第八章脂类代谢
内容提要（学习要求？）：本章阐述生物体内的脂类物质、脂肪代谢及类脂代谢。通过本章学习，熟悉生物体内脂质的组成、结构、分类和功能；重点掌握脂肪的合成代谢和分解代谢，了解生物体内脂肪与糖相互转化的途径和意义；掌握胆固醇合成代谢途径的调节和胆固醇的代谢转变；了解类脂代谢、脂类物质的运输与血浆脂蛋白。
脂类(lipids)是脂肪（甘油三酯）和类脂的统称。它们在结构上有很大差别，共同特点是不溶于水，而溶于氯仿、乙醚、苯等非极性有机溶剂。用这类溶剂可将脂类物质从细胞和组织中萃取出来。脂类是生物体的重要组成成分，按生物学功能可将其分为贮存脂质(storage lipid)、结构脂质(structural lipid)和活性脂质(active lipid)。贮脂主要是脂肪，结构脂质和活性脂质都属于类脂。脂肪是生物体贮存的重要能源物质，1g脂肪彻底氧化可产生约39KJ的热量,是相同重量糖或蛋白质氧化所产热量的2.3倍。结构脂质主要是磷脂,它是生物膜的骨架成分。活性脂质在生物体内具有重要的生理活性，如类固醇激素有重要的代谢调节作用；糖脂是细胞识别的物质基础之一；一些磷脂在细胞信号转导过程中能够产生第二信使等。由此可见，生物体内的脂类在新陈代谢、信息传递及代谢调控等生命活动中具有重要作用。
第一节生物体内的脂质
一、脂类的组成和分类
脂类主要由碳、氢、氧三种元素组成，某些脂类化合物还含有少量氮、磷和硫。大多数脂类化合物是由脂肪酸和醇形成的酯及其衍生物，其中的脂肪酸多为长链一元羧酸，其中的醇则包括甘油、鞘氨醇、固醇和高级一元醇。生物体内的脂类据其化学组成与结构通常分为单纯脂类、结合脂类、衍生脂类。
(一) 脂肪酸（fatty acid，FA）
脂肪酸是脂类化合物的主要组成成分，一般由一条长的线性烃链（疏水尾）和一个末端羧基（亲水头）组成。天然脂肪酸骨架的碳原子数多为偶数，通常为C4～C36。动植物中分布最广泛的脂肪酸是硬脂酸、软脂酸和油酸。奇数碳原子的脂肪酸主要存在于海洋生物中，陆地生物中含量极少。脂肪酸根据其烃链内是否含有双键可分为饱和与不饱和两类。链内不含双键的为饱和脂肪酸，含一个双键的为单不饱和脂肪酸，含两个或两个以上双键的为多不饱和脂肪酸（PUFA）。不同脂肪酸之间的主要区
别在于烃链的长度、双键的数目
和位置。
不饱和脂肪酸（unsaturated FA）因其存在双键，不象饱和脂肪酸中每个单键可以自由旋转而整齐有序，往往存在扭曲的空间结构（图8—1），只要用较少的热量就可扰乱它不太有序的结构，熔点较低。生活在低温环境中的动物不饱和脂肪酸的含量高于饱和脂肪酸，反映了生物对环境的适应。
图8-1 脂肪酸的结构模型
A .硬脂酸B.油酸
脂肪酸常用简写方法表示。一般是先写碳原子数目，再写双键数目，中间以冒号分开，最后表明双键的位置。如硬脂酸写成18：0；亚油酸写成18：2（9，12）或18：2Δ9，12，表示亚油酸为18个碳原子、且在第9～10、12～13碳原子之间各有一个双键（此处碳原子序号从羧基端向甲基端依次为1、2……）。
人和动物不能合成自身正常代谢所需要亚油酸和α－亚麻酸（18：3△9，12，15），必须从食物中摄取，这两种脂肪酸称为必需脂肪酸（essential fatty acid）。植物能够合成这两种脂肪酸。植物界特别是高等植物中不饱和脂肪酸比饱和脂肪酸丰富，植物中还存在含三键、羟基、酮基、环氧基等的脂肪酸。
从营养学角度看，不饱和脂肪酸可分为ω（omeage）-6系列和ω-3系列。ω-6系列指不饱和脂肪酸中第一个双键的位置距甲基端6个碳原子，ω-3系列指不饱和脂肪酸中第一个双键的位置距甲基端3个碳原子。亚油酸是ω-6系列的原始成员，由它可在人和哺乳动物体内合成γ-亚麻酸（18：3△6，
9，12
）和花生四烯酸（20：4△5，8，11，14
）。α-亚麻酸是ω-3系列的原始成员，由它可合成二十碳五烯酸（EPA ）和二十二碳六烯酸（DHA ）。在人和哺乳动物体内ω-6系列和ω-3系列PUFA 不能相互转化。研究表明，人体许多组织含有ω-3系列不饱和脂肪酸，DHA 在视网膜和大脑皮层中含量丰富。大脑中约一半DHA 是在出生前积累的，因此必需脂肪酸营养在怀孕期间十分重要。
CH 2
CH CH 2CH CH
CH CH 322CH CH
CH 2
CH CH 2
CH 2
CH 2
CH 2
COOH
CH 2
CH 3
2
CH 2
CH
CH
CH 2
CH CH CH CH
2
2
CH 2
CH 2
CH COOH
CH 2
上式为亚油酸的结构，下式为 亚麻酸的结构
（二）单纯脂类（simple lipids ）
单纯脂是由脂肪酸与甘油或高级一元醇结合形成的酯。据醇基不同，可将其分为脂酰甘油和蜡。 1 脂酰甘油（acyl glycerol ）
脂酰甘油是由脂肪酸和甘油（glycerol ）形成的酯。根据所结合的脂肪酸分子数目不同，脂酰甘油分为单（脂）酰甘油（MG ）、二（脂）酰甘油(DG)、和三（脂）酰甘油(TG)。三酰甘油（triacylglycerol ）又称甘油三酯（triglycerides ），即通常所说的脂肪或中性脂，在生物体内含量最丰富，其结构通式
如图8-2。
O C
O R 1
CH CH 2 O
O
R 2 O
R 3
C
O CH 2
图8-2 脂肪的分子结构 甘油三酯中R 1、R 2、R 3相同时称为简单甘油三酯，不同时称为混合甘油三酯。一般说来R 2多为不饱和脂肪酸。植物的甘油三酯中不饱和脂肪酸较多，在室温下为液态，称为油（oils ）；动物的甘油三酯中饱和脂肪酸较多，在室温下为固态，称为脂（fat ）。因此，甘油三酯又统称为油脂。大多数天然油脂都是简单甘油三酯和混合甘油三酯的混和物。单酰甘油和二酰甘油是脂质代谢的中间产物，在生物体内含量不高。单硬酯酰甘油因其分子中有游离羟基，在水中有形成分散态的倾向，在食品工业中常被用作乳化剂。
2 蜡（wax ）
蜡是长链脂肪酸（14～36个C ）与长链一元醇（16～30C ）或固醇形成的酯。蜡主要存在于毛发、皮肤、叶子、果实及昆虫外骨骼等的表面，起保护作用。蜡还是海洋浮游生物中主要的贮能物质。天然蜡一般是多种蜡酯的混合物，白蜡主要成分是二十六醇的二十六酸酯及二十八酸酯，是涂料、润滑剂等化工产品的原料；蜂蜡的主要成分为三十醇的软脂酸酯，是制造高级化妆品的原料。
（三）结合脂类（complex lipids ）
结合脂类是分子组成中除了脂肪酸与醇所组成的酯外，还含有非脂成分的脂质。据非脂成分的不同分为磷脂（phospholipids ）和糖脂（glycolipids ）。
1.磷脂
磷脂分子中除了脂肪酸和醇外，还含有磷酸和其它含氮化合物。根据磷脂中醇的不同，可分为甘油磷脂（glycerophospholipids ）和鞘氨醇磷脂(sphingophospholipids)。
（1）甘油磷脂 甘油磷脂分子中都含有甘油、脂肪酸和磷酸，三者结合成磷脂酸。磷脂酸通过磷酸基与氨基醇（胆碱、乙醇胺等）或肌醇等相连形成的酯即为甘油磷脂，也称磷酸甘油酯。它们种类很多，是生物膜骨架成分。根据磷酸基所连接基团的不同，甘油磷脂可分为磷脂酰胆碱（卵磷脂,PC ）、磷脂酰乙醇胺（脑磷脂,PE ）、磷脂酰丝氨酸、磷脂酰甘油、二磷脂酰甘油（心磷脂）及磷脂酰肌醇等，每一类磷脂又因其脂肪酸不同而有若干种。卵磷脂和脑磷脂是细胞中含量最丰富的磷脂，卵黄中卵磷脂的含量可达8%-10%。卵磷脂具有抗脂肪肝的作用，结构如图8-3。
O C
O R 1
CH CH 2 O
C
O
R 2 O
O CH 2图8-3 卵磷脂的分子结构P O
CH 2
N CH 2
O
CH 3
3
（2）鞘磷脂
含鞘氨醇（sphingosine ）或二氢鞘氨醇的脂类称鞘脂(sphingolipids)。鞘氨醇是带有脂肪族长链的氨基二元醇，具有疏水的脂肪烃尾和两个羟基、一个氨基组成的极性头。
鞘氨醇的氨基以酰胺键与长链脂肪酸（18C-26C ）的羧基连接形成的化合物称为神经酰胺。神经酰胺的羟基以酯键与磷酸胆碱或磷酸乙醇胺相连构成的化合物即为鞘磷脂。人体内含量最多的鞘磷脂是神经酰胺与磷酸胆碱相连构成的神经鞘磷脂。
鞘氨醇
神经鞘磷脂
O CH 2
CH CH HO NH 2
CH CH CH 212CH 3H O CH 2CH N O
R
O H
P O N 3CH HO CH CH 22CH CH 212CH 3
CH 3
神经鞘磷脂是构成生物膜的重要磷脂，常与卵磷脂并存于细胞膜外侧，神经髓鞘中含有较多的神经鞘磷脂。鞘磷脂也存在于高等植物的种子和酵母细胞中。 2.糖脂
糖脂是脂质以糖苷键与糖分子的半缩醛羟基相连而成的结合脂质。据脂质的不同，糖脂可分为鞘糖脂、甘油糖脂和由固醇衍生的糖脂。鞘糖脂、甘油糖脂广泛存在于生物膜中。
（1）鞘糖脂 鞘糖脂（glycosphingolipid ）是神经酰胺的C 1位羟基糖基化形成的，首先发现的鞘糖脂是从人脑中获得的半乳糖基神经酰胺，即脑苷脂（cerebroside ），结构如图8-4。
O
CH 2CH
CH
HO N H
O R CH CH
CH 212CH 3
图 8- 4 脑苷脂的分子结构
鞘糖脂和鞘磷脂都是神经酰胺的衍生物，同属鞘脂类。鞘糖脂主要分布于动物细胞中，其疏水尾部伸入脂双层，极性糖基露在细胞表面，与组织器官专一性和细胞识别等有关，故在膜中的含量虽少，却有重要功能。
鞘糖脂中的单糖成分主要是D-葡萄糖、D-半乳糖、N-乙酰葡萄糖胺、N-乙酰半乳糖胺、岩藻糖和唾液酸。根据糖基是否含有唾液酸或硫酸基，鞘糖脂可分为中性鞘糖脂和酸性鞘糖脂。其糖基不含唾液酸或硫酸基的为中性鞘糖脂，如脑苷脂；反之为酸性鞘糖脂，如硫苷脂和神经节苷脂。
（2）甘油糖脂 甘油糖脂（glyceroglycolipids ）也称糖基甘油酯（glycoglycerides ），它由糖基以糖苷键与二酰甘油C 3上的羟基相连而成。甘油糖脂中的糖可以是单半乳糖、二半乳糖、三半乳糖，分别与甘油二酯形成单半乳糖甘油二酯、双半乳糖甘油二酯、三半乳糖甘油二酯，在植物中还分离出了结构更为复杂的甘油糖脂。甘油糖脂在动植物和微生物中都有存在，植物的叶绿体膜和微生物的质膜中甘油糖脂的含量尤为丰富。单半乳糖甘油二酯的结构见图8-5。
O
CH 2CH
O
O R 单半乳糖甘油二酯O
R 12
图8-5O CH 2
（四）．衍生脂类（derived lipid ）
衍生脂类不含脂肪酸，不能进行皂化，亦称非皂化脂类。主要包括萜类和固醇类化合物。 1. 萜类
萜类（terpenoids ）是种类繁多的一大类化合物，它们的分子一般都含有若干个异戊二烯单位（isoprene unit ，），故可看成是异戊二烯的衍生物。萜类物质是植物产生的挥发油的主要成份，如薄荷醇、樟脑等。类胡萝卜素、叶绿醇（叶绿素的组成成分）、维生素A 、E 、K 等也属于萜类。此外，昆虫的保幼激素、植物激素如赤霉素和脱落酸也是萜类物质。 2. 固醇类
固醇（steroid ）又称甾醇，其基本结构是由3个六元环和1个五元环并合而成的环戊烷多氢菲，固醇类物质（类固醇）是环戊烷多氢菲的羟基衍生物，大多在3位有一个羟基，在10位和13位各有一个甲基，在17位上带有8—10个碳的烷烃链。环戊烷多氢菲和胆固醇、谷固醇的结构见图8-6。
C D
A
B
1
23
4
5
6
7
89
1011
12
13
14
15
1617
环戊烷多氢菲
类固醇主要存在于真核细胞内，既可以游离的醇式存在，也可以其羟基与脂肪酸结合成酯而以酯型存在。植物固醇主要有谷固醇、麦固醇等，酵母中含有大量麦角固醇，胆固醇在动物组织中含量丰富。
胆固醇分子的一端有一极性头部基团羟基，另一端有疏水的烃链和固醇的环状结构，与磷脂一样属于两性分子，它是动物细胞膜系统的重要组分，质膜中含量高于亚细胞结构膜中含量，与膜的流动性密切相关。膜结构中的胆固醇均为游离胆固醇，细胞中存在的多是胆固醇酯。血浆脂蛋白中的胆固醇与动脉硬化和心脑血管病有关。胆固醇可在动物体内转化成胆汁酸、维生素D 和某些重要激素，如性激素、肾上腺皮质激素。胆汁酸是人和动物体内胆固醇代谢的主要产物，它在肝脏中生成后储存于胆囊中。胆汁酸作为胆汁的主要成分，具有良好的乳化作用，它能降低水与油脂的表面张力，使肠腔内的油脂乳化成微粒，增加油脂与消化液中脂肪酶的接触面，利于油脂吸收。因此，肝胆疾病患者容易出现脂类消化吸收障碍和脂溶性维生素缺乏症。
