第九章      脂代谢

脂肪是一种高密度的能量储存形式

脂肪酸具有特殊的重要功能： P230

1 、 2 、 3 、 4 、

分解代谢：外源性同化储脂的动员

合成代谢：从头合成脂肪积累

脂类相关的代谢病：肥胖、脂肪肝、高血脂

第一节 脂类的消化、吸收和转运第二节 脂肪酸和甘油三酯的分解代谢第三节     甘油磷脂的分解代谢第四节    鞘脂类的分解代谢第五节     胆固醇的分解代谢

第六节 脂肪酸及甘油三脂的合成代谢第七节、甘油磷脂的生物合成第八节、鞘脂类的生物合成第九节、胆固醇的生物合成第十节、类二十烷酸的生物合成

第一节     脂类的消化、吸收和转运

一、 脂类的消化（十二指肠）

乳化剂：胆汁盐、磷脂酰胆碱，都由肝脏产生

P231 磷脂酰胆碱结构P232 图 28-2 几种胆汁盐的结构

胃脂肪酶：逐步消化

胰腺分泌的脂类水解酶：① 胰脂肪酶（水解三酰甘油的 C1 、 C3 酯键，产物

是 2- 单酰甘油、脂肪酸）② 胰酯酶：水解单酰甘油、胆固醇酯、维生素 A 酯③ 磷脂酶 A1 、 A2 、 C 、 D （水解磷脂，产生溶

血磷酸和脂肪酸）P231 图 28-1 磷脂酶类的作用位点

④ 辅脂酶（ Colipase ）（它和胆汁共同激活胰脏分泌的胰脂肪酶原，并维持胰脂肪酶的活性）

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 ），被肠粘膜的拄状表面细胞吸收。

被吸收的脂类，在柱状细胞中重新合成三酰甘油，结合上载脂蛋白、磷酯、胆固醇，形成乳糜微粒（ CM ），经胞吐排至细胞外，释放到血液。

在脂肪组织和骨骼肌毛细血管中，在脂蛋白脂肪酶（ lipoprotein lipase,LPL) 作用下，乳糜微粒中的三酰甘油被水解为游离脂肪酸和甘油，游离脂肪酸被这些组织吸收，甘油被运送到肝脏和肾脏，经甘油激酶和甘油 -3- 磷酸脱氢酶作用，转化为磷酸磷酸二羟丙酮

三、  脂类转运和脂蛋白的作用

脂蛋白：是由疏水脂类为核心、围绕着极性脂类及载脂蛋白组成的复合体，是脂类物质（甘油三脂和胆固醇脂）的转运形式。

脂蛋白的分类及功能：P151 表 15-1 各种脂蛋白的组成、理化性质、生理

功能

参阅 P292-294 血浆脂蛋白

四、贮脂的动员（ mobilization)

皮下脂肪在激素敏感脂酶作用下分解，脂肪酸经血浆白蛋白（清蛋白， albumin) 运输至肝脏等组织细胞中，甘油被运送到肝脏 和肾脏，经甘油激酶和甘油 -3- 磷酸脱氢酶作用，转化为磷酸磷酸二羟丙酮

促进：肾上腺素、胰高血糖素、肾上腺皮质激素抑制：胰岛素

第二节      脂肪酸和甘油三酯的分解代谢

一、 甘油三酯的水解

脂肪酶（激素敏感性甘油三酯脂肪酶，限速酶）甘油二酯脂肪酶甘油单酯脂肪酶 

肾上腺素、胰高血糖素、肾上腺皮质激素都可以激活腺苷酸环化酶，使 cAMP 浓度升高，促使依赖cAMP 的蛋白激酶活化，将无活性的脂肪酶磷酸化，转变成有活性的脂肪酶，加速脂解作用。

