第一节概述 脂类是机体内的一类有机大分子物质，它包括范围很广，其化学结构有很大差异，生理功能各不相同，其共同理化性质是不溶于水而溶于 有机溶剂。 一、脂类的分类及其功能 脂类分为两大类，即脂肪(fat)和类脂(lipids) (一)脂肪：即甘油三脂或称之为脂酰甘油(triacylglycerol),它是由1分子甘油与3个分子脂肪酸通过酯键相结合而成。人体内脂肪酸种类很 多，生成甘油三脂时可有不同的排列组合，因此，甘油三脂具有多种形式。贮存能量和供给能量是脂肪最重要的生理功能。1克脂肪在体内完 全氧化时可释放出38kJ(9.3kca),比1克糖原或蛋白质所放出的能量多两倍以上。脂防组织是体内专门用于贮存脂肪的组织，当机体需要时， 脂肪组织中贮存在脂肪可动员出来分解供给机体能量。此外，脂肪组织还可起到保持体温，保护内脏器官的作用。 (二)类脂：包括磷脂(phospholipids),糖脂(glycolipid)和胆固醇及其酯(cholesterol and cholesterol ester))三大类。磷脂是含有磷酸的脂 类，包括由甘油构成的甘油磷脂(phosphoglycerides)和由鞘氨醇构成的鞘磷脂(sphingomyelin)。糖脂是含有糖基的脂类。这三大类类脂是生物 膜的主要组成成分，构成疏水性的“屏障”(barrier),分隔细胞水溶性成分和细胞器，维持细胞正常结构与功能。此外，胆固醇还是脂肪酸盐和维 生素D3以及类固醇激素合成的原料，对于调节机体脂类物质的吸收，尤其是脂溶性维生素(A,D,E,K)的吸收以及钙磷代谢等均起着重要作 用。 二、脂类的消化和吸收 正常人一般每日每人从食物中消化60？50克的脂类，其中甘油三脂占到90%以上，除此以外还有少量的磷脂、胆固醇及其酯和一些游离脂 防酸(free fattyacids)。食物中的脂类在成人口腔和胃中不能被消化，这是由于口腔中没有消化脂类的酶，胃中虽有少量脂防酶，但此酶只有在 中性PH值时才有活性，因此在正常胃液中此酶几乎没有活性（但是婴儿时期，胃酸浓度低，胃中PH值接近中性，脂肪尤其是乳脂可被部分消 化)。脂类的消化及吸收主要在小肠中进行，首先在小肠上段，通过小肠蠕动，由胆汁中的胆汁酸盐使食物脂类乳化，使不溶于水的脂类分散 成水包油的小胶体颗粒，提高溶解度增加了酶与脂类的接触面积，有利于脂类的消化及吸收。在形成的水油界面上，分泌入小肠的胰液中包含 的酶类，开始对食物中的脂类进行消化，这些酶包括胰脂肪酶(pancreatic lipase),辅脂酶(colipase),胆固醇酯酶(pancreatic cholesteryl ester hydrolase or cholesterol esterase)和磷脂酶A2(phospholipase A2). 食物中的脂肪乳化后，被胰脂肪酶催化，水解甘油三酯的1和3位上的脂肪酸，生成2·甘油一酯和脂肪酸。此反应需要辅脂酶协助，将脂 防酶吸附在水界面上，有利于胰脂酶发挥作用。 甘油三酯一一率防鹿2甘油一脂十2X脂防酸 食物中的磷脂被磷脂酶A2催化，在第2位上水解生成溶血磷脂和脂肪酸，胰腺分泌的是磷脂酶A2原，是一种无活性的酶原形成，在肠道被 胰蛋白酶水解释放一个6肽后成为有活性的磷脂酶A2催化上述反应。 磷脂一 网期德人溶血陕脂十脂脑酸 食物中的胆固醇酯被胆固醇酯酶水解，生成胆固醇及脂防酸。 胆固尊蜜一靡鹿胆固醇十脂肪酸 食物中的脂类经上述胰液中酶类消化后，生成甘油一酯、脂肪酸、胆固醇及溶血磷脂等，这些产物极性明显增强，与胆汁乳化成混合微团 (mixed micelles),这种微团体积很小（直径20nm),极性较强，可被肠粘膜细胞吸收. 脂类的吸收主要在十二指肠下段和盲肠。甘油及中短链脂肪酸(<=10C)无需混合微团协助，直接吸收入小肠粘膜细胞后，进而通过门静脉 进入血液。长链脂肪酸及其它脂类消化产∥/物随微团吸收入小肠粘膜细胞。长链脂肪酸在脂酰CoA合成酶(fattyacyl CoA synthetase)催化下， 生成脂酰CoA,此反应消耗ATP。 脂肪酸+HSCoA+ATP +首酰CoA+AMP 脂酰CoA可在转酰基酶(acyltransferase)作用下，将甘油一酯、溶血磷脂和胆固醇酯化生成相应的甘油三酯、磷脂和胆固醇酯。体内具有多 种转酰基酶，它们识别不同长度的脂肪酸催化特定酯化反应。 甘油一酯院CoN HSCoA甘油二酯晓CoA HSCoA甘泣三酯 溶血瞬脂n院CoA HSCA磷出 胆固醇脂酰CoA HSCoA 胆固醇酪
第一节 概 述 脂类是机体内的一类有机大分子物质，它包括范围很广，其化学结构有很大差异，生理功能各不相同，其共同理化性质是不溶于水而溶于 有机溶剂。 一、脂类的分类及其功能 脂类分为两大类，即脂肪(fat)和类脂(lipids) (一)脂肪：即甘油三脂或称之为脂酰甘油(triacylglycerol)，它是由1分子甘油与3个分子脂肪酸通过酯键相结合而成。人体内脂肪酸种类很 多，生成甘油三脂时可有不同的排列组合，因此，甘油三脂具有多种形式。贮存能量和供给能量是脂肪最重要的生理功能。1克脂肪在体内完 全氧化时可释放出38kJ(9.3kcal)，比1克糖原或蛋白质所放出的能量多两倍以上。脂肪组织是体内专门用于贮存脂肪的组织，当机体需要时， 脂肪组织中贮存在脂肪可动员出来分解供给机体能量。此外，脂肪组织还可起到保持体温，保护内脏器官的作用。 (二)类脂：包括磷脂(phospholipids)，糖脂(glycolipid)和胆固醇及其酯(cholesterol and cholesterol ester)三大类。磷脂是含有磷酸的脂 类，包括由甘油构成的甘油磷脂(phosphoglycerides)和由鞘氨醇构成的鞘磷脂(sphingomyelin)。糖脂是含有糖基的脂类。这三大类类脂是生物 膜的主要组成成分，构成疏水性的“屏障”(barrier),分隔细胞水溶性成分和细胞器，维持细胞正常结构与功能。此外，胆固醇还是脂肪酸盐和维 生素D3以及类固醇激素合成的原料，对于调节机体脂类物质的吸收，尤其是脂溶性维生素(A，D，E，K)的吸收以及钙磷代谢等均起着重要作 用。 二、脂类的消化和吸收 正常人一般每日每人从食物中消化60?50克的脂类，其中甘油三脂占到90%以上，除此以外还有少量的磷脂、胆固醇及其酯和一些游离脂 肪酸(free fattyacids)。食物中的脂类在成人口腔和胃中不能被消化，这是由于口腔中没有消化脂类的酶，胃中虽有少量脂肪酶，但此酶只有在 中性PH值时才有活性，因此在正常胃液中此酶几乎没有活性(但是婴儿时期，胃酸浓度低，胃中PH值接近中性，脂肪尤其是乳脂可被部分消 化)。脂类的消化及吸收主要在小肠中进行，首先在小肠上段，通过小肠蠕动，由胆汁中的胆汁酸盐使食物脂类乳化，使不溶于水的脂类分散 成水包油的小胶体颗粒，提高溶解度增加了酶与脂类的接触面积，有利于脂类的消化及吸收。在形成的水油界面上，分泌入小肠的胰液中包含 的酶类，开始对食物中的脂类进行消化，这些酶包括胰脂肪酶(pancreatic lipase)，辅脂酶(colipase)，胆固醇酯酶(pancreatic cholesteryl ester hydrolase or cholesterol esterase)和磷脂酶A2(phospholipase A2)。 食物中的脂肪乳化后，被胰脂肪酶催化，水解甘油三酯的1和3位上的脂肪酸，生成2－甘油一酯和脂肪酸。此反应需要辅脂酶协助，将脂 肪酶吸附在水界面上，有利于胰脂酶发挥作用。 食物中的磷脂被磷脂酶A2催化，在第2位上水解生成溶血磷脂和脂肪酸，胰腺分泌的是磷脂酶A2原，是一种无活性的酶原形成，在肠道被 胰蛋白酶水解释放一个6肽后成为有活性的磷脂酶A2催化上述反应。 食物中的胆固醇酯被胆固醇酯酶水解，生成胆固醇及脂肪酸。 食物中的脂类经上述胰液中酶类消化后，生成甘油一酯、脂肪酸、胆固醇及溶血磷脂等，这些产物极性明显增强，与胆汁乳化成混合微团 (mixed micelles)。这种微团体积很小(直径20nm)，极性较强，可被肠粘膜细胞吸收。 脂类的吸收主要在十二指肠下段和盲肠。甘油及中短链脂肪酸(＜=10C)无需混合微团协助，直接吸收入小肠粘膜细胞后，进而通过门静脉 进入血液。长链脂肪酸及其它脂类消化产///物随微团吸收入小肠粘膜细胞。长链脂肪酸在脂酰CoA合成酶(fattyacyl CoA synthetase)催化下， 生成脂酰CoA，此反应消耗ATP。 脂酰CoA可在转酰基酶(acyltransferase)作用下，将甘油一酯、溶血磷脂和胆固醇酯化生成相应的甘油三酯、磷脂和胆固醇酯。体内具有多 种转酰基酶，它们识别不同长度的脂肪酸催化特定酯化反应