二、脂类的生理功能
CH 3
CH 2CH 3
CH 3
CH 3
C H 3CH 3
O
H 24
5
3CH 3CH CH
3O
H CH 3CH 2
CH 2
CH 2C
3
53
12467
891011
12
13141516171819
2021
2223242527
胆固醇
β-谷固醇
1. 脂类是生物体能量的主要储存形式
生物主要以油脂作为能量的储存形式，大多数真核生物中甘油三酯以微小油滴的形式存在于含水的胞液中。植物的种子中贮存有大量脂肪，油料作物种子中脂肪的分解在种子萌发初期既可供能也可提供物质合成所需的碳骨架。动物在脂肪组织中储备脂肪，当摄入的糖和脂类等能源物质超过机体需要时，就转变为脂肪贮存；而当摄入的能源物质不能满足生理活动需要时，则动用贮存的脂肪供能。故动物体内贮脂的含量常随营养供应情况而发生变动。冬眠动物在冬眠前必须积累大量脂肪作为越冬的能量储备。海洋浮游生物主要以蜡作为能量的储备形式。生物体以脂质作为贮能物质可极大地提高能量储存效率，因为单位质量的脂质氧化分解释放的能量是糖的两倍以上，而占用的体积仅为糖的四分之一。脂质疏水，贮存脂质不必像贮存糖类那样夹带结合水。糖类虽溶于水，易于分解利用，能快速提供代谢所需能量，但不适于作为能量贮存的载体。
2. 脂类能够形成生物体的保护层
在动物尤其是两级地区动物（如企鹅、海豹等）的皮下，都存在着皮下脂肪组织，这些脂肪不仅是能量的来源，更是抗低温的隔热层。人和动物内脏周围的脂肪组织如肠系膜等有固定内脏器官和缓冲外部冲击的作用。动物的皮脂腺能分泌油脂和蜡以保护皮肤、毛发，使之柔韧、润滑，鸟类特别是水禽的尾羽腺分泌蜡使羽毛能够防水，这是因为蜡具有斥水和高稠度的性质。植物的种子和果实表面有一层稳定、透气但不透水的蜡保护层，起着防止寄生物侵袭和水分蒸发、保持温度等作用，这种蜡保护层也存在于冬青等某些植物叶片的表面。
3. 脂类是构成生物膜的基本成分
磷脂构成的脂质双层是生物膜的骨架，脂双层的构成成分中还有固醇和糖脂。鞘脂和胆固醇还是神经髓鞘的重要成分，有绝缘作用，对神经兴奋的定向传导有重要意义。脂双层的表面是亲水的，内部是烃链构成的疏水区。脂双层有屏障作用，膜两侧的亲水性物质不能自由通过，这对维持细胞的正常结构和功能有重要作用。
4. 脂类是生物细胞内重要的生理活性物质
生物体内含有很多具有重要生物活性的脂类物质，如胆固醇在动物体内转化生成的性激素、肾上腺皮质激素、维生素D3，萜类化合物中的脂溶性维生素A、维生素E、维生素K和类胡萝卜素等光合色素。真核细胞膜中的磷脂酰肌醇及其磷酸化衍生物磷脂酰肌醇-4,5-二磷酸（PIP2）在细胞信息传递过程中起重要作用，PIP2的水解产物1,4,5-三磷酸肌醇（IP3）和甘油二酯（DG）是细胞内第二信使，它们和Ca2+一起形成了一条非核苷酸类信号转导通路。有的活性脂质是酶的辅基，如凝血酶原激酶（凝血酶原激活剂）的辅基中含有脑磷脂；有的活性脂质可作为电子传递体，如呼吸链中的泛醌；有的活性脂质可作为糖基的载体，如糖蛋白合成中的多萜醇磷酸。糖基载体有很长的烃链，能与膜脂发生强疏水相互作用，使所携带的糖基锚定在膜上并参与糖基转移反应。
5. 其它功能
动物饲料中的脂类可协助脂溶性维生素的吸收，维生素A、D 、E 、K 和胡萝卜素可溶于饲料的脂质中，并随同脂肪一起吸收。因此，饲料中脂类缺乏或吸收障碍时，往往发生脂溶性维生素不足或缺乏。花生四烯酸是合成前列腺素的原料，前列腺素具有广泛的生理功能。动物饲料中的脂类还可供给必需脂肪酸亚油酸和α-亚麻油酸。因为反刍动物瘤胃中的微生物能合成必需脂肪酸，故不必由饲料专门供给。必需脂肪酸是合成磷脂的重要原料，有降血脂、防止动脉硬化和血栓形成、抗脂肪肝等作用，亚油酸在临床上治疗心血管系统疾病有很好的效果。植物油比动物油所含的必需脂肪酸多，营养价值较高。
第二节脂肪的分解代谢与转化
一．脂肪的水解
催化脂肪水解的酶称为脂肪酶（lipase）。细胞中的脂肪酶有三种：三酰甘油脂肪酶、二酰甘油脂肪酶、单酰甘油脂肪酶。脂肪的水解产物是脂肪酸和甘油，过程如下
：R2
O
O CH
CH2
CH2O
O
O
R1
O
R323
R2
O
O CH
CH2OH
CH2O
O
R1 21
R2
O
O CH
2
OH
CH2OH
22
CHOH
2
OH
CH2OH
图8-7 脂肪的酶促水解
植物的脂肪酶主要存在于脂体、油体及乙醛酸循环体中，油料种子萌发时，脂肪酶活性急剧上升，贮藏于种子中的脂肪迅速水解，用于生长。能利用脂肪的微生物也具有脂肪酶。脂肪酶在工业上用于毛皮软化和绢纺脱脂等。
动物消化道中有脂肪酶，可水解食物中的脂肪。脂肪组织中的脂肪酶催化贮脂水解，产生的甘油和脂肪酸被释放到血液中以供其它组织利用，这个过程称为脂肪的动员。 脂肪动员中甘油三酯脂肪酶（简称脂肪酶）是关键酶，因其活性受激素调节，又称为激素敏感性脂肪酶（ hormone-sensitive triglyceride lipase,HSL ）。在某些生理或病理条件下（饥饿、兴奋、应激、糖尿病），肾上腺素和胰高血糖素分泌增加，它们与脂肪细胞膜上的受体结合，通过依赖cAMP 的蛋白激酶途径使HSL 磷酸化而被激活，促进脂肪水解（图8-8）。
脂肪动员激素
受体
（无活性）
AT A （无活性）
+ 甘油
图8-8 激素对脂肪动员的调节
肾上腺素、胰高血糖素、肾上腺皮质激素等可加速脂解作用，称为脂解激素；胰岛素、前列腺素
E 1作用相反，具有抗脂解作用，称为抗脂解激素。正常情况下，通过两类激素的综合作用调控脂解速度，使之达到动态平衡。饥饿时，血糖降低使胰高血糖素分泌增加，脂解加速，动员贮脂分解供能。糖尿病患者体重减轻的情况较为普遍，原因之一就是病人体内胰岛素水平下降或胰岛素抵抗使抗脂解作用减弱，脂解加快，导致贮脂减少。
脂肪动员产生的甘油是水溶性的，可直接在血液中运输；脂肪酸穿过脂肪细胞膜和毛细血管内皮细胞进入血液后，需与血浆中的清蛋白（albumin ）结合，形成可溶性脂肪酸-清蛋白复合体在血液中运输。脂肪酸-清蛋白复合体随血液到达其它组织后，脂溶性的脂肪酸能通过扩散进入细胞内，扩散速度随其在血液中浓度的升高而加快。
二．甘油的代谢
甘油在甘油激酶催化下磷酸化生成3-磷酸甘油，再经磷酸甘油脱氢酶（其辅酶为NAD +
）催化，转变为磷酸二羟丙酮。
CH
OH
2
HO
CH
HO
磷酸甘油脱氢酶
O
C
OH
CH 2OH
CH 2O CH
2
PO 3
2
O CH
2
PO 3
2
OH
CH 2
磷酸二羟丙酮是磷酸丙糖，既可沿糖异生途径转变为糖；也可经糖酵解变为丙酮酸而进入三羧酸循环彻底氧化供能，生成CO 2和H 2O 。
值得注意的是，动物脂肪细胞中缺乏甘油激酶，脂肪水解产生的甘油不能被脂肪细胞本身利用。
三．脂肪酸的分解与转化
脂肪酸的分解有β-氧化、α-氧化、ω-氧化等几条不同途径，其中以β-氧化最为主要和普遍。
β-氧化的主要产物是乙酰CoA 、NADH+H +
和FADH 2。乙酰CoA 可进入三羧酸循环彻底氧化为CO 2和H 2O ；在油料植物种子萌发时可进入乙醛酸循环生成琥珀酸，使脂肪酸向碳水化合物转化；在动物肝脏中可生成乙酰乙酰CoA ，再转化为酮体。
（一）脂肪酸的β-氧化途径
1. Knoop实验
1904年，F.Knoop用苯环标记脂肪酸的ω碳原子（烃基末端碳原子），追踪其在动物体内的转变过程。已知动物体缺乏降解苯环的能力，标记脂肪酸的代谢产物均带有苯环。Knoop用五种碳链长短不同的苯脂酸（苯甲酸、苯乙酸、苯丙酸、苯丁酸及苯戊酸）饲喂犬，然后分析尿中带苯环的排泄物。结果发现，饲喂奇数碳原子的苯脂酸，排出马尿酸；饲喂偶数碳原子的苯脂酸，则排出苯乙尿酸。实验说明，奇数碳原子和偶数碳原子的苯脂酸经分解代谢分别生成了苯甲酸和苯乙酸，与碳链长短无关；苯甲酸和苯乙酸在肝脏中与甘氨酸结合转变为水溶性较强的马尿酸和苯乙尿酸，便于从尿中排出（表8-1）。
这是同位素示踪技术建立前颇具创造性的实验之一，Knoop据此提出了脂肪酸的β-氧化学说。认为脂肪酸的氧化发生在β-位碳原子上，每次分解出一个二碳单位。脂代谢有关酶的分离纯化及同位素示踪技术证实并进一步阐明了β-氧化学说。β-氧化作用是在一系列酶的作用下，脂肪酸的Cβ被氧化形成酮基后，在Cα和Cβ之间发生断裂生成乙酰CoA和较原来少2个碳原子的脂酰CoA的过程。偶数碳原子的饱和脂肪酸经过若干次β-氧化作用被分解成多个乙酰CoA。β-氧化作用主要在线粒体内进行，也可以在植物的乙醛酸体中进行。
表8-1 苯基脂肪酸氧化实验
2. 脂肪酸的β-氧化过程
（1）脂肪酸的活化与转运
①脂肪酸的活化—脂酰CoA的生成脂肪酸进行β-氧化之前必须活化，反应由脂酰CoA合成酶催化。脂酰CoA合成酶有两种:内质网脂酰CoA合成酶，也称硫激酶（thiokinase）,活化12个碳原子以上的脂肪酸；线粒体脂酰CoA合成酶，活化4—10个碳原子的脂肪酸。脂肪酸的活化反应如下：
O
O- + ATP + HS
R
Mg
O
SCoA + PPi + AMP R
反应生成的焦磷酸（PPi）立即被焦磷酸酶水解，阻止反应逆向进行。整个反应消耗了1个分子ATP的两个高能键，生成的脂酰CoA带有高能硫酯键，且水溶性增加，提高了脂肪酸的代谢活性。
另外，胞浆中生成的长链脂酰CoA能抑制己糖激酶活性，因此饥饿等情况下脂解加快，进入细胞的脂肪酸增多使长链脂酰CoA浓度升高，可抑制糖的分解以节约糖，这对于维持血糖恒定有重要意义。
②脂肪酸的转运脂肪酸的β-氧化通常在线粒体基质中进行。中、短碳链脂肪酸（10个碳原子以下）可直接穿过线粒体内膜；长链脂肪酸则需活化为脂酰CoA后依靠肉碱（即肉毒碱，carnitine）携带,以脂酰肉碱的形式跨越内膜进入线粒体基质。
肉碱即Ｌ-β-羟基 -γ-三甲基铵基丁酸，是由赖氨酸衍生而来的一种兼性化合物，广泛分布于动植物体内。它在线粒体膜外侧与脂酰CoA结合生成脂酰肉碱，催化该反应的酶为肉碱脂酰基转移酶Ⅰ。脂酰肉碱通过内膜上的的肉碱载体蛋白进入线粒体基质，再在内膜上的肉碱脂酰基转移酶Ⅱ催化下使脂酰肉碱的脂酰基与线粒体基质中的辅酶A结合，重新产生脂酰辅酶A，释放肉碱。肉碱则经移位酶协助回到细胞质中进行下一轮转运（图8-9）。
HSCoA
H 3C N
CH 3
CH 3
CH 2C H OH
CH 2
O C O
C
O R SCoA
H 3C N
CH 3
CH 3
CH 2C H CH 2
O C O
O C
O
R 脂酰辅酶A
肉碱辅酶A 脂酰肉碱
图 8-9脂肪酸进入线粒体的机制
脂酰CoA 从线粒体外到线粒体内的转运过程是脂肪酸β-氧化的限速步骤，肉碱脂酰转移酶Ⅰ是限速酶，并且决定脂肪酸是进入脂质合成途径还是走向氧化分解。动物饱食后糖供应充足，脂肪酸合成的关键酶— 乙酰CoA 羧化酶活性增强，使丙二酸单酰CoA 增加，它抑制肉碱脂酰转移酶Ⅰ的活性，脂肪酸的氧化分解减慢。糖分解代谢障碍时（如动物处于饥饿、高脂低糖膳食、糖尿病状态），乙酰CoA 羧化酶活性减弱，丙二酸单酰CoA 减少，肉碱脂酰转移酶Ⅰ的抑制解除，使脂肪酸的分解供能加快。这种调节方式的意义有两个方面，一是在脂肪酸合成加快时抑制其分解，避免了因两个过程同时发生导致的耗能性无效循环；二是在糖供应充足时抑制脂肪酸分解，使细胞脂肪酸合成进而脂肪合成加快，把糖转变为脂肪贮存能量。
植物乙醛酸体中进行的β-氧化不需要脂肪酸的转运。
（2）饱和脂肪酸β-氧化的反应历程
脂酰CoA 进入线粒体基质后，经过多轮β-氧化逐步分解为乙酰CoA 。每轮β-氧化包括脱氢、水化、脱氢、硫解四步反应。
① 脱氢 在脂酰CoA 脱氢酶催化下，使脂酰CoA 的α-和β-碳原子脱去一对氢，生成α,β-反烯脂酰CoA ，辅酶为FAD ：
SCoA
RCH 2CH 2C O
+FAD