胰岛素、前列腺素 E1 抗脂解。

二、 甘油的分解代谢

在脂肪细胞中，没有甘油激酶，无法利用脂解产生的甘油。甘油进入血液，转运至肝脏后才能被甘油激酶磷酸化为 3- 磷酸甘油，再经磷酸甘油脱氢酶氧化成磷酸二羟丙酮，进入糖酵解途径或糖异生途径。

三、 脂肪酸的氧化

脂肪酸氧化方式：β 氧化α 氧化Ω 氧化

氧化分解前的活化：

穿梭：脂肪酸的分解代谢发生在原核生物的细胞溶质中、真核生物的线粒体基质中。

（一）脂肪酸的活化（细胞质）

P232 反应式：脂肪酸活化P233 图 28-3 脂酰 -CoA 合酶的催化机制P233 图 28-4 软脂酸的活化过程

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 ）中、短链脂酰 CoA直接进入线粒体

（二）、脂酰 CoA 的肉碱穿梭机制P234 图 28-5 脂酰 -CoA 的肉碱穿梭机制

L-β 羟基 -r- 三甲基铵基丁酸

脂酰肉碱穿梭：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。

（三） 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 P235 图 28-6 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。

用苯基标记含隅数碳原子的脂肪酸，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。

2 、脂肪酸 β氧化过程

β 氧化的一般过程：P235 图 28-7 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

P236 图 28-8 脂肪酸 β氧化途径：氧化、水合、氧化、断裂

①、 脂酰 CoA脱氢生成 β-反式烯脂酰 CoA

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

P237 图 28-9 脂肪酸 β- 氧化通过脂酰 -CoA 脱氢酶与电子传递链相连

三种脂酰 CoA 脱氢酶对脂肪酸的链长具有专一性

②、△ 2反式烯脂酰 CoA水化生成 L-β-羟脂酰 CoA

β-烯脂酰 CoA 水化酶

③、 L-β-羟脂酰 CoA脱氢生成 β-酮脂酰 CoA

L-β 羟脂酸 CoA 脱氢酶 

④、 β-酮脂酰 CoA硫解生成乙酰 CoA和（ n-2）脂酰CoA

酮脂酰硫解酶

3 、 脂肪酸 β- 氧化作用小结

结合 P236 图 28-8

（ 1 ）脂肪酸 β- 氧化时仅需活化一次，消耗 1 个 ATP 的两个高能键

（ 2 ） β- 氧化包括脱氢、水化、脱氢、硫解 4个重复步骤（ 3 ）每循环一次产生 1 个 FADH2 、 1 个 NADH 、

1 个乙酰 -CoA ，共计 1.5+2.5+10=14ATP

4 、 脂肪酸 β- 氧化产生的能量

以软脂酸为例：

7次循环： 7 X （ 1.5+2.5+10 ） +10 = 108 ATP

活化消耗： -2个高能磷酸键

净生成： 108 - 2 = 106 ATP

软脂酸燃烧热值：– 9790 kj

β- 氧化释放： 106ATP×(-30.54)=-3237kj

%339790

3237

5 、 β- 氧化的调节

⑴脂酰基进入线粒体的速度是限速步骤，（ 2 ）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。⑵[NADH]/[NAD+]比率高时， β— 羟脂酰

CoA 脱氢酶便受抑制。⑶乙酰 CoA 浓度高时，可抑制硫解酶，抑

制氧化

（四）不饱和脂酸的 β 氧化

1、   单不饱和脂肪酸的氧化

P240 图 28-12 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）

少了一次脂酰 -CoA 脱氢酶的作用，少了 1 个 FADH2

2    、 多不饱和脂酸的氧化

P241 图 28-13 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）

（ 146—2—2 ） ATP

（五）奇数碳脂肪酸的 β 氧化

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：

1 、 丙酰 CoA 转化成琥珀酰 CoA ，进入TCA。 P242 图 28-14

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。

2    、 丙酰 CoA转化成乙酰 CoA，进入TCA P159

这条途径在植物、微生物中较普遍。

（六）脂酸的其它氧化途径

1    、 α—氧化（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

P243 图 28-16

2    、 ω—氧化（ 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。

四、 酮体的代谢

肝脏线粒体中乙酰 -CoA 有 4 种去向：

P244 图 28-17 肝脏线粒体中乙酰 -CoA 的 4 种去向

(1)柠檬酸循环（ 2 ）合成胆固醇（ 3 ）合成脂肪酸（ 4 ）酮体代谢（ ketone body)

