甘油三酯的代谢

20 ～ 20 学年度第学期

教师课时授课教案

学科系：医学院授课教师：

专业：临床科目：生物化学

年月日年月日

第七章脂类代谢

第二节甘油三酯的代谢

甘油三酯是机体主要的脂类，其代谢主要包括分解代谢与合成代谢。各组织中的甘油三酯不断地进行自我更新，其中脂肪组织和肝有较高的更新率，其次为肠黏膜和肌肉组织，而皮肤和神经组织中甘油三酯更新率最低。

一、甘油三酯的分解代谢

(一)脂肪动员

贮存在脂肪组织中的甘油三酯，在脂肪酶催化下，逐步水解为甘油和游离脂肪酸(FFA)并释放入血，经血液运输至全身各组织而被氧化利用的过程称为脂肪动员。脂肪动员的过程如下:

脂肪水解是在甘油三酯(TG)脂肪酶、甘油二酯(DC)脂肪酶、甘油一酯(MG)脂肪酶的作用下逐步完成，上述酶中，以甘油三酯脂肪酶的活性最低，故甘油三酯脂肪酶是脂肪动员的限速酶，而其活性受多种激素的调控，因此又称激素敏感性脂肪酶。胰岛素、前列腺素E2可降低这种酶的活性，抑制脂肪动员，故称为抗脂解激素；胰高血糖素、肾上腺素、去甲肾上腺素等可提高该酶的活性，促进脂肪动员，称为脂解激素。机体对脂肪动员的调控就是通过激素对这一限速酶的作用实现的。进食后胰岛素分泌增加，脂肪动员减弱；当禁食、饥饿

或处于兴奋时，肾上腺素、胰高血糖素等分泌增加，脂肪动员加强。

脂肪动员生成的脂肪酸和甘油释放入血，游离脂肪酸与血浆白蛋白结合成复合物，运输到全身组织而被利用。

(二)甘油的代谢

脂肪动员产生的甘油，可在肝、肾等组织氧化供能，也可进行糖异生。在甘油激酶催化下，甘油磷酸化生成-磷酸甘油，再脱氢生成磷酸二羟丙酮，后者可循糖代谢途径氧化供能或异生成糖，反应如下：

（三）脂眆酸的氧化分解

除脑组织和成熟红细胞外，大部分组织均能氧化脂肪酸，以肝和肌肉最为活跃。在氧供应充足的情况下，脂肪酸氧化分解为CO2和H20并释放大量的能量。

1.脂肪酸的活化脂肪酸在细胞质中进行活化。在脂酰CoA合成酶的催化下，由ATP供能，辅酶A参与，活化生成脂酰CoA。活化1分子脂肪酸消耗1分子ATP的两个高能磷酸键。

2.脂酰CoA进入线粒体脂酰CoA氧化的酶系存在于线粒体基质内，而其本身不能直接通过线粒体内膜进入线粒体基质，必须经线粒体内膜两侧的肉碱脂酰转移酶Ⅰ、Ⅱ催化，肉碱载体携带，才能将脂酰CoA的脂肪酰基转运至线粒体基质内进行β-氧化(图7-1)。肉碱脂酸转移酶1是脂肪酸氧化中的限速酶。

图7-1 脂酰CoA进入线粒体示意图

3.脂酰CoA的β-氧化脂酰CoA进入线粒体基质后进行氧化，氧化发生在脂酰基的β-碳原子上，故称β-氧化。以CoA为载体的脂酰基每进行一次β-氧化，经过脱氢、加水、再脱氢、硫解四步连续反应，生成一分子乙酰CoA和少两个碳原子的脂酰CoA。(图7-2)。

