1、 第第 七七 章章 脂脂 类类 的的 代代 谢谢 脂类，也叫脂质，是生物体内一大类重要的有机化合物，均不溶于水，而溶于氯仿、乙醚及丙酮等非极性有机溶剂中。脂类可以分为脂肪和类脂两大类。脂肪，也叫甘油三酯、中性脂肪、储存脂质、贮脂。它随机体的营养状况的变化而变化；类脂，也叫结构脂质、构成细胞成分脂，包括磷脂、糖脂及固醇等。它不随机体的营养状况的变化而变化。脂类的主要功能 1.脂肪可以氧化供能。其贮存体积小，故是贮能的重要形式。贮存脂肪几乎不需要水的贮存，而贮存糖原则否，因为脂肪疏水，而糖原亲水。另外，每克脂肪氧化可以产生9.1千卡的能量，而每克糖原氧化却只能产生4.1千卡的能量。2.脂肪可作为机
2、体与外界环境的屏障。防止机体热量散失，并是许多组织和器官的保护层。3.脂肪有助于脂溶性维生素的吸收。4.脂类不仅是能量的来源，也是生物体内不可缺少的组成成分，如磷脂、糖脂及固醇等均是构成生物膜的重要结构组份。5.一些不皂化脂类如类固醇和萜类，具有维生素、激素等生物功能。第一节 脂肪的分解代谢 一 脂肪的酶促降解 脂肪酶 甘油三酯+H2O 甘油二酯+脂肪酸 甘油二酯脂肪酶甘油二酯+H2O 甘油单酯+脂肪酸 甘油单酯脂肪酶 甘油单酯+H2O 甘油+脂肪酸（1）甘油二酯脂肪酶有学者认为就是脂肪酶。（2）甘油单酯脂肪酶有学者认为需要有辅脂肪酶的存在才能起作用。佐贝认为，甘油单酯脂肪酶是单独的一种酶，至
3、少在鸡中如此。（四川大学的学者认为，此过程中的第1、2步水解反应为胰脂肪酶催化，而第3步则由另一种脂肪酶催化）（3）脂肪酶是该过程的关键酶，可以从1、3位碳上水解酯。它对激素敏感，肾上腺素、胰高血糖素、肾上腺皮质激素可以导致腺苷酸环化酶活化，而腺苷酸环化酶使ATP环化生成cAMP，从而导致cAMP依赖性蛋白激酶活化，而cAMP依赖性蛋白激酶使无活性的脂肪酶磷酸化为有活性的脂肪酶-P，最终加速脂解作用。而胰岛素、前列腺素则否。注：四川大学的学者认为，胰脂肪酶分为酯酶（esterase）和脂酶（lipase）。酯酶多水解脂肪酸与一元醇形成的酯键。二 甘油的分解代谢 甘油激酶 甘油+ATP -磷酸甘
4、油+ADP ,此反应不可逆。磷酸甘油脱氢酶-磷酸甘油 NAD+磷酸二羟丙酮NADH+H+此反应可逆。磷酸丙糖异构酶磷酸二羟丙酮 3-磷酸甘油醛 此反应可逆。此后，即可进入糖酵解而生成丙酮酸，进而生成乙酰CoA，进入三羧酸循环；或逆糖酵解途径而进行糖异生，生成葡萄糖乃至糖原。甘油激酶催化的反应是不可逆的甘油激酶催化的反应是不可逆的。-磷酸甘油需在-磷酸甘油磷酸酶的作用下水解而生成甘油。-磷酸甘油磷酸酶-磷酸甘油+H2O 甘油+Pi 脂肪组织及细胞中无甘油激酶脂肪组织及细胞中无甘油激酶，不能利用甘油，故其脂解所得甘油经血液入肝后进行上述变化。CH2OHCHOHCH2OHATPADPCH2OPO3-
5、CHOHCH2OH2CH2OPO3-CCH2OHO2甘油激酶磷酸甘油脱氢酶NAD+NADH+H+三 脂肪酸的氧化分解 （一）脂肪酸的活化及其转运 1 脂肪酸的活化 RCH2CH2CH2COOH+HSCoA+ATP 硫激酶（即脂酰CoA合成酶）RCH2CH2CH2CO SCoA+AMP+PPi，这个反应实际上由两步反应构成 1)RCH2CH2CH2COOH+ATP RCH2CH2CH2CO-AMP+PPi 2)RCH2CH2CH2CO-AMP+CoASH RCH2CH2CH2CO-SCoA+AMP 整个这个过程是可逆的。但是，由于在反应中生成的 PPi很快就被焦磷酸酶水解为无机磷酸，故整个反应向
