第二十八章脂肪酸的分解代

H20
H2O
NAD +
NADH CoASH
呼吸链
H20
+ CH3CO~SCoA 乙酰CoA
乙酰CoA 乙酰CoA 乙酰CoA 乙酰CoA 乙酰CoA 乙酰CoA
TCA
ATP
乙酰CoA
4、总结： 1）一次活化，消耗一个ATP的二个高能磷酸键（线粒体外） 2）肉碱载体转运脂酰CoA 进入线粒体（关键步骤） 3）β-氧化酶都是线粒体酶 4）β-氧化：脱氢、水化、脱氢、硫解4个重复步骤
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1、脂肪酸的活化：脂酰CoA（胞浆） 内质网、线粒体外膜：脂酰CoA合成酶
反应不可逆
（活化）
O 脂 酰 C oA合 成 酶 RCH2CH2CH2COOH + ATP RCH2CH2CH2C AMP + PPi O RCH2CH2CH2C AMP ＋ CoASH
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血浆脂蛋白的组成、性质及功能
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二、脂肪的分解代谢 （一）脂肪的水解
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（二）甘油的转化
甘油激酶
磷酸甘油 脱氢酶 异构酶
（实线为甘油的分解，虚线为甘油的合成)）
合成酶
CH3COCH2COOH
乙酰乙酸 脱氢酶
NADH+H+ NAD+
HMGCoA裂 解酶
脱羧酶
CO2
OH | HOOCCH2-C-CH2COSCoA | CH3 羟甲基戊二酸单酰CoA （HMGCoA）

脂肪酸首先在线粒体外或细胞质中被活化，形成脂酰 CoA，然后进入线粒体或在其它细胞器中进行氧化。 在 脂酰CoA合成酶(硫激酶) 催化下，由ATP提供能 量，将脂肪酸转变成脂酰CoA：

O 脂 酰 C oA合 成 酶 RCH2CH2CH2COOH + ATP RCH2CH2CH2C AMP + PPi O RCH2CH2CH2C AMP ＋ CoASH O RCH2CH2CH2C SCoA + AMP
ω-氧化加速了脂肪酸的降解速度。
㈣ 不饱和脂肪酸的氧化分解
烯脂酰COA 水合酶
O OH CH3(CH2 )7CH2C-CH2-C-SCOA H
=
5次β-氧化
O 6CH3-C-SCOA =
能量计算？9乙酰-CoA、8NADH+8H+、7FADH2
9×10ATP+8 ×2.5ATP+7 ×1.5ATP=130.5ATP
硫解酶
在严重饥饿或 胰岛素水平过 低时，草酰乙酸
缺少，则乙酰-COA 水平升高——丙酮 中毒；酸中毒
HMGCOA 合酶
乙酰-COA+H2O COA-SH
CO2
自动
HMGCOA 裂解酶 乙酰-COA
丙酮
D - -羟丁酸脱氢酶 NADH+H+ NAD+ 乙酰乙酸
D - -羟丁酸
一般情况：乙酰乙酸在肌肉线粒体中的分解
H 2O
R2COOH
单酰甘油脂肪酶
CH2OH HCOH CH2OH - -
第一步为限速步骤，磷酸化的脂肪酶有活性，动物的脂肪 酶存在于脂肪细胞中，而植物的脂肪酶存在脂体、油体 及乙醛酸循环体中。
酯酶
它催化单酰甘油、胆固醇酯和维生素A分子中的酯键。如 胆固醇酯酶水解胆固醇酯产生胆固醇和脂肪酸。