RCH 2CH CH C O
SCoA
FADH 2+
脂酰 CoA α，β-反烯脂酰CoA
② 水化 烯脂酰CoA 水化酶催化α，β-反烯脂CoA 加水,生成L(+)-β-羟脂酰CoA ：
C RCH 2C H H
C
O
SCoA
+
H 2O RCH 2CH OH CH 2C
O
SCoA
α，β-反烯脂酰CoA β-羟脂酰CoA
③ 脱氢 β-羟脂酰CoA 脱氢酶催化L(+)-β-羟脂酰CoA 的β-碳原子脱去一对氢，生成β-酮
脂酰CoA,辅酶为NAD +
：
RCH 2C O
SCoA
+
CH 2C
O SCoA
RCH 2CH OH
CH 2C O NDA
+
+NDAH +H +
β-羟脂酰CoA β-酮脂酰CoA
④ 硫解 在β-酮脂酰CoA 硫解酶（简称硫解酶）催化下，β-酮脂酰CoA 被一分子辅酶A 硫解，在C α和C β之间断裂生成乙酰CoA 和较原来少2个碳原子的脂酰CoA ：
RCH 2C
SCoA
+O
+RCH 2C O
SCoA
CH 2O CoASH
CoA
CH 3CO
β-酮脂酰CoA 脂酰CoA 乙酰CoA
此步反应是高度放能反应（ΔG 0
′≈-28Kj/mol ）,促使整个β-氧化向裂解方向进行。
生成的脂酰CoA 重复上述过程，每循环一次即生成一分子乙酰CoA 和比原来少2个碳原子的
脂酰CoA ，如此重复进行，偶数碳原子饱和脂肪酸完全被降解为乙酰CoA 。整个β-氧化过程如图8-10。
软脂肪酸的β-氧化需经活化、转运和7轮循环反应，其总反应式为：
++CoASH
SCoA CH 3CO +
++C 15H 31COOH ATP
7FAD
7NAD
+
7H 2O
8AMP
PPi 7FADH 27NADH
7H +
8+
+
+
++ 3. 脂肪酸β-氧化及彻底氧化产生的能量
脂肪酸经β-氧化产生的NADH+H +
和FADH 2进入电子传递链被氧化；乙酰CoA 可进入三羧酸循环继续氧化生成CO 2，并释放能量。如果被氧化的是棕榈酸，则生成8分子乙酰辅酶A 、7分子FADH 2和7
分子NADH+H +
。线粒体中1分子FADH 2和1分子NADH 经电子传递链氧化分别生成的1.5分子ATP 和2.5分子ATP ，1分子乙酰辅酶A 经过三羧酸循环和电子传递链氧化分解产生10分子ATP ；那么，1分子棕榈酸经β-氧化作用生成ATP 的总数为：(8×10)+ (7×1.5)+ (7×2.5)=108,减去脂肪酸活化消耗掉的1分子ATP 中的两个高能磷酸键的能量，实际上1分子棕榈酸氧化分解成二氧化碳和水共获得106个ATP 。棕榈酸完全氧化时自由能变化为-9790.56kj/mol;ATP 水解为ADP 和Pi 时，自由能变化为-30.54kj/mol 。因此，棕榈酸完全氧化的能量转换率为：[(30.54×106)/9790.56] ×100%≈33%。
RCH 2O
OH
,CoASH ,P P i
C
O
脂肪酸
脂酰 合成酶
2FADH 2
RCH
脂酰 脱氢酶
SCoA 2O
2-烯酰CoA
△β
α
①②③④脱氢
2
-烯酰△水化酶2O RCH O
SCoA
β
加水
β-羟脂酰CoA
RC SCoA
β
α
+
2O 再脱氢
L(+)β- CoA 脱氢酶
-酮脂酰CoA β-酮脂酰 硫解酶
硫解
CoA
RC
O
SCoA +乙酰CoA
22O
4．不饱和脂肪酸的氧化
不饱和脂肪酸活化进入线粒体后的β-氧化过程与上述饱和脂肪酸相似。但由于它含有双键，而烯脂酰CoA 水化酶具有立体异构专一性，氧化过程中还需要烯脂酰CoA 异构酶和2,4- 烯脂酰CoA 还原酶参与。亚油酸的氧化过程如图8-11所示。经3轮与饱和脂肪酸相同的β-氧化后，需要烯脂酰CoA 异构酶催化脂肪酸分子中原有的顺式双键结构转变为反式结构以适于烯脂酰辅酶A 水合酶对底物的要
求，如此就可以进行第4轮β-氧化生成Δ2反，Δ4
顺-二烯脂酰辅酶A ；在2,4-二 烯脂酰CoA 还原酶催化下生成Δ3-反烯脂酰辅酶A ，再由烯脂酰CoA 异构酶催化将其转变为Δ2 -反烯脂酰辅酶A 使之继续进行β-氧化直至全部生成乙酰CoA 。
图8—10 脂酸的β氧化过程
CO SCoA
1
9
12
18
烯脂酰
CoA 亚油酰CoA
12
CO SCoA
1
α
Δ3cis ,Δ6
cis CO SCoA 1
CoA CO SCoA
1
2,4CO SCoA 1+
+
CO SCoA 1
10
CO SCoA 1
,Δ4
cis trans Δ3
β氧化
3次 3 乙酰CoA CoA
乙酰CoA
Δ2,Δ6
cis trans Δ2trans Δ2
trans
图8-11 不饱和脂肪酸的氧化过程
5．奇数碳原子脂肪酸的β-氧化
生物界的脂肪酸大多数为偶数碳原子脂肪酸，但在许多植物、海洋生物、石油酵母等体内还有部分奇数碳原子脂肪酸存在。它们通过β- 氧化除产生若干乙酰辅酶A 外，最后剩下一个丙酰辅酶A 。丙酰辅酶A 在动物体内转变成琥珀酰辅酶A （图8-12）；而在植物和微生物体内则生成乙酰辅酶A 。
CH 3CH 22 ATP
COO C C O
SCoA H CH 3
CH 2COO CH 2C O SCoA 丙酰CoA
羧化酶
COO C C O
SCoA H
H 3C 甲基丙二酰
CoA 消旋酶甲基丙二酰
CoA 变位酶
丙酰CoA
甲基丙二酰CoA
甲基丙二酰CoA
D-L-琥珀酰CoA
图8-12 丙酸的代谢
生物体内其它一些代谢途径也生成丙酰辅酶A ，如某些支链氨基酸（异亮氨酸、缬氨酸等）分解产生丙酰辅酶A 或丙酸，反刍动物瘤胃微生物发酵产生大量丙酸被吸收进入体内，丙酸在硫激酶作用下转变为丙酰辅酶A 。
丙酰辅酶A 转变成琥珀酰辅酶A 的过程中，丙酰辅酶A 的羧化以生物素为辅基，甲基丙二酰CoA 生成琥珀酰辅酶A 需要V B12作为辅基。生成的琥珀酰辅酶A 通过三羧酸循环的一些反应生成草酰乙酸，然后沿糖异生途径生成糖。丙酸的糖异生对反刍动物非常重要，反刍动物体内的糖有一半以上来源于丙酸的异生。
(二)．脂肪酸的其它氧化途径 1. α-氧化
脂肪酸的α-碳原子发生氧化，生成一分子CO 2和比原来少一个碳原子的脂肪酸，这种氧化作用称脂肪酸α-氧化作用。
α-氧化1956年首先在植物中发现，后来发现这种氧化方式也存在于动物的脑和肝细胞中。该氧化系统位于微粒体中，直接利用分子氧使游离脂肪酸的α- 碳原子羟基化生成羟脂酸，再脱氢成酮脂酸，最后脱羧成为少一个碳原子的脂肪酸。α-氧化的机制尚不十分清楚，其可能的途径如下：
OH
RCH 2R CH COOH
O
R CH COOH
+
+
脂肪酸
L -α - 羟脂肪酸
α - 酮脂酸
RCOOH + CO 2( 少一个碳原子 )
+脂肪酸
图 8-13 脂肪酸的α-氧化
业已证明，哺乳动物可将叶绿素水解为叶绿醇再氧化为植烷酸（3,7,11,15-四甲基十六酸），通过α-氧化系统脱羧将植烷酸氧化为降植烷酸，后者经硫激酶催化变成降植烷酰辅酶A ，再经β-氧化途径降解。在正常情况下，植烷酸能迅速降解，很难在血清中找到。但一种少见的遗传病──Refsum 氏病患者，缺少α-氧化酶系，不能氧化植烷酸。植烷酸的氧化反应如图8-14。
叶绿素
水解
( 20烷醇 )CH 3
CH 3CH 3CH 3CH 3
COOH
植烷酸
CH 3
CH 3
CH 3
CH 3
CH 3
COOH
降植烷酸
- 氧化
CH 3
CH C
O
SCoA
SCoA + CH 3CH 2C O SCoA
3CH 3C
O
SCoA +2CH 3
CH 2
C O
- 氧化
SCoA + CH 3
2
~
~~
~
图8-14 植烷酸的氧化
植烷酸氧化过程中，α-氧化的作用是在β-氧化受阻时，使植烷酸脱羧，原来的β碳原子变为α碳原子，β-甲基随之变为α-甲基，使β-氧化顺利进行。由此可知，α-氧化对于支链脂肪酸的降解有重要作用。
2．脂肪酸的ω-氧化
生物体内一些中长链(如癸酸、十二碳酸等)以及少量长链脂肪酸，能首先在ω-碳原子上进行氧化生成α，ω二羧酸，称为ω-氧化。ω-氧化首先是末端甲基羟基化形成一级醇，继而氧化成醛，再转化成羧酸。生成的二羧酸再从两端进行β-氧化。
ω-氧化在脂肪酸分解代谢中并不重要，发现之初并未受到重视，不过一些海洋浮游细菌采用ω
-氧化方式降解溢入海水中的石油，估计其降解速率可高达0.5g ／(d ·m 2
)，在防止海洋污染方面有重要应用价值。经浮油细菌的ω-氧化，把石油（烃）转变为脂肪酸后通过β-氧化途径降解。人们已从油浸土壤中分离出许多具有ω-氧化酶系的细菌用于清除海水表面的浮油。
（三）．脂肪酸β-氧化产物—乙酰辅酶A 的转化 1．乙醛酸循环
乙醛酸循环是植物体内的一条由脂肪酸向碳水化合物转化的重要途径（见糖代谢）。乙醛酸循环对于正在萌发的油料种子特别重要，因为它们以脂肪作为主要营养贮备，脂肪水解产生的脂肪酸经β-氧化、乙醛酸循环和糖异生作用产生幼苗生长所需的碳水化合物，这种转变直至幼苗可独立进行光合作用为止。乙醛酸循环存在于细菌、藻类、正在萌发的植物种子中，但不存在于动物、高等植物的营养组织。
乙醛酸循环主要在乙醛酸体中进行，乙醛酸体是油料种子萌发过程中形成的微体，随着幼苗的生长而逐渐消失。该循环可视为三羧酸循环的支路，它也开始于草酰乙酸与乙酰辅酶A 缩合为柠檬酸，但绕过两个脱羧反应，不生成二氧化碳（图8-15）。
O C COOH CH 2 COOH 2
C C H 2C
COOH HO COOH H 2C HC CH COOH COOH
HO
CHO
COOH
H 2C
HO COOH
柠檬酸顺
乙醛酸循环
2C
琥珀酸
该循环有两个关键性的酶：
异柠檬酸裂解酶
（isocitrate lyase ）,催化异柠檬酸裂解为琥珀酸和乙醛酸；苹果酸合成酶（malate synthase ）,催化乙醛酸与乙酰辅酶A 反应生成苹果酸。苹果酸脱氢变为草酰乙酸，完成循环过程。其总结果是由2分子乙酰辅酶A 生成1分子琥珀酸：
2H 3C
SCoA
+
+
NAD
+
2H 2CH 2COOH
2CoASH
+
NADH
H
+
CH 2COOH
+
+
乙酰辅酶A 琥珀酸
生成的琥珀酸进入线粒体，除可补充三羧酸循环中间产物的不足外，也可在转变为草酰乙酸后转入胞液，异生成糖或转变为其它物质（图8-16 ）。
乙醛酸循环开辟了一条由脂肪酸转变成糖以及合成其它物质的途径，对于一些细菌和藻类等低等生物，由于乙醛酸循环的存在，使它们能以乙酸为唯一碳源合成生长发育所需的其它含碳化合物。动物体内不存在乙醛酸循环，不能将脂肪酸转变成糖。
脂肪
甘油
磷酸丙糖糖、淀粉
草酰乙酸
胞液
α
磷酸甘油
2．酮体的代谢
在动物体内乙酰CoA 不能转变为糖，却能转变为乙酰乙酸、β–羟丁酸和丙酮。这三种物质总称为酮体，它们是脂肪酸在肝中氧化分解特有的中间产物，是肝输出能源的一种形式。 图8—15 乙醛酸循环
8—16植物体内脂肪酸的分解与代谢转化
（1）酮体的生成
在肝细胞线粒体中脂肪酸β–氧化极为活跃，产生的乙酰CoA可进入四条代谢途径：进入三羧酸循环和呼吸链彻底氧化供能；进入胆固醇合成途径；进入脂肪酸合成途径；转化为酮体（图8-17）。肝细胞线粒体内含有合成酮体的酶类，但缺乏利用酮体的酶系。因此肝脏合成的酮体必须运至肝外组织利用。
在肝细胞线粒体中，决定乙酰CoA去向的是草酰乙酸的供应情况。在正常生理状态下，血液中酮体的含量很低，这是因为脂肪酸的氧化和糖的降解处于适当平衡，脂肪酸氧化产生的乙酰CoA在草酰乙酸的带动下，进入三羧酸循环而被彻底氧化分解。但在饥饿或糖供给不足时，草酰乙酸离开柠檬酸循环进入糖异生途径参与葡萄糖的合成，从而使乙酰CoA进入三羧酸循环的量减少并发生积累。由图8-17可知，酮体形成的第一步反应是2分子乙酰CoA在硫解酶作用下缩合形成乙酰乙酰CoA，而这是β–氧化最后一步的逆反应，这种逆反应在乙酰CoA水平升高时加快。因此，积累的乙酰CoA转向酮体的生成，使血酮升高。