(1)脱氢：脂酰CoA在脂酰CoA脱氢酶催化下脱氢，生成α、β-烯脂酰CoA，其受氢体是FAD，生成FADH2，后者经氧化磷酸化生成1.5分子ATP。

(2)加水：经水化酶催化，α、β-烯脂酰CoA加一分子水生成β-羟脂酰CoA。

(3)再脱氢：在β-羟脂酰CoA脱氢酶催化下，β-羟脂酰CoA脱去B-碳原子上的2个氢原子，生成β-酮脂酰CoA，此次受氢体是NAD+，生成NADH+H+，后者经氧化磷酸化生成2.5分子ATP。

(4)硫解：β-酮脂酰CoA在硫解酶的催化下，其碳链在a与β碳原子间断裂，生成一分子乙酰CoA和少两个碳原子的脂酰CoA。后者再进行β-氧化，如此反复进行，直至脂酰CoA完全氧化成乙酰CoA。

4. 乙酰CoA彻底氧化脂肪酸氧化所产生的乙酰CoA，经三羧酸循环彻底氧化生成CO2和H2O，每分子乙酰CoA产生10分子ATP。

脂肪酸是人体极其重要的能源物质。现以16碳的软脂酸为例计算ATP的生成量。软脂酸经活化消耗2分子ATP，7次β-氧化，生成7分子FADH2、7分子NADH+H+及8分子乙酰CoA，因此，1分子软脂酸彻底氧化净生成7x(2.5+1.5)+8x10-2＝106分子ATP。

(四)酮体的代谢

脂肪酸在心肌、骨肌等肝外组织经β-氧化产生的乙酰CoA主要经三羧酸循环彻底氧化生成CO2和H20，而在肝脏内，由于存在活性较强的合成体的酶，乙酰CoA可以转变为酮体。酮体是脂肪酸在肝内氧化的正常中间产物，包括乙酰乙酸、β-羟丁酸和丙酮，其中乙酰乙酸约占30％，β-羟丁酸占70％，丙酮含量极微，具有烂苹果味且易挥发，可经呼吸道呼出。

1.酮体的生成酮体在肝细胞线粒体内，以乙酰CoA为原料合成，基本过程是：

(1) 2分子乙酰CoA在乙酰乙酰CoA硫解酶的催化下，缩合为乙酰乙酰CoA。

(2)乙酰乙酰CoA在羟甲基戊二酸单酰CoA( HMGCOA)合酶的催化下，再与1分子乙酰CoA缩合生成HMGCOA，HMGCOA合酶是酮体合成的限速酶。

(3) HMGCOA在裂解酶的催化下，生成乙酰乙酸和乙酰CoA。乙酰乙酸在β-羟丁酸脱氢酶催化下还原为B-羟丁酸，乙酰乙酸也可脱羧

生成少量的丙酮(图7-3)。

2.酮体的利用肝有丰富的酮体生成酶系，但无氧化利用酮体的酶，因此酮体生成后透出肝细胞膜，随血液运至肝外组织，被乙酰乙酸硫激酶或琥珀酰CoA转硫酶催化，乙酰乙酸转变为乙酰乙酰CoA，再由硫解酶催化，生成2分子乙酰CoA，后者进入三羧酸循环氧化供能;而β-羟丁酸经β-羟丁酸脱氢酶催化生成乙酰乙酸后，再进入上述途径氧化分解（图7-4）。

3.酮体代谢的生理意义酮体分子小，极性大，易溶于水，是肝输出脂类能源物质的一种形式。酮体易通过毛细血管和血脑屏障，是饥饿时脑、心肌、骨骼肌等组织的重要能源。正常人血中体含量为0.03-0.5mmol/L，在糖尿病、严重饥饿时，脂肪动员加强，肝的生酮作用超过肝外组织对其的利用，引起血中酮体增高，称酮血症。由于β-羟丁酸、乙酰乙酸是较强的有机酸，能使血液pH值下降，导致酮症酸中毒。

二、甘油三酯的合成代谢

甘油三酯的合成主要在肝、脂防组织及小肠黏膜细胞中进行，其中以肝的合成能力最强。其合成过程包括α-磷酸甘油的生成、脂肪酸的合成和甘油三酯的合成三步。

(一)α-磷酸甘油的生成