第六章脂类与脂类代谢

1．教学基本要求：要求学生掌握脂肪的生物合成，脂肪酸的氧化分解及彻底氧化的能量计算。2．教学内容：第一节脂肪的分解代谢一脂肪的消化和吸收二甘油代谢三脂肪酸的氧化四酮体代谢五乙醛酸循环第二节脂肪的生物合成一甘油的生物合成二脂肪酸的生物合成三三酰甘油的生物合成四脂肪代谢的调节第三节磷脂和糖脂的代谢一磷脂的降解二磷脂的生物合成三糖脂的降解四糖脂的生物合成3．主要知识点、重点与难点①主要知识点：脂肪的生物合成，脂肪酸的氧化分解及彻底氧化的能量计算，类脂的代谢。②重点与难点：脂肪的生物合成，脂肪酸的氧化分解及彻底氧化的能量计算。本文档共130页；当前第1页；编辑于星期六\12点13分引言一、脂类的定义脂类是一类低溶于水而高溶于非极性溶剂的生物有机分子。化学本质是脂肪酸和醇所形成的酯类及其衍生物:脂肪酸多是4碳以上的长链一元羧酸醇包括甘油（丙三醇）、鞘氨醇、高级一元醇和固醇。元素组成：碳、氢、氧本文档共130页；当前第2页；编辑于星期六\12点13分二、脂类的分类生物体内的脂质按不同组成可分为三大类：1、单纯脂：脂肪酸与醇所形成的酯（1）三酰甘油或称甘油三酯，通称为油脂（2）蜡：高级醇的脂肪酸酯2、复合脂：除醇和脂肪酸以外，还含有其他物质（1）磷脂：甘油磷脂和鞘氨醇磷脂（2）糖脂：鞘糖脂和甘油糖脂3、衍生脂：不含脂肪酸非皂化的脂（1）取代烃（2）固醇类（甾类）（3）萜（4）其它脂质：维生素A、D、E、K，酯酰CoA，类二十碳烷，脂多糖和脂蛋白等本文档共130页；当前第3页；编辑于星期六\12点13分脂肪：真脂或中性脂肪（甘油三酯）蜡磷脂糖脂取代烃固醇类萜类其它脂质甘油磷脂鞘氨醇磷脂卵磷脂脑磷脂脂质单纯脂质复合脂质衍生脂质鞘糖脂甘油糖脂鞘脂质本文档共130页；当前第4页；编辑于星期六\12点13分三、脂质的生物学作用1.储存脂质（能量物质）：三酰甘油和蜡能量的主要储存形式，脂肪是机体内代谢燃料的贮存形式，它在体内氧化可释放大量能量以供机体利用。2.结构脂质：生物膜膜脂：甘油磷脂(双分子层),鞘脂类(鞘磷脂和鞘糖脂),固醇和糖脂作为细胞膜的主要成分几乎细胞所含的磷脂都集中在生物膜中，是生物膜结构的基本组成成分。3.活性脂质：具有专一的重要生物活性类固醇（激素）：雄性激素、雌性激素和肾上腺皮质激素萜（类异戊二烯）：脂溶性维生素A、D、E、K和光合色素本文档共130页；当前第5页；编辑于星期六\12点13分本文档共130页；当前第6页；编辑于星期六\12点13分四、脂肪酸、脂肪和蜡脂肪酰甘油脂肪酰甘油（acylglycerols),分为单脂酰、二脂酰和三脂酰甘油，其中三脂酰甘油又称为甘油三酯。