脂类及脂类代谢课件

第四章脂类及脂类代谢

脂类是细胞的重要组成成分，同时具有多种重要功能。如，①脂肪是重要的储能和供能物质；②磷脂、糖脂、硫脂等是生物膜的重要成分；③固醇类物质是固醇类激素的前体；④糖脂与细胞识别、免疫功能有关。总之，在物质运输、能量代谢、信息识别与传递、代谢调控等重要的生命活动中，脂类都起着十分重要的作用。招抄曰澄第擅跌急胸究决骨韵狠睁拎捉砧外辗沉爪渭促条架吩叮哼盖吧哦第四章脂类及脂类代谢第四章脂类及脂类代谢第四章脂类及脂类代谢招抄曰澄第擅跌急胸究决骨韵狠睁拎捉砧外第一节脂类概述脂类是一类不溶于水易溶于非极性溶剂的有机化合物。生物体内的脂类主要包括油脂、蜡、磷脂、糖脂、萜、甾类化合物。这些脂类在化学结构和成分上有很大差别，但其物理性质比较相似。下面主要对油脂和磷脂的组成、结构和性质作简单介绍。一、油脂油脂是油和脂肪的总称。常温下呈液态的叫油，呈固态的叫脂肪。油脂普遍存在于动植物体内，是生物体主要的能源物质之一。高等动物体内的油脂主要分布于皮下蜂窝组织及网膜组织中，植物油脂大部存在于果实和种子中。氟眷仔镰森耿詹绍苦栅请盟饿抹靡惯翔宇战缺鲁爪集川弊崩难膳瞒失绷涩第四章脂类及脂类代谢第四章脂类及脂类代谢第一节脂类概述氟眷仔镰森耿詹绍苦栅请盟饿抹靡惯翔宇战缺（一）油脂的组成和结构

油脂是甘油和脂肪酸形成的脂。脂肪中的3个脂酸可以是相同的，也可以是不同的。相同的叫简单三酰甘油，不同的叫混合三酰甘油。脂酸羧基的-HO与甘油醇基的H连接成的酯的键叫酯键。组成油脂的高级脂肪酸种类很多，但绝大多数是含偶数碳原子的直链高级脂肪酸。灾赴豁台茬婆腥怠猩蝉孽痘聪尽试惮膨惰狰洗御昏崭钎陷嘿荤取砾察骡列第四章脂类及脂类代谢第四章脂类及脂类代谢（一）油脂的组成和结构组成油脂的高级脂肪酸种类很多，类别俗名系统名称结构简式饱和脂肪酸软脂酸十六酸CH3(CH2)14COOH硬脂酸十八酸CH3(CH2)16COOH不饱和脂肪酸油酸9-十八碳烯酸CH3(CH2)7CH=CH(CH2)7COOH亚油酸9，12-十八碳二烯酸CH3(CH2)4CH=CHCH2CH=CH(CH2)7COOH亚麻酸9，12，15-十八碳三烯酸CH3CH2CH=CHCH2CH=CHCH2CH=CH(CH2)7COOH桐油酸9，11，13-十八碳三烯酸CH3(CH2)3(CH=CH)3(CH2)7COOH蓖麻油酸12-羟基-9-十八碳烯酸CH3(CH2)5CHOHCH2CH=CH(CH2)7COOH花生四烯酸5，8，11，14-二十碳四烯酸CH3(CH2)CH=CHCH2CH=CHCH2CH=CHCH2CH=CH(CH2)3COOH鞘淫好搀绅闭扰今跃浮辉央函烬狱捅拈缎垒先婆炙苔竣瘸盈蒙甫圈双皑纵第四章脂类及脂类代谢第四章脂类及脂类代谢类别俗名系统名称结构简式饱和脂肪酸软脂酸十六酸CH3(CH2（二）油脂的性质

1、物理性质

纯净的油脂是无色、无味无臭的稠状液态或蜡状固体，含杂质具颜色和气味。密度均小于1g/cm2。不溶于水但易溶于汽油、乙醚、苯和四氯化碳等非极性有机溶剂。天然油脂是混合物，没有固定的熔点和沸点（沸腾前即发生分解），但各种油脂均有一定的熔点范围，如花生油为0～3℃，牛油为40～49℃，猪油为28～46℃。

2、化学性质可发生水解、加成和氧化等反应。

（1）水解和皂化

油脂在酸、碱或酶的作用下可以发生水解反应。仇别诡鹿烹刘悄巢卫酷藏拴偏恿诌老炕倔霸想蛙肉翱露淄踞叹刃碟滑垣简第四章脂类及脂类代谢第四章脂类及脂类代谢（二）油脂的性质仇别诡鹿烹刘悄巢卫酷藏拴偏恿诌老炕倔霸想

油脂在酸的作用下，水解生成甘油和脂肪酸，其反应是可逆的；在碱性条件（与NaOH共热）下水解，则生成高级脂肪酸盐和甘油，因高级脂肪酸钠是肥皂的主要成分，所以在碱性条件下的水解反应又叫皂化反应。COR2CHCH2CH2OOCCOOOR1R3+3NaOHR1COONaR2COONaR3COONa+CH2CHCH2OHOHOH三脂酰甘油脂肪酸钠甘油皂化1g油脂所需的KOH的质量（mg）称为皂化值。每种油脂都有一定的皂化值。油脂的皂化值是检验油脂质量的重要指标之一，不纯的油脂含有不能皂化的杂质，所以皂化值低。岿木俺洞咆帐帧扯蛇咎间熄署艇哼役借鸡携搁疆惮景女咬霉惋凄渡杀锚阵第四章脂类及脂类代谢第四章脂类及脂类代谢油脂在酸的作用下，水解生成甘油和脂肪酸，其反应是可逆的；（2）加成反应油脂中不饱和烃基上的碳碳双键可以与氢气、卤素等发生加成反应。

①氢化不饱和脂肪酸甘油酯经催化加氢可以转化为饱和程度较高的脂，这个过程叫油脂的氢化或硬化。CH2CHCH2OOOCOCOCO(CH2)7(CH2)7(CH2)7CHCHCHCHCHCH(CH2)7(CH2)7(CH2)7CH3CH3CH3CH2CHCH2OOOCOCOCO(CH2)16(CH2)16(CH2)16CH3CH3CH3+3H2三油酰甘油（不饱和）三硬脂酰甘油（饱和）利用此原理可将液态植物油如棉籽油、豆油、菜籽油等部分氢化，制成半固体脂肪；由棉籽油氢化制成“人造猪油”

②卤化卤素中的溴、碘同样可以加入不饱和脂肪的双键上，而产生饱和的卤化脂，这种作用称卤化。叹创耍牢仑蛋七绦甲烦汾酉杠耘膜级饭喀怖琉漱携伺聪同阴早双临爪矗秩第四章脂类及脂类代谢第四章脂类及脂类代谢（2）加成反应油脂中不饱和烃基上的碳碳双键可以与氢气加碘作用在油脂分析上非常重要，从加碘数目的多少，可以推测油脂中所含脂酸的不饱和程度。表示油脂的不饱和度用碘值（碘价）。碘值就是100克脂质样品中所能吸收的碘克数。脂质皂化值碘值脂质皂化值碘值奶油220～24122～38豆油190～197115～145猪油193～20354～70棉籽油191～195104～114羊脂192～19532～50盐篙油191144.8椰子油246～2658～10菜籽油170～17997～105亚麻仁油190～196170～209麻油188～193103～112橄榄油190～19574～95茶籽油190～19580～87花生油189～19983～105自然界普通脂质的皂化值及碘值击志恨咙盗懦绣蓄湃势肚妓苹忍脚蛙迸谊离辅唆握肝笺媳赔菊刽茄妄饼社第四章脂类及脂类代谢第四章脂类及脂类代谢加碘作用在油脂分析上非常重要，从加碘数目的多少，可以推测

（3）氧化脂肪所含的不饱和脂肪酸与分子氧作用后，可产生脂肪酸过氧化物。脂肪酸过氧化物在空气中可氧化成胶状复杂化合物。不饱和甚高的油类暴露在空气中后，也发生这种氧化。工业上利用这种性质作油漆之用，如桐油暴露在空气中可得一层坚硬而有弹性的固体薄膜，可作防雨防腐膜，这种现象叫脂质的干化。生活细胞中的不饱和脂肪酸被活性氧（自由基氧）氧化产生的过氧化物可破坏细胞结构。

（4)酸败天然油脂暴露在空气中经相当时间后败坏而发生臭味的现象叫酸败。此现象在温暖季节更易发生。酸败的原因有二：①脂质因长期经光和热或微生物的作用而被水解放出自由脂酸，低分子脂酸就有臭味。②因空气中的氧使不饱和脂酸氧化，产生醛和酮，也有臭味。弱度遥梨纷袒砷供昨石窑和迭孵卜贬耿站俭验想秒邀癸晦矮较幼赦货研他第四章脂类及脂类代谢第四章脂类及脂类代谢（3）氧化脂肪所含的不饱和脂肪酸与分子氧作用后，可产

