一、脂肪的分解代谢    

（一） 脂肪的动员

1.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。

2.关键酶:在脂肪动员中，脂肪细胞内的甘油三酯脂肪酶是限速酶，它受多种激素的调控，因此称为激素敏感性脂肪酶（HSL）。                            

脂解激素:

能促进脂肪动员的激素，如胰高血糖素、去甲肾上腺素、肾上腺素、肾上腺皮质激素和甲状腺素等

抗脂解激素:

抑制脂肪动员，如胰岛素、前列腺素E2、烟酸等。                                

3.脂肪动员过程

（二）甘油的氧化分解与转化

思考：

1分子的甘油彻底氧化分解放出多少能量（形成ATP?)18.5

动物的脂肪细胞中无甘油激酶，则甘油需要经血液运到肝细胞中进行氧化分解。

（三）脂肪酸的氧化分解

1.部位  

组织：除脑组织外,大多数组织均可进 行， 其中肝、肌肉最活跃。

亚细胞：胞液、线粒体。        

2.过程

Knoop的重要发现 :

 狗摄入含苯环标记的奇数碳原子脂肪酸时尿液排出马尿酸；摄入含偶数碳原子脂肪酸时尿中排除出苯乙尿酸。说明脂肪酸的分解是每次降解二碳单位的片段。 

(1)脂肪酸的β-氧化

定义:

饱和脂肪酸在一系列酶的作用下，羧基端的β位C原子发生氧化，碳链在α位C原子与β位C原子间发生断裂，每次生成一个乙酰COA和较原来少二个碳单位的脂肪酸，这个不断重复进行的脂肪酸氧化过程称为β-氧化。

① 脂酸的活化——脂酰 CoA 的生成（胞液）

* 脂酰CoA合成酶(acyl-CoA synthetase)存在于内质网及线粒体外膜上

② 脂酰CoA进入线粒体_肉碱穿梭

③ 脂酸的β氧化

④乙酰和、的氧化

⑤脂酸氧化的能量生成——以16碳软脂酸的氧化为例

活化：消耗2个高能磷酸键 

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

1分子        

*β-氧化过程中能量的释放及转换效率

（四）脂酸的其他氧化方式

1.不饱和脂酸的氧化  

2.奇数碳脂肪酸的氧化

 ——在反刍动物一半以上的血糖来自丙酸的异生作用。

3.饱和脂肪酸的ω氧化作用

脂肪酸的ω-氧化指脂肪酸的末端甲基（ω-端）经氧化转变成羟基，继而再氧化成羧基，从而形成α，ω-二羧酸的过程。

4.饱和脂肪酸的α-氧化作用

脂肪酸在一些酶的催化下，其α-C原子发生氧化，结果生成一分子CO2和较来少一个碳原子的脂肪酸，这种氧化作用称为α-氧化。

（五）酮体的生成和利用

1.酮体的生成  

2. 酮体的利用  

                     酮体的生成和利用的总示意图

3. 酮体生成的生理意义

◆ 酮体是肝脏输出能源的一种形式。并且酮体溶于水，分子小，可通过血脑屏障及肌肉毛细血管壁，是肌肉尤其是脑组织的重要能源。

◆ 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。

病例：57岁男，14年前出现明显口干、多饮、多尿，体重下降，诊断为2型糖尿病，先口服降糖药，后注射胰岛素，血糖控制较好（餐后血糖小于10mmol/L）。前天因感冒咽部不适，食欲下降，恶心，呕吐。4小时前神志不清，呼之不应，急查血糖25.3mmol/L,血pH7.14，尿酮体＋＋＋

试回答：

（1）何谓酮体？（2）该患者为何尿酮体大量增多，并出现血pH下降。（正常血pH7.35～7.45）

（1）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，丙酮。

（2）该患者为糖尿病患者，其组织利用葡萄糖的能力极低，加之咽部感染，碳水化合物摄入减少，致脂肪动员增多，肝内生成酮体的能力增强超过肝外组织的利用能力，出现酮血症，酮尿症，因酮体中乙酰乙酸，β－羟丁酸为有机酸，致血pH下降，出现代谢性酸中毒。