本文档共130页；当前第7页；编辑于星期六\12点13分1、脂肪酸（1）脂肪酸的种类在生物体内大部分脂肪酸都以结合形式存在，也有少量脂肪酸以游离状态存在于组织和细胞内。脂肪酸（FA）是由一条长的烃链（尾）和一个末端羧基（头）组成的羧酸。饱和脂肪酸：硬脂酸（18碳脂肪酸）、软脂酸（16碳脂肪酸）、花生酸（二十碳酸）等。不饱和脂肪酸：油酸（18碳一烯酸[9]）、亚油酸（18碳二烯酸[9，12]）、亚麻酸（18碳三烯酸[9，12，15或6，9，12]）、花生四烯酸（二十碳四烯酸）、二十碳五烯酸和二十二碳六烯酸。必需脂肪酸：维持生长所需的，体内又不能合成的脂肪酸（亚油酸、亚麻酸）。本文档共130页；当前第8页；编辑于星期六\12点13分脂肪酸的简写方式：先写出脂肪酸的碳原子数目，再写出双键数目的，两个数目之间用冒号隔开。双键位置用△右上标数字表示，数字是指双键键合的两个碳原子的号码（从羧基端开始计数）中较低者，并在号码后用c和t表明双键的构型。如顺-9，12-十八烯酸（亚油酸）简写为18：2△9c，12c本文档共130页；当前第9页；编辑于星期六\12点13分本文档共130页；当前第10页；编辑于星期六\12点13分OleicacidorOileateStearicacid本文档共130页；当前第11页；编辑于星期六\12点13分2、三酰甘油动植物油脂的化学本质是酰基甘油，其中主要是三酰甘油。（一）三酰甘油的结构化学通式甘油脂肪酸脂肪酸脂肪酸脂肪（三酯酰甘油）MG:一酯酰甘油DG:二酯酰甘油TG:三酯酰甘油本文档共130页；当前第12页；编辑于星期六\12点13分本文档共130页；当前第13页；编辑于星期六\12点13分3、蜡蜡是长链（羟基碳数在16或16以上）脂肪酸和长链一元醇或固醇形成的酯。脂肪酸一般为饱和脂肪酸，醇可以是饱和醇和不饱和醇，或是固醇。完全不溶于水，硬度由烃链的长度和饱和度决定。本文档共130页；当前第14页；编辑于星期六\12点13分五、磷脂、鞘磷脂1、磷脂主要是磷酸甘油二脂。甘油中第1，2位碳原子与脂肪酸酯基（主要是含16碳的软脂酸和18碳的油酸）相连，第3位碳原子则与磷酸酯基相连。不同的磷脂，其磷酸酯基组成也不相同。本文档共130页；当前第15页；编辑于星期六\12点13分（1）甘油磷脂的结构最简单的磷酸甘油酯是由sn-甘油-3-磷酸衍生而来。甘油脂肪酸脂肪酸有机碱：胆胺----脑磷脂有机碱：胆碱----卵鳞脂