这些反应可看成脂类的改造过程，即将食物中动、植物的脂类转变为人体的脂类。 在小肠粘膜细胞中，生成的甘油三酯、磷脂、胆固醇酯及少量胆固醇，与细胞内合成的载脂蛋白(apolipprotein)构成乳糜微粒 (chylomicrons),通过淋巴最终进入血液，被其它细胞所利用。可见，食物中的脂类的吸收与糖的吸收不同，大部分脂类通过淋巴直接进入体 循环，而不通过肝脏。因此食物中脂类主要被肝外组织利用，肝脏利用外源的脂类是很少的（见图5-5）。 A (无变化》 休食中的维类 和置白 品 鲜让乳化 食中的见 离防酸 食中酯类和蛋白解 图5-1脂类消化A.概貌B.小肠中脂类代谢的激素控制 第二节 血脂及其代谢 血浆中含有的脂类统称为血酯，包括甘油三酯、磷脂、胆固醇及其酯和非酯化脂肪(non?esterified fatty acid),亦称游离脂肪酸(free fatty cid,简写FFA)。血脂在脂类的运输和代谢上起着重要作用。血脂只占体重的0.04%，其含量受到饮食、营养、疾病等因素的影响，因而是临床 上了解患者脂类代谢情况的一个重要窗口。正常人血脂含量见表5？。它们是以脂蛋白的形式存在并运输的，脂蛋白由脂类与载脂蛋白结合而形 成。脂蛋白具有微团结构，非极性的甘油三酯、胆固醇酯等位于核心，外周为亲水性的载脂蛋白和胆固醇磷脂等的极性基因，这样使脂蛋白具 有较强水溶性，可在血液中运输（图5·2）. 表5·1正常成人空腹血脂的主要成分和含量 脂类物质 含量（毫克/100毫升血浆） 脂类物质 含量（毫克/100毫升血浆） 脂类总重 400-700(500) 胆固醇 105-260(200) 甘油三酯 10-160(100) 酯型 90-260(145) 磷脂 150-250(200) 自由型 40-70(55) 磷脂酰胆碱 80-225(110) 脂肪酸总量 110-485(300)】 磷脂酰乙醇胺 0-30(10) 非酯化型化脂肪酸 5-20 神经碳脂 10-50(30) 注：括弧内为平均值
这些反应可看成脂类的改造过程，即将食物中动、植物的脂类转变为人体的脂类。 在 小 肠 粘 膜 细 胞 中 ， 生 成 的 甘 油 三 酯 、 磷 脂 、 胆 固 醇 酯 及 少 量 胆 固 醇 ， 与 细 胞 内 合 成 的 载 脂 蛋 白 (apolipprotein) 构 成 乳 糜 微 粒 (chylomicrons)，通过淋巴最终进入血液，被其它细胞所利用。可见，食物中的脂类的吸收与糖的吸收不同，大部分脂类通过淋巴直接进入体 循环，而不通过肝脏。因此食物中脂类主要被肝外组织利用，肝脏利用外源的脂类是很少的(见图5-5)。 图5-1 脂类消化 A.概貌 B.小肠中脂类代谢的激素控制 第二节 血脂及其代谢 血浆中含有的脂类统称为血酯，包括甘油三酯、磷脂、胆固醇及其酯和非酯化脂肪(non?esterified fatty acid)，亦称游离脂肪酸(free fatty acid,简写FFA)。血脂在脂类的运输和代谢上起着重要作用。血脂只占体重的0.04%，其含量受到饮食、营养、疾病等因素的影响，因而是临床 上了解患者脂类代谢情况的一个重要窗口。正常人血脂含量见表5?。它们是以脂蛋白的形式存在并运输的，脂蛋白由脂类与载脂蛋白结合而形 成。脂蛋白具有微团结构，非极性的甘油三酯、胆固醇酯等位于核心，外周为亲水性的载脂蛋白和胆固醇磷脂等的极性基因，这样使脂蛋白具 有较强水溶性，可在血液中运输(图5－2)。 表5－１ 正常成人空腹血脂的主要成分和含量 脂类物质 含量（毫克／100毫升血浆） 脂类物质 含量（毫克／100毫升血浆） 脂类总重 400-700（500） 胆固醇 105-260（200） 甘油三酯 10-160（100） 酯型 90-260（145） 磷脂 150-250（200） 自由型 40-70（55） 磷脂酰胆碱 80-225（110） 脂肪酸总量 110-485（300） 磷脂酰乙醇胺 0-30（10） 非酯化型化脂肪酸 5-20 神经磷脂 10-50（30） 注：括弧内为平均值
外周戴然蛋白 笔，pO-C 游高硝图藤 确 粗医脚扇 甘滇三聊 非极性隆类核心 (《整合的)煎赠蛋白 C吧，po-B) 单层双性附类 图5-2血浆脂蛋白的一般结构 一、血浆脂蛋白的分类 点样处 乳察做粒， LDL B雷蛋白 迁移率 VLDL 前B脂蛋白 HDL x-博爱白 帶 图5.3血浆脂蛋白的电泳行为 血液中的脂蛋白不是单一的分子形式，其脂类和蛋白质的组成有很大的差异，因此血液中的脂蛋白存在多种形式。根据它们各自的特性采 用不同的分类方法，可将它们进行多种分类，一般采用电泳法和超速离心法进行血浆脂蛋白的分类。 (一)电泳分类法 本法根据不同脂蛋白所带表面电荷不同，在一定外加电场作用下，电泳迁移率不同，可将血浆脂蛋白分为四类。如以硝酸纤维素薄膜为支 持物，电泳结果是：α·脂蛋白泳动最快，相当于α1·球蛋白的位置；前β脂蛋白次之，相当于α2·球蛋白位置；阝·脂蛋白泳动在前·B之 后，相当于阝·球蛋白的位置；乳糜微粒停留在点样的位置上（见图53）。 (二)超速离心法 本法依据不同脂蛋白中蛋白质脂类成分所占比例不同，因而分子密度不同（甘油三酯含量多者密度低，蛋白质含量多的分子密度高），在一 定离心力作用下，分子沉降速度或漂浮率不同，将脂蛋白分为四类，即乳糜微粒(chylomicrons)、极低密度脂蛋白(very low densitylipoprotein,VLDL)、低密度脂蛋白(lowdensity lipoprotein,LDL)和高密度脂蛋白(highdensitylipoprotein,HDL);分别相当于电泳分 离中的乳糜微粒、前B脂蛋白、B脂蛋白和a脂蛋白。除上述几类脂蛋白以外，还有一种中间密度脂蛋白(intermediate density lipoprotein,IDL) 其密度位于VLDL与LDL之间，这是VLDL代谢的中间产物。HDL在代谢过程中分子中蛋白与脂类成分有变化，可将HDL再分为HDL1、HDL2 与HDL3。HDL1是在高胆固醇膳食时才出现，HDL2为成熟的HDL,HDL3为新生的HDL,其分子中蛋白成分多。 血浆中的游离中短链脂肪酸可与血浆白蛋白结合而被运输，称之为脂酸白蛋白。由于脂类染色时脂防酸不着色，所以不易观察，实际上它 的位置与白蛋白相当。 二、血浆脂蛋白的组成 (一)脂蛋白中脂类的组成特点： 除脂酸白蛋白外，各类脂蛋白均含有甘油三酯、磷脂、胆固醇及其酯。但组成比例有很大差异，其中甘油三酯在乳糜微粒中含量为最高， 达其化学组成的90%左右。磷脂含量以HDL为最高，达40%以上。胆固醇及其酯以LDL中最多，几乎占其含量50%。VLDL中以甘油三酯含量 为最多，达60%（见表5-2）。 表5-2血浆脂蛋白的组成 组成 分类 密度 颗粒直径 电泳蛋白质 总脂 占总脂的% 合成 功能 (mm) 位置 甘油 胆圈 游离 部位 % % 磷脂 胆因醇 三酯 醇酯 脂肪酸 CM 400 原点1-2 98-99 88 8 小肠粘 转运外源性情 1000 膜细跑 甘油三酯