乙酰乙酸、 D-β- 羟丁酸、丙酮

• 肝脏线粒体中的乙酰 CoA走哪一条途径，主要取决于草酰乙酸的可利用性。

• 饥饿状态下，草酰乙酸离开 TCA ，用于异生合成 Glc 。只有少量乙酰 CoA 可以进入TCA ，大多数乙酰 CoA 用于合成酮体。

1 、 酮体的生成（肝、肾细胞的线粒体内）

P244 图 28-17 肝脏线粒体中乙酰 -CoA 的 4 种去向

（ 1 ）乙酰 CoA→乙酰乙酰 CoA ：硫解酶

（ 2 ）乙酰乙酰 CoA+乙酰 CoA→β- 羟基 -β甲基戊二酰 CoA ：

β- 羟基 -β甲基戊二酰 CoA 合成酶（ HMG CoA 合成酶）

（ 3 ）） β- 羟基 -β甲基戊二酰 CoA →乙酰乙酸 +乙酰 CoA ：

β- 羟基 -β甲基戊二酰 CoA裂解酶

（ 4 ）乙酰乙酸→ D-β- 羟基丁酸 ： D-β- 羟基丁酸脱氢酶

（ 5 ）乙酰乙酸→丙酮：乙酰乙酸脱羧酶

2    、 酮体的利用

P245 图 28-18 肝外组织使用酮体作为燃料

（ 1）、 β—羟基丁酸由 β—羟基丁酸脱氢酶催化，生成乙酰乙酸。

（ 2 ）、乙酰乙酸→乙酰乙酰 CoA ：β-酮脂酰 CoA转移酶

心、骨骼肌、肾 、脑、等：

乙酰乙酸 +琥珀酰 CoA→乙酰乙酰 CoA+琥珀酸 

产生的乙酰乙酰 CoA 被 β氧化酶系中的硫解酶硫解，生成 2分子乙酰 CoA，进入 TCA 。

（ 3）、丙酮可在一系列酶作用下转变成丙酮酸或乳酸，进入 TCA或异生成糖。

3、酮体生成的生理意义酮体是肝输出能量的一种形式 , 形成酮体

的目的是将肝中大量的乙酰 CoA 转移出去

酮体溶于水，分子小，能通过血脑屏障及肌肉毛细管壁。脑组织不能氧化脂肪酸，却能利用酮体。长期饥饿，糖供应不足时，酮体可以代替 Glc ，成为脑组织及肌肉的主要能源。

4    、 酮体生成的调节。（ 1 ）饱食：胰岛素增加，脂解作用抑制，脂肪动员减少，

进入肝中脂酸减少，酮体生成减少。 饥饿：胰高血糖素增加，脂肪动员量加强，血中游离脂

酸浓度升高，利于 β 氧化及酮体的生成。（ 2 ）肝细胞糖原含量及其代谢的影响：肝细胞糖原含量丰富时，脂酸合成甘油三酯及磷脂。肝细胞糖原供给不足时，脂酸主要进入线粒体，进入 β—

