來納州24歲小伙兒道戈·弗比斯因為患有先天骶骨發(fā)育不全癥而在嬰兒時期就進行了截肢。不過憑借堅強毅力，他現在成為了一名老師。另外，他還有一個女朋友。脂肪分解代謝第2頁脂肪分解代謝第3頁脂肪分解代謝第4頁脂肪分解代謝第5頁。

甘油三酯

分解代謝脂肪分解代謝第6頁二、甘油三酯合成代謝

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脂肪分解代謝第7頁葡萄糖酮體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、賴氨酸膽固醇脂肪分解代謝第8頁（一）軟脂酸(cetin)合成原料：乙酰CoA、NADPH、ATP部位：胞液檸檬酸-丙酮酸循環(huán)：1、合成原料和部位citratepyruvatecycle線粒體：乙酰CoA胞液：乙酰CoA脂肪分解代謝第9頁檸檬酸-丙酮酸循環(huán)（citratepyruvatecycle）脂肪分解代謝第10頁脂肪分解代謝脂肪分解代謝第11頁脂肪水解脂肪分解代謝第12頁脂肪酸甘油磷酸二羥丙酮糖代謝脂酰CoA糖代謝酮體肝內肝外乙酰CoA脂肪脂肪動員脂肪酸活化乙酰CoA?-氧化酮體合成與利用甘油代謝糖代謝脂肪分解代謝第13頁

(一)脂肪動員1.定義

儲存脂肪，被脂肪酶逐步水解為FFA及甘油，并釋放入血以供其它組織氧化利用過程。2.關鍵酶

激素敏感性甘油三酯脂肪酶

3.脂解激素

4.抗脂解激素

脂肪分解代謝第14頁調整脂肪動員飽食胰島素

FFA

脂肪酸β氧化

酮體生成

饑餓脂肪動員FFA胰高血糖素等脂解激素

酮體生成

脂肪酸β氧化

脂肪分解代謝第15頁3.脂肪酸氧化反應過程1.脂肪酸氧化反應部位

除腦、紅細胞組織外,大多數組織均可進行，其中肝、肌肉最活躍。(二)脂肪酸氧化2.亞細胞定位細胞液、線粒體。脂肪分解代謝第16頁3.脂肪酸氧化反應過程(1)脂肪酸活化

(2)脂酰輔酶A進入線粒體

(3)b-氧化

(4)乙酰輔酶A氧化脂肪分解代謝第17頁肉堿轉運載體線粒體膜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關鍵酶肉堿脂酰轉移酶Ⅰ線粒體胞漿O=RCHCH2C~SCoAβαβ-羥脂酰CoAHO硫解酶O=RC-CH2C~SCoAβαβ-酮脂酰CoAO脂肪分解代謝第18頁脂酸活化

——脂酰CoA生成（胞漿）脂酰CoA合成酶

ATPAMPPPi

+CoA-SHMg2+消耗2個高能磷酸鍵。脂肪分解代謝第19頁1.脂肪酸氧化(1)脂肪酸活化

(2)脂酰輔酶A進入線粒體

(3)b-氧化

(4)乙酰輔酶A供能脂肪分解代謝第20頁(2)Transportintomitochondria

肉堿是季胺類化合物，是一個人體必需營養(yǎng)素，有著主要生物學功效和臨床應用價值。近年來肉毒堿在心腦血管疾病、消化疾病、兒童疾病預防和治療，以及血液透析病人營養(yǎng)支持和運動醫(yī)學等領域已得到廣泛研究和應用。1.脂肪酸-氧化過程四.Fattyacidbreakdown--oxidationpathway脂肪分解代謝第21頁肉堿肉類、奶制品中1、提升持久力2、減肥3、脂肪肝4、預防心臟病“多功效營養(yǎng)品”、“Vbt”、“最正確減肥營養(yǎng)素”脂肪分解代謝第22頁5.脂酰CoA進入線粒體胞漿基質線粒體內膜轉位酶肉堿N+(CH3)3CH2CHCH2COOHRCO-O-脂酰肉堿RCOSCoAHSCoACAT-IICAT-IN+(CH3)3CH2CHCH2COOHHO-脂酰肉堿RCOSCoAHSCoA肉堿CAT-I:肉堿脂酰轉移酶-I為限速酶。脂肪分解代謝第23頁1.脂肪酸氧化(1)脂肪酸活化

(2)脂酰輔酶A進入線粒體

(3)b-氧化

(4)乙酰輔酶A氧化脂肪分解代謝第24頁四.Fattyacidbreakdown--oxidationpathway

-氧化作用提出是在十九世紀初，FranzKnoop在此方面作出了關鍵性貢獻。他將末端甲基上連有苯環(huán)脂肪酸喂飼狗，然后檢測狗尿中產物。結果發(fā)覺，食用含偶數碳脂肪酸狗尿中有苯乙酸衍生物苯乙尿酸，而食用含奇數碳脂肪酸狗尿中有苯甲酸衍生物馬尿酸。Knoop由此推測不論脂肪酸鏈長短，脂肪酸降解總是每次水解下兩個碳原子。脂肪分解代謝第25頁四.Fattyacidbreakdown--oxidationpathway脂肪分解代謝第26頁四.Fattyacidbreakdown--oxidationpathway

