脂肪酸的分解代謝脂肪酸的分解代謝1脂肪酸的生理功能：磷脂、糖脂的成分——生物膜與糖蛋白結合——引到糖蛋白到膜靶位置燃料分子——儲能及氧化供能，量大、產能多合成一些生物活性物質，如類固醇激素、腎上腺皮質激素。代謝中間物如甘油二酯、磷酸肌醇等可作為信號分子參與細胞代謝的調節過程。

脂肪酸的生理功能：2始于胃中（胃脂肪酶）主要在小腸中（胰脂肪酶）第一節、脂類的消化吸收和運轉

一、脂類的消化和吸收胰脂肪酶OCO(CH2)mCH3OCO(CH2)kCH3HH+脂肪酸CH2CHCH2OOHOHCO(CH2)nCH32-單酰甘油CH2CHCH2OOOCO(CH2)mCH3CO(CH2)kCH3CO(CH2)nCH3始于胃中（胃脂肪酶）第一節、脂類的消化吸收和運轉

一、3脊椎動物食物脂類的消化與吸收脊椎動物食物脂類的消化與吸收4二、脂肪組織貯存的甘油三酯的動員二、脂肪組織貯存5第二節、甘油三酯和脂肪酸的分解代謝三種脂肪酶：脂肪酶二酯酰甘油脂肪酶一脂酰甘油脂肪酶一、甘油三酯的水解第二節、甘油三酯和脂肪酸的分解代謝三種脂肪酶：一、甘油三酯的6脂肪的酶促水解脂肪的酶促水解7（實線為甘油的分解，虛線為甘油的合成)甘油激酶磷酸甘油脫氫酶異構酶磷酸酶二、甘油的命運（實線為甘油的分解，虛線為甘油的合成)甘油激酶磷酸甘油脫氫酶8三、脂肪酸的分解代謝脂肪酸的活化—脂酰CoA的生成（胞液）脂酰CoA合酶脂酰CoA合酶(acyl-CoAsynthase)存在于內質網及線粒體外膜上，需ATP和Mg2+，形成一個高能硫酯鍵消耗2個高能磷酸鍵。

+CoA-SHATPAMPPPi三、脂肪酸的分解代謝脂肪酸的活化—脂酰92.脂酰CoA進入線粒體

脂酰CoA進入線粒體基質示意圖2.脂酰CoA進入線粒體

脂酰CoA進入線粒體基質示意圖10脂酰CoA進入線粒體過程

OR-C-S～CoA

OR-C-OHATPCoASHAMP+PPiβ-氧化線粒體內膜內側外側載體脂酰肉堿CoASH肉堿

OR-C-S～

CoA脂酰肉堿轉移酶II

N+(CH3)3CH2HO-CH2COO-肉堿CoASH脂酰肉堿轉移酶I

OR-C

N+(CH3)3CH2-O-CH2COO-脂酰肉堿脂酰CoA進入線粒體過程

OOATPAMP+PP11脂肪酸的β-氧化(線粒體內)

1904年Franz.Knoop實驗證明：脂肪酸的氧化在肝臟中逐步進行，每次從羧基端斷下一個二碳物（C2），即β位碳原子首先氧化，故稱為β-氧化。苯乙酸苯甲酸脂肪酸的β-氧化1904年Franz.Knoop實驗證12脫氫加水再脫氫硫解

脂酰CoA脫氫酶L(+)-β羥脂酰CoA脫氫酶NAD+NADH+H+⊿2--烯脂酰CoA水化酶（水合酶）H2OFADFADH2β酮脂酰CoA硫解酶CoA-SH反⊿2-烯酰CoA脂酰CoAL(+)-β-羥脂酰CoAβ酮脂酰CoA脂酰CoA+乙酰CoAH2O脫氫加水再脫氫硫解脂酰CoAL(+)-131）脫氫：脂酰-SCoA脫氫酶催化，在C2-C3間生成雙鍵——Δ2-反-烯脂酰-SCoA1）脫氫：14Δ2-反-烯脂酰-SCoA在其水合酶作用下生成L(+)-

β-羥脂酰-SCoA2）加水：Δ2-反-烯脂酰-SCoA在其水合酶作用下生成L153）再脫氫：β-羥脂酰-SCoA脫氫酶催化生成β-酮脂酰-SCoA，輔酶為NAD+。3）再脫氫：β-羥脂酰-SCoA脫氫酶催化生成β-164）硫解：