6、生成RCH2CH2CH2CO-SCoA的方向进行。脂酰CoA较脂肪酸的水溶性大得多。目前一般认为，游离（长链）脂肪酸或游离（长链）脂肪酸或脂酰脂酰CoA都不能直接通过线粒体内膜而进入都不能直接通过线粒体内膜而进入线粒体线粒体，尽管脂酰CoA可以通过线粒体外膜。（参考）有学者提出，中、短链脂肪酸可以直接进入线粒体，而长链脂肪酸则否。有学者提出，脂酰CoA合成酶有两种.一种位于线粒体外面（内质网或线粒体外膜），可以催化长链脂肪酸（含有至少21个碳）发生反应；另一种则位于线粒体内，可以催化中、短链脂肪酸（含有4-10个碳）发生反应。2 脂肪酸的运转进线粒体 这个过程实际是指脂酰CoA在肉毒碱脂酰转移
7、酶的帮助下，由肉毒碱载入线粒体内。随后便可发生-氧化。在内膜外侧在内膜外侧，RCH2CH2CH2CO-SCoA+肉毒碱 肉毒碱脂酰转移酶RCH2CH2CH2CO-肉毒碱+CoASH，在内膜内侧在内膜内侧，RCH2CH2CH2CO-肉毒碱+CoASH 肉毒碱脂酰转移酶RCH2CH2CH2CO-SCoA+肉毒碱 脂酰肉毒碱和肉毒碱均由位于线粒体内膜上的移位酶移位酶催化而进出线粒体内膜。肉毒碱即3-羟-4-三甲基氨基丁酸，是由赖氨酸衍生而来的兼性化合物，其结构式为 有学者提出，脂酰CoA被转运入线粒体是脂肪酸 -氧化的主要限速步骤，肉毒碱肉毒碱脂酰转移酶脂酰转移酶-1是其限速酶是其限速酶。当机体需要
8、脂肪酸供能时，脂肪动员作用加强，此时肉毒碱脂酰转移酶-1的活性增加，脂肪酸的氧化作用增强。（二）-氧化过程 脂酰脂酰CoACoA在线粒体的基质中进行氧化分在线粒体的基质中进行氧化分解。解。每进行一次每进行一次-氧化，需要经过脱氢、氧化，需要经过脱氢、水化、再脱氢和硫解四步反应，同时释放水化、再脱氢和硫解四步反应，同时释放出出1 1分子乙酰分子乙酰CoACoA。反应产物是比原来的脂酰反应产物是比原来的脂酰CoACoA减少了减少了2 2个碳的新的脂酰个碳的新的脂酰CoACoA。如此反复进行，直至脂酰如此反复进行，直至脂酰CoACoA全部变成全部变成乙酰乙酰CoACoA。脱氢脱氢 脂酰脂酰CoACo
9、A在在脂酰脂酰CoACoA脱氢酶脱氢酶的催化下，的催化下，在在-和和-碳原子上各脱去一个氢原子，生碳原子上各脱去一个氢原子，生成反式成反式,-烯脂酰烯脂酰CoACoA，氢受体是氢受体是FADFAD。RCH2CH2CH2COSCoAFADFADH2RCH2CCHHCOSCoA脂酰CoA脱氢酶水化水化 在在烯脂酰烯脂酰CoACoA水合酶水合酶催化下，催化下，,-烯脂烯脂酰酰CoACoA水化，生成水化，生成L(+)-L(+)-羟脂酰羟脂酰CoACoA。RCH2C CHHCOSCoARCH2CH CH COSCoAOHH2O烯脂酰CoA水合酶再脱氢再脱氢 -羟脂酰羟脂酰CoACoA在在-羟脂酰羟脂酰C
10、oACoA脱氢酶脱氢酶催化下，脱氢生成催化下，脱氢生成-酮脂酰酮脂酰CoACoA。反应的氢受反应的氢受体为体为NADNAD+。此脱氢酶具有立体专一性，只催化此脱氢酶具有立体专一性，只催化L(+)-L(+)-羟脂酰羟脂酰CoACoA的脱氢。的脱氢。RCH2CH CH COSCoAOHRCH2C CH COSCoAO烯脂酰CoA脱氢酶NAD+NADH+H+硫解硫解 在在-酮脂酰酮脂酰CoACoA硫解酶硫解酶催化下，催化下，-酮脂酰酮脂酰CoACoA与与CoACoA作作用，生成用，生成1 1分子乙酰分子乙酰CoACoA和和1 1分子比原来少两个碳原子的脂分子比原来少两个碳原子的脂酰酰CoACoA。少