氧化，酮体生成增多。（ 3 ）丙二酸单酰 CoA 抑制脂酰 CoA 进入线粒体乙酰 CoA 及柠檬酸能激活乙酰 CoA羧化酶，促进丙二酰

CoA 的合成，后者能竞争性抑制肉碱脂酰转移酶Ⅰ，从而阻止脂酰 CoA 进入线粒体内进行 β 氧化。

五、脂肪酸代谢的调节 P253

脂肪酸分解代谢与合成代谢是协同地手受调控的，并由此决定了血浆中脂肪酸的含量。

（一）、脂肪酸进入线里体的调空

在细胞中有两个脂酰 -CoA库和乙酰 -CoA库：细胞质、线立体。

脂酰肉碱转移酶 I强烈地受丙二酰 -CoA 的抑制。

（二）心脏中脂肪酸氧化的调节

脂肪酸氧化是心脏中的 主要能源而心脏中，脂质合成很少存在。脂肪酸氧化受乙酰 -CoA 、 NADH 的抑制。

（三）激素对 脂肪酸代谢的调节

胰高血糖素、肾上腺素通过 cAMP-PKA 途径激活激素敏感脂酶，促进脂肪酸氧化，抑制乙酰 -CoA羧化酶，抑制脂肪酸从头合成。

胰岛素刺激三酰甘油、糖原的合成。

胰高血糖素和胰岛素的比列在决定脂肪素撒代谢的方向和速度中只管重要。

（四）根据机体需要的调空

肝外组织对能量的需求影响肝脏中脂肪酸的氧化分解和通体代谢

细胞质中柠檬酸水平高促进脂肪酸合成

（五）饮食习惯影响脂肪酸代谢酶系的基因表达

第三节 甘油磷脂的分解代谢

甘油磷脂的一般结构 P 246 图 28-19

各种甘油磷脂 的结构 P 246 表 28-3

磷脂酸脑磷脂：磷脂酰乙醇胺卵磷脂：磷脂酰胆碱

 水解甘油磷脂的磷脂酶（ phosphalipase):

 P247 图 28-20 卵磷脂的酶促分解1    、 磷脂酶 A1

作用于 sn-1 位置，存在于动物细胞中。2    、 磷脂酶 A2

作用于 sn-2 位大量存在于蛇毒、蝎毒、蜂毒中，动物胰脏中有此

酶原磷脂经过酶促分解脱去一个脂肪酸分子形成溶血磷

脂（带一个游离脂肪酸和一个 -P-X ），催化溶血磷脂水解的酶称溶血磷脂酶（ L1 L2 ）

4    、 磷脂酶 C

存在于动物脑、蛇毒和细菌毒素中。作用于 sn-3 位、磷酸前，生成二酰甘油和磷酸胆

碱。5、磷脂酶 D

主要存在于高等植物中，作用于 sn-3 位、磷酸后边，水解产物是磷脂酸和胆碱。

6    、 磷脂酶 B

可能是 A1 、 A2 的混合物，能同时水解①、②位

第四节    鞘脂类的分解代谢

P248 随便看

一、鞘脂的种类及结构

（一）鞘氨醇

P 248 表 28-4 鞘氨醇二氢鞘氨醇、植物鞘氨醇

两个脂酰化位点：氨基（神经酰胺） 伯醇基（鞘磷脂、鞘糖脂）

（二）神经酰胺（ ceramide , N- 脂籼鞘氨醇）

P248 图 28-32 神经酰胺的结构式

神经酰胺是鞘磷脂、鞘糖脂的核心

（三）鞘磷脂P248 图 28-23 鞘磷脂的结构

（四）鞘糖脂神经酰胺的伯醇基与单糖、寡糖相连

1 、脑苷脂神经酰胺与半乳糖或葡萄糖相连

P248 图 28-24 半乳糖脑苷脂 的结构

2 、脑硫脂（ sulfatides)

硫酸脑苷脂，半乳糖的 C3 位与 1 分子硫酸相连

3 、神经节苷脂（ ganglioside,)

神经酰胺与寡糖相连

P 249 图 28-25 神经节苷脂 GM1 、 GM2 、 GM3 的结构

糖基头部延伸到细胞膜表面，参与细胞间多糖的识别是某些脑下垂体激素糖蛋白的特异受体某些细菌毒素蛋白的受体，如霍乱毒素（ cholera

toxin)