在硫解酶作用下，形成乙酰-SCoA和比原脂酰-SCoA少2個C的脂酰-SCoA

4）硫解：在硫解酶作用下，形成乙酰-SCoA和17氧化的生化歷程

乙酰CoAFADFADH2

NAD+NADHRCH2CH2CO-SCoA脂酰CoA脫氫酶脂酰CoA

β-烯脂酰CoA水化酶

β-羥脂酰CoA脫氫酶

β-酮酯酰CoA硫解酶RCHOHCH2CO~ScoARCOCH2CO-SCoARCH=CH-CO-SCoA+CH3CO~SCoAR-CO~ScoAH2O

CoASHTCA

乙酰CoA

乙酰CoA

乙酰CoAATPATP+H20呼吸鏈ATP+H20呼吸鏈

乙酰CoA

乙酰CoA

乙酰CoA

乙酰CoA氧化的生化歷程乙酰CoAFADFADH2NAD+N18β-氧化過程中能量的釋放及轉換效率凈生成：108–2=106ATP7次β-氧化8乙酰CoA例：軟脂酸CH3(CH2)14COOH7

NADH7FADH210ATP

2.5ATP1.5ATP80ATP17.5ATP10.5ATP108ATP能量轉換率=-30.54KJ106-9730KJ100%=33β-氧化過程中能量的釋放及轉換效率凈生成：108–2=19油酰CoA（918：1）

CH3(CH2)7CH=CH-CH2(CH2)6CO-CoA

OHCH3(CH2)7CH2-C-CH2-CO-CoA

HCH3(CH2)7CH2-

C=C-CH2-CO-CoAHH2-反-十二碳烯酰CoAβ-氧化,三次循環再開始β-氧化烯酯酰CoA異構酶烯酯酰CoA水化酶CH3(CH2)7-C=C-CH2-

CO-CoA3-順-十二碳烯酯酰CoA

HH6CH3-CO-CoA結果：少產生一分子FADH2

4.不飽和脂肪酸的氧化油酰CoA（918：1）CH3(CH2)7CH=CH205.多不飽和脂肪酸的氧化

亞油酸5.多不飽和脂肪酸的氧化

亞油酸21脂酰-CoA脫氫酶2，4烯酰-CoA還原酶trans-3脂酰-CoA脫氫酶2，4烯酰-CoA還原酶trans-322烯酰-CoA異構酶烯酰-CoA異構酶236.奇數碳原子脂肪酸的氧化

大多數哺乳動物組織中奇數碳原子的脂肪酸是罕見的，但在反芻動物會發生。具有17個碳的直鏈脂肪酸可經正常的β-氧化途徑，產生7個乙酰-CoA和1個丙酰-CoA。

琥珀酰CoA6.奇數碳原子脂肪酸的氧化大多數哺乳動物組織中奇24丙酰-CoA的代謝甲基丙二酰CoA琥珀酰CoA三羧酸循環羧化酶ATP、CO2

生物素變位酶CoB12丙酰-CoA的代謝甲基丙二酰CoA琥珀酰CoA三羧酸循環羧化257.脂肪酸的α-氧化作用

脂肪酸氧化作用發生在α-碳原子上，分解出CO2，生成比原來少一個碳原子的脂肪酸，這種氧化作用稱為α-氧化作用。RCOOHCO2RCOCOOHNAD+NADH+H+NAD+NADH+H+RCH2COOHRCH(OH)COOH羥化

植烷酸（C-3位有一甲基取代）經α-氧化，脫掉α-C轉變成降脂烷酸后可進行beta-氧化，否則將導致外周神經炎型運動失調及視網膜炎癥等。7.脂肪酸的α-氧化作用脂肪酸氧化作用發生在α-碳原子26Branched-chainfattyacidsareoxidizedbyα-oxidation,asshownforphytanicacid(植烷酸).Theproductofthephytanicacidoxidase,pristanicacid(降植烷酸),isasuitablesubstratefornormalβ-oxidation.Isobutyryl-CoAandpropionyl-CoAcanbothbeconvertedtosuccinyl-CoA,whichcanentertheTCAcycle.Branched-chainfattyacidsare278.脂肪酸的ω氧化作用

