脂类代谢
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动物生物化学 第七章 脂类代谢
CH2OH甘油激酶 CH2OPO23- 磷酸甘油脱氢酶 CH2OPO23-
CHOH
CHOH
CO
CH2OHATP ADP CH2OH NAD+ NADH+ H+ CH2OH
2．脂肪酸的分解代谢
（1）脂肪酸的-氧化
• 脂肪酸的-氧化作用是指脂肪酸在氧化 分解时，碳链的断裂发生在脂肪酸的位，即脂肪酸碳链的断裂方式是每次切 除2个碳原子。脂肪酸的-氧化是含偶数 碳原子或奇数碳原子饱和脂肪酸的主要 分解方式。
• 胰脂肪酶是一种非专一性水解酶，对脂肪酸碳 链的长短及饱和度专一性不严格。但该酶具有 较好的位置选择性，即易于水解甘油酯的1位 及3位的酯键，主要产物为甘油单酯和脂肪酸。 甘油单酯则被另一种甘油单酯脂肪酶水解，得 到甘油的脂肪酸。
1.脂肪的动员
1．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。
• （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。
7.1 脂肪的分解代谢
• 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。
• 由于软脂酸转化成软脂酰CoA时消耗了1分子ATP中的两个 高能磷酸键的能量（ATP分解为AMP, 可视为消耗了2个 ATP），因此，1分子软脂酸完全氧化净生成 131 – 2 = 129 个ATP。
第七章 脂类代谢
DG MG
+ HOOC-R1
+ HOOC-R2
甘油 + HOOC-R3
脂解激素：促进脂肪动员的激素
肾上腺素、去甲肾上腺素、胰高血糖素、生长素
抗脂解激素：抑制脂肪动员的激素
胰岛素、前列腺素、雌二醇
脂肪动员过程
ATP 脂解激素-受体
+
G蛋白
+
AC cAMP +
HSL (无活性) PKA
HSL (有活性)
β-氧化
β-氧化：指脂肪酸β-碳原子发生氧化， 产生乙酰辅酶A的反应。 原核生物：在细胞质中进行 发生部位 真核生物：线粒体基质中进行
1、偶数碳饱和脂肪酸的β-氧化 1）脂肪酸的活化 部位：细胞质中 反应式：
RCOOH + CoA—SH 脂肪酸
脂酰CoA合成酶
ATP
反应不可逆
RCO~SCoA 2+ 脂酰CoA Mg AMP+PPi H2O
O CH2O-C-R1 O CH2O-C-R2 O CH2O-P-O-X OH
脂肪（甘油三酯）
CH2O-C-R3
甘油磷脂
环戊烷
菲
胆固醇
甘
o
R2 C
油
磷
O
脂
X=-CH2-CH2-NH3+磷脂酰乙醇胺
CH2 O C R1 X=甘油 X=肌酸
（脑磷脂）（PE） 磷脂酰甘油（PG） 磷脂酰肌酸（PI）
o
CH CH2
2、不饱和脂肪酸的氧化 发生部位：线粒体中 活化步骤和转运机制与饱和脂肪酸相 同。双键部位需要异构酶和还原酶催 化，其他与β-氧化相同。
不饱和脂肪酸的分解
烯脂酰CoA异构酶是必需的：
生物化学脂类与脂代谢
不可逆； ③ 需要FAD，NAD+，CoA为辅助因子； ④ 每循环一次，生成一分子FADH2，一分子
NADH，一分子乙酰CoA和一分子降低两 个碳原子旳脂酰CoA。
(4) 彻底氧化：
生成旳乙酰CoA进入三羧酸循环彻底氧化分 解并释放出大量能量，并生成ATP。
=
O RCH2CH2C~SCoA
AMP
参见P270
2. α-氧化旳可能反应历程
= -
❖
RCH2COOH
O2，NADPH+H+ 单加氧酶
R-CH-COOH OH （L-α-羟脂肪酸）
Fe2+，抗坏血酸
NAD+ 脱
氢
酶 NADH+H+
RCOOH+CO2 ATP，NAD+， 抗坏血酸 R-C-COOH
（少一种C原子）
脱羧酶
O （α-酮脂酸）
生物化学脂类与脂代 谢
本章内容
脂类 甘油三酯旳分解代谢 脂肪旳生物合成 磷脂旳代谢 胆固醇旳代谢
第一节 脂类
一、定义:
脂类（lipid）亦译为脂质或类脂，是一类低溶 于水而高溶于非极性溶剂旳生物有机分子。其化学 本质是脂肪酸和醇所形成旳酯类及其衍生物。
脂肪酸多为4碳以上旳长链一元羧酸 醇成份涉及甘油、鞘氨醇、高级一元醇和固醇。
（主要存在于心、肾、脑和骨骼肌细胞旳线粒体 中）
2.乙酰乙酸硫激酶
（主要存在于心、肾、脑细胞线粒体中）。
酮体利用旳基本过程
(1) -羟丁酸在-羟丁酸脱氢酶旳催化下脱氢，生 成乙酰乙酸。
OH CH3CHCH2COOH
D(-)-β -羟丁酸
β-羟丁酸脱氢酶