二、鞘糖脂的分解代谢

发生在溶酶体中P 250 图 28-26 鞘糖脂的分解代谢

桥糖脂分解代谢的紊乱会造成遗传病Fabry 病：Tay-Sachs

第五节     胆固醇的分解代谢

（一）胆固醇及其重要衍生物的结构

P 251 图 28-28 胆固醇及其重要衍生物

（二）胆固醇的代谢

胆固醇一般不能氧化降解为 CO2 、 H2O ，只能氧化为各种衍生物

参阅 P291

1 、胆固醇在肝脏中生成胆汁酸

P252 图 28-29

2 、胆固醇生成维生素 D3

P252 图 28-30

3 、生成血浆胆固醇酯

P253 图 28-31 、 28-32 胆固醇酯的形成

衰老细胞中的胆固醇形成胆固醇酯，经HDL 运送到肝脏内，代谢或排出体外。

4 、转化为固醇类激素

P285 图 29-40 胆固醇和它的一些衍生物的形成

第六节 脂肪酸及甘油三脂的合成代谢

脂类的合成代谢：从头合成：主要在肝脏脂肪积累：脂肪组织

★脂肪肝：（ 1 ）动员过度（ 2 ）运输问题

A. 从头合成（乙酰 CoA ——） 在胞液中（ 16碳以下）B. 延长途径——在线粒体或微粒体中脂类合成在肝脏、脂肪细胞、乳腺中占优势。

一、  饱和脂肪酸的从头合成合成部位：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—

1、   乙酰 CoA的转运（线粒体→细胞质）

转运方式：柠檬酸 - 丙酮酸循环 P259 图 29-3

2、   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。

乙酰 -CoA羧化酶的结构：（ 1 ）生物素羧基载体蛋白 + 生物素 = 生物胞素（ biocytin),(2) 生物素羧化酶（ 3 ）转羧基酶

BCCP- 生物素 + ATP + HCO3- → BCCP-羧基生物素 + ADP +

PiBCCP-羧基生物素 +乙酰 -CoA → 丙二酸单酰 CoA + BCCP- 生物素

P260 图 29-5 乙酰 -CoA羧化酶催化丙二酸单酰 CoA 的形成

3、   脂肪酸的生物合成步骤P262 图 29-8 C.coli 中的脂肪酸合成

乙酰 CoA-ACP 酰基转移酶

（ ACP- 脂酰基转移酶）

CoA-SH

CH3CO-S-CoA

β- 酮脂酰 ACP 合成酶

脂酰 -S- 合成酶

CH3CO-S- 合成酶

脂酰 -S-ACP

CH3CO-S-ACP

ACP-SH

（ 1）原初反应：乙酰基（脂酰基）引物连到 β-酮脂酰 ACP合成酶

上

（ 2）、 丙二酸单酰基转移：生成丙二酸单酰 -S-ACP

丙二酸单酰基供体与 ACP 相连。脂酰基 (乙酰基 )引物与 β- 酮脂酰 -ACP 合成酶相连。

丙二酸单酰 CoA

CoA-SH

ACP-SH

丙二酸单酰 -S-ACP

丙二酸单酰 CoA-ACP 酰基转移酶（ ACP- 丙二酸单酰转移酶）

（ 3）、    缩合反应：生成 β-酮脂酰 -S-ACP

释放的 CO2来自形成丙二酸单酰 CoA时所羧化的 HCO3—

脂酰基引物的羰基 C攻击丙二酸单酰基供体的甲基 C

（ 4）、第一次还原反应：生成 D-β-羟脂酰 -S-ACP

形成的是 D-β- 羟脂酰 -S-ACP ，而脂肪分解氧化时形成的是 L型。

β- 酮脂酰 -ACP还原酶／NADPH

（ 5）、    脱水反应：形成  反式 -β-烯脂酰 -S-ACP

羟脂酰 -ACP 脱水酶

（ 6）、第二次还原反应：形成（ n+2）脂酰 -S-

ACP

烯脂酰 -ACP还原酶／ NADPH

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。

（ 7 ）释放（动物）

软脂酰 -ACP硫酯酶

软脂酰 -ACP + H2O → 软脂酸 + HS-ACP

4    、 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 + 7Pi

14*2.5+7=42ATP

5    、 各类细胞中脂肪酸合成酶系

（ 1）、 细菌、植物   (多酶复合体 )