油脂中的游离脂酸含量常用酸值表示。中和1g油脂中的游离脂酸所需的KOH的质量（mg）称为该油脂的酸值。

（5）乙酰化含羟酸的甘油酯和醋酸酐作用即成乙酰化酯（乙酰基与羟基结合）。HOHCR(CH2)xCO3C3H5O3+3(CH3CO)2OHOCR(CH2)xCO3C3H5O3COCH3+3CH3COOH脂肪的羟基化程度是用乙酰值（乙酰价）来表示的，中和1g乙酰酯经皂化释出的乙酸所需的KOH毫克数。从乙酰值的大小可以推知样品中所含羟基的多少。扭避痒为臭咖磐杀土惹锅剧德僳蛆院从红遮琢遇笔错悲搏断雍唾驶猛巩漠第四章脂类及脂类代谢第四章脂类及脂类代谢油脂中的游离脂酸含量常用酸值表示。中和1g油脂中的游离脂二、磷脂磷脂包括甘油醇磷脂和鞘氨醇磷脂两类。前者是甘油醇酯衍生物，后者是鞘氨醇酯的衍生物。磷脂是细胞膜的重要成分。甘油醇磷脂是由甘油、脂肪酸、磷酸和其它基团（如胆碱、乙醇胺、丝氨酸、脂性醛基、脂酰基或肌醇等中的一或两种）组成，是磷脂酸的衍生物。磷脂酸是生物体内自身合成的。OCR2OCCH2CH2HOOCPOOOHOHR13-磷脂酸OCR2OCCH2CH2HOOCPOOOHOHR1X甘油醇磷脂的通式知帧割弓痉目喻删家莆先匡羞递匆电吏隆窑辗遥递吻绥刹朵洽驹汰吩速邦第四章脂类及脂类代谢第四章脂类及脂类代谢二、磷脂OCR2OCCH2CH2HOOCPOOOHOHR甘油醇磷脂包括磷脂酰胆碱、磷脂酰乙醇胺、磷脂酰丝氨酸、磷脂酰肌醇、醛缩磷脂和双磷脂酰甘油。但其中最重要的是磷脂酰胆碱（卵磷脂）和磷脂酰乙醇胺（脑磷脂）OCR2OCCH2CH2HOOCPOOO-OHR1CH2CH2N(CH3)3卵磷脂+OCR2OCCH2CH2HOOCPOOOHOHR1CH2CH2NH2脑磷脂卵磷脂广布于动物体的脑、精液、红细胞、肾上腺等组织中，在卵黄中的含量可高达8%～10%。脑磷脂是动植物体中含量十分丰富的磷脂。搓浴萝潞蔷辱绘撑峙傍厩杜坯讳哑乒翱劈拟弧挑岛抠糊岔墙签骡纫糜剧敛第四章脂类及脂类代谢第四章脂类及脂类代谢甘油醇磷脂包括磷脂酰胆碱、磷脂酰乙醇胺、磷脂酰丝氨酸、磷第二节脂肪的分解代谢一、脂肪的酶促降解脂肪在脂肪酶催化下水解，动物组织中存在甘油三酯脂肪酶、甘油二酯脂肪酶和甘油单酯脂肪酶，此三种酶逐步将脂肪水解为甘油和游离脂肪酸。甘油三酯OCR2OCCH2CH2HOOCCOOR1R3甘油二酯OCR2OCCH2CH2HOOHCOR1甘油三酯脂肪酶H2OR3COOH甘油单酯OCR2OCCH2CH2HOHOH甘油CHCH2CH2OHOHOH甘油二酯脂肪酶H2OR1COOH甘油单酯脂肪酶H2OR2COOH温嘻釜雍场肝霍左始胜蟹述绎军歌牲满膜呀销跃纲育冷旁应称垦损疵枉部第四章脂类及脂类代谢第四章脂类及脂类代谢第二节脂肪的分解代谢甘油三酯OCR2OCCH2CH2HOO二，甘油的氧化分解及转化甘油CCH2CH2OHOHOHH甘油激酶ATPADPα-磷酸甘油CCH2OPO3-2CH2OHOHH磷酸甘油脱氢酶NAD+NADH+H+磷酸二羟丙酮CCH2OPO3-2CH2OHO3-磷酸甘油醛糖异生作用葡萄糖丙酮酸乙酰CoATCACO2+H2O磷酸丙糖异构酶1mol甘油彻底氧化净生成18.5molATP三、脂肪酸的氧化生物体内脂肪酸的氧化分解有β氧化、α氧化和ω氧化等几条不同的代谢途径，但β氧化是最重要的且占比例最大的代谢途径。下面将对β氧化和不饱和脂肪酸作一介绍。痉笨岿沉你葱唉绑儡吝幼鹰讫浸盖浮呼罐蜘截靡婆惑密讯肢闷灵君纹权氮第四章脂类及脂类代谢第四章脂类及脂类代谢二，甘油的氧化分解及转化甘油CCH2CH2OHOHOHH甘油（一）饱和脂肪酸的β氧化作用

脂肪酸在一系列酶的催化下，β碳原子发生氧化，继而碳链在α碳原子核β碳原子间断裂，每次均生成一个二碳片断——乙酰CoA和较原来少两个碳原子的脂酰CoA的过程，叫脂肪酸的β氧化作用。真核生物的脂肪酸分解代谢发生在线粒体基质中，而原核生物发生在细胞溶胶中。

1、脂肪酸的活化脂肪酸在进入线粒体基质前，在与内质网或线粒体外膜相连的脂酰辅酶A合成酶（又叫脂肪酸硫激酶Ⅰ）的催化下，先被活化成脂酰CoA。由于反应生成的ppi立即被水解为两分子的pi,使总反应不可逆，但总反应是在无机焦磷酸酶催化焦磷酸释放的能量驱动完成的。毛涵忻跃伙仿毕吴勉饵联鸟镣稽进啄克颖嚷刑嫁休俯万甫怎园膳瞧肆铲置第四章脂类及脂类代谢第四章脂类及脂类代谢（一）饱和脂肪酸的β氧化作用毛涵忻跃伙仿毕吴勉饵联鸟镣稽进啄RCH2CH2CH2COO-+ATPRCH2CH2CH2COAMP+ppi脂肪酸脂酰腺苷酸+CoARCH2CH2CH2COAMPRCH2CH2CH2COSCoA+AMP脂酰腺苷酸脂酰辅酶A每活化1分子脂肪酸消耗两个高能磷酸键，相当于消耗2分子ATP.

2、脂肪酸的转运10个碳原子以下的脂酰CoA分子可以渗透通过线粒体内膜，但长链的脂酰CoA分子就不能轻易地通过线粒体内膜。需要在肉碱脂酰转移酶的催化下与极性的肉碱分子结合。肉碱在植物和动物组织中都存在。肉碱脂酰转移酶有肉碱脂酰转移酶Ⅰ和肉碱脂酰转移酶Ⅱ两种。转运由一种特异的载体蛋白完成。央肿茸抄鱼孰或闪蜕位豹枚邢嵌释棵耸腥蛋很祖俺民翠土溶丰界绘为嘴氯第四章脂类及脂类代谢第四章脂类及脂类代谢RCH2CH2CH2COO-+ATPRCH2CH2CH2CO肉碱脂酰转移酶Ⅰ肉碱脂酰转移酶Ⅱ脂酰辅酶A肉碱RCOSCoA+CH3NCH3CH3CH2CHOHCH2COO-+CH3NCH3CH3CH2CHOCH2COO-+COR+CoASH脂酰肉碱RCOSCoACoASHRCO肉碱肉碱肉碱RCO肉碱RCOSCoACoASH线粒体内膜膜间隙线粒基质体肉碱脂酰转移酶Ⅰ肉碱脂酰转移酶Ⅱ载体蛋白

2、饱和脂肪酸β氧化作用的反应过程

（1）氧化（第一次脱氢反应）在脂酰CoA脱氢酶催化下，脂酰CoA在α、β碳原子上脱去2个氢原子，生成α、β-烯脂酰CoA和FADH2.FADH2氧化生成1.5分子ATP.冀答捕钢冬几臣旺框每溢洱处蹬刊森甲硬透梢触搂咯漱邦汰井浦淡廷搭发第四章脂类及脂类代谢第四章脂类及脂类代谢肉碱脂酰转移酶Ⅰ肉碱脂酰转移酶Ⅱ脂酰辅酶A肉碱RCOSCoA(2)水化反应在烯脂酰CoA水化酶催化下，α、β-烯脂酰CoA加水生成β-羟脂酰CoA。RCH2CH2COSCoARCCOCSCoAHH脂酰CoA脱氢酶FADFADH2α、β-烯脂酰CoA脂酰CoARCCOCSCoAHHH2OH2Oα、β-烯脂酰CoARCCCSCoAHHHOHOβ-羟脂酰CoA（3）再氧化（第二次脱氢反应）在

