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

甘油三酯和脂肪酸的分解代谢

一、甘油三酯的水解

甘油三酯的水解由脂肪酶催化。

组织中有三种脂肪酶，逐步将甘油三酯水解成甘油二酯、甘油单酯、甘油和脂肪酸。

这三种酶是：脂肪酶（激素敏感性甘油三酯脂肪酶，是限速酶）、甘油二酯脂肪酶、甘油单酯脂肪酶

二、甘油代谢

在脂肪细胞中，没有甘油激酶，无法利用脂解产生的甘油。甘油进入血液，转运至肝脏后才能被甘油激酶磷酸化为3-磷酸甘油，再经磷酸甘油脱氢酶氧化成磷酸二羟丙酮，进入糖酵解途径或糖异生途径。

三、脂肪酸的氧化

（一）饱和偶数碳脂肪酸的β氧化

1、β氧化学说

脂肪酸的氧化是从羧基端β-碳原子开始，每次分解出一个二碳片断。

产生的终产物苯甲酸、苯乙酸对动物有毒害，在肝脏中分别与Gly反应，生成马尿酸和苯乙尿酸，排出体外。

β－氧化发生在肝及其它细胞的线粒体内。

2、脂肪酸的β氧化过程

脂肪酸进入细胞后，首先被活化成酯酰CoA，然后再入线粒体内氧化。

（1）脂肪酸的活化（细胞质）

RCOO-  +  ATP  +  CoA-SH  →  RCO-S-CoA  +  AMP  +  Ppi

生成一个高能硫脂键，需消耗两个高能磷酸键，反应平衡常数为1，由于PPi水解，反应不可逆。

细胞中有两种活化脂肪酸的酶：

内质网脂酰CoA合成酶，活化12C以上的长链脂肪酸

线粒体脂酰CoA合成酶，活化4~10C的中、短链脂肪酸

（2）脂肪酸向线粒体的转运

中、短链脂肪酸（4-10C）可直接进入线粒体，并在线粒体内活化生成脂酰CoA。

长链脂肪酸先在胞质中生成脂酰CoA，经肉碱转运至线粒体内。

肉(毒)碱：L-β羟基-r-三甲基铵基丁酸

线粒体内膜外侧（胞质侧）：肉碱脂酰转移酶Ⅰ催化，脂酰CoA将脂酰基转移给肉碱的β羟基，生成脂酰肉碱。

线粒体内膜：线粒体内膜的移位酶将脂酰肉碱移入线粒体内，并将肉碱移出线粒体。

线粒体内:膜内侧：肉碱脂酰转移酶Ⅱ催化，使脂酰基又转移给CoA，生成脂酰CoA和游离的肉碱。

脂酰CoA进入线粒体后，在基质中进行β氧化作用，包括4个循环的步骤。

（3）脂酰CoA脱氢生成β-反式烯脂酰CoA

线粒体基质中，已发现三种脂酰CoA脱氢酶，均以FAD为辅基，分别催化链长为C4-C6，C6-C14，C6-C18的脂酰CoA脱氢。

（4）△2反式烯脂酰CoA水化生成L-β-羟脂酰CoA

（5）L-β-羟脂酰CoA脱氢生成β-酮脂酰CoA

（6）β-酮脂酰CoA硫解生成乙酰CoA和（n-2）脂酰CoA

3、脂肪酸β-氧化作用小结

（1）脂肪酸β-氧化时仅需活化一次，其代价是消耗1个ATP的两个高能键

（2）长链脂肪酸由线粒体外的脂酰CoA合成酶活化，经肉碱运到线粒体内；中、短链脂肪酸直接进入线粒体，由线粒体内的脂酰CoA合成酶活化。

（3）β-氧化包括脱氢、水化、脱氢、硫解4个重复步骤

（4）β-氧化的产物是乙酰CoA，可以进入TCA

4、脂肪酸β-氧化产生的能量

胞质中：

⑴活化：消耗2ATP，生成硬脂酰CoA

线粒体内：

⑵脂酰CoA脱氢：     FADH2 ，产生2ATP

⑶β-羟脂酰CoA脱氢：NADH，产生3ATP

⑷β-酮脂酰CoA硫解：乙酰CoA  →  TCA，12ATP

                     (n-2)脂酰CoA → 第二轮β氧化

活化消耗：       -2ATP

β氧化产生：     8×（2+3）ATP  =  40

9个乙酰CoA：   9×12 ATP =  108

净生成：     146ATP

饱和脂酸完全氧化净生成ATP的数量：(8.5n-7)ATP  (n 为偶数)

硬脂酸燃烧热值：–2651 kcal

β-氧化释放：146ATP×(-7.3Kcal)=-1065.8Kcal

5、β-氧化的调节

⑴脂酰基进入线粒体的速度是限速步骤，长链脂酸生物合成的第一个前体丙二酸单酰CoA的浓度增加，可抑制肉碱脂酰转移酶Ⅰ，限制脂肪氧化。

⑵[NADH]/[NAD+]比率高时，β—羟脂酰CoA脱氢酶便受抑制。

⑶乙酰CoA浓度高时；可抑制硫解酶，抑制氧化（脂酰CoA有两条去路： ①氧化。②合成甘油三酯）

（二）不饱和脂酸的β氧化

1、单不饱和脂肪酸的氧化

油酸的β氧化

△3顺—△2反烯脂酰CoA异构酶（改变双键位置和顺反构型）

（146-2）ATP

2、多不饱和脂酸的氧化

亚油酸的β氧化

△3顺—△2反烯脂酰CoA异构酶（改变双键位置和顺反构型）

β-羟脂酰CoA差向酶（改变β-羟基构型：D→L型）

（146—2—2）ATP

（三）奇数碳脂肪酸的β氧化

奇数碳脂肪酸经反复的β氧化，最后可得到丙酰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。

动物体内存在这条途径，因此，在动物肝脏中奇数碳脂肪酸最终能够异生为糖。

反刍动物瘤胃中，糖异生作用十分旺盛，碳水化合物经细菌发酵可产生大量丙酸，进入宿主细胞，在硫激酶作用下产丙酰CoA，转化成琥珀酰CoA，参加糖异生作用。

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。

有些植物、酵母和海洋生物，体内含有奇数碳脂肪酸，经β氧化后，最后产生丙酰CoA。

（四）脂酸的其它氧化途径

1、α—氧化（不需活化，直接氧化游离脂酸）

植物种子、叶子、动物的脑、肝细胞，每次氧化从脂酸羧基端失去一个C原子。

RCH2COOH→RCOOH+CO2

α—氧化对于降解支链脂肪酸、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）

动物体内多数是12C以上的羧酸，它们进行β氧化，

但少数的12C以下的脂酸可通过ω—氧化途径，产生二羧酸，如11C脂酸可产生11C、9C、和7C的二羧酸（在生物体内并不重要）。

ω—氧化涉及末端甲基的羟基化，生成一级醇，并继而氧化成醛，再转化成羧酸。

ω—氧化在脂肪烃的生物降解中有重要作用。泄漏的石油，可被细菌ω氧化，把烃转变成脂肪酸，然后经β氧化降解。