图5-2 血浆脂蛋白的一般结构 一、血浆脂蛋白的分类 图5-3 血浆脂蛋白的电泳行为 血液中的脂蛋白不是单一的分子形式，其脂类和蛋白质的组成有很大的差异，因此血液中的脂蛋白存在多种形式。根据它们各自的特性采 用不同的分类方法，可将它们进行多种分类，一般采用电泳法和超速离心法进行血浆脂蛋白的分类。 (一)电泳分类法 本法根据不同脂蛋白所带表面电荷不同，在一定外加电场作用下，电泳迁移率不同，可将血浆脂蛋白分为四类。如以硝酸纤维素薄膜为支 持物，电泳结果是：α－脂蛋白泳动最快，相当于α1－球蛋白的位置；前β脂蛋白次之，相当于α2－球蛋白位置；β－脂蛋白泳动在前－β之 后，相当于β－球蛋白的位置；乳糜微粒停留在点样的位置上(见图5-3)。 (二)超速离心法 本法依据不同脂蛋白中蛋白质脂类成分所占比例不同，因而分子密度不同(甘油三酯含量多者密度低，蛋白质含量多的分子密度高)，在一 定 离 心 力 作 用 下 ， 分 子 沉 降 速 度 或 漂 浮 率 不 同 ， 将 脂 蛋 白 分 为 四 类 ， 即 乳 糜 微 粒 (chylomicrons) 、 极 低 密 度 脂 蛋 白 (very low densitylipoprotein，VLDL)、低密度脂蛋白(lowdensity lipoprotein，LDL)和高密度脂蛋白(highdensitylipoprotein，HDL)；分别相当于电泳分 离中的乳糜微粒、前β脂蛋白、β脂蛋白和α脂蛋白。除上述几类脂蛋白以外，还有一种中间密度脂蛋白(intermediate density lipoprotein，IDL) 其密度位于VLDL与LDL之间，这是VLDL代谢的中间产物。HDL在代谢过程中分子中蛋白与脂类成分有变化，可将HDL再分为HDL1、HDL2 与HDL3。HDL1是在高胆固醇膳食时才出现，HDL2为成熟的HDL，HDL3为新生的HDL，其分子中蛋白成分多。 血浆中的游离中短链脂肪酸可与血浆白蛋白结合而被运输，称之为脂酸白蛋白。由于脂类染色时脂肪酸不着色，所以不易观察，实际上它 的位置与白蛋白相当。 二、血浆脂蛋白的组成 (一)脂蛋白中脂类的组成特点： 除脂酸白蛋白外，各类脂蛋白均含有甘油三酯、磷脂、胆固醇及其酯。但组成比例有很大差异，其中甘油三酯在乳糜微粒中含量为最高， 达其化学组成的90%左右。磷脂含量以HDL为最高，达40%以上。胆固醇及其酯以LDL中最多，几乎占其含量50%。VLDL中以甘油三酯含量 为最多，达60%(见表5-2)。 表5-2 血浆脂蛋白的组成 组成 分类 密度 颗粒直径 S1 电泳 蛋白质 总脂 占总脂的% 合成 功能 (mm) 位置 甘油 胆固 游离 部位 % % 磷脂 胆固醇 三酯 醇 酯 脂肪酸 CM ＜0.95 90- ＞400 原点 1-2 98-99 88 8 3 1 小肠粘 转运外源性情 1000 膜细胞 甘油三酯
VLDL 0.95- 30- 20- a2球 7-10 90-93 56 20 15 8 肝细胞 转运内源性 前脂蛋白 1.006 90 400 蛋白 甘油三酯 LDL 1.006 20-25 2-20 球 21 79 13 28 48 10 血浆 转运内源性 脂蛋白 1.063 蛋白 胆固醇 HDL 1.063 12-20 沉降 al球 33 67 16 43 61 10 肝肠 转运外源 a脂蛋白 1.125 蛋白 血浆 性胆因醇 HDL2 1.125 7.5-10 沉降 al球 57 43 13 46 29 6 肝肠 转运内源性 HDL3 1.120 蛋白 血浆 胆固醇 (二)载脂蛋白(apoprotein,apo) 脂蛋白中与脂类结合的蛋白质称为载脂蛋白，载脂蛋白在肝脏和小肠粘膜细胞中合成。目前已发现了十几种载脂蛋白，结构与功能研究比 较清楚的有apoA、apoB、apoC、apoD与apoE五类。每一类脂蛋白又可分为不同的亚类，如apoB分为B100和B48;apoC分为CI、CI、CⅢ 等。载脂蛋白在分子结构上具有一定特点，往往含有较多的双性·螺旋结构，表现出两面性，分子的一侧极性较高可与水溶剂及磷脂或胆固 醇极性区结合，构成脂蛋白的亲水面，分子的另一侧极性较低可与非极性的脂类结合，构成脂蛋白的疏水核心区。 载脂蛋白的主要功能是稳定血浆脂蛋白结构，作为脂类的运输载体。除此以外有些脂蛋白还可作为酶的激活剂：如即oI激活卵磷脂胆固 醇脂酰转移酶(lecithin?cholesteroltransferase,LCAT),apoCⅡ可激活脂蛋白脂肪酶(lipoproteinlipase,LPL)。有些脂蛋白也可作为细胞膜受体的配 体：如apoB-48,apoE参与肝细胞对CM的识别，apoB-100可被各种组织细胞表面LDL受体所识别等（见表5·3）. 表5·3血浆脂蛋白的载脂蛋白 载脂蛋白 脂蛋折 氨基酸数 分子量 来源 功能 含量 AI HDL,CM 243 28.300 肝、肠 激活LCAT:HDL受体配基 121.8+13.7 AlI HDL,CM 7 17.500 肝、肠 稳定HDL结构？抑制LCAT? 33.0+5.0* AIV CM,HDL 371 46.000 肠 功能不清（促进CM合成？） 17+2△ B-100 LDL,VLDL,IDL 4536 512,723 肝 LDL受体配基（识别LDL受体） 87.3+143 B-48 CM,CM残粒 265000 肠 促进CM合成 5△ CI VLDL,HDL,CM 57 6,500 肝 激活LCAT? 7.8±2.4* cu VLDL,HDL,CM 79 8,800 肝 激活肝外LPL 5.0±1.8* CⅢ VLDL,HDL,CM 79 8,900 肝 抑制LPL,抑制肝apoE受体 11.8+3.6* 0 HDL 22,100 肝？ 功能不清（转达运胆固醇酯？ 10±4△ VLDL,HDL,CM LDL受体配基，肝CM残受体) CM残粒 299 34,000 肝 (apoE受体)配基 3.5+12* *华西医科大学生化教研室对625例成都地区正常成人测定的结果。“国外报导参考值。 LCAT:卵磷脂胆固醇脂酰转移酶LPL：脂蛋白脂肪酶 (三)脂蛋白的代谢 1.乳糜微粒(CM) 乳糜微粒是在小肠粘膜细胞中生成的，食物中的脂类在细胞滑面内质网上经再酯化后与粗面内质网上合成的载脂蛋白构成新生的(ascent) 乳糜微粒（包括甘油三酯、胆固醇酯和磷脂以及oB48),经高尔基复合体分泌到细胞外，进入淋巴循环最终进入血液。 新生乳糜微粒入血后，接受来自HDL的apoC和apoE,同时失去部分apoA,被修饰成为成熟的乳糜微粒。成熟分子上的apoCⅡ可激活脂蛋 白脂肪酶(LPL)催化乳糜微粒中甘油三酯水解为甘油和脂肪。此酶存在于脂肪组织、心和肌肉组织的毛细血管内皮细胞外表面上。脂肪酸可被 上述组织摄取而利用，甘油可进入肝脏用于糖异生。通过LPL的作用，乳糜微粒中的甘油三酯大部分被水解利用，同时apoA、apoC、胆固醇 和磷脂转移到HDL上，CM逐渐变小，成为以含胆固醇酯为主的乳糜微粒残余颗粒(remnant)。肝细胞膜上的apoE受体可识别CM残余颗粒，将 其吞噬入肝细胞，与细胞溶酶体融合，载脂蛋白被水解为氨基酸，胆固醇酯分解为胆固醇和脂肪酸，进而可被肝脏利用或分解，完成最终代谢 (图5-4). 黄物中粉类 新生的乳廉微拉 G ch 月APO-E APO-A HDI 组出略弱肪酸 TO,chE 水师 图5.4乳糜微粒(CM)的代谢过程 TG:甘油三酯；pL:磷脂：Ch:胆固醇；ChE:胆固醇酯；ApO:载脂蛋白；HDL:高密度脂蛋白。 由此可见，CM代谢的主要功能就是将外源性甘油三酯转运至脂肪、心和肌肉等肝外组织而利用，同时将食物中外源性胆固醇转运至肝 脏
VLDL 0.95- 30- 20- α2球 7-10 90-93 56 20 15 8 1 肝细胞 转运内源性 前β脂蛋白 1.006 90 400 蛋白 甘油三酯 LDL 1.006- 20-25 2-20 β球 21 79 13 28 48 10 1 血浆 转运内源性 β脂蛋白 1.063 蛋白 胆固醇 HDL 1.063- 12-20 沉降 α1球 33 67 16 43 61 10 4 肝肠 转运外源 α脂蛋白 1.125 蛋白 血浆 性胆固醇 HDL2 1.125 7.5-10 沉降 α1球 57 43 13 46 29 6 6 肝肠 转运内源性 HDL3 1.120 蛋白 血浆 胆固醇 (二)载脂蛋白(apoprotein,apo) 脂蛋白中与脂类结合的蛋白质称为载脂蛋白，载脂蛋白在肝脏和小肠粘膜细胞中合成。目前已发现了十几种载脂蛋白，结构与功能研究比 较清楚的有apoA、apoB、apoC、apoD与apoE五类。每一类脂蛋白又可分为不同的亚类，如apoB分为B100和B48；apoC分为CⅠ、CⅡ、CⅢ 等。载脂蛋白在分子结构上具有一定特点，往往含有较多的双性α－螺旋结构，表现出两面性，分子的一侧极性较高可与水溶剂及磷脂或胆固 醇极性区结合，构成脂蛋白的亲水面，分子的另一侧极性较低可与非极性的脂类结合，构成脂蛋白的疏水核心区。 载脂蛋白的主要功能是稳定血浆脂蛋白结构，作为脂类的运输载体。除此以外有些脂蛋白还可作为酶的激活剂：如apoAI激活卵磷脂胆固 醇脂酰转移酶(lecithin?cholesteroltransferase.LCAT),apoCⅡ可激活脂蛋白脂肪酶(lipoproteinlipase,LPL)。有些脂蛋白也可作为细胞膜受体的配 体：如apo B－48，apoE参与肝细胞对CM的识别，apoB-100可被各种组织细胞表面LDL受体所识别等(见表5－3)。 