酮体合成中首先生成乙酰乙酸，它在β–羟丁酸脱氢酶催化还原为β–羟丁酸，所需的H由NADH 提供，还原速度取决于NADH与NAD+的比值。乙酰乙酸可自发脱羧生成丙酮。
图8-17 酮体的生成
（2）酮体的利用
肝内产生的酮体通过血液循环被运至肝外组织。肝外组织不能生成酮体，却具有很强的氧化和利用酮体的能力。心肌、肾上腺皮质、脑组织等在糖供应不足时，都可利用酮体作为主要能源。
酮体通过图8-18所示的途径生成乙酰CoA，再进入三羧酸循环产生ATP。酮体利用的主要反应是把乙酰乙酸转变为乙酰乙酰CoA，有三种酶催化这一反应，即琥珀酰CoA转硫酶（β–酮脂酰CoA转移酶），乙酰乙酰CoA硫解酶和乙酰乙酸硫激酶。
（3）酮体的生理意义当机体缺少葡萄糖时，需要动员脂肪供应能量。肌肉组织对脂肪酸的利用能力有限，却能很好地利用酮体以节约葡萄糖，这对维持血糖的恒定有特别重要的意义。脑组织不能
氧化脂肪酸，在正常情况下，主要以葡萄糖为能源，但是在长期饥饿或糖尿病状态下，脑中约75%的能源来自酮体。酮体为可溶于水的小分子，容易通过血脑屏障和肌肉毛细血管壁，当饥饿或糖供应不足时，酮体可代替葡萄糖成为脑和肌肉组织的主要能源。因此，与脂肪酸相比，酮体能更有效地代替葡萄糖。肝脏将脂肪酸“加工” 成酮体，使之成为易于利用的形式供其它组织利用。
D -β-脱氢酶
CH 3
C CH 2
OH
C O
O -D -β-羟丁酸
+
+
CH 3
CH 2
C
O
O -O
乙酰乙酸
-CoA β-酮酰转移酶
CH 3
CH 2
C
O
O
S-CoA
乙酰乙酰-CoA
CoA-SH
硫解酶
CH 3
C O
S-CoA
CH 3
C O
S-CoA
+
2个乙酰-CoA
图8-18 β–酮体的利用
（4）酮病 正常情况下，肝脏产生酮体的速度与肝外组织分解酮体的速度处于动态平衡，血酮含量很低，为0.03 –0.5 mmol/L 。但在某些情况下，如长期饥饿或废食、糖尿病、高产乳牛泌乳初期及绵羊妊娠后期，因酮体生成多于消耗而在体内积存，引起酮病。患酮病时血中酮体含量升高，并随乳、尿排出体外，出现酮血症、酮乳症、酮尿症，其中酮尿症最先出现。由于酮体的主要成分为酸性物质，酮体在体内积存可导致酮症酸中毒。未控制的糖尿病患者因糖代谢障碍和脂肪酸分解加快，酮体生成量升高数十倍，这时丙酮约占酮体总量的一半，血、尿中丙酮含量很高，呼出气中可嗅到丙酮的气味。高产乳牛泌乳初期由于乳糖合成消耗大量葡萄糖使血糖下降，引发一系列代谢改变：胰岛素减少，胰高血糖素增加，脂解加强，脂肪酸β氧化加快，酮体生成增多。双胎绵羊妊娠后期发生的酮病也是体内糖缺乏所致。由此导致的酮病静脉输注葡萄糖可快速缓解。
第三节 脂肪的合成代谢 生物体主要以脂肪的形式贮存能量。植物主要在种子、果实、块根和块茎等组织中合成脂肪，人和动物脂肪合成最活跃的组织是肝脏、脂肪组织和哺乳期的乳腺。脂肪合成的原料甘油和脂肪酸主要由糖代谢提供。在人和动物体内，糖能够很方便地转化为脂肪，食物中的脂肪消化吸收后运至肝脏和脂肪组织也可用以合成脂肪。 一、脂肪酸的生物合成
脂肪酸的生物合成比较复杂，包括饱和脂肪酸从头合成、脂肪酸碳链延长和不饱和脂肪酸合成等途径。
（一）．饱和脂肪酸的从头合成
动物体内饱和脂肪酸的从头合成过程在胞液中进行，植物则在叶绿体和前质体内进行。该过程以乙酰CoA 为碳原，产物是软脂酸（棕榈酸）。整个过程可分为三个阶段：乙酰辅酶A 的转运、丙二酸单酰辅酶A 的合成、脂肪酸链的合成。
1 乙酰辅酶A 的转运 脂肪酸合成所需的碳源来自乙酰辅酶A ，但丙酮酸脱羧、氨基酸氧化及脂肪酸β-氧化产生的乙酰CoA 都在线粒体基质中，它不能直接穿过线粒体内膜进入胞液，动物细胞通过柠檬酸-丙酮酸循环进行转运（如图8-19）。乙酰辅酶A 与草酰乙酸结合成柠檬酸后通过三羧酸载体透
出内膜，再由胞浆的柠檬酸裂解酶裂解成草酰乙酸和乙酰辅酶A。乙酰辅酶A即可用以合成脂肪酸，而草酰乙酸则被NADH还原成苹果酸。苹果酸可经氧化脱羧产生CO2、NADPH和丙酮酸。丙酮酸和苹果酸都可经内膜载体进入线粒体，分别由丙酮酸羧化酶和苹果酸脱氢酶催化生成草酰乙酸，参加乙酰辅酶A 转运循环。
线粒体基质胞液
柠檬酸
2
ATP,CoASH
ADP + Pi
乙酰CoA
+
+
2
CO2
图8-19 乙酰辅酶A从线粒体基质至胞液的运转
脂肪酸合成除需要乙酰CoA外，还需要ATP、NADPH、HCO3-(CO2)等。脂肪酸合成系还原性合成，所需之氢均由NADPH提供。NADPH主要来源于磷酸戊糖途径，上述乙酰辅酶A转运中苹果酸酶催化苹果酸氧化脱羧生成丙酮酸的反应也可提供少量。
植物细胞线粒体内的乙酰辅酶A需先脱掉辅酶A，以乙酸的形式运出线粒体。在胞液中由脂酰辅酶A合成酶催化重新生成乙酰辅酶A。
2 丙二酸单酰辅酶A的合成
乙酰CoA作为脂肪酸合成的原料，除第一次缩合时起引物的作用外，就不再直接参与反应，而是羧化为丙二酸单酰CoA作为2C的加合物参与合成，因此丙二酸单酰CoA是脂肪酸合成的直接前体。乙酰辅酶A由乙酰CoA羧化酶（acetyl CoA carboxylase）催化生成丙二酸单酰CoA。
乙酰CoA羧化酶是脂肪酸合成的限速酶，其辅基是生物素（生物素也是其它羧化酶的辅基）。原核生物的乙酰CoA羧化酶是由两种酶和一种蛋白质组成的三元多酶复合体，这三种组分分别是生物素羧基载体蛋白（biotin carboxyl-carrier protein，BCCP）、生物素羧化酶（biotin carboxylase，BC）、羧基转移酶（carboxyltransferase，CT），其中辅基生物素与BCCP的某Lys-ε-NH2共价相连。在高等植物和动物体内，乙酰辅酶A羧化酶是由两个相同亚基组成的二聚体，每个亚基都具有原核生物复合体三种组分的功能。真核细胞中的多酶体系有的以多功能酶的形式存在，这种共价连接的多功能蛋白比非共价吸附的多酶复合体更为稳定。
乙酰CoA的羧化反应分两步进行，首先是BCCP羧化成BCCP—COO-，再由CT把BCCP—COO-的羧基转移到乙酰辅酶A的α-碳上。
BCCP-COO
-
CH3C
O
SCoA BCCP +
+OOC
-
CH2C
O
SCoA
乙酰辅酶A丙二酸单酰辅酶A BCCP +HCO3+ ATP
BC
BCCP-COO- + ADP+ Pi
乙酰CoA羧化酶存在于胞液中，辅基生物素（biotin）是CO2的载体，Mn2+是激活剂。它有两种存在形式，一种是无活性的单体，分子量约4万；另一是有活性的聚合体，通常由20—30个单体线性排列而成。单体上有激活剂结合部位，变构激活剂柠檬酸（或异柠檬酸）与之结合后，促进酶向聚合体形式转变。软脂酰辅酶A及其它长链脂酰辅酶A作用相反，是变构抑制剂。除变构调节外，乙酰辅酶A羧化酶还受磷酸化/脱磷酸化共价修饰调节，一种AMP激活的蛋白激酶可使乙酰辅酶A羧化酶的丝氨酸羟基磷酸化失活，而某蛋白磷酸酶则使磷酸化的乙酰辅酶A羧化酶脱磷酸而恢复活性（图8-20）。此处的蛋白激酶与cAMP依赖性蛋白激酶不同，其活性不受cAMP的影响，而是受AMP激活和ATP抑制。因此，细胞能量水平降低时，脂肪酸合成途径就会关闭。胰高血糖素和肾上腺素能通过一系列反应抑制蛋白磷酸酶，使乙酰辅酶A羧化酶呈磷酸化的失活状态而抑制脂肪酸合成。与之相反，胰岛素能使蛋白磷酸酶激活，进而乙酰辅酶A羧化酶脱磷酸化恢复活性。植物和细菌中的乙酰辅酶A羧化酶不受柠檬酸和共价修饰的调节。
图 8-20 乙酰CoA 的共价调节
3．脂肪酸链的形成
（1）．脂肪酸合成酶（fatty acid synthase , FAS）
脂肪酸链的合成在各种生物中都是由六步反应构成的循环过程，但脂肪酸合成酶系统却很不相同。大肠杆菌的FAS是多酶复合体，由六种酶和一种脂酰基载体蛋白（acyl carrier protein，ACP）组成。这六种酶分别为ACP-脂酰基转移酶、丙二酸单酰CoA-ACP转移酶、β-酮脂酰ACP合成酶（β-酮脂酰ACP合酶）、β-酮脂酰ACP还原酶、β-羟脂酰ACP脱水酶和烯脂酰ACP还原酶,它们以ACP为中心组成复合体（图8-21）。植物的脂肪酸合成酶复合体与大肠杆菌相似，但结合较为松散，且有不同的同工酶，用以合成不同长度的脂肪酸链。酵母的FAS含六条α链和六条β链，α链具有β-酮脂酰ACP合酶、β-酮脂酰ACP还原酶及ACP活性，β链具有其余几种酶活性。哺乳动物的FAS表现出更为进化的特征，由两个相同亚基组成，每个亚基都具有七种酶活性（以上六种酶加硫酯酶）和ACP 结构域。
脂肪酸合成过程中，各种中间产物均以共价键与ACP相连。各种来源的ACP氨基酸组成十分相似，大肠杆菌的ACP是一种由77个氨基酸残基组成的热稳定蛋白，其36位丝氨酸的羟基与辅基4-磷酸泛酰巯基乙胺的磷酸基以酯键相连，辅基的巯基（-SH）是ACP的活性基团，故ACP常写成ACP-SH。该辅基也是辅酶A的组成部分（图8-22）。由于带有-SH，ACP可以从各种脂酰-SCoA接受脂酰基而形成脂酰-SACP，并释出CoASH；由于辅基是一个长的柔性链，ACP可以把脂酰基从多酶复合体的一个活性中心传送到另一个活性中心，以适应多酶复合体连续催化的需要。
3
3
SCCH 2COOH
O
CCH 3
O
1：ACP-脂酰基转移酶2：β-酮脂酰-ACP 还原酶大肠杆菌中脂肪酸合成酶系统模式图
辅酶A(CoA)P OH
O O
2-
O
O
CH 2
Ser
ACP
酰基载体蛋白
图8-22 ACP 与辅酶A 中的4-磷酸泛酰巯基乙胺
图8-21 脂酸生物合成过程
（2）脂肪酸从头合成的生化反应 脂肪酸的合成需要一个小分子脂酰CoA 作为引物，乙酰CoA 、丙酰CoA 和异丁酰CoA 均可作为引物，但以乙酰CoA 为主。由于脂肪酸合成是从甲基端向羧基端延长碳链的循环过程，每次延长一个2C 单位，故引物甲基成为脂肪酸甲基端；以乙酰CoA 为引物时生成偶数碳链脂肪酸，以丙酰CoA 为引物时生成奇数碳链脂肪酸。当异丁酰CoA 引导时，则生成支链脂肪酸。
软脂酸的合成需乙酰CoA 引导，以丙二酸单酰CoA 和NADPH+H +
为原料，经过7轮循环反应。每轮循环包括以下6步反应。
① 脂酰基转移反应：在脂酰基转移酶催化下，乙酰CoA 与ACP 结合成脂酰ACP （首轮是乙酰ACP ），随后乙酰基又被转移至β-酮脂酰-ACP 合成酶的半胱氨酸的—SH 上，生成乙酰-合酶：
SCoA
SACP
CH 3C
O CH 3O S CH 3C O
合酶
乙酰CoA 乙酰ACP 乙酰-合酶
此脂酰基转移反应为第一轮循环的第一个反应，也是脂肪酸合成的起始反应，乙酰基经两次转移与β-酮脂酰-ACP 合成酶结合为乙酰-合酶。
② 丙二酸单酰基转移反应：丙二酸单酰CoA-ACP 转移酶催化丙二酸单酰CoA 中的丙二酸单酰基转移至ACP 的—SH 上，生成丙二酸单酰ACP ：
HOOCCH 2C
SCoA
ACP
SH
+SACP
CoA
SH
+O
HOOCCH 2C
O
丙二酸单酰CoA 丙二酸单酰ACP 该反应也称为进位，即底物丙二酸单酰CoA 进入脂肪酸合成酶系。 ③ 缩合反应：β-酮脂酰ACP 合酶催化该酶所连接的乙酰基与ACP 所连接的丙二酸单酰基缩合，
生成β-酮脂酰ACP （首轮是乙酰乙酰-ACP ）并释出一分子CO 2（14
C 标记证明释出的正是乙酰CoA 羧化反应中引入的CO 2）：
+ HOOCCH 2CO S ACP
CH 3C O CH 2C O
S ACP
++CO 2
S 合酶CH 3C O
HS 合酶 乙酰-合酶 丙二酸单酰ACP β-酮脂酰ACP β-酮脂酰ACP 合酶
④ 还原反应：在β-酮脂酰ACP 还原酶催化下，β-酮脂酰ACP 被NADPH + H +
还原成β-羟脂酰ACP （首轮是β-羟丁酰ACP ）：
CH 32C SACP
O
O NADPH
H
+
+
CH 32OH O
SACP
NADP +
+
乙酰乙酰ACP β-羟丁酰ACP
⑤ 脱水反应：在β-羟脂酰ACP 脱水酶催化下，β-羟脂酰ACP 在α与β碳原子间脱水，生成反β-烯脂酰ACP （首轮是反丁烯酰ACP ）：
CH 3CHCH 2SACP