11、了两个碳原子的脂酰少了两个碳原子的脂酰CoA CoA，可以重复上述反应过程，可以重复上述反应过程，一直到完全分解成乙酰一直到完全分解成乙酰CoACoA。RC H2C C H COSC oAORC H2COSC oA C H3COSC oAC oA SH+硫解酶 可见，脂肪酸在体内的氧化分解是脂肪酸在体内的氧化分解是从从其羧基端的其羧基端的-碳原子开始碳原子开始，碳链逐次断裂，每次产生一个二碳单位，即乙酰CoA。这个过程就是所谓-氧化过程。一分子脂酰CoA经过第一次脱氢、水化、第二次脱氢、硫解这四步反应，不仅产生一分子乙酰CoA，而且产生一分子比原来的脂酰CoA碳链少了两个碳原子的脂酰CoA。脂
12、肪酸通过脂肪酸通过-氧化生成的乙酰氧化生成的乙酰CoACoA，一，一部分用来合成新的脂肪酸和其它生物分子，部分用来合成新的脂肪酸和其它生物分子，大部分则进入三羧酸循环完全氧化。大部分则进入三羧酸循环完全氧化。（三）脂肪酸彻底氧化分解过程中产生的ATP 以一分子棕榈酸（即十六碳酸）为例。1、棕榈酸的活化过程中要消耗一分子ATP，产生一分子AMP和一分子PPi；2、在线粒体内的-氧化过程共进行7次，分别产生7分子FADH2、7分子NADH以及8分子乙酰CoA。其中FADH2和NADH分别将氢经呼吸链传递到氧，此过程共产生7*（2+3）=35分子ATP；而8分子乙酰CoA可以进入三羧酸循环，可以产生
13、8*12=96分子ATP；所以，整个脂肪酸彻底氧化分解过程净生成的ATP为（-1）+35+96=130（分子）ATP。由于在活化过程中要消耗一分子ATP，具体说来就是消耗其中的2个高能磷酸键，有学者认为这其中的能量相当于在呼吸链中产生2分子ATP所需的能量，因此，整个脂肪酸彻底氧化分解过程净生成的ATP就应当为129（分子）ATP。整个脂肪酸彻底氧化分解过程净生成的水的数量应当为：经呼吸链产生ATP时由ADP和Pi缩合而得到7*（2+3）=35分子、由14对电子（源于FADH2、NADH）传递到氧时产生14分子、而-氧化过程中消耗7分子，故净产生42分子水。（四）饱和奇数碳脂肪酸的氧化分解 前
14、人的工作证明，无论饱和偶数碳脂肪酸还是饱和奇数碳脂肪酸，其脂肪酸链的氧化分解均遵循-氧化之规律。但是，饱和奇数碳脂肪酸链的饱和奇数碳脂肪酸链的-氧化过氧化过程的最后一次产生的是程的最后一次产生的是丙酰丙酰CoA和乙酰和乙酰CoA。此外，在反刍动物的胃中会产生大量丙酸（即碳水化合物经细菌发酵而来，这些有机酸也可为宿主细胞所利用。硫激酶 丙酸+CoASH +ATP 丙酰CoA+AMP +PPi 丙酰CoA羧化酶、生物素 丙酰CoA+CO2+ATP 甲基丙二酸单酰CoA+ADPPi 变位酶 甲基丙二酸单酰CoA琥珀酰CoA CoB12 三羧酸循环 在植物、微生物中，丙酸代谢还可经-羟丙酸支路进行，最
15、终得乙酰CoA，进入三羧酸循环。（五）不饱和脂肪酸氧化分解 主要也是遵循-氧化的规律，但由于其分子中具有双键，因而在氧化分解中有其特殊性。1 单双键（单不饱和）脂肪酸的氧化分解 以油酸为例，为18碳一烯酸，在C9和C10之间有一不饱和键，以与脂肪酸同样的方式活化，进入线粒体。中间另外需要3顺顺2反烯脂酰反烯脂酰CoA异构酶异构酶以确保获得反式的烯脂酰CoA，以保证-氧化的顺利进行.因为反式异构物方能为烯脂酰CoA水化酶作用。2 多双键（多不饱和）脂肪酸的氧化分解 以亚油酸为例，为18碳二烯酸，在在C9和和C10、C12和和C13之间之间均有顺式双键均有顺式双键。此类不饱和脂肪酸的氧化不仅额外需