表5－3 血浆脂蛋白的载脂蛋白 载脂蛋白 脂蛋折 氨基酸数 分子量 来源 功能 含量 AⅠ HDL，CM 243 28.300 肝、肠 激活LCAT；HDL受体配基 121.8±13.7* AⅡ HDL，CM 77 17.500 肝、肠 稳定HDL结构？抑制LCAT？ 33.0±5.0* AⅣ CM，HDL 371 46.000 肠 功能不清（促进CM合成？） 17±2△ B-100 LDL，VLDL，IDL 4536 512,723 肝 LDL受体配基（识别LDL受体） 87.3±143* B-48 CM，CM残粒 265 000 肠 促进CM合成 5△ CⅠ VLDL，HDL，CM 57 6,500 肝 激活LCAT？ 7.8±2.4* CⅡ VLDL，HDL，CM 79 8,800 肝 激活肝外LPL 5.0±1.8* CⅢ VLDL，HDL，CM 79 8,900 肝 抑制LPL，抑制肝apoE受体 11.8±3.6* D HDL 22,100 肝？ 功能不清（转达运胆固醇酯？ 10±4△ VLDL，HDL，CM LDL受体配基，肝CM残受体） E CM残粒 299 34,000 肝 （apoE受体）配基 3.5±1.2* *华西医科大学生化教研室对625例成都地区正常成人测定的结果。△国外报导参考值。 LCAT：卵磷脂胆固醇脂酰转移酶 LPL：脂蛋白脂肪酶 (三)脂蛋白的代谢 1.乳糜微粒(CM) 乳糜微粒是在小肠粘膜细胞中生成的，食物中的脂类在细胞滑面内质网上经再酯化后与粗面内质网上合成的载脂蛋白构成新生的(nascent) 乳糜微粒(包括甘油三酯、胆固醇酯和磷脂以及poB48)，经高尔基复合体分泌到细胞外，进入淋巴循环最终进入血液。 新生乳糜微粒入血后，接受来自HDL的apoC和apoE，同时失去部分apoA，被修饰成为成熟的乳糜微粒。成熟分子上的apoCⅡ可激活脂蛋 白脂肪酶(LPL)催化乳糜微粒中甘油三酯水解为甘油和脂肪。此酶存在于脂肪组织、心和肌肉组织的毛细血管内皮细胞外表面上。脂肪酸可被 上述组织摄取而利用，甘油可进入肝脏用于糖异生。通过LPL的作用，乳糜微粒中的甘油三酯大部分被水解利用，同时apoA、apoC、胆固醇 和磷脂转移到HDL上，CM逐渐变小，成为以含胆固醇酯为主的乳糜微粒残余颗粒(remnant)。肝细胞膜上的apoE受体可识别CM残余颗粒，将 其吞噬入肝细胞，与细胞溶酶体融合，载脂蛋白被水解为氨基酸，胆固醇酯分解为胆固醇和脂肪酸，进而可被肝脏利用或分解，完成最终代谢 (图5-4)。 图5-4 乳糜微粒(CM)的代谢过程 TG：甘油三酯；pL：磷脂；Ch：胆固醇；ChE：胆固醇酯；ApO：载脂蛋白；HDL：高密度脂蛋白。 由此可见，CM代谢的主要功能就是将外源性甘油三酯转运至脂肪、心和肌肉等肝外组织而利用，同时将食物中外源性胆固醇转运至肝 脏
2.极低密度脂蛋白(VLDL) VLDL主要在肝脏内生成，VLDL主要成分是肝细胞利用糖和脂肪酸（来自脂动员或乳糜微粒残余颗粒）自身合成的甘油三酯，与肝细胞合成 的载脂蛋白apoB100、apoAli和apoE等加上少量磷脂和胆固醇及其酯。小肠粘膜细胞也能生成少量VLDL。 VLDL分泌入血后，也接受来自HDL的apoC和apoE:apoCⅡ激活LPL,催化甘油三酯水解，产物被肝外组织利用。同时VLDL与HDL之间 进行物质交换，一方面是将apoC和apoE等在两者之间转移，另一方面是在胆固醇酯转移蛋白(cholesteryl ester transfer protein)协助下，将 VLDL的磷脂、胆固醇等转移至HDL,将HDL的胆固醇酯转至VLDL,这样VLDL转变为中间密度脂蛋白(IDL)。IDL有两条去路：一是可通过 肝细胞膜上的apoE受体而被吞噬利用，另外还可进一步入被水解生成LDL(图5-5)。 新生VLD以 月V儿DL+巨赚细购 小 CAPO-E VLDL 肝外组织 APO Apo-E HDL黑 贴蛋 程防酸 肝后防膜 肝胜 甘油 LDL 图5-5极低密度脂蛋白(VLDL)的代谢过程 IDL:中间密度脂蛋白：LDL:低密度脂蛋白： 由此可见，VLDL是体内转运内源性甘油三酯的主要方式。 3.低密度脂蛋白(LDL) LDL DL受体 载脂蛋白B-00 脑展 COATED Pr 酸 酸药酸 团型摩过网 细虫顶卖 一ACAT自圆醇 体量白 图5-6细胞对LDL的摄取和降解 LDL由VLDL转变而来，LDL中主要脂类是胆固醇及其酯，载脂蛋白为apoB1O0。 LDL在血中可被肝及肝外组织细胞表面存在的oB100受体识别，通过此受体介导，吞入细胞内，与溶酶体融合，胆固醇酯水解为胆固醇 及脂肪酸。这种胆固醇除可参与细胞生物膜的生成之外，还对细胞内胆固醇的代谢具有重要的调节作用：①通过抑制HMG?CoA还原酶(HMG? Coa reductase)活性，减少细胞内胆固醇的合成；②激活脂酰CoA胆固醇酯酰转移酶(acyl CoA:cholesterol acyltransferase,ACAT)使胆固醇生 成胆固醇酯而贮存；③抑制LDL受体蛋白基因的转录，减少LDL受体蛋白的合成，降低细胞对LDL的摄取（图5-6）. 除上述有受体介导的LDL代谢途径外，体内内皮网状系统的吞噬细胞也可摄取LDL(多为经过化学修饰的LDL),此途径生成的胆固醇不具 有上述调节作用。因此过量的摄取LDL可导致吞噬细胞空泡化。 从以上可以看出，LDL代谢的功能是将肝脏合成的内源性胆固醇运到肝外组织，保证组织细胞对胆固醇的需求
2.极低密度脂蛋白(VLDL) VLDL主要在肝脏内生成，VLDL主要成分是肝细胞利用糖和脂肪酸(来自脂动员或乳糜微粒残余颗粒)自身合成的甘油三酯，与肝细胞合成 的载脂蛋白apoB100、apoAI和apoE等加上少量磷脂和胆固醇及其酯。小肠粘膜细胞也能生成少量VLDL。 VLDL分泌入血后，也接受来自HDL的apoC和apoE：apoCⅡ激活LPL，催化甘油三酯水解，产物被肝外组织利用。同时VLDL与HDL之间 进行物质交换，一方面是将apoC和apoE等在两者之间转移，另一方面是在胆固醇酯转移蛋白(cholesteryl ester transfer protein)协助下，将 VLDL的磷脂、胆固醇等转移至HDL，将HDL的胆固醇酯转至VLDL，这样VLDL转变为中间密度脂蛋白(IDL)。IDL有两条去路：一是可通过 肝细胞膜上的apoE受体而被吞噬利用，另外还可进一步入被水解生成LDL(图5-5)。 图5-5 极低密度脂蛋白(VLDL)的代谢过程 IDL：中间密度脂蛋白；LDL：低密度脂蛋白； 由此可见，VLDL是体内转运内源性甘油三酯的主要方式。 3.低密度脂蛋白(LDL) 图5-6 细胞对LDL的摄取和降解 LDL由VLDL转变而来，LDL中主要脂类是胆固醇及其酯，载脂蛋白为apoB100。 LDL在血中可被肝及肝外组织细胞表面存在的apoB100受体识别，通过此受体介导，吞入细胞内，与溶酶体融合，胆固醇酯水解为胆固醇 及脂肪酸。这种胆固醇除可参与细胞生物膜的生成之外，还对细胞内胆固醇的代谢具有重要的调节作用：①通过抑制HMG?CoA还原酶(HMG? Coa reductase)活性，减少细胞内胆固醇的合成；②激活脂酰CoA胆固醇酯酰转移酶(acyl CoA:cholesterol acyltransferase，ACAT)使胆固醇生 成胆固醇酯而贮存；③抑制LDL受体蛋白基因的转录，减少LDL受体蛋白的合成，降低细胞对LDL的摄取(图5-6)。 除上述有受体介导的LDL代谢途径外，体内内皮网状系统的吞噬细胞也可摄取LDL(多为经过化学修饰的LDL)，此途径生成的胆固醇不具 有上述调节作用。因此过量的摄取LDL可导致吞噬细胞空泡化。 从以上可以看出，LDL代谢的功能是将肝脏合成的内源性胆固醇运到肝外组织，保证组织细胞对胆固醇的需求