1分子乙酰CoA经彻底氧化分解可生成10分子 ATP。
NADH，一分子乙酰CoA和一分子降低两 个碳原子旳脂酰CoA。
(4) 彻底氧化：
生成旳乙酰CoA进入三羧酸循环彻底氧化分 解并释放出大量能量，并生成ATP。
=
O RCH2CH2C~SCoA
AMP
参见P270
2. α-氧化旳可能反应历程
= -
❖
RCH2COOH
O2，NADPH+H+ 单加氧酶
R-CH-COOH OH （L-α-羟脂肪酸）
Fe2+，抗坏血酸
NAD+ 脱
氢
酶 NADH+H+
RCOOH+CO2 ATP，NAD+， 抗坏血酸 R-C-COOH
（少一种C原子）
脱羧酶
O （α-酮脂酸）
生物化学脂类与脂代 谢
本章内容
脂类 甘油三酯旳分解代谢 脂肪旳生物合成 磷脂旳代谢 胆固醇旳代谢
第一节 脂类
一、定义:
脂类（lipid）亦译为脂质或类脂，是一类低溶 于水而高溶于非极性溶剂旳生物有机分子。其化学 本质是脂肪酸和醇所形成旳酯类及其衍生物。
脂肪酸多为4碳以上旳长链一元羧酸 醇成份涉及甘油、鞘氨醇、高级一元醇和固醇。
（主要存在于心、肾、脑和骨骼肌细胞旳线粒体 中）
2.乙酰乙酸硫激酶
（主要存在于心、肾、脑细胞线粒体中）。
酮体利用旳基本过程
(1) -羟丁酸在-羟丁酸脱氢酶旳催化下脱氢，生 成乙酰乙酸。
OH CH3CHCH2COOH
D(-)-β -羟丁酸
β-羟丁酸脱氢酶
1分子乙酰CoA经彻底氧化分解可生成10分子 ATP。
脂类代谢的名词解释
脂类代谢的名词解释脂类代谢是指生物体对脂类分子的合成、分解和转运过程。
作为生物体内重要的能量储备和生命物质的组成部分，脂类在机体中扮演着关键的角色。
脂类代谢的研究不仅对于揭示一系列疾病的病理机制具有重要意义，而且对于寻找新的治疗和预防策略也具有重要指导意义。
脂类是一类化学物质，通常是由长链的羧酸和甘油形成，进而与其他分子结合形成脂肪酸或甘油脂。
脂类的合成过程受到许多调节因子的控制，其中包括饮食、体内激素水平、基因表达等。
在脂类代谢中，脂类合成被认为是一种能量储备的形式，同时也作为生命活动所必需的重要物质。
脂类代谢中的一个重要过程是脂类分解，也被称为脂解。
脂解是指将脂类分子分解为脂肪酸和甘油的过程。
在细胞内，脂解通常通过酶的作用来实现。
通过脂解，存储在细胞内的脂类可以释放出来，以供能量消耗和生物合成需求。
除了脂解，脂类代谢中的另一个重要过程是脂类的转运。
脂类分子通常不能直接溶解在水中，因此需要特殊的载体来进行有效的转运。
在生物体内，脂类的转运主要由载脂蛋白类分子完成。
载脂蛋白类分子能够与脂类分子结合，形成脂蛋白颗粒，从而使脂类能够在体内通过血液或细胞膜进行运输。
脂类代谢的紊乱可能导致一系列疾病的发生。
例如，脂类合成过程的异常增加可能导致肥胖和代谢综合征等疾病的发生。
而脂解过程的异常减少则可能导致脂肪积累和脂肪肝等病症。
脂类转运的紊乱也与一些心血管疾病和代谢病有关。
因此，对于脂类代谢的深入理解对于预防和治疗这些疾病具有重要的意义。
近年来，随着对脂类代谢的深入研究，一些新的治疗策略也逐渐浮出水面。
例如，针对脂类合成过程的药物和营养干预措施能够帮助调节体内脂类的合成过程，从而减轻肥胖和相关代谢疾病的风险。
此外，针对脂类分解和转运过程的药物研发也有望找到新的治疗策略。
总之，脂类代谢是生物体内一系列关键生化过程的总称，包括脂类的合成、分解和转运。
脂类代谢的紊乱与多种疾病的发生和发展有关。
通过深入研究脂类代谢，我们可以更加全面地认识到这些代谢过程对于人体健康的重要性。
脂类代谢
2. 甘油三酯是机体的主要能量储存形式 男性：21%，女性：26％
二、甘油三酯的分解代谢
（一） 脂肪的动员 定义 储存在脂肪细胞中的脂肪，被肪 脂酶逐步水解为FFA及甘油，并释放 入血以供其他组织氧化利用的过程。 关键酶 激素敏感性甘油三酯脂肪酶
(hormone-sensitive triglyceride lipase , HSL)
2.不饱和脂酸的碳链含有一个或一个以上双键
单不饱和脂酸(monounsaturated fatty acid) 多不饱和脂酸(polyunsaturated fatty acid)
不饱和脂酸的分类 单不饱和脂酸 多不饱和脂酸 含2个或2个以上双键的不饱和脂酸
第 二 节 脂类的消化与吸收
Digestion and Absorption of Lipid
甘油一酯途径
脂酰CoA合成酶
CoA + RCOOH ATP AMP RCOCoA PPi
CH2OH O CHO-C-R1 CH2OH
= =
脂酰CoA 转移酶
O CH2O-C-R2 O CHO-C-R1
