第六章 脂类代谢第一节 概 述脂类是机体内的一类有机大分子物质，它包括范围很广，其化学结构有很大差异，生理功能各不相同，其共同理化性质是不溶于水而溶于有机溶剂，在水中可相互聚集形成内部疏水的聚集体。
一、脂类的分类及其功能
（一）定义是一类不溶于水而溶于有机溶剂的生物有机分子（根据溶解性定义），对多数脂质，其化学本质是脂肪酸和醇形成的酯类及其衍生物。
1,脂肪酸：4C以上的长链（饱和或不饱和）一元羧酸
2．醇：甘油、鞘氨醇、高级一元醇和固醇
（二）分类根据溶解性定义，在化学组成上变化较大。按化学组成分
1．单纯脂质
（1）三酰甘油（甘油三酯）：由1分子的甘油和3分子的脂肪酸组成。
（2）蜡：由长链脂肪酸和高级长链一元醇或固醇组成。
2．复合脂质按照非脂成分的不同，可分为
（1）磷脂——根据醇成分的不同可分：①甘油磷脂（磷脂酸、磷脂酰胆碱、磷脂酰乙醇胺等）；②鞘磷脂（即鞘氨醇磷脂）。
甘油磷脂（磷酸甘油酯）由于取代基可以分为多种，其中重要的有(下册 P246)：
一般C1是饱和脂肪酸，C2是不饱和脂肪酸鞘磷脂：鞘氨醇+脂肪酸+ 磷酸 P248
（2）糖脂——根据醇不同：①甘油糖脂 ②鞘糖脂鞘糖脂：鞘氨醇+脂肪酸+糖糖=半乳糖——单半乳糖二脂酰甘油酯
3．衍生脂质
（1）取代烃：脂肪酸、高级醇，少量脂肪醛、脂肪胺。
（2）固醇类（甾类）是环戊烷多氢菲的衍生物，因含有醇基故命名为固醇。
（3）萜
（4）其它：VA、VD、VE、VK、脂酰CoA、脂多糖、脂蛋白脂类分为两大类，即脂肪(fat)和类脂(lipids)
（三）脂质的生物学功能(上册 P80)
1．贮存能量和供给能量是脂肪最重要的生理功能（90%的脂肪贮存）。
1g脂肪在体内完全氧化时可释放出38kJ(9.3kcal)，比1g糖原或蛋白质多2倍以上。糖原形式的能量只够12h，而比较胖的人足够供给1个月使用。脂肪组织是专门用于贮存脂肪的组织，当机体需要时，脂肪组织中贮存在脂肪可动员出来分解供给机体能量。
蜡是海洋浮游生物代谢燃料的主要贮存形式
2.结构脂质包括磷脂(phospholipids)，糖脂(glycolipid)和胆固醇及其酯(cholesterol and cholesterol ester)三大类。磷脂是含有磷酸的脂类，包括由甘油构成的甘油磷脂(phosphoglycerides)和由鞘氨醇构成的鞘磷脂(sphingomyelin)。糖脂是含有糖基的脂类。胆固醇还是脂肪酸盐和维生素D3以及类固醇激素合成的原料，对于调节机体脂类物质的吸收，尤其是脂溶性维生素(A，D，E，K)的吸收以及钙磷代谢等均起着重要作用。磷脂、糖脂、固醇是生物膜的主要组成成分，构成疏水性的“屏障”(barrier),分隔细胞水溶性成分和细胞器，维持细胞正常结构与功能。
3.生物活性物质
（1）胆固醇是脂肪酸盐和维生素D3以及类固醇激素（雄性、雌性激素）合成的原料，对于调节机体脂类的吸收，尤其是脂溶性维生素(A，D，E，K)的吸收以及钙磷代谢等均起着重要作用。
（2）萜类：包括脂溶性维生素(A，D，E，K)和多种光合色素（如类胡萝卜素）。
（3）电子载体：泛醌、质体醌
（4）信号分子：磷脂酰肌醇、肌醇三磷酸
4,其它：
（1）脂肪组织还可起到保持体温，保护内脏器官的作用。
（2）蜡：脊椎动物保护皮肤、水鸟防水二、脂肪酸（fatty acid,FA）(上册 P82)
脂肪酸在生物体内多以结合形式存在，如甘油三酯、磷脂、糖脂，少量游离。
（一）脂肪酸的种类天然脂肪酸绝大多数是偶数C、多数16C或18C，某些海洋生物含奇数C：
1．饱和：
月桂酸（12:0）、豆蔻酸（14:0）、软脂酸（棕榈酸）（16:0）、硬脂酸（18:0）
2．不饱和（单、多）：
油酸（18:1△9c）、亚油酸（18:2△9c，12c）、亚麻酸（18:3△9c，12c，15c）、花生四烯酸（20:4△5c，8c，11c，14c）
简写方法,C原子数目:双键数目△双键位置（近羧基、c-顺式t-反式）
（二）必需多不饱和脂肪酸哺乳动物能够合成多种脂肪酸，但不能合成多不饱和脂肪酸，必须由膳食摄入。
1．亚油酸：可以合成γ-亚麻酸和花生四烯酸，因此如果不能正常得到亚油酸，γ-亚麻酸和花生四烯酸也成为必需脂肪酸。
2．α-亚麻酸：可以合成EPA（二十碳五烯酸烯酸）、DHA（二十二碳六烯酸烯酸）（在眼睛视网膜和大脑皮层活跃，一半出生前积累）。
三、三酰甘油（甘油三酯）
主要分布于脂肪组织，具有储能、供能、保温、保护脏器等功能。
（一）动植物油脂油脂的本质是酰基甘油（主要三酰甘油，少量二酰甘油、单酰甘油）。
根据脂肪酸的不同分为：
1．油：常温为液态（植物油），不饱和脂肪酸含量高,
2．脂：常温为固态（动物油），不饱和脂肪酸含量低，
（二）三酰甘油的结构
1．是由1分子甘油与3分子脂肪酸（烃链的末端羧基通过酯键形成的甘油三酯(triacylglycerol)。
2．L-甘油-3-磷酸。
3．α-位、β-位。
四、脂类的消化和吸收
（一）消化正常人每日每人从食物中消化60-150g脂类，其中甘油三脂占90%以上，还有少量的磷脂、胆固醇及其酯和一些游离脂肪酸(free fatty acids)。
１．消化部位,肝、胆有病的人不能吃油腻的食物。
（１）食物中的脂类在成人口腔和胃中不能被消化。
这是由于口腔中没有消化脂类的酶，胃中虽有少量脂肪酶，但此酶只有在中性PH值时才有活性，因此正常胃液中此酶几乎没有活性(但婴儿时期，胃酸浓度低，PH值接近中性，脂肪尤其是乳脂可被部分消化)。
（２）脂类的消化主要在小肠上段进行。
２．酶
（１）通过小肠蠕动，由胆汁中的胆汁酸盐使食物脂类乳化，使不溶于水的脂类分散成水包油的小胶体颗粒，提高溶解度增加了酶与脂类的接触面积，有利于脂类的消化及吸收。
（２）在形成的水油界面上，进入小肠的胰分泌液中的酶类（包括胰脂肪酶，辅脂酶，胆固醇酯酶和磷脂酶A2）对脂类进行消化。
３．消化的产物胰脂肪酶：１和３位酯键水解。生成脂肪酸和２－甘油一脂辅脂酶：以酶原形式存在，被胰蛋白酶切下N端５个肽而激活。
磷脂酶A2：磷脂２位酯键水解。生成脂肪酸和溶血磷脂胆固醇酯酶：水解生成脂肪酸和胆固醇
（二）吸收食物中的脂类经胰液中酶消化后，生成２－单酰甘油、脂肪酸、胆固醇及溶血磷脂等，它们极性明显增强，与胆汁乳化成混合微团，体积很小(20nm)，极性较强，可被肠粘膜细胞吸收。
１．吸收部位：主要在十二指肠下段和盲肠。
２．吸收方式：
（１）直接吸收：中短链脂肪，经胆汁酸盐乳化后即被吸收。在肠粘膜细胞脂肪酶的作用下，水解为甘油及中短链脂肪酸，通过门静脉进入血液。
（２）长链脂肪酸及２-甘油一脂随微团吸收入小肠粘膜细胞。
①长链脂肪酸在脂酰CoA合成酶催化下，生成脂酰CoA，此反应消耗ATP（2个高能键）。
②脂酰CoA在转酰基酶作用下，将甘油一酯、溶血磷脂和胆固醇酯化生成相应的甘油三酯、磷脂和胆固醇酯。这些反应可看成脂类的改造过程，即将食物中动、植物的脂类转变为人体的脂类。
③乳糜微粒：小肠粘膜细胞中，生成的甘油三酯、磷脂、胆固醇酯及少量胆固醇，与细胞内合成的载脂蛋白构成乳糜微粒，通过淋巴最终进入血液，被其它细胞所利用。
本章主要讲授脂肪、特别是脂肪酸的代谢。
第二节 脂肪酸的分解代谢一、脂肪酸的酶促水解（脂肪动员） P266
脂肪酸的分解代谢发生于原核生物的细胞溶胶和真核生物的线粒体基质中。
脂肪酶广泛存在于动物、植物和微生物中。它能催化脂肪逐步水解产生脂肪酸和甘油。
生物体内存在着对磷脂分子的不同部位进行水解的磷脂酶。参与磷脂分解的酶主要有磷脂酶Al、A2、磷脂酶Bl、B2、磷脂酶C、磷脂酶D等，其作用方式如下所示：
胆固醇酯可以在胆固醇酯酶作用下水解生成胆固醇和脂肪酸。
脂肪动员：
脂肪组织中的甘油三酯在一系列脂肪酶的作用下，分解生成甘油和脂肪酸，并释放入血供其它组织利用的过程，称为脂肪动员。
当G来源紧张时，比如紧张、长时间运动及饥饿会动用贮存的脂类。减肥应当注意。
甘油三酯脂酶——限速酶：
此酶受磷酸化(有活性)和去磷酸化(无活性)调节。
（1）脂肪分解的加强主要是相应于肾上腺素和胰高血糖素两种激素发生的。两种激素使脂肪细胞中的cAMP增多，进一步使脂酶磷酸化有活性，从而加速脂肪水解。
（2）胰岛素和前列腺素等与上述激素作用相反。
二、甘油的分解与转化脂肪和肌肉组织中缺乏甘油激酶而不能利用甘油。甘油被运输到肝脏，被甘油激酶催化生成3-磷酸甘油，进入糖酵解途径或用于糖异生。
三、脂肪酸的氧化（β-氧化）
除脑组织外，多数组织可氧化脂肪酸，以肝、肌肉最活跃。脂肪酸氧化过程可概括为活化、转移、β氧化及最后经三羧酸循环被彻底氧化生成CO2和水并释放出能量等四个阶段。
（一）脂肪酸的活化
1．其活化形式是硫酯：脂肪酰CoA，分两步，回顾CoASH
脂酸进行氧化前必须活化，活化在线粒体外进行。内质网及线粒体外膜上的脂酰CoA合成酶（acyl-CoA synthetase）在 ATP,CoASH、Mg2+存在的条件下，催化脂酸活化，生成脂酰CoA。
活化后生成的脂酰CoA极性增强，含有高能硫酯键，而且增加了水溶性,分子中有高能键、性质活泼；是酶的特异底物，与酶的亲和力大，因此更容易参加反应。
脂酰CoA合成酶又称硫激酶，分布在胞浆中、线粒体膜和内质网膜上。胞浆中的硫激酶催化中短链脂肪酸活化；内质网膜上的酶活化长链脂肪酸，生成脂酰CoA，然后进入内质网用于甘油三酯合成；而线粒体膜上的酶活化的长链脂酰CoA，进入线粒体进入β-氧化。
2．能量消耗：PPi水解的作用反应过程中生成的焦磷酸（PPi）立即被细胞内的焦磷酸酶水解，阻止了逆向反应的进行。故1分子脂酸活化，实际上消耗了2个高能磷酸键。
3．活化场所：脂酰CoA合成酶（家族）又称硫激酶，作用底物脂肪酸链长度不同，分布在胞浆中、线粒体膜和内质网膜上。
胞浆中的硫激酶催化中、短链脂肪酸活化；内质网膜上的酶活化长链脂肪酸，生成脂酰CoA，然后进入内质网用于甘油三酯合成；
而线粒体膜上的酶活化的长链脂酰CoA，进入线粒体进入β-氧化。
（二）脂肪酸的转运 P233
1,催化反应的酶为肉毒碱脂酰基转移酶。
脂酸的活化在胞液中进行，而催化脂酸氧化的酶系存在于线粒体的基质内，因此活化的脂酰CoA必须进入线粒体内才能代谢。实验证明，长链脂酰CoA不能直接透过线粒体内膜。它进入线粒体需肉毒碱(carnitine)的转运。线粒体内膜内外两侧均有此酶，系同工酶，分别为肉毒碱脂酰转移酶(carnitine acyl transferase)I（脂肪酸氧化的限速酶）和肉毒碱脂酰转移酶Ⅱ。
肉毒碱脂酰转移酶Ⅰ使胞浆的脂酰CoA转化为CoA和脂肪酰肉毒碱，后者进入线粒体内膜。在线粒体膜内侧面的肉碱一脂酰肉碱转位酶的作用下，通过内膜进入线粒体基质内。位于线粒体内膜内侧的肉碱脂酸转移酶Ⅱ又使脂肪酰肉毒碱转化成肉毒碱和脂酰CoA。
肉碱脂酸转移酶I是脂酸β氧化的限速酶，脂酸CoA进入线粒体是脂酸β-氧化的主要限速步骤。
脂酸CoA即可在线粒体基质中酶体系的作用下，进行R氧化
2,膜运输蛋白穿过内膜示意图：
丙二酸单酰CoA是肉毒碱脂酰转移酶I的抑制剂。
长链脂酰CoA进入线粒体的速度受到肉毒碱脂酰转移酶Ⅰ和酶Ⅱ的调节，酶Ⅰ受丙二酰CoA抑制，酶Ⅱ受胰岛素抑制。丙二酰CoA是合成脂肪酸的原料，胰岛素通过诱导乙酰CoA羧化酶的合成使丙二酰CoA浓度增加，进而抑制酶Ⅰ。可以看出胰岛素对肉毒碱脂酰转移酶Ⅰ和酶Ⅱ有间接或直接抑制作用。饥饿或禁食时胰岛素分泌减少，肉毒碱脂酰转移酶Ⅰ和酶Ⅱ活性增高，转移的长链脂肪酸进入线粒体氧化供能。
（三）β-氧化
1904年，knoop阐明了脂肪酸的氧化，实验证据：
原理：
（1）苯环不能被高等动物氧化分解，保持苯环的形式排出体外。
（2）将脂肪酸与苯环连接后，实验动物分别饲喂奇、偶数碳的苯脂酸，检测尿液中分别只有：苯甲尿酸（奇）和苯乙尿酸（偶）。