16、要3顺顺2反烯脂酰反烯脂酰CoA异构酶异构酶以确保获得反式的烯脂酰CoA；还额外需要-羟脂酰羟脂酰CoA差向酶差向酶以确保获得的-羟脂酰羟脂酰CoA是是L（+）型的。）型的。因为羟脂酰CoA脱氢酶对-羟脂酰羟脂酰CoA的要求是L（+）型的。（六）对脂肪酸分解的调控 1 脂肪酸氧化的速度很大程度上取决于脂肪分解的速度；2 丙二酸单酰丙二酸单酰CoA抑制肉毒碱脂酰转移酶抑制肉毒碱脂酰转移酶I活性活性，使脂酰CoA不能穿过线粒体膜进入基质被氧化；3 NADH/NAD+高，则抑制-羟脂酰CoA脱氢酶；4 乙酰CoA抑制硫解酶。（七）酮体的生成与利用 1 酮体的生成 -氧化过程中产生的乙酰CoA，除可进
17、入三羧循环外，在肝中（主要）、肾细胞（少量）中还有一条去路，即生成生成乙酰乙乙酰乙酸、酸、D-羟丁酸和丙酮羟丁酸和丙酮。这三种物质即酮体。生成酮体的全套酶在线粒体的内膜或基质中。（1）乙酰乙酰CoA的生成 硫解酶 2 CH3COSCoACH3COCH2CO-SCoA 乙酰CoA 乙酰乙酰CoA CH3COCH2CO-SCoA+CH3CO-SCoA+H2O 乙酰乙酰CoA 乙酰CoA HMG-CoA合成酶 HMG-CoA+HSCoA HMG-CoA裂解酶 HMG-CoA CH3COCH2COOH+CH3CO-SCoA 乙酰乙酸 HMG-CoA合成酶是限速酶合成酶是限速酶。HMG-CoA中文名叫3
18、-羟-3-甲基戊二酸单酰CoA（即-羟-甲基戊二酸单酰CoA）。（2）-羟丁酸的生成 CH3COCH2COOH(乙酰乙酸)+NADH+H+-羟丁酸脱氢酶 CH3CHOHCH2COOH(-羟丁酸)+NAD+-羟丁酸脱氢酶专一地作用于羟丁酸脱氢酶专一地作用于-羟丁酸羟丁酸。此酶催化生成乙酰乙酸和-羟丁酸的比例取决于NADH/NAD+，该比值高时，易得到-羟丁酸。（3）丙酮的生成 CH3COCH2COOH(乙酰乙酸)脱羧酶 CH3COCH3+CO2 此反应不可逆。可以不经过酶的催化而缓慢地自发进行脱羧反应，产生丙酮。丙酮具有挥发性，当血中含量多时，产生的丙酮使人们能够在动物的呼吸中嗅出带甜味的气体。
19、2酮体的利用 肝中可以产生酮体，但缺乏利用酮体肝中可以产生酮体，但缺乏利用酮体的酶的酶，而肝外组织除肾中可以产生少量的酮体外均不能产生酮体。实验证明，酮体分子小，易溶于水，可以透出肝细胞进入血液，然后被运到肝外组织（如心肌、肾、肌肉等）中进行氧化。肝外组织具有利用酮体的酶肝外组织具有利用酮体的酶。（1）-羟丁酸与乙酰乙酸的去路 CH3CHOHCH2COOH(-羟丁酸)+NAD+-羟丁酸脱氢酶 CH3COCH2COOH(乙酰乙酸)+NADH+H+CH3COCH2COOH+COOH（CH）2CO-CoA (琥珀酰CoA)乙酰乙酸-琥珀酰CoA转移酶-CH3COCH2CO-SCoA(乙酰乙酰CoA)
20、+琥珀酸 乙酰乙酸乙酰乙酸-琥珀酰琥珀酰CoA转移酶，也叫琥珀酰转移酶，也叫琥珀酰CoA转硫酶，转硫酶，肝中没有。肝中没有。CH3COCH2CO-SCoA 可被-氧化过程的硫解酶作用，进一步再进入三羧酸循环。另外，乙酰乙酸+CoASH+ATP 乙酰乙酸硫激酶 乙酰乙酰CoA+AMP+PPi 肝中没有乙酰乙酸硫激酶，肝中没有乙酰乙酸硫激酶，脑中也没有。脑中也没有。（2）丙酮的去路 可以随尿排出，或者直接从肺部呼出。也有学者提出可以转变成丙酮酸或甲酰基、乙酰基。3 酮体的生理意义 肝组织生成酮体，但不能利用，而肝外组织不生成酮体，但可利用酮体。因为琥珀酰琥珀酰CoA转硫酶及乙酰乙酸硫激转硫酶及乙酰