有机碱P磷脂甘油磷脂鞘磷脂磷脂酰胆碱(PC,亦称卵磷脂)磷脂酰乙醇胺(PE,亦称脑磷脂)磷脂酰丝氨酸(PS)本文档共130页；当前第16页；编辑于星期六\12点13分本文档共130页；当前第17页；编辑于星期六\12点13分磷脂结构

本文档共130页；当前第18页；编辑于星期六\12点13分磷脂的特点磷脂分子中含有亲水性的磷酸酯基和亲脂性的脂肪酸链，是优良的两亲性分子。磷脂分子在水溶液中，由于水分子的作用，能够形成双层脂膜结构或微团结构。磷酸甘油二脂在水溶液中主要是形成双层脂膜。磷脂的这种性质，使它具有形成生物膜（双层脂膜）的特性。本文档共130页；当前第19页；编辑于星期六\12点13分磷脂的结构类型肌醇胆碱丝氨酸乙醇胺本文档共130页；当前第20页；编辑于星期六\12点13分本文档共130页；当前第21页；编辑于星期六\12点13分2、鞘磷脂以鞘氨醇代替甘油作为骨架,其氨基以氨酰键与一个长链脂肪酸相连(形成神经酰胺),而一个羟基则与磷酸胆碱(或磷酸乙醇胺)相连.脂肪酸部分磷酸胆碱脂肪酸部分本文档共130页；当前第22页；编辑于星期六\12点13分六、萜和类固醇一般不含脂肪酸，属不可皂化脂质。以乙酸为前体合成的。在生物体内含量不多，但不少是重要的活性脂质。本文档共130页；当前第23页；编辑于星期六\12点13分1、萜由两个或多个异戊二烯单位（五碳单位C5）连接而成,可看作是异戊二烯的聚合物。连接方式：一般是头尾相连。单萜、倍半萜、双萜、三萜、多萜。许多植物精油、光合色素和甾类的前体鲨烯都是萜。本文档共130页；当前第24页；编辑于星期六\12点13分单萜：C10，存在于各种高等植物中链状如香茅醇，环状如柠檬烯倍半萜：C15，如防风根烯、桉叶醇双萜：C20，如叶绿醇（植醇）、全顺视黄醛、赤霉酸三萜：C30，如鲨烯、羊毛固醇，（都是胆固醇和其它类固醇的前体）四萜：C40，如类胡萝卜素，包括番茄红素、胡萝卜素及其氧化物约70种。玉米黄质、虾青素及其氧化产物虾红素、紫菌素多萜：如泛醌（辅酶Q）侧链含10个异戊二烯单位；天然橡胶是由几千个异戊二烯单位头尾连接而成的大分子。本文档共130页；当前第25页；编辑于星期六\12点13分2、类固醇（甾类）