他提出脂酸在体内的氧化分解是从羧基端β-碳原子开始，每次断裂2个碳原子的“β-氧化学说”。
1.脂酰CoA进入线粒体基质后，在线粒体基质中疏松结合的脂酸β-氧化多酶复合体的催化下，从脂酰基的β-碳原子开始，进行四步反应，即脱氢、加水、再脱氢及硫解等四步连续反应，脂酸基断裂生成1分子比原来少2个碳原子的脂酸CoA及1分子乙酰CoA。
2．β-氧化过程—乙酰CoA
场所：线粒体基质——由酶决定
（1）脂肪酸的激活：脂肪酸在硫激酶催化下的激活是氧化降解的预备步骤。脂肪酸先与ATP形成脂酰-磷酸腺苷。脂酸-磷酸腺苷再与CoA化合，生成脂酰-CoA。
（2）第一步脱氢(dehydrogenation)反应在脂酰CoA脱氢酶催化（辅基为FAD）下，脂酰CoA在α和β碳原子上各脱去一个氢原子生成具有反式双键的α,β-烯脂肪酰辅酶A。这一反应需要黄素腺嘌嘌呤二核苷酸（FAD）作为氢的载体。
（3）第二步加水反应
a,β--烯脂酰辅酶A经过水化酶的催化，变成β-羟脂酰辅酶A
（4）第三步再脱氢反应
β-羟脂酰辅酶A经β-羟脂酮辅酶A脱氢酶及辅酶NAD的催化，脱去两个H而变成β-酮脂酰辅酶A。
（5）最后一个步骤硫解酶的反应
β-酮脂酰辅酶A经另一分子CoA的分解（硫酯解酶参加）生成一分子乙酰-CoA及一分子碳链短两个碳原子的脂酰-CoA。
此碳链较短的脂酰辅酶A又经过活化、脱氢、加水、脱氢及硫脂解等反应，生成乙酰辅酶地如此重复进行，一分子脂肪酸终于变成许多分子乙酰辅酶A。乙酰辅酶A可以进入三羧酸循环氧化成CO2及H2O，也可以参加其他合成代谢。
3.β-氧化要点
（1）4个过程的循环：脱氢、水合、脱氢、硫解
4个酶：脂酰-CoA脱氢酶—有链长度专一性，产物为反式-△2-烯酰-CoA。
烯脂酰-CoA水合酶——L-型(顺式则产生D-型)
羟脂酰-CoA脱氢酶——有立体异构专一性，只对L-型有活性。
β-酮脂酰-CoA硫解酶——链长度专一性，高度放能，有反应性很强的E—SH,两步。
（2）β-氧化：β-碳原子上的氧化
（3）循环一次的产物：1个乙酰-CoA、1个FAD H2、1个NADH+H+
（4）β-氧化是绝对需氧的过程。有FADH2和NADH+H+生成，这些氢要经呼吸链传递给氧生成水，需要氧参加，乙酰CoA的氧化也需要氧。β-氧化的酶在线粒体内，没有线粒体的红细胞不能氧化脂肪酸供能。
4．能量计算以C16饱和脂肪酸为例：
（1）活化：消耗2个ATP
（2）7次循环,8个乙酰-CoA、7个FAD H2、7个NADH+H+
10×8+7×1.5+7×2.5-2=106个ATP
5.β-氧化的生理意义
CH3(CH2)14COSCoA+7NAD++7FAD+HSCoA+7H2
→8CH3COSCoA+7FADH2+7NADH+7H+
(1)能量供应：β-氧化是体内脂肪酸分解的主要途径，
(2)β-氧化也是脂肪酸的改造过程，人体所需要的脂肪酸链的长短不同，通过β-氧化可将长链脂肪酸改造成长度适宜的脂肪酸，供机体代谢所需。
(3)重要化合物合成的原料：β-氧化生成的乙酰CoA是重要的中间化合物。乙酰CoA除能进入三羧酸循环氧化供能外，还是许多重要化合物合成的原料，如酮体、胆固醇和类固醇化合物。
四、脂肪酸氧化的其它形式
（一）不饱和脂肪酸的氧化 （P240）
1．单不饱和脂肪酸一半的脂肪酸和食物中脂肪酸多为不饱和脂肪酸，其双键都是顺式的。烯脂酰-CoA异构酶将油酸的△3的顺式变为△2反式，这样可沿β-氧化进行。
2．多不饱和脂肪酸书中以亚油酸（18,△9,12）为例。
除需烯脂酰-CoA异构酶外，还需要2,4-二烯脂酰CoA还原酶的参与：
(1) 不饱和脂肪酸完全氧化生成CO2和H2O时提供的ATP少于相同碳原子数的饱和脂肪酸。
(2) 多不饱和脂肪酸需要还原力NADPH。NADPH对2,4-二烯脂酰CoA还原酶既不是抑制剂，也不是还原剂。
（二）奇数碳脂肪酸的氧化：（较为罕见 P240）
多数哺乳动物奇数C的脂肪酸罕见，但反刍动物可以提供所需能量的25%
1,经历数次β-氧化后，生成乙酰-CoA和丙酰-CoA。
如：17C的直链脂肪酸经β-氧化后，产生7个乙酰-CoA和1个丙酰-CoA（丙酰-CoA也是Val、Ile的降解产物）。丙酰-CoA经3步反应转化为琥珀酰-CoA 才能进入三羧酸循环（下册P242 上图）：
甲基丙二酰-CoA变位酶使得羰基-CoA基团转移到甲基上并置换1个H。
2.其它：转变成乙酰-CoA………β-羟丙酸支路。
（三）过氧化物酶体过氧化物酶体中也存在β-氧化。可以使极长链（C20,C22）氧化成较短链。由脂肪酸氧化酶（辅基为FAD）催化。FADH2不经呼吸链生成ATP，而生成H2O2。
功能：使不能进入线粒体的C20,C22脂肪酸先氧化成较短链，以便进入线粒体内氧化分解。
（四）α-氧化（植物叶片、发芽种子；动物脑、肝）（下册P243）
1,定义：脂肪酸在微粒体中由加单氧酶和脱羧酶催化生成α-羟脂肪酸或少一个碳原子的脂肪酸的过程称为脂肪酸的α-氧化。脂肪酸α-碳原子氧化后，羧基以CO2的形式脱去，被氧化的α-碳原子变为羧基。
植烷酸的C3上有甲基的降解第一步就是α-氧化。
2.机制不清：
（1）羟化酶、脱羧酶、正常β-氧化
（2）长链脂肪酸由加单氧酶催化、由抗坏血酸或四氢叶酸作供氢体在O2和Fe2+参与下生成α-羟脂肪酸，这是脑苷脂和硫脂的重要成分，α-羟脂肪酸继续氧化脱羧就生成奇数碳原子脂肪酸。
3,特点
a.底物是游离脂肪酸；
b.用于消除β-氧化的底物障碍，支链脂肪酸、奇数碳脂肪酸、过长脂肪酸；
c.避免植烷酸积累导致外周神经炎类型的运动失调、视网膜炎。
α-氧化障碍者不能氧化植烷酸。
（五）ω-氧化
12碳以下的脂肪酸，首先是脂肪酸的ω-碳原子羟化生成ω-羧脂肪酸，再氧化生成α、ω-二羧酸，然后在α-端或ω-端活化，进入线粒体，两端羧基都可进行β-氧化，加速脂肪酸的降解。最后生成琥珀酰-CoA。
ω-氧化是在肝微粒体中进行，由加单氧酶催化的。浮游细菌可经ω-氧化降解海洋泄漏的石油。
五、乙酰CoA的主要去路：（P243）
（一）氧化分解：
如果脂肪酸氧化和糖的降解达到平衡，糖降解产生的草酰乙酸足够用于乙酰CoA进入TCA继续氧化分解释放能量；肝外组织中，乙酰CoA被彻底氧化。
（二）作为类固醇的前体（合成胆固醇）。
（三）合成脂肪酸。
（四）异生为糖
1．动物：TCA中乙酰CoA两次氧化脱羧生成CO2,因此脂肪酸不能转化为葡萄糖。
乙酰CoA是糖异生中丙酮酸羧化酶的激活剂（P158）。
2．微生物、植物：两个特殊的酶，异柠檬酸裂合酶、苹果酸合酶—乙醛酸循环。
乙醛酸循环一次消耗2分子乙酰CoA、生成1分子琥珀酸（生成草酰乙酸，进入细胞质，异生成糖）
（五）肝脏中还有另一个主要命运：生成酮体
六、酮体的代谢（生成与氧化）（P243）
（一）酮体：
1．酮体：包括有乙酰乙酸(约占30%)，β-羟丁酸(约占70%)和极少量的丙酮。
2．肝脏中决定乙酰-CoA去向的是草酰乙酸.，它带动乙酰-CoA通过TCA氧化分解。
3．当脂肪酸分解占优势（饥饿、糖尿病）时，草酰乙酸离开TCA氧化分解，而被用于合成G而浓度降低，乙酰CoA不能进入TCA（超出TCA循环消耗能力），而在肝脏中转化为酮体。
4．酮体从肝脏输出到肝外组织氧化分解，因此脂肪酸在肝脏中可以继续氧化。
（饥饿或糖尿病,糖的贮存被耗尽，肝外组织为获取能量，糖异生加速，肌肉和肝中的脂肪酸分解加速）。
（二）酮体的生成 （P244）
乙酰乙酸的生成：
总反应式,2乙酰CoA + H2O → 乙酰乙酸 + 2 CoA + H+
上述酮体生成过程实际上是一个循环过程，又称为雷宁循环(lynen cycle)。
2,在3－羟－3－甲基戊二酰CoA(hydroxy methyl glutaryl CoA,HMGCoA)合成酶催化下，乙酰乙酰CoA再与一分子乙酰CoA反应，生成HMGCoA，并释放出一分子辅酶。这一步反应是酮体生成的限速步骤。
3,HMG-CoA裂解酶催化HMG-CoA生成乙酰乙酸和乙酰CoA，后者可再用于酮体的合成。
4,线粒体中的β－羟丁酸脱氢酶催化乙酰乙酸加氢还原（NADH+H+作供氢体），生成β-羟丁酸，此还原速度决定于线粒体中[NADH+H+]/[NAD+]的比值，少量乙酰乙酸可自行脱羧生成丙酮。
上述酮体生成过程实际上是一个循环过程，又称为雷宁循环(lynen cycle)，两个分子乙酰CoA通过此循环生成一分子乙酰乙酸。
（三）、乙酰乙酸的进一步代谢
1.还原为3-羟丁酸。
2.自发脱羧成为丙酮，丙酮可随尿或呼吸排出所以血液中乙酰乙酸高的人，在呼出的气体中有丙酮的甜味。
（四）酮体的氧化
1．乙酰乙酰CoA是其活化形式乙酰乙酸、3-羟丁酸→血液→肝外组织→乙酰乙酸→乙酰乙酰CoA→乙酰CoA→TCA。
2．能量
（五）酮体的意义
1,酮体是肝外组织的重要能源。
不能利用酮体的有两种细胞：红细胞没有线粒体、肝脏缺少利用酮体的酶(转硫酶)。
（1）肌肉组织利用酮体估计可提供其10%日需能量，可以抑制肌肉蛋白质的分解，防止蛋白质过多消耗。
（2）节省G供脑和红细胞利用。尽管G是脑的主要燃料，但当饥饿或糖尿病时则优先利用乙酰乙酸，长期饥饿时，酮体将替代葡萄糖而成为脑组织及肌肉的主要能源，对燃料的需要70%来自乙酰乙酸。
2．酮体是水溶性乙酰基的可转运形式酮体分子小易溶于水，能通过血脑屏障及肌肉内毛细血管壁，是肌肉、尤其是脑组织的重要能源。
3．酮体有调节作用：
血液中乙酰乙酸浓度高，表示乙酰单位多，会使脂肪组织中脂的分解减少。
4．临床诊断：
正常人血液中酮体含量极少，这是人体利用脂肪氧化供能的正常现象。在某些生理情况(饥饿、高脂低糖饮食)或病理情况下(如糖尿病)，糖的来源或氧化供能障碍，脂动员增强，脂肪酸就成了人体的主要供能物质。
若肝中合成酮体的量超过肝外组织利用酮体的能力，二者之间失去平衡，血中浓度就会过高，导致酮血症(acetonemia)和酮尿症(acetonuria)。
乙酰乙酸和β-羟丁酸都是酸性物质，因此酮体在体内大量堆积还会引起酸中毒。
图：酮体的生成和利用
（六）酮体生成的调节
１.饱食和饥饿的影响饱食后，胰岛素分泌增加（脂酶去磷酸化失活），脂肪动员减少，进入肝脏的脂肪酸减少，酮体减少；饥饿时，胰高血糖素分泌增加，脂肪动员增强，进入肝脏的脂肪酸增多，酮体增加；
２.肝细胞糖原含量及代谢的影响饱食、糖供给充足时，肝糖原丰富，糖代谢旺盛，此时进入肝细胞的主要用于合成脂肪和磷脂；
饥饿、糖供给不足时，反之，脂肪酸主要进行氧化，酮体增多。
３.丙二酰CoA抑制脂酰CoA进入线粒体进行氧化。
饱食后，糖代谢生成的乙酰CoA、柠檬酸别构激活乙酰CoA羧化酶，促进丙二酰CoA的合成，可以竞争性抑制肉碱脂酰转移酶Ⅰ。
第三节 脂肪的合成代谢高等动物的肝脏、脂肪组织及发育的油料种子中脂肪的合成都很活跃。
一、脂肪酸的生物合成机体内的脂肪酸大部分来源于食物，为外源性脂肪酸，在体内可通过改造加工被机体利用。同时机体还可以利用糖和蛋白转变为脂肪酸称为内源性脂肪酸，用于甘油三酯的生成，贮存能量。
1.主要器官：肝脏和哺乳期乳腺，另外脂肪组织、肾脏、脑、小肠均可以合成脂肪酸。
2．碳源：糖代谢的中间产物乙酰CoA，但合成的直接原料却不是它，而是丙二酸单酰CoA；消耗ATP和NADPH。
3.首先生成十六碳的软脂酸，经过加工生成人体各种脂肪酸，合成在细胞质中进行。
（一）十六碳饱和脂肪酸（软脂酸）的从头合成从头(de novo)合成又称全程合成，是脂肪酸合成的主要途径。
合成需要脂酰基载体蛋白（acyl carrier protein,ACP）；两个酶系：乙酰CoA羧化酶系、脂肪酸合酶多酶复合体（动物：可溶性细胞质；植物：细胞溶胶、叶绿体）。