O
CH 3CH
CHC O SACP
+H 2O OH
β-羟丁酰ACP 反丁烯酰ACP
⑥ 还原反应：在反β-烯脂酰-ACP 还原酶催化下， NADPH + H +
还原烯脂酰-ACP 成脂酰ACP （首轮是丁酰ACP ）：
CH 3CH
CHC O
SACP
NADPH
H
+
+
+
CH 3CH 2CH 2C
SACP
NADP ++O
反丁烯酰ACP 丁酰ACP
饱和脂肪酸合成中第一轮循环的产物是丁酰ACP 。第二轮循环从酰基转移酶催化丁酰ACP 的丁酰基转至β-酮脂酰ACP 合酶、生成丁酰-合酶的反应开始，再依次经丙二酸单酰基的转移、缩合、还原、脱水、再还原的反应生成己酰ACP 。如此循环，至生成软脂酰ACP 为止（图8-21）。尽管各轮循环第一个反应（脂酰基转移反应）的产物都是生成脂酰-合酶，但第一轮与其后各轮循环有所不同。第一轮该反应底物乙酰CoA 存在于胞液中，其乙酰基需先转至ACP,才能转至合成酶成为脂酰-合酶；而其后各轮循环中该反应底物脂酰ACP 为上一轮的产物, ACP 上的脂酰基只需一次转移转即生成脂酰-合酶。
β-酮脂酰ACP 合成酶对底物链长有专一性，只对2碳至14碳的脂酰ACP 具有催化活性，且结合14碳脂酰基的活性最强，故从头合成途径的主要产物是软脂酸。合成的脂酰-ACP 可由硫酯酶（thioesterase ）水解其硫酯键，生成脂肪酸。由乙酰CoA 合成软脂酸的总反应式如下：
8CH 3CO SCoA
7ATP
14(NADPH H +
)
+
+
+H 2O
+CH 3(CH 2)14COOH +
14NADP
+
+8CoA SH +7ADP +7Pi
实验证明，动物胞液中合成脂肪酸所需的NADPH+H +
约60%来自磷酸戊糖途径，其余的由乙酰CoA
转运过程中苹果酸酶催化的反应提供。叶绿体内合成饱和脂肪酸所需的NADPH +H +
来自于光合电子传递反应。
4．脂肪酸的从头合成与β-氧化的比较
由于脂肪酸的从头合成与β-氧化存在一些共同的中间产物，如酮脂酰基、羟脂酰基、烯脂酰基等，人们起初考虑过两个过程可否逆转的问题，但后来的实验证明两者决非逆转关系。动物体内两个过程的区别列于表8-2。
表8-2 动物中软脂肪酸β-氧化和从头合成过程的区别
区别要点 脂肪酸从头合成 脂肪酸β-氧化 细胞内定位 胞液 线粒体 酰基载体 ACPSH CoASH 二碳单位转移形式 丙二酸单酰CoA 乙酰CoA
供氢体或受氢体 NADPH+H + FAD 、NAD +
底物的转运机制 柠檬酸-丙酮酸循环 肉碱循环 催化循环的酶类 6种 4种
能量消耗或生成 链延长或缩短方向 7ATP,14NADPH+14H + 从ω端到羧基端 7NADH+7H +
,7FADH 2 从羧基端到ω端
（二）．饱和脂肪酸链的延长及去饱和
以软脂肪酸为前体，在其它酶系催化下，通过碳链延长与脱饱和可合成更长碳链的脂肪酸以及各种不饱和脂肪酸（图8-23）。在低温环境下，大多数生物可促进体内饱和脂肪酸转变为不饱和脂肪
酸。不饱和脂肪酸的熔点较低，增加不饱和脂肪酸可增强细胞膜的流动性，这是生物对低温环境的一种适应。
棕榈油酸C 16,
9
硬脂酸C
18高饱和脂肪酸
C 18,9
亚
,15
C 18,
9,12
亚
6,其它和脂酸
延长
20,
11
,148,20,
5,8,11,14
图 8-23 脂肪酸链的延长与脱饱和
1．脂肪酸链的延长 不同生物脂肪酸链的延长系统在细胞内的分布及反应物均不相同。在动物体内，延长过程发生在线粒体和滑面内质网中。滑面内质网中的延长途径与胞液中脂肪酸的从头合成途径基本相同，只是酰基载体为辅酶A 而不是ACP ，延长的二碳单位来自丙二酸单酰CoA 。线粒体中
脂类代谢 一、问答题 1、为什么摄入糖量过多容易长胖? 答：因为脂肪酸合成的起始原料乙酰CoA主要来自糖酵解产物丙酮酸，摄入糖量过多则糖酵解产生的丙酮酸也多，进而导致合成脂肪酸的起始原料乙酰CoA也多，原料多合成的脂肪酸自然就多了，所以摄入糖量过多容易长胖。 2、比较脂肪酸β—氧化和脂肪酸的合成有哪些不同点？ 答：①细胞中发生部位不同：合成发生在细胞质，氧化发生在线粒体；②酰基载体不同：合成所需载体为ACP—SH，氧化所需载体为乙酰CoA；③二碳片段的加入与裂解方式：合成是以丙二酰ACP加入二碳片段，氧化的裂解方式是乙酰CoA；④电子供体或受体：合成的供体是NADPH，氧化的受体是FAD、FAD＋；⑤酶系不同：合成需7种酶，氧化需4种酶；⑥原料转运方式：合成是柠檬酸转运系统，氧化是肉碱穿梭系统；⑦能量变化：合成耗能，氧化产能。 3、试计算1mol甘油彻底氧化成CO和HO可净生成多少molATP。22答：甘油氧化产生的乙酰CoA进入三羧酸循环彻底氧化。经过4次脱氢反应生成3molNADH+H+、1molFADH2、以及2molCO2，并发生一 次底物水平磷酸化，生成1molGTP。依据生物氧化时每1molNADH+H+和1molFADH2 分别生成、的ATP，因此，1mol甘油彻底氧化成CO2和H2O生成ATP摩尔数为6×＋1×＋3－1=。
4、1mol硬脂酸(即18碳饱和脂肪酸)彻底氧化成CO和HO时净生成的ATP的22摩尔数。． 答：1mol硬脂酸彻底氧化需经8次循环，产生9个乙酰CoA，每摩尔乙酰CoA进入三羧酸循环产生10molATP，这样共产生90molATP。8molFADH2进入电子传递链产生12molATP，8molNADH进入电子传递链共产生20molATP。脂肪酸的活化需消耗2个高能磷酸键，这样彻底氧化1mol硬脂酸净得120molATP。 5、胆固醇在体内可转变成哪些重要物质？合成胆固醇的基本原料和关键酶各是什么？ 答：转变成胆汁酸、甾类激素、维生素D； 基本原料：二甲基丙烯焦磷酸酯（DPP）、异戊烯醇焦磷酸酯 关键酶：羟甲基戊二酸单酰CoA还原酶（HMGCoA还原酶） 6、为什么在长期饥饿或糖尿病状态下，血液中酮体浓度会升高？答：由于糖供应不足或利用率降低，机体需动员大量的脂肪酸供能，同时生成大量的乙酰CoA。此时草酰乙酸进入糖异生途径，又得不到及时的回补而浓度降低，因此不能与乙酰CoA缩合成柠檬酸。在这种情况下，大量积累的乙酰CoA衍生为丙酮、乙酰乙酸、β—羟丁酸。 7、为什么在大多数情况下，真核生物仅限于合成软脂酸？ 答：因为在真核生物中，β—酮脂酞—ACP缩合酶对链长有专一性，它接受14碳酸基的活力最强，所以，在大多数情况下，仅限于合成软脂酸。另外，软脂酸CoA对脂肪酸合成的限速酶乙酰CoA羧化酶
第10章脂类代谢单元自测题 (一)名词解释 1．血浆脂蛋白2．血脂3．高脂蛋白血症4．酮体5．不饱和脂肪酸6．必需脂肪酸 7．脂动员8．脂肪酸β-氧化 (二)填空题 1．动物不能合成而需要由日粮提供的必需脂肪酸有和。 2．脂肪消化产物在十二指肠下段或空肠上段被吸收后，与磷脂、载脂蛋白等组成经淋巴进入血循环。 3．脂肪动员指在脂肪酶作用下水解为释放人血以供其他组织氧化利用。 4．游离脂肪酸不溶于水，需与结合后由血液运至全身。 5．脂肪酸β-氧化的限速酶是。 6．脂酰CoA经一次β-氧化可生成1分子乙酰CoA和。 7. 一分子14碳长链脂酰CoA可经次β-氧化生成个乙酰CoA。 8．肉碱脂酰转移酶工存在于细胞。 9．脂酰CoA每一次β-氧化需经脱氢和硫解等过程。 10．酮体指、和。 11．酮体合成的酶系存在，氧化利用的酶系存在于。 12．丙酰CoA的进一步氧化需要和作酶的辅助因子。 13．一分子脂肪酸活化后需经转运才能由胞液进入线粒体内氧化；线粒体内的乙酰CoA需经才能将其带出细胞参与脂肪酸合成。 14．脂肪酸的合成需原料、、和等。 15．脂肪酸合成过程中，乙酰CoA来源于或，NADPH来源于。 (三)选择题 1．动物合成甘油三脂最强的器官是： a．肝b．肾c．脂肪组织d．脑e．小肠 2．脂肪动员是指： a．脂肪组织中脂肪的合成b．脂肪组织中脂肪的分解 c．脂肪组织中脂肪被脂肪酶水解为游离脂肪酸和甘油并释放入血供其他组织利用 d．脂肪组织中脂肪酸的合成及甘油的生成e．以上都对 3. 能促进脂肪动员的激素有： a．肾上腺素b．胰高血糖素c．促甲状腺素d．ACTH e．以上都是 4．脂肪酸合成的限速酶是： a．酰基转移酶b．乙酰CoA羧化酶c．肉碱脂酰CoA转移酶Ⅰ d．肉碱脂酰CoA转移酶Ⅱe．β-酮脂酰还原酶 5．酮体在肝外组织氧化分解，原因是肝内缺乏： a．乙酰乙酰CoA硫解酶b．琥珀酰CoA转硫酶c．β-羟丁酸脱氢酶 d．β-羟-β-甲戊二酸单酰CoA合成酶e．羟甲基戊二酸单酰CoA裂解酶 6．脂酰CoA的β-氧化过程反应顺序是： a．脱氢，加水，再脱氢，加水b．脱氢，脱水，再脱氢，硫解 c．脱氢，加水，再脱氢，硫解d．水合，脱氢，再加水，硫解 e．水合，脱氢，硫解，再加水 7．可作为合成前列腺素前体的脂肪酸是： a．软脂酸b．花生四烯酸c．亚麻酸d．亚油酸e．硬脂酸 8．能将肝外胆固醇转运到肝脏进行代谢的血浆脂蛋白： a．CM b．LDL c．HDL d．IDL e．VLDL 9．可由呼吸道呼出的酮体是： a．乙酰乙酸b．β-羟丁酸c．乙酰乙酰CoA d．丙酮e．以上都是 10．并非以FAD为辅助因子的脱氢酶有： a．琥珀酸脱氢酶b．脂酰CoA脱氢酶c．二氢硫辛酰胺脱氢酶 d．β-羟脂酰CoA脱氢酶e．线粒体内膜的磷酸甘油脱氢酶 11．不能产生乙酰CoA的分子是： a．酮体b．脂肪酸c．胆固醇d．磷脂e．葡萄糖 12．参与甘油磷脂合成过程的核苷酸是： a．A TP b CTP c．TIP d．UTP e．GTP 13．脂肪酸分解产生的乙酰CoA去路： a．合成脂肪酸b．氧化供能c．合成酮体d．合成胆固醇e．以上都是 14．胆固醇合成的限速酶是： a．HMGCoA合成酶b．乙酰CoA羧化酶c．HMGCoA还原酶 d．乙酰乙酰CoA硫解酶e．HMGCoA裂解酶 15．下列不是载脂蛋白的功能的是：
第七章脂类代谢 一、知识要点 （一）脂肪的生物功能： 脂类是指一类在化学组成和结构上有很大差异,但都有一个共同特性,即不溶于水而易溶于乙醚、氯仿等非极性溶剂中的物质。通常脂类可按不同组成分为五类，即单纯脂、复合脂、萜类和类固醇及其衍生物、衍生脂类及结合脂类。 脂类物质具有重要的生物功能。脂肪是生物体的能量提供者。 脂肪也是组成生物体的重要成分，如磷脂是构成生物膜的重要组分，油脂是机体代谢所需燃料的贮存和运输形式。脂类物质也可为动物机体提供溶解于其中的必需脂肪酸和脂溶性维生素。某些萜类及类固醇类物质如维生素A、D、E、K、胆酸及固醇类激素具有营养、代谢及调节功能。有机体表面的脂类物质有防止机械损伤与防止热量散发等保护作用。脂类作为细胞的表面物质，与细胞识别，种特异性和组织免疫等有密切关系。 （二）脂肪的降解 在脂肪酶的作用下，脂肪水解成甘油和脂肪酸。甘油经磷酸化和脱氢反应，转变成磷酸二羟丙酮，纳入糖代谢途径。脂肪酸与ATP和CoA在脂酰CoA合成酶的作用下，生成脂酰CoA。脂酰CoA在线粒体内膜上肉毒碱：脂酰CoA转移酶系统的帮助下进入线粒体衬质，经β-氧化降解成乙酰CoA，在进入三羧酸循环彻底氧化。β-氧化过程包括脱氢、水合、再脱氢和硫解四个步骤，每次β-氧化循环生成FADH2、NADH、乙酰CoA和比原先少两个碳原子的脂酰CoA。此外，某些组织细胞中还存在α-氧化生成α羟脂肪酸或CO2和少一个碳原子的脂肪酸；经ω-氧化生成相应的二羧酸。 萌发的油料种子和某些微生物拥有乙醛酸循环途径。可利用脂肪酸β-氧化生成的乙酰CoA合成苹果酸，为糖异生和其它生物合成提供碳源。乙醛酸循环的两个关键酶是异柠檬酸裂解酶和苹果酸合成酶前者催化异柠檬酸裂解成琥珀酸和乙醛酸，后者催化乙醛酸与乙酰CoA生成苹果酸。 （三）脂肪的生物合成 脂肪的生物合成包括三个方面：饱和脂肪酸的从头合成，脂肪酸碳链的延长和不饱和脂肪酸的生成。脂肪酸从头合成的场所是细胞液，需要CO2和柠檬酸的参与，C2供体是糖代谢产生的乙酰CoA。反应有二个酶系参与，分别是乙酰CoA羧化酶系和脂肪酸合成酶系。首先，乙酰CoA在乙酰CoA羧化酶催化下生成，然后在脂肪酸合成酶系的催化下，以ACP作酰基载体，乙酰CoA为C2受体，丙二酸单酰CoA为C2供体，经过缩合、还原、脱水、再还原几个反应步骤，先生成含4个碳原子的丁酰ACP，每次延伸循环消耗一分子丙二酸单酰CoA、两分子NADPH，直至生成软脂酰ACP。产物再活化成软脂酰CoA，参与脂肪合成或在微粒体系统或线粒体系统延长成C18、C20和少量碳链更长的脂肪酸。在真核细胞内，饱和脂肪酸在O2的参与和专一的去饱和酶系统催化下，进一步生成各种不饱和脂肪酸。高等动物不能合成亚油酸、亚麻酸、花生四烯酸，必须依赖食物供给。 3-磷酸甘油与两分子脂酰CoA在磷酸甘油转酰酶作用下生成磷脂酸，在经磷酸酶催化变成二酰甘油，最后经二酰甘油转酰酶催化生成脂肪。 （四）磷脂的生成 磷脂酸是最简单的磷脂，也是其他甘油磷脂的前体。磷脂酸与CTP反应生成
