脂類的代謝脂類是生物體內一大類重要的有機化合物。共同的物理性質：不溶于水，但能溶于非極性有機溶劑(如氯仿、乙醚、丙酮等)中。分類：脂肪(中性脂肪)和類脂兩類，后者又包括磷脂、糖脂、固醇等。這些脂類不但化學結構有差異，而且具有不同的生物功能。脂肪的生物功能：在體內氧化放能，供給機體利用；作為生物體對外界環境的屏障；幫助食物中脂溶性維生素(A、D、E、K)的吸收；構成生物膜的重要結構組分；此外，一些不皂化脂類，如類固醇和萜類，是具有維生素、激素等生物功能的脂溶性物質。一、脂類的酶促水解廣泛存在于動物、植物和微生物中的脂肪酶能催化脂肪逐步水解產生脂肪酸和甘油。生物體內存在著對磷脂分子的不同部位進行水解的磷脂酶。參與磷脂分解的酶主要有磷脂酶A1、A2、磷脂酶B1、B2、磷脂酶C、磷脂酶D等二、脂肪的分解代謝(一)甘油的氧化(二)脂肪酸的β-氧化作用1．β-氧化的反應過程(1)脂肪酸的激活：脂肪酸在硫激酶催化作用下的激活是氧化降解的第一步。脂肪酸先與ATP形成脂酰-磷酸腺苷。脂酰-磷酸腺苷再與輔酶A化合，生成脂酰輔酶A。1分子脂肪酸活化消耗2個高能磷酸鍵，相當于2分子ATP！(2)脫氫：脂酰輔酶A經脂酰輔酶A脫氫酶的催化，脫去兩個H變成一個帶有反式雙鍵的Δ2-反-烯脂酰輔酶A；這一反應需要黃素腺嘌呤二核苷酸(FAD)作為氫的載體。(3)加水：Δ2-反-烯脂酰輔酶A經過水化酶的催化，變成β-羥脂酰輔酶A。(4)脫氫：L(+)β-羥脂酰輔酶A經β-羥脂酮輔酶A脫氫酶及輔酶NAD的催化，脫去兩個H而變成β-酮脂酰輔酶A。(5)硫解：最后一個步驟是β-酮脂酰輔酶A經另一分子輔酶A的分解(硫酯解酶參加)生成一分子乙酰輔酶A及一分子碳鏈短兩個碳原子的脂酰輔酶A。2．肉毒堿的作用3．脂肪酸β-氧化過程中的能量轉變以軟脂酸(C15H31COOH)為例：軟脂酸完全氧化成乙酰輔酶A共經過

7次β-氧化，生成7個FADH2、7個還原型NAD8個乙酰輔酶A7molFADH2和7mol還原型NAD可提供2×7+3×7=35molATP8mol乙酰輔酶A徹底氧化則可生成12×8=96molATP。在軟脂酸氧化開始生成軟脂酰輔酶A的過程中曾耗去2molATP，如此每摩爾軟脂酸完全氧化，在理論上至少可凈合成35+96-2=129molATP。總結：脂肪酸β氧化最終的產物為乙酰CoA、NADH和FADH2。假如碳原子數為Cn的脂肪酸進行β氧化，則需要作（n/2－1）次循環才能完全分解為n/2個乙酰CoA，產生（n/2－1）個NADH和（n/2－1）個FADH2；生成的乙酰CoA通過TCA循環徹底氧化成二氧化碳和水并釋放能量，而NADH和FADH2則通過呼吸鏈傳遞電子生成ATP。至此可以生成的ATP數量為：4．不飽和脂肪酸的氧化單雙鍵脂肪酸：油酸(C18)、軟脂烯酸(C16)多雙鍵脂肪酸：亞油酸(C18)β-氧化的前三輪正常進行，切掉三個二碳單位以后，生成一個帶有兩個順式雙鍵的Δ3,6十二碳烯酸。此酸在烯脂酰異構酶催化下雙鍵移位，將順Δ3化合物轉變成反Δ2順Δ6烯脂酰輔酶A，這樣β-氧化又可以順利進行兩輪，再切掉兩個二碳單位，就形成了順Δ2八碳烯脂酰輔酶A。(三)脂肪酸氧化的其他途徑1．奇數碳鏈脂肪酸的氧化2．α-氧化和ω-氧化α-氧化：長鏈脂肪酸的α-碳在加單氧酶的催化下氧化成羥基生成α-羥脂酸。羥脂酸可轉變為酮酸，然后氧化脫羧轉變為少一個碳原子的脂肪酸。ω-氧化：脂肪酸的末端甲基(ω-端)可經氧化作用后轉變為ω-羥脂酸，然后再氧化成α，ω-二羧酸進行β-氧化。此途徑稱為ω-氧化，在肝臟和植物細菌中均可進行。(四)酮體的生成和利用1．酮體的生成在肝臟中脂肪酸的氧化不很完全，二分子乙酰輔酶A可以縮合成乙酰乙酰輔酶A；乙酰乙酰輔酶A再與一分子乙酰輔酶A縮合成β-羥-β-甲基戊二酰輔酶A(HMGCoA)，后者裂解成乙酰乙酸；乙酰乙酸在肝臟線粒體中可還原生成β-羥丁酸。乙酰乙酸還可以脫羧生成丙酮。乙酰乙酸、β-羥丁酸和丙酮，統稱為酮體。2．酮體的氧化在肝臟中形成的乙酰乙酸和β-羥丁酸進入血液循環后送至肝外組織，主要在心臟、腎臟、腦及肌肉中通過三羧酸循環氧化。β-羥丁酸：