豚鼠脂肪细胞横切
脂 扫描照片 肪细胞的电
镜
拟南芥子叶横切
蛋白体 油体
脂质的运输形式
简单的、非酯化的脂肪酸与血清清蛋白及血 浆中的其他蛋白质结合而转运。
磷脂、三脂酰甘油、胆固醇和胆固醇酯是以 脂蛋白的形式转运的。在机体的各个部位，脂蛋 白与特异的受体和酶作用而被吸收和利用。
脂蛋白的不同密度
大 多 数 蛋 白 质 的 密 度 为 1.3 ～ 1.4g/ml ， 脂的密度一般为0.8g/ml。脂蛋白的密度取决 于蛋白质和脂质的比例，蛋白质比例越大则 密度越大。
脂肪的动员
肾上腺素和胰高血糖素通过细胞质膜上的受体、 G蛋白、腺苷酸环化酶、蛋白激酶A通路，使围脂滴 蛋白及激素敏感的脂肪酶磷酸化，磷酸化的围脂滴 蛋白引起磷酸化的脂肪酶运动到脂滴表面，催化三 脂酰甘油水解成游离脂肪酸和甘油。激素敏感的脂 肪酶被磷酸化后，活性提高1-2倍，同时在磷酸化的 围脂滴蛋白作用下，活性提高50倍。围脂滴蛋白基 因缺陷的细胞不能对cAMP浓度的增加作出响应，激 素敏感的脂肪酶也不能与脂滴结合。
动员产生的脂肪酸的运输
脂肪细胞中的脂肪酸进入血液，与清蛋白非共 价键结合运输。清蛋白分子量66000，约占血清总 蛋白的50%，每个清蛋白单体分子结合多达10个脂 肪酸分子。通过与可溶性的血清清蛋白结合，水不 溶性的脂肪酸得以经血液运输。到达靶组织后，脂 肪酸与清蛋白解离，进入靶细胞氧化供能。
脂 肪 动 员 图 解
1－软脂酰－2,3－二油酰甘油 当3个脂肪酸都是同一种脂肪酸时，称为简
单三脂酰甘油，当3个脂肪酸至少有一个不同时， 称为混合三脂酰甘油。
各种脂肪酸的名称和结构见上册P 83 表 2-2
脂肪酸结构与熔点的关系
通俗名

H2O
RCHOHCH2CO~ScoA
NAD +
β-羟脂酰CoA 脱氢酶
呼吸链
NADH
H20
RCOCH2CO-SCoA
β-酮酯酰CoA 硫解酶
CoASH
脂酰CoA R-CO~ScoA + CH3CO~SCoA 乙酰CoA
乙酰CoA 乙酰CoA 乙酰CoA 乙酰CoA 乙酰CoA 乙酰CoA
TCA
ATP
d、硫解
乙酰CoA
β-氧化的主要生化反应
Ｏ
酯酰CoA脱氢酶
RCH2CH2C-SCoA 脂酰CoA
FAD
FADH2
Ｏ
RCH=CH-C-SCoA β-烯脂酰CoA
△2-烯酰
OH O
H2O CoA水化酶
||
RCHCH2C~ScoA
β-羟脂酰CoA
β-羟脂酰
NAD + CoA脱氢酶
O ||
R-C~ScoA+
O || CH3C~SCoA
脂酰CoA
乙酰CoA
NADH
硫解酶 CoASH
OO ||
RCCH2C-SCoA β-酮酯酰CoA
乙酰CoA
氧 化 的 生 化 历 程
乙酰CoA
RCH2CH2CO-SCoA
脂酰CoA 脱氢酶
FAD
FADH2 呼吸链 H20
RCH=CH-CO-SCoA
β-烯脂酰CoA 水化酶
HDL(α-LP)
功能
50
80~95
50~70
48~50
转运外源性
转运内源性
三酰甘油和 三酰甘油到全身
胆固醇到全身
转运内源性 胆固醇从肝 到全身各组织