= = = =
脂酰CoA 转移酶
R2COCoA CoA
CH2OH
R3COCoA CoA
O CH2O-C-R2 O CHO-C-R1 O CH2O-C-R3
D(-)-β羟脂酰CoA 表构酶
β氧化
L(+)-β羟脂酰CoA
O
18 12 9
H3C
3次β氧化
c
1
SCoA
亚油酰CoA （⊿9顺，⊿12顺）
O 7 H3C
⊿3顺,⊿2反-烯脂酰 CoA异构酶
6 5 4 3
SCoA 2 十二碳二烯脂酰CoA （⊿3顺，⊿6顺）
生物化学脂类代谢
生物化学脂类代谢在我们的生命活动中，脂类代谢是一个至关重要的过程。
脂类不仅是细胞结构的重要组成部分，还在能量储存、信号传递以及许多生理功能中发挥着关键作用。
脂类，简单来说，包括脂肪、磷脂、固醇等。
脂肪，也就是我们常说的甘油三酯，是体内主要的储能物质。
当我们摄入的能量超过身体即时所需时，多余的部分就会被转化为脂肪储存起来，以备不时之需。
脂类的消化和吸收是脂类代谢的第一步。
在我们的消化道中，胆汁起着重要的作用。
胆汁能够乳化脂肪，使其变成微小的颗粒，增加与消化酶的接触面积，从而便于脂肪的消化。
脂肪酶将甘油三酯分解为甘油和脂肪酸，这些小分子物质可以被小肠上皮细胞吸收。
吸收进来的脂肪酸和甘油会重新合成甘油三酯，并与载脂蛋白等结合形成乳糜微粒。
乳糜微粒通过淋巴系统进入血液循环，最终被运输到脂肪组织、肌肉等部位储存或利用。
当身体需要能量时，储存的脂肪会被动员起来。
在激素敏感性脂肪酶的作用下，甘油三酯被水解为甘油和脂肪酸。
脂肪酸进入血液，与血浆清蛋白结合形成脂肪酸清蛋白复合物，被运输到各个组织器官，如肝脏、肌肉等，通过β氧化途径进行分解代谢，产生大量的能量。
β氧化是脂肪酸分解的主要途径。
脂肪酸首先被活化成脂酰 CoA，然后进入线粒体。
在一系列酶的作用下，经过脱氢、加水、再脱氢和硫解等步骤，每次生成一个乙酰 CoA 和比原来少两个碳原子的脂酰CoA。
乙酰 CoA 可以进入三羧酸循环进一步氧化分解，产生能量。
除了脂肪酸，磷脂也是脂类的重要组成部分。
磷脂在细胞膜的构成中起着关键作用，它能够保证细胞膜的流动性和稳定性。
磷脂的代谢与脂肪酸的代谢密切相关，一些酶参与了磷脂的合成和分解过程。
固醇类物质，如胆固醇，在体内既可以从食物中摄取，也可以自身合成。
胆固醇是合成胆汁酸、类固醇激素等重要生理活性物质的前体。
然而，过高的胆固醇水平会增加心血管疾病的风险，因此体内胆固醇的平衡调节非常重要。
肝脏在脂类代谢中扮演着“核心角色”。
它不仅能够合成和分解脂肪，还参与磷脂、胆固醇等的代谢。
脂类代谢及临床应用
脂类代谢及临床应用脂类代谢是人体内一种重要的生物化学过程，也是维持机体正常功能的必要条件之一。
脂类主要包括脂肪和脂蛋白两大类，它们在人体内起着储能、保温、结构支持、细胞膜构成等重要作用。
脂类的代谢过程涉及脂肪的合成、运输、分解和利用等多个环节，其中脂类代谢紊乱可能引发多种疾病，如肥胖、高脂血症、动脉粥样硬化等。
脂类的合成主要发生在肝脏和脂肪组织中。
食物中摄入的碳水化合物、蛋白质和脂肪经过一系列代谢过程后，最终会形成甘油三酯和胆固醇等脂类物质。
这些脂类物质可以通过血液运输到全身各个组织细胞中，为机体提供能量和营养支持。
当能量供过于求时，超过机体需要的脂类物质会被储存为脂肪，形成脂肪细胞，这也是导致肥胖的主要原因之一。
脂类的运输主要依靠脂蛋白完成，脂蛋白分为低密度脂蛋白（LDL）、高密度脂蛋白（HDL）等多种类型。
LDL在体内主要起运输胆固醇的作用，但当其水平过高时容易沉积在血管壁上，促进动脉粥样硬化的形成；而HDL则具有清除体内多余胆固醇的功能，对防止动脉粥样硬化具有保护作用。
因此，控制脂蛋白水平对维持心血管健康至关重要。
脂类的分解主要通过脂肪酸氧化途径进行，脂肪酸在细胞内被氧化分解为二酰基辅酶A，然后参与三酰甘油合成途径形成ATP，为身体提供能量。
脂肪酸氧化途径异常可能导致酮酸血症等疾病的发生。
脂类的利用涉及到机体多个重要器官，如肝脏、肌肉、脑部等。
肝脏是脂类代谢的主要场所，能够合成、分解、转运脂类物质；而肌肉通过运动可以促进脂类代谢，提高机体能量消耗；脑部则需要脂类物质作为神经细胞的主要营养来源，维持其正常功能。
在临床中，脂类代谢异常与多种疾病的发病机制密切相关。
例如，高脂血症是一种常见的脂类代谢紊乱疾病，患者血液中LDL水平升高，易导致心脑血管疾病的发生；另外，肥胖、糖尿病、代谢综合征等疾病也与脂类代谢异常有关。
因此，临床医生需要通过检测患者的脂类代谢指标，制定个性化的治疗方案，有效控制患者疾病的进展，提高治疗效果。