脂类代谢 一、名词解释 酮体、必需脂肪酸、脂肪动员、脂肪酸的β-氧化、血脂 二、选择题 1.脂肪酸在血中和下列哪个物质结合运输 A.载脂蛋白 B.清蛋白 C.球蛋白 D.脂蛋白 2.含2n个碳原子的饱和脂酸需要经多少次β-氧化才能完全分解为乙酰CoA A.2n次 B.n次 C.n-1次 D.n+1次 3.参和脂肪酸合成的乙酰CoA主要来自 A.胆固醇 B.葡萄糖 C.丙氨酸 D.酮体 4.脂肪酸合成的关键酶是 A.丙酮酸羧化酶 B.硫解酶 C.乙酰CoA羧化酶 D.丙酮酸脱氢酶 5.脂肪酸β-氧化不能生成 A.H2O B.FADH2 C.NADH D.乙酰CoA 6.胆固醇的生理功能不包括 A.氧化供能 B.参和构成生物膜 C.转化为胆汁酸 D.转变为维生素D3 7.不能利用甘油的组织是 A.肝 B.小肠 C.肾 D.脂肪组织 8.血浆脂蛋白按密度由大到小的正确顺序是 A.CM、VLDL、LDL、HDL B.VLDL、LDL、HDL、CM C.LDL、VLDL、HDL、CM D.HDL、LDL、VLDL、CM 9.含脂肪最多的血浆脂蛋白是 A.CM B.VLDL C.HDL D.LDL E.IDL 10.转运内源性甘油三酯的血浆脂蛋白是 A.CM B.VLDL C.HDL D.LDL 11.将肝外的胆固醇向肝内运输的是 A.CM B.VLDL C.HDL D.LDL 12.胆固醇含量最高的是 A.CM B.VLDL C.HDL D.LDL 13.激素敏感脂肪酶是 A.脂蛋白脂肪酶 B.甘油三酯脂肪酶 C.甘油一酯脂肪酶
D.甘油二酯脂肪酶 14.下列哪种磷脂中含有胆碱 A.卵磷脂 B.脑磷脂 C.磷脂酸 D.溶血磷脂 15.抗脂解激素是指 A.胰高血糖素 B.胰岛素 C.肾上腺素 D.促肾上腺皮质激素 16.有防止动脉粥样硬化的脂蛋白是 A.CM B.VLDL C.LDL D.HDL 17.要真实反映血脂的情况，常在饭后 A.3～6小时采血 B.8～10小时采血 C.12～14小时采血 D.24小时后采血 18.催化脂肪酸活化的酶是 A.脂酰CoA合成酶 B.脂酰CoA脱氢酶 C.脂酰CoA硫解酶 D.脂酰CoA转移酶 19.脂肪酸β-氧化的部位是 A.胞液 B.线粒体 C.细胞核 D.内质网 20.脂酰CoA β-氧化的反应顺序是 A.脱氢、加水、硫解、再脱氢 B.硫解、再脱氢、脱氢、加水 C.脱氢、加水、再脱氢、硫解 D.脱氢、硫解、加水、再脱氢 21.脂肪动员加强时肝内生成的乙酰辅酶A主要转变为 A.脂酸 B.酮体 C.草酰乙酸 D.葡萄糖 22.控制长链脂酰CoA进入线粒体氧化的因素是 A.脂酰CoA合成酶的活性 B.肉碱脂酰转移酶Ⅰ的活性 C.肉碱脂酰转移酶Ⅱ的活性 D.脂酰CoA脱氢酶的活性 23.下列何种物质是脂肪酸氧化过程中不需要的 A.HSCoA B.NAD+ C.NADP+ D.FAD 24.体内胆固醇和脂酸合成所需的氢来自 A.NADH＋H+ B.NADPH＋H+ C.FMNH2 D.FADH2 25.不产生乙酰辅酶A的化合物是 A.酮体 B.脂酸 C.葡萄糖 D.胆固醇 26.乙酰辅酶A的去路不包括
第九章脂类代谢 一、选择题（请将选择的正确答案的字母填写在题号前面的括号内） （）1合成甘油酯最强的器官是 A 肝； B 肾； C 脑； D 小肠。 （）2、小肠粘膜细胞再合成脂肪的原料主要来源于 A 小肠粘膜吸收来的脂肪水解产物； B 肝细胞合成的脂肪到达小肠后被消化的产物 C 小肠粘膜细胞吸收来的胆固醇水解产物； D 脂肪组织的水解产物； E 以上都对。 （）3、线粒体外脂肪酸合成的限速酶是 A 酰基转移酶； B 乙酰辅酶A羧化酶； C 肉毒碱脂酰辅酶A转移酶Ⅰ； D 肉毒碱脂酰辅酶A转移酶Ⅱ； E β—酮脂酰还原酶。 （）4、酮体肝外氧化，原因是肝脏内缺乏 A 乙酰乙酰辅酶A硫解酶； B 琥珀酰辅酶A转移酶； C β—羟丁酸脱氢酶； D β—羟—β—甲戊二酸单酰辅酶A合成酶； E 羟甲基戊二酸单酰辅酶A裂解酶。 （）5、卵磷脂含有的成分是 A 脂肪酸、甘油、磷酸和乙醇胺； B 脂肪酸、甘油、磷酸和胆碱； C 脂肪酸、甘油、磷酸和丝氨酸； D 脂肪酸、磷酸和胆碱； E 脂肪酸、甘油、磷酸。 （）6、脂酰辅酶A的β—氧化过程顺序是 A 脱氢、加水、再脱氢、加水； B 脱氢、脱水、再脱氢、硫解； C 脱氢、加水、再脱氢、硫解； D 水合、加水、再脱氢、硫解。 （）7、人体内的多不饱和脂肪酸是指 A 油酸、软脂肪酸； B 油酸、亚油酸； C 亚油酸、亚麻酸； D 软脂肪酸、亚油酸。 （）8、可由呼吸道呼出的酮体是 A 乙酰乙酸； B β—羟丁酸； C 乙酰乙酰辅酶A； D 丙酮。 （）9、与脂肪酸的合成原料和部位无关的是
A 乙酰辅酶A； B NADPH+H+； C 线粒体外； D 肉毒碱；E、HCO3- （）10、并非以FAD为辅助因子的脱氢酶有 A 琥珀酸脱氢酶； B 脂酰辅酶A脱氢酶； C 二氢硫辛酸脱氢酶； D β—羟脂酰辅酶A脱氢酶。 （）11、不能产生乙酰辅酶A的是 A 酮体； B 脂肪酸； C 胆固醇； D 磷脂； E 葡萄糖。 （）12、甘油磷酸合成过程中需哪一种核苷酸参与 A ATP； B CTP； C TTP； D UDP； E GTP。 （）13、脂肪酸分解产生的乙酰辅酶A的去路 A 合成脂肪酸； B 氧化供能； C 合成酮体； D 合成胆固醇； E 以上都是。（）14、胆固醇合成的限速酶是 A HMGCoA合成酶； B 乙酰辅酶A羧化酶； C HMGCoA还原酶； D 乙酰乙酰辅酶A硫解酶。 （）15、胆汁酸来源于 A 胆色素； B 胆红素； C 胆绿素； D 胆固醇。 （）16、脂肪酸β—氧化的限速酶是 A 肉毒碱脂酰转移酶Ⅰ； B 肉毒碱脂酰转移酶Ⅱ C 脂酰辅酶A脱氢酶； D β—羟脂酰辅酶A脱氢酶； E β—酮脂酰辅酶A硫解酶。 （）17、β—氧化过程的逆反应可见于 A 胞液中脂肪酸的合成； B 胞液中胆固醇的合成； C 线粒体中脂肪酸的延长； D 内质网中脂肪酸的合成。 （）18、并非类脂的是 A 胆固醇； B 鞘脂； C 甘油磷脂； D 神经节苷脂； E 甘油二脂。 （）19、缺乏维生素B2时，β—氧化过程中哪一个中间产物合成受到障碍？ A 脂酰辅酶A； B β—酮脂酰辅酶A； C α，β—烯脂酰辅酶A ； D L—β—羟脂酰辅酶A； E 都不受影响。 （）20、合成胆固醇的原料不需要 A 乙酰辅酶A； B NADPH； C A TP ； D O2。 （）21、由胆固醇转变而来的是
第七章脂类代谢 一、填空题： 1．饱和脂肪酸的生物合成在中进行。 2．自然界中绝大多数脂肪酸含数碳原子。 3．脂肪酸生物合成的原料是，其二碳供体的活化形式是。4．生成丙二酸单酰CoA需要酶系催化，它包含有三种成份、_ 和。 5．饱和脂肪酸从头合成需要的引物是，其产物最长可含有碳原子。6．人体必需脂肪酸是、和。 7．饱和脂肪酸从头合成的还原力是，它是由代谢途径和转换所提供。8．大于十六碳原子的脂肪酸是生物体内相应的各个系统的酶催化合成。 10．硬脂酸(C18)经β-氧化分解，循环次，生成分子乙酰CoA， FADH2和 NADH。11．脂肪酸β-氧化是在中进行的，氧化时第一次脱氢的受氢体是，第二次脱氢的受氢体是，β-氧化的终产物是。 14．乙酰COA主要由、和降解产生。 二、选择题(只有一个最佳答案)： 1．在人体中，脂肪酸以下列哪种形式参与三酰甘油的生物合成( ) ①游离脂肪酸②脂酰ACP ③脂酰CoA ④以上三种均不是 2．脂肪酸生物合成中，将乙酰基运出线粒体进入胞液中的物质是( ) ①CoA ②肉碱③柠檬酸④以上三种均不是 4．饱和脂肪酸从头合成和β-氧化过程中，两者共有( ) ①乙酰CoA ②FAD ③NAD+④含生物素的酶 5．长链脂肪酸从胞浆转运到线粒体内进行β-氧化作用，所需载体是( ) ①柠檬酸②肉碱③辅酶A ④α-磷酸甘油 6．脂肪酸从头合成所用的还原剂是( ) ①NADPH＋H+②NADH+H+③FADH2④FMNH2 8．β-氧化中，脂酰CoA脱氢酶催化反应时所需的辅因子是( ) ①FAD ②NAD+③ATP ④NADP+ 9．植物体内由软脂酸(C16)生成硬脂酸(C18)其原料是( ) ①乙酰CoA ②乙酰ACP ③丙二酸单酰CoA ④丙二酸单酰ACP 10．在脂肪酸的合成中，每次碳链的延长都需要什么直接参加？（） ①乙酰CoA ②草酰乙酸③丙二酸单酰CoA ④甲硫氨酸 11．合成脂肪酸所需的氢由下列哪一种递氢体提供？（） ①NADP+ ②NADPH+H+③FADH2④NADH+H+ 12．脂肪酸活化后，β-氧化反复进行，不需要下列哪一种酶参与？（） ①脂酰CoA脱氢酶②β-羟脂酰CoA脱氢酶 ③烯脂酰CoA水合酶④硫激酶 13．软脂酸的合成及其氧化的区别为（） (1)细胞部位不同 (2)酰基载体不同 (3)加上及去掉2C?单位的化学方式不同
脂类代谢 单选题 1 下列哪种代谢所形成的乙酰CoA为酮体生成的主要原料来源? A 来源于葡萄糖氧化分解 B 甘油转变而成 C 脂肪酸β-氧化生成 D 丙氨酸转变而成 E 甘氨酸转变而成 2 对于下列各种血浆脂蛋白的作用,哪种描述是正确的? A CM主要转运内源性TG B VLDL主要转运外源性TG C HDL主要将Ch从肝内转运至肝外组织 D 中间密度脂蛋白(IDL)主要转运TG E LDL是运输Ch的主要形式 3 控制长链脂肪酰辅酶A进入线粒体氧化速度的因素是: A 脂酰辅酶A(CoA)合成酶活性 B ADP含量 C 脂酰CoA脱氢酶的活性 D 肉毒碱脂酰转移酶的活性 E HSCoA的含量 4 某饱和脂肪酸1摩尔在体内完全氧化为CO2、H2O同时形成147摩尔A TP,此饱和脂肪 酸为： A 硬脂酸 B 十四碳脂肪酸 C 软脂酸 D 二十碳脂肪酸 E 十二碳脂肪酸 5 生物合成胆固醇的限速步骤是 A 焦磷酸牛儿酯→焦磷酸法呢酯 B 鲨烯→羊毛固醇 C 羊毛固醇→胆固醇 D 3-羟基-3-甲基戊二酰CoA→甲基二羟戊酸(MV A) E 二乙酰CoA→3-羟基-3-甲基戊二酰CoA 6 当6-磷酸葡萄糖脱氢受抑制时,其影响脂肪酸生物合成是因为: A 乙酰CoA生成减少 B 柠檬酸减少 C ATP形成减少 D NADPH+H+生成减少 E 丙二酸单酰CoA减少 7 血浆中催化脂肪酰转移到胆固醇生成胆固醇酯的酶是 A LCAT B ACAT C 磷脂酶 D 肉毒碱脂肪酰转移酶 E 脂肪酰转移酶 名词解释： 1酮体 2激素敏感性脂肪酶 3载脂蛋白 4脂肪动员
5β-氧化 6血浆脂蛋白 7VLDL 8LCAT 9LDL受体 10抗脂解激素 问答题： 1按电泳法分类，血浆脂蛋白可分成哪几类?当血总胆固醇浓度升高时，哪一类血浆脂蛋白量会有变化? 2体内合成脂肪酸和胆固醇的原料和主要的供氢体、关键酶.是什么?试述它们的来源。 3何谓脂肪动员?说明脂肪动员过程中限速酶及其调节因素。 4什么是酮体？试简述其生成和氧化的过程及其生理意义? 5试讨论脂肪酸进入肝脏后有哪几条代谢去路? 6写出糖、脂类分解代谢的共同途径，并指出体内糖、脂类是否可互变，为什么?
