1、脂肪的代謝,一. 脂肪的分解代謝 （一）脂肪水解與脂肪的動(dòng)員 1. 脂肪水解,2. 脂肪的動(dòng)員 在脂肪細(xì)胞中的甘油三酯，被脂肪酶逐步水解為游離脂肪酸（free fatty acid，F(xiàn)FA ）和甘油，并釋放入血,供其他組織氧化利用，這一過(guò)程稱(chēng)為脂肪動(dòng)員。,反應(yīng)特點(diǎn)： 甘油三酯脂肪酶為限速酶 因?yàn)楦视椭久富钚员雀视投?酯脂肪酶和甘油一酯脂肪酶低 影響脂肪動(dòng)員的速度。 由于甘油三酯脂肪酶受多種激素 的調(diào)控，又被稱(chēng)為激素敏感性脂 肪酶。,脂肪動(dòng)員,（二）甘油的代謝,1. 甘油的反應(yīng)部位 主要是在肝臟及腎臟中進(jìn)行。 2. 甘油的反應(yīng)過(guò)程,3. 甘油的反應(yīng)特點(diǎn) ： 在肝臟及腎臟中，甘油在甘油激酶（gl

2、ycerokinase）的作用下，轉(zhuǎn)變成為-磷酸甘油；然后脫氫生成磷酸二羥丙酮,經(jīng)糖代謝途徑進(jìn)行分解或轉(zhuǎn)變?yōu)樘恰?在脂肪細(xì)胞及骨骼肌等組織中，因甘油激 酶的活性很低，故不能利用甘油。須入血 運(yùn)送到肝臟氧化利用。, 在合成甘油三酯時(shí)，脂肪細(xì)胞及 骨骼肌等組織需要的3-磷酸甘油 由葡萄糖代謝提供合成脂肪。肝、 腎等組織由于含有甘油激酶，能 利用游離甘油。使之磷酸化生成 3-磷酸甘油合成脂肪。,（三）脂肪酸的-氧化 偶數(shù)飽和脂肪酸的氧化,1. 脂肪酸氧化的部位及方式 氧化部位 以肝臟及肌肉組織最為活躍,在 細(xì)胞的線(xiàn)粒體內(nèi)進(jìn)行。 氧化方式主要是-氧化.,2. 脂肪酸-氧化過(guò)程 根據(jù)脂肪酸-氧化特點(diǎn)可分

3、為3個(gè)階段： I 階段脂肪酸的活化生成脂酰CoA II 階段脂?；霓D(zhuǎn)移 III 階段脂?；M(jìn)行-氧化,I .階段脂肪酸的活化 指脂肪酸轉(zhuǎn)變成脂酰 CoA的過(guò)程。,此反應(yīng)階段的特點(diǎn)； 脂肪酸活化是在線(xiàn)粒體外進(jìn)行的,因?yàn)?脂酰CoA合成酶存在線(xiàn)粒體外膜上。 反應(yīng)過(guò)程中生成的焦磷酸（PPi）立即 被細(xì)胞內(nèi)的焦磷酸酶水解，阻止了逆向 反應(yīng)的進(jìn)行。故分子脂肪酸活化，實(shí) 際上消耗了個(gè)高能磷酸健。,II 階段脂酰基轉(zhuǎn)移 脂?；氁栌萌鈮A（camitine) 、肉堿脂酰轉(zhuǎn)移酶、肉堿脂酰轉(zhuǎn)移酶、及肉堿脂酰肉堿轉(zhuǎn)位酶。 肉堿作為脂?；d體。其結(jié)構(gòu)：L-(CH3)N+CH2CH(OH)CH2COOH L- 羥-

4、r-三甲氨基丁酸,此階段反應(yīng)的特點(diǎn)：, 肉堿脂酰轉(zhuǎn)移酶是脂肪酸氧化 的限速酶。它影響 脂?；D(zhuǎn)移的速 度，受丙二酰Co競(jìng)爭(zhēng)性抑制。 10個(gè)碳以下的活化脂肪酸直接進(jìn)入 線(xiàn)粒體內(nèi)進(jìn)行氧化,不需經(jīng)此途徑。,III 階段脂?；?氧化 脂?；M(jìn)入線(xiàn)粒體基質(zhì)后，在脂肪酸 - 氧化多酶復(fù)合體的催化下，從脂酰基 的、-碳原子開(kāi)始，進(jìn)行脫氫、 加水、 再脫氫及硫解等四步連續(xù)反應(yīng)，脂酰基 斷裂后生成 分子比原來(lái)少 個(gè)碳原子 的脂酰CoA。,此反應(yīng)階段的特點(diǎn)： 脂酰基-氧化一次，生成 1分 子乙酰CoA 1分子FADH2 1分子NADH+ 參與脂酰CoA氧化反應(yīng)的四種酶疏 松形成復(fù)合體，從而使反應(yīng)連 續(xù)進(jìn) 行，直

