第八章 脂类代谢

第八章脂类代谢

【目的与要求】

1、了解脂类物质的组成、种类和生理功能及在体内的消化与吸收过程。

2、重点掌握脂肪酸的β-氧化途径：包括脂肪酸进入线粒体的运载、β-氧化的反应

过程、过程中的能量变化。

3、了解酮体的合成与分解途径。

4、掌握脂肪酸的从头合成途径。

5、了解不饱和脂肪酸的合成过程。

【教学内容】

1、脂肪的分解代谢。

2、脂肪的生物合成。

【重点与难点】

1、脂肪的合成部位、原料及基本过程。

2、脂酸的β-氧化反应过程、限速酶、能量的生成。

3、软脂酸的合成部位、合成原料、合成酶系及反应过程。

【教学方法】

多媒体授课。

【教学时数】

5学时

第一节脂类概述

一、脂类的定义及分类

（一）定义

脂类是脂肪和类脂的总称是一类不溶于水而溶于有机溶剂的生物有机分子（根据溶解性定义），对多数脂质，其化学本质是脂肪酸和醇形成的酯类及其衍生物。

脂肪酸：4C以上的长链（饱和或不饱和）一元羧酸

月桂酸（12:0）、豆蔻酸（14:0）、软脂酸（棕榈酸）（16:0）、硬脂酸（18:0）必需脂酸—亚油酸、亚麻酸、花生四烯酸等多不饱和脂酸是人体不可缺乏的营养素，不能自身合成，需从食物摄取，故称必需脂酸。

醇：甘油、鞘氨醇、高级一元醇和固醇

（二）分类

脂类按化学结构和组成可分为三大类：

1、单纯脂质：

是脂肪酸（C4 以上）和醇（甘油醇和高级一元醇）构成的酯。又分为：

脂肪（室温下：液态→油；固态→脂）：甘油+3 个不同脂肪酸（多为偶数碳原子→脂肪）

蜡：高级脂肪酸（C12－C32）+高级醇（C26－C28）或固醇→蜡

2、复合脂质：

单纯脂质+非脂溶性物质

磷脂含磷酸的单纯脂质衍生物，生物膜的主要成分包括甘油磷脂、鞘磷脂

糖脂即糖脂酰甘油，糖苷与甘油分子第三个羟基以糖苷键相连，甘油的另两个羟基被脂肪酸脂化。主要存在于：动物神经系统、植物叶绿体及代谢活跃部位。包括脑苷脂和神经节苷脂。

3、衍生脂质

（1）取代烃：脂肪酸、高级醇，少量脂肪醛、脂肪胺。

（2）固醇类（甾类）是环戊烷多氢菲的衍生物，因含有醇基故命名为固醇。

（3）萜

（4）其它：V A、VD、VE、VK、脂酰CoA、脂多糖、脂蛋白

二、功能

1、贮存能量和供给能量是脂肪最重要的生理功能（90%的脂肪贮存）。

2、结构脂质。

3、生物活性物质。

（1）胆固醇

（2）萜类：包括脂溶性维生素(A，D，E，K)和多种光合色素（如类胡萝卜素）。

（3）电子载体：泛醌、质体醌

（4）信号分子：磷脂酰肌醇、肌醇三磷酸

4、其它：

（1）脂肪组织还可起到保持体温，保护内脏器官的作用。

（2）蜡：脊椎动物保护皮肤、防水

三、脂类的消化和吸收

正常人每日每人从食物中消化60-150g脂类，其中甘油三脂占90%以上，还有少量的磷脂、胆固醇及其酯和一些游离脂肪酸(free fatty acids)。

（一）消化

正常人每日每人从食物中消化60-150g脂类，其中甘油三脂占90%以上，还有少量的磷脂、胆固醇及其酯和一些游离脂肪酸(free fatty acids)。

1、消化部位：脂类的消化主要在小肠上段进行。

小肠、肝、胆有病的人不能吃油腻的食物。

2．酶

(1)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。

(2)在形成的水油界面上，进入小肠的胰分泌液中的酶类（包括胰脂肪酶，辅脂酶，胆

固醇酯酶和磷脂酶A2）对脂类进行消化。

（二）吸收

食物中的脂类经胰液中酶消化后，生成２－单酰甘油、脂肪酸、胆固醇及溶血磷脂等，它们极性明显增强，与胆汁乳化成混合微团，体积很小(20nm)，极性较强，可被肠粘膜细胞吸收。吸收部位：主要在十二指肠下段和盲肠。

第二节 脂肪的分解代谢

一、脂肪动员

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，称为脂肪动员。脂肪酶广泛存在于动物、植物和微生物中。它能催化脂肪逐步水解产生脂肪酸和甘油。生物体内存在着对磷脂分子的不同部位进行水解