生物化学8-脂代谢
甘油
ATP
22个ATP分子
ATP NADH
丙酮酸 乙酰CoA
3 NADH + FADH2 + GTP 柠檬酸循环和线粒体呼吸链 CO2 + H2O
脂肪酸的分解代谢
含 碳 的 脂 肪 酸 （ 软 脂 酸 ） 16
主要方式： β- 氧化途径
脂肪酸在氧化分解时，碳链的断裂发 生在脂肪酸羧基端的β-位（每次切除2个 碳原子）。反应在线粒体基质中进行。
亚油酸和亚麻酸是人体必需脂肪酸
合成
（花生、芝麻、棉籽油中富含）
多不饱和脂肪酸 如：花生四烯酸 EPA（二十碳五烯酸，鱼油主要成分） DHA（二十二碳六烯酸，脑黄金）
不饱和脂肪酸的氧化
1. 氧化反应发生在线粒体基质中；
2. 活化和跨越线粒体内膜都与饱和脂肪酸相同；
3. 进行β-氧化，到达双键位置； 4. 分子内双键需要2个酶：异构酶和还原酶。 5. 进行β-氧化。
脂肪酸β-氧化过程与柠檬酸循环中的部分反应过程 类似， 试写出这两个途径中的类似的反应过程。
脂肪酸β-氧化 柠檬酸循环
脂酰CoA脱氢生成α-β 烯脂酰CoA
琥珀酸生成延胡索酸
α-β 烯脂酰CoA水化生成L-β 羟脂酰CoA
L-β 羟脂酰CoA再脱氢生成β-酮脂酰CoA
延胡索酸生成苹果酸
苹果酸生成草酰乙酸
酮体生成的意义
1. 酮体具水溶性，能透过血脑屏障及毛细血管壁， 是输出脂肪能源的一种形式。 2. 长期饥饿时，酮体供给脑组织50—70%的能量。 3. 禁食、应激及糖尿病时，心、肾、骨骼肌摄取酮 体代替葡萄糖供能，节省葡萄糖以供脑和红细胞 所需，并可防止肌肉蛋白的过多消耗。
脂肪酸氧化、糖异生、酮体代谢的关系
脂类的代谢
脂类的代谢
脂类是人体中的重要营养素之一，能够提供能量并维持细胞膜的
结构和功能。
脂类的代谢主要包括摄取、消化、吸收、运输、存储和
代谢等过程。
人体从饮食中摄入脂类后，先经过口腔、胃和小肠等器官的消化
作用，将脂肪分解为脂肪酸和甘油。
这些脂肪酸和甘油随后被吸收进
入肠道上皮细胞，并通过淋巴和血液循环进入全身各组织和器官，以
供能源需求和维持生理功能。
一旦脂肪酸进入细胞内部，它们将进入胞质中的线粒体，进行
β-氧化，以进一步分解为较短的脂肪酸，同时释放出能量和二氧化碳。
这些脂肪酸被脂肪酸结合蛋白（FABP）和胆固醇脂质转运蛋白（CETP）等载体蛋白运输到肝脏或其他组织中，用于能量供应或再合成甘油三酯。
肝脏是脂类代谢的关键器官，它可以将血液中的脂肪酸和甘油转
换为甘油三酯，并将它们存储在肝细胞和脂肪细胞中，以应对能量需
求和饥饿状态。
同时，肝脏还可以将脂肪酸和甘油合成胆固醇、磷脂
和脂蛋白等重要物质，以维持正常的细胞结构和功能。
脂类代谢失调可能导致各种代谢性疾病，如高脂血症、糖尿病、
肥胖症等。
因此，良好的饮食和生活习惯对于维持脂类代谢的正常功
能具有至关重要的作用。
脂类代谢生物化学
不饱和脂肪酸的合成 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。
脂类概述 脂肪的分解代谢 脂肪的生物合成
第六章 脂类代谢
一、脂类概述
概念 脂类是脂肪和类脂的总称，它是有脂肪酸与醇作用生成的酯及其衍生物，统称为脂质或脂类，是动物和植物体的重要组成成分。脂类是广泛存在与自然界的一大类物质，它们的化学组成、结构理化性质以及生物功能存在着很大的差异，但它们都有一个共同的特性，即可用非极性有机溶剂从细胞和组织中提取出来。
乙酰乙酰CoA被β氧化酶系中的硫解酶裂解成乙酰CoA进入三羧酸循环。
丙酮可在一系列酶作用下转变成丙酮酸或乳酸，进而异生成糖。
乙酰乙酸在肌肉线粒体中经3-酮脂酰CoA转移酶催化，能被琥珀酰CoA活化成乙酰乙酰CoA。
ห้องสมุดไป่ตู้
β-羟丁酸在β-羟丁酸脱氢酶作用下，脱氢生成乙酰乙酸，然后再转变成乙酰CoA而被氧化。
以软脂酸（18C）为例计算其完全氧化所生成的ATP分子数：
脂肪酸的其它氧化分解方式
奇数碳原子脂肪酸的分解 羧化 ② 脱羧
脂肪酸的α-氧化
脂肪酸的-ω氧化
不饱和脂肪酸的分解
进入TCA循环最终氧化生成二氧化碳和水以及大量的ATP。
生成酮体参与代谢（动物体内） 脂肪酸β氧化产生的乙酰CoA，在肌肉细胞中可进入TCA循环进行彻底氧化分解；但在肝脏及肾脏细胞中还有另外一条去路，即形成乙酰乙酸、D-β-羟丁酸和丙酮，这三者统称为酮体。
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储存在脂肪细胞中的脂肪，被脂肪酶逐步水 解为游离脂酸及甘油并释放入血以供其他组织氧 化利用的过程。