血管清道夫
HDL(8~11 nm)
二、脂肪酸氧化
第28章 脂肪酸的分解代谢
u 脂肪动员
脂肪组织中脂肪的水解与利用。
u 激素敏感性脂肪酶（甘油三酯脂肪酶）
☺ 脂解激素：促进脂肪动员的激素。
肾上腺素、胰高血糖素、促肾上腺皮质激素
☻ 抗脂解激素：抑制脂肪动员的激素。
胰岛素、前列腺素
u 脂肪酸的运输
脂肪酸—血清白蛋白
产 能
ATP 3-磷酸甘油酸
22个ATP分子
情
2-磷酸甘油酸
况
磷酸烯醇式丙酮酸
ATP
NADH
3 NADH + FADH2 + GTP
丙酮酸
乙酰CoA 柠檬酸循环和线粒体呼吸链CO2 + H2O
二、脂肪酸氧化
第28章 脂肪酸的分解代谢
脂肪酸代谢研究历程
苯标记偶数碳脂肪酸 苯标记奇数碳脂肪酸
Ø 1904年，Franz Knoop的经 典生物化学实验，阐明脂肪 酸降解途径。
在不同器官间的转运。 Ø apo 与脂质结合形成几种不同类型的脂蛋白颗粒，疏水性的油脂位于核心，
亲水性的蛋白质侧链以及脂质的头部分布于表面。
血浆脂蛋白（plasma lipoprotion）的种类
①乳糜微粒(CM) ：小肠合成，转运外源性脂肪(小肠体内)。
②极低密度脂蛋白(VLDL)：肝脏合成，转运外源性脂肪(肝 肝外组织)。
活化 ATP + CoASH
脂酰CoA
脱氢酶
FAD FADH2
1. 氧化
继续β-氧化
-2C -2C 乙酰CoA
-2C
反式-Δ2- 烯脂酰CoA
水合酶
H2O
2. 水化

HOCH2(CH2)n COO醇酸脱氢酶
NAD(P) + NAD(P)H+H+
OHC(CH2)n COO醛酸脱氢酶
-OOC(CH 2)n
ω -二羧酸的过
程。
NAD(P) +
NAD(P)H+H+
COO-
四、酮 体
（一）、乙酰-CoA的代谢结局 进入柠檬酸循环；合成固醇类；合成脂肪酸； 合成酮体。
（二）、肝脏中酮体的形成
O RCH2CH2CH2C H O 脂 酰 CoA脱 氢 酶 SCoA RCH2C C C SCoA FAD FADH2 H
水化
• 在烯脂酰CoA水合酶催化下，,-烯脂酰 CoA水化，生成L(+)--羟脂酰CoA。
H O RCH2C C C H SCoA H2O 烯 脂 酰 CoA水 合 酶
OH OH
脱羧酶
CO2
CH3CHOHCH2COOH
--羟丁酸
CH3COCOOH
丙酮
乙酰辅酶A 丙酮 乙酰乙酸 β -羟丁酸
（三）、酮体的氧化
脱氢酶
乙酰乙酸
心肌等
骨骼肌等
乙酰乙酰 辅酶A
β -羟丁酸
• 利用酮体的酶有两种，即 • 琥珀酰CoA转硫酶（主要存在于心、肾、脑和骨 骼肌细胞的线粒体中） • 乙酰乙酸硫激酶（主要存在于心、肾、脑细胞线 粒体中）
脂 酰 CoA合 成 酶 RCH2CH2CH2COOH + ATP O RCH2CH2CH2C AMP ＋ CoASH
O
RCH2CH2CH2C AMP + PPi O RCH2CH2CH2C SCoA + AMP
（二）、脂肪酸转入线粒体

