【正文】 氧化作用 組織： 除腦組織外 ,大多數(shù)組織均可進行， 其中 肝、肌肉 最活躍。 細胞： 胞液、線粒體 部 位 1904年 ，用苯環(huán)作為標記，追蹤脂肪酸在動物體內(nèi)的轉(zhuǎn)變過程。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 Knoop實驗 苯基脂肪酸氧化實驗 給予的化合物 尿中排泄物 C O O H 苯 甲 酸C H2C O O H 苯 乙 酸C H2C H2C O O H 苯 丙 酸C H2C H2C H2C O O H 苯 丁 酸C H2C H2C H2C H2C O O H 苯 戊 酸C O N H C H2C O O H 馬 尿 酸C H2C O N H C H2C O O H 苯 乙 尿 酸C O N H C H2C O O H 馬 尿 酸C H2C O N H C H2C O O H 苯 乙 尿 酸C O N H C H2C O O H 馬 尿 酸二、脂肪酸的 β 氧化作用 概念 飽和脂肪酸在一系列酶的作用下，羧基端的 β 位 C原子發(fā)生氧化，碳鏈在 α 位 C原子與 β 位 C原子間發(fā)生斷裂，每次生成一個乙酰 COA和較原來少二個碳單位的脂肪酸，這個不斷重復(fù)進行的脂肪酸氧化過程稱為 β 氧化。 R1CH2CH2CH2CH2 CH2COOH β 位 α 位 脂肪酸的 β 氧化作用 （ 1） 脂肪酸的活化 脂肪酸首先在線粒體外或者說胞漿中被活化形成脂酰 CoA，然后進入線粒體或在其它細胞器中進行氧化。 在脂酰 CoA合成酶 (硫激酶 ) 催化下，由 ATP提供能量，將脂肪酸轉(zhuǎn)變成脂酰 CoA： 脂酰 CoA合成酶 RCOOH AMP + PPi HSCoA+ ATP RCO～ SCoA 在線粒體外生成的脂酰 CoA需進入線粒體基質(zhì)才能被氧化分解，此過程必須要由 肉堿（肉毒堿 , carnitine） 來攜帶脂?；?。 （ 2）脂酰 CoA轉(zhuǎn)運入線粒體 HOOCCH2CHCH2N+CH3 OH CH3 CH3 肉毒堿 借助于兩種 肉堿脂酰轉(zhuǎn)移酶 （同工酶：酶 Ⅰ和酶 Ⅱ ）催化的移換反應(yīng)以及 肉堿 脂酰肉堿轉(zhuǎn)位酶 催化的轉(zhuǎn)運反應(yīng)才能將胞液中產(chǎn)生的脂酰 CoA轉(zhuǎn)運進入線粒體。 其中， 肉堿脂酰轉(zhuǎn)移酶 Ⅰ(carnitine acyl transferase Ⅰ) 是脂肪酸 ?氧化的關(guān)鍵酶。 脂酰 CoA進入線粒體的過程 胞液 外膜 內(nèi)膜 基質(zhì) * 脂酰轉(zhuǎn)移酶 Ⅰ RCO~SCoA HSCoA 肉堿 RCO肉堿 轉(zhuǎn)位酶 RCO肉堿 脂酰轉(zhuǎn)移酶 Ⅱ RCO~SCoA 肉堿 HSCoA ?氧化過程由四個連續(xù)的酶促反應(yīng)組成： ① 脫氫 ② 水化 ③ 再脫氫 ④ 硫解 (3) ?氧化循環(huán) ① 脫氫 脂 酰 CoA脫氫酶 RCH2CH2CH2CO~SCoA FAD FADH2 RCH2CH=CHCO~SCoA ④ 硫解 硫解酶 2C CH3CO~SCoA HSCoA ② 水化 水化酶 H2O RCH2CH(OH)CH2CO~SCoA ?氧化循環(huán)的反應(yīng)過程 （△ 2反式烯脂酰 COA） Lβ 羥脂酰 COA ③ 再脫氫 Lβ羥脂酰 CoA脫氫酶 RCH2COCH2CO~SCoA NADH + H+ NAD+ β 酮脂酰 COA ① ?氧化循環(huán)過程在 線粒體基質(zhì) 內(nèi)進行； ② ?