β酸化とは何かを世界一わかりやすく説明します

β酸化をわかりやすく知りたい人β酸化ってどういうもの?とにかく、どういうものかわかりやすく知りたい!」

こんにちは、現役医療従事者のトッティ(totthi1991)です。

本記事は、できるだけ図を多用してβ酸化についてどこよりもわかりやすく解説します。

β酸化とは何かをわかりやすく解説

β酸化とは脂肪酸を分解する反応のことです。

イメージ的には、脂肪酸を炭素2個ずつに分解していく感じです。

後述しますが、β酸化の最終的な目的は、体脂肪を分解してエネルギー(ATP)をつくりだすことです。

β酸化とは

β酸化とは、もう少し具体的にいうと脂肪酸を分解して①アセチルCoA、②FADH2、③NADH+H+をつくる反応のことです。

これら3つの物質からATPを合成することができます。

アセチルCoA

アセチルCoAは、脂肪酸を細かく分解してできたもので、クエン酸回路に取り込まれてATP合成に利用されます。
クエン酸回路については下記の記事で解説しています。

クエン酸回路とはなに?できるだけわかりやすい説明をしています

2018年7月25日

 

FADH2とNADH+H+

FADH2、NADH+H+は、水素のもつ電子を運ぶ電子伝達体です。この電子は電子伝達系に運ばれてATP合成に利用されます。
詳しくは下記の記事で解説しています。

電子伝達体のNADとは?FADとは?【役割や種類について解説します】

2018年8月16日

パルミチン酸を例にβ酸化を説明します

脂肪酸の一種であるパルミチン酸を例にしてβ酸化について説明します。

上の図はパルミチン酸の構造図です。

まず、脂肪酸がβ酸化による分解をうけるためには、脂肪酸を活性型にしなければいけません。

活性型になった脂肪酸のことを「アシルCoA」といいます。

脂肪酸の活性化

  • パルミチン酸(脂肪酸の一種)
    → アシルCoA(活性型の脂肪酸)

脂肪酸の活性化

脂肪酸の一種であるパルミチン酸と補酵素A(CoA)が結合して、活性型の脂肪酸であるアシルCoAがつくられます。

ちなみにパルミチン酸の活性型(アシルCoA)のことを、正確にはパルミトイルCoAといいます。

しかし、補酵素Aと結合した脂肪酸のことを単にアシルCoAと呼ぶ場合が多いです。

これにより、脂肪酸が活性化され、β酸化による代謝をうけることができるようになります。

パルミトイルCoA(アシルCoAの一種)のβ酸化

β酸化では、α炭素とβ炭素との間が切断されます。

カルボニル基から数えて1つめの炭素をα、2つめの炭素をβと数えます(上の図も併せてごらんください)。
ちなみに、α炭素β炭素の間が切断されるため「β酸化」といいます。

β酸化に以下の4つのステップがあります。

  • ステップ①:脱水素反応
    →アシルCoAから水素2個を奪う反応(ここでFADH2が生成)
  • ステップ②:水を付加
    →アシルCoAに水を付加
  • ステップ③:脱水素反応
    →アシルCoAから水素2個を奪う反応(ここでNADH+H+が生成)
  • ステップ④:脂肪酸を切断
    α炭素とβ炭素の間を切断

上記、ステップ①~④の反応をワンセットをまとめてβ酸化といいます。

この結果、アセチルCoA、炭素が2個減ったアシルCoA、FADH2とNADH+H+ができます。

炭素が2個減ったアシルCoAは、ステップ①に戻り、同じ反応(β酸化)を繰り返します。

例えば、炭素数が16個のパルミチン酸の場合だと、β酸化のサイクルが7回繰り返されて、8個のアセチルCoAができます。

β酸化のポイント

  • β酸化は、アシルCoAのα炭素とβ炭素の間を切断
  • β酸化は4つのステップで構成
  • 1回のβ酸化によって、アセチルCoA、FADH2、NADH+H+が生成

β酸化の目的

β酸化の最大の目的は、生命活動を維持するために必要なエネルギー物質のATPを脂肪酸からつくりだすことです。

β酸化によってつくられる生成物

β酸化によってつくられる生成物は以下の3つです。

  1. アセチルCoA
  2. FADH2
  3. NADH+H+

これらはすべてATP合成に利用されます。

具体的には、

  • アセチルCoA
    →クエン酸回路に取り込まれ、ATP合成に利用されます。
  • FADH2とNADH+H+
    →電子伝達系に取り込まれ、ATP合成に利用されます。

 

 

というわけで今回は以上です。