第五章脂类代谢 【测试题】 一、名词解释 1.脂肪动员 2.脂酸的β-氧化 3.酮体 4.必需脂肪酸 5.血脂 6.血浆脂蛋白 7.高脂蛋白血症 8.载脂蛋白 受体代谢途径 10.酰基载体蛋白（ACP） 11.脂肪肝 12.脂解激素 13.抗脂解激素 14.磷脂 15.基本脂 16.可变脂 17.脂蛋白脂肪酶 18.卵磷脂胆固醇脂酰转移酶（LCAT） 19.丙酮酸柠檬酸循环 20.胆汁酸 二、填空题 21.血脂的运输形式是，电泳法可将其为、、、四种。 22.空腹血浆中含量最多的脂蛋白是，其主要作用是。 23.合成胆固醇的原料是，递氢体是，限速酶是，胆固醇在体内可转化为、、。 24.乙酰CoA的去路有、、、。 25.脂肪动员的限速酶是。此酶受多种激素控制，促进脂肪动员的激素称，抑制脂肪动员的激素称。 26.脂肪酰CoA的β-氧化经过、、和四个连续反应步骤，每次β-氧化生成一分子和比原来少两个碳原子的脂酰CoA，脱下的氢由和携带，进入呼吸链被氧化生成水。 27.酮体包括、、。酮体主要在以为原料合成，并在被氧化利用。 28.肝脏不能利用酮体，是因为缺乏和酶。 29.脂肪酸合成的主要原料是，递氢体是，它们都主要来源于。 30.脂肪酸合成酶系主要存在于，内的乙酰CoA需经循环转运至而用 于合成脂肪酸。 31.脂肪酸合成的限速酶是，其辅助因子是。 32.在磷脂合成过程中，胆碱可由食物提供，亦可由及在体内合成，胆碱及乙醇胺由活化的及提供。 33.脂蛋白CM 、VLDL、 LDL和HDL的主要功能分别是、，和。 34.载脂蛋白的主要功能是、、。 35.人体含量最多的鞘磷脂是，由、及所构成。
第九章脂类代 一、选择题（请将选择的正确答案的字母填写在题号前面的括号） （）1合成甘油酯最强的器官是 A 肝； B 肾； C 脑； D 小肠。 （）2、小肠粘膜细胞再合成脂肪的原料主要来源于 A 小肠粘膜吸收来的脂肪水解产物； B 肝细胞合成的脂肪到达小肠后被消化的产物 C 小肠粘膜细胞吸收来的胆固醇水解产物； D 脂肪组织的水解产物； E 以上都对。 （）3、线粒体外脂肪酸合成的限速酶是 A 酰基转移酶； B 乙酰辅酶A羧化酶； C 肉毒碱脂酰辅酶A转移酶Ⅰ； D 肉毒碱脂酰辅酶A转移酶Ⅱ； E β—酮脂酰还原酶。 （）4、酮体肝外氧化，原因是肝脏缺乏 A 乙酰乙酰辅酶A硫解酶； B 琥珀酰辅酶A转移酶； C β—羟丁酸脱氢酶； D β—羟—β—甲戊二酸单酰辅酶A合成酶； E 羟甲基戊二酸单酰辅酶A裂解酶。 （）5、卵磷脂含有的成分是 A 脂肪酸、甘油、磷酸和乙醇胺； B 脂肪酸、甘油、磷酸和胆碱； C 脂肪酸、甘油、磷酸和丝氨酸； D 脂肪酸、磷酸和胆碱； E 脂肪酸、甘油、磷酸。 （）6、脂酰辅酶A的β—氧化过程顺序是 A 脱氢、加水、再脱氢、加水； B 脱氢、脱水、再脱氢、硫解； C 脱氢、加水、再脱氢、硫解； D 水合、加水、再脱氢、硫解。 （）7、人体的多不饱和脂肪酸是指 A 油酸、软脂肪酸； B 油酸、亚油酸； C 亚油酸、亚麻酸； D 软脂肪酸、亚油酸。 （）8、可由呼吸道呼出的酮体是 A 乙酰乙酸； B β—羟丁酸； C 乙酰乙酰辅酶A； D 丙酮。 （）9、与脂肪酸的合成原料和部位无关的是
A 乙酰辅酶A； B NADPH+H+； C 线粒体外； D 肉毒碱；E、HCO3- （）10、并非以FAD为辅助因子的脱氢酶有 A 琥珀酸脱氢酶； B 脂酰辅酶A脱氢酶； C 二氢硫辛酸脱氢酶； D β—羟脂酰辅酶A脱氢酶。 （）11、不能产生乙酰辅酶A的是 A 酮体； B 脂肪酸； C 胆固醇； D 磷脂； E 葡萄糖。 （）12、甘油磷酸合成过程中需哪一种核苷酸参与 A ATP； B CTP； C TTP； D UDP； E GTP。 （）13、脂肪酸分解产生的乙酰辅酶A的去路 A 合成脂肪酸； B 氧化供能； C 合成酮体； D 合成胆固醇； E 以上都是。（）14、胆固醇合成的限速酶是 A HMGCoA合成酶； B 乙酰辅酶A羧化酶； C HMGCoA还原酶； D 乙酰乙酰辅酶A硫解酶。 （）15、胆汁酸来源于 A 胆色素； B 胆红素； C 胆绿素； D 胆固醇。 （）16、脂肪酸β—氧化的限速酶是 A 肉毒碱脂酰转移酶Ⅰ； B 肉毒碱脂酰转移酶Ⅱ C 脂酰辅酶A脱氢酶； D β—羟脂酰辅酶A脱氢酶； E β—酮脂酰辅酶A硫解酶。 （）17、β—氧化过程的逆反应可见于 A 胞液中脂肪酸的合成； B 胞液中胆固醇的合成； C 线粒体中脂肪酸的延长； D 质网中脂肪酸的合成。 （）18、并非类脂的是 A 胆固醇； B 鞘脂； C 甘油磷脂； D 神经节苷脂； E 甘油二脂。 （）19、缺乏维生素B2时，β—氧化过程中哪一个中间产物合成受到障碍？ A 脂酰辅酶A； B β—酮脂酰辅酶A； C α，β—烯脂酰辅酶A ； D L—β—羟脂酰辅酶A； E 都不受影响。 （）20、合成胆固醇的原料不需要 A 乙酰辅酶A； B NADPH； C ATP ； D O2。 （）21、由胆固醇转变而来的是
第六章脂类代谢 一、知识要点 （一）脂肪的生物功能： 脂类是指一类在化学组成和结构上有很大差异,但都有一个共同特性,即不溶于水而易溶于乙醚、氯仿等非极性溶剂中的物质。通常脂类可按不同组成分为五类，即单纯脂、复合脂、萜类和类固醇及其衍生物、衍生脂类及结合脂类。 脂类物质具有重要的生物功能。脂肪是生物体的能量提供者。 脂肪也是组成生物体的重要成分，如磷脂是构成生物膜的重要组分，油脂是机体代谢所需燃料的贮存和运输形式。脂类物质也可为动物机体提供溶解于其中的必需脂肪酸和脂溶性维生素。某些萜类及类固醇类物质如维生素A、D、E、K、胆酸及固醇类激素具有营养、代谢及调节功能。有机体表面的脂类物质有防止机械损伤与防止热量散发等保护作用。脂类作为细胞的表面物质，与细胞识别，种特异性和组织免疫等有密切关系。 （二）脂肪的降解 在脂肪酶的作用下，脂肪水解成甘油和脂肪酸。甘油经磷酸化和脱氢反应，转变成磷酸二羟丙酮，纳入糖代谢途径。脂肪酸与ATP和CoA在脂酰CoA合成酶的作用下，生成脂酰CoA。脂酰CoA在线粒体内膜上肉毒碱：脂酰CoA转移酶系统的帮助下进入线粒体衬质，经β-氧化降解成乙酰CoA，在进入三羧酸循环彻底氧化。β-氧化过程包括脱氢、水合、再脱氢和硫解四个步骤，每次β-氧化循环生成FADH2、NADH、乙酰CoA和比原先少两个碳原子的脂酰CoA。此外，某些组织细胞中还存在α-氧化生成α羟脂肪酸或CO2和少一个碳原子的脂肪酸；经ω-氧化生成相应的二羧酸。 萌发的油料种子和某些微生物拥有乙醛酸循环途径。可利用脂肪酸β-氧化生成的乙酰CoA 合成苹果酸，为糖异生和其它生物合成提供碳源。乙醛酸循环的两个关键酶是异柠檬酸裂解酶和苹果酸合成酶前者催化异柠檬酸裂解成琥珀酸和乙醛酸，后者催化乙醛酸与乙酰CoA生成苹果酸。 （三）脂肪的生物合成 脂肪的生物合成包括三个方面：饱和脂肪酸的从头合成，脂肪酸碳链的延长和不饱和脂肪酸的生成。脂肪酸从头合成的场所是细胞液，需要CO2和柠檬酸的参与，C2供体是糖代谢产生的乙酰CoA。反应有二个酶系参与，分别是乙酰CoA羧化酶系和脂肪酸合成酶系。首先，乙酰CoA在乙酰CoA羧化酶催化下生成，然后在脂肪酸合成酶系的催化下，以ACP作酰基载体，乙酰CoA为C2受体，丙二酸单酰CoA为C2供体，经过缩合、还原、脱水、再还原几个反应步骤，先生成含4个碳原子的丁酰ACP，每次延伸循环消耗一分子丙二酸单酰CoA、两分子NADPH，直至生成软脂酰ACP。产物再活化成软脂酰CoA，参与脂肪合成或在微粒体系统或线粒体系统延长成C18、C20和少量碳链更长的脂肪酸。在真核细胞内，饱和脂肪酸在O2的参与和专一的去饱和酶系统催化下，进一步生成各种不饱和脂肪酸。高等动物不能合成亚油酸、亚麻酸、花生四烯酸，必须依赖食物供给。 3-磷酸甘油与两分子脂酰CoA在磷酸甘油转酰酶作用下生成磷脂酸，在经磷酸酶催化变成二酰甘油，最后经二酰甘油转酰酶催化生成脂肪。 （四）磷脂的生成 磷脂酸是最简单的磷脂，也是其他甘油磷脂的前体。磷脂酸与CTP反应生成CDP-二酰甘油，在分别与肌醇、丝氨酸、磷酸甘油反应，生成相应的磷脂。磷脂酸水解成二酰甘油，再与CDP-胆碱或CDP-乙醇胺反应，分别生成磷脂酰胆碱和磷脂酰乙醇胺。 二、习题
第八章脂质代谢 一、知识要点 （一）脂肪的生物功能： 脂类是一类在化学组成和结构上有很大差异，但都有一个共同特性，即不溶于水而易溶于乙醚、氯仿等非极性溶剂的物质。通常按不同的组成将脂类分为五类，即（1）单纯脂、（2）复合脂、（3）萜类、类固醇及其衍生物、（4）衍生脂类以及（5）结合脂类。 脂类物质具有重要的生物功能。脂肪是生物体的能量提供者。 脂肪也是组成生物体的重要成分，如磷脂是构成生物膜的重要组分，油脂是机体代谢所需燃料的贮存和运输形式。脂类物质也可为动物机体提供必需脂肪酸和脂溶性维生素。某些萜类及类固醇类物质，如维生素A、D、E、K、胆酸及固醇类激素，都具有营养、代谢及调节的功能。有机体表面的脂类物质有防止机械损伤与防止热量散发等保护作用。脂类作为细胞的表面物质，与细胞识别、种特异性和组织免疫等生理过程关系密切。 （二）脂肪的降解 在脂肪酶的作用下，脂肪水解成甘油和脂肪酸。甘油经过磷酸化及脱氢反应，转变成磷酸二羟丙酮，进入糖代谢途径。脂肪酸与ATP和CoA在脂酰CoA合成酶的作用下，生成脂酰CoA。脂酰CoA在线粒体内膜上的肉毒碱－脂酰CoA转移酶系统的帮助下进入线粒体基质，经β-氧化降解成乙酰CoA，再通过三羧酸循环彻底氧化。β-氧化过程包括脱氢、水合、再脱氢和硫解这四个步骤，每进行一次β-氧化，可以生成1分子FADH2、1分子NADH+H+、1分子乙酰CoA以及1分子比原先少两个碳原子的脂酰CoA。此外，某些组织细胞中还存在α-氧化生成α?羟脂肪酸或CO2和少一个碳原子的脂肪酸；经ω-氧化生成相应的二羧酸。萌发的油料种子和某些微生物拥有乙醛酸循环途径。可利用脂肪酸β-氧化生成的乙酰CoA 合成苹果酸，作为糖异生和其它生物合成代谢的碳源。乙醛酸循环的两个关键酶是异柠檬酸裂解酶和苹果酸合成酶，前者催化异柠檬酸裂解成琥珀酸和乙醛酸，后者则催化乙醛酸与乙酰CoA缩合生成苹果酸。 （三）脂肪的生物合成 脂肪的生物合成包括三个方面：饱和脂肪酸的从头合成，脂肪酸碳链的延长和不饱和脂肪酸的生成。脂肪酸从头合成的场所是细胞液，需要CO2和柠檬酸的参与，C2供体是糖代谢产生的乙酰CoA。反应有二个酶系参与，分别是乙酰CoA羧化酶系和脂肪酸合成酶系。首先，乙酰CoA在乙酰CoA羧化酶催化下生成，然后在脂肪酸合成酶系的催化下，以ACP作酰基载体，乙酰CoA为C2受体，丙二酸单酰CoA为C2供体，经过缩合、还原、脱水、再还原几个反应步骤，先生成含4个碳原子的丁酰ACP，每次延伸循环消耗一分子丙二酸单酰CoA、 两分子NADPH，直至生成软脂酰ACP。产物再活化成软脂酰CoA，参与脂肪合成或在微粒体系统或线粒体系统延长成C18、C20和少量碳链更长的脂肪酸。在真核细胞内，饱和脂肪酸在O2的参与和专一的去饱和酶系统催化下，进一步生成各种不饱和脂肪酸。高等动物不能合成亚油酸、亚麻酸、花生四烯酸，必须依赖食物供给。 3-磷酸甘油与两分子脂酰CoA在磷酸甘油转酰酶作用下生成磷脂酸，在经磷酸酶催化变成二酰甘油，最后经二酰甘油转酰酶催化生成脂肪。 （四）磷脂的生成 磷脂酸是最简单的磷脂，也是其他甘油磷脂的前体。磷脂酸与CTP反应生成CDP-二酰甘油，在分别与肌醇、丝氨酸、磷酸甘油反应，生成相应的磷脂。磷脂酸水解成二酰甘油，再与CDP-胆碱或CDP-乙醇胺反应，分别生成磷脂酰胆碱和磷脂酰乙醇胺。
第八章脂类代谢 一、选择题 【A1型题】 B1.脂酸在血中与下列哪个物质结合运输 A.载脂蛋白 B.清蛋白 C.球蛋白 D.脂蛋白 E.以上都不是 C2.含2n个碳原子的饱和脂酸需要经多少次β-氧化才能完全分解为乙酰CoA A.2n次 B.n次 C.n-1次 D.8次 E.n+1次 B3.酮体合成的限速酶是 A.HMGCoA裂解酶 B.HMGCoA合酶 C.硫解酶 D.HMGCoA还原酶 E.乙酰乙酸硫激酶 C4.关于酮体的叙述正确的是 A.是脂酸在肝中大量分解产生的异常中间产物，可造成酮症酸中毒 B.各组织细胞均可利用乙酰CoA合成酮体，但以肝为主 C.酮体只能在肝内生成，肝外利用 D.酮体氧化的关键酶是乙酰乙酸转硫酶 E.合成酮体的关键酶是HMGCoA还原酶 B5.脂酸β-氧化、酮体生成及胆固醇合成的共同中间产物是 A.乙酰CoA B.乙酰乙酰CoA C.HMGCoA D.乙酰乙酸 E.甲基二羟戊酸 B6.参与脂酸合成的乙酰CoA主要来自 A.胆固醇 B.葡萄糖 C.丙氨酸 D.酮体 E.脂酸 C7.脂酸合成的关键酶是 A.丙酮酸羧化酶 B.硫解酶 C.乙酰CoA羧化酶 D.丙酮酸脱氢酶 E. 乙酰转移酶 A8.脂酸β-氧化不能生成 A.H2O B.FADH2 C.NADH D.乙酰CoA E.以上都不是 D9.合成胆固醇的限速酶是 A.HMGCoA裂解酶 B.HMGCoA合酶 C. 乙酰CoA羧化酶 D.HMGCoA还原酶 E.HMGCoA合酶和裂解酶 C10.胆固醇不能转化为