5、至碳鏈斷裂為乙 酰CoA為止。,3脂肪酸氧化的能量生成 以軟脂肪酸(16C)為例,（四）奇數(shù)飽和脂肪酸的氧化 丙酸的氧化,（五）不飽和脂肪酸的氧化 機(jī)體中脂肪酸約一半以上為不飽和脂肪酸，它也在線(xiàn)粒體中進(jìn)行-氧化。不同的是：天然不飽和脂肪酸中的雙鍵均為順式結(jié)構(gòu)，而生物體內(nèi)催化的反應(yīng)是反式結(jié)構(gòu)。因此-氧化進(jìn)行到順式時(shí)受阻。必須將順式轉(zhuǎn)變?yōu)榉词浇Y(jié)構(gòu)才能進(jìn)行。它需2種酶參與，一種是3順 2反烯脂酰CoA異構(gòu)酶或D() - -羥脂酰表構(gòu)酶。,（六）酮體的生成及利用,1.酮體（ketone bodies）的結(jié)構(gòu),2酮體的生成 酮體的合成原料 脂肪酸經(jīng)-氧化生成的大量 乙酰CoA。 (2) 酮體的合成部位

6、肝臟線(xiàn)粒體。 酮體的合成過(guò)程, 酮體合成的反應(yīng)特點(diǎn)： HMGCoA合成酶是酮體合成的 關(guān)鍵酶，它存在于肝臟的線(xiàn)粒體 中，故只有肝臟能生成酮體。 由于肝臟氧化酮體的酶活性低， 因此生成的酮體被釋放入血，供 肝外組織利用。,3酮體的利用 肝外許多組織具有活性很強(qiáng)利用酮體的酶。利用酮體的酶有： 琥珀酰CoA硫激酶 乙酰乙酰CoA硫解酶 乙酰乙酰硫激酶,酮體的利用反應(yīng)特點(diǎn)： 酮體是能源物質(zhì)，凈生成ATP數(shù)： 乙酰乙酸22 or 24 -羥丁酸25 or 27。 丙酮不按上述方式進(jìn)行氧化。它可隨 尿排出，也可以由肺直接呼出；丙酮 易揮發(fā)，還可以在體內(nèi)轉(zhuǎn)變成甲酰基、 乙酰基、丙酮酸。,4酮體生成的生理意義

7、 酮體是肝輸出能源的一種形式。 它是易溶于水的小分子物質(zhì)，能通過(guò)血腦屏障及肌肉毛細(xì)血管壁。腦組織 不能氧化脂肪酸，卻能利用酮體。, 正常情況下，血中含有少量酮體，為0.03 0.5mmol/L(0.35mg/dl)。也就是肝臟生成的酮體被及時(shí)利用。在饑餓、高脂低糖膳食及糖尿病時(shí)，脂肪酸動(dòng)員加強(qiáng)，酮體生成增加。如果酮體生成超過(guò)肝外組織利用的能力時(shí)，方可引起血中酮體升高，導(dǎo)致酮癥酸中毒，并隨尿排出，引起酮尿。,二、三脂酰甘油的合成代謝,(一) 脂肪酸的合成飽和脂肪酸 1. 脂肪酸的合成部位 主要是在肝臟和肌肉組織中， 在胞液中進(jìn)行。,2. 合成原料 ： 乙酰CoA、ATP、NADPH、HCO3-

8、。 乙酰CoA是合成脂肪酸的主要原料，它主 要來(lái)自葡萄糖。細(xì)胞內(nèi)的乙酰CoA全部在 線(xiàn)粒體內(nèi)產(chǎn)生，而合成脂肪酸的酶體系存 在于細(xì)胞液。因此，線(xiàn)粒體內(nèi)的乙酰CoA 須進(jìn)入胞液才能作為合成脂肪酸的原料。 實(shí)驗(yàn)證明，乙酰COA不能自由透過(guò)線(xiàn)粒體 內(nèi)膜，需借用檸檬酸一丙酮酸循環(huán) （citrate pyruvate cycle）來(lái)完成。,.脂肪酸合成的過(guò)程 根據(jù)脂肪酸合成的特點(diǎn)，可分為3個(gè)階 段: I 階段乙酰COA活化丙二酰CoA的生成 階段軟脂酸的合成 階段碳鏈加長(zhǎng),I 階段乙酰COA活化丙二酰CoA的生成,此階段的反應(yīng)特點(diǎn): 消耗1分子ATP，反應(yīng)不可逆。 乙酰CoA羧化酶是脂肪酸合成的限速酶，

