Subject : β酸化(ベータ酸化)
カテゴリー : 学びの館 > 生化学
β酸化(ベータ酸化)
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β酸化(べーたさんか)とは脂肪酸のβ位を酸化して、
脂肪酸アシル-補酵素A複合体(アシルCoA)からアセチルCoAを
取り出し脂肪酸アシルの炭素を2個ずつ減らし、最終産物も
アセチルCoAとなる酸化経路のことです。
1904年ヌープによって発見された酸化経路です。
動物細胞では主たる脂肪酸の酸化経路である。植物細胞においては
発芽中の種子の中で主に見られます。1904年ヌープによって発見された。
β酸化は炭素数が偶数個の脂肪酸を酸化してアセチルCoA
(CH3CO-S-CoA)に分解します。炭素数が奇数個である場合には、
最終産物は炭素数3個のプロピオニルCoA(CH 3CH2CO-S-CoA)に
なります。
β酸化は最終産物として大量のアセチルCoAを生産するが、アセチルCoAは様々な代謝系に用いられる汎用性に富んだ物質である。アセチルCoAのになう反応には以下のようなものがある。
- クエン酸回路(TCA回路)への組み込み
- アルコール発酵(エタノール、ブタノール、イソプロパノールなど)
- 酪酸発酵
- 酢酸発酵
- 脂肪酸再合成
- テルペノイド、カロテノイド、ステロイドの合成
- ● β酸化をおこなう場所
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脂肪酸は細胞内では遊離の状態ではほとんど存在せず、アシルグリセロールなどエステルの形で細胞内に存在している。それらのエステルはリパーゼ(ホスホアシルグリセロールではホスホリパーゼ)によって加水分解され、脂肪酸が遊離する。
遊離した脂肪酸はアシルCoA合成酵素によってアシルCoAとなり、ミトコンドリア基質(植物の場合、グリオキシソームという細胞内小器官の場合もある)に運搬され、β酸化を受ける。ミトコンドリア内膜はアシルCoAを透過しないため、カルニチン(膜中に保持される補因子様物質)が脂肪酸アシル運搬体の役割を果たす。
運動時や絶食時に、脂肪酸(アシル-CoA)は、ミトコンドリア内でβ-酸化され、アセチル-CoAにまで分解され、その際、NADH2+やFADH2が生成されます。これらの、NADH2+やFADH2は、筋肉(骨格筋や心筋)では、ミトコンドリア内で呼吸鎖により、ATPに変換され、また、NADH2+は、肝臓では、ミトコンドリア外に輸送され糖新生に利用されます。
脂肪酸がβ-酸化(脂肪燃焼)される際には、NADH2+やFADH2に加え、熱が放出されます(熱産生)。
⇒
脂肪酸
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