生物化学资料：第九章脂代谢

第九章脂代谢

脂类的生理功能

a. 生物膜的骨架成分磷脂、糖脂

b. 能量贮存形式甘油三酯

c. 参与信号识别、免疫糖脂

d. 激素、维生素的前体固醇类激素，维生素D、A、K、E

e. 生物体表保温防护

脂肪贮存量大，热值高，39KJ。

70kg人体，贮存的脂肪可产生：2008320kJ

蛋白质105000kJ

糖原2520kJ

Glc 168kJ

脂肪的热值：1g脂肪产生的热量，是等量蛋白质或糖的2.3倍。

第一节脂类的消化、吸收和转运

一、脂类的消化和吸收

1、脂类的消化（主要在十二指肠中）

食物中的脂类主要是甘油三酯80-90%

还有少量的磷脂6-10%

胆固醇2-3%

胃的食物糜（酸性）进入十二指肠，刺激肠促胰液肽的分泌，引起胰脏分泌HCO-3至小肠（碱性）。脂肪间接刺激胆汁及胰液的分泌。胆汁酸盐使脂类乳化，分散成小微团，在胰腺分泌的脂类水解酶作用下水解。

胰腺分泌的脂类水解酶：

①三脂酰甘油脂肪酶（水解三酰甘油的C1、C3酯键，生成2-单酰甘油和两个游离的脂肪酸。胰脏分泌

的脂肪酶原要在小肠中激活）

②磷脂酶A2（水解磷脂，产生溶血磷酸和脂肪酸）

③胆固醇脂酶（水解胆固醇脂，产生胆固醇和脂肪酸）

④辅脂酶（Colipase）（它和胆汁共同激活胰脏分泌的脂肪酶原）

2、脂类的吸收

脂类的消化产物，甘油单脂、脂肪酸、胆固醇、溶血磷脂可与胆汁酸乳化成更小的混合微团（20nm），这种微团极性增大，易于穿过肠粘膜细胞表面的水屏障，被肠粘膜的拄状表面细胞吸收。被吸收的脂类，在

柱状细胞中重新合成甘油三酯，结合上蛋白质、磷酯、胆固醇，形成乳糜微粒（CM），经胞吐排至细胞外，再经淋巴系统进入血液。

小分子脂肪酸水溶性较高，可不经过淋巴系统，直接进入门静脉血液中。

二、脂类转运和脂蛋白的作用

甘油三脂和胆固醇脂在体内由脂蛋白转运。

脂蛋白：是由疏水脂类为核心、围绕着极性脂类及载脂蛋白组成的复合体，是脂类物质的转运形式。

载脂蛋白：（已发现18种，主要的有7种）在肝脏及小肠中合成，分泌至胞外，可使疏水脂类增溶，并且具有信号识别、调控及转移功能，能将脂类运至特定的靶细胞中。

脂蛋白的分类及功能：

P151表15-1各种脂蛋白的组成、理化性质、生理功能

三、贮脂的动用

皮下脂肪在脂肪酶作用下分解，产生脂肪酸，经血浆白蛋白运输至各组织细胞中。

血浆白蛋白占血浆蛋白总量的50%，是脂肪酸运输蛋白，血浆白蛋白既可运输脂肪酸，又可解除脂肪酸对红细胞膜的破坏。

贮脂的降解受激素调节。

促进：肾上腺素、胰高血糖素、肾上腺皮质激素

抑制：胰岛素

植物种子发芽时，脂肪酶活性升高，能利用脂肪的微生物也能产生脂肪酶。

第二节脂肪酸和甘油三酯的分解代谢

一、甘油三酯的水解

甘油三酯的水解由脂肪酶催化。

组织中有三种脂肪酶，逐步将甘油三酯水解成甘油二酯、甘油单酯、甘油和脂肪酸。

这三种酶是：

脂肪酶（激素敏感性甘油三酯脂肪酶，是限速酶）

甘油二酯脂肪酶

甘油单酯脂肪酶

肾上腺素、胰高血糖素、肾上腺皮质激素都可以激活腺苷酸环化酶，使cAMP浓度升高，促使依赖cAMP 的蛋白激酶活化，后者使无活性的脂肪酶磷酸化，转变成有活性的脂肪酶，加速脂解作用。

