第七章脂类代谢
一、内容提要
脂类包括脂肪和类脂。脂肪又称甘油三酯，类脂包括胆固醇及其酯、磷脂、糖脂等。脂肪是体内重要的储能和供能物质，而类脂除构成生物膜的重要成份外，还可转化为体内某些生物活性物质、参与细胞识别及信息传递等。
储存在脂肪组织中的甘油三酯在脂肪酶的催化下逐步水解为游离脂肪酸和甘油并释放入血，以供其它组织氧化利用的过程称为脂肪动员。激素敏感性甘油三酯脂肪酶（HSL）为脂肪动员限速酶，其活性受多种激素的调节。
脂肪酸的氧化可分为脂肪酸的活化、脂酰CoA进入线粒体、脂肪酸的β-氧化及乙酰CoA彻底氧化四个阶段。存在于内质网及线粒体外膜上的脂酰CoA合成酶，催化脂肪酸与HSCoA反应生成脂酰CoA，反应由ATP供能；催化脂肪酸氧化的酶存在于线粒体基质内，胞液中活化的脂酰CoA需要线粒体外膜和内膜内侧的肉碱脂酰转移酶I和肉碱脂酰转移酶Ⅱ及肉碱脂酰转位酶的作用，由肉碱携带进入线粒体，肉碱脂酰转移酶I是脂肪酸β-氧化的限速酶；脂肪酸的β-氧化是从脂酰基的β-碳原子开始，进行脱氢、加水、再脱氢、硫解四步连续的反应，将脂酰基断裂生成一分子乙酰CoA和比原来少二个碳原子的脂酰CoA的过程，脂酰基可继续进行β-氧化，最终可将脂酰基生成乙酰CoA；乙酰CoA经三羧酸循环彻底氧化，生成的FADH2和NADH+H+可经氧化磷酸化产生能量。
酮体包括乙酰乙酸、β-羟丁酸及丙酮。肝细胞线粒体存在活性较强的合成酮体酶类，尤其是羟甲基戊二酰CoA（HMG-CoA）合酶，利用脂肪酸β-氧化生成的大量乙酰CoA 缩合为HMG-CoA，经HMG-CoA裂解后生成乙酰乙酸，乙酰乙酸还原生成β-羟丁酸或脱羧生成丙酮。肝没有利用酮体的酶，而肝外组织具有活性很强的利用酮体的酶，如琥珀酰CoA转硫酶、乙酰乙酰硫激酶，可将酮体转化为乙酰CoA，再经三羧酸循环彻底氧化。
甘油主要在甘油激酶的催化下，生成α-磷酸甘油，参与糖代谢。
脂肪酸合成的主要原料为乙酰CoA，合成部位在胞液，肝是合成脂肪酸的主要场所。乙酰CoA羧化酶是脂肪酸合成的限速酶，可催化乙酰CoA生成丙二酰CoA，以丙二酰CoA为二碳供体，在脂肪酸合酶复合体的作用下，经缩合、还原、脱水、再还原连续的反应，每次增加二个碳原子，反复进行，合成脂肪酸。脂肪酸合酶复合体是一种多酶复合体，该酶是由两个完全相同的多肽链（亚基）首尾相连的二聚体组成，在每一条多肽
链上都含有多个功能结构域和一个酰基载体蛋白（ACP），脂酸合成的各步反应均在ACP 辅基上进行。
全身各组织细胞内质网均可合成甘油磷脂，尤以肝、肾及肠等组织最为活跃。合成原料为脂肪酸、甘油、磷酸盐、胆碱、丝氨酸、肌醇等。ATP、CTP除供能外，还参与原料的活化，生成的CDP-胆碱、CDP-乙醇胺与甘油二酯作用生成磷脂酰胆碱和磷脂酰乙醇胺。甘油磷脂的分解由磷脂酶催化，生成多种产物。
胆固醇合成的原料主要为乙酰CoA。胆固醇合成酶系主要存在于肝等组织细胞的胞液和内质网中。乙酰CoA缩合为HMG-CoA后，经限速酶HMG-CoA还原酶作用生成甲羟戊酸（MV A），再经多步反应生成鲨烯后转化为胆固醇。胆固醇在体内代谢的主要去路是在肝细胞中转化为胆汁酸，此外还可转变为类固醇激素及1，25-（OH）2-D3。
血浆脂蛋白由脂类和载脂蛋白组成。载脂蛋白分为apoA、B、C、D、E五大类，其主要作用是转运脂类、稳定脂蛋白结构、激活脂蛋白代谢关键酶及识别脂蛋白受体等。
