脂肪酸的β 氧化.ppt

脂肪酸的β- 氧化（β-oxidation） 二、β- 氧化的概念: 脂肪酸的分解是从羧基端的β- 碳原子（从酰基 CoA 开始 ）开始的，每次切掉两个碳原子单元，这种降解方式就称为脂肪酸的β- 氧化。 三、β – 氧化的反应历程 五、奇数脂肪酸的氧化 * 一、β- 氧化的发现 偶数脂肪酸的最终降解产物均为苯已酸（phenylacetate）的衍生物，而奇数脂肪酸的最终降解产物都是苯甲酸（benzoate）的衍生物。Knoop由此得出脂肪酸的降解是分步进行的，每一步去除一个二碳单位，而起始的氧化反应发生在β碳原子上 每一轮β- 氧化包括脱氢、水化、脱氢、硫解四步化学反应。 1、脂肪酸的活化 2、脂酰CoA的转运 3、脱氢 4、加水 5、在脱氢 6、硫脂解 RCH2-CH2-CH2-CO~SCoA RCH2CH=CH-CO~SCoA 脂酰CoA 脱氢酶 FAD FADH2 RCH2-C-CH2-CO~SCoA || O β-羟脂酰 CoA脱氢酶 NAD+ NADH + H+ H2O 烯酰CoA 水合酶 RCH2-CH-CH2-CO~SCoA | OH β-酮脂酰CoA 硫解酶 CoASH RCH2-CO~SCoA + CH3-CO~SCoA 继续β氧化 一轮β – 氧化循环的四步反应 ?氧化的生化历程 乙酰CoA FAD FADH2 NAD + NADH RCH2CH2CO-SCoA 脂酰CoA 脱氢酶 脂酰CoA β-烯脂酰CoA 水化酶 β-羟脂酰CoA 脱氢酶 β-酮酯酰CoA 硫解酶 RCHOHCH2CO~ScoA RCOCH2CO-SCoA RCH=CH-CO-SCoA + CH3CO~SCoA R-CO~ScoA H2O CoASH TCA 乙酰CoA 乙酰CoA 乙酰CoA ATP H20 呼吸链 H20 呼吸链 乙酰CoA 乙酰CoA 乙酰CoA 乙酰CoA 净生成：108 – 2 = 106 ATP 例：软脂酸 7次β-氧化 CH3(CH2)14COOH 8 乙酰CoA ? 10 ATP 7 NADH ? 2.5 ATP 7 FADH2 ? 1.5 ATP 80 ATP 17.5 ATP 10.5 ATP 108 ATP 能量转换率 ? 40? 四、β – 氧化的能量收支情况 奇数脂肪酸的氧化实际上就是丙酰CoA的氧化。 因为碳原子数目≥5的奇数脂肪酸完全可以和偶数脂 肪酸一样进行β – 氧化直到丙酰CoA（propionyl – CoA)出现为止。 丙酰CoA的氧化原则上并不困难，只需将它转变 为偶数琥珀酰CoA即可。丙酰CoA先后在丙酰CoA羧 化酶（propionyl – CoA Caroxylas)、甲基丙二酸单 酰CoA差向异构酶（methyl – malony – CoA epim- erase)或甲基丙二酸单酰CoA变位酶（methyl – mal- Ony – CoA mutase)的催化下，最终转化变为琥珀酰 CoA，而琥珀酰CoA可顺利进一步氧化分解。 对脂肪酸降解的研究有一段漫长而有趣的历史，早在20世纪初，德国科学家Franz Knoop开创性地使用难以被动物代谢的苯环标记脂肪酸，并将标记的脂肪酸分成偶数脂肪酸和奇数脂肪酸两组，然后分别喂养狗，经过一定时间以后，从狗尿中分析脂肪酸的降解产物，结果发现凡是偶数脂肪酸的最终降解产物均为苯已酸（phenylacetate）的衍生物，而奇数脂肪酸的最终降解产物都是苯甲酸（benzoate）的衍生物。Knoop由此得出脂肪酸的降解是分步进行的，每一步去除一个二碳单位，而起始的氧化反应发生在β碳原子上，于是他提出了脂肪酸氧化学说。 Knoop的实验具有特殊的意义，这是人第一次使用示踪的方法研究物质代谢，如果今天让我们重复他的实验，肯定会选用同位素去标记脂肪酸，但是，在那个年代同位素还没有被人类发现。 后来，Albert Lehninger 证明β - 氧化发生在线粒体基质。F.lynen和E.reichart进一步确定释放出来的“二碳单位”为已酰CoA，而不是游离的乙酸。 1.脂肪酸的活化 正如葡萄糖在氧化之前需要被活化成为葡糖-6磷酸一样，脂肪酸在进行氧化之前也需要活化。脂肪酸的活化形式为脂酰CoA，催化活化反应的酶是脂酰CoA合成酶（acyl – CoA synthetase)，也称为硫激酶(thiokinases)。 脂酰CoA合成酶催化的反应机制，首先是脂及