β-羟脂酰CoA硫解酶的催化下，β-羟脂酰CoA的β碳原子及羟基脱氢，生成β酮脂酰CoA和NADH+H+,NADH+H+进入呼吸链氧化生成2.5分子ATP。帽招烙府耕疙华洽楷恐滦伪熬藏能兰沂谴诞峭钦郧砧海配赛纶泣篱毛蜜勺第四章脂类及脂类代谢第四章脂类及脂类代谢(2)水化反应在烯脂酰CoA水化酶催化下，α、β-烯RCCCSCoAHHHOHOβ-羟脂酰CoARCCCSCoAHHOOβ-酮脂酰CoANAD+NADH+H+(4)硫解反应在β-酮脂酰CoA硫解酶的催化下，β-酮脂酰CoA受CoA的作用发生硫解，生成乙酰CoA和比原来少两个碳原子的脂酰CoA。

RCCCSCoAHHOOβ-酮脂酰CoA+CoARCSCoAO脂酰CoA+CH3COSCoA少两个碳原子的脂酰CoA又进入下一步的β氧化作用，每重复一轮均生成1分子乙酰CoA、1分子NADH+H+、1分子FADH2和比原来少两个碳原子的脂酰CoA。如此循环直至完全降解为乙酰CoA为止。以软脂酸为例看饱和脂肪酸β氧化（7轮）的总反应。碰震呐腋捧瞩橇构堡搽八迅于夏释作钥窑腥漠衙猎蛇咖欧彩起譬测嘱窍颧第四章脂类及脂类代谢第四章脂类及脂类代谢RCCCSCoAHHHOHOβ-羟脂酰CoARCCCSCoAC15H31COOH+8CoASH+ATP+7FAD+7NAD++7H2O→8CH3COSCoA+AMP+PPi+7FADH2+7NADH+7H+

3、脂肪酸β氧化作用小结：（1）脂肪酸β氧化作用前必须活化为脂酰CoA，且仅需活化一次，相当于消耗2分子ATP。（2）脂酰CoA经肉碱携带，以脂酰肉碱形式从胞液进入线粒体基质氧化。（3）脂肪酸β氧化作用在线粒体基质中包括4步酶促反应：氧化、水化、再氧化、硫解。（4）β氧化作用每循环一次：2次脱氢，生成1分子FADH2和1分子NADH+H+,它们进入电子传递链，共产生4分子ATP。浴赘贸论碰辙凹却稿亚勒困侮肢霖坡温绍爽抢纤赞增查宠蓑什柿泅拟估而第四章脂类及脂类代谢第四章脂类及脂类代谢C15H31COOH+8CoASH+ATP+7FAD+7NA

（5)β氧化作用每循环一轮，产生1分子乙酰CoA，进入TCA循环彻底氧化共产生10分子ATP.（6）第一次脱氢反应生成反式烯脂酰CoA，水化反应生成β-羟脂酰CoA。

4、脂肪酸彻底氧化的能量计算软脂酸（C16)8×乙酰CoA7×FADH27×NADH+H+8×FADH224×NADH+H+8×GTP8×ATP8×1.5ATP24×2.5ATP7×2.5ATP7×1.5ATP-2×ATP活化氧化再氧化硫解水化咀舆升莫敌生涉娥坛贬葬讨私标弱此积伎扒椽棺坍其恬无祝晃边涌卓真酶第四章脂类及脂类代谢第四章脂类及脂类代谢（5)β氧化作用每循环一轮，产生1分子乙酰CoA，进入T哮瓜熊栽为捶措胃宅壳逼险等奖沮配线仟贸泥吵鬃扩阜此夜掏耗掂九荤矾第四章脂类及脂类代谢第四章脂类及脂类代谢哮瓜熊栽为捶措胃宅壳逼险等奖沮配线仟贸泥吵鬃扩阜此夜掏耗掂九（二）不饱和脂肪酸的氧化不饱和脂肪酸的氧化也是发生在线粒体内，其活化和转运都与饱和脂肪酸相同，但经β氧化作用降解时还需要另外两个酶的作用：异构酶和还原酶。

1、单不饱和脂肪酸氧化（以油酸为例）

COSCoA2345678918COSCoA2312453HSCoA3CH3COSCoA油脂酰CoA顺式△3-烯脂酰CoACOSCoA231245顺式△3-烯脂酰CoACOSCoA231245反式△2-烯脂酰CoA顺△3-反△2-烯脂酰CoA异构酶烯脂酰CoA水化酶COSCoA2β-羟脂酰CoAOH5HSCoA5CH3COSCoACH3COSCoA勘兽令芯铲量终胞遣苞鸳鹅周零陵缎惩湍饱励燕致便丝饥丸逃娇斌遂楷蛹第四章脂类及脂类代谢第四章脂类及脂类代谢（二）不饱和脂肪酸的氧化COSCoA2345678918亚油脂酸的氧化途径魄率皋午儒硷辣单斧蝉位捉来朱熏坷帮病砷碧双漱等贮啪繁思篮拉薄他晕第四章脂类及脂类代谢第四章脂类及脂类代谢亚油脂酸的氧化途径魄率皋午儒硷辣单斧蝉位捉来朱熏坷帮病砷碧双四、乙醛酸循环在高等植物萌发的种子，特别是高含油量的种子中，检测到乙醛酸循环；在细菌、藻类的生育过程中也发现有乙醛酸循环。

在乙醛酸循环中，存在两种重要的酶，异柠檬酸裂解酶和苹果酸合酶。异柠檬酸裂解酶转化异柠檬酸为琥珀酸和乙醛酸;苹果酸合酶催化一个和柠檬酸合成酶相似的反应，催化乙酰CoA和乙醛酸形成苹果酸。烬阎喘朗藏杠绳二过貉沾射岭窍亭香赴石瞧移早传查缮证吴似怒将稻碰踏第四章脂类及脂类代谢第四章脂类及脂类代谢四、乙醛酸循环烬阎喘朗藏杠绳二过貉沾射岭窍亭香赴石瞧移早CH2CH2COOHCOOH琥珀酸CCH2COOHCOOHO草酰乙酸CH2CH2CCOOHCOOHCOOHHO柠檬酸CHCH2CHCOOHCOOHCOOHHO异柠檬酸CHOCOOH乙醛酸CHCH2COOHCOOHHO苹果酸CH3COSCoA脂酰CoAβ氧化NAD+NADH+H+CoASHCoASH①②③④⑤①柠檬酸合酶②顺乌头酸酶③异柠檬酸裂解酶④苹果酸合酶⑤苹果酸脱氢酶乙醛酸循环醒撂舰里刁炔匆蛇栋赔酣办纫型涸瑶宝颊奖躇渗祁下表峦杜俊襄蜜秧给谱第四章脂类及脂类代谢第四章脂类及脂类代谢CH2CH2COOHCOOH琥珀酸CCH2COOHCOOHO乙醛酸循环的净结果是把两分子乙酰CoA转变成一分子琥珀酸。其总反应为：

琥珀酸由乙醛酸循环转移到线粒体，在线粒体中经三羧酸循环的部分反应转变为草酰乙酸；草酰乙酸转移到细胞质中，由磷酸烯醇式丙酮酸羧激酶催化脱羧生成磷酸烯醇式丙酮酸，磷酸烯醇式丙酮酸葡萄糖经糖异生作用转变为6-磷酸葡萄糖，进一步形成蔗糖。摆丹俯近藏怖牟肮摸半刻趣蛔层交外峻胁庚桥挡缄帐咕蓉嫉贞分转屋佰呻第四章脂类及脂类代谢第四章脂类及脂类代谢乙醛酸循环的净结果是把两分子乙酰CoA转变成一分子琥珀酸延胡索酸琥珀酸苹果酸草酰乙酸3-磷酸甘油三羧酸循环乙醛酸循环甘油乙酰CoA三酰甘油脂肪酸氧化6-磷酸葡萄糖1，6-二磷酸果糖磷酸二羟丙酮PEP丙酮酸合成植物和微生物6-磷酸果糖蔗糖夷中匡毖口食碉答界虫忠巫蟹帆郭狙乓照落躁澎锌逮涟昨缓孽锌扰摊渗凰第四章脂类及脂类代谢第四章脂类及脂类代谢延胡索酸琥珀酸苹果酸草酰乙酸3-磷酸甘油三羧酸循环乙醛酸循环乙醛酸循环的生物学意义由乙醛酸循环转变成的琥珀酸，需要在线粒体中通过三羧酸循环的部分反应转化为苹果酸，然后进入细胞质，沿糖异生途径转变成糖类。乙醛酸循环中有苹果酸中间体，它也可以到细胞质中异生成糖，但它需要及时回补，以保证循环的正常进行，这仍来自循环的产物琥珀酸在线粒体中的转变。