脂肪酸的ω-氧化指:脂肪酸的末端甲基（ω-端）經氧化轉變成羥基，繼而再氧化成羧基，從而形成α，ω-二羧酸的過程。CH3(CH2)nCOO-HOCH2(CH2)nCOO-O2NAPD+NADPH+H+混合功能氧化酶OHC(CH2)nCOO-NAD(P)+NAD(P)H+H+醇酸脫氫酶-OOC(CH2)nCOO-NAD(P)+NAD(P)H+H+醛酸脫氫酶8.脂肪酸的ω氧化作用脂肪酸的ω-氧化指:脂肪酸的末28乙酰CoA的代謝去路三羧酸循環乙酰CoA酮體類固醇合成最主要取決于草酰乙酸濃度第三節酮體氧化脂肪酸乙酰CoA的代謝去路三羧酸循環乙酰CoA酮體類固醇合成最主29酮體：脂肪酸β-氧化產物乙酰CoA,可進入三羧酸循環氧化供能，然而在肝細胞中還有另一條去路。乙酰CoA可在肝細胞形成乙酰乙酸、β-羥丁酸、丙酮，這三種物質統稱為酮體。酮體：脂肪酸β-氧化產物乙酰CoA,可進入三羧酸循環氧化供能30酮體的生成（在肝臟線粒體基質）NADH+H+CH3CHOHCH2COOH--羥丁酸羥丁酸脫氫酶NAD+丙酮CO2CH3COCOOH脫羧酶硫解酶2分子

CH3COSCoACH3COCH2COSCoA乙酰乙酰CoACoASHHMGCoA裂解酶CH3COCH2COOH乙酰乙酸乙酰CoAHMGCoA合成酶CH3COSCoA+H2OCoASHHOOCCH2-C-CH2COSCoA羥甲基戊二酰CoA（HMGCoA）|CH3OH|在饑餓或糖尿病時，草酰乙酸用于糖異生，乙酰CoA累積，生成酮體酮體的生成（在肝臟線粒體基質）NADH+H+CH3CHOHC31酮體的分解（在肝外組織）硫解酶CoASH乙酰CoA2--氧化乙酰乙酸脫氫酶NADH+H+NAD+--羥丁酸乙酰乙酰CoA轉移酶琥珀酰CoA琥珀酸TCACycle酮體在肝臟合成。丙酮很少→吸收。乙酰乙酸、--羥丁酸經血液到肝外，如：骨、心肌、腎皮質、腦，通過TCA循環氧化提供能量。酮體的分解（在肝外組織）硫解酶CoASH乙酰CoA2--氧32第四節脂肪酸代謝的調節1.脂肪酸進入線粒體的調節主要控制點：脂酰肉堿轉移酶—受丙二酰CoA的抑制。2.心臟中脂肪酸氧化的調節高濃度乙酰CoA和NADH抑制硫解酶，NADH/NAD+抑制3-羥脂酰-CoA脫氫酶。3.激素對脂肪酸代謝的調節第四節脂肪酸代謝的調節1.脂肪酸進入線粒體的調節2.33激素對脂代謝的調節甘油三脂脂肪動員激素（腎上腺素、胰高血糖素等）受體修飾受體腺苷酸環化酶(無活性）腺苷酸環化酶（有活性）ATPcAMP蛋白質激酶（無活性）蛋白質激酶（有活性）激素敏感性脂酶（無活性）激素敏感性脂酶（有活性）脂肪酸+甘油（第一信使）（第二信使）激素對脂代謝的調節甘油三脂脂肪動員激素受體修飾受體腺苷酸環化34最后的產物：脂肪酸進入β-氧化；磷酸和甘油進入糖代謝磷脂酶的作用部位第五節磷脂的代謝磷脂酶C磷脂酶D磷脂酶A2磷脂酶A1最后的產物：磷脂酶的作用部位第五節磷脂的代謝磷脂酶C磷脂35脂肪酸的分解代謝脂肪酸的分解代謝36脂肪酸的生理功能：磷脂、糖脂的成分——生物膜與糖蛋白結合——引到糖蛋白到膜靶位置燃料分子——儲能及氧化供能，量大、產能多合成一些生物活性物質，如類固醇激素、腎上腺皮質激素。代謝中間物如甘油二酯、磷酸肌醇等可作為信號分子參與細胞代謝的調節過程。

脂肪酸的生理功能：37始于胃中（胃脂肪酶）主要在小腸中（胰脂肪酶）第一節、脂類的消化吸收和運轉

一、脂類的消化和吸收胰脂肪酶OCO(CH2)mCH3OCO(CH2)kCH3HH+脂肪酸CH2CHCH2OOHOHCO(CH2)nCH32-單酰甘油CH2CHCH2OOOCO(CH2)mCH3CO(CH2)kCH3CO(CH2)nCH3始于胃中（胃脂肪酶）第一節、脂類的消化吸收和運轉