1,乙酰CoA的转运（下册P258）
生成乙酰CoA的反应(丙酮酸脱羧、AA 氧化、β-氧化)均发生在线粒体中，而脂肪酸的合成部位是胞浆，因此乙酰CoA必须由线粒体转运至胞浆。
但乙酰CoA不能自由通过线粒体膜，需要通过一个称为三羧酸转运体系（柠檬酸—丙酮酸循环）来完成乙酰CoA由线粒体到胞浆的转移（P259）。
（1）线粒体内，乙酰CoA与草酰乙酸经柠檬酸合成酶催化，缩合生成柠檬酸。
（2）胞液内存在的柠檬酸裂解酶可使柠檬酸裂解产生乙酰CoA及草酰乙酸。前者用于生成脂肪酸，后者可返回线粒体补充合成柠檬酸时的消耗。
（3）草酰乙酸不能自由通透线粒体内膜，在苹果酸酶作用下，氧化脱羧生成丙酮酸，同时生成NADPH。
（4）草酰乙酸、丙酮酸可经内膜载体被转运入线粒体内。
（5）每经循环一次，可使一分子乙酰CoA由线粒体进入胞液，同时消耗2分子ATP，还为机体提供了NADPH以补充合成反应的需要。
植物体内，线粒体产生的乙酰CoA脱去CoA以乙酸的形式运出线粒体，在线粒体外由脂酰CoA合成酶催化重新形成乙酰CoA，因此不存在柠檬酸-丙酮酸循环。
图：柠檬酸-丙酮酸循环
2,丙二酰CoA的形成（下册P260图）
实验证明：软脂酸（C16）合成所需的8个乙酰CoA，除一个作为脂肪酸合成的引物外，其余均以丙二酸单酰CoA的形式参与合成。
（1）丙二酸单酰CoA的合成由乙酰CoA羧化酶系(acetyl CoA carboxylase)催化。
①以生物素为辅基
②生物素羧化酶（biotin carboulase,BC）
③生物素羧基载体蛋白（biotin carboxy carrier protein,BCCP）
④羧基转移酶（carboxyl transferase,CT）
（2）乙酰CoA羧化酶为脂肪酸合成过程中的限速步骤。
乙酰CoA由乙酰CoA羧化酶催化转变成丙二酰CoA(或称丙二酸单酰CoA)。乙酰CoA羧化酶存在于胞液中，其辅基为生物素，在反应过程中起到携带和转移羧基的作用。该反应机理类似于其他依赖生物素的羧化反应，如催化丙酮酸羧化成为草酰乙酸的反应等。反应如下：
3,脂肪酸合酶系统和脂酰基载体（ACP）
在原核生物(如大肠杆菌中)催化脂肪酸生成的酶是一个由7种不同功能的酶与一种酰基载体蛋白(acyl carrier protein，ACP)聚合成的复合体。
在真核生物催化此反应是一种含有双亚基的酶，每个亚基有7个不同催化功能的结构区和一个相当于ACP的结构区，因此这是一种具有多种功能的酶。不同的生物此酶的结构有差异。
酰基载体蛋白(acyl carrier protein，ACP)的结构（下册P261上图）。
（1）酰基载体蛋白：ACP-Ser-CH2-4-磷酸泛酰巯基乙胺（与脂肪酸降解中CoA携带脂酰基相似）,ACP上的SH与脂酰基酯化，使4-磷酸泛酰巯基乙胺成为一个摇臂可以携带脂酰基由一个酶转到另一个酶上。
（2）以没有酶活性的酰基载体蛋白为中心，其它酶围成一簇。脂肪酸合成过程中的中间产物以共价键与ACP相连。但不同生物其合酶系统的组装形式不同
①动物中，脂肪酸合酶是二聚体，每一个亚单位含有1个ACP和7种蛋白。多软脂酰-ACP硫酯酶。
②大肠杆菌，该酶是一个多酶体系，由7条多肽链组成。其中1条链是ACP，其余6条链是酶。
③酵母，1个ACP和6种蛋白（酶）定位于2条多功能的多肽链。
4,从头合成的反应历程（下册P262图）
脂肪酸合酶多酶复合体催化
⑴反应历程：
包括启动反应、丙二酸酰基的装载、四步循环、释放。
其中四步循环：合成、还原、脱水、还原（注意与氧化的联系与区别）、
脂酰ACP转到合成酶的SH上（与第一个循环的乙酰基相同），
最后硫脂酶催化软脂酰基-ACP水解，释放软脂酸。
⑵脂肪酸合酶多酶复合体：
①ACP为其中心（与CoA相同都有4—P泛酰巯基乙胺）
②乙酰基转移酶（启动）
③丙二酸单酰转移酶
④β-酮脂酰-ACP合酶
⑤β-酮脂酰-ACP还原酶
⑥β-羟脂酰-ACP脱水酶
⑦烯脂酰-ACP还原酶
⑧软脂酰-ACP硫酯酶
⑶ 2C单位的直接供体：丙二酸单酰ACP
⑷ 引物：乙酰CoA、（丙酰CoA,异丁酰CoA）；
⑸ 终产物：软脂酸（由缩合酶对链长专一性导致）。
(6) 还原力NADPH（来源于乙酰CoA转运和PPP）
5,从头合成的能量计算
8乙酰CoA+ 14NADPH+ 7ATP→1个软脂酸+6 H2O
6．脂肪酸合成和分解的比较（下册P264）
合成
分解
反应最活跃时期
高糖膳食后
饥饿
刺激激素
胰岛素/胰高血糖素高比值
胰岛素／胰高血糖素低比值
主要组织定位
肝脏为主
肌肉、肝脏
亚细胞定位
胞浆
线粒体为主
酰基载体
柠檬酸（线粒体到胞浆）
肉毒碱（胞浆到线粒体）
含磷酸泛酰疏基乙胺的活性
酰基载体蛋白，CoA
CoA
氧化还原辅因子
NADPH
NAD+，FAD
二碳供体/产物
酰基供体；丙二酰CoA
产物：乙酰CoA
激活剂抑制剂
柠檬酸脂辅酶CoA（抑制乙酰CoA羧化酶）
丙二酰CoA（抑制肉毒碱酰基转移酶）
反应产物
软脂酸
乙酰辅酶A
（二）饱和脂肪酸的延长和缩短（下册P265）
人体内不仅有软脂酸，还有碳链长短不等的其它脂肪酸，也有各种不饱和脂肪酸，除营养必需脂肪酸依赖食物供应外，其它脂肪酸均可由软脂酸在细胞内加工改造而成。
1,碳链的缩短在线粒体中经β-氧化完成，经一次β-氧化可以减少两个碳原子。
2.16C以上的脂肪酸由延长系统完成
（1）在线粒体，与脂肪酸β氧化逆反应相似。仅烯脂酰CoA还原酶的辅酶为NADPH+H+与β氧化逆过程不同。通过此种方式一般可延长脂肪酸碳链至24或26碳，但以硬脂酸最多。
（2）在滑面内质网，软脂酸延长与脂肪酸合成过程基本相同，以丙二酰CoA为二碳单位的供体。但脂肪酰基不是以ACP为载体，而是辅酶A。除脑组织外一般以合成硬脂酸(C18)为主，脑组织因含其他酶，故可延长至24碳的脂肪酸，供脑中脂类代谢需要。
（3）微粒体系统细胞内进行部位
动物
植物
线粒体
内质网
叶绿体、前质体
内质网
加入的2C单位
乙酰CoA
丙二酸单酰CoA
丙二酸单酰CoA
不明
脂酰基的载体
CoA
CoA
ACP
电子供体
NADH、NADPH
NADPH
NADPH
（三）不饱和脂肪酸的合成（下册P265）
棕榈油酸(16：1△9)、油酸(18：1△9)、亚油酸(18：2△9，12)、亚麻酸(18：3△9，12，15)、花生四烯酸(20：4△5，8，11，14)等。它们都是由饱和脂肪酸经过去饱和作用而形成的。去饱和作用有需氧途径（主要存在于真核生物中）和厌氧途径（主要存在于厌氧微生物中）。
自然界的单烯脂酸多为顺式，双键位于C8 -C9之间。
1．需氧途径去饱和酶催化，需要细胞色素组成的电子传递体系，O2是电子受体。
去饱和酶系由去饱和酶(desaturase)和一系列的电子传递体组成。
1分子的O2接受来自去饱和酶的2对电子而生成2分子的H2O，其中1对是通过电子传递体从NADPH获得，另1对是从脂酰基获得。结果被氧化成NADP+，脂酰基被氧化成双键。
去饱和作用一般首先发生在饱和脂肪酸的9，10位碳原子上，生成单不饱和脂肪酸。对动物，尤其是哺乳动物，从该双键向脂肪酸的羧基继续去饱和形成多不饱和脂肪酸；而植物则是从该双键向脂肪酸的甲基继续去饱和形成多烯脂肪酸，是在内质网上由单不饱和脂肪酸以磷脂或甘油糖脂的形式继续去饱和，也是一个需氧过程。
动物缺乏在C9以上的C上导入双键的酶，故不能合成亚油酸（ C18△9，12，）和亚麻酸（ C18△9，12，15），必须从食物中获得。
动物：硬脂酰CoA→→油酰CoA
植物：硬脂酰ACP→→油酰ACP
2．厌氧途径
厌氧途径是厌氧微生物在厌氧条件下合成单不饱和脂肪酸的方式，发生在脂肪酸从头合成到10个碳的羟脂酰-ACP(β-羟癸酰-ACP)时，由专一性的β-羟癸酰-ACP脱水酶催化在β,γ位之间脱水，生成β、γ-烯癸酰-ACP，然后继续参与二碳单位，进行从头合成过程。这样就可以产生不同长短的单不饱和脂肪酸。
厌氧途径只能生成单不饱和脂肪酸。厌氧微生物中不存在多不饱和脂肪酸。
（四）多烯脂酸的合成
1,哺乳动物缺乏一种去饱和酶（催化在C9位以上形成双键），自身只能合成饱和脂肪酸和单不饱和脂肪酸，不能合成亚油酸（18：2△9，12）和亚麻酸（18：3△9，12，15）。因去饱和酶只催化在C9形成双键，而不能在C10之后形成双键，故亚油酸、亚麻酸及花生四烯酸在体内不能合成或合成不足。但它们又是机体不可缺少的，所以必须由食物供给，因此，称之为必需脂肪酸。食入亚油酸后，在动物体内经碳链加长及去饱和后，可生成花生四烯酸。
2.植物：专一的加氧酶系统催化
亚麻酸←←油酸→→亚油酸→→花生四烯酸植物组织含有可以在C10之后形成双键的去饱和酶，能合成亚油酸、亚麻酸及花生四烯酸3种多不饱和脂肪酸。
二、脂肪的合成（下册P267下）
脂肪是机体储存能量的形式，糖、脂肪都可以合成脂肪并在脂肪组织储存，供禁食、饥饿时需要。
（一）合成部位肝、脂肪组织、小肠是合成的主要场所（脂酰CoA转移酶在内质网细胞液侧），肝的合成能力最强。
１.肝：可以合成脂肪，但不能储存。
甘油三酯在肝脏内质网中合成后，与载脂蛋白及磷脂、胆固醇结合生成极低密度脂蛋白（VLDL），由肝细胞分泌入血液而运输出去至肝外。若运输障碍则形成“脂肪肝”。
如果因为营养不良、中毒、必需脂肪酸缺乏、蛋白缺乏，不能形成VLDL，肝细胞被脂肪包围。
２．脂肪组织,
利用食物脂肪而来的乳糜微粒或VLDL中的脂肪酸合成脂肪；更重要是以过量的G为原料合成脂肪。
３．小肠粘膜细胞：
利用脂肪消化产物合成脂肪，以乳糜微粒形式经淋巴进入血液。
（二）原料主要由G代谢提供。
１.L-α-磷酸甘油的合成与甘油的分解是一致的。
（１）甘油--→来自glucose代谢
（２）①二羟丙酮磷酸(DHAP);②CM（小肠吸收），脂肪酸↗
（三）合成途径人和动物能合成甘油三酯。
1.甘油一酯途径—小肠粘膜细胞小肠粘膜细胞则主要利用脂肪消化产物再合成甘油三酯，其特点是以消化吸收的甘油一酯为起始物，与两分子活化脂肪酸在脂酰转移酶作用下，再酯化生成的。
甘油一酯+FA→甘油二酯+FA→甘油三酯
2,磷脂酸途径（甘油二酯途径）：（肝cell，脂肪cell） （下册P268）
肝、肾：可直接利用甘油合成（含有甘油激酶，使甘油--→3-P-甘油 ）
脂肪组织：只能利用糖代谢产生的3-P-甘油（∵无甘油激酶 ）
关键酶：α-磷酸甘油脂酰转移酶
磷脂酸即1，2－二脂酰甘油3－磷酸，是合成含甘油脂类的共同前体。
磷脂酸在磷脂酸磷酸酶作用下，水解释放出无机磷酸，而转变为甘油二酯，它是甘油三酯的前身物，只需酯化即可生成甘油三酯。
(1) 在肝脏，可以利用甘油或糖酵解中间产物DHAP转变生成的α磷酸甘油起始，以生成磷脂酸为重要中间产物的过程合成甘油三酯。
(2) 因脂肪组织缺乏甘油激酶，故不能利用游离的甘油，只能利用磷酸二羟丙酮合成甘油三酯。
表：不同组织中甘油三酯合成的特点
小肠粘膜上皮细胞
肝脏
脂肪组织
进餐后
空腹
主要合成途径
甘油-酯途径
磷脂酸途径
磷脂酸途径
磷脂酸途径
a-磷酸甘油的来源
糖
否
可
可
可
甘油
否
可
可
否
主要中间产物
甘油二酯
磷脂酸
磷脂酸
磷脂酸
甘油三酯可否贮存
否
否
否
可
动员或分泌形式
乳摩微粒
极低密度脂度蛋白
极低密度脂蛋白
FFA+甘油
生理功能
合成外源性TC
合成内源性TC
合成内源性TC
贮存甘油三酯
4、糖与脂肪代谢的关系,
1）糖可以转变成脂肪,
高糖→ATP过剩→抑制TCA→柠檬酸进入胞液
乙酰CoA↑ 激活乙酰CoA羧化酶 加速--→脂肪酸合成--→合成脂肪
2）糖异生作用与脂肪酸氧化、酮体生成的关系
