第 28 章脂脂酸的分解代谢 (Lipid Metabolism)

第28章脂脂酸的分解代谢(Lipid Metabolism)

脂质分类 脂质基本都具有脂肪酸这一组成成份：如：根据化学组成，脂质可分为： 1．单纯脂质(酯类）（1）三酰甘油：3分子脂肪酸+1分子甘油（2）蜡：脂肪酸+长链醇或固醇 2．复合脂质（酯类衍生物）（1）磷脂：甘油磷脂和鞘氨醇磷脂（2）糖脂：甘油糖脂和鞘糖脂鞘氨醇磷脂和鞘糖脂合称鞘脂类 3．衍生脂质：取代烃，固醇类，萜，其它脂质

甘油磷脂通式 几种常见甘油磷脂极性头基乙醇胺胆碱丝氨酸肌醇

甘油糖脂 糖

鞘氨醇磷脂 鞘氨醇神经酰胺脂肪酸磷酰胆碱

鞘糖脂 糖

脂类的分解代谢 一、脂肪的消化与吸收二、脂肪酸的氧化(分解代谢) 三、酮体掌握四、磷脂的代谢（自学）五、鞘脂类的代谢六、甾醇的代谢了解七、脂肪酸代谢调节

脂肪酸功能及脂肪的贮能 脂肪酸具有多种生物学功能：（1）组成成分；（2）蛋白膜定位导向作用；（3）能量贮存；（4）胞内信使。 P230。关于能量方面：脂肪是非极性化合物，以无水状态存在，糖原是极性化合物，以水合状态存在，按同等重量计算，脂肪的代谢能量实际上高达糖原的6倍。

一、脂肪的消化和吸收 脂肪的消化开始于胃（胃脂肪酶）主要发生在小肠（胰脂肪酶）： 1.胆汁盐乳化脂肪形成混合胶粒; 2.胰脂肪酶分解脂肪，最终分解为甘油和脂肪酸; 3.肠黏膜吸收分解产物甘油和脂肪酸，到体内再结合成脂肪；

脂肪的消化和吸收(续） 4.脂肪与胆固醇、蛋白质结合形成乳糜微粒； 5.乳糜微粒通过淋巴系统和血液循环进入组织； 6.脂蛋白脂肪酶重新水解脂肪为脂肪酸和甘油； 7.脂肪酸进入细胞； 8.脂肪酸被氧化释放能量，或在肌细胞及脂肪组织中酯化储存。 9、甘油可转变为甘油-3-磷酸，再转变为二羟磷酸丙酮，进入氧化途径。

脂肪的酶解

磷脂酶的特异作用位点

甘油进入酵解途径 P268 甘油激酶甘油-3-P脱氢酶磷酸丙糖异构酶

二、脂肪酸的氧化 Franz Knoop(1904)提出脂肪酸 -氧化假说，并通过苯基标记喂养试验，发现脂肪酸的氧化是从羧基端的位碳原子开始，每次分解出一个二碳片段（乙酰CoA）。氧化发生在原核生物的细胞浆及真核生物线粒体基质。

（一）脂肪酸的活化 脂肪酸进入线粒体基质前首先被活化成脂酰 CoA。酶：内质网脂酰CoA 合成酶，也称脂肪酸硫激酶。反应需ATP Mg2+ R-COO-+ATP+HS-CoAR-CO-SCoA +AMP+PPi PPi2PI

（二）脂肪酸转入线粒体 脂肪酸（FA）的-氧化发生在肝脏及其他组织的线粒体内，中、短链FA（<10C）可直接穿过线粒体内膜，长链FA须经特殊的转运机制才可进入线粒体内被氧化，即肉碱转运机制。

肉碱与脂酰肉碱 肉碱脂酰肉碱

肉碱转运 脂酰肉碱移位酶I 脂酰肉碱移位酶II

（三）脂肪酸的-氧化（主要） 包括四个反复氧化过程： 1. 脂酰CoA(n)的、脱氢，生成反式2烯酰CoA；——酶：脂酰CoA 脱氢酶； 2. 2烯酰CoA的水化，形成L-3-羟脂酰CoA，由水化酶催化，底物只能为2-烯酰CoA；——酶：烯酰CoA水合酶 3. L-3-羟脂酰CoA脱氢，生成-酮脂酰CoA，由脱氢酶催化，酶以NAD+为辅酶，只对L型底物有作用；——L-3-羟脂酰CoA脱氢酶 4.硫解（裂解、断链），生成脂酰CoA（n-2)由硫解酶（thiolase,acetyltransferase）(也叫酮脂酰硫解酶) 催化。 *四个反复的步骤：脱氢水化再脱氢硫解

脂肪酸-氧化 脂酰CoA 脱氢酶烯酰CoA水合酶 L-3-羟脂酰 CoA脱氢酶硫解酶

举例：软脂酸-氧化

脂肪酸-氧化小结 1．FA仅需活化一次，消耗1ATP的两个高能磷酸键，活化的酶在线粒体膜外； 2．脂酰CoA（长链）需经肉碱运输才能进入线粒体内，有肉碱转移酶I和II； 3. -氧化的能量代谢，氧化产生的乙酰 CoA进入TCA，最终生成H2O和CO2，每一次循环产生1 分子乙酰 CoA、1FADH2和1(NADH+H+)。以软脂酸为例，7次循环产生8 乙酰 CoA、7FADH2和7（NADH+H+) 总计：8?+7(1.5+2.5)-2=?(ATP)。