多酶复合体： 6 种酶 + ACP

P168 图 15-9 

★    脂酰基载体蛋白（ ACP ）辅基：磷酸泛酰巯基乙胺 P261 图 29-6  

磷酸泛酰巯基乙胺通过 -SH 与脂酰基相连，犹如摇臂，把脂酰基从一个催化中心转移到另一个催化中心

4- 磷酸泛酰巯基乙胺是 ACP 和 CoA 的共同活性基团。

ACP 上的 Ser 羟基与 4- 磷酸泛酰巯基乙胺上的磷酸基团相连

（ 2 ）、    酵母 (α6β6)

6 种酶 + ACP

α ： ACP 、 β- 酮脂酰合成酶、 β- 酮脂酰还原酶

β ：脂酰转移酶、丙二酸单酰转移酶、 β- 羟脂酰脱水酶、 β-烯脂酰还原酶

电镜下直径为 25nm

（ 3）、 哺乳动物 (α2 ，多酶融合体 )

7 种酶 + ACP

P261 图 29-7

结构域 I ：底物进入酶系进行缩合的单元，乙酰转移酶活性、丙二酸单酰转移酶、缩合酶

结构域 II ：还原反应物的单元， ACP 、 β- 酮脂酰还原酶、 β- 羟脂酰脱水酶、 β-烯脂酰还原酶

结构域 III ：释放软脂酸的单元，软脂酰 -ACP硫酯酶。 

多酶融合体：不同的酶以共价键连在一起，形成单一的肽连，称为多酶融合体。有利于酶的协同作用，提高催化效率。

 

6    、 脂肪酸合成途径与 β-氧化的比较

P173 表 15-3 软脂酸分解与合成代谢的区别。

P264

  合成 氧化细胞中部位 细胞质 线粒体酶 系 7 种酶，多酶复合体或

多酶融合体4 种酶分散存在

酰基载体 ACP CoA

二碳片段 丙二酸单酰 CoA 乙酰 CoA

电子供体（受体） NADPH FAD 、 NAD

循环 缩合、还原、脱水、还原

氧化、水合、氧化、裂解

β- 羟脂酰基构型 D型 L型底物穿梭机制 柠檬酸穿梭 脂酰肉碱穿梭对 HCO3 及柠檬酸的要求

要求 不要求

方向 甲基到羧基 羧基到甲基能量变化 消耗 7 个 ATP 及 14 个

NADPH ， 共 49ATP 。（ 7FADH2+7NADH-2ATP ）共 33ATP

产物 16碳酸以内的脂酸。 18碳酸可彻底降解

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。

P267 图 29-12 脂肪酸合成的调节 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。P267 图 29-13乙酰 CoA羧化酶的工价调节