脂肪酸氧化→NAD＋→NADH 苹果酸出Mit提供异生原料,TCA减慢
（肝） 乙酰CoA↗，抑制丙酮酸脱氢酶
激活丙酮酸羧化酶→异生↗
大量酰脂CoA--→抑制FA合成,
乙酰CoA→酮体↗
∴FA的β－氧化作用加强→糖异生↗,酮体生成↗
糖异生作用加强→脂肪酸β-氧化↗,酮体生成↗
三、脂肪酸代谢的调节关键是控制血液中脂肪酸的供给。
（一）脂肪酸进入线粒体肉碱/酰基转移酶Ⅰ受丙二酰CoA的强烈抑制，而它是脂肪酸合成中的重要物质。
（二）脂肪酸氧化的调节心脏不合成脂质，较为简单。
1．乙酰CoA在线粒体中水平高，抑制硫解酶，抑制氧化。
2．NADH增高，抑制羟脂酰CoA脱氢酶的活性，抑制氧化。
（三）激素的作用
1．胰高血糖素和肾上腺素（分解加强） 在脂肪组织促进分解代谢。
（1）激素敏感的脂肪酶 （2）乙酰CoA羧化酶
2．胰岛素（合成加强）
（四）膳食改变导致酶合成速度的变化
第四节 类脂的代谢一、磷脂的代谢主要含有两大类磷脂，由甘油构成的磷脂称为甘油磷脂(phosphoglyceride)；由神经鞘氨醇构成的磷脂，称为鞘磷脂。我们只讲甘油磷脂。鞘磷脂甘油磷脂是机体含量最多的一类磷脂，它除了构成生物膜外，还是胆汁和膜表面活性物质等的成分之一，并参与细胞膜对蛋白质的识别和信号传导。
甘油磷脂基本结构是磷脂酸和与磷酸相连的取代基团(X)；如下图所示：
甘油磷脂由于取代基团不同又可以分为许多类，其中重要的有：
胆碱(choline) + 磷脂酸→ 磷脂酰胆碱(phosphatidylcholine)又称卵磷脂(lecithin)
乙醇胺(ethanolamine)+磷脂酸→磷脂酰乙醇胺(phosphatidylethanolamine)又称脑磷脂(cephain)
丝氨酸(serine) + 磷脂酸→ 磷脂酰丝氨酸(phosphatidylserine)
甘油(glycerol) + 磷脂酸→ 磷脂酰甘油(phosphatidylglycerol)
肌醇(inositol) + 磷脂酸→ 磷脂酰肌醇(phosphatidylinositol)
心磷脂(cardiolipin)是由甘油的C1和C3与两分子磷脂酸结合而成。心磷脂是线粒体内膜和细菌膜的重要成分，而且是唯一具有抗原性的磷脂分子。
除以上6种以外，在甘油磷脂分子中甘油第1位的脂酰基被长链醇取代形成醚，如缩醛磷脂(plasmalogen)及血小板活化因子(plateletactivating factor,PAF)，它们都属于甘油磷脂。结构式如下：
（一）磷脂分解甘油磷脂(磷酸甘油酯)结构：磷脂酸和与相连的取代基团(X)。（P246）
1．甘油磷脂的水解
（1）四种磷脂酶：
A,磷脂酶A1：自然界分布广泛，主要存在于细胞的溶酶体内，此外蛇毒及某些微生物中亦有，可有催化甘油磷脂的第1位酯键断裂，产物为脂肪酸和溶血磷脂2。
B,磷脂酶A2：蛇毒、蝎毒、蜂毒中。普遍存在于动物各组织细胞膜及线粒体膜，能使甘油磷脂分子中第2位酯键水解，产物为溶血磷脂1及其产物脂肪酸和甘油磷酸胆碱或甘油磷酸乙醇胺等。
溶血磷脂是一类具有较强表面活性的性质，能使红细胞及其他细胞膜破裂，引起溶血或细胞坏死。当经磷脂酶作用脱去脂肪酸后，转变成甘油磷酸胆碱或甘油磷酸乙醇胺，即失去溶解细胞膜的作用。
C,磷脂酶C：动物脑、蛇毒、微生物。存在于细胞膜及某些细胞中，特异水解甘油磷脂分子中第3位磷酸酯键，其结果是释放磷酸胆碱或磷酸乙醇胺，并余下作用物分子中的其他组分。
D,磷脂酶D,高等植物中。主要存在于植物，动物脑组织中亦有，催化磷脂分子中磷酸与取代基团(如胆碱等)间的酯键，释放出取代基团。
2,产物进一步分解：
脂肪酸—……
甘油—转变为磷酸甘油，DHAP，进入糖代谢。
磷酸—参与糖、脂肪代谢
X—磷脂酸（H）、磷脂酰乙醇胺（脑磷脂）、磷脂酰胆碱（卵磷脂）、磷脂酰肌醇（肌醇）。
（二）磷脂合成（下册P268）
和脂肪的合成不同，全身各组织细胞内质网均有合成磷脂的酶系，因此均能合成甘油磷脂，但以肝、肾及肠等组织最活跃。
合成全过程可分为三个阶段，即原料来源、活化和甘油磷脂生成。甘油磷脂的合成在细胞质滑面内质网上进行，通过高尔基体加工，最后可被组织生物膜利用或成为脂蛋白分泌出细胞。机体各种组织(除成熟红细胞外)即可以进行磷脂合成。
1,合成的原料及辅因子合成甘油磷脂的原料为磷脂酸与取代基团。
磷脂酸可由糖和脂转变生成的甘油和脂肪酸生成(详见甘油三酯合成代谢)，但其甘油C2位上的脂肪酸多为必需脂肪酸，需食物供给。
取代基团中胆碱和乙醇胺可由丝氨酸在体内转变生成或食物供给。
另外还需磷酸盐、胆碱（choline）、丝氨酸、肌醇（inositol）等。
胆碱可由食物供给，也可由丝氨酸及甲硫氨酸在体内合成。丝氨酸本身是合成磷脂酸丝氨酸的原料，脱羧后生成的乙醇胺又是合成磷脂酰乙醇胺的前体。乙醇胺由S-腺苷甲硫氨酸获得3个甲基即可合成胆碱。合成除需ATP外，还需CTP参加。CTP在磷脂合成中特别重要，它为合成CDP-乙醇胺。CDP-胆碱及CDP-甘油二酯等活化中间物所必需。
丝氨酸→乙醇胺→胆碱
2,活化
磷脂酸和取代基团在合成之前，两者之一必须首先被CTP活化而被CDP携带，胆碱与乙醇胺可生成CDP-胆碱和CDP-乙醇胺，磷脂酸可生成CDP-甘油二酯。
植物、微生物和动物肝脏中:磷脂酸+ CTP→→CDP-甘油二酯乙醇胺+ATP→→磷酸乙醇胺（+CTP）→→CDP-乙醇胺
3,甘油磷脂生成
1）甘油二酯合成途径：磷脂酰胆碱及磷脂酰乙醇胺主要通过此途径合成。
这两类磷脂在体内含量最多，占组织及血液中磷脂的75％以上。
这两种磷脂生成是由活化的CDP-胆碱与CDP-乙醇胺和甘油二脂生成。此外磷脂酰乙醇胺在肝脏还可由与腺苷蛋氨酸提供甲基转变为磷脂酰胆碱。
不同生物合成磷脂酰胆碱的途径有所不同（如下图）：
肝脏中磷脂酰乙醇胺接受S-腺苷Met的甲基，合成磷脂酰胆碱。
脑磷脂（SAM提供甲基，甲基化）→→卵磷脂；
2）磷脂酰丝氨酸体内磷脂酰丝氨酸合成是通过Ca2+激活的酰基交换反应生成，由磷脂酰乙醇胺与丝氨酸反应生成磷脂酰丝氨酸和乙醇胺。
磷脂酰乙醇胺 + 丝氨酸→ 磷脂酰丝氨酸 + 乙醇胺
3）CDP-甘油二酯合成途径：肌酸磷脂（phosphatidyl inositol）、丝氨酸磷脂（phosphatidyl serine）及心磷脂(cardiolipin)由此途径合成。合成过程中需消耗CTP，所需甘油二酯以CDP-甘油二酯的活性形式提供。
三者生成是由活化的CDP-甘油二酯与相应取代基团反应生成（如下图）：
4）缩醛磷脂与血小板活化因子
缩醛磷脂与血小板活化因子的合成过程与上述磷脂合成过程类似，不同之处在于磷脂酸合成之前，由糖代谢中间产物磷酸二羟丙酮转变生成脂酰磷酸二羟丙酮以后，由一分子长链脂肪醇取代其第一位脂酰基，其后再经还原(由NADPH供H)、转酰基等步骤合成磷脂酸的衍生物。此产物替代磷脂酸为起始物，沿甘油三酯途径合成胆碱或乙醇胺缩醛磷脂（如下图）。血小板活化因子与缩醛磷脂的不同在于长链脂肪醇是饱和长链醇，第2位的脂酰基为最简单的乙酰基。
二、鞘磷脂、鞘糖脂的代谢(自学 P276)
三、胆固醇代谢（下册P284）
（一）结构和功能
1．最早是由动物胆石中分离出的具有羟基的固体醇类化合物。
2．它既作为细胞生物膜、血浆脂蛋白的成分，又是类固醇类激素、胆汁酸及维生素D的前体物质。因此对于大多数组织来说，保证胆固醇的供给，维持其代谢平衡是十分重要的。
（二）合成
1．部位：全身组织，但肝脏是最主要的合成场所（80%）。
胆固醇广泛存在于全身各组织中，其中约1/4分布在脑及神经组织中，占脑组织总重量的2%左右。肝、肾及肠等内脏以及皮肤、脂肪组织亦含较多的胆固醇，每100g组织中约含200-500mg，以肝为最多。
2．合成原料：乙酰CoA是胆固醇合成的直接原料。还需要ATP供能和NADPH供氢。合成1分子胆固醇需消耗18分子乙酰CoA、36分子ATP和16分子NADPH。
3．合成过程
胆固醇合成过程比较复杂，有近30步反应。
（１）甲羟戊酸的合成（２）鲨烯的合成 （３）胆固醇的合成
４．胆固醇的调节
⑴胆固醇合成的调节（P286）
HMG-CoA还原酶是限速酶，有共价修饰和别构调节2方面的功能。
HMG ********3-羟-3甲基戊二酰-CoA
⑵膳食因素：饥饿或禁食可抑制HMG-CoA还原酶的活性，从而使胆固醇的合成减少；反之，摄取高糖、高饱和脂肪膳食后，HMG-CoA活性增加而导致胆固醇合成增多。
⑶胆固醇及其衍生物：胆固醇可反馈抑制HMG-CoA还原酶的活性；胆固醇的某些氧化物也可抑制该酶的活性；合成HMG-CoA还原酶的mRNA的量也受高浓度胆固醇的而减少。
⑷激素：胰岛素和甲状腺激素可通过诱导该酶的合成而使酶活性增加；而胰高血糖素和糖皮质激素则可抑制该酶的活性；HMG-CoA还原酶磷酸化失活，去磷酸化恢复活性。
⑸HMG-CoA还原酶的降解速度。合成←→降解；半衰期2-4h。
（三）胆固醇的转化胆固醇不能在体内彻底氧化分解，只能转变成其他物质，或进一步参与体内代谢或排出体外。
ⅰ.肝脏中，经过羟化、侧链氧化转变为胆汁酸—主要去路（40%）
胆汁酸随胆汁进入肠道，参与脂类的消化和吸收。
ⅱ.肾上腺、性腺中，合成各种类固醇激素肾上腺皮质激素、雌激素、雄激素，参与体内代谢调节
ⅲ经脱氢生成7-脱氢胆固醇，经紫外照射转变为活性维生素D3
ⅳ与脂肪酸结合形成胆固醇酯，参与组成血浆脂蛋白，转运内源性胆固醇。
四、脂蛋白（上册P116）
脂肪酸必需通过血液，运往脂肪组织中贮存，由于三酰甘油在血浆中溶解度很小，通常以脂蛋白的形式转运。
（一）组成和结构
1,组成：脂蛋白由载脂蛋白（Aporotein,Apo）和脂类组成。载脂蛋白有A、B、C、D、E五类，又可以分为若干亚类，功能是运载脂质并维持脂蛋白的结构稳定，有的还具有识别脂蛋白受体、激活脂蛋白代谢酶的功能。
2．结构特点：脂蛋白具有微团结构，非极性的甘油三酯、胆固醇酯等位于疏水核心，外围包着两亲的Pr、磷脂和胆固醇外衣，这样使脂蛋白具有较强水溶性，可在血液中运输。贯穿脂蛋白的载脂蛋白（脱辅基蛋白）有助于溶解脂质，其亲水基团朝外疏水基团向内，并把脂蛋白移向靶位置。
（二）分类各类脂蛋白均含有甘油三酯、磷脂、胆固醇及其酯。但组成比例有很大差异，其中：
甘油三酯在乳糜微粒中含量为最高，达其化学组成的90%左右。
磷脂含量以HDL为最高，达40%以上。
胆固醇及其酯以LDL中最多，几乎占其含量50%。
VLDL中以甘油三酯含量为最多，达60%。
１.乳糜微粒：将膳食中的脂肪转运到其它组织，含有较高比例的三酰甘油（90-95%）。
２.极低密度脂蛋白（VLDL）：
60%的三酰甘油，比较多的总胆固醇，它被脂酶水解后产生LDL,IDL
３.低密度脂蛋白（LDL）：胆固醇含量增高，特别容易在受到氧化性伤害的区域沉积。
认为它与慢性心脏病和动脉粥样硬化（高胆固醇导致动脉增厚）有关。
中密度脂蛋白（IDL）
４．高密度脂蛋白（HDL）：
Pr可达50%，有与LDL相反的作用，可以把胆固醇从组织中运出。它含有的脱辅基蛋白可活化卵磷脂胆碱酰基转移酶（将脂肪酸转到胆固醇上，使其酯化变得非极性更强，从而移动到HDL的中心，它甚至可以去除已沉积的胆固醇，因此被认为是“良好脂蛋白”）
例子：总脂蛋白（胆固醇）相同的人，HDL高而LDL低的不易患病酮症：在糖尿病或糖供给障碍的情况下，胰岛素分泌减少，而胰高血糖素、肾上腺素分泌增加，使脂肪动员增加，脂肪酸在肝内的分解增加，产生大量酮体，超过肝外组织的利用能力。
脂肪肝：肝细胞内脂肪来源多去路少，导致脂肪积存。原因有
（1）糖代谢障碍导致脂肪动员增加，进入肝脏的脂肪酸增加，合成脂肪
（2）肝细胞内用于合成脂蛋白的磷脂缺乏