的磷脂酶。参与磷脂分解的酶主要有磷脂酶A l 、A 2、磷脂酶B l 、B 2、磷脂酶C 、磷脂酶D 等，其作用方式如下所示：

限速酶：甘油三酯脂酶（减肥应当注意）

二、甘油的分解与转化

脂肪和肌肉组织中缺乏甘油激酶而不能利用甘油。甘油被运输到肝脏，被甘油激酶催化生成3-磷酸甘油，进入糖酵解途径或用于糖异生。

三、脂肪酸的氧化

脂肪酸的氧化存在几种不同途径：α氧化、β-氧化、ω氧化 （一）β-氧化：

1904年，knoop 阐明了脂肪酸的氧化，实验证据：

苯环不能被高等动物氧化分解，保持苯环的形式排出体外。

将脂肪酸与苯环连接后，实验动物分别饲喂奇、偶数碳的苯脂酸，检测尿液中 分别只有：苯甲尿酸（奇）和苯乙尿酸（偶）。

他提出脂酸在体内的氧化分解是从羧基端β-碳原子开始，每次断裂2个碳原子的“β-氧化学说”。

1、定义：

脂肪酸在β碳原子上进行氧化，然后α碳原子和β碳原子之间键发生断裂，每次均生成一个含二碳单位的乙酰CoA和较原来少两个碳原子的脂肪酸。

2、场所：

线粒体基质——由酶决定

3、过程

除脑组织外，多数组织可氧化脂肪酸，以肝、肌肉最活跃（亚细胞：胞液、线粒体）。脂肪酸氧化过程可概括为活化、转移、四步循环及最后经三羧酸循环被彻底氧化生成CO2和水并释放出能量等四个阶段。

（1）脂肪酸的活化

活化后生成的脂酰CoA极性增强，含有高能硫酯键，而且增加了水溶性，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。

能量消耗：PPi水解的作用反应过程中生成的焦磷酸（PPi）立即被细胞内的焦磷酸酶水解，阻止了逆向反应的进行。故1分子脂酸活化，实际上消耗了2个高能磷酸键。

活化场所：脂酰CoA合成酶（家族）又称硫激酶，作用底物脂肪酸链长度不同，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）脂肪酸的转运

脂酸的活化在胞液中进行，而催化脂酸氧化的酶系存在于线粒体的基质内，因此活化的脂酰CoA必须进入线粒体内才能代谢。实验证明，长链脂酰CoA不能直接透过线粒体内膜。它进入线粒体需肉毒碱(carnitine)的转运。线粒体内膜内外两侧均有此酶，系同工酶，分别为肉毒碱脂酰转移酶(carnitine acyl transferase)I（脂肪酸氧化的限速酶）和肉毒碱脂酰转移酶Ⅱ。

肉毒碱脂酰转移酶Ⅰ使胞浆的脂酰CoA转化为CoA和脂肪酰肉毒碱，后者进入线粒体内膜。在线粒体膜内侧面的肉碱一脂酰肉碱转位酶的作用下，通过内膜进入线粒体基质内。位于线粒体内膜内侧的肉碱脂酸转移酶Ⅱ又使脂肪酰肉毒碱转化成肉毒碱和脂酰CoA。

肉碱脂酸转移酶I是脂酸β氧化的限速酶，脂酸CoA进入线粒体是脂酸β-氧化的主要限速步骤。丙二酸单酰CoA是肉毒碱脂酰转移酶I的抑制剂。

（3）四步循环

①脱氢(dehydrogenation)反应

②加水反应

③再脱氢反应

④硫解反应

此碳链较短的脂酰辅酶A又经过脱氢、加水、脱氢及硫脂解等反应，生成乙酰辅酶地如此重复进行，一分子脂肪酸终于变成许多分子乙酰辅酶A。乙酰辅酶A可以进入三羧酸循环氧化成CO2及H2O，也可以参加其他合成代谢。

4、β-氧化要点

（1）脂肪酸只活化一次，消耗一个ATP两个高能键，且在细胞液中进行

（2）4个过程的循环：脱氢、水合、再脱氢、硫解，在线粒体中进行。

（3）循环一次的产物：1个乙酰-CoA、1个FAD H2、1个NADH+H+。

（4）β-氧化是绝对需氧的过程。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。β-氧化的酶在线粒体内，没有线粒体的红细胞不能氧化脂肪酸供能。

5、能量计算

以C16饱和脂肪酸为例：

（1）活化：消耗2个ATP

（2）7次循环：8个乙酰-CoA、7个FAD H2、7个NADH+H+

10×8+7×1.5+7×2.5-2=106个ATP

6、β-氧化的生理意义

CH3(CH2)14COSCoA+7NAD++7FAD+HSCoA+7H2

→8CH3COSCoA+7FADH2+7NADH+7H+

(1)能量供应：β-氧化是体内脂肪酸分解的主要途径，

(2)β-氧化也是脂肪酸的改造过程。

(3)重要化合物合成的原料：乙酰CoA 是酮体、胆固醇和类固醇化合物合成的原料。 （二）α-氧化（植物叶片、发芽种子；动物脑、肝）

1、定义：

脂肪酸在一些酶的（微粒体中由加单氧酶和脱羧酶）催化下，在α碳原子上发生氧化作用，生成一个碳单位CO 2和少一个碳原子的脂肪酸的过程称为脂肪酸的α-氧化。脂肪酸α-碳原子氧化后，羧基以CO 2的形式脱去，被氧化的α-碳原子变为羧基。