二、  线粒体和内质网中脂肪酸碳链的延长1    、 线粒体脂肪酸延长酶系

能够延长中、短链（ 4-16C ）饱和或不饱和脂肪酸。

延长过程是 β- 氧化过程的逆转，乙酰 CoA 作为二碳片段的供体，NADPH 作为氢供体。

P266 图 29-10 线粒体中脂肪酸链的延长

RCO-S-CoA + CH3CO-S-CoA

β- 酮脂酰 CoA硫解酶 CoA-SH

RCO-CH2CO-S-CoA

L-β- 羟脂酰 CoA 脱氢酶／ NADPH

RCHOH-CH2CO-S-CoA

β-烯脂酰 CoA 水化酶H2O

RCH=CHCO-S-CoA

β-烯脂酰 CoA还原酶／ NADPH

RCH2-CH2CO-S-CoA

2    、 内质网脂肪酸延长酶系哺乳动物细胞的内质网膜能延长饱和或不饱和长链

脂肪酸（ 16C 及以上），延长过程与从头合成相似，只是以 CoA 代替 ACP 作为脂酰基载体

软脂酰 -CoA 以丙二酸单酰 CoA 作为 C2供体， NADPH 作为氢供体，，缩合、还原、脱水、再还原，从羧基端延长。

三、  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。

1    、 去饱和途径脂酰 CoA 去饱和酶，催化软脂酰 CoA 及硬脂酰

CoA 分别在 C9-C10 脱氢，生成棕榈油酸（△ 9 16:1 ）和油酸 (△9 18:1)

P266 图 29-11哺乳动物体内的脂酰 CoA去饱和酶反应

2    、 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。 图 

3    、 β碳原子氧化脱水途径（ β-羟脂酰 ACP脱水） 图 大杨杆菌：棕榈油酸的合成是由 β- 羟癸脂酰 -ACP开始。动物： 图 植物和微生物 :

由铁硫蛋白代替细胞色素 b5

图 含 2 、 3 、 4个双键的脂肪酸也能用类似方法合成。但是，由于缺乏在脂肪酸的第四位碳原子以上位置引入不饱和双链的去饱和酶，人和哺乳动物不能合成足够的十八碳二烯酸（亚油酸）、十八碳三烯酸（亚麻酸）。必须由食物供给，称必须脂肪酸。

4    、 其它转化途径

P175 图 15-15

 

P176 图 15-16

四、  三脂酰甘油的合成

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。

脂酰甘油的合成过程： P 268 图 29-14 、 29-15

合成原料： （ 1 ）甘油 -3- 磷酸：

★磷酸二羟丙酮 ( 糖酵解产物 )还原★甘油磷酸化 (只有肝中才有甘油激酶 )

（ 2 ）脂酰 CoA ：脂肪酸的活化

五、  各组织中脂肪代谢的相互关系P179 图 15-18

六、  脂代谢与糖代谢的关系

（ 1 ） 甘油→磷酸二羟丙酮→糖异生（ 2 ）植物及微生物：脂肪酸→乙酰 CoA→琥珀酸→糖

异生（ 3 ）动物：奇数碳脂肪酸→丙酰 CoA→琥珀酰 CoA→

糖异生

（ 4 ） 糖→磷酸二羟丙酮→甘油 糖→乙酰 CoA→ 脂肪酸

第七节 其它脂类的生物合成★甘油磷脂 :

磷脂酰乙醇胺（脑磷脂）磷酯酰胆碱（卵磷脂）

磷脂酰丝氨酸磷脂酰肌醇

★鞘脂类★类二十烷酸★胆固醇

一、 甘油磷脂的生物合成

（一）甘油磷脂在大肠杆菌中的合成

大肠杆菌中的三种甘油磷脂： P269 图 29-16

磷脂酰乙醇胺（ phosphatidylethanolamine,PE)磷脂酰甘油（ phosphatidyl glycerol, PG)二磷脂酰甘油（ diphosphatidyl glycerol)