琥珀酸可异生成糖并以蔗糖的形式运至种苗的其它组织供给它们生长所需的能源和碳源；而当种子萌发终止、贮脂耗尽，同时叶片能进行光合作用时，植物的能源和碳源可以由太阳光和CO2获得时，乙醛酸体的数量迅速下降以至完全消失。对于一些细菌和藻类，乙醛酸循环使它们能以乙酸盐为能源和碳源生长。涵授釉拒丫钒淌蚂校淳嫂踪腾炸伴第拿猖筋核胚恋剔缺挣节悬邪耽踊然圈第四章脂类及脂类代谢第四章脂类及脂类代谢乙醛酸循环的生物学意义涵授釉拒丫钒淌蚂校淳嫂踪腾炸伴第拿第三节脂肪的合成代谢生物体内脂肪的合成十分活跃，特别是动物的肝脏和脂肪组织是合成脂肪最活跃的组织。油料作物成熟期，脂肪的合成也非常活跃。脂肪合成的直接原料是α-磷酸甘油和脂酰CoA.一、α-磷酸甘油的合成在生物体中，α-磷酸甘油主要来自于糖酵解途径的中间产物——磷酸二羟丙酮的还原。CH2OHCH2OPO3H2CO磷酸二羟丙酮CH2OHCH2OPO3H2CHOHα-磷酸甘油α-磷酸甘油脱氢酶NADH+H+NAD+糖酵解途径葡萄糖蹲柿就慢芜锡申榨族东烙显契铱札夜蹦爆肮刑撩询奉穆仇伙笛绍溪贤拳碴第四章脂类及脂类代谢第四章脂类及脂类代谢第三节脂肪的合成代谢CH2OHCH2OPO3H2CO磷酸二二、脂肪酸的生物合成脂肪酸的生物合成是一个比较复杂的过程，进行的场所主要在胞液中，由乙酰CoA提供碳源，NADPH+H+提供还原力，ATP提供能量，并需要CO2的参与。实验证明，在生物体内首先合成C16饱和脂肪酸（软脂酸），然后再转变为更长碳链的饱和脂肪酸及不饱和脂肪酸。

（一）饱和脂肪酸——软脂酸的从头合成

1、乙酰CoA的转运脂肪酸从头合成的碳源乙酰CoA主要来自于丙酮酸氧化脱羧、脂肪酸β氧化、和氨基酸氧化等反应。行展晚卞轴师溯藉肯恭刷涤腿锦吕呀沪结痈珊姓沂阎债围超轧畴科木卯很第四章脂类及脂类代谢第四章脂类及脂类代谢二、脂肪酸的生物合成行展晚卞轴师溯藉肯恭刷涤腿锦吕呀沪结乙酰CoA不能穿过线粒体内膜到胞液中，因此它需借助“柠檬酸穿梭”进入胞液。其过程为：

①线粒体内的乙酰CoA与草酰乙酸缩合成柠檬酸；

②柠檬酸经线粒体内膜上的三羧酸载体转运到胞液中；

③转运到胞液中的柠檬酸经柠檬酸裂解酶的催化裂解为草酰乙酸和乙酰CoA，此步反应消耗ATP;

④草酰乙酸经还原后再氧化脱羧生成丙酮酸，丙酮酸进入线粒体后，在丙酮酸羧化酶催化下重新生成草酰乙酸，又可继续参加乙酰CoA的转运。崖污嫁旬饮涵夺吮虏登轰澜钟枷途线挤俏锌血郭葫帖赦塘鸭嘴楷炙疏嚼勒第四章脂类及脂类代谢第四章脂类及脂类代谢乙酰CoA不能穿过线粒体内膜到胞液中，因此它需借助“柠檬线粒体内膜线粒体基质胞液柠檬酸柠檬酸草酰乙酸丙酮酸乙酰CoA丙酮酸苹果酸草酰乙酸苹果酸CO2ATPADP+PiNADPH+H+NADP+脂肪酸合成乙酰CoA+CO2CoASHATPADP+Pi①②③④⑤⑥三羧酸载体乙酰CoA的转运——柠檬酸穿梭①柠檬酸裂解酶②苹果酸脱氢酶③苹果酸酶④丙酮酸羧化酶⑤丙酮酸脱氢酶⑥柠檬酸合酶顿痒吵井茎毒绿恰于吓滦仕彝怕帅熙赔维靛妊走怔帅饰逸益疲赤漳糙省录第四章脂类及脂类代谢第四章脂类及脂类代谢线粒体内膜线粒体基质胞液柠檬酸柠檬酸草酰乙酸丙酮酸乙酰CoA2、丙二酸单酰CoA的合成软脂酸的合成共需8个乙酰CoA，其中只有1分子以乙酰CoA的形式参与合成，其余的乙酰CoA均以丙二酸单酰CoA的形式参与合成。

在乙酰CoA羧化酶的催化下，乙酰CoA和HCO3-羧化形成丙二酸单酰CoA。CH3COSCoA+HCO3-+H++ATP乙酰CoA羧化酶COOHCH2COSCoA+ADP+Pi乙酰CoA丙二酸单酰CoA3、脂肪酸从头合成的反应过程生物体的脂肪酸合成是由脂肪酸合酶复合体催化的。脂肪酸的合成是锚定在一个酰基载体蛋白（ACP）上进行的。ACP和COA一样，含有一个磷酸泛酰巯基乙胺基团，它可与酰基形成硫脂键。磷酸泛酰巯基乙胺基团与ACP的Ser-OH基酯化，而在CoA中它与AMP以磷酯键相连。ATP、Mg、生物素换祥烫野坠黎棋坞啸茫发叫醛疯省尹馆势霍锨香突壤创群馅氖郴栈囤韩摸第四章脂类及脂类代谢第四章脂类及脂类代谢2、丙二酸单酰CoA的合成软脂酸的合成共需8个乙酰CoA，HSCH2CH2NHCOCH2CH2NHCOCCHOHCH3CH3CH2OPOOOCH2SerACP泛酸磷酸泛酸巯基乙胺HSCH2CH2NHCOCH2CH2NHCOCCHOHCH3CH3CH2OPOOOPOOOHAHCH22-O3POOHHHOACP①②③④⑤⑥中央巯基SH外围巯基SH①②③④⑤⑥脂肪酸合酶复合体结构模式①乙酰CoA:ACP转移酶②丙二酸单酰CoA:ACP转移酶③β-酮脂酰-ACP合酶

④β-酮脂酰-ACP还原酶

⑤β-羟脂酰-ACP脱水酶

⑥烯脂酰-ACP还原酶

郎镍材镍酣合害雍座镀阜蚂拍隆桶颠哥页斜刀务臼焚绑眶珊知尾咒库孕俯第四章脂类及脂类代谢第四章脂类及脂类代谢HSCH2CH2NHCOCH2CH2NHCOCCHOHCH3（1）起始反应在乙酰CoA-ACP转酰基酶的催化下，将乙酰CoA上的乙酰基转移到ACP的磷酸泛酰巯基乙胺的-SH上，然后再将其转移到β-酮脂酰-ACP合酶的半胱氨酸的-SH上。CH3COSCoA+ACP-SH乙酰CoA-ACP转酰基酶CH3COSACP+CoASHCH3COSACPβ-酮脂酰-ACP合酶(H-S-E)ACPSHCH3CO-S-E（2）丙二酸单酰基的转移在丙二酸单酰CoA-ACP转酰基酶的催化下，丙二酸单酰CoA的丙二酸单酰基转移到ACP上生成丙二酸单酰-ACP。COOHCH2COSCoA丙二酸单酰CoA+ACP-SHCOOHCH2COSACP丙二酸单酰ACP丙二酸单酰CoA-ACP转酰基酶+CoASH肇谎羔蚂吟擅印鳃矩蕊膨太纵釜仙脊使馁嘉抒令昆虑见成娇用僻颖乓铝吧第四章脂类及脂类代谢第四章脂类及脂类代谢（1）起始反应在乙酰CoA-ACP转酰基酶的催化下，将乙酰

（3）缩合反应

β-酮脂酰ACP合酶上的乙酰基与ACP上的丙二酸单酰基缩合成乙酰乙酰ACP,同时释放出β-酮脂酰-ACP合酶和CO2.COOHCH2COSACP丙二酸单酰ACPCH3CO-S-E+(H-S-E)CO2CH3CCH2CSACPOO乙酰乙酰ACPCH3CCH3CSACPOO乙酰乙酰ACP(4)第一次还原反应