环戊烷多氢菲的衍生物类固醇*结构：以环戊烷氢菲为基础，由3个六元环（A、B、C环；多氢菲）和一个五元环（D环；环戊烷）绸合而成。*固醇是类固醇中的一大类，固醇（甾醇）的结构特点：甾核的C3上有一个取向的羟基，C17上有一个含8-10个碳原子的烃链。*存在于大多数真核细胞的膜中，但细菌不含固醇类*可以游离存在，也可以与脂肪酸成酯（蜡）存在本文档共130页；当前第26页；编辑于星期六\12点13分本文档共130页；当前第27页；编辑于星期六\12点13分胆固醇是最常见的一种动物固醇两亲分子，主要存在于动物细胞，参与膜的组成；7-脱氧胆固醇——维生素D3也是体内类固醇激素和胆汁酸（胆酸、鹅胆酸和脱氧胆酸）的前体。与动脉粥样硬化有关。本文档共130页；当前第28页；编辑于星期六\12点13分胆固醇以中性脂的形式分布在双层脂膜内，对生物膜中脂类的物理状态有一定的调节作用，有利于保持膜的流动性和降低相变温度。本文档共130页；当前第29页；编辑于星期六\12点13分七、糖脂和脂蛋白1、糖脂糖脂是指糖通过其半缩醛羟基以糖苷键与脂质连接的化合物；糖脂根据脂质部分的不同分为鞘糖脂、甘油糖脂以及由类固醇衍生的糖脂糖脂含有极性的碳水化合物的头部的脂类，但不含磷酸基团。脑苷脂为最简单的糖脂，存在于脑及神经系统的膜中在髓磷脂鞘中尤为丰富。*甘油糖脂:主要存在细菌和植物的细胞膜上*鞘糖脂:存在动物的细胞膜上本文档共130页；当前第30页；编辑于星期六\12点13分1）鞘糖脂以神经酰胺为母体，其1-位羟基被糖基化形成的糖苷化合物。单糖成分：D-葡萄糖、D-半乳糖、N-乙酰葡糖胺、N-乙酰半乳糖胺、岩藻糖和唾液酸。脂肪酸成分：16-24碳的饱和与低不饱和脂肪酸居多，此外还有相当数量的-羟基脂肪酸。（1）中性鞘糖脂：不含唾液酸成分半乳糖基神经酰胺——脑苷脂也包括葡糖基神经酰胺乳糖基神经酰胺：含有岩藻糖（2）酸性鞘糖脂硫酸鞘糖脂（硫苷脂）：硫酸脑苷脂唾液酸鞘糖脂——神经节苷脂：寡糖链，N-乙酰神经氨酸本文档共130页；当前第31页；编辑于星期六\12点13分脑苷脂的分子结构本文档共130页；当前第32页；编辑于星期六\12点13分神经节节脂本文档共130页；当前第33页；编辑于星期六\12点13分2）甘油糖脂（糖基甘油酯）Sn-3位上的羟基与糖基以糖苷键连接而成。单半乳糖基二酰基甘油和二半乳糖基二酰基甘油主要存在于植物界和微生物中，动物中分布不普遍。本文档共130页；当前第34页；编辑于星期六\12点13分2、血浆脂蛋白1）血浆脂蛋白的概念组成----由脂类和载脂蛋白以非共价键结合而成作用----是脂类在血中的存在和运输形式载脂蛋白（脱辅基蛋白）以脂蛋白复合体形式进行转运。2）脂蛋白的分类分类方法——超速离心法、电泳法密度梯度超速离心法（按密度由大到小）——HDLLDLIDLVLDLCM电泳法（按其移动速度的快慢）——-Lp-Lppre-LpCM本文档共130页；当前第35页；编辑于星期六\12点13分本文档共130页；当前第36页；编辑于星期六\12点13分3）脂蛋白的组成特点、生理功能脂蛋白的分类、组成及功能脂蛋白的类别密度法电泳法CMVLDLLDLHDL-Lp-Lppre-LpCM化学组成（%）PrTGPL生理功能1~28~952~76~9Ch5~1050~7010~1510~1520~251045~502040~50520~2230转运外源性TG转运内源性TG转运Ch(肝至外周)转运PL、Ch(外周至肝)本文档共130页；当前第37页；编辑于星期六\12点13分本文档共130页；当前第38页；编辑于星期六\12点13分4）脂蛋白的结构和功能球状颗粒疏水脂核心：三酰甘油、胆固醇酯外壳层（单分子层）：极性脂（磷脂和游离胆固醇）与载脂蛋白载脂蛋白的主要作用：1.作为疏水脂质的增溶剂，2.作为脂蛋白受体的识别部位（细胞导向信号）本文档共130页；当前第39页；编辑于星期六\12点13分八、脂类代谢脂类主要包括甘油三酯（脂肪）、磷脂和类固醇等。脂类代谢是指在生物细胞内上述各类物质的生物合成和分解过程。脂类代谢对于生命活动具有重要意义。（1）脂肪在动物体内和植物种子及果实中大量存储。脂肪在氧化时可以比其他能源物质提供更多的能量。每克脂肪氧化时可释放出38.9kJ的能量，每克糖和蛋白质氧化时释放的能量仅分别为17.2kJ和23.4kJ。