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第七章 脂类代谢第一节 概 述一、什么是脂类？ 脂类是脂肪和类脂的总称。包括脂肪、脂肪酸、磷脂、鞘脂、胆固醇等。是生物体内一大类重要的有机化合物。虽然它们在化学组成、理化性质、结构及生物功能上差异很大，但它们都有一个共同的性质，是不溶于水，溶于乙醚、氯仿等脂溶性溶剂。它是由脂肪酸与各种不同的醇类形成的酯或其衍生物。二、分类？ 按组成和结构分为：简单脂类脂肪（也叫真脂或中性脂肪）复合脂类类脂（磷脂、糖脂）异戊二烯脂甾醇、萜类三、生物学功能（1） 生物体贮存能，防止热量散失，主要的能量储存形式；（2） 提供给机体必需的脂成分； 脂肪酸： 饱和脂肪酸1420C，如软脂酸为16C，硬脂酸为18C 不饱和脂肪酸亚油酸 18C 含2个不饱和键亚麻酸18C 含三个不饱和键 花生四烯酸 20C 含4个不饱和键 必需脂肪酸哺乳动物不能合成亚油酸和亚麻酸等不饱和脂肪酸，只能从食物中摄取，但却是维持动物正常生长所必需的。植物中含有丰富的不饱和脂肪酸。 生物活性物质激素、胆固醇、维生素等。（3） 作为生物体的结构物质 作为细胞膜的主要成分（磷脂和鞘脂），是生物膜的基本结构成分； 起保护作用，存在于各组织器官之间，较柔软，使器官间减少摩擦。（4） 用作药物脑磷脂和卵磷脂，用于治疗动脉粥样硬化的治疗等。四、机体内脂肪如何消化与吸收？ 食物中的脂肪在小肠中由胆汁酸乳化成颗粒分散水中，在脂肪酶作用下进一步水解为游离脂肪酸和甘油，但往往不能一次就完全形成甘油，而是逐步水解。 甘油三酯在脂肪酶甘油二酯，再在甘油二酯酶作用下生成甘油单酯，再在甘油单酯酶作用下生成甘油，甘油和游离脂肪酸可被吸收，进入肝脏进一步代谢。第二节 脂肪的分解代谢一、甘油的分解（注意与糖代谢的联系）1 脂肪细胞不具有甘油激酶，不能转化脂肪分解产生的甘油，必须经血液运送到肝脏代谢。 去向有2个：进入糖酵解TCA彻底氧化供能 经糖酵解逆转异生为葡萄糖2 甘油3-p-甘油磷酸二羟丙酮逆行Glucose 3-p-甘油醛进入糖酵解二、脂肪酸的分解（-氧化）（一）脂肪酸的去向：在组织间转运（由血浆中的清蛋白运载） 进入线粒体（由肉碱携带），先活化才能运转。（二）脂肪酸的活化运转机制：运转由2个酶完成：肉碱酰基转移酶I和肉碱酰基转移酶II（1）脂肪酸的活化脂酰CoA的生成 长链脂肪酸氧化前必须进行活化，活化在线粒体外进行。内质网和线粒体外膜上的脂酰CoA合成酶在ATP、CoASH、Mg2+存在条件下，催化脂肪酸活化，生成脂酰CoA。 1. 脂肪酸+ HSCOA+ATP脂酰COA+AMP+Ppi2. 脂酰COA+肉碱肉碱脂酰+HSCOA进入线粒体3. 脂酰肉碱肉碱+脂酰COA 返回线粒体外，进入下轮循环（2）穿膜（脂酰CoA进入线粒体） 脂肪酸活化在细胞液中进行，而催化脂肪酸氧化的酶系是在线粒体基质内，因此活化的脂酰CoA必须进入线粒体内才能代谢。 （三）脂肪酸（饱和）的b-氧化（1） 什么是脂肪酸的b-氧化？长链脂酰CoA的氧化是在线粒体脂肪酸氧化酶系作用下进行的，从-碳原子开始，每次氧化断去二碳单位的乙酰CoA进行水解，这一过程叫氧化。再经TCA循环完全氧化成二氧化碳和水，并释放大量能量。偶数碳原子的脂肪酸氧化最终全部生成乙酰CoA。 （2） 步骤：4步第一步 脂酰COA脱氢生成2-反式烯脂酰COA FADFADH2脂酰COA2-反式烯脂酰COA 第二步 水化 生成L-b-羟脂酰COA 2-反式烯脂酰COAL-b-羟脂酰COA 第三步 脱氢 生成b-酮脂酰COA L-b-羟脂酰COAb-酮脂酰COA 第四步 b-酮脂酰COA的硫解，去2个C原子（从b-C开始）生成乙酰COA和少2个C原子的脂酰COA b-酮脂酰COA+COASH乙酰COA+脂酰COA（n-2）C（3） 总结全过程 总反应式：（软脂酸） 软脂酰COA+7HSCOA+7FAD+7NAD+7H2O8个乙酰COA+7FADH2+7NADH+7H+ 共发生2次脱氢反应：7个循环（n个C应为n-1次循环，生成n/2个乙酰COA） 能量：从脂酰COA（b-氧化）8*10+7*1.5+7*2.5=108 在进入线粒体时用去2个ATP 所以，1mol软脂酸在有氧条件下，彻底氧化分解产生108-2=106个ATP 1mol硬脂酸在有氧条件下彻底氧化分解：9个乙酰COA+8FADH2+8（NADH+H+） 9*10+8*（1.5+2.5）-2=120个ATP（4） 以上为偶数C饱和脂肪酸的氧化，奇数C如何？ 