血浆脂蛋白用电泳法可将其分为乳糜微粒（CM）、β-脂蛋白、前β-脂蛋白及α-脂蛋白。用超速离心法可分为CM、极低密度脂蛋白（VLDL）、低密度脂蛋白（LDL）及高密度脂蛋白（HDL）。CM 主要由小肠粘膜细胞合成，主要功能是运输外源性甘油三酯及胆固醇；VLDL主要由肝细胞合成，其功能是转运肝内合成的甘油三酯至肝外；LDL在血浆中由VLDL转变而来，其功能是将肝内的胆固醇转运至肝外；HDL主要由肝细胞合成，小肠也合成少量，其功能是将外周组织的胆固醇逆向转运至肝。
在血浆中游离脂肪酸与清蛋白结合形成复合物而运输。
二、学习要求
（一）掌握甘油三酯的分解代谢（主要包括脂肪酸的β氧化、能量生成的计算）；酮体生成、利用及意义；脂肪酸的生物合成及胆固醇生物合成的部位、原料、关键酶及其调节、胆固醇的转化途径；血浆脂蛋白的分类、组成、代谢及功能。
（二）熟悉甘油的代谢、甘油磷脂的代谢（包括合成部位、原料、合成基本过程及降解）、甘油三酯合成的部位、原料、基本过程；血脂的种类与含量、血浆脂蛋白的代谢与高脂蛋白血症。
（三）了解脂类的生理功能和分布；鞘磷脂的代谢；血浆脂蛋白代谢与动脉粥样硬化的关系。
三、难点解析
（一）脂肪酸的氧化
脂肪酸氧化过程可分为四个阶段：脂肪酸的活化、脂酰CoA进入线粒体、β-氧化及乙酰CoA的彻底氧化。
1．脂肪酸在脂酰CoA合成酶的催化下转变为脂酰CoA称脂肪酸的活化，在胞液中进行，反应由ATP供能。
2．由于催化脂肪酸氧化的酶存在于线粒体基质内，故胞液中活化的脂酰CoA需经肉碱脂酰转移酶I、Ⅱ及肉碱-脂酰肉碱转位酶作用，由肉碱携带进入线粒体彻底氧化。肉碱脂酰转移酶I是脂肪酸β-氧化的限速酶。
3．脂肪酸的β-氧化是从脂酰基的β-原子开始，进行脱氢、加水、再脱氢及硫解四步连续的反应，将脂酰基断裂生成一分子乙酰CoA和比原来少二个碳原子的脂酰CoA，同时生成FADH2和NADH+H+，脂酰基可继续进行β-氧化，最终生成乙酰CoA及FADH2和NADH+H+。
4．乙酰CoA经三羧酸循环彻底氧化，FADH2和NADH+H+可经氧化磷酸化产生能量。脂肪酸的β-氧化是机体获得能量的方式之一。
（二）酮体的生成和利用
酮体包括乙酰乙酸、β-羟丁酸和丙酮。肝细胞以乙酰CoA为原料，先缩合生成HMG-CoA，然后HMG-CoA裂解生成乙酰乙酸，乙酰乙酸还原生成β-羟丁酸或脱羧生成丙酮。在肝外组织，特别是心肌、骨骼肌及脑和肾组织，乙酰乙酸和β-羟丁酸经活化转变成乙酰乙酰CoA，然后乙酰乙酰CoA分解成乙酰CoA进入三羧酸循环被彻底氧化。
机体肝外组织氧化利用酮体的能力大大超过肝内生成酮体的能力，血中仅含少量酮体。在糖尿病等糖代谢障碍时，脂肪动员加强，当酮体的生成超过肝外氧化利用能力时，，可使血中酮体升高，称酮血症，如果尿中出现酮体称酮尿症。由于β-羟丁酸、乙酰乙酸都是较强的有机酸，当血中浓度过高，可导致酮症酸中毒。
（三）脂蛋白的主要组成及功能
名称CM VLDL LDL HDL
CM 前β-脂蛋白β-脂蛋白α-脂蛋白所含主要脂类甘油三酯甘油三酯胆固醇磷脂和胆固醇
蛋白质所占比例1% 8% 25% 50%
主要合成场所小肠粘膜肝血浆肝
主要功能转运外源性TG 转运内源性TG
肝外转运肝内胆固
醇到肝外
逆向转运肝外
胆固醇到肝内
四、复习测试
（一）名词解释
