Page 164 - 第九版生物化学
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第七章脂质代谢 149
ATP AMP+PP; 酶 。 当饥饿、高脂低糖膳食或糖尿病时，机体没有充足的
FFA C沁 糖供应，或不能有效利用糖，需脂肪酸供能，肉碱脂酰转
肉碱 移酶 I 活性增加，脂肪酸氧化增强 。 相反，饱食后脂肪酸
线粒体外膜 合成加强，丙二酸单酰 CoA 含量增加，抑制肉碱脂酰转移
CoA
脂酰肉碱 酶 I 活性，使脂肪酸的氧化被抑制 。 安 kk y, 2018 奂 kk y, 201 8
基质 3. 脂酰 CoA 分解产生乙酰 CoA 、 FAD 压和 汾
NADH 线粒体基质中存在由多个酶结合在一起形成的 "`·r`r”
、
脂肪酸 13- 氧化酶系，在该酶系多个酶顺序催化下，从脂酰
基 13-碳原子开始，进行脱氢、加水、再脱氢及硫解四步反
应（图 7-3), 完成一次 13-氧化 。
(1) 脱氢生成烯脂酰 CoA: 脂酰 CoA 在脂酰 CoA 脱
氢酶 (acyl CoA dehydrogenase) 催化下，从 a 、 B 碳原子各脱
下一个氢原子，由 FAD 接受生成 FADH2, 同时生成反 !:l.2
烯脂酰 CoA 。
(2) 加水生成轻脂酰 CoA: 反 !:l.2 烯脂酰 CoA 在烯酰
图 7-2 脂酰 CoA 进入线粒体的机制 CoA 水化酶 (enoyl CoA hydratase) 催化下，加水生成 L(+)-
仕轻脂酰 CoA 。
(3) 再脱氢生成~-酮脂酰 CoA:L(+)-~-胫脂酰 CoA 在 L- ~- 轻脂酰 CoA 脱氢酶 (L-3-hydroxyacyl
CoA dehydrogenase) 催化下，脱下 2H, 由 NAD 十接受生成 NADH, 同时生成~-酮脂酰 CoA 。
(4) 硫解产生乙酰 CoA: ~-酮脂酰 CoA 在~-酮硫解酶 (~-ketothiolase) 催化下，加 CoASH 使碳链在
B 位断裂，生成 1 分子乙酰 CoA 和少 2 个碳原子的脂酰 CoA 。
经过上述四步反应，脂酰 CoA 的碳链被缩短 2 个碳原子 。 脱氢 、 加水、再脱氢及硫解反复进行，最
终完成脂肪酸~-氧化 。 生成的 FADH2 、 NADH 经呼吸链氧化，与 ADP 磷酸化偶联，产生 ATP 。 生成的
乙酰 CoA 主要在线粒体通过三狻酸循环彻底氧化；在肝，部分乙酰 CoA 转变成酮体，通过血液运送至
肝外组织氧化利用 。
4. 脂肪酸氧化是机体 ATP 的重要来源 脂肪酸彻底氧化生成大噩 ATP 。 以软脂肪酸为例， 1 分
子软脂酸彻底氧化需进行 7 次~-氧化，生成 7 分子 FADH2 、 7 分子 NADH 及 8 分子乙酰 CoA 。 在 pH
7. 0,25°C 的标准条件下氧化磷酸化，每分子 FADH2 产生 1.5 分子 ATP, 每分子 NADH 产生 2.5 分子
ATP; 每分子乙酰 CoA 经三狻酸循环彻底氧化产生 10 分子 ATP 。 因此 1 分子软脂酸彻底氧化共生成
(7 X1. 5) + (7 X2. 5) + (8 X10) = 108 分子 ATP 。 因为脂肪酸活化消耗 2 个高能磷酸键，相当于 2 分子
ATP, 所以 1 分子软脂肪酸彻底氧化净生成 106 分子 ATP 。
（四）不同的脂肪酸还有不同的氧化方式
1. 不饱和脂肪酸~-氧化需转变构型 不饱和脂肪酸也在线粒体进行~-氧化。不同的是，饱和
脂肪酸~-氧化产生的烯脂酰 CoA 是反式 t::..2 烯脂酰 CoA, 而天然不饱和脂肪酸中的双键为顺式 。 因双
键位置不同，不饱和脂肪酸~-氧化产生的顺式 t::.3 烯脂酰 CoA 或顺式 t::..2 烯脂酰 CoA 不能继续~-氧化。
顺式 t::.3 烯脂酰 CoA 在线粒体特异 A订顺-+!::..2 反烯脂酰 CoA 异构酶 (!::,.3 -cis-+!::.2 -trans enoyl-CoA isomer-
ase) 催化下转变为~-氧化酶系能识别的 t::..2 反式构型，继续~-氧化 。 顺式 t::..2 烯脂酰 CoA 虽然也能水
化，但形成的 D(-)-~-轻脂酰 CoA 不能被线粒体~-氧化酶系识别 。 在 D(-)-~- 轻脂酰 CoA 表异构酶
(epimerase , 又称差向异构酶）催化下，右旋异构体 [D(-) 型］转变为~-氧化酶系能识别的左旋异构体
[l(+) 型］，继续~-氧化 。
2. 超长碳链脂肪酸需先在过氧化酶体氧化成较短碳链脂肪酸 过氧化酶体 (peroxisomes) 存在