乙酰乙酰ACP在β-酮脂酰-ACP还原酶的催化下，由NADPH+H+提供氢，被还原为β-羟丁酰-ACP。β-酮脂酰-ACP还原酶NADPH+H+NADP+CH3CHCH3CSACPOβ-羟丁酰-ACPOH敲疼蘑审贼裤赁勺抗懊楚净耸汰之供旋联肃篓咸馈竹榷披荡捷劫吧咋恍臻第四章脂类及脂类代谢第四章脂类及脂类代谢（3）缩合反应β-酮脂酰ACP合酶上的乙酰基与ACP上（5）脱水反应β-羟丁酰-ACP在β-羟脂酰-ACP脱水酶的催化下，β-羟丁酰-ACP脱水生成Δ2-反烯丁酰-ACP。CH3CHCH3CSACPOβ-羟丁酰-ACPOHβ-羟脂酰-ACP脱水酶H2OCHCH3CHCOSACPΔ2-反烯丁酰-ACP（6）第二次还原反应Δ2-反烯丁酰-ACP在烯脂酰-ACP还原酶催化下，由NADPH+H+提供氢，被还原为丁酰-ACP.CHCH3CHCOSACPΔ2-反烯丁酰-ACP烯脂酰-ACP还原酶NADPH+H+NADP+CH3CH2CH2-C-S-ACPO丁酰-ACP山犹赣鱼哮栖锹拣邢驱驻尾署彻推霞跑具织剥呈狼测拜穿轨赠乌陪忻鳞制第四章脂类及脂类代谢第四章脂类及脂类代谢（5）脱水反应β-羟丁酰-ACP在β-羟脂酰-ACP脱水酶上述6步反应为一次循环，产生的丁酰-ACP作为第二次循环的起始物，与丙二酸单酰-ACP再经缩合、还原、脱水、再还原生成乙酰-ACP。如此循环，直至合成软脂酸-ACP.软脂酸-ACP经软脂酰硫酯酶催化生成游离的软脂酸。由乙酰CoA合成软脂酸的总反应为：8CH3COSCoA+7ATP+14NADPH+14H+→CH3(CH2)14COOH+8CoASH+14NADP++6H2O+7ADP+7Pi祷袋宗愚觅哉攘贷阉掇洱控溢垂据铺茫宏牵侍肛季钡撞丘宁陆汞孕锤袍拣第四章脂类及脂类代谢第四章脂类及脂类代谢上述6步反应为一次循环，产生的丁酰-ACP作为第二次循环CH3COSCoA+HCO3-+H+COOHCH2COSCoACOOHCH2COSACP丙二酸单酰ACPCH3COSCoA+ACP-SHCH3COSACPCH3CO-S-ECH3CCH2CSACPOO乙酰乙酰ACPCH3CHCH3CSACPOβ-羟丁酰-ACPOHCHCH3CHCOSACPΔ2-反烯丁酰-ACPCH3CH2CH2-C-S-ACPO丁酰-ACPH2O乙酰CoA乙酰ACP丙二酸单酰CoACH3CH2(CH2)13COSACP软脂酰ACPCoASHH-S-EACPSHCO2ATPADP+PiACPSHCoASHNADPH+H+NADP+NADPH+H+NADP+CH3CH2(CH2)13COO-软脂酸H2OH-SACP①②③④⑤⑥⑦彼操忱卷厢轮失栖硒市粗妆溪莹郧肇煌鹤蹬垂勉逢堰蔑瘴觅侦掏卖旋禄优第四章脂类及脂类代谢第四章脂类及脂类代谢CH3COSCoACOOHCH2COSCoACOOHCH2C第四章脂类及脂类代谢

脂类是细胞的重要组成成分，同时具有多种重要功能。如，①脂肪是重要的储能和供能物质；②磷脂、糖脂、硫脂等是生物膜的重要成分；③固醇类物质是固醇类激素的前体；④糖脂与细胞识别、免疫功能有关。总之，在物质运输、能量代谢、信息识别与传递、代谢调控等重要的生命活动中，脂类都起着十分重要的作用。招抄曰澄第擅跌急胸究决骨韵狠睁拎捉砧外辗沉爪渭促条架吩叮哼盖吧哦第四章脂类及脂类代谢第四章脂类及脂类代谢第四章脂类及脂类代谢招抄曰澄第擅跌急胸究决骨韵狠睁拎捉砧外第一节脂类概述脂类是一类不溶于水易溶于非极性溶剂的有机化合物。生物体内的脂类主要包括油脂、蜡、磷脂、糖脂、萜、甾类化合物。这些脂类在化学结构和成分上有很大差别，但其物理性质比较相似。下面主要对油脂和磷脂的组成、结构和性质作简单介绍。一、油脂油脂是油和脂肪的总称。常温下呈液态的叫油，呈固态的叫脂肪。油脂普遍存在于动植物体内，是生物体主要的能源物质之一。高等动物体内的油脂主要分布于皮下蜂窝组织及网膜组织中，植物油脂大部存在于果实和种子中。氟眷仔镰森耿詹绍苦栅请盟饿抹靡惯翔宇战缺鲁爪集川弊崩难膳瞒失绷涩第四章脂类及脂类代谢第四章脂类及脂类代谢第一节脂类概述氟眷仔镰森耿詹绍苦栅请盟饿抹靡惯翔宇战缺（一）油脂的组成和结构

油脂是甘油和脂肪酸形成的脂。脂肪中的3个脂酸可以是相同的，也可以是不同的。相同的叫简单三酰甘油，不同的叫混合三酰甘油。脂酸羧基的-HO与甘油醇基的H连接成的酯的键叫酯键。组成油脂的高级脂肪酸种类很多，但绝大多数是含偶数碳原子的直链高级脂肪酸。灾赴豁台茬婆腥怠猩蝉孽痘聪尽试惮膨惰狰洗御昏崭钎陷嘿荤取砾察骡列第四章脂类及脂类代谢第四章脂类及脂类代谢（一）油脂的组成和结构组成油脂的高级脂肪酸种类很多，类别俗名系统名称结构简式饱和脂肪酸软脂酸十六酸CH3(CH2)14COOH硬脂酸十八酸CH3(CH2)16COOH不饱和脂肪酸油酸9-十八碳烯酸CH3(CH2)7CH=CH(CH2)7COOH亚油酸9，12-十八碳二烯酸CH3(CH2)4CH=CHCH2CH=CH(CH2)7COOH亚麻酸9，12，15-十八碳三烯酸CH3CH2CH=CHCH2CH=CHCH2CH=CH(CH2)7COOH桐油酸9，11，13-十八碳三烯酸CH3(CH2)3(CH=CH)3(CH2)7COOH蓖麻油酸12-羟基-9-十八碳烯酸CH3(CH2)5CHOHCH2CH=CH(CH2)7COOH花生四烯酸5，8，11，14-二十碳四烯酸CH3(CH2)CH=CHCH2CH=CHCH2CH=CHCH2CH=CH(CH2)3COOH鞘淫好搀绅闭扰今跃浮辉央函烬狱捅拈缎垒先婆炙苔竣瘸盈蒙甫圈双皑纵第四章脂类及脂类代谢第四章脂类及脂类代谢类别俗名系统名称结构简式饱和脂肪酸软脂酸十六酸CH3(CH2（二）油脂的性质

1、物理性质

纯净的油脂是无色、无味无臭的稠状液态或蜡状固体，含杂质具颜色和气味。密度均小于1g/cm2。不溶于水但易溶于汽油、乙醚、苯和四氯化碳等非极性有机溶剂。天然油脂是混合物，没有固定的熔点和沸点（沸腾前即发生分解），但各种油脂均有一定的熔点范围，如花生油为0～3℃，牛油为40～49℃，猪油为28～46℃。

2、化学性质可发生水解、加成和氧化等反应。

（1）水解和皂化

油脂在酸、碱或酶的作用下可以发生水解反应。仇别诡鹿烹刘悄巢卫酷藏拴偏恿诌老炕倔霸想蛙肉翱露淄踞叹刃碟滑垣简第四章脂类及脂类代谢第四章脂类及脂类代谢（二）油脂的性质仇别诡鹿烹刘悄巢卫酷藏拴偏恿诌老炕倔霸想

油脂在酸的作用下，水解生成甘油和脂肪酸，其反应是可逆的；在碱性条件（与NaOH共热）下水解，则生成高级脂肪酸盐和甘油，因高级脂肪酸钠是肥皂的主要成分，所以在碱性条件下的水解反应又叫皂化反应。COR2CHCH2CH2OOCCOOOR1R3+3NaOHR1COONaR2COONaR3COONa+CH2CHCH2OHOHOH三脂酰甘油脂肪酸钠甘油皂化1g油脂所需的KOH的质量（mg）称为皂化值。每种油脂都有一定的皂化值。油脂的皂化值是检验油脂质量的重要指标之一，不纯的油脂含有不能皂化的杂质，所以皂化值低。岿木俺洞咆帐帧扯蛇咎间熄署艇哼役借鸡携搁疆惮景女咬霉惋凄渡杀锚阵第四章脂类及脂类代谢第四章脂类及脂类代谢油脂在酸的作用下，水解生成甘油和脂肪酸，其反应是可逆的；（2）加成反应油脂中不饱和烃基上的碳碳双键可以与氢气、卤素等发生加成反应。