（2）许多类脂及其衍生物具有重要生理作用。脂类代谢的中间产物是合成激素、胆酸和维生素等的基本原料，对维持机体的正常活动有重要影响作用。（3）人类的某些疾病如动脉粥样硬化、脂肪肝和酮尿症等都与脂类代谢紊乱有关。本文档共130页；当前第40页；编辑于星期六\12点13分第一节脂肪的分解代谢一、脂肪的消化和吸收（一）脂类的消化脂肪的消化发生在脂质－水的界面处；动物中脂肪的消化需三种脂肪酶参与，水解三酰甘油，生成甘油和脂肪酸。（二）脂类的吸收单酰甘油、脂肪酸、胆固醇、溶血磷脂、脂溶性维生素可与胆汁盐乳化成混合微团（20nm），被肠粘膜的柱状表面细胞吸收。本文档共130页；当前第41页；编辑于星期六\12点13分本文档共130页；当前第42页；编辑于星期六\12点13分脂肪在脂肪酶催化下水解成甘油和脂肪酸，它们在生物体内将沿着不同途径进行代谢。◎脂肪酸的活化◎脂肪酸转入线粒体◎－氧化◎脂肪酸氧化是高度的放能过程本文档共130页；当前第43页；编辑于星期六\12点13分三脂酰甘油甘油脂肪酸乙酰CoATCA循环在肝脏中酮体本文档共130页；当前第44页；编辑于星期六\12点13分二、甘油的代谢甘油经血液输送到肝脏后，在ATP存在下，由甘油激酶催化，转变成-磷酸甘油。这是一个不可逆反应过程。-磷酸甘油在脱氢酶（含辅酶NAD+）作用下，脱氢形成磷酸二羟丙酮。磷酸二羟丙酮是糖酵解途径的一个中间产物，它可以沿着糖酵解途径的逆过程合成葡萄糖及糖原；也可以沿着糖酵解正常途径形成丙酮酸，再进入三羧酸循环被完全氧化。本文档共130页；当前第45页；编辑于星期六\12点13分本文档共130页；当前第46页；编辑于星期六\12点13分三、脂肪酸的氧化脂肪酸氧化方式：β-氧化：最普遍，最重要α-氧化-氧化本文档共130页；当前第47页；编辑于星期六\12点13分本文档共130页；当前第48页；编辑于星期六\12点13分1、脂肪酸的活化（细胞质）脂肪酸进入细胞后，首先在线粒体外或胞浆中被活化，即在脂酰CoA合成酶催化下，由ATP提供能量，将脂肪酸转变成脂酰CoA，然后进入线粒体进行氧化：脂酰-CoA合酶家族对脂肪酸的链长具有要求：内质网膜型脂酰CoA合酶：活化长链脂肪酸（12C以上）；线粒体外膜型脂酰CoA合酶：活化中、短链脂肪酸（4-10C）。本文档共130页；当前第49页；编辑于星期六\12点13分本文档共130页；当前第50页；编辑于星期六\12点13分2、脂酰CoA的肉毒碱穿梭过程催化脂酰CoA氧化分解的酶存在于线粒体的基质中，所以脂酰CoA必须通过线粒体内膜进入基质中才能进行氧化分解。脂酰CoA需要借助一种特殊的载体肉毒碱(3-羟基-4-三甲氨基丁酸)才能转运到线粒体内。脂酰肉碱穿梭机制：线粒体内膜外侧：脂酰肉碱转移酶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：移位酶（载体蛋白）将脂酰肉碱移入线粒体内，并将肉碱移出线粒体。线粒体内膜基质侧: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。本文档共130页；当前第51页；编辑于星期六\12点13分本文档共130页；当前第52页；编辑于星期六\12点13分脂肪酸的活化RCH2COOH＋HSCoARCOSCoA～脂酰CoA脂肪酸脂酰CoA合成酶ATPAMP＋PPi相当于消耗2分子ATP肉碱脂酰转移酶I是限速酶HSCoA脂酰CoA脂酰基的转移线粒体内膜内外脂酰CoA肉碱脂酰转移酶酶I酶IIHSCoA肉碱脂酰肉碱本文档共130页；当前第53页；编辑于星期六\12点13分3、饱和脂肪酸的β氧化（1）脂肪酸β氧化学说的发现1904年，Franz和Knoop苯基脂肪酸氧化试验用苯基标记含奇数碳原子的脂肪酸，饲喂动物，尿中是苯甲酸衍生物马尿酸。用苯基标记含偶数碳原子的脂肪酸，饲喂动物，尿中是苯乙酸衍生物苯乙尿酸（苯乙酰-N-甘氨酸）。结论：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。本文档共130页；当前第54页；编辑于星期六\12点13分FranzKnoop’slabelingExperiments(1904):fattyacidsaredegradedbyoxidationatthebcarbon,i.e.,boxidation