胰岛素、前列腺素E1作用相反，可抗脂解。

油料种子萌发早期，脂肪酶活性急剧增高，脂肪迅速水解。

二、甘油代谢

在脂肪细胞中，没有甘油激酶，无法利用脂解产生的甘油。甘油进入血液，转运至肝脏后才能被甘油激酶磷酸化为3-磷酸甘油，再经磷酸甘油脱氢酶氧化成磷酸二羟丙酮，进入糖酵解途径或糖异生途径。

P152 反应式：

三、脂肪酸的氧化

（一）饱和偶数碳脂肪酸的β氧化

1、β氧化学说

早在1904年，Franz 和Knoop就提出了脂肪酸β氧化学说。

用苯基标记含奇数碳原子的脂肪酸，饲喂动物，尿中是苯甲酸衍生物马尿酸。

用苯基标记含隅数碳原子的脂肪酸，饲喂动物，尿中是苯乙酸衍生物苯乙尿酸。

结论：脂肪酸的氧化是从羧基端β-碳原子开始，每次分解出一个二碳片断。

产生的终产物苯甲酸、苯乙酸对动物有毒害，在肝脏中分别与Gly反应，生成马尿酸和苯乙尿酸，排出体外。

β－氧化发生在肝及其它细胞的线粒体内。

2、脂肪酸的β氧化过程

脂肪酸进入细胞后，首先被活化成酯酰CoA，然后再入线粒体内氧化。

（1）、脂肪酸的活化（细胞质）

RCOO- + A TP + CoA-SH →RCO-S-CoA + AMP + Ppi

生成一个高能硫脂键，需消耗两个高能磷酸键，反应平衡常数为1，由于PPi水解，反应不可逆。

细胞中有两种活化脂肪酸的酶：

内质网脂酰CoA合成酶，活化12C以上的长链脂肪酸

线粒体脂酰CoA合成酶，活化4~10C的中、短链脂肪酸

（2）、脂肪酸向线粒体的转运

中、短链脂肪酸（4-10C）可直接进入线粒体，并在线粒体内活化生成脂酰CoA。

长链脂肪酸先在胞质中生成脂酰CoA，经肉碱转运至线粒体内。

肉(毒)碱：L-β羟基-r-三甲基铵基丁酸

P154.图15-1脂酰CoA以脂酰肉碱形式转运到线粒体内

线粒体内膜外侧（胞质侧）：肉碱脂酰转移酶Ⅰ催化，脂酰CoA将脂酰基转移给肉碱的β羟基，生成脂酰肉碱。

线粒体内膜：线粒体内膜的移位酶将脂酰肉碱移入线粒体内，并将肉碱移出线粒体。

线粒体内:膜内侧：肉碱脂酰转移酶Ⅱ催化，使脂酰基又转移给CoA，生成脂酰CoA和游离的肉碱。

脂酰CoA进入线粒体后，在基质中进行β氧化作用，包括4个循环的步骤。

（3）、脂酰CoA脱氢生成β-反式烯脂酰CoA

P154 反应式：

线粒体基质中，已发现三种脂酰CoA脱氢酶，均以F AD为辅基，分别催化链长为C4-C6，C6-C14，C6-C18的脂酰CoA脱氢。

（4）、△2反式烯脂酰CoA水化生成L-β-羟脂酰CoA

P155 反应式：

β-烯脂酰CoA水化酶

（5）、L-β-羟脂酰CoA脱氢生成β-酮脂酰CoA

P155 反应式：

L-β羟脂酸CoA脱氢酶

（6）、β-酮脂酰CoA硫解生成乙酰CoA和（n-2）脂酰CoA

P155 反应式：

酮脂酰硫解酶

3、脂肪酸β-氧化作用小结

结合P154图15-1和P156图15-2，回顾脂肪酸β氧化过程。

（1）脂肪酸β-氧化时仅需活化一次，其代价是消耗1个A TP的两个高能键

（2）长链脂肪酸由线粒体外的脂酰CoA合成酶活化，经肉碱运到线粒体内；中、短链脂肪酸直接进入线粒体，由线粒体内的脂酰CoA合成酶活化。

（3）β-氧化包括脱氢、水化、脱氢、硫解4个重复步骤

（4）β-氧化的产物是乙酰CoA，可以进入TCA

4、脂肪酸β-氧化产生的能量

以硬脂酸为例，18碳饱和脂肪酸

胞质中：⑴活化：消耗2A TP，生成硬脂酰CoA

线粒体内：