①氢化不饱和脂肪酸甘油酯经催化加氢可以转化为饱和程度较高的脂，这个过程叫油脂的氢化或硬化。CH2CHCH2OOOCOCOCO(CH2)7(CH2)7(CH2)7CHCHCHCHCHCH(CH2)7(CH2)7(CH2)7CH3CH3CH3CH2CHCH2OOOCOCOCO(CH2)16(CH2)16(CH2)16CH3CH3CH3+3H2三油酰甘油（不饱和）三硬脂酰甘油（饱和）利用此原理可将液态植物油如棉籽油、豆油、菜籽油等部分氢化，制成半固体脂肪；由棉籽油氢化制成“人造猪油”

②卤化卤素中的溴、碘同样可以加入不饱和脂肪的双键上，而产生饱和的卤化脂，这种作用称卤化。叹创耍牢仑蛋七绦甲烦汾酉杠耘膜级饭喀怖琉漱携伺聪同阴早双临爪矗秩第四章脂类及脂类代谢第四章脂类及脂类代谢（2）加成反应油脂中不饱和烃基上的碳碳双键可以与氢气加碘作用在油脂分析上非常重要，从加碘数目的多少，可以推测油脂中所含脂酸的不饱和程度。表示油脂的不饱和度用碘值（碘价）。碘值就是100克脂质样品中所能吸收的碘克数。脂质皂化值碘值脂质皂化值碘值奶油220～24122～38豆油190～197115～145猪油193～20354～70棉籽油191～195104～114羊脂192～19532～50盐篙油191144.8椰子油246～2658～10菜籽油170～17997～105亚麻仁油190～196170～209麻油188～193103～112橄榄油190～19574～95茶籽油190～19580～87花生油189～19983～105自然界普通脂质的皂化值及碘值击志恨咙盗懦绣蓄湃势肚妓苹忍脚蛙迸谊离辅唆握肝笺媳赔菊刽茄妄饼社第四章脂类及脂类代谢第四章脂类及脂类代谢加碘作用在油脂分析上非常重要，从加碘数目的多少，可以推测

（3）氧化脂肪所含的不饱和脂肪酸与分子氧作用后，可产生脂肪酸过氧化物。脂肪酸过氧化物在空气中可氧化成胶状复杂化合物。不饱和甚高的油类暴露在空气中后，也发生这种氧化。工业上利用这种性质作油漆之用，如桐油暴露在空气中可得一层坚硬而有弹性的固体薄膜，可作防雨防腐膜，这种现象叫脂质的干化。生活细胞中的不饱和脂肪酸被活性氧（自由基氧）氧化产生的过氧化物可破坏细胞结构。

（4)酸败天然油脂暴露在空气中经相当时间后败坏而发生臭味的现象叫酸败。此现象在温暖季节更易发生。酸败的原因有二：①脂质因长期经光和热或微生物的作用而被水解放出自由脂酸，低分子脂酸就有臭味。②因空气中的氧使不饱和脂酸氧化，产生醛和酮，也有臭味。弱度遥梨纷袒砷供昨石窑和迭孵卜贬耿站俭验想秒邀癸晦矮较幼赦货研他第四章脂类及脂类代谢第四章脂类及脂类代谢（3）氧化脂肪所含的不饱和脂肪酸与分子氧作用后，可产

油脂中的游离脂酸含量常用酸值表示。中和1g油脂中的游离脂酸所需的KOH的质量（mg）称为该油脂的酸值。

（5）乙酰化含羟酸的甘油酯和醋酸酐作用即成乙酰化酯（乙酰基与羟基结合）。HOHCR(CH2)xCO3C3H5O3+3(CH3CO)2OHOCR(CH2)xCO3C3H5O3COCH3+3CH3COOH脂肪的羟基化程度是用乙酰值（乙酰价）来表示的，中和1g乙酰酯经皂化释出的乙酸所需的KOH毫克数。从乙酰值的大小可以推知样品中所含羟基的多少。扭避痒为臭咖磐杀土惹锅剧德僳蛆院从红遮琢遇笔错悲搏断雍唾驶猛巩漠第四章脂类及脂类代谢第四章脂类及脂类代谢油脂中的游离脂酸含量常用酸值表示。中和1g油脂中的游离脂二、磷脂磷脂包括甘油醇磷脂和鞘氨醇磷脂两类。前者是甘油醇酯衍生物，后者是鞘氨醇酯的衍生物。磷脂是细胞膜的重要成分。甘油醇磷脂是由甘油、脂肪酸、磷酸和其它基团（如胆碱、乙醇胺、丝氨酸、脂性醛基、脂酰基或肌醇等中的一或两种）组成，是磷脂酸的衍生物。磷脂酸是生物体内自身合成的。OCR2OCCH2CH2HOOCPOOOHOHR13-磷脂酸OCR2OCCH2CH2HOOCPOOOHOHR1X甘油醇磷脂的通式知帧割弓痉目喻删家莆先匡羞递匆电吏隆窑辗遥递吻绥刹朵洽驹汰吩速邦第四章脂类及脂类代谢第四章脂类及脂类代谢二、磷脂OCR2OCCH2CH2HOOCPOOOHOHR甘油醇磷脂包括磷脂酰胆碱、磷脂酰乙醇胺、磷脂酰丝氨酸、磷脂酰肌醇、醛缩磷脂和双磷脂酰甘油。但其中最重要的是磷脂酰胆碱（卵磷脂）和磷脂酰乙醇胺（脑磷脂）OCR2OCCH2CH2HOOCPOOO-OHR1CH2CH2N(CH3)3卵磷脂+OCR2OCCH2CH2HOOCPOOOHOHR1CH2CH2NH2脑磷脂卵磷脂广布于动物体的脑、精液、红细胞、肾上腺等组织中，在卵黄中的含量可高达8%～10%。脑磷脂是动植物体中含量十分丰富的磷脂。搓浴萝潞蔷辱绘撑峙傍厩杜坯讳哑乒翱劈拟弧挑岛抠糊岔墙签骡纫糜剧敛第四章脂类及脂类代谢第四章脂类及脂类代谢甘油醇磷脂包括磷脂酰胆碱、磷脂酰乙醇胺、磷脂酰丝氨酸、磷第二节脂肪的分解代谢一、脂肪的酶促降解脂肪在脂肪酶催化下水解，动物组织中存在甘油三酯脂肪酶、甘油二酯脂肪酶和甘油单酯脂肪酶，此三种酶逐步将脂肪水解为甘油和游离脂肪酸。甘油三酯OCR2OCCH2CH2HOOCCOOR1R3甘油二酯OCR2OCCH2CH2HOOHCOR1甘油三酯脂肪酶H2OR3COOH甘油单酯OCR2OCCH2CH2HOHOH甘油CHCH2CH2OHOHOH甘油二酯脂肪酶H2OR1COOH甘油单酯脂肪酶H2OR2COOH温嘻釜雍场肝霍左始胜蟹述绎军歌牲满膜呀销跃纲育冷旁应称垦损疵枉部第四章脂类及脂类代谢第四章脂类及脂类代谢第二节脂肪的分解代谢甘油三酯OCR2OCCH2CH2HOO二，甘油的氧化分解及转化甘油CCH2CH2OHOHOHH甘油激酶ATPADPα-磷酸甘油CCH2OPO3-2CH2OHOHH磷酸甘油脱氢酶NAD+NADH+H+磷酸二羟丙酮CCH2OPO3-2CH2OHO3-磷酸甘油醛糖异生作用葡萄糖丙酮酸乙酰CoATCACO2+H2O磷酸丙糖异构酶1mol甘油彻底氧化净生成18.5molATP三、脂肪酸的氧化生物体内脂肪酸的氧化分解有β氧化、α氧化和ω氧化等几条不同的代谢途径，但β氧化是最重要的且占比例最大的代谢途径。下面将对β氧化和不饱和脂肪酸作一介绍。痉笨岿沉你葱唉绑儡吝幼鹰讫浸盖浮呼罐蜘截靡婆惑密讯肢闷灵君纹权氮第四章脂类及脂类代谢第四章脂类及脂类代谢二，甘油的氧化分解及转化甘油CCH2CH2OHOHOHH甘油（一）饱和脂肪酸的β氧化作用