4.高密度脂蛋白(HDL) HDL在肝脏和小肠中生成。HDL中的载脂蛋白含量很多，包括apoA、apoC、apoD和apoE等，脂类以磷脂为主。 HDL分泌入血后，新生的HDL为HDL3,一方面可作为载脂蛋白供体将apoC和apoE等转移到新生的CM和VLDL上，同时在CM和VLDL代 谢过程中再将载脂蛋白运回到HDL上，不断与CM和VLDL进行载脂蛋白的变换。另一方面HDL可摄取血中肝外细胞释放的游离胆固醇，经卵 磷脂胆固醇酯酰转移酶(LCAT)催化，生成胆固醇酯。此酶在肝脏中合成，分泌入血后发挥活性，可被HDL中poAI激活，生成的胆固醇酯一部 分可转移到VLDL。通过上述过程，HDL密度降低转变为HDL2。HDL2最终被肝脏摄取而降解（图5-7）。 新生状HDL 晚指雅图酸且因醉 HDL 图5-7HDL代谢PC表示磷脂酰胆碱，Lyso?PC表示溶解性磷脂酰胆碱 由此可见，HDL的主要功能是将肝外细胞释放的胆固醇转运到肝脏，这样可以防止胆固醇在血中聚积，防止动脉粥样硬化，血中HDL2的 浓度与冠状动脉粥样硬化呈负相关。 四)高脂蛋白血症 血浆脂蛋白代谢素乱可以表现为高脂蛋白血症和低脂蛋白血症，后者较为少见，现只介绍高脂蛋白血症。 高脂蛋白血症(hyperlipoproteinemia)亦称高脂血症(hyperlipidemia),因实际上两者均系血中脂蛋白合成与清除素乱所致。这类病症可以是 遗传性的，也可能是其他原因引起的，表现为血浆脂蛋白异常、血脂增高等，现将其六种主要类型列于表5-4。 表5.4高脂蛋白血症的类型 类型脂蛋白变化 血脂的变化 主要升高的脂类 次要升高的脂类 病因 CM增高 甘油三酯 胆固酯 LPL或apoCIli遗传缺陷 LDL增高 胆固醇 LDL受体的合成或功能的遗传缺陷 LDL VLDL增高 甘油三酯 胆固醇 遗传因素影不大，主要受膳食影响 LDL增高 甘油三酯胆固醇 apoE异常于扰了CM及VLDL残粒的吸收 IV VLDL增高 甘油三酯 胆固醇 分子缺陷不清，多由于把胖，饮酒过量或糖尿病所致 CM VLDL增高 甘油三酯 胆固醇 实际为型和IV型的混合症 第三节 甘油三酯代谢 甘油三酯是人体内含量最多的脂类，大部分组织均可以利用甘油三酯分解产物供给能量，同时肝脏、脂肪等组织还可以进行甘油三酯的合 成，在脂肪组织中贮存。 一、甘油三酯的分解代谢 脂防组织中的甘油三酯在一系列脂肪酶的作用下，分解生成甘油和脂肪酸，并释放入血供其它组织利用的过程，称为脂动员。 甘油=蜜防牌甘油+3分子游离脂肪酸 在这一系列的水解过程中，催化由甘油三酯水解生成甘油二酯的甘油三酯脂防肪酶是脂动员的限速酶，其活性受许多激素的调节称为激素敏 感脂防酶(hormone sensitive lipase,HSL)。胰高血糖素、肾上腺素和去甲肾上腺素与脂防细胞膜受体作用，激活腺苷酸环化酶，使细胞内 CAMP水平升高，进而激活cAMP依赖蛋白激酶，将HSL磷酸化而活化之，促进甘油三酯水解，这些可以促进脂动员的激素称为脂解激素 (lipolytichormones)。胰岛素和前列腺素等与上述激素作用相反，可抑制脂动员，称为抗脂解激素(antilipolytichormones)(见图5-8)
4.高密度脂蛋白(HDL) HDL在肝脏和小肠中生成。HDL中的载脂蛋白含量很多，包括apoA、apoC、apoD和apoE等，脂类以磷脂为主。 HDL分泌入血后，新生的HDL为HDL3，一方面可作为载脂蛋白供体将apoC和apoE等转移到新生的CM和VLDL上，同时在CM和VLDL代 谢过程中再将载脂蛋白运回到HDL上，不断与CM和VLDL进行载脂蛋白的变换。另一方面HDL可摄取血中肝外细胞释放的游离胆固醇，经卵 磷脂胆固醇酯酰转移酶(LCAT)催化，生成胆固醇酯。此酶在肝脏中合成，分泌入血后发挥活性，可被HDL中apoAI激活，生成的胆固醇酯一部 分可转移到VLDL。通过上述过程，HDL密度降低转变为HDL2。HDL2最终被肝脏摄取而降解(图5-7)。 图5-7 HDL代谢 PC表示磷脂酰胆碱，Lyso?PC表示溶解性磷脂酰胆碱 由此可见，HDL的主要功能是将肝外细胞释放的胆固醇转运到肝脏，这样可以防止胆固醇在血中聚积，防止动脉粥样硬化，血中HDL2的 浓度与冠状动脉粥样硬化呈负相关。 (四)高脂蛋白血症 血浆脂蛋白代谢紊乱可以表现为高脂蛋白血症和低脂蛋白血症，后者较为少见，现只介绍高脂蛋白血症。 高脂蛋白血症(hyperlipoproteinemia)亦称高脂血症(hyperlipidemia)，因实际上两者均系血中脂蛋白合成与清除紊乱所致。这类病症可以是 遗传性的，也可能是其他原因引起的，表现为血浆脂蛋白异常、血脂增高等，现将其六种主要类型列于表5-4。 表5-4 高脂蛋白血症的类型 类型 脂蛋白变化 血脂的变化 主要升高的脂类 次要升高的脂类 病因 Ⅰ CM增高 甘油三酯 胆固酯 LPL或apoCⅡ遗传缺陷 Ⅱa LDL增高 胆固醇 LDL受体的合成或功能的遗传缺陷 Ⅱb LDL VLDL增高 甘油三酯 胆固醇 遗传因素影不大，主要受膳食影响 Ⅲ LDL增高 甘油三酯胆固醇 apoE异常于扰了CM及VLDL残粒的吸收 Ⅳ VLDL增高 甘油三酯 胆固醇 分子缺陷不清，多由于肥胖，饮酒过量或糖尿病所致 Ⅴ CM VLDL增高 甘油三酯 胆固醇 实际为型Ⅰ和Ⅳ型的混合症 第三节 甘油三酯代谢 甘油三酯是人体内含量最多的脂类，大部分组织均可以利用甘油三酯分解产物供给能量，同时肝脏、脂肪等组织还可以进行甘油三酯的合 成，在脂肪组织中贮存。 一、甘油三酯的分解代谢 脂肪组织中的甘油三酯在一系列脂肪酶的作用下，分解生成甘油和脂肪酸，并释放入血供其它组织利用的过程，称为脂动员。 在这一系列的水解过程中，催化由甘油三酯水解生成甘油二酯的甘油三酯脂肪酶是脂动员的限速酶，其活性受许多激素的调节称为激素敏 感脂肪酶(hormone sensitive lipase，HSL)。胰高血糖素、肾上腺素和去甲肾上腺素与脂肪细胞膜受体作用，激活腺苷酸环化酶，使细胞内 cAMP水平升高，进而激活cAMP依赖蛋白激酶，将HSL磷酸化而活化之，促进甘油三酯水解，这些可以促进脂动员的激素称为脂解激素 (lipolytichormones)。胰岛素和前列腺素等与上述激素作用相反，可抑制脂动员，称为抗脂解激素(antilipolytichormones)(见图5-8)
陕高血糖意 肾上腺素 去甲将上藤素) ATP 无活性 ATP 甘油三欧、 Pi 脂防贵 ⊙7腺苷隆环化降 岛 AMP-激活蛋白衡酶巴 确陵雅 CAMP-职酸三嘲醉 /H0 ADP 4有活性 HO 甘油三 脂吃俄 5-AMP ① 甘消，0甘消一喻0一甘油能0 一甘油三酯 帽防酸 脂贴酸 脂防的 图58激素影响甘油三酯脂肪酶活性的作用机理 脂动员生成的脂防酸可释放入血，与白蛋白结合形成脂酸白蛋白运输至其它组织被利用。但是，脑及神经组织和红细胞等不能利用脂肪 酸，甘油被运输到肝脏，被甘油激酶催化生成3磷酸甘油，进入糖酵解途径分解或用于糖异生。脂肪和肌肉组织中缺乏甘油激酶而不能利用甘 油。 二、甘油三酯合成代谢 人体可利用甘油、糖、脂防酸和甘油一酯为原料，经过磷脂酸途径和甘油一酯途径合成甘油三酯。 (一)甘油一酯途径 以甘油一酯为起始物，与脂酰C0A共同在脂酰转移酶作用下酯化生成甘油三酯。 甘油一酯照鞋CA甘油二酯就Co,甘袖三酯 (二)磷脂酸途径 磷脂酸即3磷酸？1,2甘油二酯，是合成含甘油脂类的共同前体。糖酵解的中间产物类磷酸二羟丙酮在甘油磷酸脱氢酶作用下，还原生成α 磷酸甘油（或称3磷酸甘油）：游离的甘油也可经甘油激酶催化，生成α磷酸甘油（因脂肪及肌肉组织缺乏甘油激酶，故不能利用激离的甘油）。α磷 酸甘油在脂酰转移酶(acyl transferase))作用下，与两分子脂酰CoA反应生成3磷酸？l,2甘油二酯即磷脂酸(phosphatidic acid)。此外，磷酸二羟 丙酮也可不转为α磷酸甘油，而是先酯化，后还原生成溶血磷脂酸，然后再经酯化合成磷脂酸（图5·9）。 甘准a甘抽嫩酸 丝一确酸甘油 葡萄糖··→脱酸二羟丙丽 a磷酸甘 油脱氢测 确酸二羟丙酮 一黄酸甘油 酰基转移确 RCO-SCaA 肤基转移聘 CoASH 后联酸二羟丙 溶血磷出酸 NADPH NADP 一R'C0-SCoA 酰转移酶 ◆CoASH 酸 H,O P 甘油 一甘油一酯 甘油二 ”RCO-SCA(肠道我 收而来) 眠基转移酶 CoASH 甘油三酯 图5·9甘油三酯的合成 注：图中粗线表示生成磷脂酸的主要途径 磷脂酸在磷脂酸磷酸酶作用下，水解释放出无机磷酸，而转变为甘油二酯，它是甘油三酯的前身物，只需酯化即可生成甘油三酯。 甘油三酯所含的三个脂肪酸可以是相同的或不同的，可为饱和脂肪酸或不饱和脂肪酸