21、乙酸硫激酶酶在肝中无在肝中无。在正常人血中酮体的含量少，约 0.2-0.9mg/100ml。在异常时，如饥饿导致食物中糖供应不足或糖尿病缺乏糖的氧化能力，则会加速脂肪的氧化以保证对机体的能量供应。这时，体内的酮体含量增高。因为这时脂肪的氧化导致乙酰CoA含量增高，而此时由于糖的缺乏或对糖的氧化利用能力的不足，使得体内草酰乙酸的含量不足（由丙酮酸被丙酮酸羧激酶催化而来），因而乙酰CoA与草酰乙酸作用生成的柠檬酸就少。此时，乙酰CoA就会通过酮体生成途径产生酮体。导致血液中酮体积累，产生酮血症酮血症。而血液中的酮体是由尿排出的，此时尿中的酮体含量也增高，故表现出酮尿症酮尿症。酮体是酸性物质酮体是酸
22、性物质，体内含量过多时会引起酸中毒酸中毒。表现在：第一，酮体不仅会扰乱体内正常的酸碱酸碱度（即度（即pH）；第二，由于体内的金属离子（如Na+、K+等）会与酮体结合而随尿排出，从而破坏机体内的水盐平衡水盐平衡。酮体的重要意义 在需动用脂肪时，肌肉可大量利用酮体以节约糖，而能够利用的脂肪酸则有限。一是由于血液中的脂肪酸浓度不能太高一是由于血液中的脂肪酸浓度不能太高（至多（至多5倍），倍），而酮体则可（至多而酮体则可（至多20倍）倍）。二是由于酮体溶于水，易扩散入肌细胞，二是由于酮体溶于水，易扩散入肌细胞，而脂肪酸则否而脂肪酸则否。另外，大脑不能利用脂肪酸，大脑不能利用脂肪酸，但是能但是能够利用大
23、量的酮体够利用大量的酮体。第二节 脂肪的合成代谢 一脂肪酸的生物合成 脂肪酸的生物合成主要有2种途径（或方式）。一种是从二碳物开始的全程合成途径（也叫“从无到有”途径），这个合成途径的酶系存在于线粒体外的胞液中。另一种是在已有的脂肪酸链上加上二碳物使碳链增长，这个合成途径存在于线粒体和微粒体中。这里主要介绍脂肪酸生物合成的全程合成途径。（一）乙酰CoA的转运 前人证明，-氧化过程发生在线粒体内，而脂肪酸的“从无到有”途径合成则发生在线粒体外的胞液中。脂肪酸合成所需碳源来自乙酰CoA，而乙酰CoA都产生于线粒体基质中，它不能任意穿越线粒体内膜。乙酰CoA要通过一定的机制穿过线粒体膜而进入胞液。在
24、线粒体基质内，柠檬酸合（成）酶乙酰CoA+草酰乙酸 柠檬酸+CoASH 柠檬酸经三羧酸载体透过膜进入胞液。在线粒体外的胞液中，柠檬酸柠檬酸+ATP+CoASH 柠檬酸裂解酶柠檬酸裂解酶 草酰乙酸草酰乙酸+ADP+Pi+乙酰乙酰CoA 柠檬酸可以激活此酶，而ADP则可以抑制此酶。草酰乙酸+NADH+H+苹果酸脱氢酶 苹果酸+NAD+苹果酸酶 苹果酸+NADP+丙酮酸+NADPH+H+CO2 所生成的丙酮酸又可以进入线粒体，然后可以由丙酮酸脱氢酶（系）作用生成乙酰CoA，或在丙酮酸羧化酶作用下生成草酰乙酸。而草酰乙酸又可以和乙酰CoA反应生成柠檬酸。此即所谓丙酮酸丙酮酸-柠檬酸循环柠檬酸循环。（二
25、）丙二酸单酰CoA的合成 乙酰CoA羧化酶 乙酰CoA+CO2+ATP 丙二酸单酰CoA+ADP+Pi 生物素为乙酰CoA羧化酶的辅基。乙酰乙酰CoA羧化酶为别构酶，也是脂肪羧化酶为别构酶，也是脂肪酸合成的限速调节酶酸合成的限速调节酶。（三）脂肪酸的生物合成 1 原初反应（）ACP酰基转移酶 乙酰CoA+ACP-SH 乙酰-S-ACP+CoA-SH ACP酰基转移酶有又叫（乙酰CoA-）ACP酰基转移酶。ACP-SH就是酰基载体蛋白就是酰基载体蛋白-SH。乙酰-S-ACP+-酮脂酰-ACP合（成）酶-SH 乙酰-S-酮脂酰-ACP合成酶+ACP-SH（2）丙二酸单酰丙二酸单酰CoA+ACP-S