4.酮病（ketosis）

   过多的脂肪摄入，长期饥饿，葡萄糖供应短缺（常见于高产乳牛，妊娠期的母畜等），导致脂肪大量动员，产生过量的乙酰CoA，可缩合成酮体。在糖尿病人，一方面糖的大量损失，另一方面由于草酰乙酸转入异生途径而使三羧酸循环不畅，糖不能有效氧化，促进乙酰CoA累积和酮体的合成。其结果是酮体在血液中的浓度增加，当超过肝外组织的利用能力时，引起酮血、酮尿等，以至酸中毒。

（六）乙醛酸循环（glyoxylate cycle） 

在植物和微生物体中还可通过所谓“乙醛酸循环”使乙酰CoA转变成琥珀酸，后者再经草酰乙酸步骤转变成糖或补充三羧酸循环的琥珀酸。

乙醛酸循环可以说是三羧酸循环的辅佐途径。 

乙醛酸循环总反应式及其与糖异生的关系

油类植物种子中的油

原始细菌生存

意义：

（1）乙酰CoA经乙醛酸循环可合成琥珀酸等有机酸，这些有机酸可作为三羧酸循环中的基质。

（2）乙醛酸循环是微生物利用乙酸作为碳源建造自身机体的途径之一。（3）乙醛酸循环是油料植物将脂肪酸转变为糖的途径。

二、脂肪的生物合成

场所：肝脏、脂肪组织

原料：磷酸甘油、脂肪酸

1.磷酸甘油的合成

2.脂肪酸的合成

二者分别转变为3—磷酸甘油和脂酰CoA后的连接

（一）磷酸甘油的生成

合成甘油三酯所需的磷酸甘油主要由下列两条途径

生成：

1．由糖代谢生成（脂肪细胞、肝）：

2．由脂肪分解形成的甘油

（二）脂肪酸的生物合成

1.饱和脂肪酸的从头合成

合成原料：乙酰CoA 、ATP、NADPH

中间产物：丙二酰CoA

部位：胞液

NADPH的来源:磷酸戊糖途径（主要来源）

(1)乙酰CoA（碳源）的来源及转运

来源

★ 线粒体内的丙酮酸氧化脱羧（糖）

★ 脂肪酸的β-氧化

★ 氨基酸的氧化

转运

★ 柠檬酸穿梭（三羧酸转运体系）

乙酰CoA转运出线粒体_柠檬酸穿梭

(2) 软脂酸合成酶系及反应过程

乙酰CoA羧化酶 (acetyl CoA carboxylase)是脂酸合成的限速酶，存在于胞液中，其辅基是生物素，Mn2+是其激活剂。  

②脂肪酸合成循环

● 脂肪酸合成时碳链的缩合延长过程是一循环反应过程。每经过一次循环反应，延长两个碳原子。合成反应由脂肪酸合成酶系催化。

● 在低等生物中，脂肪酸合成酶系是一种由1分子脂酰基载体蛋白（acyl carrier protein, ACP）和7种酶单体所构成的多酶复合体。

＆原核生物的脂肪酸合成酶系

● 脂酰基载体蛋白（ACP-SH）

▲ ACP-脂酰基转移酶

▲ 丙二酸单酰COA- ACP转移酶

▲ β-酮脂酰- ACP缩合酶

▲ β-酮脂酰- ACP还原酶

▲ β-羟脂酰- ACP脱水酶

▲ 烯脂酰-ACP还原酶

酰基载体蛋白(ACP)，其辅基是4´-磷酸泛酰氨基乙硫醇， 是脂酰基载体。

③脂肪酸合成的特点

＆合成所需原料为乙酰CoA，直接生成的产物是软脂酸，合成一分子软脂酸，需七分子丙二酸单酰CoA和一分子乙酰CoA；

＆在胞液中进行，关键酶是乙酰CoA羧化酶；

＆ 合成为一耗能过程，每合成一分子软脂酸，需消耗15分子ATP（8分子用于转运，7分子用于活化）；

＆需NADPH作为供氢体，对糖的磷酸戊糖旁路有依赖性。

(3)饱和脂肪酸的从头合成与β-氧化的比较

a.两条途径运行方向相反

β－氧化：每经历一次脱氢、加水、脱氢、裂解的循环反应，脂肪酸减少两个碳片段，生成一分子乙酰CoA。

从头合成：每经历一次缩合、还原、脱水、还原的循环反应，脂肪酸延长两个碳片段。

b.两条途径的中间产物基本相同

2、不饱和脂酸的合成

亚油酸的合成

3. 脂肪酸合成的调节

限速酶: 乙酰CoA羧化酶

（三）甘油三酯的合成

脂肪代谢和糖代谢的关系