图5-8 激素影响甘油三酯脂肪酶活性的作用机理 脂动员生成的脂肪酸可释放入血，与白蛋白结合形成脂酸白蛋白运输至其它组织被利用。但是，脑及神经组织和红细胞等不能利用脂肪 酸，甘油被运输到肝脏，被甘油激酶催化生成3磷酸甘油，进入糖酵解途径分解或用于糖异生。脂肪和肌肉组织中缺乏甘油激酶而不能利用甘 油。 二、甘油三酯合成代谢 人体可利用甘油、糖、脂肪酸和甘油一酯为原料，经过磷脂酸途径和甘油一酯途径合成甘油三酯。 (一)甘油一酯途径 以甘油一酯为起始物，与脂酰CoA共同在脂酰转移酶作用下酯化生成甘油三酯。 (二)磷脂酸途径 磷脂酸即3磷酸?1，2甘油二酯，是合成含甘油脂类的共同前体。糖酵解的中间产物类磷酸二羟丙酮在甘油磷酸脱氢酶作用下，还原生成α 磷酸甘油(或称3磷酸甘油)；游离的甘油也可经甘油激酶催化，生成α磷酸甘油(因脂肪及肌肉组织缺乏甘油激酶，故不能利用激离的甘油)。α磷 酸甘油在脂酰转移酶(acyl transferase)作用下，与两分子脂酰CoA反应生成3磷酸?1，2甘油二酯即磷脂酸(phosphatidic acid)。此外，磷酸二羟 丙酮也可不转为α磷酸甘油，而是先酯化，后还原生成溶血磷脂酸，然后再经酯化合成磷脂酸(图5－9)。 图5－9 甘油三酯的合成 注：图中粗线表示生成磷脂酸的主要途径 磷脂酸在磷脂酸磷酸酶作用下，水解释放出无机磷酸，而转变为甘油二酯，它是甘油三酯的前身物，只需酯化即可生成甘油三酯。 甘油三酯所含的三个脂肪酸可以是相同的或不同的，可为饱和脂肪酸或不饱和脂肪酸
甘油三酯的合成速度可以受激素的影响而改变，如胰岛素可促进糖转变为甘油三酯。由于胰岛素分泌不足或作用失效所致的糖尿病患者】 不仅不能很好利用葡萄糖，而且葡萄糖或某些氨基酸也不能用于合成脂肪酸，而表现为脂肪的氧化速度增加，酮体生成过多，其结果是患者体 重下降。此外，胰高血糖素、肾上腺皮质激素等也影响甘油三酯的合成。 (三)不同组织甘油三酯合成特点 不同的组织细胞中甘油三酯的合成各有特点，下面主要讨论肝脏、脂肪组织和小肠粘膜上皮细胞合成甘油三酯的特点。 1肝脏肝脏可利用糖、甘油和脂肪酸作原料，通过磷脂酸途径合成甘油三酯。脂肪酸的来源有脂动员来的脂肪酸，由糖和氨基酸转变生 成的脂肪酸和食物中来的外源性脂防酸（食物中脂肪消化吸收后经血入肝的中短链脂肪酸，乳糜微粒残余颗粒中脂肪分解生成的脂肪酸）。 肝细胞含脂类物质约4-7%，其中甘油三酯约占1/2，甘油三酯含量过高会引起脂防肝，正常情况下，肝脏合成的甘油三酯和磷脂、胆固 醇、载脂蛋白一起形成极低密度脂蛋白，分泌入血。若磷脂合成障碍或载脂蛋白合成障碍就会影响甘油三酯转运出肝，引起脂肪肝。另外，若 进入肝脏的脂肪酸过多，合成甘油三酯的量超过了合成载脂蛋白的能力，也可引起脂肪肝。 2.脂肪组织脂肪组织甘油三酯的合成与肝脏基本相同，二者的区别是脂肪组织不能利用甘油，只能利用糖分解提供的α-磷酸甘油；脂肪 组织能大量储存甘油三酯。 3.小肠粘膜上皮细胞小肠粘膜上皮细胞合成甘油三酯有两条途径。在进餐后，食物中的甘油三酯水解生成游离脂防酸和甘油一酯。吸收 后经甘油？酯途径合成甘油三酯。这些甘油三酯参与乳糜微粒的组成。这一途径是小肠粘膜甘油三酯合成的主要特点。而在饥饿情况下，小肠 粘膜也能利用糖、甘油和脂肪酸作原料，经磷脂酸途径合成甘油三酯，这一部分甘油三酯参与极低密度脂蛋白组成。此时的合成原料和过程又 类似于肝脏。 这三种组织中甘油三酯合成的特点可总结如下表。 表5-5不同组织中甘油三酯合成的特点 小肠粘膜上皮细胞 主要合成途径 进餐后 空腹 肝脏 脂肪组织 甘油酯途径 磷脂酸途径 磺脂酸途径 磷脂酸途径 a-磷酸甘油的来源 糖 恋 可 甘油 否 可 可 香 主要中间产物 甘油二酯 磷脂酸 磺酯酸 磷脂酸 甘油三酯可否贮存 香 香 香 可 动员或分泌形式 乳摩微粒 极低密度脂度蛋白 极低密度脂蛋白 FFA+甘油 生理功能 合成外源性TC 合成内源性TC 合成内源性TC 贮存甘油三酯 有关甘油三酯合成代谢的调节目前了解甚少。 第四节 脂肪酸代谢 一、脂肪酸的氧化分解 脂肪酸在有充足氧供给的情况下，可氧化分解为CO2和H2O,释放大量能量，因此脂防酸是机体主要能量来源之一。肝和肌肉是进行脂肪 酸氧化最活跃的组织，其最主要的氧化形式是郢-氧化。 (一)脂肪酸的邹-氧化过程 此过程可分为活化，转移，-氧化共三个阶段。 1.脂肪酸的活化 和萄萄糖一样，脂肪酸参加代谢前也先要活化。其活化形式是硫酯：脂肪酰CoA,催化脂防酸活化的酶是脂酰CoA合成酶(cyl CoA synthetase)。 R.COOH十ATP十Hs-CaA脑联CA合痕鹿R-C0.SCOA十AMP+P Mgt 脂防酸 胎酰C0A腺苷酸焦磁酸 活化后生成的脂酰C0A极性增强，易溶于水；分子中有高能键、性质活泼；是酶的特异底物，与酶的亲和力大，因此更容易参加反应。 脂酰C·A合成酶又称硫激酶，分布在胞浆中、线粒体膜和内质网膜上。胞浆中的硫激酶催化 中短链脂肪酸活化：内质网膜上的酶活化长链脂肪酸，生成脂酰C0A,然后进入内质网用于甘油三酯合成：而线粒体膜上的酶活化的长链 脂酰CoA,进入线粒体进入B-氧化。 2.脂酰C0A进入线粒体：催化脂肪酸B-氧化的酶系在线粒体基质中，但长链脂酰C0A不能自由通过线粒体内膜，要进入线粒体基质就需要 载体转运，这一载体就是肉毒碱(carnitine),即3·羟·4-三甲氨基丁酸。 (CH ),N-CH,-CH-CH,-Coo OIl 长链脂肪酰C0A和肉毒碱反应，生成辅酶A和脂酰肉毒碱，脂肪酰基与肉毒碱的3？羟基通过酯键相连接
甘油三酯的合成速度可以受激素的影响而改变，如胰岛素可促进糖转变为甘油三酯。由于胰岛素分泌不足或作用失效所致的糖尿病患者， 不仅不能很好利用葡萄糖，而且葡萄糖或某些氨基酸也不能用于合成脂肪酸，而表现为脂肪的氧化速度增加，酮体生成过多，其结果是患者体 重下降。此外，胰高血糖素、肾上腺皮质激素等也影响甘油三酯的合成。 (三)不同组织甘油三酯合成特点 不同的组织细胞中甘油三酯的合成各有特点，下面主要讨论肝脏、脂肪组织和小肠粘膜上皮细胞合成甘油三酯的特点。 1.肝脏 肝脏可利用糖、甘油和脂肪酸作原料，通过磷脂酸途径合成甘油三酯。脂肪酸的来源有脂动员来的脂肪酸，由糖和氨基酸转变生 成的脂肪酸和食物中来的外源性脂肪酸(食物中脂肪消化吸收后经血入肝的中短链脂肪酸，乳糜微粒残余颗粒中脂肪分解生成的脂肪酸)。 肝细胞含脂类物质约4-7%，其中甘油三酯约占1/2，甘油三酯含量过高会引起脂肪肝，正常情况下，肝脏合成的甘油三酯和磷脂、胆固 醇、载脂蛋白一起形成极低密度脂蛋白，分泌入血。若磷脂合成障碍或载脂蛋白合成障碍就会影响甘油三酯转运出肝，引起脂肪肝。另外，若 进入肝脏的脂肪酸过多，合成甘油三酯的量超过了合成载脂蛋白的能力，也可引起脂肪肝。 2.脂肪组织 脂肪组织甘油三酯的合成与肝脏基本相同，二者的区别是脂肪组织不能利用甘油，只能利用糖分解提供的α-磷酸甘油；脂肪 组织能大量储存甘油三酯。 3.小肠粘膜上皮细胞 小肠粘膜上皮细胞合成甘油三酯有两条途径。在进餐后，食物中的甘油三酯水解生成游离脂肪酸和甘油一酯。吸收 后经甘油?酯途径合成甘油三酯。这些甘油三酯参与乳糜微粒的组成。这一途径是小肠粘膜甘油三酯合成的主要特点。而在饥饿情况下，小肠 粘膜也能利用糖、甘油和脂肪酸作原料，经磷脂酸途径合成甘油三酯，这一部分甘油三酯参与极低密度脂蛋白组成。此时的合成原料和过程又 类似于肝脏。 这三种组织中甘油三酯合成的特点可总结如下表。 表5-5 不同组织中甘油三酯合成的特点 小肠粘膜上皮细胞 主要合成途径 进餐后 空腹 肝脏 脂肪组织 甘油-酯途径 磷脂酸途径 磷脂酸途径 磷脂酸途径 a-磷酸甘油的来源 糖 否 可 可 可 甘油 否 可 可 否 主要中间产物 甘油二酯 磷脂酸 磷脂酸 磷脂酸 甘油三酯可否贮存 否 否 否 可 动员或分泌形式 乳摩微粒 极低密度脂度蛋白 极低密度脂蛋白 FFA+甘油 生理功能 合成外源性TC 合成内源性TC 合成内源性TC 贮存甘油三酯 有关甘油三酯合成代谢的调节目前了解甚少。 第四节 脂肪酸代谢 一、脂肪酸的氧化分解 脂肪酸在有充足氧供给的情况下，可氧化分解为CO2和H2O，释放大量能量，因此脂肪酸是机体主要能量来源之一。肝和肌肉是进行脂肪 酸氧化最活跃的组织，其最主要的氧化形式是β-氧化。 (一)脂肪酸的β-氧化过程 此过程可分为活化，转移，β-氧化共三个阶段。 1.脂肪酸的活化 和葡萄糖一样，脂肪酸参加代谢前也先要活化。其活化形式是硫酯：脂肪酰CoA，催化脂肪酸活化的酶是脂酰CoA合成酶(acyl CoA synthetase)。 活化后生成的脂酰CoA极性增强，易溶于水；分子中有高能键、性质活泼；是酶的特异底物，与酶的亲和力大，因此更容易参加反应。 脂酰CoA合成酶又称硫激酶，分布在胞浆中、线粒体膜和内质网膜上。胞浆中的硫激酶催化 中短链脂肪酸活化；内质网膜上的酶活化长链脂肪酸，生成脂酰CoA，然后进入内质网用于甘油三酯合成；而线粒体膜上的酶活化的长链 脂酰CoA，进入线粒体进入β-氧化。 2.脂酰CoA进入线粒体：催化脂肪酸β-氧化的酶系在线粒体基质中，但长链脂酰CoA不能自由通过线粒体内膜，要进入线粒体基质就需要 载体转运，这一载体就是肉毒碱(carnitine)，即3－羟－4－三甲氨基丁酸。 长链脂肪酰CoA和肉毒碱反应，生成辅酶A和脂酰肉毒碱，脂肪酰基与肉毒碱的3?羟基通过酯键相连接