脂肪动员关键酶
激素敏感性甘油三酯脂肪酶 (hormone-sensitive triglyceride lipase , HSL)
脂解激素
能促进脂肪动员的激素，如胰高血糖素、
去甲肾上腺素、肾上腺素等。 对抗脂解激素因子 抑制脂肪动员，如胰岛素、前列腺素E2、 烟酸等。
2.常见的抗氧化剂
（1）超氧化物歧化酶(superoxide dismutase ,SOD)：存在 广泛，可清除超氧阴离子； （2）过氧化氢酶(catalase)：存在于过氧化物酶体，可将 过氧化氢转化为水和氧； （3）谷胱甘肽过氧化物酶(glutathione peroxidase, GSHPX)：存在广泛，可还原脂质氢过氧化物或将过氧化氢转化为水， 同时将谷胱甘肽转化为氧化型； （4）维生素E：可清除生物膜中活性氧自由基，是生物体内 最重要的自由基清除剂。 （5）某些中药活性成分：如黄酮类和某些苷类化合物。 （6）人工合成的抗氧化剂：主要有丁基羟基茴香醚(Butyl Hydroxy Anisol,BHA)、二丁基羟基甲苯(Dibutyl Hydroxy Toleuene,BHT)和没食子酸丙酯(Propyl Gallate,PG),主要用于 防止油脂的腐败。在规定的剂量范围内使用是安全的。
1．脂酸活化为脂酰CoA
O RCH2 CH2 C-OH =
部 位：胞液、 线粒体
O RCH2CH2C~SCoA 脂 酰 ~ SCoA =
脂酰CoA合成酶
AMP PPi
脂 肪 酸 CoA-SH ATP
* 脂酰CoA合成酶(acyl-CoA synthetase)存在 于内质网及线粒体外膜上。
2．脂酰CoA进 入线粒体
消化吸收和合成的脂肪酸，以游离的形式存在较 少，大多数以甘油三酯的形式存在于体内。
甘油三酯的主要作用是为机体提供能量
1、甘油三脂是机体重要的能量来源 2、甘油三脂是机体主要的能量储存形式 男性：21%，女性：26%
二、甘油三酯的分解代谢是脂酸的氧化
（一）脂肪分解代谢始于脂肪动员
1．脂肪动员受脂解激素调节 脂肪的动员（fat mobilization）
3.自由基链反应
引发：反应性足够强的起始自由基抽 去脂质分子的氢原子，或高能辐射使脂 质分子均裂，可生成起始脂质自由基。 增长：起始脂质自由基通过加成、抽 氢、断裂等一种或几种方式生成更多的 脂质自由基，这种反应反复进行，即成 为链式反应。 终止：两个自由基之间可发生偶联或 歧化反应，消除自由基，使链式反应终 止。
软脂酸与葡萄糖在体内氧化产生ATP的比较 软脂酸 以1mol计 以100g计 106 ATP 41.4 ATP 葡萄糖 32 ATP 17.8ATP
（三）脂酸的其他氧化方式
1．不饱和脂酸进行β-氧化时有构型变化
β氧化 不饱和脂酸 顺⊿3-烯酰CoA
⊿3顺-⊿2反烯酰CoA 异构酶
反⊿2-烯酰CoA
第二节 脂类分解代谢
一、甘油三酯
甘油三酯是非极性，不溶于水的甘油脂酸 三脂，基本结构单位为甘油的三个羧基分别被 相同或不同的脂酸脂化。 简单甘油三酯： 含有同一种脂酸的甘油三酯 混合甘油三脂： 含有两种或三种脂酸的甘油三脂
混合甘油三酯 简单甘油三酯
甘油三酯的功能
甘油三酯是脂肪酸酸的主要储存形式
类脂 糖酯、胆 固醇及其 酯、磷脂
5﹪
生物膜、 神经、 血浆
1. 维持生物膜的结构和功能 2. 胆固醇可转变成类固醇激 素、维生素、胆汁酸等 3. 构成血浆脂蛋白
二、脂肪酸
脂肪酸定义： 不分支 偶数碳 长链脂肪族 羧酸。 (某些植物及海洋生物中有奇数碳FA) 按功能分： 非必需脂肪酸：自身可合成，能量物质 必需脂肪酸：外界摄取，活性物质的前身
– – 按C原子数 –
– 按是否含双键
2－4 C 短链脂肪酸 6－10 C 中链脂肪酸 12－26 C 长链脂肪酸
饱和脂肪酸 单不饱和脂肪酸 不饱和脂肪酸 多不饱和脂肪酸
（一） 常见的脂肪酸
其中棕榈酸（16：0）、硬脂酸（18：0）、棕榈油酸 （16：1 ，△9 ）、油酸（18：1 ，△9 ）、芥子酸（22：1, △13 ）、亚油酸（18：2， △9，12 ）、α-亚麻酸（18：3， △9，12，15 ）、γ-亚麻酸（18：3，△6，9，12）、花生四稀 酸（18：4，△5，8，11，14）、 EPA(20：5 ，△5，8，11，14，17） 和DHA (22：6,△4，7，10，13，16，19）等较重要。
C S CoA
O H C (CH )
3 2 7
CH
2
CH
2
CH2
CH2 CH2 C
H 3C
S
O
CoA
O H3 C (CH2 )7 CH2 CH2 CH2 C CoA
C S CoA