（3）肝功能低下，合成磷脂、脂蛋白能力下降，导致肝内脂肪运出障碍动脉粥样硬化：血浆中LDL增加或HDL减少使血浆中胆固醇在动脉内膜沉积，最终导致硬化。
一、脂类的分类及其功能
（一）定义是一类不溶于水而溶于有机溶剂的生物有机分子（根据溶解性定义），对多数脂质，其化学本质是脂肪酸和醇形成的酯类及其衍生物。
1,脂肪酸：4C以上的长链（饱和或不饱和）一元羧酸
2．醇：甘油、鞘氨醇、高级一元醇和固醇
（二）分类根据溶解性定义，在化学组成上变化较大。按化学组成分
1．单纯脂质
（1）三酰甘油（甘油三酯）：由1分子的甘油和3分子的脂肪酸组成。
（2）蜡：由长链脂肪酸和高级长链一元醇或固醇组成。
2．复合脂质按照非脂成分的不同，可分为
（1）磷脂——根据醇成分的不同可分：①甘油磷脂（磷脂酸、磷脂酰胆碱、磷脂酰乙醇胺等）；②鞘磷脂（即鞘氨醇磷脂）。
甘油磷脂（磷酸甘油酯）由于取代基可以分为多种，其中重要的有(下册 P246)：
一般C1是饱和脂肪酸，C2是不饱和脂肪酸鞘磷脂：鞘氨醇+脂肪酸+ 磷酸 P248
（2）糖脂——根据醇不同：①甘油糖脂 ②鞘糖脂鞘糖脂：鞘氨醇+脂肪酸+糖糖=半乳糖——单半乳糖二脂酰甘油酯
3．衍生脂质
（1）取代烃：脂肪酸、高级醇，少量脂肪醛、脂肪胺。
（2）固醇类（甾类）是环戊烷多氢菲的衍生物，因含有醇基故命名为固醇。
（3）萜
（4）其它：VA、VD、VE、VK、脂酰CoA、脂多糖、脂蛋白脂类分为两大类，即脂肪(fat)和类脂(lipids)
（三）脂质的生物学功能(上册 P80)
1．贮存能量和供给能量是脂肪最重要的生理功能（90%的脂肪贮存）。
1g脂肪在体内完全氧化时可释放出38kJ(9.3kcal)，比1g糖原或蛋白质多2倍以上。糖原形式的能量只够12h，而比较胖的人足够供给1个月使用。脂肪组织是专门用于贮存脂肪的组织，当机体需要时，脂肪组织中贮存在脂肪可动员出来分解供给机体能量。
蜡是海洋浮游生物代谢燃料的主要贮存形式
2.结构脂质包括磷脂(phospholipids)，糖脂(glycolipid)和胆固醇及其酯(cholesterol and cholesterol ester)三大类。磷脂是含有磷酸的脂类，包括由甘油构成的甘油磷脂(phosphoglycerides)和由鞘氨醇构成的鞘磷脂(sphingomyelin)。糖脂是含有糖基的脂类。胆固醇还是脂肪酸盐和维生素D3以及类固醇激素合成的原料，对于调节机体脂类物质的吸收，尤其是脂溶性维生素(A，D，E，K)的吸收以及钙磷代谢等均起着重要作用。磷脂、糖脂、固醇是生物膜的主要组成成分，构成疏水性的“屏障”(barrier),分隔细胞水溶性成分和细胞器，维持细胞正常结构与功能。
3.生物活性物质
（1）胆固醇是脂肪酸盐和维生素D3以及类固醇激素（雄性、雌性激素）合成的原料，对于调节机体脂类的吸收，尤其是脂溶性维生素(A，D，E，K)的吸收以及钙磷代谢等均起着重要作用。
（2）萜类：包括脂溶性维生素(A，D，E，K)和多种光合色素（如类胡萝卜素）。
（3）电子载体：泛醌、质体醌
（4）信号分子：磷脂酰肌醇、肌醇三磷酸
4,其它：
（1）脂肪组织还可起到保持体温，保护内脏器官的作用。
（2）蜡：脊椎动物保护皮肤、水鸟防水二、脂肪酸（fatty acid,FA）(上册 P82)
脂肪酸在生物体内多以结合形式存在，如甘油三酯、磷脂、糖脂，少量游离。
（一）脂肪酸的种类天然脂肪酸绝大多数是偶数C、多数16C或18C，某些海洋生物含奇数C：
1．饱和：
月桂酸（12:0）、豆蔻酸（14:0）、软脂酸（棕榈酸）（16:0）、硬脂酸（18:0）
2．不饱和（单、多）：
油酸（18:1△9c）、亚油酸（18:2△9c，12c）、亚麻酸（18:3△9c，12c，15c）、花生四烯酸（20:4△5c，8c，11c，14c）
简写方法,C原子数目:双键数目△双键位置（近羧基、c-顺式t-反式）
（二）必需多不饱和脂肪酸哺乳动物能够合成多种脂肪酸，但不能合成多不饱和脂肪酸，必须由膳食摄入。
1．亚油酸：可以合成γ-亚麻酸和花生四烯酸，因此如果不能正常得到亚油酸，γ-亚麻酸和花生四烯酸也成为必需脂肪酸。
2．α-亚麻酸：可以合成EPA（二十碳五烯酸烯酸）、DHA（二十二碳六烯酸烯酸）（在眼睛视网膜和大脑皮层活跃，一半出生前积累）。
三、三酰甘油（甘油三酯）
主要分布于脂肪组织，具有储能、供能、保温、保护脏器等功能。
（一）动植物油脂油脂的本质是酰基甘油（主要三酰甘油，少量二酰甘油、单酰甘油）。
根据脂肪酸的不同分为：
1．油：常温为液态（植物油），不饱和脂肪酸含量高,
2．脂：常温为固态（动物油），不饱和脂肪酸含量低，
（二）三酰甘油的结构
1．是由1分子甘油与3分子脂肪酸（烃链的末端羧基通过酯键形成的甘油三酯(triacylglycerol)。
2．L-甘油-3-磷酸。
3．α-位、β-位。
四、脂类的消化和吸收
（一）消化正常人每日每人从食物中消化60-150g脂类，其中甘油三脂占90%以上，还有少量的磷脂、胆固醇及其酯和一些游离脂肪酸(free fatty acids)。
１．消化部位,肝、胆有病的人不能吃油腻的食物。
（１）食物中的脂类在成人口腔和胃中不能被消化。
这是由于口腔中没有消化脂类的酶，胃中虽有少量脂肪酶，但此酶只有在中性PH值时才有活性，因此正常胃液中此酶几乎没有活性(但婴儿时期，胃酸浓度低，PH值接近中性，脂肪尤其是乳脂可被部分消化)。
（２）脂类的消化主要在小肠上段进行。
２．酶
（１）通过小肠蠕动，由胆汁中的胆汁酸盐使食物脂类乳化，使不溶于水的脂类分散成水包油的小胶体颗粒，提高溶解度增加了酶与脂类的接触面积，有利于脂类的消化及吸收。
（２）在形成的水油界面上，进入小肠的胰分泌液中的酶类（包括胰脂肪酶，辅脂酶，胆固醇酯酶和磷脂酶A2）对脂类进行消化。
３．消化的产物胰脂肪酶：１和３位酯键水解。生成脂肪酸和２－甘油一脂辅脂酶：以酶原形式存在，被胰蛋白酶切下N端５个肽而激活。
磷脂酶A2：磷脂２位酯键水解。生成脂肪酸和溶血磷脂胆固醇酯酶：水解生成脂肪酸和胆固醇
（二）吸收食物中的脂类经胰液中酶消化后，生成２－单酰甘油、脂肪酸、胆固醇及溶血磷脂等，它们极性明显增强，与胆汁乳化成混合微团，体积很小(20nm)，极性较强，可被肠粘膜细胞吸收。
１．吸收部位：主要在十二指肠下段和盲肠。
２．吸收方式：
（１）直接吸收：中短链脂肪，经胆汁酸盐乳化后即被吸收。在肠粘膜细胞脂肪酶的作用下，水解为甘油及中短链脂肪酸，通过门静脉进入血液。
（２）长链脂肪酸及２-甘油一脂随微团吸收入小肠粘膜细胞。
①长链脂肪酸在脂酰CoA合成酶催化下，生成脂酰CoA，此反应消耗ATP（2个高能键）。
②脂酰CoA在转酰基酶作用下，将甘油一酯、溶血磷脂和胆固醇酯化生成相应的甘油三酯、磷脂和胆固醇酯。这些反应可看成脂类的改造过程，即将食物中动、植物的脂类转变为人体的脂类。
③乳糜微粒：小肠粘膜细胞中，生成的甘油三酯、磷脂、胆固醇酯及少量胆固醇，与细胞内合成的载脂蛋白构成乳糜微粒，通过淋巴最终进入血液，被其它细胞所利用。
本章主要讲授脂肪、特别是脂肪酸的代谢。
第二节 脂肪酸的分解代谢一、脂肪酸的酶促水解（脂肪动员） P266
脂肪酸的分解代谢发生于原核生物的细胞溶胶和真核生物的线粒体基质中。
脂肪酶广泛存在于动物、植物和微生物中。它能催化脂肪逐步水解产生脂肪酸和甘油。
生物体内存在着对磷脂分子的不同部位进行水解的磷脂酶。参与磷脂分解的酶主要有磷脂酶Al、A2、磷脂酶Bl、B2、磷脂酶C、磷脂酶D等，其作用方式如下所示：
胆固醇酯可以在胆固醇酯酶作用下水解生成胆固醇和脂肪酸。
脂肪动员：
脂肪组织中的甘油三酯在一系列脂肪酶的作用下，分解生成甘油和脂肪酸，并释放入血供其它组织利用的过程，称为脂肪动员。
当G来源紧张时，比如紧张、长时间运动及饥饿会动用贮存的脂类。减肥应当注意。
甘油三酯脂酶——限速酶：
此酶受磷酸化(有活性)和去磷酸化(无活性)调节。
（1）脂肪分解的加强主要是相应于肾上腺素和胰高血糖素两种激素发生的。两种激素使脂肪细胞中的cAMP增多，进一步使脂酶磷酸化有活性，从而加速脂肪水解。
（2）胰岛素和前列腺素等与上述激素作用相反。
二、甘油的分解与转化脂肪和肌肉组织中缺乏甘油激酶而不能利用甘油。甘油被运输到肝脏，被甘油激酶催化生成3-磷酸甘油，进入糖酵解途径或用于糖异生。
三、脂肪酸的氧化（β-氧化）
除脑组织外，多数组织可氧化脂肪酸，以肝、肌肉最活跃。脂肪酸氧化过程可概括为活化、转移、β氧化及最后经三羧酸循环被彻底氧化生成CO2和水并释放出能量等四个阶段。
（一）脂肪酸的活化
1．其活化形式是硫酯：脂肪酰CoA，分两步，回顾CoASH
脂酸进行氧化前必须活化，活化在线粒体外进行。内质网及线粒体外膜上的脂酰CoA合成酶（acyl-CoA synthetase）在 ATP,CoASH、Mg2+存在的条件下，催化脂酸活化，生成脂酰CoA。
活化后生成的脂酰CoA极性增强，含有高能硫酯键，而且增加了水溶性,分子中有高能键、性质活泼；是酶的特异底物，与酶的亲和力大，因此更容易参加反应。
脂酰CoA合成酶又称硫激酶，分布在胞浆中、线粒体膜和内质网膜上。胞浆中的硫激酶催化中短链脂肪酸活化；内质网膜上的酶活化长链脂肪酸，生成脂酰CoA，然后进入内质网用于甘油三酯合成；而线粒体膜上的酶活化的长链脂酰CoA，进入线粒体进入β-氧化。
2．能量消耗：PPi水解的作用反应过程中生成的焦磷酸（PPi）立即被细胞内的焦磷酸酶水解，阻止了逆向反应的进行。故1分子脂酸活化，实际上消耗了2个高能磷酸键。
3．活化场所：脂酰CoA合成酶（家族）又称硫激酶，作用底物脂肪酸链长度不同，分布在胞浆中、线粒体膜和内质网膜上。
胞浆中的硫激酶催化中、短链脂肪酸活化；内质网膜上的酶活化长链脂肪酸，生成脂酰CoA，然后进入内质网用于甘油三酯合成；
而线粒体膜上的酶活化的长链脂酰CoA，进入线粒体进入β-氧化。
（二）脂肪酸的转运 P233
1,催化反应的酶为肉毒碱脂酰基转移酶。
脂酸的活化在胞液中进行，而催化脂酸氧化的酶系存在于线粒体的基质内，因此活化的脂酰CoA必须进入线粒体内才能代谢。实验证明，长链脂酰CoA不能直接透过线粒体内膜。它进入线粒体需肉毒碱(carnitine)的转运。线粒体内膜内外两侧均有此酶，系同工酶，分别为肉毒碱脂酰转移酶(carnitine acyl transferase)I（脂肪酸氧化的限速酶）和肉毒碱脂酰转移酶Ⅱ。
肉毒碱脂酰转移酶Ⅰ使胞浆的脂酰CoA转化为CoA和脂肪酰肉毒碱，后者进入线粒体内膜。在线粒体膜内侧面的肉碱一脂酰肉碱转位酶的作用下，通过内膜进入线粒体基质内。位于线粒体内膜内侧的肉碱脂酸转移酶Ⅱ又使脂肪酰肉毒碱转化成肉毒碱和脂酰CoA。
肉碱脂酸转移酶I是脂酸β氧化的限速酶，脂酸CoA进入线粒体是脂酸β-氧化的主要限速步骤。
脂酸CoA即可在线粒体基质中酶体系的作用下，进行R氧化
2,膜运输蛋白穿过内膜示意图：
丙二酸单酰CoA是肉毒碱脂酰转移酶I的抑制剂。
长链脂酰CoA进入线粒体的速度受到肉毒碱脂酰转移酶Ⅰ和酶Ⅱ的调节，酶Ⅰ受丙二酰CoA抑制，酶Ⅱ受胰岛素抑制。丙二酰CoA是合成脂肪酸的原料，胰岛素通过诱导乙酰CoA羧化酶的合成使丙二酰CoA浓度增加，进而抑制酶Ⅰ。可以看出胰岛素对肉毒碱脂酰转移酶Ⅰ和酶Ⅱ有间接或直接抑制作用。饥饿或禁食时胰岛素分泌减少，肉毒碱脂酰转移酶Ⅰ和酶Ⅱ活性增高，转移的长链脂肪酸进入线粒体氧化供能。
（三）β-氧化
1904年，knoop阐明了脂肪酸的氧化，实验证据：
原理：
（1）苯环不能被高等动物氧化分解，保持苯环的形式排出体外。
（2）将脂肪酸与苯环连接后，实验动物分别饲喂奇、偶数碳的苯脂酸，检测尿液中分别只有：苯甲尿酸（奇）和苯乙尿酸（偶）。
他提出脂酸在体内的氧化分解是从羧基端β-碳原子开始，每次断裂2个碳原子的“β-氧化学说”。