A.胆汁酸 B.肾上腺皮质激素 C.胆红素 D.维生素D3 E.性激素 A11.胆固醇的生理功能不包括 A.氧化供能 B.参与构成生物膜 C.转化为类固醇激素 D.转化为胆汁酸 E.转变为维生素D3 D12.不能利用甘油的组织是 A.肝 B.小肠 C.肾 D.脂肪组织 E.以上都不是 D13.血浆脂蛋白按密度由大到小的正确顺序是 A.CM、VLDL、LDL、HDL B.VLDL、LDL、HDL、CM C.LDL、VLDL、HDL、CM D.HDL、LDL、VLDL、CM E.LDL、CM、HDL、VLDL A14.含脂肪最多的血浆脂蛋白是 A.CM B.VLDL C.HDL D.LDL E.IDL B15.转运内源性甘油三酯的血浆脂蛋白是 A.CM B.VLDL C.HDL D.LDL E.IDL C16.将肝外的胆固醇向肝内运输的是 A.CM B.VLDL C.HDL D.LDL E.IDL D17.胆固醇含量最高的是 A.CM B.VLDL C.HDL D.LDL E.IDL B18.激素敏感脂肪酶是 A.脂蛋白脂肪酶 B.甘油三酯脂肪酶 C.甘油一酯脂肪酶 D. 胰脂酶 E.甘油二酯脂肪酶 A19.下列哪种磷脂中含有胆碱 A.卵磷脂 B.脑磷脂 C.磷脂酸 D.溶血磷脂 E.以上都是 B20.抗脂解激素是指 A.胰高血糖素 B.胰岛素 C.肾上腺素 D.甲状腺素 E.促肾上腺皮质激素 C21.正常人空腹血中主要的脂蛋白是 A.CM B.VLDL C.LDL D.HDL E.以上都不是 D22.有防止动脉粥样硬化的脂蛋白是 A.CM B.VLDL C.LDL D.HDL E.以上都不是 C23.要真实反映血脂的情况，常在饭后 A.3～6小时采血 B.8～10小时采血
兰州科技职业学院 课程名称：生物化学授课教师：李妮 No: _17___
第七章脂类代谢 第一节概述 一、什么是脂类？ 指脂肪和类脂的总称为脂类。 二、分类 1. 脂肪 (fat) 甘油一酯、甘油二酯、甘油三酯 2. 类脂(lipoid) 胆固醇 (cholesterol, Ch) 、胆固醇酯 (cholesterol ester, CE) 、磷脂(phospholipid, PL) 、糖脂 (glycolipids,GL)。 三、脂类在体内的分布 （一）脂肪的生理功能 1．储能和氧化供能 2．提供必需脂肪酸 必需脂肪酸：机体不能合成，必须由食物供给的不饱和脂肪酸称为，如亚油酸、亚麻酸、花生四烯酸。 3．协助脂溶性维生素吸收 4．保温和保护作用 （二）类脂的生理功能 1．维持生物膜的正常结构和功能 2．转化为多种重要的生理活性物质 在体内胆固醇可转化成胆汁酸、类固醇激素、维生素D3等重要物质。必需脂 肪酸可以转化为前列腺素、白三烯等具有重要生理功能的物质。 第二节甘油三酯代谢
一、甘油三酯的分解代谢 （一）脂肪动员 1.定义：贮存在脂肪组织中的甘油三酯，在脂肪酶催化下，逐步水解为甘油和游离脂肪酸（FFA）并释放入血，经血液运输至全身各组织而被氧化利用的过程称为脂肪动员。 2.脂肪动员过程 3. 限速酶 甘油三酯脂肪酶（激素敏感性脂肪酶） 使甘油三酯脂肪酶活性降低的激素： (1).胰岛素 (2).前列腺素E 思考： 糖尿病病人胰岛素分泌减少时如何影响脂肪动员？ 使甘油三酯脂肪酶活性增加的激素： 1.肾上腺素 2.去甲肾上腺素 3.促肾上腺皮质激素 4.胰高血糖素 5.促甲状腺激素刺激激素 (二)脂肪酸的氧化 1.脂肪酸氧化的反应部位
1.脂肪动员（fat mobilization）：指储存在脂肪细胞中的甘油 三酯，被脂肪酶逐步水解为游离脂肪酸（FFA）和甘油，并释放入血以供其他组织氧化利用的过程。 2.限速酶：激素敏感性甘油三酯脂酶（hormone-sensitive HSL） 3.脂解激素：肾上腺素、去甲肾上腺素、胰高血糖素、促肾上 腺皮质激素（ACTH）、甲状腺激素刺激激素、促甲状激素（TSH） 4.抗脂解激素：胰岛素、前列腺素E2 5.1分子脂酸活化，实际上消耗了2个高能磷酸键 6.脂酸进行β-氧化的活化形式是--脂酰CoA 7.脂酰CoA进入线粒体的载体是—肉碱 8.脂酰CoA经肉碱转运进入线粒体进行β-氧化，进入是主要限 速步骤，限速酶是--肉碱脂酰转移酶Ⅰ 9.脂肪酸合成的限速酶是--乙酰CoA羧化酶，辅酶为--生物素 10.脂肪酸合成的主要原料是--乙酰CoA，还有丙二酰CoA、 ATP 、NADPH、HCO3_ (CO2)、 Mn2+ 11.计算：饱和偶数碳脂肪酸产生ATP数目（碳原子个数--n） β-氧化次数：n/2-1; 生成乙酰CoA：n/2； 生成ATP分子数：4*（n/2-1）+n/2*10； 净生成=生成-2 12.脂酸β-氧化所需要的辅助因子有—FAD/NAD+ 13.由脂酰CoA分离出1分子乙酰CoA最多产生14分子ATP.
14.酮体的合成原料是脂酸在肝细胞线粒体中经β-氧化生成 的大量乙酰CoA，其生成过多是引起酮症的主要原因。 15.酮体生成的限速酶—HMGCoA合成酶 16.控制长链脂酰基进入线粒体氧化的关键因素是--肉碱脂 酰转移酶活性 17.肝乙酰CoA可来自脂肪酸、氨基酸、甘油、葡萄糖，不能 来自丙酮，肝能合成丙酮但不能利用。 18.丙二酰CoA浓度增加可抑制—肉碱脂酰转移酶 19.食物脂肪消化吸收后进入血液的主要方式是--乳糜微粒 20.合成白三烯的前体是--花生四烯酸；亚油酸--血栓烷；亚 麻酸--前列腺素 21.关于脂肪酸合成代谢：主要场所是肝脏；乙酰CoA是主要 原料；所需氢全部由NADPH提供；第一步反应为乙酰CoA羧化成丙二酰CoA；脂肪酸合成酶属多功能酶；1核+7酶蛋白22.脂肪肝病因：营养不良、中毒、必需脂肪酸缺乏、胆碱缺 乏、维生素B缺乏以及肝细胞合成的甘油三酯不能以VLDL入血形成脂肪肝。与摄入脂肪过度无关。 23.参与脂酸活化的有：脂酰CoA合成酶、ATP、HSCoA、Mg2+ 24.肝利用乙酰CoA合成酮体，每生成1分子乙酰乙酸需要2 分子乙酰CoA 25.在胞液中进行的过程：软脂酸的合成、脂肪酸的活化 26.线粒体内的乙酰CoA必须进入胞液中才能合成脂肪酸，主
121.胆固醇在体内的主要代谢去路是（ C ） A.转变成胆固醇酯 B.转变为维生素D3 C.合成胆汁酸 D.合成类固醇激素 E.转变为二氢胆固醇 125.肝细胞内脂肪合成后的主要去向是（ C ） A.被肝细胞氧化分解而使肝细胞获得能量 B.在肝细胞内水解 C.在肝细胞内合成VLDL并分泌入血 D.在肝内储存 E.转变为其它物质127.乳糜微粒中含量最多的组分是（ C ） A.脂肪酸 B.甘油三酯 C.磷脂酰胆碱 D.蛋白质 E.胆固醇129.载脂蛋白不具备的下列哪种功能（ C ） A.稳定脂蛋白结构 B.激活肝外脂蛋白脂肪酶 C.激活激素敏感性脂肪酶 D.激活卵磷脂胆固醇脂酰转移酶 E.激活肝脂肪酶 131.血浆脂蛋白中转运外源性脂肪的是（ A ） A.CM B.VLDL（内源） C.LDL D.HDL E.IDL 136.高密度脂蛋白的主要功能是（ D ） A.转运外源性脂肪 B.转运内源性脂肪 C.转运胆固醇 D.逆转胆固醇 E.转运游离脂肪酸 138.家族性高胆固醇血症纯合子的原发性代谢障碍是（ C ） A.缺乏载脂蛋白B B.由VLDL生成LDL增加 C.细胞膜LDL受体功能缺陷 D.肝脏HMG-CoA还原酶活性增加 E.脂酰胆固醇脂酰转移酶（ACAT）活性降低 139.下列哪种磷脂含有胆碱（ B ） A.脑磷脂 B.卵磷脂 C.心磷脂 D.磷脂酸 E.脑苷脂
二、多项选择题 203.下列物质中与脂肪消化吸收有关的是（ A D E ） A.胰脂酶 B.脂蛋白脂肪酶 C.激素敏感性脂肪酶 D.辅脂酶 E.胆酸 204.脂解激素是（ A B D E ） A.肾上腺素 B.胰高血糖素 C.胰岛素 D.促甲状腺素 E.甲状腺素 206.必需脂肪酸包括（ C D E ） A.油酸 B.软油酸 C.亚油酸 D.亚麻酸 E.花生四烯酸208.脂肪酸氧化产生乙酰CoA，不参与下列哪些代谢（ A E ） A.合成葡萄糖 B.再合成脂肪酸 C.合成酮体 D.合成胆固醇 E.参与鸟氨酸循环 216.直接参与胆固醇合成的物质是（ A C E ） A.乙酰CoA B.丙二酰CoA C.ATP D.NADH E.NADPH 217.胆固醇在体内可以转变为（ B D E ） A.维生素D2 B.睾酮 C.胆红素 D.醛固酮 E.鹅胆酸220.合成甘油磷脂共同需要的原料（ A B E ） A.甘油 B.脂肪酸 C.胆碱 D.乙醇胺 E.磷酸盐222.脂蛋白的结构是（ A B C D E ） A.脂蛋白呈球状颗粒 B.脂蛋白具有亲水表面和疏水核心 C.载脂蛋白位于表面 D.CM、VLDL主要以甘油三酯为核心 E.LDL、HDL主要的胆固醇酯为核心
一、填空题 1．在所有细胞中乙酰基的主要载体是辅酶A(-CoA) ，ACP是酰基载体蛋白，它在体内的作用是以脂酰基载体的形式，作脂肪酸合成酶系的核心。 2．脂肪酸在线粒体内降解的第一步反应是脂酰辅酶A 脱氢，该反应的载氢体是FAD 。 3．发芽油料种子中，脂肪酸要转化为葡萄糖，这个过程要涉及到三羧酸循环，乙醛酸循环，糖降解逆反应，也涉及到细胞质，线粒体，乙醛酸循环体，将反应途径与细胞部位配套并按反应顺序排序为 b. 三羧酸循环细胞质 a. 乙醛酸循环线粒体c. 糖酵解逆反应乙醛酸循环体。 4．脂肪酸b—氧化中有三种中间产物：甲、羟脂酰-CoA; 乙、烯脂酰-CoA 丙、酮脂酰- CoA,按反应顺序排序为乙；甲；丙。 5．脂肪是动物和许多植物的主要能量贮存形式，是由甘油与3分子脂肪酸脂化而成的。6．三脂酰甘油是由3-磷酸甘油和脂酰-CoA 在磷酸甘油转酰酶作用下，先生成磷脂酸再由磷酸酶转变成二脂酰甘油，最后在二脂酰甘油转酰基酶催化下生成三脂酰甘油。 7．每分子脂肪酸被活化为脂酰-CoA需消耗 2 个高能磷酸键。 8．一分子脂酰-CoA经一次b-氧化可生成1个乙酰辅酶A 和比原来少两个碳原子的脂酰-CoA。 9．一分子14碳长链脂酰-CoA可经 6 次b-氧化生成7个乙酰-CoA, 6 个NADH+H+，6 个FADH2 。10．真核细胞中，不饱和脂肪酸都是通过氧化脱氢途径合成的。 11．脂肪酸的合成，需原料乙酰辅酶A 、NADPH 、和ATP、HCO3-等。 12．脂肪酸合成过程中，乙酰-CoA来源于葡萄糖分解或脂肪酸氧化，NADPH主要来源于磷酸戊糖途径。 13．乙醛酸循环中的两个关键酶是苹果酸合成酶和异柠檬酸裂解酶，使异柠檬酸避免了在三羧酸循环中的两次脱酸反应，实现了以乙酰-CoA合成三羧酸循环的中间物。 14．脂肪酸合成酶复合体I一般只合成软脂酸，碳链延长由线粒体或内质网酶系统催化，植物Ⅱ型脂肪酸碳链延长的酶系定位于细胞质。 15．脂肪酸b-氧化是在线粒体中进行的，氧化时第一次脱氢的受氢体是FAD ，第二次脱氢的受氢 体NAD+。 二、选择题 1.D 2.D 3.C 4.C 5.C 6.C 7.D 8.C 9.A 10.B 1．脂肪酸合成酶复合物I释放的终产物通常是：D A、油酸 B、亚麻油酸 C、硬脂酸 D、软脂酸 2．下列关于脂肪酸从头合成的叙述错误的一项是：D A、利用乙酰-CoA作为起始复合物 B、仅生成短于或等于16碳原子的脂肪酸 C、需要中间产物丙二酸单酰CoA D、主要在线粒体内进行 3．脂酰-CoA的b-氧化过程顺序是：C A、脱氢，加水，再脱氢，加水 B、脱氢，脱水，再脱氢，硫解 C、脱氢，加水，再脱氢，硫解 D、水合，脱氢，再加水，硫解 4．缺乏维生素B2时，b-氧化过程中哪一个中间产物合成受到障碍C A、脂酰-CoA B、b-酮脂酰-CoA