一、38脊椎動物食物脂類的消化與吸收脊椎動物食物脂類的消化與吸收39二、脂肪組織貯存的甘油三酯的動員二、脂肪組織貯存40第二節、甘油三酯和脂肪酸的分解代謝三種脂肪酶：脂肪酶二酯酰甘油脂肪酶一脂酰甘油脂肪酶一、甘油三酯的水解第二節、甘油三酯和脂肪酸的分解代謝三種脂肪酶：一、甘油三酯的41脂肪的酶促水解脂肪的酶促水解42（實線為甘油的分解，虛線為甘油的合成)甘油激酶磷酸甘油脫氫酶異構酶磷酸酶二、甘油的命運（實線為甘油的分解，虛線為甘油的合成)甘油激酶磷酸甘油脫氫酶43三、脂肪酸的分解代謝脂肪酸的活化—脂酰CoA的生成（胞液）脂酰CoA合酶脂酰CoA合酶(acyl-CoAsynthase)存在于內質網及線粒體外膜上，需ATP和Mg2+，形成一個高能硫酯鍵消耗2個高能磷酸鍵。

+CoA-SHATPAMPPPi三、脂肪酸的分解代謝脂肪酸的活化—脂酰442.脂酰CoA進入線粒體

脂酰CoA進入線粒體基質示意圖2.脂酰CoA進入線粒體

脂酰CoA進入線粒體基質示意圖45脂酰CoA進入線粒體過程

OR-C-S～CoA

OR-C-OHATPCoASHAMP+PPiβ-氧化線粒體內膜內側外側載體脂酰肉堿CoASH肉堿

OR-C-S～

CoA脂酰肉堿轉移酶II

N+(CH3)3CH2HO-CH2COO-肉堿CoASH脂酰肉堿轉移酶I

OR-C

N+(CH3)3CH2-O-CH2COO-脂酰肉堿脂酰CoA進入線粒體過程

OOATPAMP+PP46脂肪酸的β-氧化(線粒體內)

1904年Franz.Knoop實驗證明：脂肪酸的氧化在肝臟中逐步進行，每次從羧基端斷下一個二碳物（C2），即β位碳原子首先氧化，故稱為β-氧化。苯乙酸苯甲酸脂肪酸的β-氧化1904年Franz.Knoop實驗證47脫氫加水再脫氫硫解

脂酰CoA脫氫酶L(+)-β羥脂酰CoA脫氫酶NAD+NADH+H+⊿2--烯脂酰CoA水化酶（水合酶）H2OFADFADH2β酮脂酰CoA硫解酶CoA-SH反⊿2-烯酰CoA脂酰CoAL(+)-β-羥脂酰CoAβ酮脂酰CoA脂酰CoA+乙酰CoAH2O脫氫加水再脫氫硫解脂酰CoAL(+)-481）脫氫：脂酰-SCoA脫氫酶催化，在C2-C3間生成雙鍵——Δ2-反-烯脂酰-SCoA1）脫氫：49Δ2-反-烯脂酰-SCoA在其水合酶作用下生成L(+)-

β-羥脂酰-SCoA2）加水：Δ2-反-烯脂酰-SCoA在其水合酶作用下生成L503）再脫氫：β-羥脂酰-SCoA脫氫酶催化生成β-酮脂酰-SCoA，輔酶為NAD+。3）再脫氫：β-羥脂酰-SCoA脫氫酶催化生成β-514）硫解：

在硫解酶作用下，形成乙酰-SCoA和比原脂酰-SCoA少2個C的脂酰-SCoA

4）硫解：在硫解酶作用下，形成乙酰-SCoA和52氧化的生化歷程

乙酰CoAFADFADH2

NAD+NADHRCH2CH2CO-SCoA脂酰CoA脫氫酶脂酰CoA

β-烯脂酰CoA水化酶

β-羥脂酰CoA脫氫酶

β-酮酯酰CoA硫解酶RCHOHCH2CO~ScoARCOCH2CO-SCoARCH=CH-CO-SCoA+CH3CO~SCoAR-CO~ScoAH2O

CoASHTCA

乙酰CoA

乙酰CoA

乙酰CoAATPATP+H20呼吸鏈ATP+H20呼吸鏈

乙酰CoA

乙酰CoA

乙酰CoA

乙酰CoA氧化的生化歷程乙酰CoAFADFADH2NAD+N53β-氧化過程中能量的釋放及轉換效率凈生成：108–2=106ATP7次β-氧化8乙酰CoA例：軟脂酸CH3(CH2)14COOH7