1.脂酰CoA进入线粒体基质后，在线粒体基质中疏松结合的脂酸β-氧化多酶复合体的催化下，从脂酰基的β-碳原子开始，进行四步反应，即脱氢、加水、再脱氢及硫解等四步连续反应，脂酸基断裂生成1分子比原来少2个碳原子的脂酸CoA及1分子乙酰CoA。
2．β-氧化过程—乙酰CoA
场所：线粒体基质——由酶决定
（1）脂肪酸的激活：脂肪酸在硫激酶催化下的激活是氧化降解的预备步骤。脂肪酸先与ATP形成脂酰-磷酸腺苷。脂酸-磷酸腺苷再与CoA化合，生成脂酰-CoA。
（2）第一步脱氢(dehydrogenation)反应在脂酰CoA脱氢酶催化（辅基为FAD）下，脂酰CoA在α和β碳原子上各脱去一个氢原子生成具有反式双键的α,β-烯脂肪酰辅酶A。这一反应需要黄素腺嘌嘌呤二核苷酸（FAD）作为氢的载体。
（3）第二步加水反应
a,β--烯脂酰辅酶A经过水化酶的催化，变成β-羟脂酰辅酶A
（4）第三步再脱氢反应
β-羟脂酰辅酶A经β-羟脂酮辅酶A脱氢酶及辅酶NAD的催化，脱去两个H而变成β-酮脂酰辅酶A。
（5）最后一个步骤硫解酶的反应
β-酮脂酰辅酶A经另一分子CoA的分解（硫酯解酶参加）生成一分子乙酰-CoA及一分子碳链短两个碳原子的脂酰-CoA。
此碳链较短的脂酰辅酶A又经过活化、脱氢、加水、脱氢及硫脂解等反应，生成乙酰辅酶地如此重复进行，一分子脂肪酸终于变成许多分子乙酰辅酶A。乙酰辅酶A可以进入三羧酸循环氧化成CO2及H2O，也可以参加其他合成代谢。
3.β-氧化要点
（1）4个过程的循环：脱氢、水合、脱氢、硫解
4个酶：脂酰-CoA脱氢酶—有链长度专一性，产物为反式-△2-烯酰-CoA。
烯脂酰-CoA水合酶——L-型(顺式则产生D-型)
羟脂酰-CoA脱氢酶——有立体异构专一性，只对L-型有活性。
β-酮脂酰-CoA硫解酶——链长度专一性，高度放能，有反应性很强的E—SH,两步。
（2）β-氧化：β-碳原子上的氧化
（3）循环一次的产物：1个乙酰-CoA、1个FAD H2、1个NADH+H+
（4）β-氧化是绝对需氧的过程。有FADH2和NADH+H+生成，这些氢要经呼吸链传递给氧生成水，需要氧参加，乙酰CoA的氧化也需要氧。β-氧化的酶在线粒体内，没有线粒体的红细胞不能氧化脂肪酸供能。
4．能量计算以C16饱和脂肪酸为例：
（1）活化：消耗2个ATP
（2）7次循环,8个乙酰-CoA、7个FAD H2、7个NADH+H+
10×8+7×1.5+7×2.5-2=106个ATP
5.β-氧化的生理意义
CH3(CH2)14COSCoA+7NAD++7FAD+HSCoA+7H2
→8CH3COSCoA+7FADH2+7NADH+7H+
(1)能量供应：β-氧化是体内脂肪酸分解的主要途径，
(2)β-氧化也是脂肪酸的改造过程，人体所需要的脂肪酸链的长短不同，通过β-氧化可将长链脂肪酸改造成长度适宜的脂肪酸，供机体代谢所需。
(3)重要化合物合成的原料：β-氧化生成的乙酰CoA是重要的中间化合物。乙酰CoA除能进入三羧酸循环氧化供能外，还是许多重要化合物合成的原料，如酮体、胆固醇和类固醇化合物。
四、脂肪酸氧化的其它形式
（一）不饱和脂肪酸的氧化 （P240）
1．单不饱和脂肪酸一半的脂肪酸和食物中脂肪酸多为不饱和脂肪酸，其双键都是顺式的。烯脂酰-CoA异构酶将油酸的△3的顺式变为△2反式，这样可沿β-氧化进行。
2．多不饱和脂肪酸书中以亚油酸（18,△9,12）为例。
除需烯脂酰-CoA异构酶外，还需要2,4-二烯脂酰CoA还原酶的参与：
(1) 不饱和脂肪酸完全氧化生成CO2和H2O时提供的ATP少于相同碳原子数的饱和脂肪酸。
(2) 多不饱和脂肪酸需要还原力NADPH。NADPH对2,4-二烯脂酰CoA还原酶既不是抑制剂，也不是还原剂。
（二）奇数碳脂肪酸的氧化：（较为罕见 P240）
多数哺乳动物奇数C的脂肪酸罕见，但反刍动物可以提供所需能量的25%
1,经历数次β-氧化后，生成乙酰-CoA和丙酰-CoA。
如：17C的直链脂肪酸经β-氧化后，产生7个乙酰-CoA和1个丙酰-CoA（丙酰-CoA也是Val、Ile的降解产物）。丙酰-CoA经3步反应转化为琥珀酰-CoA 才能进入三羧酸循环（下册P242 上图）：
甲基丙二酰-CoA变位酶使得羰基-CoA基团转移到甲基上并置换1个H。
2.其它：转变成乙酰-CoA………β-羟丙酸支路。
（三）过氧化物酶体过氧化物酶体中也存在β-氧化。可以使极长链（C20,C22）氧化成较短链。由脂肪酸氧化酶（辅基为FAD）催化。FADH2不经呼吸链生成ATP，而生成H2O2。
功能：使不能进入线粒体的C20,C22脂肪酸先氧化成较短链，以便进入线粒体内氧化分解。
（四）α-氧化（植物叶片、发芽种子；动物脑、肝）（下册P243）
1,定义：脂肪酸在微粒体中由加单氧酶和脱羧酶催化生成α-羟脂肪酸或少一个碳原子的脂肪酸的过程称为脂肪酸的α-氧化。脂肪酸α-碳原子氧化后，羧基以CO2的形式脱去，被氧化的α-碳原子变为羧基。
植烷酸的C3上有甲基的降解第一步就是α-氧化。
2.机制不清：
（1）羟化酶、脱羧酶、正常β-氧化
（2）长链脂肪酸由加单氧酶催化、由抗坏血酸或四氢叶酸作供氢体在O2和Fe2+参与下生成α-羟脂肪酸，这是脑苷脂和硫脂的重要成分，α-羟脂肪酸继续氧化脱羧就生成奇数碳原子脂肪酸。
3,特点
a.底物是游离脂肪酸；
b.用于消除β-氧化的底物障碍，支链脂肪酸、奇数碳脂肪酸、过长脂肪酸；
c.避免植烷酸积累导致外周神经炎类型的运动失调、视网膜炎。
α-氧化障碍者不能氧化植烷酸。
（五）ω-氧化
12碳以下的脂肪酸，首先是脂肪酸的ω-碳原子羟化生成ω-羧脂肪酸，再氧化生成α、ω-二羧酸，然后在α-端或ω-端活化，进入线粒体，两端羧基都可进行β-氧化，加速脂肪酸的降解。最后生成琥珀酰-CoA。
ω-氧化是在肝微粒体中进行，由加单氧酶催化的。浮游细菌可经ω-氧化降解海洋泄漏的石油。
五、乙酰CoA的主要去路：（P243）
（一）氧化分解：
如果脂肪酸氧化和糖的降解达到平衡，糖降解产生的草酰乙酸足够用于乙酰CoA进入TCA继续氧化分解释放能量；肝外组织中，乙酰CoA被彻底氧化。
（二）作为类固醇的前体（合成胆固醇）。
（三）合成脂肪酸。
（四）异生为糖
1．动物：TCA中乙酰CoA两次氧化脱羧生成CO2,因此脂肪酸不能转化为葡萄糖。
乙酰CoA是糖异生中丙酮酸羧化酶的激活剂（P158）。
2．微生物、植物：两个特殊的酶，异柠檬酸裂合酶、苹果酸合酶—乙醛酸循环。
乙醛酸循环一次消耗2分子乙酰CoA、生成1分子琥珀酸（生成草酰乙酸，进入细胞质，异生成糖）
（五）肝脏中还有另一个主要命运：生成酮体
六、酮体的代谢（生成与氧化）（P243）
（一）酮体：
1．酮体：包括有乙酰乙酸(约占30%)，β-羟丁酸(约占70%)和极少量的丙酮。
2．肝脏中决定乙酰-CoA去向的是草酰乙酸.，它带动乙酰-CoA通过TCA氧化分解。
3．当脂肪酸分解占优势（饥饿、糖尿病）时，草酰乙酸离开TCA氧化分解，而被用于合成G而浓度降低，乙酰CoA不能进入TCA（超出TCA循环消耗能力），而在肝脏中转化为酮体。
4．酮体从肝脏输出到肝外组织氧化分解，因此脂肪酸在肝脏中可以继续氧化。
（饥饿或糖尿病,糖的贮存被耗尽，肝外组织为获取能量，糖异生加速，肌肉和肝中的脂肪酸分解加速）。
（二）酮体的生成 （P244）
乙酰乙酸的生成：
总反应式,2乙酰CoA + H2O → 乙酰乙酸 + 2 CoA + H+
上述酮体生成过程实际上是一个循环过程，又称为雷宁循环(lynen cycle)。
2,在3－羟－3－甲基戊二酰CoA(hydroxy methyl glutaryl CoA,HMGCoA)合成酶催化下，乙酰乙酰CoA再与一分子乙酰CoA反应，生成HMGCoA，并释放出一分子辅酶。这一步反应是酮体生成的限速步骤。
3,HMG-CoA裂解酶催化HMG-CoA生成乙酰乙酸和乙酰CoA，后者可再用于酮体的合成。
4,线粒体中的β－羟丁酸脱氢酶催化乙酰乙酸加氢还原（NADH+H+作供氢体），生成β-羟丁酸，此还原速度决定于线粒体中[NADH+H+]/[NAD+]的比值，少量乙酰乙酸可自行脱羧生成丙酮。
上述酮体生成过程实际上是一个循环过程，又称为雷宁循环(lynen cycle)，两个分子乙酰CoA通过此循环生成一分子乙酰乙酸。
（三）、乙酰乙酸的进一步代谢
1.还原为3-羟丁酸。
2.自发脱羧成为丙酮，丙酮可随尿或呼吸排出所以血液中乙酰乙酸高的人，在呼出的气体中有丙酮的甜味。
（四）酮体的氧化
1．乙酰乙酰CoA是其活化形式乙酰乙酸、3-羟丁酸→血液→肝外组织→乙酰乙酸→乙酰乙酰CoA→乙酰CoA→TCA。
2．能量
（五）酮体的意义
1,酮体是肝外组织的重要能源。
不能利用酮体的有两种细胞：红细胞没有线粒体、肝脏缺少利用酮体的酶(转硫酶)。
（1）肌肉组织利用酮体估计可提供其10%日需能量，可以抑制肌肉蛋白质的分解，防止蛋白质过多消耗。
（2）节省G供脑和红细胞利用。尽管G是脑的主要燃料，但当饥饿或糖尿病时则优先利用乙酰乙酸，长期饥饿时，酮体将替代葡萄糖而成为脑组织及肌肉的主要能源，对燃料的需要70%来自乙酰乙酸。
2．酮体是水溶性乙酰基的可转运形式酮体分子小易溶于水，能通过血脑屏障及肌肉内毛细血管壁，是肌肉、尤其是脑组织的重要能源。
3．酮体有调节作用：
血液中乙酰乙酸浓度高，表示乙酰单位多，会使脂肪组织中脂的分解减少。
4．临床诊断：
正常人血液中酮体含量极少，这是人体利用脂肪氧化供能的正常现象。在某些生理情况(饥饿、高脂低糖饮食)或病理情况下(如糖尿病)，糖的来源或氧化供能障碍，脂动员增强，脂肪酸就成了人体的主要供能物质。
若肝中合成酮体的量超过肝外组织利用酮体的能力，二者之间失去平衡，血中浓度就会过高，导致酮血症(acetonemia)和酮尿症(acetonuria)。
乙酰乙酸和β-羟丁酸都是酸性物质，因此酮体在体内大量堆积还会引起酸中毒。
图：酮体的生成和利用
（六）酮体生成的调节
１.饱食和饥饿的影响饱食后，胰岛素分泌增加（脂酶去磷酸化失活），脂肪动员减少，进入肝脏的脂肪酸减少，酮体减少；饥饿时，胰高血糖素分泌增加，脂肪动员增强，进入肝脏的脂肪酸增多，酮体增加；
２.肝细胞糖原含量及代谢的影响饱食、糖供给充足时，肝糖原丰富，糖代谢旺盛，此时进入肝细胞的主要用于合成脂肪和磷脂；
饥饿、糖供给不足时，反之，脂肪酸主要进行氧化，酮体增多。
３.丙二酰CoA抑制脂酰CoA进入线粒体进行氧化。
饱食后，糖代谢生成的乙酰CoA、柠檬酸别构激活乙酰CoA羧化酶，促进丙二酰CoA的合成，可以竞争性抑制肉碱脂酰转移酶Ⅰ。
第三节 脂肪的合成代谢高等动物的肝脏、脂肪组织及发育的油料种子中脂肪的合成都很活跃。
一、脂肪酸的生物合成机体内的脂肪酸大部分来源于食物，为外源性脂肪酸，在体内可通过改造加工被机体利用。同时机体还可以利用糖和蛋白转变为脂肪酸称为内源性脂肪酸，用于甘油三酯的生成，贮存能量。
1.主要器官：肝脏和哺乳期乳腺，另外脂肪组织、肾脏、脑、小肠均可以合成脂肪酸。
2．碳源：糖代谢的中间产物乙酰CoA，但合成的直接原料却不是它，而是丙二酸单酰CoA；消耗ATP和NADPH。
3.首先生成十六碳的软脂酸，经过加工生成人体各种脂肪酸，合成在细胞质中进行。
（一）十六碳饱和脂肪酸（软脂酸）的从头合成从头(de novo)合成又称全程合成，是脂肪酸合成的主要途径。
合成需要脂酰基载体蛋白（acyl carrier protein,ACP）；两个酶系：乙酰CoA羧化酶系、脂肪酸合酶多酶复合体（动物：可溶性细胞质；植物：细胞溶胶、叶绿体）。
1,乙酰CoA的转运（下册P258）