26、H 丙二酸单酰CoA-ACP酰基转移酶 丙二酸单酰丙二酸单酰-S-ACP+CoA-SH 丙二酸单酰CoA-ACP酰基转移酶也叫ACP丙二酸单酰转移酶。2 缩合反应 乙酰-S-酮脂酰-ACP合成酶+丙二酸单酰-S-ACP 乙酰乙酰-S-ACP+-酮脂酰-ACP合成酶-SH+CO2 -酮脂酰-ACP合成酶将其上所携带的乙酰基转移到丙二酸单酰-S-ACP分子上的亚甲基碳原子上，同时丙二酸单酰-S-ACP上的自由羧基发生脱羧作用而放出CO2。脱羧作用放出的能量大，而该能量由ATP在羧化时供给，故此反应较乙酰CoA之间的缩合更易进行。3 第一次还原反应 乙酰乙酰-S-ACP+NADPH+H+-酮脂酰-A
27、CP还原酶 NADP+-羟丁酰-S-ACP 此-羟丁酰为D型的。4 脱水反应 -羟脂酰-ACP脱水酶-羟丁酰-S-ACP ，-烯脂酰-S-ACP+H2O 此反应在，碳原子之间脱去一分子水而生成反式的烯脂酰-S-ACP。5 第二次还原反应，-烯脂酰-S-ACP+NADPH+H+烯脂酰-ACP还原酶 丁酰-S-ACP+NADP+至此，合成反应完成第一次循环。此时，所生成的脂酰-S-ACP为丁脂酰-S-ACP。当进行第二次循环时，丁酰丁酰-SACP上的丁酰基丁酰基（后面合成出来的则为相应的脂酰基）要先转到-酮脂酰酮脂酰-ACP合成酶合成酶的SH上，然后再与丙二酸单酰丙二酸单酰-S-ACP缩合，从而进
28、行新一轮的循环。所生成的脂酰-ACP可以在硫酯酶催化作用下生成游离脂肪酸，或者在转酰基酶（也有学者提出是硫解酶）催化作用下将脂酰基转到CoA上去。也有学者提出，脂酰-ACP可以直接形成磷脂酸。现在来看，-酮脂酰-ACP合成酶对脂酰-ACP上的脂酰基的链长有专一性它它对含有对含有14个碳的脂酰基的活力最强，个碳的脂酰基的活力最强，但是但是不能接受含有不能接受含有16个碳的脂酰基。个碳的脂酰基。以软脂酸的全程合成为例，其总的反应式为 8*乙酰CoA+14*NADPH+14*H+7*ATP+H2O 软脂酸+8*CoA-SH+14*NADP+7*ADP+7*Pi 在整个合成过程中所需要的在整个合成过程
29、中所需要的NADPH除了来自除了来自乙酰乙酰CoA从线粒体内向线粒体外的转运过程外，从线粒体内向线粒体外的转运过程外，还来自磷酸戊糖途径还来自磷酸戊糖途径。可见，糖代谢为脂肪酸的全程合成途径提供了包括乙酰CoA和NADPH等在内的全部原料。（四）软脂酸分解与全程合成代谢的区别 区别点 脂肪酸合成 脂肪酸氧化 1、细胞中部位 胞液 线粒体 2、酰基载体 ACP-SH CoA-SH 3、二碳片断掺入 或断裂的形式 丙二酸单酰ACP 乙酰CoA 4、电子供体或受体 NADPH NAD+、FAD 5、3-羟脂酰基中间 D 型 L型 立体异构体 6、对HCO2-、柠檬酸 要求 不要求 的要求 7、酶系
30、7种酶/蛋白组成复合体 4种酶 8、能量变化 消耗7个ATP及14个NADPH 产生129个ATP （按每分子来计算）（五）脂肪酸合成酶系 脂肪酸合成过程中所需各种酶与酰基载体蛋白（ACP）一起共同组成一个多酶体系，存在于细胞液中。该体系共有7种蛋白质，除ACP无酶活性外，其余均是脂肪酸合成过程各步骤所需的酶。1、ACP酰基转移酶 2、-酮脂酰-ACP合成酶-SH 3、丙二酸单酰CoA-ACP酰基转移酶（即ACP丙二酸单酰转移酶）4、-酮脂酰-ACP还原酶 5、-羟脂酰-ACP脱水酶 6、烯脂酰-ACP还原酶脂肪酸生物合成过程中的中间产物以共价键与载体蛋白相连 载体蛋白（即ACP-SH，酰基载
