第九章 脂肪代谢

（2） 丙酰CoA转化成乙酰CoA，进入TCA
这条途径在植物、微生物中较普遍。
3.脂肪酸的其它氧化途径
（1）α-氧化（氧化发生在游离脂肪酸的 α-碳原子上） RCH2COOH→RCOOH+CO2 对于降解含甲基的支链脂肪酸、奇数碳脂肪酸、过 分长链脂肪酸（如脑中C22、C24）有重要作用 （2）ω-氧化（ω端的甲基羟基化，氧化成醛，再氧 化成酸） 少数长链脂肪酸可通过 ω- 氧化途径，产生二羧酸， 两端同时进行-氧化。
=
酮体的利用
OH CH3CHCH2COOH
D(-)-β-羟丁酸 NAD+ NADH+H+
CoASH+ATP
O O CH3CCH2COH
乙酰乙酸
PPi+AMP 乙酰乙酰CoA 硫激酶
O O CH3CCH2CSCoA (乙酰乙酰CoA) = =
CoASH O 2 CH3CSCoA =
=
=
琥珀酰CoA
琥珀酸 琥珀酰CoA 转移酶
O CH3CSCoA
=
OH O O HOCCH2CCH2CSCoA CH3 (HMGCoA) HMGCoA =
裂解酶 羟甲基戊二酸单酰CoA
O O NADH+H+ NAD+ OH CH3CCH2COH CH3CHCH2COOH
乙酰乙酸
酮体的Leabharlann Baidu成
=
=
CO2
O CH3CCH3
丙酮
D(-)-β-羟丁酸
β-羟丁酸 脱氢酶
O RCH2CH2CH2C H O 脂 酰 C oA脱 氢 酶 SCoA RCH2C C C SCoA FAD FADH2 H
（2）水化
在烯脂酰CoA水合酶催化下，反式－△2 -烯脂酰CoA水化，生成L--羟脂酰CoA。
（3）再脱氢
-羟脂酰CoA在脱氢酶催化下，脱氢生成酮脂酰CoA。反应的氢受体为NAD+。此脱氢 酶具有立体专一性，只催化L--羟脂酰CoA 的脱氢。
1. 脂肪酸的活化
脂肪酸进入细胞后，首先被活化，形成脂酰CoA。 在脂酰CoA合成酶催化下，由ATP提供能量，将脂 肪酸转变成脂酰CoA：
O RCH2CH2C-OH 脂肪酸
+ CoA-SH
O
脂酰CoA合成酶
ATP AMP PPi
RCH2CH2C~SCoA 脂 酰~SCoA
2. 脂酰CoA转运入线粒体
一、脂肪动员
定义：储存在脂肪细胞中的脂肪，被脂肪酶逐步水
解为 FFA 及甘油，并释放入血以供其他组 织氧化利用的过程。
关键酶：
激素敏感性甘油三酯脂肪酶 (hormone-sensitive triglyceride lipase , HSL)
脂解激素：
能促进脂肪动员的激素，如胰高血糖 素、肾上腺素、促肾上腺皮质激素 （ACTH ）、促甲状腺激素（ TSH）等。
3. -氧化的反应过程
脂酰CoA在线粒体的基质中进行氧化分解。 每进行一次-氧化，需要经过脱氢、水化、 再脱氢和硫解四步反应，同时释放出1分子 乙酰CoA。反应产物是比原来的脂酰CoA减 少了2个碳的新的脂酰CoA。如此反复进行， 直至脂酰CoA全部变成乙酰CoA。
（1）脱氢
脂酰CoA在脂酰CoA脱氢酶的催化下，在和-碳原子上各脱去一个氢原子，生成反 式－△2-烯脂酰CoA，氢受体是FAD。
血脂的概念、组成及含量
• 概念 血液中脂类的总称，包括：三酯酰甘油、 胆固醇、磷脂、脂肪酸 • 组成及含量 正 常 成 人 空 腹 血 脂 含 量
组 成 三酯酰甘油 正常参考值 mmol / L mg / L
总胆固醇 胆固醇酯 游离胆固醇 磷 脂 游离脂肪酸
0.11 ~ 1.69 2.59 ~ 6.47 1.81 ~ 5.17 1.03 ~ 1.81 48.44 ~ 80.73 0.20 ~ 0.78
织及肌肉的主要能源。 b 、酮体利用的增加可减少糖的利用，有利于维 持血糖恒定，节省蛋白质的消耗。
酮体生成的调节
* 饱食及饥饿的影响（主要通过激素的作用）
饱食 胰岛素 脂酸β氧化 酮体生成
饥饿 胰高血糖素等 脂解激素
﹣ 脂解，脂肪动员
进入肝的脂酸
脂肪动员 FFA
脂酸β氧化 酮体生成
正常人血液中只有少量乙酰乙酸脱羧生成 丙酮， 但长期饥饿和患糖尿病的人：
4.脂肪酸-氧化产生的能量
例：16碳软脂酸的氧化 β氧 化 ：
每轮循环 四个重复步骤：脱氢、水化、再脱氢、硫解
产 物：1 分子乙酰CoA 1 分子少两个碳原子的脂酰CoA 1 分子NADH+H+ 、1 分子FADH2
活化：消耗2个高能磷酸键
7 轮循环产物： 8 分子乙酰CoA
7 分子NADH+H+ 、 7分子FADH2
血液中会出现大量的丙酮（酮病）；
过量的乙酰乙酸和D-β -羟丁酸会降低血液 的pH，导致酮酸中毒。