偶数C最终氧化为乙酰COA（n/2个）奇数C最终氧化为乙酰COA（n/2-1个）和1个丙酰COA丙酰COA琥珀酰COATCA （5）其他氧化方式：w-氧化和a-氧化（四）不饱和脂肪酸的氧化（自学）（五）脂氧化产生乙酰COA的去向：进入TCA或参与酮体生成。（六）酮体的生成（1） 什么是酮体？脂肪酸氧化产生的乙酰CoA，在肌肉细胞中可进入TCA循环进行彻底氧化分解；但在肝脏及肾脏细胞中还有另外一条去路，即形成乙酰乙酸、D-羟丁酸和丙酮，这三者统称为酮体。 （2） 酮体是如何形成的？正常情况下，血液中的酮体含量是很低的，因此脂肪酸的氧化和糖的降低处于平衡。但在病理条件下或糖尿病（糖供应不足时或糖的利用率低时）机体就开始动员脂肪氧化功能，生成大量的乙酰COA，但此时草酰乙酸的量供应跟不上，因此仍有很多乙酰COA不能与草酰乙酸缩合为柠檬酸进入TCA，多余的乙酰COA在肝细胞中形成酮体，所以肝脏是酮体生成的主要器官。 正常情况下，以葡萄糖为燃料分子供能，但在长期饥饿时，以酮体为燃料分子，脑75%燃料，来自酮体。 （3）酮体的去向：nA. 乙酰乙酸在肌肉线粒体中经3-酮脂酰CoA转移酶催化，能被琥珀酰CoA活化成乙酰乙酰CoA。B. 乙酰乙酰CoA被氧化酶系中的硫解酶裂解成乙酰CoA进入三羧酸循环。 C. -羟丁酸在-羟丁酸脱氢酶作用下，脱氢生成乙酰乙酸，然后再转变成乙酰CoA而被氧化。D. 丙酮可在一系列酶作用下转变成丙酮酸或乳酸，进而异生成糖。 （4）酮体生成的生理意义a: 酮体是脂肪酸分解代谢的正常产物，是肝脏输出能源的一种形式。酮体可通过血脑屏障，是脑组织的重要能源。b:酮体合成的场所是在肝脏和反刍动物的瘤胃壁细胞中。酮体合成的关键酶是HMGCoA合成酶。酮体分解在肝脏以外的组织中进行，这些组织有酮体分解的关键酶。c:酮体利用的增加可减少糖的利用，有利于维持血糖水平恒定，节省蛋白质的消耗。第三节 脂肪的合成代谢一、脂肪酸的合成场所及原料 1合成的场所脂肪组织、肝脏细胞、乳腺、胞液中。 2原料来自糖酵解产生的丙酮酸产生的乙酰COA。二、合成过程（1） 原料的准备： a、第一阶段：乙酰COA的运转（柠檬酸的穿梭系统） 乙酰COA产生于线粒体中的丙酮酸氧化脱羧，但脂肪酸合成在胞液中，他们不能运过线粒体的内膜，需要特殊的运输机制。（图示） b、第二阶段：原料装备，脂肪酸的合成是每次加入2C单位，但不是乙酰COA的直接加入，而是用丙二酸单酰，这是一个限速步骤。 乙酰COA+ATP+HCO3-丙二酸单酰+ADP+Pi+H+ c、原料的第三阶段：2C的延长是在脂酰基载体蛋白（ACP）携带下进行的 乙酰COA+ACP-SH乙酰-ACP+HSCOA 丙二酸单酰COA+ACP-SH丙二酸单酰-ACP+HSCOA (2)合成开始 缩合反应：乙酰ACP+丙二酸单酰-ACP乙酰乙酸-ACP+CO2 第一次还原：乙酰乙酸ACPD-b-羟脂酰ACP 脱水：b-羟脂酰ACP烯脂酰ACP 第二次还原：烯脂酰ACP丁酰ACP（至此从乙酰ACP增加2C成为丁酰ACP） 下一循环又重复反应，但第由丁酰ACP与丙二酸单酰ACP缩合，最后一步延长后，在硫酯酶作用下水解去掉ACP，产生游离的脂肪酸。 总反应式：8乙酰COA+14NADPH+14H+7ATP软脂酸+8HSCOA+14NADP+7ADP+7Pi+6H2O三、甘油三脂的合成 3-P-甘油开始合成四、体内胆固醇的来源与去向（1）来源：自身合成 食物摄取（2）去向：合成生物膜 合成