O
O C
H3C
S CoA
O C
C
CoA
H C (CH )
3
2 7
CH
2
5 H3C
S
CoA
经 过 一 次 β- 氧 化 脂
（二）天然脂肪酸的结构特点
1.碳原子数多为偶数； 2.单不饱和脂肪酸的双键多在第9位,第2和第3个双键 多在第12和第15位； 3.双键多为顺式,少数为反式。
棕榈酸（16：0）
硬脂酸（18：0）
油酸（18：1 ，△9 ）
α-亚麻酸 （18：3，△9，12，15 ）
花生四稀酸 （18：4，△5，8，11，14）
（二）脂质过氧化的化学过程
生物膜脂质中的多不饱和脂肪酸两个双 键之间的亚甲基氢比较活泼，容易在自由基 或辐射作用下被抽去，形成脂质自由基，有 氧情况下还可生成脂质过氧自由基，进而引 发链式反应。 脂质过氧自由基可转化为丙二醛等醛类， 丙二醛可用于测定脂质过氧化的程度。
（三）脂质过氧化作用对机体的损伤
1.脂质过氧化的中间产物脂质自由基、脂质过
氧自由基作为引发剂通过抽氢使蛋白质分子变成自
由基，引起链式反应，导致蛋白质聚合。
2.丙二醛导致蛋白质交联。
3.脂质过氧化导致生物膜功能异常。
4.脂质过氧化导致动脉粥样硬化。
5.脂质过氧化导致衰老，使脂褐素含量增加。
6.脂质过氧化导致DNA损伤。
(四)抗氧化剂的保护作用
脂肪动员过程
甘油一酯
甘油二酯脂肪酶
脂肪酸
甘油二酯 （DG）
脂肪酸
甘油 三酯
甘油一酯脂肪酶 脂肪酸
甘油
2．脂肪分解的脂肪酸及甘油可以被机体细胞利用
甘油溶于水，可直接被转运利用。
CH2OH HO CH CH2OH 甘油 NAD+ NADH+H CH2OH C=O 磷酸甘油脱氢酶 CH2O P CH2OH HO CH CH2O 3-磷酸甘油 P
脂类代谢
第一节
脂类通论
一、脂类定义与分类
(一) 脂类的定义
脂类（lipid）是脂肪和类脂的总称。是一种不溶于 水而溶于非极性有机溶剂的有机化合物。
(二)脂类的分类
脂肪（fat）：三酰甘油或甘油三脂 磷脂 糖脂 鞘脂 胆固醇 胆固醇脂类脂 （lipoid）
CH2 OH
(三)脂类的化学组成
CHOH CH2 OH
O R C H C H C ~ S C o A 2 2
=
=
AMP PPi
脂酰CoA 合成酶
ATP CoASH
O RCH2CH2C-OH 脂肪酸
肉 碱 转 运 载 体
脂酰CoA 脱氢酶
β
2
FAD FADH2
ATP
呼吸链
H2O
α O
R C H = C H C ~ S C o A
⊿--烯酰CoA 水化酶 β α L(+)-β羟脂酰 CoA脱氢酶
顺⊿2-烯酰CoA H2 O D(-)-β羟脂酰CoA
D(-)-β羟脂酰CoA 表构酶
β氧化
L(+)-β羟脂酰CoA
O
18 12 9
H3C
3次β氧化
c
1
SCoA
亚油酰CoA （⊿9顺，⊿12顺）
O 7 H3C
1.基本概念
具有还原性，能抑制自由基链式反应的物 质称抗氧化剂。 能将自由基还原为非自由基的抗氧化剂称 自由基清除剂。 可消除链式反应引发剂的称预防型抗氧化 剂。 可消除链式反应产生的自由基，中断或延 缓链式反应的称阻断型抗氧化剂。 有一些抗氧化剂为酶类，另一些为小分子， 有一些是天然的，另一些是人工合成的。
—— 以16碳软脂酸的氧化为例
•活 化：消耗2个高能磷酸键 •β氧 化： 每轮循环 四个重复步骤：脱氢、水化、再脱氢、硫解
产物：1分子乙酰CoA
1分子少两个碳原子的脂酰CoA
1分子NADH+H+
1分子FADH2
7 轮循环产物：8分子乙酰CoA
7分子NADH+H+
7分子FADH2
能量计算： 生成ATP： 8×10 + 7×2.5 + 7×1.5 = 108 净生成ATP： 108 – 2 = 106
2.活性氧
概念：含氧的高反应活性分子。 几种重要的活性氧： （1）普通氧：氧分子有顺磁性，是一种双自由基。基态氧反应 活性较低。 （2）超氧阴离子：有一个未成对电子，有顺磁性，可由酶促反 应和非酶促反应如电离辐射生成，既是氧化剂，又是还原剂， 可发生歧化反应，引起脂质过氧化，寿命较长，可促进其他氧 自由基的生成。 （3）羟自由基：是已知最强的氧化剂，几乎能与所有的细胞成 分进行抽氢、加成、电子转移等反应，反应速度极高。羟自由 基寿命短，可由辐射和氧自由基转化生成，过渡金属对羟自由 基生成有促进作用。 （4）过氧化氢：过氧键不稳定，见光均裂成羟自由基。可由超 氧阴离子自由基歧化生成，也可由酶促反应直接生成。过氧化 氢通过生成羟自由基对细胞造成伤害。 （5）单线态氧：是普通氧的激发态，无顺磁性，虽不是自由基， 但反应活性高，可在自由基反应中生成。