31、体蛋白-SH）中的丝氨酸的羟基（Ser-OH）与4-磷酸泛酰巯基乙胺上的磷酸基团相连，而4-磷酸泛酰巯基乙胺上有活泼的巯基（-SH）。脂酰基中间体与ACP-SH上的-SH 酯化，使ACP-SH这个辅基象一个摇臂携带脂肪酸合成的中间物由一个酶转到另一个酶的活性位置上。如此作用，直到最长能够合成出软脂酸为止。所合成出来的软脂酸如果需要进一步延长碳链，则可以分别由线粒体或微粒体（粗糙内质网）中的酶系统来完成。（六）奇数碳饱和脂肪酸的合成 即由丙酰CoA代替乙酰CoA成为起始物，逐个添加的碳也同样来自丙二酸单酰CoA，也由此途径完成。（七）不饱和脂肪酸的合成 软脂酸、硬脂酸分别是动物组织中最常见的单双
32、键的不饱和脂肪酸软烯脂酸（16C，棕榈油酸）和油酸（18C）的前体。这可由脂酰CoA去饱和酶催化。软脂酰CoA+NADPH+H+软烯脂酰CoA+NADP+硬脂酰CoA+NADPH+H+油酰CoA+NADP+2H2O 动物组织除容易在9处引入双键外，不能再在9双键与末端甲基间引入双键。故动物必须从植物中获得它必需的脂肪酸，如亚油酸（C18:2,9,12）、亚麻酸(C18:3,9,12,15)。例如，-亚麻酸、花生四烯酸必须从亚油酸转化而来。在大部分生物体内，低温环境促使饱和脂肪酸在有关的去饱和酶的作用下转变为不饱和脂肪酸。不饱和脂肪酸的熔点低于饱和脂肪酸，因而在低温环境时有利于细胞膜的流动性在低
33、温环境时有利于细胞膜的流动性。这是一种保持细胞总脂熔点低于环境温度的适应性。(八）脂肪酸全程合成代谢的调节控制1 乙酰CoA羧化酶为别构酶，也是脂肪酸合成的限速调节酶。在脊椎动物中，此酶是一条多功能多肽在脊椎动物中，此酶是一条多功能多肽链链，具有原核生物中该酶所具有的生物素羧基载体蛋白（BCCP）、生物素羧化酶（BC）、羧基转移酶（CT）功能。这些功能相同催化如下反应。生物素羧化酶（BC）生物素-BCCP+HCO2-+H+ATP 羧基生物素-BCCP+ADP+Pi 羧基转移酶（CT）羧基生物素-BCCP+乙酰CoA 生物素-BCCP+丙二酸单酰CoA 该酶具有两种形式无活性的单体和有活性的聚合
34、体（一般为长的纤维状）。（1）柠檬酸（或异柠檬酸？）是其正调节物、刺激物、别构激活剂，能够促进该酶由无活性的单体形式向有活性的聚合体形式转变。但是，柠檬酸对细菌中的乙酰CoA羧化酶则无此作用。大肠杆菌中的乙酰CoA羧化酶则由三种亚基分别行使各自的功能。（2）软脂酰CoA反馈抑制乙酰CoA羧化酶的活性，可以使该酶的有活性的聚合体形式解聚。该酶对软脂酰CoA最敏感。（3）丙二酸单酰CoA也可以通过使乙酰CoA羧化酶的有活性的聚合体形式解聚而抑制此酶的活性。（4）此酶还受到激素引起的共价修饰调节。乙酰CoA羧化酶的无活性单体，为磷酸化型；而其有活性的聚合体，则为去磷酸化型。2 软脂酰CoA抑制柠檬酸
