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脑组织为什么不能利用脂肪酸

解决时间:2007-05-28 07:32:00 字体:[ ]

问题:

脑组织为什么不能利用脂肪酸
答案:

脂肪酸的分解代谢—β-氧化

在氧供充足条件下,脂肪酸可分解为乙酰CoA,彻底氧化成CO2和H2O并释放出大量能量,大多数组织均能氧化脂肪酸,但脑组织例外,因为脂肪酸不能通过血脑屏障。其氧化具体步骤如下:

1.脂肪酸活化,生成脂酰CoA。



1分子脂肪酸活化消耗2个高能磷酸键,相当于2分子ATP。

2.脂酰CoA进入线粒体,因为脂肪酸的β-氧化在线粒体中进行。这一步需要肉碱的转运。肉碱脂酰转移酶I是脂酸β氧化的限速酶,脂酰CoA进入线粒体是脂酸β-氧化的主要限速步骤,如饥饿时,糖供不足,此酶活性增强,脂肪酸氧化增强,机体靠脂肪酸来供能。

3.脂肪酸的β-氧化,基本过程如下:





丁酰CoA经最后一次β氧化:生成2分子乙酰CoA

故每次β氧化1分子脂酰CoA生成1分子FADH2,1分子NADH+H+,1分子乙酰CoA,通过呼吸链氧化前者生成2分子ATP,后者生成3分子ATP。

4.脂肪酸氧化的能量生成

脂肪酸与葡萄糖不同,其能量生成多少与其所含碳原子数有关,因每种脂肪酸分子大小不同,其生成ATP的量中不同,以软脂酸为例;1分子软脂酸含16个碳原子,靠7次β氧化生成7分子NADH+H+,7分子FADH2,8分子乙酰CoA,而所有脂肪酸活化均需耗去2分子ATP。故1分子软脂酸彻底氧化共生成:

7×2+7×3+8×12-2=129分子ATP

以重量计,脂肪酸产生的能量比葡萄糖多。

酮体是肝中脂肪酸氧化时的正常中间代谢产物,是肝输出能源的一种形式。酮体分子小,易溶于水,能通过血脑屏障及肌肉内毛细血管壁,是肌肉、尤其是脑组织的重要能源。脑组织几乎不能氧化脂肪酸,但能利用酮体,长期饥饿及糖供给不足时,酮体将替代葡萄糖而成为脑组织及肌肉的主要能源。
正常情况下,血中酮体含量很少,每100ml血中酮体含量低于3mg(0.3mmol/L)。但在饥饿、高脂低糖膳食及糖尿病时,脂肪动员加强,脂肪酸氧化增多,酮体生成过多,超过肝外组织利用酮体的能力,引起血中酮体升高,当高过肾回吸收能力时,则尿中出现酮体,即为酮症(ketosis)。因酮体中乙酰乙酸及β羟丁酸都是相对强的有机酸,如在体内堆积过多可引起代谢性酸中毒。

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