生成乙酰CoA的反应(丙酮酸脱羧、AA 氧化、β-氧化)均发生在线粒体中，而脂肪酸的合成部位是胞浆，因此乙酰CoA必须由线粒体转运至胞浆。
但乙酰CoA不能自由通过线粒体膜，需要通过一个称为三羧酸转运体系（柠檬酸—丙酮酸循环）来完成乙酰CoA由线粒体到胞浆的转移（P259）。
（1）线粒体内，乙酰CoA与草酰乙酸经柠檬酸合成酶催化，缩合生成柠檬酸。
（2）胞液内存在的柠檬酸裂解酶可使柠檬酸裂解产生乙酰CoA及草酰乙酸。前者用于生成脂肪酸，后者可返回线粒体补充合成柠檬酸时的消耗。
（3）草酰乙酸不能自由通透线粒体内膜，在苹果酸酶作用下，氧化脱羧生成丙酮酸，同时生成NADPH。
（4）草酰乙酸、丙酮酸可经内膜载体被转运入线粒体内。
（5）每经循环一次，可使一分子乙酰CoA由线粒体进入胞液，同时消耗2分子ATP，还为机体提供了NADPH以补充合成反应的需要。
植物体内，线粒体产生的乙酰CoA脱去CoA以乙酸的形式运出线粒体，在线粒体外由脂酰CoA合成酶催化重新形成乙酰CoA，因此不存在柠檬酸-丙酮酸循环。
图：柠檬酸-丙酮酸循环
2,丙二酰CoA的形成（下册P260图）
实验证明：软脂酸（C16）合成所需的8个乙酰CoA，除一个作为脂肪酸合成的引物外，其余均以丙二酸单酰CoA的形式参与合成。
（1）丙二酸单酰CoA的合成由乙酰CoA羧化酶系(acetyl CoA carboxylase)催化。
①以生物素为辅基
②生物素羧化酶（biotin carboulase,BC）
③生物素羧基载体蛋白（biotin carboxy carrier protein,BCCP）
④羧基转移酶（carboxyl transferase,CT）
（2）乙酰CoA羧化酶为脂肪酸合成过程中的限速步骤。
乙酰CoA由乙酰CoA羧化酶催化转变成丙二酰CoA(或称丙二酸单酰CoA)。乙酰CoA羧化酶存在于胞液中，其辅基为生物素，在反应过程中起到携带和转移羧基的作用。该反应机理类似于其他依赖生物素的羧化反应，如催化丙酮酸羧化成为草酰乙酸的反应等。反应如下：
3,脂肪酸合酶系统和脂酰基载体（ACP）
在原核生物(如大肠杆菌中)催化脂肪酸生成的酶是一个由7种不同功能的酶与一种酰基载体蛋白(acyl carrier protein，ACP)聚合成的复合体。
在真核生物催化此反应是一种含有双亚基的酶，每个亚基有7个不同催化功能的结构区和一个相当于ACP的结构区，因此这是一种具有多种功能的酶。不同的生物此酶的结构有差异。
酰基载体蛋白(acyl carrier protein，ACP)的结构（下册P261上图）。
（1）酰基载体蛋白：ACP-Ser-CH2-4-磷酸泛酰巯基乙胺（与脂肪酸降解中CoA携带脂酰基相似）,ACP上的SH与脂酰基酯化，使4-磷酸泛酰巯基乙胺成为一个摇臂可以携带脂酰基由一个酶转到另一个酶上。
（2）以没有酶活性的酰基载体蛋白为中心，其它酶围成一簇。脂肪酸合成过程中的中间产物以共价键与ACP相连。但不同生物其合酶系统的组装形式不同
①动物中，脂肪酸合酶是二聚体，每一个亚单位含有1个ACP和7种蛋白。多软脂酰-ACP硫酯酶。
②大肠杆菌，该酶是一个多酶体系，由7条多肽链组成。其中1条链是ACP，其余6条链是酶。
③酵母，1个ACP和6种蛋白（酶）定位于2条多功能的多肽链。
4,从头合成的反应历程（下册P262图）
脂肪酸合酶多酶复合体催化
⑴反应历程：
包括启动反应、丙二酸酰基的装载、四步循环、释放。
其中四步循环：合成、还原、脱水、还原（注意与氧化的联系与区别）、
脂酰ACP转到合成酶的SH上（与第一个循环的乙酰基相同），
最后硫脂酶催化软脂酰基-ACP水解，释放软脂酸。
⑵脂肪酸合酶多酶复合体：
①ACP为其中心（与CoA相同都有4—P泛酰巯基乙胺）
②乙酰基转移酶（启动）
③丙二酸单酰转移酶
④β-酮脂酰-ACP合酶
⑤β-酮脂酰-ACP还原酶
⑥β-羟脂酰-ACP脱水酶
⑦烯脂酰-ACP还原酶
⑧软脂酰-ACP硫酯酶
⑶ 2C单位的直接供体：丙二酸单酰ACP
⑷ 引物：乙酰CoA、（丙酰CoA,异丁酰CoA）；
⑸ 终产物：软脂酸（由缩合酶对链长专一性导致）。
(6) 还原力NADPH（来源于乙酰CoA转运和PPP）
5,从头合成的能量计算
8乙酰CoA+ 14NADPH+ 7ATP→1个软脂酸+6 H2O
6．脂肪酸合成和分解的比较（下册P264）
合成
分解
反应最活跃时期
高糖膳食后
饥饿
刺激激素
胰岛素/胰高血糖素高比值
胰岛素／胰高血糖素低比值
主要组织定位
肝脏为主
肌肉、肝脏
亚细胞定位
胞浆
线粒体为主
酰基载体
柠檬酸（线粒体到胞浆）
肉毒碱（胞浆到线粒体）
含磷酸泛酰疏基乙胺的活性
酰基载体蛋白，CoA
CoA
氧化还原辅因子
NADPH
NAD+，FAD
二碳供体/产物
酰基供体；丙二酰CoA
产物：乙酰CoA
激活剂抑制剂
柠檬酸脂辅酶CoA（抑制乙酰CoA羧化酶）
丙二酰CoA（抑制肉毒碱酰基转移酶）
反应产物
软脂酸
乙酰辅酶A
（二）饱和脂肪酸的延长和缩短（下册P265）
人体内不仅有软脂酸，还有碳链长短不等的其它脂肪酸，也有各种不饱和脂肪酸，除营养必需脂肪酸依赖食物供应外，其它脂肪酸均可由软脂酸在细胞内加工改造而成。
1,碳链的缩短在线粒体中经β-氧化完成，经一次β-氧化可以减少两个碳原子。
2.16C以上的脂肪酸由延长系统完成
（1）在线粒体，与脂肪酸β氧化逆反应相似。仅烯脂酰CoA还原酶的辅酶为NADPH+H+与β氧化逆过程不同。通过此种方式一般可延长脂肪酸碳链至24或26碳，但以硬脂酸最多。
（2）在滑面内质网，软脂酸延长与脂肪酸合成过程基本相同，以丙二酰CoA为二碳单位的供体。但脂肪酰基不是以ACP为载体，而是辅酶A。除脑组织外一般以合成硬脂酸(C18)为主，脑组织因含其他酶，故可延长至24碳的脂肪酸，供脑中脂类代谢需要。
（3）微粒体系统细胞内进行部位
动物
植物
线粒体
内质网
叶绿体、前质体
内质网
加入的2C单位
乙酰CoA
丙二酸单酰CoA
丙二酸单酰CoA
不明
脂酰基的载体
CoA
CoA
ACP
电子供体
NADH、NADPH
NADPH
NADPH
（三）不饱和脂肪酸的合成（下册P265）
棕榈油酸(16：1△9)、油酸(18：1△9)、亚油酸(18：2△9，12)、亚麻酸(18：3△9，12，15)、花生四烯酸(20：4△5，8，11，14)等。它们都是由饱和脂肪酸经过去饱和作用而形成的。去饱和作用有需氧途径（主要存在于真核生物中）和厌氧途径（主要存在于厌氧微生物中）。
自然界的单烯脂酸多为顺式，双键位于C8 -C9之间。
1．需氧途径去饱和酶催化，需要细胞色素组成的电子传递体系，O2是电子受体。
去饱和酶系由去饱和酶(desaturase)和一系列的电子传递体组成。
1分子的O2接受来自去饱和酶的2对电子而生成2分子的H2O，其中1对是通过电子传递体从NADPH获得，另1对是从脂酰基获得。结果被氧化成NADP+，脂酰基被氧化成双键。
去饱和作用一般首先发生在饱和脂肪酸的9，10位碳原子上，生成单不饱和脂肪酸。对动物，尤其是哺乳动物，从该双键向脂肪酸的羧基继续去饱和形成多不饱和脂肪酸；而植物则是从该双键向脂肪酸的甲基继续去饱和形成多烯脂肪酸，是在内质网上由单不饱和脂肪酸以磷脂或甘油糖脂的形式继续去饱和，也是一个需氧过程。
动物缺乏在C9以上的C上导入双键的酶，故不能合成亚油酸（ C18△9，12，）和亚麻酸（ C18△9，12，15），必须从食物中获得。
动物：硬脂酰CoA→→油酰CoA
植物：硬脂酰ACP→→油酰ACP
2．厌氧途径
厌氧途径是厌氧微生物在厌氧条件下合成单不饱和脂肪酸的方式，发生在脂肪酸从头合成到10个碳的羟脂酰-ACP(β-羟癸酰-ACP)时，由专一性的β-羟癸酰-ACP脱水酶催化在β,γ位之间脱水，生成β、γ-烯癸酰-ACP，然后继续参与二碳单位，进行从头合成过程。这样就可以产生不同长短的单不饱和脂肪酸。
厌氧途径只能生成单不饱和脂肪酸。厌氧微生物中不存在多不饱和脂肪酸。
（四）多烯脂酸的合成
1,哺乳动物缺乏一种去饱和酶（催化在C9位以上形成双键），自身只能合成饱和脂肪酸和单不饱和脂肪酸，不能合成亚油酸（18：2△9，12）和亚麻酸（18：3△9，12，15）。因去饱和酶只催化在C9形成双键，而不能在C10之后形成双键，故亚油酸、亚麻酸及花生四烯酸在体内不能合成或合成不足。但它们又是机体不可缺少的，所以必须由食物供给，因此，称之为必需脂肪酸。食入亚油酸后，在动物体内经碳链加长及去饱和后，可生成花生四烯酸。
2.植物：专一的加氧酶系统催化
亚麻酸←←油酸→→亚油酸→→花生四烯酸植物组织含有可以在C10之后形成双键的去饱和酶，能合成亚油酸、亚麻酸及花生四烯酸3种多不饱和脂肪酸。
二、脂肪的合成（下册P267下）
脂肪是机体储存能量的形式，糖、脂肪都可以合成脂肪并在脂肪组织储存，供禁食、饥饿时需要。
（一）合成部位肝、脂肪组织、小肠是合成的主要场所（脂酰CoA转移酶在内质网细胞液侧），肝的合成能力最强。
１.肝：可以合成脂肪，但不能储存。
甘油三酯在肝脏内质网中合成后，与载脂蛋白及磷脂、胆固醇结合生成极低密度脂蛋白（VLDL），由肝细胞分泌入血液而运输出去至肝外。若运输障碍则形成“脂肪肝”。
如果因为营养不良、中毒、必需脂肪酸缺乏、蛋白缺乏，不能形成VLDL，肝细胞被脂肪包围。
２．脂肪组织,
利用食物脂肪而来的乳糜微粒或VLDL中的脂肪酸合成脂肪；更重要是以过量的G为原料合成脂肪。
３．小肠粘膜细胞：
利用脂肪消化产物合成脂肪，以乳糜微粒形式经淋巴进入血液。
（二）原料主要由G代谢提供。
１.L-α-磷酸甘油的合成与甘油的分解是一致的。
（１）甘油--→来自glucose代谢
（２）①二羟丙酮磷酸(DHAP);②CM（小肠吸收），脂肪酸↗
（三）合成途径人和动物能合成甘油三酯。
1.甘油一酯途径—小肠粘膜细胞小肠粘膜细胞则主要利用脂肪消化产物再合成甘油三酯，其特点是以消化吸收的甘油一酯为起始物，与两分子活化脂肪酸在脂酰转移酶作用下，再酯化生成的。
甘油一酯+FA→甘油二酯+FA→甘油三酯
2,磷脂酸途径（甘油二酯途径）：（肝cell，脂肪cell） （下册P268）
肝、肾：可直接利用甘油合成（含有甘油激酶，使甘油--→3-P-甘油 ）
脂肪组织：只能利用糖代谢产生的3-P-甘油（∵无甘油激酶 ）
关键酶：α-磷酸甘油脂酰转移酶
磷脂酸即1，2－二脂酰甘油3－磷酸，是合成含甘油脂类的共同前体。
磷脂酸在磷脂酸磷酸酶作用下，水解释放出无机磷酸，而转变为甘油二酯，它是甘油三酯的前身物，只需酯化即可生成甘油三酯。
(1) 在肝脏，可以利用甘油或糖酵解中间产物DHAP转变生成的α磷酸甘油起始，以生成磷脂酸为重要中间产物的过程合成甘油三酯。
(2) 因脂肪组织缺乏甘油激酶，故不能利用游离的甘油，只能利用磷酸二羟丙酮合成甘油三酯。
表：不同组织中甘油三酯合成的特点
小肠粘膜上皮细胞
肝脏
脂肪组织
进餐后
空腹
主要合成途径
甘油-酯途径
磷脂酸途径
磷脂酸途径
磷脂酸途径
a-磷酸甘油的来源
糖
否
可
可
可
甘油
否
可
可
否
主要中间产物
甘油二酯
磷脂酸
磷脂酸
磷脂酸
甘油三酯可否贮存
否
否
否
可
动员或分泌形式
乳摩微粒
极低密度脂度蛋白
极低密度脂蛋白
FFA+甘油
生理功能
合成外源性TC
合成内源性TC
合成内源性TC
贮存甘油三酯
4、糖与脂肪代谢的关系,
1）糖可以转变成脂肪,
高糖→ATP过剩→抑制TCA→柠檬酸进入胞液
乙酰CoA↑ 激活乙酰CoA羧化酶 加速--→脂肪酸合成--→合成脂肪
2）糖异生作用与脂肪酸氧化、酮体生成的关系
脂肪酸氧化→NAD＋→NADH 苹果酸出Mit提供异生原料,TCA减慢
（肝） 乙酰CoA↗，抑制丙酮酸脱氢酶
