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考点复习 · 脂肪酸的分解代谢

 鱼台小天马 2018-11-21

真题回顾

【1997-22 生化 A 型题】脂肪酸氧化的限速酶是

A. 肉碱脂酰转移酶 I

B. Δ2 烯酰 CoA 水化酶

C. 脂酰辅酶 A 脱氢酶

D. L-β 羟脂酰辅酶 A 脱氢酶

E. β 酮脂酰辅酶 A 硫解酶


题目解析


脂酰 CoA 进入线粒体是脂酸 β-氧化的主要限速步骤,肉碱脂酰转移酶 I 是脂酸 β-氧化的限速酶。


在脂肪酸β-氧化过程中,Δ2 烯酰 CoA 水化酶催化加水反应,脂酰辅酶 A 脱氢酶催化脱氢反应,L-β 羟脂酰辅酶 A 脱氢酶催化再脱氢反应,L-β 羟脂酰辅酶 A 脱氢酶催化再脱氢反应,均催化可逆反应,所以都不是脂肪酸氧化的限速酶。


因此答案选 A。


考点讲解

【2015 年西综大纲,生物化学,(二)物质代谢及其调节,7. 脂肪酸分解代谢过程及能量的生成】


一、脂肪动员

1. 脂肪动员是甘油三酯分解的起始过程,甘油三酯经甘油三酯脂肪酶催化分解为甘油二酯和脂肪酸,甘油二酯后者进一步分解为甘油一酯和脂肪酸,甘油一酯分解为甘油和脂肪酸。


2. 甘油三酯脂肪酶是关键酶,称为激素敏感性脂肪酶(HSL)。禁食、饥饿或交感兴奋时,肾上腺素、去甲肾上腺素、胰高血糖素等脂解激素分泌增加可激活 HSL;胰岛素、前列腺素 E2 等抗脂解激素能降低 HSL 的活性。


3. 甘油经甘油激酶催化生成 3-磷酸甘油,被利用转化为葡萄糖;肝的甘油激酶活性最高,故甘油主要被肝脏摄取利用。


4. 脂肪酸通过清蛋白运输至全身,主要由心、肝、骨骼肌等摄取利用。


二、β-氧化

脂酸经 β-氧化分解供能,是人及哺乳动物的主要能源物质。除脑组织外,大多数组织均能氧化脂酸,但以肝及肌最活跃。


1. 脂酸的活化形式为脂酰 CoA

脂酸活化在胞液中进行,内质网及线粒体外膜上的脂酰 CoA 合成酶催化脂酸生成脂酰 CoA,1 分子脂酸活化需要消耗 1 个 ATP 分子 2 个高能磷酸键。


2. 脂酰 CoA 经肉碱转运进入线粒体

活化的脂酰 CoA 必须进入线粒体内才能进行分解代谢,长链脂酰 CoA 不能直接透过线粒体内膜,需通过肉碱的转运才能进入线粒体基质。这是 β-氧化限速步骤,肉碱脂酰转移酶Ⅰ是关键酶。


3. 最终产物主要是乙酰 CoA

脂酰 CoA 进入线粒体基质后,经脂酸 β-氧化多酶复合体的有序催化下,进行脱氢、加水、再脱氢及硫解等四步连续反应,生成 1 分子比原来少 2 个碳原子的脂酰 CoA 及 1 分子乙酰 CoA。


通过一次β-氧化,可产生 1 分子乙酰 CoA、1 分子 FADH2、1 分子 NADH + H+ 和比 β-氧化前少 2 个碳原子的脂酰 CoA,然后再进行脱氢、加水、再脱氢及硫解反应,如此反复,完成脂酸的 β-氧化。


4. 脂酸氧化是体内能量的重要来源

16 碳原子的软脂酸可进行(16 / 2 - 1)= 7 次 β-氧化,生成 16 / 2 = 8 次乙酰 CoA,进入三羧酸循环生成 8×10 分子 ATP,共生成(7 × 1.5)+(7 × 1.5)+(8 × 10)= 108 分子 ATP,减去活化时消耗的 2 个高能磷酸键(相当于 2 分子 ATP),净生成 106 个 ATP。

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