Enzymesoffattyacidoxidationinanimalcellsarelocatedinthemitochondria;RevealedbyEugeneKennedyandAlbertLehningerin1948.bbaa本文档共130页；当前第55页；编辑于星期六\12点13分（2）脂肪酸β氧化过程β氧化的一般过程：线粒体中脂肪酸彻底氧化的三大步骤长链脂肪酸初步氧化分解为乙酰-CoA乙酰-CoA进入柠檬酸循环（乙醛酸循环）或进行酮体代谢还原型辅酶的氧化磷酸化

本文档共130页；当前第56页；编辑于星期六\12点13分本文档共130页；当前第57页；编辑于星期六\12点13分-氧化的反应过程脂酰CoA在线粒体的基质中进行氧化分解。每进行一次-氧化，需要经过脱氢、水化、再脱氢和硫解四步反应，同时释放出1分子乙酰CoA。反应产物是比原来的脂酰CoA减少了2个碳的新的脂酰CoA。如此反复进行，直至脂酰CoA全部变成乙酰CoA。本文档共130页；当前第58页；编辑于星期六\12点13分脱氢脂酰CoA在脂酰CoA脱氢酶的催化下，在-和-碳原子上各脱去一个氢原子，生成反式,-烯脂酰CoA，氢受体是FAD。三种脂酰CoA脱氢酶对脂肪酸的链长具有专一性FADH2的电子经ETF（电子传递黄素蛋白，CoQ-氧化还原酶）直接进入电子传递链。本文档共130页；当前第59页；编辑于星期六\12点13分水化在烯脂酰CoA水合酶催化下，,-烯脂酰CoA水化，生成L(+)--羟脂酰CoA。本文档共130页；当前第60页；编辑于星期六\12点13分再脱氢-羟脂酰CoA在脱氢酶催化下，脱氢生成-酮脂酰CoA。反应的氢受体为NAD+。此脱氢酶具有立体专一性，只催化L(+)--羟脂酰CoA的脱氢。本文档共130页；当前第61页；编辑于星期六\12点13分硫解在-酮脂酰CoA硫解酶催化下，-酮脂酰CoA与CoA作用，生成1分子乙酰CoA和1分子比原来少两个碳原子的脂酰CoA。少了两个碳原子的脂酰CoA，可以重复上述反应过程，一直到完全分解成乙酰CoA。脂肪酸通过-氧化生成的乙酰CoA，一部分用来合成新的脂肪酸和其它生物分子，大部分则进入三羧酸循环完全氧化。本文档共130页；当前第62页；编辑于星期六\12点13分本文档共130页；当前第63页；编辑于星期六\12点13分本文档共130页；当前第64页；编辑于星期六\12点13分本文档共130页；当前第65页；编辑于星期六\12点13分（3）脂肪酸β-氧化作用小结◎脂肪酸β-氧化时仅需活化一次，消耗1个ATP的两个高能键◎β-氧化包括脱氢、水化、脱氢、硫解4个重复步骤◎每循环一次产生1个FADH2、1个NADH、1个乙酰-CoA。本文档共130页；当前第66页；编辑于星期六\12点13分（4）脂肪酸-氧化产生的能量脂肪酸的完全氧化可以产生大量的能量。例如：软脂酸（含16碳）经过7次-氧化，可以生成8个乙酰CoA，每一次-氧化，还将生成1分子FADH2和1分子NADH。软脂酸完全氧化的反应式为：C16H31CO-SCoA+7CoA-SH+7FAD+NAD++7H2O8CH3CO-SCoA+7FADH2+7NADH+7H+本文档共130页；当前第67页；编辑于星期六\12点13分本文档共130页；当前第68页；编辑于星期六\12点13分本文档共130页；当前第69页；编辑于星期六\12点13分软脂酸燃烧热值：–9790kjβ-氧化释放：106ATP×(-30.54)=-3237kj本文档共130页；当前第70页；编辑于星期六\12点13分（5）β-氧化的调节①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，限制脂肪酸氧化。②[NADH]/[NAD+]比率高时，β—羟脂酰CoA脱氢酶便受抑制。③乙酰CoA浓度高时，可抑制硫解酶，抑制氧化。本文档共130页；当前第71页；编辑于星期六\12点13分4、不饱和脂肪酸的氧化（1）单不饱和脂肪酸的氧化油酸的β氧化

*烯脂酰CoA异构酶（改变双键位置和顺反构型）*少一次脂酰-CoA脱氢酶的作用，少1个FADH2。本文档共130页；当前第72页；编辑于星期六\12点13分本文档共130页；当前第73页；编辑于星期六\12点13分本文档共130页；当前第74页；编辑于星期六\12点13分（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）