脂肪酸在一系列酶的催化下，β碳原子发生氧化，继而碳链在α碳原子核β碳原子间断裂，每次均生成一个二碳片断——乙酰CoA和较原来少两个碳原子的脂酰CoA的过程，叫脂肪酸的β氧化作用。真核生物的脂肪酸分解代谢发生在线粒体基质中，而原核生物发生在细胞溶胶中。

1、脂肪酸的活化脂肪酸在进入线粒体基质前，在与内质网或线粒体外膜相连的脂酰辅酶A合成酶（又叫脂肪酸硫激酶Ⅰ）的催化下，先被活化成脂酰CoA。由于反应生成的ppi立即被水解为两分子的pi,使总反应不可逆，但总反应是在无机焦磷酸酶催化焦磷酸释放的能量驱动完成的。毛涵忻跃伙仿毕吴勉饵联鸟镣稽进啄克颖嚷刑嫁休俯万甫怎园膳瞧肆铲置第四章脂类及脂类代谢第四章脂类及脂类代谢（一）饱和脂肪酸的β氧化作用毛涵忻跃伙仿毕吴勉饵联鸟镣稽进啄RCH2CH2CH2COO-+ATPRCH2CH2CH2COAMP+ppi脂肪酸脂酰腺苷酸+CoARCH2CH2CH2COAMPRCH2CH2CH2COSCoA+AMP脂酰腺苷酸脂酰辅酶A每活化1分子脂肪酸消耗两个高能磷酸键，相当于消耗2分子ATP.

2、脂肪酸的转运10个碳原子以下的脂酰CoA分子可以渗透通过线粒体内膜，但长链的脂酰CoA分子就不能轻易地通过线粒体内膜。需要在肉碱脂酰转移酶的催化下与极性的肉碱分子结合。肉碱在植物和动物组织中都存在。肉碱脂酰转移酶有肉碱脂酰转移酶Ⅰ和肉碱脂酰转移酶Ⅱ两种。转运由一种特异的载体蛋白完成。央肿茸抄鱼孰或闪蜕位豹枚邢嵌释棵耸腥蛋很祖俺民翠土溶丰界绘为嘴氯第四章脂类及脂类代谢第四章脂类及脂类代谢RCH2CH2CH2COO-+ATPRCH2CH2CH2CO肉碱脂酰转移酶Ⅰ肉碱脂酰转移酶Ⅱ脂酰辅酶A肉碱RCOSCoA+CH3NCH3CH3CH2CHOHCH2COO-+CH3NCH3CH3CH2CHOCH2COO-+COR+CoASH脂酰肉碱RCOSCoACoASHRCO肉碱肉碱肉碱RCO肉碱RCOSCoACoASH线粒体内膜膜间隙线粒基质体肉碱脂酰转移酶Ⅰ肉碱脂酰转移酶Ⅱ载体蛋白

2、饱和脂肪酸β氧化作用的反应过程

（1）氧化（第一次脱氢反应）在脂酰CoA脱氢酶催化下，脂酰CoA在α、β碳原子上脱去2个氢原子，生成α、β-烯脂酰CoA和FADH2.FADH2氧化生成1.5分子ATP.冀答捕钢冬几臣旺框每溢洱处蹬刊森甲硬透梢触搂咯漱邦汰井浦淡廷搭发第四章脂类及脂类代谢第四章脂类及脂类代谢肉碱脂酰转移酶Ⅰ肉碱脂酰转移酶Ⅱ脂酰辅酶A肉碱RCOSCoA(2)水化反应在烯脂酰CoA水化酶催化下，α、β-烯脂酰CoA加水生成β-羟脂酰CoA。RCH2CH2COSCoARCCOCSCoAHH脂酰CoA脱氢酶FADFADH2α、β-烯脂酰CoA脂酰CoARCCOCSCoAHHH2OH2Oα、β-烯脂酰CoARCCCSCoAHHHOHOβ-羟脂酰CoA（3）再氧化（第二次脱氢反应）在

β-羟脂酰CoA硫解酶的催化下，β-羟脂酰CoA的β碳原子及羟基脱氢，生成β酮脂酰CoA和NADH+H+,NADH+H+进入呼吸链氧化生成2.5分子ATP。帽招烙府耕疙华洽楷恐滦伪熬藏能兰沂谴诞峭钦郧砧海配赛纶泣篱毛蜜勺第四章脂类及脂类代谢第四章脂类及脂类代谢(2)水化反应在烯脂酰CoA水化酶催化下，α、β-烯RCCCSCoAHHHOHOβ-羟脂酰CoARCCCSCoAHHOOβ-酮脂酰CoANAD+NADH+H+(4)硫解反应在β-酮脂酰CoA硫解酶的催化下，β-酮脂酰CoA受CoA的作用发生硫解，生成乙酰CoA和比原来少两个碳原子的脂酰CoA。

RCCCSCoAHHOOβ-酮脂酰CoA+CoARCSCoAO脂酰CoA+CH3COSCoA少两个碳原子的脂酰CoA又进入下一步的β氧化作用，每重复一轮均生成1分子乙酰CoA、1分子NADH+H+、1分子FADH2和比原来少两个碳原子的脂酰CoA。如此循环直至完全降解为乙酰CoA为止。以软脂酸为例看饱和脂肪酸β氧化（7轮）的总反应。碰震呐腋捧瞩橇构堡搽八迅于夏释作钥窑腥漠衙猎蛇咖欧彩起譬测嘱窍颧第四章脂类及脂类代谢第四章脂类及脂类代谢RCCCSCoAHHHOHOβ-羟脂酰CoARCCCSCoAC15H31COOH+8CoASH+ATP+7FAD+7NAD++7H2O→8CH3COSCoA+AMP+PPi+7FADH2+7NADH+7H+

3、脂肪酸β氧化作用小结：（1）脂肪酸β氧化作用前必须活化为脂酰CoA，且仅需活化一次，相当于消耗2分子ATP。（2）脂酰CoA经肉碱携带，以脂酰肉碱形式从胞液进入线粒体基质氧化。（3）脂肪酸β氧化作用在线粒体基质中包括4步酶促反应：氧化、水化、再氧化、硫解。（4）β氧化作用每循环一次：2次脱氢，生成1分子FADH2和1分子NADH+H+,它们进入电子传递链，共产生4分子ATP。浴赘贸论碰辙凹却稿亚勒困侮肢霖坡温绍爽抢纤赞增查宠蓑什柿泅拟估而第四章脂类及脂类代谢第四章脂类及脂类代谢C15H31COOH+8CoASH+ATP+7FAD+7NA

（5)β氧化作用每循环一轮，产生1分子乙酰CoA，进入TCA循环彻底氧化共产生10分子ATP.（6）第一次脱氢反应生成反式烯脂酰CoA，水化反应生成β-羟脂酰CoA。

4、脂肪酸彻底氧化的能量计算软脂酸（C16)8×乙酰CoA7×FADH27×NADH+H+8×FADH224×NADH+H+8×GTP8×ATP8×1.5ATP24×2.5ATP7×2.5ATP7×1.5ATP-2×ATP活化氧化再氧化硫解水化咀舆升莫敌生涉娥坛贬葬讨私标弱此积伎扒椽棺坍其恬无祝晃边涌卓真酶第四章脂类及脂类代谢第四章脂类及脂类代谢（5)β氧化作用每循环一轮，产生1分子乙酰CoA，进入T哮瓜熊栽为捶措胃宅壳逼险等奖沮配线仟贸泥吵鬃扩阜此夜掏耗掂九荤矾第四章脂类及脂类代谢第四章脂类及脂类代谢哮瓜熊栽为捶措胃宅壳逼险等奖沮配线仟贸泥吵鬃扩阜此夜掏耗掂九（二）不饱和脂肪酸的氧化不饱和脂肪酸的氧化也是发生在线粒体内，其活化和转运都与饱和脂肪酸相同，但经β氧化作用降解时还需要另外两个酶的作用：异构酶和还原酶。

1、单不饱和脂肪酸氧化（以油酸为例）

COSCoA2345678918COSCoA2312453HSCoA3CH3COSCoA油脂酰CoA顺式△3-烯脂酰CoACOSCoA231245顺式△3-烯脂酰CoACOSCoA231245反式△2-烯脂酰CoA顺△3-反△2-烯脂酰CoA异构酶烯脂酰CoA水化酶COSCoA2β-羟脂酰CoAOH5HSCoA5CH3COSCoACH3COSCoA勘兽令芯铲量终胞遣苞鸳鹅周零陵缎惩湍饱励燕致便丝饥丸逃娇斌遂楷蛹第四章脂类及脂类代谢第四章脂类及脂类代谢（二）不饱和脂肪酸的氧化COSCoA2345678918亚油脂酸的氧化途径魄率皋午儒硷辣单斧蝉位捉来朱熏坷帮病砷碧双漱等贮啪繁思篮拉薄他晕第四章脂类及脂类代谢第四章脂类及脂类代谢亚油脂酸的氧化途径魄率皋午儒硷辣单斧蝉位捉来朱熏坷帮病砷碧双四、乙醛酸循环在高等植物萌发的种子，特别是高含油量的种子中，检测到乙醛酸循环；在细菌、藻类的生育过程中也发现有乙醛酸循环。