據此，Knoop提出脂肪酸氧化發(fā)生在-碳原子上，而后Ca與Cb之間鍵發(fā)生斷裂，從而產生二碳單位，此二碳單位Knoop推測是乙酸。

以后試驗證實Knoop推測準確性，由此提出了脂肪酸-氧化作用。

-氧化作用是指脂肪酸在-碳原子上進行氧化，然后a-碳原子和b-碳原子之間鍵發(fā)生斷裂。每進行一次-氧化作用，分解出一個二碳片段，生成較原來少兩個碳原子脂肪酸。脂肪分解代謝第27頁3.脂肪酸氧化路徑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脂肪分解代謝第28頁(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脂肪分解代謝第29頁H2OHOH②加水RC

CC～SCoAHαHHOH

β-羥脂酰CoAH2O水化酶α,β-烯脂酰CoAO(2)-氧化過程脂肪分解代謝第30頁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)-氧化過程脂肪分解代謝第31頁④硫解ORCαHHOCC～SCoASCoAHHSCoASCoAH~脂酰CoA乙酰CoA輔酶A硫解酶脂酰CoA++少2個碳原子(2)-氧化過程脂肪分解代謝第32頁HHHHORCCCC～SCoAHHH×脫氫加水再脫氫硫解H2O

HOHHOH

RCC～SCoA+

CH

C～SCoA

OOHHHHHHH-SCoA脂肪分解代謝第33頁5CH3COSCoACH3(CH2)7CH2COSCoACH3(CH2)7CH2CH2CH2COCoACH3(CH2)7CH2CH2CH2CH2CH3(CH2)7CH2CH2CH2CH2CH2CH2CH2COSCoACH3COSCoACH2COSCoACH3COSCoACH3COCoA1分子十六碳軟脂酸分解為8分子乙酰CoA脂肪分解代謝第34頁7.乙酰CoA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-氧化產生乙酰CoA絕大部分進入TCA徹底氧化，生成FADH2和NADH+H+氧化磷酸化產生ATP。脂肪分解代謝第35頁(1)活化：消耗2個高能磷酸鍵能量。8.脂酸氧化能量生成

——以16碳軟脂酸氧化為例(2)β氧化7輪循環(huán)產物：

8分子乙酰CoA7分子NADH+H+7分子FADH2(3)能量計算：

生成ATP

8×10+7×2.5+7×1.5=108

凈生成ATP

108–2=106脂肪分解代謝第36頁肉堿轉運載體線粒體膜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關鍵酶肉堿脂酰轉移酶Ⅰ線粒體胞液O=RCHCH2C~SCoAβαβ-羥脂酰CoAHO硫解酶O=RC-CH2C~SCoAβαβ-酮脂酰CoAO脂肪分解代謝第37頁1.不飽和脂肪酸氧化

(三)脂肪酸其它氧化方式2.脂肪酸α-氧化3.脂肪酸ω-氧化

脂肪分解代謝第38頁

代謝定位：生成：肝細胞線粒體。原料：乙酰CoA。利用：肝外組織（心、腎、腦、骨骼肌等）線粒體。(四)酮體生成和利用酮體是乙酰乙酸、β-羥丁酸、丙酮三者總稱。酮體生成關鍵酶：

HMGCoA合酶脂肪分解代謝第39頁1.酮體生成

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脂肪分解代謝第40頁CH3CHCH2COOHβ-羥丁酸OH2.酮體利用

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×脂肪分解代謝第41頁脂肪酸甘油磷酸二羥丙酮糖代謝脂酰CoA糖代謝酮體肝內肝外乙酰CoA脂肪脂肪動員脂肪酸活化乙酰CoA?-氧化酮體合成與利用甘油代謝糖代謝脂肪分解代謝第42頁（五）甘油代謝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甘油脂肪分解代謝第43頁

產物乙酰CoA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脂肪分解代謝第44頁練習脂肪動員關鍵酶是：

A．組織細胞中甘油三酯脂肪酶

B．組織細胞中甘油二酯脂肪酶

C．組織細胞中甘油一酯脂肪酶

D．組織細胞中水解酶

脂肪分解代謝第45頁練習

關于酮體敘述，哪項是不正確？A．酮體是肝內氧化產生B．各組織器官均可利用乙酰CoA合成酮體C．酮體只能在肝內生成，在肝外利用D．合成酮體關鍵酶是HMGCoA合酶脂肪