氧化循環(huán)由脂肪酸氧化酶系催化，反應(yīng) 不可逆 ； ③ 需要 FAD， NAD+， CoA為輔助因子； ④ 每循環(huán)一次，生成 一分子 FADH2，一分子 NADH，一分子乙酰 CoA和一分子減少兩個碳原子的脂酰CoA。 脂肪酸 ?氧化循環(huán)的特點 生成的乙酰 CoA進入 三羧酸循環(huán) 徹底氧化分解并釋放出大量能量，并生成 ATP。 脂肪酸 ?氧化本身并不生成能量，只能生成 乙酰CoA和供氫體，它們必須分別進入三羧酸循環(huán)和氧化磷酸化才能生成 ATP (4) 徹底氧化： 肉堿轉(zhuǎn)運載體 線粒體膜 脂酰 CoA 脫氫酶 L(+)β羥脂酰 CoA脫氫酶 NAD+ NADH+H+ 反 ?2烯酰 CoA 水化酶 H2O FAD FADH2 β酮脂酰 CoA 硫解酶 CoASH 脂酰 CoA 合成酶 ATP CoASH AMP PPi H2O 呼吸鏈 H2O 呼吸鏈 TCA 脂 肪 酸RCH 2 CH 2 C O H O==R CH = CH C ~ S C o Aβ αO ===R CH 2 CH 2 C~ SC oA O ==R C H O H C H 2 C ~ S C o A β αO ==R C O C H 2 C ~ S C o A β αO ==R C ~S C o A + CH 3 CO ~ S C o A O==R CH 2 CH 2 C~ SC oA O ==經(jīng)歷 脫氫 水化、 再脫氫 硫解 4步 重復(fù) 反應(yīng) 。 1分子 FADH2可生成 ATP， 1分子 NADH可生成 ATP，故一次 ?氧化 循環(huán)可生成 4分子 ATP。 1分子乙酰 CoA經(jīng)徹底氧化分解可生成 10分子 ATP。 脂肪酸氧化分解時的能量釋放 以 16C的 軟脂酸 為例來計算，則生成 ATP的數(shù)目為： 7次 ?氧化分解產(chǎn)生 4 7=28分子 ATP； 8分子乙酰 CoA可得 10 8=80分子 ATP； 共可得 108分子 ATP，減去活化時消耗的 2分子 ATP，故軟脂酸徹底氧化分解可 凈生成 106分子 ATP。 對于任一 偶數(shù)碳原子 的長鏈脂肪酸 ， 其凈生成的 ATP數(shù)目可按下式計算： ATP凈生成數(shù) =[碳原子數(shù) /21] 4+碳原子數(shù) /2 102 飽和脂肪酸的 α 氧化作用 ? 脂肪酸 在一些酶的催化下，其 α C原子發(fā)生氧化，結(jié)果生成一分子 CO2和較原來少一個碳原子的脂肪酸，這種氧化作用稱為 α 氧化 。 ? RCH2CH2 COOH RCH2COOH+CO2 ? RCH2COOH O2， NADPH+H+ 單加氧酶 Fe2+，抗壞血酸 RCHCOOH OH （ Lα 羥脂肪酸） NAD+ NADH+H+ 脫氫酶 RCCOOH O = （ α 酮脂酸） ATP， NAD+， 抗壞血酸 脫羧酶 RCOOH+CO2 （少一個 C原子） 2. α 氧化的可能反應(yīng)歷程 不飽和脂酸 β氧化 順 ?3烯酰 CoA 順 ?2烯酰 CoA 反 ?2烯酰 CoA ?3順 ?2反烯酰 CoA 異構(gòu)酶 β 氧化 L(+)β 羥脂酰 CoA D()β 羥脂酰 CoA D()β 羥脂酰 CoA 表構(gòu)酶 H2O 三、單不飽和脂肪酸的氧化 L甲基丙二酸單酰 CoA 消旋酶 變位酶 5?脫氧腺苷鈷胺素 琥珀酰 CoA 奇數(shù)碳脂肪酸 CH3CH2CO~CoA ?氧化 丙酰 CoA羧化酶 （生物素） ADP+Pi D甲基丙二酸單酰 CoA ATP+CO2 經(jīng)三羧酸循環(huán)途徑 →丙酮酸羧化支路 →糖有氧氧化途徑徹底氧化分解 四、 奇數(shù)碳脂肪酸的氧化 酮體的概念：脂肪酸 β — 氧化產(chǎn)生的乙酰 COA，在肌肉細胞中進入 TCA循環(huán)，但在肝臟、腎臟細胞內(nèi)