烃链含偶数C饱和脂肪酸的β-氧化 脂酰CoA 脱氢酶烯酰CoA水合酶 L-3-羟脂酰 CoA脱氢酶硫解酶

三、不饱和脂肪酸的氧化 （一）不饱和脂肪酸的氧化不饱和脂肪酸同样需要活化和转运才能进入线粒体氧化，在遇到不饱和双键前进行常规的-氧化，若是顺式双键，必需经顺反异构为反式异构物，需两个酶：烯酰CoA异构酶，2，4-烯酰CoA还原酶。

9：不饱和双键在奇数 单不饱和脂肪酸的氧化顺式烯酰辅酶A异构酶反式 *烯酰辅酶A异构酶具有两种作用：顺反异构转换，不饱和键转换

3：不饱和双键在奇数 不饱和脂肪酸的氧化顺式烯酰CoA异构酶反式

4：不饱和双键在偶数 不饱和脂肪酸的氧化脂酰CoA脱氢酶 2，4-烯酰CoA还原酶顺式烯酰CoA异构酶反式

多不饱和脂肪酸的氧化举例 （1）试计算该图P241图28-13中不饱和脂酰辅酶A完全氧化净生成的ATP数目。（2）试计算图28-12中不饱和脂酰辅酶A完全氧化净生成的ATP数目。

（二）奇数碳脂肪酸氧化生成丙酰-CoA 有少量的奇数碳脂肪酸，氧化时经多次-氧化最终产生若干乙酰辅酶A和一个丙酰CoA，丙酰CoA可生成琥珀酰CoA。 P242：图28-14生成琥珀酰CoA，消耗一个ATP。 *一分子的丙酰CoA完全氧化生成多少ATP？

丙酰-CoA的氧化代谢去路 *一分子的丙酰CoA完全氧化生成多少ATP？

脂肪酸的-氧化 脂肪酸-羟化酶

脂肪酸的-氧化：末端甲基氧化转变为二羧酸脂肪酸的-氧化：末端甲基氧化转变为二羧酸单加氧酶 *鼠肝微粒体中存在，是一种少见的脂肪酸氧化途径，该氧化方式加速脂肪酸降解，两端变成羧基后可同时进行-氧化

四、酮体 （一）乙酰CoA代谢结局（1）进入TCA途径；（2）作为类固醇前体，用于合成胆固醇；（3）作为脂肪酸合成的前体；（4）在肝、肾、脑等组织中，尤其在饥饿、禁食、糖尿病等情形下，乙酰CoA可进一步缩合并生成乙酰乙酸、-羟丁酸和丙酮这三种物质，统称为酮体（ketone body）。

酮体（Ketone Bodies）

P244 （二）酮体合成硫解酶 HMG CoA合成酶 -羟--甲基戊二酰CoA HMG CoA裂解酶

酮体生成及发生酸中毒的原因 （1）饥饿和胰岛素水平过低会耗尽体内糖的贮存；（2）为获取能量，糖异生及脂肪酸氧化作用加速，导致草酰乙酸耗尽；

酮体生成及发生酸中毒的原因 （3）脂肪酸继续氧化，产生的乙酰CoA不能通过TCA被氧化，从而大量积累；（4）乙酰CoA→酮体。酮体积累引起血液pH降低（酸中毒）、尿中酮体增高（酮病）。

乙酰乙酸 （三）肝外组织使用酮体作为燃料琥珀酰辅酶A 琥珀酸乙酰乙酰辅酶A 硫解酶 2 乙酰辅酶A

P245 -羟丁酸作为燃料

习题 • 肉毒碱脂肪酸的ß－氧化酮体酮血症 • 脂酰辅酶A上每分解一分子乙酰辅酶A及其进入TCA循环彻底氧化，可产生ATP的分子数是： • A 15 B 16 C 17 • D 18 E 19 F 20 • 脂肪酸分解产生的乙酰CoA去路 • A、合成脂肪酸 B、氧化供能 C、合成酮体 • D、合成胆固醇 E、以上都是 • *脂肪酸的ß－氧化作用所必需的辅助因子有： • A. NAD+ B. NADP+ C. FAD • D. FMN E. HSCOA F. FH4 • *糖脂代谢中以FAD为辅基的脱氢酶有： • A.脂酰辅酶A脱氢酶 B.ß-羟脂酰辅酶A脱氢酶 • C.琥珀酸脱氢酶 D.苹果酸脱氢酶

习题催化卵磷脂（磷脂酰胆碱）水解为磷脂酸和胆碱的酶是：Ａ、磷脂酶Ａ１B、磷脂酶Ａ2 C、磷脂酶B D、磷脂酶C E、磷脂酶D 下列关于脂肪酸氧化的叙述除哪个外都是对的 A、脂肪酸过度氧化可导致酮体在血液中的含量升高。 B、脂肪酸的氧化需要肉毒碱作为载体。 C、脂肪酸的彻底氧化需要柠檬酸循环的参与。 D、脂肪酸进行β–氧化前的活化发生在线粒体内。酮体在肝脏内产生，在肝外组织分解，酮体是脂肪酸彻底氧化的产物。只有乙酰辅酶A是脂肪酸降解的最终产物。脂肪酸经活化后进入线粒体内进行β-氧化，需经脱氢、脱水、加氢和硫解等四个过程。在线粒体制剂中加入脂肪酸、CoA、O2、、ADP和Pi，可观察到脂肪酸的氧化，加入安密妥，十六碳脂肪酸彻底氧化为CO2和H2O，可生成多少ATP？为什么？

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