本文档共130页；当前第75页；编辑于星期六\12点13分本文档共130页；当前第76页；编辑于星期六\12点13分5、奇数碳原子的氧化生成丙酰－CoA奇数碳脂肪酸经过反复的β氧化可以产生丙酰CoA，丙酰CoA有两条代谢途径：◎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。本文档共130页；当前第77页；编辑于星期六\12点13分本文档共130页；当前第78页；编辑于星期六\12点13分本文档共130页；当前第79页；编辑于星期六\12点13分◎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。本文档共130页；当前第80页；编辑于星期六\12点13分6、脂肪酸－或－氧化1）-氧化：在植物种子萌发时，脂肪酸的-碳被氧化成羟基，生成-羟基酸。-羟基酸可进一步脱羧、氧化转变成少一个碳原子的脂肪酸。上述反应由单氧化酶催化，需要有O2、Fe2+和抗坏血酸等参加。

不需活化，直接氧化游离脂酸。RCH2COOH→RCOOH+CO2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）有重要作用本文档共130页；当前第81页；编辑于星期六\12点13分2）

ω—氧化：在动物体中，C10或C11脂肪酸的碳链末端碳原子（-碳原子）可以先被氧化，形成二羧酸。二羧酸进入线粒体内后，可以从分子的任何一端进行-氧化，最后生成的琥珀酰CoA可直接进入三羧酸循环。ω端的甲基羟基化，氧化成醛，再氧化成酸，少数长链脂酸可通过ω—氧化途径，产生二羧酸。本文档共130页；当前第82页；编辑于星期六\12点13分第二节脂肪的合成代谢*甘油的生成*脂肪酸的生成*甘油和脂肪酸合成脂肪本文档共130页；当前第83页；编辑于星期六\12点13分一、甘油的生物合成本文档共130页；当前第84页；编辑于星期六\12点13分二、脂肪酸的生物合成（一）饱和脂肪酸的合成生物机体内脂类的合成是十分活跃的，特别是在高等动物的肝脏、脂肪组织和乳腺中占优势。脂肪酸合成的碳源主要来自糖酵解产生的乙酰CoA。脂肪酸合成步骤与氧化降解步骤完全不同。脂肪酸的生物合成是在细胞液中进行，需要CO2和柠檬酸参加；而氧化降解是在线粒体中进行的。1、部位：胞浆/叶绿体2、原料：乙酰CoA、NADPH、ATP本文档共130页；当前第85页；编辑于星期六\12点13分本文档共130页；当前第86页；编辑于星期六\12点13分3、柠檬酸－丙酮酸循环——乙酰CoA的转运（线粒体→细胞质）*动物细胞存在柠檬酸穿梭*植物细胞通过形成乙酸运出线粒体本文档共130页；当前第87页；编辑于星期六\12点13分本文档共130页；当前第88页；编辑于星期六\12点13分4、饱和脂肪酸的从头合成过程合成部位：细胞质合成的原料：乙酰CoA（主要来自Glc酵解）、NADPH（60%磷酸戊糖途径、40%苹果酸酶反应）、ATP、HCO3—本文档共130页；当前第89页；编辑于星期六\12点13分本文档共130页；当前第90页；编辑于星期六\12点13分（1）丙二酸单酰CoA的生成（供体活化）乙酰CoA羧化酶：辅酶是生物素乙酰CoA羧化酶是脂肪酸合成的限速酶：柠檬酸激活，脂肪酸抑制。乙酰CoA是脂肪酸合成的起始引物，丙二酸单酰CoA是链的延长单位。本文档共130页；当前第91页；编辑于星期六\12点13分本文档共130页；当前第92页；编辑于星期六\12点13分（2）合成阶段———以软脂酸（16碳）的合成为例（在细胞液中进行）。催化该合成反应的是一个多酶体系，共有七种蛋白质参与反应，以没有酶活性的脂酰基载体蛋白（ACP）为中心，组成一簇,即脂肪酸合酶体系（FAS）。乙酰CoA:ACP转移酶丙二酰单酰CoA:ACP转移酶－酮脂酰－ACP合成酶－酮脂酰－ACP还原酶－羟脂酰－ACP脱水酶烯脂酰－ACP还原酶脂酰基载体蛋白本文档共130页；当前第93页；编辑于星期六\12点13分不同生物体内，FAS组成不相同，但ACP十分相似。本文档共130页；当前第94页；编辑于星期六\12点13分本文档共130页；当前第95页；编辑于星期六\12点13分本文档共130页；当前第96页；编辑于星期六\12点13分◎第二次循环：丁酰-S-ACP的丁酰基由ACP转移至β-酮脂酰-ACP合成酶上。奇数碳原子的饱和脂肪酸：起始引物为丙二酸单酰-S-ACP。多数生物（尤其动物）仅限于形成软脂酸（16C），因为β-酮脂酰ACP合成酶不能接受16C酰基。本文档共130页；当前第97页；编辑于星期六\12点13分至此，生成的丁酰-ACP比开始的乙酰-ACP多了两个碳原子；然后丁酰基再从ACP上转移到β-酮脂酰合成酶的-SH上，再重复以上的缩合、还原、脱水、还原4步反应，每次重复增加两个碳原子，释放一分子CO2，消耗两分子NADPH，经过7次重复后合成软脂酰-ACP，最后经硫脂酶催化脱去ACP生成软脂酸（16碳）。◎释放（动物）软脂酰-ACP硫酯酶软脂酰-ACP+H2O→软脂酸+HS-ACP