首先氧化成酮酸，然后酮酸在琥珀酰輔酶A轉硫酶(在心肌、骨肌、腎、腎上腺組織中)或乙酰乙酸硫激酶(骨骼肌、心及腎等組織中)的作用下，生成乙酰乙酰輔酶A，再與第二個分子輔酶A作用形成兩分子乙酰輔酶A，乙酰輔酶A再依前述途徑氧化。乙酰乙酸：丙酮：

隨尿排出外；有一部分直接從肺部呼出；丙酮在體內也可轉變成丙酮酸或甲酰基及乙酰基，丙酮酸可以氧化，也可以合成糖原。生理意義：長期饑餓，糖供應不足時，脂肪酸被大量動用，生成乙酰CoA氧化供能，但象腦組織不能利用脂肪酸，因其不能通過血腦屏障，而酮體溶于水，分子小，可通過血腦屏障，故此時肝中合成酮體增加，轉運至腦為其供能。但在正常情況下，血中酮體含量很少。嚴重糖尿病患者，葡萄糖得不到有效利用，脂肪酸轉化生成大量酮體，超過肝外組織利用的能力，引起血中酮體升高，可致酮癥酸中毒。脂肪的合成代謝線粒體內胞液CoA-SH酰基載體蛋白ACP相互獨立的多酶體系復合體多酶體系乙酰CoA丙二酸單酰CoANAD+，FADNADPH?H+β-羥酰基為L-構型β-羥酰基為D-構型C18以下脂肪酸C16的軟脂酸三、脂肪的合成代謝(一)甘油-α-磷酸的生物合成(二)脂肪酸的生物合成1．從頭合成乙酰CoA羧化酶為別構酶，當缺乏別構劑檸檬酸時，即無活性。只有別構部位結合檸檬酸后，才有活性。胞液中檸檬酸濃度是脂肪酸合成的最重要的調節物。丙二酰輔酶A(C3片段)與乙酰輔酶A(C2片段)縮合，然后脫羧生成乙酰乙酰基(C4片段)；丙二酰基及乙酰基均在轉酰酶作用下從輔酶A轉移到一種蛋白質，即酰基載體蛋白(ACP)上。第一步反應：乙酰乙酰ACP在以NADPH為輔酶的β-酮脂酰ACP還原酶作用下被還原。第二步反應：β-羥丁酰ACP在β-羥脂酰ACP脫水酶的作用下脫水生成β-烯丁酰-ACP。第三步反應：β-烯丁酰ACP再在β-烯脂酰ACP還原酶作用下生成丁酰ACP。第四步反應：根據Lynen的研究，脂肪酸合成的反應機理如下：開始時，乙酰基通過脂酰轉移酶的作用轉移到多酶體系的周圍—SH基上(β-酮脂酰ACP合成酶活性部位半胱氨酸—SH基)，而丙二酰基則通過丙二酰轉移酶的作用轉移到中央—SH基上(ACP的輔基——泛酰巰基乙胺4-磷酸的—SH基)，然后通過β-酮脂酰ACP合成酶作用，將乙酰基轉移到脫羧后的丙二酰殘基中的次甲基上形成乙酰乙酰-ACP、經還原、脫水，再還原形成相應的飽和脂酰基-ACP。飽和脂酰基轉移到周圍SH基上，一個新的丙二酰基又轉移到中央SH基上使上述過程重復進行。2．線粒體(或“微粒體”)中的合成線粒體：可以進行與脂肪酸β-氧化相似的逆向過程，使得一些脂肪酸碳鏈(C16)加長。在此過程中縮合酶先使脂酰輔酶A與乙酰輔酶A縮合形成β-酮脂酰輔酶A，再經還原型輔酶Ⅰ和還原型輔酶Ⅱ供氫還原產生比原來多2個碳原子的脂酰輔酶A，后者尚可通過類似過程，并重復多次而加長碳鏈(延長至C24)。微粒體：利用丙二酰輔酶A加長碳鏈，還原過程需還原型輔酶Ⅱ供氫，中間過程與軟脂酸合成系統相似，但沒有以脂酰載體蛋白為核心的多酶復合體系。3．不飽和脂肪酸的合成軟脂酸和硬脂酸是動物組織中最常見的單