脂酰C○A一肉卷藏一肉毒能转移能脂院肉击碱十HSCoA (CH),N-CH,-CH-CH,-COO 0-C0-R 催化此反应的酶为肉毒碱脂酰转移酶(carnitineacyl transferase)。线粒体内膜的内外两侧均有此酶，系同工酶，分别称为肉毒碱脂酰转移酶 I和肉毒碱脂酰转移酶L。酶1使胞浆的脂酰C0A转化为辅酶A和脂肪酰肉毒碱，后者进入线粒体内膜。位于线粒体内膜内侧的酶Ⅱ又使脂肪酰肉 毒碱转化成肉毒碱和脂酰C0A,肉毒碱重新发挥其载体功能，脂酰C0A则进入线粒体基质，成为脂肪酸B-氧化酶系的底物（图5·10）. (细胞质) (线粒体) (线粒体基质) 程防酸脂联C0A合成睛 脂酰CoA 为春碱天 粥或CoA HS-CoA 少程酰肉卷碱 HS-CoA 线粒体内甕 外侧 内侧 图5-10肉毒碱参与脂酰辅酶A转入线粒体示意图 酶：位于线粒体内膜外侧的肉毒碱脂酰转移酶 酶：位于线粒体内膜内侧的肉毒碱脂酰转移酶 长链脂酰CoA进入线粒体的速度受到肉毒碱脂酰转移酶I和酶的调节，酶1受丙二酰CoA抑制，酶Ⅱ受胰岛素抑制。丙二酰CoA是合成脂肪 酸的原料，胰岛素通过诱导乙酰C0A羧化酶的合成使丙二酰C0A浓度增加，进而抑制酶1。可以看出胰岛素对肉毒碱脂酰转移酶I和酶Ⅱ有间接 或直接抑制作用。饥饿或禁食时胰岛素分泌减少，肉毒碱脂酰转移酶I和酶Ⅱ活性增高，转移的长链脂肪酸进入线粒体氧化供能。 3.B-氧化的反应过程：脂酰C0A在线粒体基质中进入氧化要经过四步反应，即脱氢、加水、再脱氢和硫解，生成一分子乙酰C。A和一个少 两个碳的新的脂酰CoA。 第一步脱氢(dehydrogenation)反应由脂酰CoA脱氢酶活化，辅基为FAD,脂酰CoA在a和B碳原子上各脱去一个氢原子生成具有反式双键的 α、B-烯脂肪酰辅酶A。 0 AHO R-CHCH-&H,&-S0A题限oAR-aH-&-C-LSCA FAD FADH. H 脂酰CoA 烯联酰C0A 第二步加水(hydration)反应由烯酰CoA水合酶催化，生成具有L-构型的邹-羟脂酰CoA. OH HO C1_且CSCoA带服藏CA水含R-CHC-SCo 1510 HO 烯指酰COA 8一羟胎麻CoA 第三步脱氢反应是在β·羟脂防肪酰CoA脱饴酶（辅酶为NAD+)催化下，B-羟脂肪酰CoA脱氢生成B酮脂酰CoA。 ,O1具8sCoA1-指辰CA险R-O--CSC R-CH,H NAD'NADH+H" B一羟脂酰CoA A-解脂酰C0A 第四步硫解(thiolysis)反应由B·酮硫解酶催化，B·酮酯酰CoA在u和β碳原子之间断链，加上一分子辅酶A生成乙酰CoA和一个少两个碳 原子的脂酰CoA。 0 R-G-&-6-8 SCoA-度释一及-C4-80aA+g4-C0oA HS-CoA B留脂酰CoA 少二个碳原于的脂酥CoA乙酰CoA 上述四步反应与TCA循环中由琥珀酸经延胡索酸、苹果酸生成草酰乙酸的过程相似，只是β-氧化的第四步反应是硫解，而草酰乙酸的下一 步反应是与乙酰C0A缩合生成柠檬酸。 长链脂酰CoA经上面一次循环，碳链减少两个碳原子，生成一分子乙酰CoA,多次重复上面的循环，就会逐步生成乙酰CoA. 从上述可以看出脂肪酸的B氧化过程具有以下特点。首先要将脂肪酸活化生成脂酰C0A,这是一个耗能过程。中、短链脂防酸不需载体可 直拉进入线粒体，而长链脂酰C0A需要肉毒碱转运。B-氧化反应在线粒体内进行，因此没有线粒体的红细胞不能氧化脂肪酸供能。阝-氧化过程 中有FADH2和NADH+H+生成，这些氢要经呼吸链传递给氧生成水，需要氧参加，乙酰CoA的氧化也需要氧。因此，-氧化是绝对需氧的过 程。 脂肪酸阝-氧化的整个过程可用下图（图5·11）表示：
催化此反应的酶为肉毒碱脂酰转移酶(carnitineacyl transferase)。线粒体内膜的内外两侧均有此酶，系同工酶，分别称为肉毒碱脂酰转移酶 I和肉毒碱脂酰转移酶Ⅱ。酶Ⅰ使胞浆的脂酰CoA转化为辅酶A和脂肪酰肉毒碱，后者进入线粒体内膜。位于线粒体内膜内侧的酶Ⅱ又使脂肪酰肉 毒碱转化成肉毒碱和脂酰CoA，肉毒碱重新发挥其载体功能，脂酰CoA则进入线粒体基质，成为脂肪酸β-氧化酶系的底物(图5－10)。 图5-10 肉毒碱参与脂酰辅酶A转入线粒体示意图 酶Ⅰ：位于线粒体内膜外侧的肉毒碱脂酰转移酶 酶Ⅱ：位于线粒体内膜内侧的肉毒碱脂酰转移酶 长链脂酰CoA进入线粒体的速度受到肉毒碱脂酰转移酶Ⅰ和酶Ⅱ的调节，酶Ⅰ受丙二酰CoA抑制，酶Ⅱ受胰岛素抑制。丙二酰CoA是合成脂肪 酸的原料，胰岛素通过诱导乙酰CoA羧化酶的合成使丙二酰CoA浓度增加，进而抑制酶Ⅰ。可以看出胰岛素对肉毒碱脂酰转移酶Ⅰ和酶Ⅱ有间接 或直接抑制作用。饥饿或禁食时胰岛素分泌减少，肉毒碱脂酰转移酶Ⅰ和酶Ⅱ活性增高，转移的长链脂肪酸进入线粒体氧化供能。 3.β-氧化的反应过程：脂酰CoA在线粒体基质中进入β氧化要经过四步反应，即脱氢、加水、再脱氢和硫解，生成一分子乙酰CoA和一个少 两个碳的新的脂酰CoA。 第一步脱氢(dehydrogenation)反应由脂酰CoA脱氢酶活化，辅基为FAD，脂酰CoA在α和β碳原子上各脱去一个氢原子生成具有反式双键的 α、β-烯脂肪酰辅酶A。 第二步加水（hydration)反应由烯酰CoA水合酶催化，生成具有L-构型的β-羟脂酰CoA。 第三步脱氢反应是在β－羟脂肪酰CoA脱饴酶（辅酶为NAD+）催化下，β-羟脂肪酰CoA脱氢生成β酮脂酰CoA。 第四步硫解（thiolysis)反应由β－酮硫解酶催化，β－酮酯酰CoA在α和β碳原子之间断链，加上一分子辅酶A生成乙酰CoA和一个少两个碳 原子的脂酰CoA。 上述四步反应与TCA循环中由琥珀酸经延胡索酸、苹果酸生成草酰乙酸的过程相似，只是β-氧化的第四步反应是硫解，而草酰乙酸的下一 步反应是与乙酰CoA缩合生成柠檬酸。 长链脂酰CoA经上面一次循环，碳链减少两个碳原子，生成一分子乙酰CoA，多次重复上面的循环，就会逐步生成乙酰CoA。 从上述可以看出脂肪酸的β-氧化过程具有以下特点。首先要将脂肪酸活化生成脂酰CoA，这是一个耗能过程。中、短链脂肪酸不需载体可 直拉进入线粒体，而长链脂酰CoA需要肉毒碱转运。β-氧化反应在线粒体内进行，因此没有线粒体的红细胞不能氧化脂肪酸供能。β-氧化过程 中有FADH2和NADH+H+生成，这些氢要经呼吸链传递给氧生成水，需要氧参加，乙酰CoA的氧化也需要氧。因此，β-氧化是绝对需氧的过 程。 脂肪酸β-氧化的整个过程可用下图(图5－11)表示：
RC,-CH,-CH,0O川 报的酸 HS-CoA、CAT AMP+PR R-cl-CA 贴酰CoA R-QL-6H=dH-C0-S0A】货版精满A数 8氧化C3 3.月-Cod C CH-CO-SCOA n 工蝇成情酶A水 OH R-CH-CO-SCoA R-CH,-CH CH:-CO-5C0A 口分路5辰精前 人炎家勒 出最CoA F-所酰CA NB-聊硫解南 P R ClI-C-CH.-CO-SCoA 图5-11脂肪酸B氧化反应过程 (二)脂肪酸郑-氧化的生理意义 脂肪酸β氧化是体内脂肪酸分解的主要途径，脂肪酸氧化可以供应机体所需要的大量能量，以十八个碳原子的饱和脂肪酸硬脂酸为例，其 B-氧化的总反应为： CH3(CH2)15COSCoA+8NAD++*CoASH+8H20---9CH3COSCoA+8FADH2+8NADH+8H+ 8分子FADH2提供8×2=16分子ATP,8分子NADH+H+提供8×3=24分子ATP,9分子乙酰C0A完全氧化提供9×12=108个分子ATP,因此一克 分子硬脂酸完全氧化生成CO2和H20,共提供148克分子ATP。硬脂酸的活化过程消耗2克分子ATP,所以一克分子硬脂酸完全氧化可净生成 146克分子ATP。一克分子萄萄糖完全氧化可生成38分子ATP。三克分子萄萄糖所含碳原子数与一克分子硬脂酸相同，前者可提供114克分子 ATP,后者可提供146克分子ATP。