NADH7FADH210ATP

2.5ATP1.5ATP80ATP17.5ATP10.5ATP108ATP能量轉換率=-30.54KJ106-9730KJ100%=33β-氧化過程中能量的釋放及轉換效率凈生成：108–2=54油酰CoA（918：1）

CH3(CH2)7CH=CH-CH2(CH2)6CO-CoA

OHCH3(CH2)7CH2-C-CH2-CO-CoA

HCH3(CH2)7CH2-

C=C-CH2-CO-CoAHH2-反-十二碳烯酰CoAβ-氧化,三次循環再開始β-氧化烯酯酰CoA異構酶烯酯酰CoA水化酶CH3(CH2)7-C=C-CH2-

CO-CoA3-順-十二碳烯酯酰CoA

HH6CH3-CO-CoA結果：少產生一分子FADH2

4.不飽和脂肪酸的氧化油酰CoA（918：1）CH3(CH2)7CH=CH555.多不飽和脂肪酸的氧化

亞油酸5.多不飽和脂肪酸的氧化

亞油酸56脂酰-CoA脫氫酶2，4烯酰-CoA還原酶trans-3脂酰-CoA脫氫酶2，4烯酰-CoA還原酶trans-357烯酰-CoA異構酶烯酰-CoA異構酶586.奇數碳原子脂肪酸的氧化

大多數哺乳動物組織中奇數碳原子的脂肪酸是罕見的，但在反芻動物會發生。具有17個碳的直鏈脂肪酸可經正常的β-氧化途徑，產生7個乙酰-CoA和1個丙酰-CoA。

琥珀酰CoA6.奇數碳原子脂肪酸的氧化大多數哺乳動物組織中奇59丙酰-CoA的代謝甲基丙二酰CoA琥珀酰CoA三羧酸循環羧化酶ATP、CO2

生物素變位酶CoB12丙酰-CoA的代謝甲基丙二酰CoA琥珀酰CoA三羧酸循環羧化607.脂肪酸的α-氧化作用

脂肪酸氧化作用發生在α-碳原子上，分解出CO2，生成比原來少一個碳原子的脂肪酸，這種氧化作用稱為α-氧化作用。RCOOHCO2RCOCOOHNAD+NADH+H+NAD+NADH+H+RCH2COOHRCH(OH)COOH羥化

植烷酸（C-3位有一甲基取代）經α-氧化，脫掉α-C轉變成降脂烷酸后可進行beta-氧化，否則將導致外周神經炎型運動失調及視網膜炎癥等。7.脂肪酸的α-氧化作用脂肪酸氧化作用發生在α-碳原子61Branched-chainfattyacidsareoxidizedbyα-oxidation,asshownforphytanicacid(植烷酸).Theproductofthephytanicacidoxidase,pristanicacid(降植烷酸),isasuitablesubstratefornormalβ-oxidation.Isobutyryl-CoAandpropionyl-CoAcanbothbeconvertedtosuccinyl-CoA,whichcanentertheTCAcycle.Branched-chainfattyacidsare628.脂肪酸的ω氧化作用

脂肪酸的ω-氧化指:脂肪酸的末端甲基（ω-端）經氧化轉變成羥基，繼而再氧化成羧基，從而形成α，ω-二羧酸的過程。CH3(CH2)nCOO-HOCH2(CH2)nCOO-O2NAPD+NADPH+H+混合功能氧化酶OHC(CH2)nCOO-NAD(P)+NAD(P)H+H+醇酸脫氫酶-OOC(CH2)nCOO-NAD(P)+NAD(P)H+H+醛酸脫氫酶8.脂肪酸的ω氧化作用脂肪酸的ω-氧化指:脂肪酸的末63乙酰CoA的代謝去路三羧酸循環乙酰CoA酮體類固醇合成最主要取決于草酰乙酸濃度第三節酮體氧化脂肪酸乙酰CoA的代謝去路三羧酸循環乙酰CoA酮體類固醇合成最主64酮體：脂肪酸β-氧化產物乙酰CoA,可進入三羧酸循環氧化供能，然而在肝細胞中還有另一條去路。乙酰CoA可在肝細胞形成乙