脂肪动员关键酶
激素敏感性甘油三酯脂肪酶 (hormone-sensitive triglyceride lipase , HSL)
脂解激素
能促进脂肪动员的激素，如胰高血糖素、
去甲肾上腺素、肾上腺素等。 对抗脂解激素因子 抑制脂肪动员，如胰岛素、前列腺素E2、 烟酸等。
2.常见的抗氧化剂
（1）超氧化物歧化酶(superoxide dismutase ,SOD)：存在 广泛，可清除超氧阴离子； （2）过氧化氢酶(catalase)：存在于过氧化物酶体，可将 过氧化氢转化为水和氧； （3）谷胱甘肽过氧化物酶(glutathione peroxidase, GSHPX)：存在广泛，可还原脂质氢过氧化物或将过氧化氢转化为水， 同时将谷胱甘肽转化为氧化型； （4）维生素E：可清除生物膜中活性氧自由基，是生物体内 最重要的自由基清除剂。 （5）某些中药活性成分：如黄酮类和某些苷类化合物。 （6）人工合成的抗氧化剂：主要有丁基羟基茴香醚(Butyl Hydroxy Anisol,BHA)、二丁基羟基甲苯(Dibutyl Hydroxy Toleuene,BHT)和没食子酸丙酯(Propyl Gallate,PG),主要用于 防止油脂的腐败。在规定的剂量范围内使用是安全的。
1．脂酸活化为脂酰CoA
O RCH2 CH2 C-OH =
部 位：胞液、 线粒体
O RCH2CH2C~SCoA 脂 酰 ~ SCoA =
脂酰CoA合成酶
AMP PPi
脂 肪 酸 CoA-SH ATP
* 脂酰CoA合成酶(acyl-CoA synthetase)存在 于内质网及线粒体外膜上。
2．脂酰CoA进 入线粒体
消化吸收和合成的脂肪酸，以游离的形式存在较 少，大多数以甘油三酯的形式存在于体内。
甘油三酯的主要作用是为机体提供能量
1、甘油三脂是机体重要的能量来源 2、甘油三脂是机体主要的能量储存形式 男性：21%，女性：26%
二、甘油三酯的分解代谢是脂酸的氧化
（一）脂肪分解代谢始于脂肪动员
1．脂肪动员受脂解激素调节 脂肪的动员（fat mobilization）
3.自由基链反应
引发：反应性足够强的起始自由基抽 去脂质分子的氢原子，或高能辐射使脂 质分子均裂，可生成起始脂质自由基。 增长：起始脂质自由基通过加成、抽 氢、断裂等一种或几种方式生成更多的 脂质自由基，这种反应反复进行，即成 为链式反应。 终止：两个自由基之间可发生偶联或 歧化反应，消除自由基，使链式反应终 止。
软脂酸与葡萄糖在体内氧化产生ATP的比较 软脂酸 以1mol计 以100g计 106 ATP 41.4 ATP 葡萄糖 32 ATP 17.8ATP
（三）脂酸的其他氧化方式
1．不饱和脂酸进行β-氧化时有构型变化
β氧化 不饱和脂酸 顺⊿3-烯酰CoA
⊿3顺-⊿2反烯酰CoA 异构酶
反⊿2-烯酰CoA
第二节 脂类分解代谢
一、甘油三酯
甘油三酯是非极性，不溶于水的甘油脂酸 三脂，基本结构单位为甘油的三个羧基分别被 相同或不同的脂酸脂化。 简单甘油三酯： 含有同一种脂酸的甘油三酯 混合甘油三脂： 含有两种或三种脂酸的甘油三脂
混合甘油三酯 简单甘油三酯
甘油三酯的功能
甘油三酯是脂肪酸酸的主要储存形式
类脂 糖酯、胆 固醇及其 酯、磷脂
5﹪
生物膜、 神经、 血浆
1. 维持生物膜的结构和功能 2. 胆固醇可转变成类固醇激 素、维生素、胆汁酸等 3. 构成血浆脂蛋白
二、脂肪酸
脂肪酸定义： 不分支 偶数碳 长链脂肪族 羧酸。 (某些植物及海洋生物中有奇数碳FA) 按功能分： 非必需脂肪酸：自身可合成，能量物质 必需脂肪酸：外界摄取，活性物质的前身
– – 按C原子数 –
– 按是否含双键
2－4 C 短链脂肪酸 6－10 C 中链脂肪酸 12－26 C 长链脂肪酸
饱和脂肪酸 单不饱和脂肪酸 不饱和脂肪酸 多不饱和脂肪酸
（一） 常见的脂肪酸
其中棕榈酸（16：0）、硬脂酸（18：0）、棕榈油酸 （16：1 ，△9 ）、油酸（18：1 ，△9 ）、芥子酸（22：1, △13 ）、亚油酸（18：2， △9，12 ）、α-亚麻酸（18：3， △9，12，15 ）、γ-亚麻酸（18：3，△6，9，12）、花生四稀 酸（18：4，△5，8，11，14）、 EPA(20：5 ，△5，8，11，14，17） 和DHA (22：6,△4，7，10，13，16，19）等较重要。
C S CoA
O H C (CH )
3 2 7
CH
2
CH
2
CH2
CH2 CH2 C
H 3C
S
O
CoA
O H3 C (CH2 )7 CH2 CH2 CH2 C CoA
C S CoA