H
Δ2 –反-烯脂酰辅酶A
烯脂酰CoA水合酶
H
RCH2C-CH2COSCoA
OH
β-羟脂酰辅酶A
β-氧化的反应过程4---脱氢
H
RCH2C-CH2COSCoA
OH
β-羟脂酰辅酶A
NAD+
羟脂酰CoA脱氢酶
O
NADH+H+
RCH2C-CH2COSCoA
β-酮脂酰辅酶A
β-氧化的反应过程5---硫解
脂酶A1、A2、C、D的作用位点如脂质一章图示，它们 广泛存在于各种类型的细胞中。
(三) 吸收
在人和动物体内，小肠可以吸收脂类的水解产物，包 括脂肪酸（70%）、甘油、β-甘油一酯以及胆碱、部分水 解的磷脂和胆固醇等。
其中甘油、单酰甘油同脂酸在小肠粘膜细胞内重新合 成三酰甘油。新合成的三酰甘油与少量磷脂和胆固醇混 合在一起，在一层脂蛋白的包裹下形成乳糜微粒，从小 肠粘膜细胞中分泌到细胞外液，进入血液，最终被组织 吸收。
ATP ADP
NAD+ NADH
甘油
α-磷酸甘油
甘油磷酸激酶
磷酸二羟丙酮
α-磷酸甘油 脱氢酶
3磷酸甘油醛
糖代谢
(一)脂肪酸的活化
合酶在催化反应中没有 ATP直接参加反应，如若ATP直 接参加反应，则是合成酶。 （这里就应当是合成酶）
RCOOH + ATP
脂肪酸
脂酰CoA合酶
RCO-AMP+PPi 脂酰AMP
Biochemistry
概述
• 脂肪酸氧化的化学反应可分为三个方面： • 一是长链脂肪酸降解为两个碳原子单元，即乙酰-CoA。 • 二是乙酰-CoA经过柠檬酸循环氧化成CO2 。 • 三是从还原的电子载体到线粒体呼吸链的电子传递。

前列腺素内过氧 化物合成酶催化 PGH2的合成
阿斯匹林使环加氧酶失活
5.胆固醇的合成
甲羟戊酸 的合成
HMG-CoA还原酶的活力 受合成速度、降解速度及 磷酸化和脱磷酸调控。
甲羟戊酸合 成的机制
甲羟戊酸到 鲨烯的转化
由鲨烯转化为胆固醇
豆甾醇
麦角甾醇
胆固醇的合成是一个高度耗能的 过程，合成一个胆固醇需18个乙酰辅 酶A，36个ATP，16个NADPH。能源物 质过剩时，胆固醇的合成速度加快， 午夜时，合成速度较快，膳食固醇类， 特别是植物固醇可抑制胆固醇的合成。
ＡＣＰ在脂肪酸合成中充当载体的作用
4. 软脂酸合成的途径
七分子丙二酸单酰辅酶Ａ是 脂肪酰辅酶Ａ的直接来源 一分子乙酰辅酶Ａ做引物
丁酰－ＡＣＰ
脂肪酸合成总体轮廓 第二轮合成 第 一 次
第二次、第三次到第 八次等。
5.NADPH的来源
6. 不同生物脂肪酸合成酶的结构
酵母脂肪酸合 成酶的结构
第28章 脂肪酸的 分解代谢
一、脂质的消化、 吸收和传送
甘油三酯被胰脏 和十二指肠分泌 的酯酶分解
胰腺 自学、脂肪动员、 甘油命运
胰脏和十二指肠接 头处胰脏分泌液进 入十二指肠的通道
上皮细胞
1.脂肪的消化发生在 脂质-水的界面处 2.胆汁盐 促进脂类 在小肠中 被吸收 在小肠脂 肪酸与胆 酸盐结合 形成微囊, 将脂肪酸 运输到小 肠上皮细 胞,在小肠 上皮细胞 再合成甘 油三酯.
3.动物细胞中缩醛磷脂的合成
血小板活化因子:1-烷基-2乙酰甘油磷酸胆碱的合成
4.鞘脂的生物 合成由3-酮鞘 氨醇合成酶催 化的反应开始
3-酮鞘氨醇
二氢鞘氨醇
N-脂酰二氢鞘氨醇