本文档共130页；当前第98页；编辑于星期六\12点13分本文档共130页；当前第99页；编辑于星期六\12点13分本文档共130页；当前第100页；编辑于星期六\12点13分（3）延长阶段（在线粒体和微粒体中进行）生物体内有两种不同的酶系可以催化碳链的延长:线粒体脂肪酸延长酶系

以乙酰CoA为C2供体，不需要酰基载体，由软脂酰CoA与乙酰CoA直接缩合。粗糙内质网脂肪酸延长酶系

用丙二酸单酰CoA作为C2的供体，NADPH作为H的供体，中间过程和脂肪酸合成酶系的催化过程相同。本文档共130页；当前第101页；编辑于星期六\12点13分本文档共130页；当前第102页；编辑于星期六\12点13分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：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+7Pi14*3+7=49ATP本文档共130页；当前第103页；编辑于星期六\12点13分6、脂肪酸合成途径与β-氧化的比较软脂酸分解与合成代谢的区别。本文档共130页；当前第104页；编辑于星期六\12点13分本文档共130页；当前第105页；编辑于星期六\12点13分7、脂肪酸合成的调节（1）酶浓度调节：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)（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反馈抑制。

共价调节：胰高血糖素、肾上腺素磷酸化抑制，胰岛素脱磷酸化激活。本文档共130页；当前第106页；编辑于星期六\12点13分（二）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单不饱和脂肪酸（△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。本文档共130页；当前第107页；编辑于星期六\12点13分不饱和脂肪酸中的不饱和键由去饱和酶催化形成。人体内含有的不饱和脂肪酸主要有棕榈油酸（16C，一个不饱和键）、油酸（18C，一个不饱和键）、亚油酸（18C，两个不饱和键）、亚麻酸（18C，三个不饱和键）以及花生四烯酸（20C，四个不饱和键）等，前两种单不饱和脂肪酸可由人体自己合成，后三种为多不饱和脂肪酸，必须从食物中摄取，因为哺乳动物体内没有△9以上的去饱和酶。本文档共130页；当前第108页；编辑于星期六\12点13分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）

大杨杆菌：棕榈油酸的合成是由β-羟癸脂酰-ACP开始。

本文档共130页；当前第109页；编辑于星期六\12点13分本文档共130页；当前第110页；编辑于星期六\12点13分

本文档共130页；当前第111页；编辑于星期六\12点13分三、三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。合成原料：（1）甘油-3-磷酸：★磷酸二羟丙