合成过程： P269 图 29-17 、 P270 图 29-18

★CDP- 二脂酰甘油是磷脂合成中的关键中间体

（二）甘油磷脂在真核生物中的合成

真核生物的甘油磷脂：磷脂酰乙醇胺磷脂酰胆碱磷脂酰丝氨酸磷脂酰肌醇

合成过程： P271 图 29-21

1 、 磷脂酰丝氨酸的合成（ 1 ）、 磷脂酸→ CDP- 二脂酰基甘油→磷脂酰丝氨酸（细菌中）

动物、大肠杆菌中，磷脂酰丝氨酸可脱羧生成磷脂酰乙醇胺。

P270 图 29-18 左线

（ 2 ）、 丝氨酸与磷脂酰乙醇胺的醇基酶促交换磷酯酰乙醇胺 + 丝氨酸 → 磷酯酰丝氨酸 + 乙醇胺

2 、磷脂酰乙醇胺的合成（脑磷脂）

★磷脂酰丝氨酸可脱羧生成磷脂酰乙醇胺。★由乙醇胺开始的合成：

（ 1 ）乙醇胺磷酸化 P182 反应式：

（ 2 ）磷酸乙醇胺生成 CDP-乙醇胺磷酸乙醇胺胞嘧啶核苷酸（ CTP ）转移酶

(3) CDP-乙醇胺与甘油二脂形成磷脂酰乙醇胺磷酸乙醇胺转移酶

甘油二酯 + CDP-乙醇胺

磷 脂 酰乙醇胺 + CMP

磷酸乙醇胺转移酶

3 、 磷酯酰胆碱的合成（卵磷脂）

（ 1 ）、 从头合成（动物细胞）

（ 2）、   节约利用（主要是细菌）    P183

由磷脂酰乙醇胺的氨基直接甲基化P272 图 29-32

甲基的供体是 S- 腺苷甲硫氨酸。 磷脂酰乙醇胺甲基转移酶的辅基是四氢叶酸。

磷 脂 酰丝氨酸

CO2

磷 脂 酰乙醇胺

磷脂酰乙醇胺甲基转移酶

磷脂酰胆碱

丝 氨酸

乙 醇胺

以上三个合成途径的关系：

4 、 磷脂酰肌醇的合成

P273 图 29-24 真核生物由 CDP- 二脂酰甘油合成磷脂酰肌醇

P273 图 29-245 PLC 对磷脂酰肌醇 -4,5-P2 （ PIP2) 的降解

二、鞘磷脂和鞘糖脂的合成P277-278 图 29-30 、 31 、 32

由软脂酰 -CoA 和丝氨酸合成鞘磷脂和鞘糖脂

★鞘磷脂和鞘糖脂的合成都始于神经酰胺

三、类二十烷酸的生物合成

P279

四      胆固醇的生物合成    P284

所有碳原子都来自乙酰 -CoA

乙酰 -CoAC2

甲羟戊酸C6

异戊二烯衍生物C5

鲨烯C30

羊毛固醇C30

胆固醇C27

1 、由乙酰 -CoA 合成甲羟戊酸P286 图 29-42 3 分子乙酰 -CoA 合成甲羟戊酸

HMG-CoA还原酶是胆固醇合成的关键调空酶：（ 1 ）胆固醇的含量影响基因的表达（ mRNA

转录）（ 2 ）胆固醇的含量影响酶蛋白的半衰期（ 3 ）磷酸化失活

HMG-CoA还原酶是降胆固醇药物lovastatin 的靶酶（竞争性抑制）

P287 图 29-43 lovastatin 的结构

2 、由甲羟戊酸合成异戊酰焦磷酸和二甲烯丙基焦磷酸

P287 图 29-45 由甲羟戊酸转化为两种类异戊二烯焦磷酸

3 、由异戊酰焦磷酸和二甲烯丙基焦磷酸缩合生成鲨烯

P288 图 29-46

由异戊酰焦磷酸和二甲烯丙基焦磷酸缩合生成鲨烯

4 、鲨烯环化生成羊毛固醇P290 图 29-49鲨烯环化生成羊毛固醇

5 、羊毛固醇还原、甲基化生成胆固醇

P291 图 29-50羊毛固醇到胆固醇的两条途径

6 、胆固醇的去向

P291 图 29-51 胆固醇的去向★生成胆汁酸是胆固醇降解的重要机制P296 图 29-55 、 56 、 57 胆固醇到胆酸、胆酸盐

★以血浆脂蛋白形式进入血浆，其中 LDL通过 LDL受体被肝外组织摄取

P293 图 29-53 受体介导的 LDL 的吸收

★转化为固醇类激素及 D3