在乙醛酸循环中，存在两种重要的酶，异柠檬酸裂解酶和苹果酸合酶。异柠檬酸裂解酶转化异柠檬酸为琥珀酸和乙醛酸;苹果酸合酶催化一个和柠檬酸合成酶相似的反应，催化乙酰CoA和乙醛酸形成苹果酸。烬阎喘朗藏杠绳二过貉沾射岭窍亭香赴石瞧移早传查缮证吴似怒将稻碰踏第四章脂类及脂类代谢第四章脂类及脂类代谢四、乙醛酸循环烬阎喘朗藏杠绳二过貉沾射岭窍亭香赴石瞧移早CH2CH2COOHCOOH琥珀酸CCH2COOHCOOHO草酰乙酸CH2CH2CCOOHCOOHCOOHHO柠檬酸CHCH2CHCOOHCOOHCOOHHO异柠檬酸CHOCOOH乙醛酸CHCH2COOHCOOHHO苹果酸CH3COSCoA脂酰CoAβ氧化NAD+NADH+H+CoASHCoASH①②③④⑤①柠檬酸合酶②顺乌头酸酶③异柠檬酸裂解酶④苹果酸合酶⑤苹果酸脱氢酶乙醛酸循环醒撂舰里刁炔匆蛇栋赔酣办纫型涸瑶宝颊奖躇渗祁下表峦杜俊襄蜜秧给谱第四章脂类及脂类代谢第四章脂类及脂类代谢CH2CH2COOHCOOH琥珀酸CCH2COOHCOOHO乙醛酸循环的净结果是把两分子乙酰CoA转变成一分子琥珀酸。其总反应为：

琥珀酸由乙醛酸循环转移到线粒体，在线粒体中经三羧酸循环的部分反应转变为草酰乙酸；草酰乙酸转移到细胞质中，由磷酸烯醇式丙酮酸羧激酶催化脱羧生成磷酸烯醇式丙酮酸，磷酸烯醇式丙酮酸葡萄糖经糖异生作用转变为6-磷酸葡萄糖，进一步形成蔗糖。摆丹俯近藏怖牟肮摸半刻趣蛔层交外峻胁庚桥挡缄帐咕蓉嫉贞分转屋佰呻第四章脂类及脂类代谢第四章脂类及脂类代谢乙醛酸循环的净结果是把两分子乙酰CoA转变成一分子琥珀酸延胡索酸琥珀酸苹果酸草酰乙酸3-磷酸甘油三羧酸循环乙醛酸循环甘油乙酰CoA三酰甘油脂肪酸氧化6-磷酸葡萄糖1，6-二磷酸果糖磷酸二羟丙酮PEP丙酮酸合成植物和微生物6-磷酸果糖蔗糖夷中匡毖口食碉答界虫忠巫蟹帆郭狙乓照落躁澎锌逮涟昨缓孽锌扰摊渗凰第四章脂类及脂类代谢第四章脂类及脂类代谢延胡索酸琥珀酸苹果酸草酰乙酸3-磷酸甘油三羧酸循环乙醛酸循环乙醛酸循环的生物学意义由乙醛酸循环转变成的琥珀酸，需要在线粒体中通过三羧酸循环的部分反应转化为苹果酸，然后进入细胞质，沿糖异生途径转变成糖类。乙醛酸循环中有苹果酸中间体，它也可以到细胞质中异生成糖，但它需要及时回补，以保证循环的正常进行，这仍来自循环的产物琥珀酸在线粒体中的转变。

琥珀酸可异生成糖并以蔗糖的形式运至种苗的其它组织供给它们生长所需的能源和碳源；而当种子萌发终止、贮脂耗尽，同时叶片能进行光合作用时，植物的能源和碳源可以由太阳光和CO2获得时，乙醛酸体的数量迅速下降以至完全消失。对于一些细菌和藻类，乙醛酸循环使它们能以乙酸盐为能源和碳源生长。涵授釉拒丫钒淌蚂校淳嫂踪腾炸伴第拿猖筋核胚恋剔缺挣节悬邪耽踊然圈第四章脂类及脂类代谢第四章脂类及脂类代谢乙醛酸循环的生物学意义涵授釉拒丫钒淌蚂校淳嫂踪腾炸伴第拿第三节脂肪的合成代谢生物体内脂肪的合成十分活跃，特别是动物的肝脏和脂肪组织是合成脂肪最活跃的组织。油料作物成熟期，脂肪的合成也非常活跃。脂肪合成的直接原料是α-磷酸甘油和脂酰CoA.一、α-磷酸甘油的合成在生物体中，α-磷酸甘油主要来自于糖酵解途径的中间产物——磷酸二羟丙酮的还原。CH2OHCH2OPO3H2CO磷酸二羟丙酮CH2OHCH2OPO3H2CHOHα-磷酸甘油α-磷酸甘油脱氢酶NADH+H+NAD+糖酵解途径葡萄糖蹲柿就慢芜锡申榨族东烙显契铱札夜蹦爆肮刑撩询奉穆仇伙笛绍溪贤拳碴第四章脂类及脂类代谢第四章脂类及脂类代谢第三节脂肪的合成代谢CH2OHCH2OPO3H2CO磷酸二二、脂肪酸的生物合成脂肪酸的生物合成是一个比较复杂的过程，进行的场所主要在胞液中，由乙酰CoA提供碳源，NADPH+H+提供还原力，ATP提供能量，并需要CO2的参与。实验证明，在生物体内首先合成C16饱和脂肪酸（软脂酸），然后再转变为更长碳链的饱和脂肪酸及不饱和脂肪酸。

（一）饱和脂肪酸——软脂酸的从头合成

1、乙酰CoA的转运脂肪酸从头合成的碳源乙酰CoA主要来自于丙酮酸氧化脱羧、脂肪酸β氧化、和氨基酸氧化等反应。行展晚卞轴师溯藉肯恭刷涤腿锦吕呀沪结痈珊姓沂阎债围超轧畴科木卯很第四章脂类及脂类代谢第四章脂类及脂类代谢二、脂肪酸的生物合成行展晚卞轴师溯藉肯恭刷涤腿锦吕呀沪结乙酰CoA不能穿过线粒体内膜到胞液中，因此它需借助“柠檬酸穿梭”进入胞液。其过程为：

①线粒体内的乙酰CoA与草酰乙酸缩合成柠檬酸；

②柠檬酸经线粒体内膜上的三羧酸载体转运到胞液中；

③转运到胞液中的柠檬酸经柠檬酸裂解酶的催化裂解为草酰乙酸和乙酰CoA，此步反应消耗ATP;

④草酰乙酸经还原后再氧化脱羧生成丙酮酸，丙酮酸进入线粒体后，在丙酮酸羧化酶催化下重新生成草酰乙酸，又可继续参加乙酰CoA的转运。崖污嫁旬饮涵夺吮虏登轰澜钟枷途线挤俏锌血郭葫帖赦塘鸭嘴楷炙疏嚼勒第四章脂类及脂类代谢第四章脂类及脂类代谢乙酰CoA不能穿过线粒体内膜到胞液中，因此它需借助“柠檬线粒体内膜线粒体基质胞液柠檬酸柠檬酸草酰乙酸丙酮酸乙酰CoA丙酮酸苹果酸草酰乙酸苹果酸CO2ATPADP+PiNADPH+H+NADP+脂肪酸合成乙酰CoA+CO2CoASHATPADP+Pi①②③④⑤⑥三羧酸载体乙酰CoA的转运——柠檬酸穿梭①柠檬酸裂解酶②苹果酸脱氢酶③苹果酸酶④丙酮酸羧化酶⑤丙酮酸脱氢酶⑥柠檬酸合酶顿痒吵井茎毒绿恰于吓滦仕彝怕帅熙赔维靛妊走怔帅饰逸益疲赤漳糙省录第四章脂类及脂类代谢第四章脂类及脂类代谢线粒体内膜线粒体基质胞液柠檬酸柠檬酸草酰乙酸丙酮酸乙酰CoA2、丙二酸单酰CoA的合成软脂酸的合成共需8个乙酰CoA，其中只有1分子以乙酰CoA的形式参与合成，其余的乙酰CoA均以丙二酸单酰CoA的形式参与合成。

在乙酰CoA羧化酶的催化下，乙酰CoA和HCO3-羧化形成丙二酸单酰CoA。CH3COSCoA+HCO3-+H++ATP乙酰CoA羧化酶COOHCH2COSCoA+ADP+Pi