激活丙酮酸羧化酶→异生↗
大量酰脂CoA--→抑制FA合成,
乙酰CoA→酮体↗
∴FA的β－氧化作用加强→糖异生↗,酮体生成↗
糖异生作用加强→脂肪酸β-氧化↗,酮体生成↗
三、脂肪酸代谢的调节关键是控制血液中脂肪酸的供给。
（一）脂肪酸进入线粒体肉碱/酰基转移酶Ⅰ受丙二酰CoA的强烈抑制，而它是脂肪酸合成中的重要物质。
（二）脂肪酸氧化的调节心脏不合成脂质，较为简单。
1．乙酰CoA在线粒体中水平高，抑制硫解酶，抑制氧化。
2．NADH增高，抑制羟脂酰CoA脱氢酶的活性，抑制氧化。
（三）激素的作用
1．胰高血糖素和肾上腺素（分解加强） 在脂肪组织促进分解代谢。
（1）激素敏感的脂肪酶 （2）乙酰CoA羧化酶
2．胰岛素（合成加强）
（四）膳食改变导致酶合成速度的变化
第四节 类脂的代谢一、磷脂的代谢主要含有两大类磷脂，由甘油构成的磷脂称为甘油磷脂(phosphoglyceride)；由神经鞘氨醇构成的磷脂，称为鞘磷脂。我们只讲甘油磷脂。鞘磷脂甘油磷脂是机体含量最多的一类磷脂，它除了构成生物膜外，还是胆汁和膜表面活性物质等的成分之一，并参与细胞膜对蛋白质的识别和信号传导。
甘油磷脂基本结构是磷脂酸和与磷酸相连的取代基团(X)；如下图所示：
甘油磷脂由于取代基团不同又可以分为许多类，其中重要的有：
胆碱(choline) + 磷脂酸→ 磷脂酰胆碱(phosphatidylcholine)又称卵磷脂(lecithin)
乙醇胺(ethanolamine)+磷脂酸→磷脂酰乙醇胺(phosphatidylethanolamine)又称脑磷脂(cephain)
丝氨酸(serine) + 磷脂酸→ 磷脂酰丝氨酸(phosphatidylserine)
甘油(glycerol) + 磷脂酸→ 磷脂酰甘油(phosphatidylglycerol)
肌醇(inositol) + 磷脂酸→ 磷脂酰肌醇(phosphatidylinositol)
心磷脂(cardiolipin)是由甘油的C1和C3与两分子磷脂酸结合而成。心磷脂是线粒体内膜和细菌膜的重要成分，而且是唯一具有抗原性的磷脂分子。
除以上6种以外，在甘油磷脂分子中甘油第1位的脂酰基被长链醇取代形成醚，如缩醛磷脂(plasmalogen)及血小板活化因子(plateletactivating factor,PAF)，它们都属于甘油磷脂。结构式如下：
（一）磷脂分解甘油磷脂(磷酸甘油酯)结构：磷脂酸和与相连的取代基团(X)。（P246）
1．甘油磷脂的水解
（1）四种磷脂酶：
A,磷脂酶A1：自然界分布广泛，主要存在于细胞的溶酶体内，此外蛇毒及某些微生物中亦有，可有催化甘油磷脂的第1位酯键断裂，产物为脂肪酸和溶血磷脂2。
B,磷脂酶A2：蛇毒、蝎毒、蜂毒中。普遍存在于动物各组织细胞膜及线粒体膜，能使甘油磷脂分子中第2位酯键水解，产物为溶血磷脂1及其产物脂肪酸和甘油磷酸胆碱或甘油磷酸乙醇胺等。
溶血磷脂是一类具有较强表面活性的性质，能使红细胞及其他细胞膜破裂，引起溶血或细胞坏死。当经磷脂酶作用脱去脂肪酸后，转变成甘油磷酸胆碱或甘油磷酸乙醇胺，即失去溶解细胞膜的作用。
C,磷脂酶C：动物脑、蛇毒、微生物。存在于细胞膜及某些细胞中，特异水解甘油磷脂分子中第3位磷酸酯键，其结果是释放磷酸胆碱或磷酸乙醇胺，并余下作用物分子中的其他组分。
D,磷脂酶D,高等植物中。主要存在于植物，动物脑组织中亦有，催化磷脂分子中磷酸与取代基团(如胆碱等)间的酯键，释放出取代基团。
2,产物进一步分解：
脂肪酸—……
甘油—转变为磷酸甘油，DHAP，进入糖代谢。
磷酸—参与糖、脂肪代谢
X—磷脂酸（H）、磷脂酰乙醇胺（脑磷脂）、磷脂酰胆碱（卵磷脂）、磷脂酰肌醇（肌醇）。
（二）磷脂合成（下册P268）
和脂肪的合成不同，全身各组织细胞内质网均有合成磷脂的酶系，因此均能合成甘油磷脂，但以肝、肾及肠等组织最活跃。
合成全过程可分为三个阶段，即原料来源、活化和甘油磷脂生成。甘油磷脂的合成在细胞质滑面内质网上进行，通过高尔基体加工，最后可被组织生物膜利用或成为脂蛋白分泌出细胞。机体各种组织(除成熟红细胞外)即可以进行磷脂合成。
1,合成的原料及辅因子合成甘油磷脂的原料为磷脂酸与取代基团。
磷脂酸可由糖和脂转变生成的甘油和脂肪酸生成(详见甘油三酯合成代谢)，但其甘油C2位上的脂肪酸多为必需脂肪酸，需食物供给。
取代基团中胆碱和乙醇胺可由丝氨酸在体内转变生成或食物供给。
另外还需磷酸盐、胆碱（choline）、丝氨酸、肌醇（inositol）等。
胆碱可由食物供给，也可由丝氨酸及甲硫氨酸在体内合成。丝氨酸本身是合成磷脂酸丝氨酸的原料，脱羧后生成的乙醇胺又是合成磷脂酰乙醇胺的前体。乙醇胺由S-腺苷甲硫氨酸获得3个甲基即可合成胆碱。合成除需ATP外，还需CTP参加。CTP在磷脂合成中特别重要，它为合成CDP-乙醇胺。CDP-胆碱及CDP-甘油二酯等活化中间物所必需。
丝氨酸→乙醇胺→胆碱
2,活化
磷脂酸和取代基团在合成之前，两者之一必须首先被CTP活化而被CDP携带，胆碱与乙醇胺可生成CDP-胆碱和CDP-乙醇胺，磷脂酸可生成CDP-甘油二酯。
植物、微生物和动物肝脏中:磷脂酸+ CTP→→CDP-甘油二酯乙醇胺+ATP→→磷酸乙醇胺（+CTP）→→CDP-乙醇胺
3,甘油磷脂生成
1）甘油二酯合成途径：磷脂酰胆碱及磷脂酰乙醇胺主要通过此途径合成。
这两类磷脂在体内含量最多，占组织及血液中磷脂的75％以上。
这两种磷脂生成是由活化的CDP-胆碱与CDP-乙醇胺和甘油二脂生成。此外磷脂酰乙醇胺在肝脏还可由与腺苷蛋氨酸提供甲基转变为磷脂酰胆碱。
不同生物合成磷脂酰胆碱的途径有所不同（如下图）：
肝脏中磷脂酰乙醇胺接受S-腺苷Met的甲基，合成磷脂酰胆碱。
脑磷脂（SAM提供甲基，甲基化）→→卵磷脂；
2）磷脂酰丝氨酸体内磷脂酰丝氨酸合成是通过Ca2+激活的酰基交换反应生成，由磷脂酰乙醇胺与丝氨酸反应生成磷脂酰丝氨酸和乙醇胺。
磷脂酰乙醇胺 + 丝氨酸→ 磷脂酰丝氨酸 + 乙醇胺
3）CDP-甘油二酯合成途径：肌酸磷脂（phosphatidyl inositol）、丝氨酸磷脂（phosphatidyl serine）及心磷脂(cardiolipin)由此途径合成。合成过程中需消耗CTP，所需甘油二酯以CDP-甘油二酯的活性形式提供。
三者生成是由活化的CDP-甘油二酯与相应取代基团反应生成（如下图）：
4）缩醛磷脂与血小板活化因子
缩醛磷脂与血小板活化因子的合成过程与上述磷脂合成过程类似，不同之处在于磷脂酸合成之前，由糖代谢中间产物磷酸二羟丙酮转变生成脂酰磷酸二羟丙酮以后，由一分子长链脂肪醇取代其第一位脂酰基，其后再经还原(由NADPH供H)、转酰基等步骤合成磷脂酸的衍生物。此产物替代磷脂酸为起始物，沿甘油三酯途径合成胆碱或乙醇胺缩醛磷脂（如下图）。血小板活化因子与缩醛磷脂的不同在于长链脂肪醇是饱和长链醇，第2位的脂酰基为最简单的乙酰基。
二、鞘磷脂、鞘糖脂的代谢(自学 P276)
三、胆固醇代谢（下册P284）
（一）结构和功能
1．最早是由动物胆石中分离出的具有羟基的固体醇类化合物。
2．它既作为细胞生物膜、血浆脂蛋白的成分，又是类固醇类激素、胆汁酸及维生素D的前体物质。因此对于大多数组织来说，保证胆固醇的供给，维持其代谢平衡是十分重要的。
（二）合成
1．部位：全身组织，但肝脏是最主要的合成场所（80%）。
胆固醇广泛存在于全身各组织中，其中约1/4分布在脑及神经组织中，占脑组织总重量的2%左右。肝、肾及肠等内脏以及皮肤、脂肪组织亦含较多的胆固醇，每100g组织中约含200-500mg，以肝为最多。
2．合成原料：乙酰CoA是胆固醇合成的直接原料。还需要ATP供能和NADPH供氢。合成1分子胆固醇需消耗18分子乙酰CoA、36分子ATP和16分子NADPH。
3．合成过程
胆固醇合成过程比较复杂，有近30步反应。
（１）甲羟戊酸的合成（２）鲨烯的合成 （３）胆固醇的合成
４．胆固醇的调节
⑴胆固醇合成的调节（P286）
HMG-CoA还原酶是限速酶，有共价修饰和别构调节2方面的功能。
HMG ********3-羟-3甲基戊二酰-CoA
⑵膳食因素：饥饿或禁食可抑制HMG-CoA还原酶的活性，从而使胆固醇的合成减少；反之，摄取高糖、高饱和脂肪膳食后，HMG-CoA活性增加而导致胆固醇合成增多。
⑶胆固醇及其衍生物：胆固醇可反馈抑制HMG-CoA还原酶的活性；胆固醇的某些氧化物也可抑制该酶的活性；合成HMG-CoA还原酶的mRNA的量也受高浓度胆固醇的而减少。
⑷激素：胰岛素和甲状腺激素可通过诱导该酶的合成而使酶活性增加；而胰高血糖素和糖皮质激素则可抑制该酶的活性；HMG-CoA还原酶磷酸化失活，去磷酸化恢复活性。
⑸HMG-CoA还原酶的降解速度。合成←→降解；半衰期2-4h。
（三）胆固醇的转化胆固醇不能在体内彻底氧化分解，只能转变成其他物质，或进一步参与体内代谢或排出体外。
ⅰ.肝脏中，经过羟化、侧链氧化转变为胆汁酸—主要去路（40%）
胆汁酸随胆汁进入肠道，参与脂类的消化和吸收。
ⅱ.肾上腺、性腺中，合成各种类固醇激素肾上腺皮质激素、雌激素、雄激素，参与体内代谢调节
ⅲ经脱氢生成7-脱氢胆固醇，经紫外照射转变为活性维生素D3
ⅳ与脂肪酸结合形成胆固醇酯，参与组成血浆脂蛋白，转运内源性胆固醇。
四、脂蛋白（上册P116）
脂肪酸必需通过血液，运往脂肪组织中贮存，由于三酰甘油在血浆中溶解度很小，通常以脂蛋白的形式转运。
（一）组成和结构
1,组成：脂蛋白由载脂蛋白（Aporotein,Apo）和脂类组成。载脂蛋白有A、B、C、D、E五类，又可以分为若干亚类，功能是运载脂质并维持脂蛋白的结构稳定，有的还具有识别脂蛋白受体、激活脂蛋白代谢酶的功能。
2．结构特点：脂蛋白具有微团结构，非极性的甘油三酯、胆固醇酯等位于疏水核心，外围包着两亲的Pr、磷脂和胆固醇外衣，这样使脂蛋白具有较强水溶性，可在血液中运输。贯穿脂蛋白的载脂蛋白（脱辅基蛋白）有助于溶解脂质，其亲水基团朝外疏水基团向内，并把脂蛋白移向靶位置。
（二）分类各类脂蛋白均含有甘油三酯、磷脂、胆固醇及其酯。但组成比例有很大差异，其中：
甘油三酯在乳糜微粒中含量为最高，达其化学组成的90%左右。
磷脂含量以HDL为最高，达40%以上。
胆固醇及其酯以LDL中最多，几乎占其含量50%。
VLDL中以甘油三酯含量为最多，达60%。
１.乳糜微粒：将膳食中的脂肪转运到其它组织，含有较高比例的三酰甘油（90-95%）。
２.极低密度脂蛋白（VLDL）：
60%的三酰甘油，比较多的总胆固醇，它被脂酶水解后产生LDL,IDL
３.低密度脂蛋白（LDL）：胆固醇含量增高，特别容易在受到氧化性伤害的区域沉积。
认为它与慢性心脏病和动脉粥样硬化（高胆固醇导致动脉增厚）有关。
中密度脂蛋白（IDL）
４．高密度脂蛋白（HDL）：
Pr可达50%，有与LDL相反的作用，可以把胆固醇从组织中运出。它含有的脱辅基蛋白可活化卵磷脂胆碱酰基转移酶（将脂肪酸转到胆固醇上，使其酯化变得非极性更强，从而移动到HDL的中心，它甚至可以去除已沉积的胆固醇，因此被认为是“良好脂蛋白”）
例子：总脂蛋白（胆固醇）相同的人，HDL高而LDL低的不易患病酮症：在糖尿病或糖供给障碍的情况下，胰岛素分泌减少，而胰高血糖素、肾上腺素分泌增加，使脂肪动员增加，脂肪酸在肝内的分解增加，产生大量酮体，超过肝外组织的利用能力。
脂肪肝：肝细胞内脂肪来源多去路少，导致脂肪积存。原因有
（1）糖代谢障碍导致脂肪动员增加，进入肝脏的脂肪酸增加，合成脂肪
（2）肝细胞内用于合成脂蛋白的磷脂缺乏
（3）肝功能低下，合成磷脂、脂蛋白能力下降，导致肝内脂肪运出障碍动脉粥样硬化：血浆中LDL增加或HDL减少使血浆中胆固醇在动脉内膜沉积，最终导致硬化。
