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简答题简述脂肪酸的代谢
  • 1.脂肪酸的分解代谢(在线粒体基质中进行)
    (1)脂肪酸的β-氧化:脂肪酸氧化从羧基碳的β-碳原子开始,每次分解出二碳片段(乙酰辅酶A)
    ①饱合偶数碳的脂肪酸的β-氧化(软脂酸为例)
    A.软脂酸活化:(在细胞基质中,由硫激酶催化)
    软脂酸+ATP+辅酶A(HS-CoA)→软脂酰辅酶A+AMP+PPi(相当耗两个高能磷酸键)
    P.Pi由焦磷酸酶催化分解为两个Pi
    B. 软脂酰辅酶A进入线粒体。
    中、短链的脂酰辅酶A可以直接穿过线粒体膜进入线粒体,长链的脂酰辅酶A可由肉碱为载体,在肉碱转移酶Ⅰ催化下进入线粒体中。
    C. 软脂酰辅酶A的β-氧化
    A.总反应式
    软脂酰辅酶A的β-氧化主要是在肝脏的线粒体中进行。
    软脂酰辅酶A+7辅酶A+FAD+NAD++7H2O→8乙酰辅酶A+7FADH2+7NADH+H+8×(12ATP)7×(2ATP)7×(3ATP)
    1个软脂酸彻底氧化为H2O与CO2所产生的ATP=8×(12ATP)+7×(2ATP)+7×(3ATP)-2ATP=129ATP
    B.中间代谢:7次β-氧化循环 1次β-氧化循环要经历四步:
    第一次脱氢:脂酰辅酶A经脂酰辅酶A脱氢酶(FAD为氢受体)催化,产生α-β烯脂酰辅酶A
    水化:α-β烯脂酰辅酶A经烯脂酰辅酶A水化酶催化,产生L-β-羟脂酰辅酶A
    第二次脱氢:L-β-羟脂酰辅酶A经脱氢酶(NAD+为氢受体)催化,产生β-酮脂酰辅酶A 硫解:β-酮脂酰辅酶A经硫解酶(需1个辅酶A)催化,产生乙酰辅酶A和少两个碳的脂酰辅酶A。
    C. 脂肪酸的β-氧化要点有四:
    ⅰ脂肪酸仅需一次活化,消耗1个ATP中的两个高能键
    ⅱ线粒体外的长链脂酰辅酶A经肉碱带入线粒体
    ⅲ脂肪酸的β-氧化所有的酶在线粒体中
    ⅳ脂肪酸的β-氧化分脱氢(FAD为氢受体)、水化、脱氢(NAD+氢为受体)、硫解四个步骤。
    ②不饱合偶数碳的脂肪酸的β-氧化
    A.单不饱合偶数碳的脂肪酸的β-氧化
    关键酶:Δ3顺-Δ2反烯脂酰CoA异构酶。因为Δ3顺烯脂酰CoA不能被烯脂酰CoA水化酶催化,因此要把Δ3顺式变为Δ2反式。
    B.多不饱合偶数碳的脂肪酸的β-氧化
    关键酶:Δ3顺-Δ2反烯脂酰CoA异构酶、β-羟脂酰CoA差向酶。
    因为Δ3顺烯脂酰CoA不能被烯脂酰CoA水化酶催化,因此要把Δ3顺式变为Δ2反式; 另外Δ2顺式经烯脂酰CoA水化酶催化后产生D-β-羟脂酰辅酶A,而D型不能被L-β-羟脂酰辅酶A脱氢酶催化,因此要经β-羟脂酰CoA差向酶把D-构型变为L-构型。
    ③奇数碳脂肪酸的β-氧化
    许多植物、海洋生物、石油酵母含奇数碳脂肪酸。奇数碳脂肪酸经数次β-氧化后,会出现丙酰CoA,有两个途径进行进一步转化丙酰CoA:
    A.经甲基丙二酸单酰CoA差向酶(维生素B12为辅基)催化,可转化琥珀酰CoA,进入TCA环.
    B.经β-羟丙酸支路(反刍动物此途径活跃)形成乙酰辅酶A,进而进入TCA环。
    (2)α-氧化
    α-氧化是一种较为特殊的脂肪酸氧化方式,首先发现于植物种子和植物叶子组织中,后来在脑和肝细胞中也发现有此过程。
    这种氧化方式仅以游离脂肪酸作为底物,需经单加氧酶催化,产物可为D-α-羟脂肪酸,也可为少一个碳原子(α-碳原子)的脂肪酸。
    脂肪酸的α-氧化在降解支链脂肪酸,奇数脂肪酸,过长脂肪酸(如脑C22、C24长脂肪酸)等方面有重要意义。
    (3)ω-氧化
    在生物体中存在少量的12个碳以下脂肪酸,这些脂肪酸一般通过ω-氧化进行分解。以十一碳酸为例,首先十一碳酸远离羧基末端的ω-碳原子被氧化,形成α,ω二羧酸,然后再进行β-氧化。
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