35、从线粒体内向线粒体外胞液的转运；软脂酰CoA抑制6-P-葡萄糖脱氢酶催化产生NADPH的作用，抑制柠檬酸合成酶催化产生柠檬酸的作用。还有学者提出，软脂酰CoA还可以抑制脂肪酸合成酶（系）的作用。在真核生物中，脂肪酸合成酶是一条在真核生物中，脂肪酸合成酶是一条多功能多肽链多功能多肽链。二-磷酸甘油的合成1 磷酸二羟丙酮+NADH+H+-磷酸甘油脱氢酶 -磷酸甘油+NAD+甘油激酶2 甘油+ATP-磷酸甘油+ADP 脂肪组织中没有甘油激酶，所以其中的-磷酸甘油来自葡萄糖代谢。三 脂肪的合成 脂肪合成的前体是脂酰CoA和-磷酸甘油。(脂肪酸)脂肪酸硫激酶 RCOOH+HSCoA+ATP RCO-SC
36、oA+AMP+PPi (脂酰CoA)（脂肪酰）转酰基酶-磷酸甘油+2*RCO-SCoA 磷脂酸+2*HSCoA （磷脂酸）磷酸酶 磷脂酸+H2O 甘油二酯+Pi 甘油二酯转酰基酶 甘油二酯+脂酰CoA 甘油三酯（脂肪）+HSCoA 也有学者提出，（脂肪酰）转酰基酶也叫磷酸甘油转酰基酶。还有学者提出，（脂肪酰）转酰基酶与甘油二酯转酰基酶是相同的。第三节 脂类在体内之运转 （参考）一血脂和血浆脂蛋白的分类 （一）血脂的概念 体内的脂肪主要来自两个方面，一是从肠道吸收的，吸收后被运至各组织利用或贮于脂肪组织；一是肝脏合成的。当机体需要时，由脂肪组织动用脂肪，运至组织（首先是肝）中利用，需要在血液中运
37、转。体内的胆固醇，在各组织内均可合成，但以在肝脏中的合成转变为主，而以神经组织中的含量最多。其代谢主要于肝中进行。无论是自身合成的，还是吸收的均靠血液转运。血脂血浆中所含的脂质，包括磷脂、胆固醇及其酯、三酰甘油和游离脂肪酸这四类。其中，游离脂肪酸（FFA）与血浆清蛋白形成的复合体是可溶性的。而磷酯、胆固醇及其酯、三酰甘油则与蛋白质（载脂蛋白）结合成血浆脂蛋白。血脂不如血糖稳定，它随膳食及生理条件的变化而在其成分与含量上均有改变。但是，在神经、激素的调节下，血脂含量的变化在一定的范围内发生。（二）血浆脂蛋白的分类 1、根据其密度来分 血脂所含脂类、蛋白质的含量不同导致其密度不同，根据其密度大小可
38、以将之分为以下几种，即 乳糜微粒（CM）、极低密度脂蛋白（VLDL）、低密度脂蛋白（LDL）、高密度脂蛋白（HDL），这四种成分按由左到右的顺序其密度逐渐增大。2、根据其电泳迁移率来分 由于其中的载脂蛋白的质、量不同导致其表面电荷数量不同，进而导致其电泳泳动速度（迁移率）不同。根据其电泳迁移率可分为以下几种，即 a、原点：乳糜微粒 -b、b-脂蛋白：LDL c、前b-脂蛋白：相当于VLDL 电泳方向 d a-脂蛋白：HDL +二、脂类在体内的运转（一）乳糜微粒 生成：由机体吸收的脂肪、胆固醇及其它脂类于肠粘膜上皮细胞合成。转变：经淋巴系统入血浆，由脂肪及其它组织的脂蛋白脂酶水解其中的三酰甘油甘
39、油+脂肪酸，所得残余颗粒则由肝摄入。功能：运输外源性三酰甘油、胆固醇及其它脂类至脂肪组织和肝脏。（二）极低密度脂蛋白（VLDL）生成：于肝中合成。转变：于脂肪组织中，脂蛋白脂酶水解其中的三酰甘油甘油+脂肪酸，为脂肪组织贮存、利用，可以得到LDL。功能：运输内源性三酰甘油（肝中合成）。（三）低密度脂蛋白（LDL）生成：由VLDL而来，富含胆固醇脂（大部份由胆固醇与高不饱和脂肪酸生成）。转变：LDL于肝外组织降解。功能：向肝外组织运输入胆固醇，并调控其胆固醇的合成。（四）高密度脂蛋白（HDL）生成：由肝脏合成。功能：入血后，与肝外组织释放的胆固醇及其酯结合，运回肝脏，此为其功能之一。血浆脂蛋白的合成升高或分解下降时会导致血浆脂蛋白的浓度升高（高脂蛋白血症），而其合成或分泌出现障碍时，则其浓度降低（低脂蛋白血症）。脂肪肝：三酰甘油于肝中堆积所致。如VLDL的合成或分泌出现障碍时就会导致此病的发生。结 束