疾病和药物的影响
疾病
某些疾病如糖尿病、肥胖症等会影响人体的脂肪酸分解代谢。这些疾病可能导致脂肪酸分解代谢速率减慢，进而 引起脂肪堆积。
药物
一些药物如肾上腺素、甲状腺素等会影响人体的脂肪酸分解代谢。这些药物可能会加速脂肪酸的分解代谢，也可 能会抑制其分解代谢。
环境因素的影响
饮食
饮食习惯对脂肪酸分解代谢具有重要影响。高脂、高糖、高热量饮食可能导致 脂肪堆积，而低脂、低糖、高纤维饮食则有助于促进脂肪酸分解代谢。
3
脂肪酸分解代谢还参与调节体内激素的合成和分 泌，对维持内分泌系统的正常功能具有重要意义 。
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生物化学脂肪酸的分解代谢
汇报人：可编辑 2024-01-11
• 引言 • 脂肪酸的消化和吸收 • 脂肪酸的分解代谢途径 • 脂肪酸分解代谢的调节
• 脂肪酸分解代谢的影响因素 • 脂肪酸分解代谢的生理意义和健
康影响
01 引言
脂肪酸的定义和重要性
脂肪酸的定义
脂肪酸是脂类的一种成分，由碳 、氢和氧原子组成的长链化合物 。
05 脂肪酸分解代谢的影响因素
年龄和性别的影响
年龄
不同年龄段的人体脂肪酸分解代谢存 在差异。儿童和青少年时期，人体对 脂肪酸的吸收和利用效率较高，而老 年人的脂肪酸分解代谢能力则有所下 降。
性别
男性和女性在脂肪酸分解代谢方面也 存在差异。一般来说，男性体内的脂 肪酸分解代谢速率较快，而女性则相 对较慢。
β-氧化途径
脂肪酸在β-氧化途径中，首先 被分解为乙酰CoA，然后进入 三羧酸循环彻底氧化分解并释
放能量。
β-氧化途径主要在线粒体中 进行，需要脂肪酶、脂酰
CoA合成酶、肉碱脂酰转移 酶等酶的参与。

脂肪酸、溶血磷脂
脂肪酸、一酰甘油
血液
淋巴
乳糜微粒
载脂蛋白 重新酯化成 甘油三酯等
1.4 甘油进一步代谢
甘油激酶
甘油-3-磷酸脱氢酶 磷酸丙糖异构酶
2、饱和偶数碳脂肪酸的氧化
脂肪酸是人类及哺乳类动物的主要能源。在氧
气供应充足的情况下，脂肪酸可以在体内氧化
成水和二氧化碳，同时释放出大量能量，生成 ATP供机体利用。 多数组织（除脑组织）均能氧化脂肪酸，以肝 脏和肌肉最为活跃。
计算一分子软脂酸(16C)彻底氧化产生的ATP数目
n = 16:
ATP的生成
（n 2
β-氧化的次数
n × 10 － 2 + 1 ×4 ） 2
生成的乙酰CoA数
= 106
脂肪酸活化 消耗的ATP数
3、其它类型的脂肪酸氧化
3.1 不饱和脂肪酸的氧化
3.2 奇数碳原子脂肪酸的氧化
3.3 脂肪酸的α-氧化及ω-氧化
Round 1: step 1
脂酰-CoA脱氢酶
trans-烯酰-CoA
Round 1: step 2
trans-烯酰-CoA
烯酰-CoA水合酶
β-羟脂酰-CoA
Round 1: step 3
β-羟脂酰-CoA
β-羟脂酰-Costep 4
β-酮脂酰-CoA β-酮脂酰-CoA硫解酶
B.ω -氧化 把ω -的C氧化成羧基，生成 二羧基的 HOOC-(CH2)n-CH2-CH2-COOH （α ，ω 二羧酸） 机体内存在少量的长链脂肪 酸，通过ω -氧化途径进行氧 化降解，ω -氧化在脂肪酸分 解代谢中并不占主要地位。
小结：－氧化的生理功能
脂肪酸－氧化的主要生理功能是产生ATP，其产生ATP 的效率高于葡萄糖。如1分子硬脂酸(18C)完全氧化产生