9、其輔基為生物素。它受雙重調(diào)節(jié)，乙酰 CoA、檸檬酸、胰島素激活乙酰CoA羧化 酶的活性；長(zhǎng)鏈脂酰CoA、胰高血素、腎 上腺素抑制乙酰CoA羧化酶的活性。,II 階段軟脂酸的合成 此階段是在脂肪酸合成酶復(fù)合體的催 化下進(jìn)行的過(guò)程。 脂肪酸合成酶復(fù)合體的特點(diǎn)： 脂肪酸合成酶復(fù)合體是由7種酶和一 種酰基載體蛋白聚集在一起。,7種酶有： 乙酰轉(zhuǎn)移酶E1 丙二酰轉(zhuǎn)移酶E2 -酮脂酰合成酶S -酮脂酰還原酶E4 -羥脂酰脫水酶E5,烯脂酰還原酶E6,硫解酶E7,HE3,酰基載體蛋白（acyl camer protein,ACP） 它是一種低分子量的蛋白質(zhì)，其輔基為: 4磷酸泛酰氨基乙硫醇 （4-phosp

10、hopantetheine）。 SH-CH2CH2NHCOCH2CH2NHCOCHOHC(CH3)2-OPO32- 它是脂肪酸合成過(guò)程中脂酰基的載體，脂肪 酸合成的各步反應(yīng)都在A(yíng)CP的輔基上進(jìn)行。, 合成過(guò)程主要進(jìn)行四步反應(yīng)： 縮合、還原、脫水、再還原。 4. 軟脂酸合成的總反應(yīng)式： 乙酰CoA+7丙二酰CoA+14（NADPH+H+） 軟脂酰CoA+8HSCoA+14NADP+7CO2,III 階段碳鏈加長(zhǎng) 對(duì)較長(zhǎng)碳鏈的脂肪酸的合成是在軟脂肪 酸的基礎(chǔ)上進(jìn)行加工，使其碳鏈延長(zhǎng)。 碳鏈延長(zhǎng)的部位 肝臟的內(nèi)質(zhì)網(wǎng)或線(xiàn)粒體。 內(nèi)質(zhì)網(wǎng)脂肪酸碳鏈的延長(zhǎng),內(nèi)質(zhì)網(wǎng)存在脂肪酸碳鏈延長(zhǎng)酶體系，催化軟脂酰CoA與

11、丙二酰CoA進(jìn)行縮合、加氫、脫水、再加氫，生成硬脂酰CoA。,此反應(yīng)特點(diǎn)： 其合成過(guò)程與軟脂酸的合成相似。 每重復(fù)一次可增加個(gè)碳原子，一般 可延長(zhǎng)脂肪酸碳鏈至24或26個(gè)碳原子， 而以硬脂肪酸最多。 脂?；B在CoASH上，而不是ACP載體。 以丙二酰CoA作為二碳單位體,NADPH+H+ 作為供氫體。, 線(xiàn)粒體脂肪酸碳鏈延長(zhǎng) 線(xiàn)粒體也存在脂肪酸碳鏈延長(zhǎng)酶體系，催化軟 脂酰CoA與乙酰CoA進(jìn)行縮合、還原、脫水、 再還原成硬脂酰CoA。,此反應(yīng)特點(diǎn)： 其過(guò)程與-氧化的逆反應(yīng)基本相似。 每次重復(fù)反應(yīng)可增加個(gè)碳原子，一般可延 長(zhǎng)脂肪酸碳鏈至24或26個(gè)碳原子，而以硬脂 肪酸最多。 以乙酰CoA作為

12、二碳單位的供體,NADPH+H+ 作為供氫體。還需、烯脂酰還原酶。,（二）不飽和脂肪酸的合成 人體含有的不飽和脂肪酸主要有2種： 1. 非必需脂肪酸由人體自身合成。 有：軟油酸（16：1；9） 油酸（18：1；9） 2. 必需脂肪酸必須從食物攝取。 有：亞油酸（18：2；9、12） 亞麻酸（18：3；9、12、15） 花生四烯酸（20：4；5、8、11、14）,這是因?yàn)閯?dòng)物只有4、5、8及9去飽和酶(desaturase)，缺乏9以上的去飽和酶，而植物則含有9、12及15去飽和酶。,1. 非必需不飽和脂肪酸的合成 它是在軟脂酸的基礎(chǔ)上，在內(nèi)質(zhì)網(wǎng)中的去飽酶的作用下生成油酸或軟油酸。 軟脂酸（C16） 軟油酸（9C16） 硬脂酸（C18） 油酸（9C18）,9去飽和酶,9去飽和酶,2必需脂肪酸的合成 當(dāng)食物攝取亞油酸后，在動(dòng)物體內(nèi)經(jīng)碳鏈加工及去飽和，可生成花生四烯酸?；ㄉ南┧釣楹铣汕傲邢偎亍⒀◥和?、白三烯等多烯脂肪酸的前體。,（三）甘油三酯的合成,1. 甘油三酯的合成部位 主要是肝臟、脂肪