一、教学目标

1.掌握三酰甘油的分解代谢途径；

2.掌握脂酸的正常分解代谢途径；

3.了解甘油、脂酸和三酰甘油的合成途径。

二、教学重点

1.脂酸和三酰甘油的生物分解和合成。

2.复脂类和脂质的某些分解产物的代谢的重要作用。

三、教学难点

1.β氧化途径

2.酮体的生成和代谢

脂肪酸及甘油三脂的合成代谢

一、饱和脂肪酸的从头合成

合成部位：细胞质中

合成的原料：乙酰CoA（主要来自Glc酵解）、 NADPH   （磷酸戊糖途径）、ATP 、HCO₃^—

1、乙酰CoA的转运

细胞内的乙酰CoA几乎全部在线粒体中产生，而合成脂肪酸的酶系在胞质中，乙酰CoA必须转运出来。

转运方式：柠檬酸-丙酮酸循环

2、丙二酸单酰CoA的生成（限速步骤）

脂肪合成时，乙酰CoA是脂肪酸的起始物质（引物），其余链的延长都以丙二酸单酰CoA的形式参与合成。

所用的碳来自HCO₃^—（比CO2活泼），形成的羧基是丙二酸单酰CoA的远端羧基

乙酰CoA羧化酶：（辅酶是生物素）为别构酶，是脂肪酸合成的限速酶，柠檬酸可激活此酶，脂肪酸可抑制此酶。

3、脂酰基载体蛋白（ACP）

脂肪酸合成酶系有7种蛋白质，其中6种是酶，1种是脂酰基载体蛋白（ACP），它们组成了脂肪酸合成酶复合体

ACP上的Ser羟基与4-磷酸泛酰巯基乙胺上的磷酸基团相连，4-磷酸泛酰巯基乙胺是ACP和CoA的共同活性基团。

脂肪酸合成过程中的中间产物，以共价键与ACP辅基上的-SH基相连，ACP辅基就象一个摇臂，携带脂肪酸合成的中间物由一个酶转到另一个酶的活性位置上。

4、脂肪酸的生物合成步骤

（1）原初反应：乙酰基连到β-酮脂酰ACP合成酶上

此时一个丙二酸单酰基与ACP相连,另一个脂酰基(乙酰基)与β-酮脂酰-ACP合成酶相连。

（3）缩合反应：生成β-酮脂酰-S-ACP

-S-ACP，逐加的二碳单位也来自丙二酸单酰-S-ACP。

多数生物的脂肪酸合成步骤仅限于形成软脂酸（16C）。经过7次循环后，合成的软脂酰-S-ACP经硫脂酶催化生成游离的软脂酸，或由ACP转到CoA上生成软脂酰CoA，或直接形成磷脂酸。

对链长有专一性的酶是β-酮脂酰ACP合成酶，它不能接受16C酰基。

由乙酰-S-CoA合成软脂酸的总反应：

8乙酰CoA + 14NADPH + 14H+ + 7ATP + H2O → 软脂酸 + 8CoASH + 14NADP+  +  7ADP + 7Pi

5、脂肪酸合成的化学计量（从乙酰CoA开始）

以合成软脂酸为例：（8个乙酰CoA）

14NADPH，7ATP

14*3+7=49ATP

6、乙酰CoA和NADPH的来源

⑴乙酰CoA ：A.肉碱乙酰基转移酶  B.柠檬酸-丙酮酸、穿梭

⑵NADPH：60%来自磷酸戊糖支路  40%来自柠檬酸-丙酮酸穿梭

7、脂肪酸合成的调节

（1）酶浓度调节(酶量的调节或适应性控制)

关键酶：乙酰CoA羧化酶(产生丙二酸单酰CoA)；脂肪酸合成酶系；苹果酸酶(产生还原当量)；饥饿时，这几种酶浓度降低3-5倍，进食后，酶浓度升高。喂食高糖低脂膳食，这几种酶浓度升高，脂肪合成加快。