O
O C
H3C
S CoA
O C
C
CoA
H C (CH )
3
2 7
CH
2
5 H3C
S
CoA
经 过 一 次 β- 氧 化 脂
（二）天然脂肪酸的结构特点
1.碳原子数多为偶数； 2.单不饱和脂肪酸的双键多在第9位,第2和第3个双键 多在第12和第15位； 3.双键多为顺式,少数为反式。
棕榈酸（16：0）
硬脂酸（18：0）
油酸（18：1 ，△9 ）
α-亚麻酸 （18：3，△9，12，15 ）
花生四稀酸 （18：4，△5，8，11，14）
（二）脂质过氧化的化学过程
生物膜脂质中的多不饱和脂肪酸两个双 键之间的亚甲基氢比较活泼，容易在自由基 或辐射作用下被抽去，形成脂质自由基，有 氧情况下还可生成脂质过氧自由基，进而引 发链式反应。 脂质过氧自由基可转化为丙二醛等醛类， 丙二醛可用于测定脂质过氧化的程度。
（三）脂质过氧化作用对机体的损伤
1.脂质过氧化的中间产物脂质自由基、脂质过
氧自由基作为引发剂通过抽氢使蛋白质分子变成自
由基，引起链式反应，导致蛋白质聚合。
2.丙二醛导致蛋白质交联。
3.脂质过氧化导致生物膜功能异常。
4.脂质过氧化导致动脉粥样硬化。
5.脂质过氧化导致衰老，使脂褐素含量增加。
6.脂质过氧化导致DNA损伤。
(四)抗氧化剂的保护作用
脂肪动员过程
甘油一酯
甘油二酯脂肪酶
脂肪酸
甘油二酯 （DG）
脂肪酸
甘油 三酯
甘油一酯脂肪酶 脂肪酸
甘油
2．脂肪分解的脂肪酸及甘油可以被机体细胞利用
甘油溶于水，可直接被转运利用。
CH2OH HO CH CH2OH 甘油 NAD+ NADH+H CH2OH C=O 磷酸甘油脱氢酶 CH2O P CH2OH HO CH CH2O 3-磷酸甘油 P
脂类代谢
第一节
脂类通论
一、脂类定义与分类
(一) 脂类的定义
脂类（lipid）是脂肪和类脂的总称。是一种不溶于 水而溶于非极性有机溶剂的有机化合物。
(二)脂类的分类
脂肪（fat）：三酰甘油或甘油三脂 磷脂 糖脂 鞘脂 胆固醇 胆固醇脂类脂 （lipoid）
CH2 OH
(三)脂类的化学组成
CHOH CH2 OH
O R C H C H C ~ S C o A 2 2
=
=
AMP PPi
脂酰CoA 合成酶
ATP CoASH
O RCH2CH2C-OH 脂肪酸
肉 碱 转 运 载 体
脂酰CoA 脱氢酶
β
2
FAD FADH2
ATP
呼吸链
H2O
α O
R C H = C H C ~ S C o A
⊿--烯酰CoA 水化酶 β α L(+)-β羟脂酰 CoA脱氢酶
顺⊿2-烯酰CoA H2 O D(-)-β羟脂酰CoA
D(-)-β羟脂酰CoA 表构酶
β氧化
L(+)-β羟脂酰CoA
O
18 12 9
H3C
3次β氧化
c
1
SCoA
亚油酰CoA （⊿9顺，⊿12顺）
O 7 H3C
1.基本概念
具有还原性，能抑制自由基链式反应的物 质称抗氧化剂。 能将自由基还原为非自由基的抗氧化剂称 自由基清除剂。 可消除链式反应引发剂的称预防型抗氧化 剂。 可消除链式反应产生的自由基，中断或延 缓链式反应的称阻断型抗氧化剂。 有一些抗氧化剂为酶类，另一些为小分子， 有一些是天然的，另一些是人工合成的。
—— 以16碳软脂酸的氧化为例
•活 化：消耗2个高能磷酸键 •β氧 化： 每轮循环 四个重复步骤：脱氢、水化、再脱氢、硫解
产物：1分子乙酰CoA
1分子少两个碳原子的脂酰CoA
1分子NADH+H+
1分子FADH2
7 轮循环产物：8分子乙酰CoA
7分子NADH+H+
7分子FADH2
能量计算： 生成ATP： 8×10 + 7×2.5 + 7×1.5 = 108 净生成ATP： 108 – 2 = 106
2.活性氧
概念：含氧的高反应活性分子。 几种重要的活性氧： （1）普通氧：氧分子有顺磁性，是一种双自由基。基态氧反应 活性较低。 （2）超氧阴离子：有一个未成对电子，有顺磁性，可由酶促反 应和非酶促反应如电离辐射生成，既是氧化剂，又是还原剂， 可发生歧化反应，引起脂质过氧化，寿命较长，可促进其他氧 自由基的生成。 （3）羟自由基：是已知最强的氧化剂，几乎能与所有的细胞成 分进行抽氢、加成、电子转移等反应，反应速度极高。羟自由 基寿命短，可由辐射和氧自由基转化生成，过渡金属对羟自由 基生成有促进作用。 （4）过氧化氢：过氧键不稳定，见光均裂成羟自由基。可由超 氧阴离子自由基歧化生成，也可由酶促反应直接生成。过氧化 氢通过生成羟自由基对细胞造成伤害。 （5）单线态氧：是普通氧的激发态，无顺磁性，虽不是自由基， 但反应活性高，可在自由基反应中生成。