* 糖代谢的影响
糖代谢 旺盛
FFA主要生成TG及磷脂
乙酰CoA
+ 乙酰CoA羧化酶
丙二酰CoA 丙二酰CoA竞争性抑制 肉碱脂酰转移酶 ，抑制脂酰 CoA进入线粒体，脂酸β氧化减弱，酮体生产减少。
反之，糖代谢减弱，脂酸β氧化及酮体生成均加强。
10 ~ 150 100 ~ 250 70 ~ 200 40 ~ 70 150 ~ 250 5 ~ 20
血浆水平：0.03~0.5mmol/L
代谢定位：
生成：肝细胞线粒体 利用：肝外组织（心、肾、脑、骨骼肌等）线粒体， 肝脏和红细胞不能利用，过多产生酮病和酮酸中毒
CoASH 乙酰乙酰CoA 硫解酶
O O CH3CCH2CSCoA (乙酰乙酰CoA) O CH3CSCoA = = = =
HMGCoA 合成酶 CoASH
甘油经血液输送到肝、肾、肠后，在ATP存在下，由甘油 激酶和甘油-3-磷酸脱氢酶催化，转变成磷酸二羟丙酮。
FFA------与清蛋白结合，经血液运至全身各组织进 行β氧化 供能(心、肝、肾、骨骼肌为主)
甘油三酯分解代谢的概况
甘油 甘油三酯 α- 磷酸甘油 磷酸二羟丙酮 丙酮酸 β-氧化 TCA CO2+H2O 脂肪酸 乙酰CoA 脂肪动员 酮体 生成 酮体 利用
糖酵解途径
酮体
二、脂肪酸的-氧化
德国科学家Knoop在1904年发现的。 脂肪酸的-氧化作用是指脂肪酸在氧化分 解时，碳链的断裂发生在脂肪酸的-C原子 上，其产物是乙酰CoA和少一个二碳单位的 脂酰CoA的过程。 脂肪酸的-氧化在线粒体中进行。 组织：除脑组织外,大多数组织均可进行， 其中肝、肌肉最活跃。
对抗脂解激素因子：
抑制脂肪动员,如胰岛素、前列腺素E2、 烟酸等。
脂肪动员过程：
脂解激素--R + ATP G蛋白 + AC HSLa(无活性) cAMP + PKA （蛋白激酶A）
甘油一酯
甘油二酯脂肪酶 DG
FFA
HSLb(有活性) FFA
TG
FFA
甘油一酯脂肪酶
甘油
HSL-----激素敏感性甘油三酯脂肪酶
能量计算：
生成 12×8+7×3+ 7×2 = 131ATP
净生成 131﹣2 = 129ATP
三、 脂肪酸的其他氧化方式
1.单不饱和脂肪酸的氧化
2.奇数碳脂肪酸的β氧化
奇数碳脂肪酸经过反复的β氧化可以产生丙 酰CoA，丙酰CoA有两条代谢途径：
（1） 丙酰CoA转化成琥珀酰CoA，进入TCA。在动物肝脏中 奇数碳脂肪酸最终能够异生为糖。
（4）硫解
在-酮脂酰CoA硫解酶催化下，-酮脂酰CoA与CoA作用， 生成1分子乙酰CoA和1分子比原来少两个碳原子的脂酰 CoA。少了两个碳原子的脂酰CoA，可以重复上述反应过 程，一直到完全分解成乙酰CoA。脂肪酸通过-氧化生成 的乙酰CoA，一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。
酮体的生成和利用的总示意图： 2乙酰CoA 乙酰CoA HMGCoA 乙酰乙酰CoA
D(-)-β-羟丁酸 丙酮
乙酰乙酸
乙酰乙酰CoA
琥珀酸
琥珀酰CoA
肝细胞
脂肪酸
酮体 乙酰-CoA
糖异生
酮体生成的生理意义:
a、酮体是肝脏输出能源的一种形式，并且酮体
溶于水，分子小，可通过血脑屏障，长期饥饿，
糖供应不足时，酮体可以代替 Glc ，成为脑组
催化脂酰CoA氧化分解的酶存在于线粒体的基质中，所以 脂酰CoA必须通过线粒体内膜进入基质中才能进行氧化分 解。 3-羟基-4-三甲氨基丁酸
+
脂 酰~SCoA＋ 肉碱
肉碱脂酰 移位酶
肉碱脂酰 转移酶Ⅰ
脂酰肉碱 ＋CoA－SH
线 粒 体 内 膜
脂 酰~SCoA＋ 肉碱
肉碱脂酰 转移酶Ⅱ
脂酰肉碱 ＋CoA－SH
第九章
第一节
脂肪代谢
脂类的消化、吸收和转运
一、 脂类的消化
食物中的脂类 乳化 微团 消化酶
产物
胰腺分泌的脂类水解酶：
甘油三酯 磷脂 胰脂肪酶 辅脂肪酶 磷脂酶A2 胆固醇酯酶
2-甘油单酯 + 2 FFA
溶血磷脂 + FFA 胆固醇 + FFA
胆固醇酯
二、 脂类的吸收和转运
极低密度脂蛋白
第二节 甘油三酯的分解代谢
四、 乙酰辅酶A的代谢结局
1.进入TCA循环以及进一步的电子传递系统，最 终完全氧化为CO2和H2O;
2.作为类固醇的前体，生成胆固醇； 3.作为脂肪酸合成的前体； 4.转化为酮体（乙酰乙酸、D- -羟丁酸和丙酮）
第三节 酮体的生成和利用
酮体(ketone bodies) 包括：乙酰乙酸 ( acetoacetate ) β-羟丁酸 ( β-hydroxybutyrate ) 丙酮 ( acetone )