（2）酶活性的调节

乙酰CoA羧化酶是限速酶。别构调节：柠檬酸激活、软脂酰CoA抑制。共价调节：磷酸化会失活、脱磷酸化会复活；胰高血糖素可使此酶磷酸化失活，胰岛素可使此酶脱磷酸化而恢复活性。

8、脂肪酸氧化与合成途径的比较

软脂酸分解与合成代谢的区别。

	合成（从乙酰CoA开始）	氧化（生成乙酰CoA）
细胞中部位	细胞质	线粒体
酶 系	7种酶，多酶复合体或多酶融合体	4种酶分散存在
酰基载体	ACP	CoA
二碳片段	丙二酸单酰CoA	乙酰CoA
电子供体（受体）	NADPH	FAD、NAD
β-羟脂酰基构型	D型	L型
对HCO3及柠檬酸的要求	要求	不要求
能量变化	消耗7个ATP及14个NADPH， 共49ATP。	产生（7FADH2+7NADH-2ATP）共33ATP
产物	只合成16碳酸以内的脂酸，延长需由别的酶完成。	18碳酸可彻底降解 18碳酸可彻底降解

二、线粒体和内质网中脂肪酸碳链的延长

β-酮脂酰-ACP合成酶最多只能接受14碳的酰基，不能接受16碳酰基。因此，从头合成只能合成16C软脂酸。

1、线粒体脂肪酸延长酶系

能够延长中、短链（4-16C）饱和或不饱和脂肪酸，延长过程是β-氧化过程的逆转，乙酰CoA作为二碳片段的供体，NADPH作为氢供体。硫解→加氢→脱水→加氢

2、内质网脂肪酸延长酶系

哺乳动物细胞的内质网膜能延长饱和或不饱和长链脂肪酸（16C及以上），延长过程与从头合成相似，只是以CoA代替ACP作为脂酰基载体，丙二酸单酰CoA作为C2供体，NADPH作为氢供体，从羧基端延长。

三、不饱和脂肪酸的合成

在人类及多数动物体内，只能合成一个双键的不饱和脂肪酸（△9），如硬脂酸脱氢生成油酸，软脂酸脱氢生成棕榈油酸。

植物和某些微生物可以合成(△12)二烯酸、三烯酸，甚至四烯酸。

某些微生物(E. coli)、酵母及霉菌能合成二烯、三烯和四烯酸。

1、氧化脱氢（需氧）

一般在脂肪酸的第9、10位脱氢，生成不饱和脂肪酸。

如硬脂酸可在特殊脂肪酸氧化酶作用下，脱氢生成油酸。

2、β碳原子氧化脱水途径（β-羟脂酰ACP脱水）

由于缺乏在脂肪酸的第四位碳原子以上位置引入不饱和双链的去饱和酶，人和哺乳动物不能合成足够的十八碳二烯酸（亚油酸）、十八碳三烯酸（亚麻酸）。必须由食物供给，称必须脂肪酸。

3、去饱和途径

脂酰CoA去饱和酶，催化软脂酰CoA及硬脂酰CoA分别在C9-C10脱氢，生成棕榈油酸（△9 16:1）和油酸(△9 18:1)

四、三脂酰甘油的合成

动物肝脏、脂肪组织及小肠粘膜细胞中合成大量的三脂酰甘油，植物也能大量合成三脂酰甘油，微生物合成较少。

⑴磷酸二羟丙酮(糖酵解产物)还原生成L-α-磷酸甘油

⑵甘油磷酸化

五、各组织中脂肪代谢的相互关系

六、脂代谢与糖代谢的关系

甘油→磷酸二羟丙酮→糖异生

植物及微生物：脂肪酸→乙酰CoA→琥珀酸→糖异生

动物：奇数碳脂肪酸→丙酰CoA→琥珀酰CoA→糖异生

糖→磷酸二羟丙酮→甘油→甘油脂

糖→乙酰CoA→脂肪酸

胆固醇的代谢

脂蛋白代谢异常：

血脂高于正常人上限为高脂血症。

成人空腹（12~14h）：TG>200mg/dl（2.26mmol）

                   Ch>240mg/dl（6.21mmol）

 扩展阅读