可见在碳原子数相同的情况下脂防酸能提供更多的能量。脂肪酸氧化时释放出来的能量约有40%为机体利用 合成高能化合物，其余60%以热的形式释出，热效率为40%，说明人体能很有效地利用脂肪酸氧化所提供的能量。 脂肪酸β氧化也是脂防酸的改造过程，人体所需要的脂肪酸链的长短不同，通过邹氧化可将长链脂肪酸改造成长度适宜的脂肪酸，供机体 代谢所需。 脂防酸β氧化过程中生成的乙酰CoA是一种十分重要的中间化合物，乙酰C0A除能进入三羧酸循环氧化供能外，还是许多重要化合物合成 的原料，如酮体、胆固醇和类固醇化合物。 (三)脂肪酸的特殊氧化形式 1.丙酸的氧化：人体内和膳食中含极少量的奇数碳原子脂肪酸，经过-氧化除生成乙酰CoA外还生成一分子丙酰C0A,某些氨基酸如异亮 氨酸、蛋氨酸和苏氨酸的分解代谢过程中有丙酰C0A生成，胆汁酸生成过程中亦产生丙酰C0A。丙酰C0A经过羧化反应和分子内重排，可转变 生成琥珀酰C0A,可进一步氧化分解，也可经草酰乙酸异生成糖，反应过程见下图。 CH, HOOC COOH 丙酸QoA我化刚 甲整丙二歌C0A CH, +HC-C11- CH, 生物家 COSCOA ATP HCO ADP+P COSCA 5-dAB CH, COSCpA 丙张CoA 甲基丙二酰C0A 姚珀酰C0A 甲基丙二酰CoA变位酶的辅酶是5'·脱氧腺苷B12(5'dAB12),维生素B12缺乏或5'·dAB12生成障碍均影响变位酶活性，使甲基丙二酰 C0A堆积。结果，一方面甲基丙二酰C0A脱去辅酶A,生成甲基丙二酸引起血中甲基丙二酸含量增高（甲基丙二酸血症），并从尿中排出体外(24 小时排出量大于4mg时称为甲基丙二酸尿症)。另一方面又引起丙酰C0A浓度增高，可参与神经髓鞘脂类合成，生成异常脂肪酸（十五碳、十七 碳和十九碳脂肪酸)，引起神经髓鞘脱落、神经变性（临床上称为亚急性合并变性症）。 2.@-氧化：脂肪酸的▣-氧化是在肝微粒体中进行，由加单氧酶催化的。首先是脂肪酸的@？碳原子羟化生成o-羧脂肪酸，再经▣醛脂防酸生 成a、四-二羧酸，然后在α-端或-端活化，进入线粒体进入B-氧化，最后生成琥珀酰CoA。 3.α-氧化：脂肪酸在微粒体中由加单氧酶和脱羧酶催化生成α-羟脂肪酸或少一个碳原子的脂肪酸的过程称为脂肪酸的α-氧化。长链脂肪酸 由加单氧酶催化、由抗坏血酸或四氢叶酸作供氢体在02和Fε2+参与下生成α-羟脂肪酸，这是脑苷脂和硫脂的重要成分，α~羟脂肪酸继续氧化脱 羧就生成奇数碳原子脂防酸。a-氧化障碍者不能氧化植烷酸(phytanic acid.,3、7、1l、15-四甲基十六烷酸)。牛奶和动物脂肪中均有此成分，在 人体内大量堆积便引起Refsum氏病。a-氧化主要在脑组织内发生，因而α-氧化障碍多引起神经症状。 4.不饱和脂肪酸(unsaturated fatty acid)的氧化：人体内约有1/2以上的脂肪酸是不饱和脂肪酸，食物中也含有不饱和脂肪酸。这些不饱和脂 防酸的双键都是顺式的，它们活化后进入B-氧化时，生成3？顺烯脂酰C0A,此时需要顺？3反？2异构酶催化使其生成2？反烯脂酰C0A以便进一步 反应。2？反烯脂酰CoA加水后生成D?B-羟脂酰CoA,需要B-羟脂酰CoA差向异构酶催化，使其由D?构型转变成L?构型，以便再进行脱氧反应 (只有L?B-羟脂酰CoA才能作为阝-羟脂酰CoA脱氢酶的底物)。 不饱和脂防酸完全氧化生成CO2和H2O时提供的ATP少于相同碳原子数的饱和脂防酸： (四)酮体的生成与利用 酮体(acetonebodies)是脂防酸在肝脏进行正常分解代谢所生成的特殊中间产物，包括有乙酰乙酸(acetoacetic acid约占30%)，阝-羟丁酸(B? hydroxybutyric acid约占70%)和极少量的丙酮(acetone).正常人血液中酮体含量极少（约为0.8？.0mg/dl,0.2?2mM,这是人体利用脂肪氧化供能
图5-11 脂肪酸β氧化反应过程 (二)脂肪酸β-氧化的生理意义 脂肪酸β-氧化是体内脂肪酸分解的主要途径，脂肪酸氧化可以供应机体所需要的大量能量，以十八个碳原子的饱和脂肪酸硬脂酸为例，其 β-氧化的总反应为： CH3(CH2)15COSCoA+8NAD++*CoASH+8H2O——→9CH3COSCoA+8FADH2+8NADH+8H+ 8分子FADH2提供8×2=16分子ATP，8分子NADH+H+提供8×3=24分子ATP，9分子乙酰CoA完全氧化提供9×12=108个分子ATP，因此一克 分子硬脂酸完全氧化生成CO2和H2O，共提供148克分子ATP。硬脂酸的活化过程消耗2克分子ATP，所以一克分子硬脂酸完全氧化可净生成 146克分子ATP。一克分子葡萄糖完全氧化可生成38分子ATP。三克分子葡萄糖所含碳原子数与一克分子硬脂酸相同，前者可提供114克分子 ATP，后者可提供146克分子ATP。可见在碳原子数相同的情况下脂肪酸能提供更多的能量。脂肪酸氧化时释放出来的能量约有40%为机体利用 合成高能化合物，其余60%以热的形式释出，热效率为40%，说明人体能很有效地利用脂肪酸氧化所提供的能量。 脂肪酸β-氧化也是脂肪酸的改造过程，人体所需要的脂肪酸链的长短不同，通过β-氧化可将长链脂肪酸改造成长度适宜的脂肪酸，供机体 代谢所需。 脂肪酸β-氧化过程中生成的乙酰CoA是一种十分重要的中间化合物，乙酰CoA除能进入三羧酸循环氧化供能外，还是许多重要化合物合成 的原料，如酮体、胆固醇和类固醇化合物。 (三)脂肪酸的特殊氧化形式 1.丙酸的氧化：人体内和膳食中含极少量的奇数碳原子脂肪酸，经过β-氧化除生成乙酰CoA外还生成一分子丙酰CoA，某些氨基酸如异亮 氨酸、蛋氨酸和苏氨酸的分解代谢过程中有丙酰CoA生成，胆汁酸生成过程中亦产生丙酰CoA。丙酰CoA经过羧化反应和分子内重排，可转变 生成琥珀酰CoA，可进一步氧化分解，也可经草酰乙酸异生成糖，反应过程见下图。 甲基丙二酰CoA变位酶的辅酶是5′－脱氧腺苷B12(5′dAB12)，维生素B12缺乏或5′－dAB12生成障碍均影响变位酶活性，使甲基丙二酰 CoA堆积。结果，一方面甲基丙二酰CoA脱去辅酶A，生成甲基丙二酸引起血中甲基丙二酸含量增高(甲基丙二酸血症)，并从尿中排出体外(24 小时排出量大于4mg时称为甲基丙二酸尿症)。另一方面又引起丙酰CoA浓度增高，可参与神经髓鞘脂类合成，生成异常脂肪酸(十五碳、十七 碳和十九碳脂肪酸)，引起神经髓鞘脱落、神经变性(临床上称为亚急性合并变性症)。 2.ω-氧化：脂肪酸的ω-氧化是在肝微粒体中进行，由加单氧酶催化的。首先是脂肪酸的ω?碳原子羟化生成ω-羧脂肪酸，再经ω醛脂肪酸生 成α、ω-二羧酸，然后在α-端或ω-端活化，进入线粒体进入β-氧化，最后生成琥珀酰CoA。 3.α-氧化：脂肪酸在微粒体中由加单氧酶和脱羧酶催化生成α-羟脂肪酸或少一个碳原子的脂肪酸的过程称为脂肪酸的α-氧化。长链脂肪酸 由加单氧酶催化、由抗坏血酸或四氢叶酸作供氢体在O2和Fe2+参与下生成α-羟脂肪酸，这是脑苷脂和硫脂的重要成分，α-羟脂肪酸继续氧化脱 羧就生成奇数碳原子脂肪酸。α-氧化障碍者不能氧化植烷酸(phytanic acid,3、7、11、15-四甲基十六烷酸)。牛奶和动物脂肪中均有此成分，在 人体内大量堆积便引起Refsum氏病。α-氧化主要在脑组织内发生，因而α-氧化障碍多引起神经症状。 4.不饱和脂肪酸(unsaturated fatty acid)的氧化：人体内约有1/2以上的脂肪酸是不饱和脂肪酸，食物中也含有不饱和脂肪酸。这些不饱和脂 肪酸的双键都是顺式的，它们活化后进入β-氧化时，生成3?顺烯脂酰CoA，此时需要顺?3反?2异构酶催化使其生成2?反烯脂酰CoA以便进一步 反应。2?反烯脂酰CoA加水后生成D?β-羟脂酰CoA，需要β-羟脂酰CoA差向异构酶催化，使其由D?构型转变成L?构型，以便再进行脱氧反应 (只有L?β-羟脂酰CoA才能作为β-羟脂酰CoA脱氢酶的底物)。 不饱和脂肪酸完全氧化生成CO2和H2O时提供的ATP少于相同碳原子数的饱和脂肪酸。 (四)酮体的生成与利用 酮体(acetonebodies)是脂肪酸在肝脏进行正常分解代谢所生成的特殊中间产物，包括有乙酰乙酸(acetoacetic acid约占30%)，β-羟丁酸(β? hydroxybutyric acid约占70%)和极少量的丙酮(acetone)。正常人血液中酮体含量极少(约为0.8?.0mg/dl,0.2?2mM)，这是人体利用脂肪氧化供能