2、特点

a.底物是游离脂肪酸；

b.用于消除β-氧化的底物障碍，支链脂肪酸、奇数碳脂肪酸、过长脂肪酸；

c.避免植烷酸积累导致外周神经炎类型的运动失调、视网膜炎。 α-氧化障碍者不能氧化植烷酸。 （三）ω-氧化

12碳以下的脂肪酸，首先是脂肪酸的ω-碳原子羟化生成ω-羧脂肪酸，再氧化生成α、ω-二羧酸，然后在α-端或ω-端活化，进入线粒体，两端羧基都可进行β-氧化，加速脂肪酸的降解。最后生成琥珀酰-CoA 。

ω-氧化是在肝微粒体中进行，由加单氧酶催化的。浮游细菌可经ω-氧化降解海洋泄漏的石油。

（四）脂肪酸氧化的其它形式

1、不饱和脂肪酸的氧化 （1）单不饱和脂肪酸

一半的脂肪酸和食物中脂肪酸多为不饱和脂肪酸，其双键都是顺式的。烯脂酰-CoA 异构酶将油酸的△3的顺式变为△2反式，这样可沿β-氧化进行。

（2）多不饱和脂肪酸

书中以亚油酸（18,△9,12）为例。

除需烯脂酰-CoA 异构酶外，还需要2,4-二烯脂酰CoA 还原酶的参与：

(1) 不饱和脂肪酸完全氧化生成CO 2和H 2O 时提供的ATP 少于相同碳原子数的饱和脂肪酸。双键异构化反应取代脱反应

(2) 多不饱和脂肪酸需要还原力NADPH 。NADPH 对2,4-二烯脂酰CoA

还原酶既不是

抑制剂，也不是还原剂

2、奇数碳脂肪酸的氧化：

多数哺乳动物奇数C的脂肪酸罕见，但反刍动物可以提供所需能量的25%

1、经历数次β-氧化后，生成乙酰-CoA和丙酰-CoA。

如：17C的直链脂肪酸经β-氧化后，产生7个乙酰-CoA和1个丙酰-CoA（丙酰-CoA 也是Val、Ile的降解产物）。丙酰-CoA经3步反应转化为琥珀酰-CoA 才能进入三羧酸循环。

甲基丙二酰-CoA变位酶使得羰基-CoA基团转移到甲基上并置换1个H。

2、其它：丙酰-CoA转变成乙酰-CoA………β-羟丙酸支路。

四、脂肪酸分解代谢的调节

分解代谢主要途径是β-氧化，其限速步骤是活化的脂酰COA从线粒体外转运到线粒体内，关键酶是肉碱脂酰转移酶Ⅰ该酶受丙二酸单酰COA抑制。另外当细胞处于高能荷状态时，参与β-氧化的另外两个酶也会抑制，脂酰COA脱氢酶被NADH抑制，硫解酶被乙酰CoA抑制。

五、乙酰CoA的主要去路：

（一）氧化分解：

如果脂肪酸氧化和糖的降解达到平衡，糖降解产生的草酰乙酸足够用于乙酰CoA进入TCA继续氧化分解释放能量；肝外组织中，乙酰CoA被彻底氧化。

（二）作为类固醇的前体（合成胆固醇）。

（三）合成脂肪酸。

（四）异生为糖

1．动物：TCA中乙酰CoA两次氧化脱羧生成CO2, 因此脂肪酸不能转化为葡萄糖。

乙酰CoA是糖异生中丙酮酸羧化酶的激活剂。

2．微生物、植物：两个特殊的酶，异柠檬酸裂合酶、苹果酸合酶—乙醛酸循环。

（五）肝脏中还有另一个主要命运：生成酮体

六、乙醛酸循环——三羧酸循环支路

通过实践，发现许多微生物加醋酸杆菌、大肠杆菌、固氮菌等能够利用乙酸作为唯一的碳源，并能利用它建造自己的机体，以后从微生物中分离出两种特异的酶(关键酶)，即苹果酸合酶与异柠檬酸裂解酶。乙酸在CoA与ATP及乙酰-CoA合成酶参与下可活化成乙酰-CoA。乙酰-CoA与乙醛酸和合成苹果酸、异柠檬酸能裂解为琥珀酸与乙醛酸。并发现有一

个与三羧酸循环相联系的小循环。因以乙醛酸为中间代谢物，故称乙醛酸循环。乙醛酸循环中生成的四碳二羧酸，如琥珀酸、苹果酸仍可返回三羧酸循环，所以乙醛酸循环。可以看作是三羧酸循环的支路。乙醛酸循环与三羧酸循环的关系可见下图。

乙醛酸循环不存在于动物及高等植物而是存在于一些细菌、藻类和油科植物种子的乙醛酸体中。乙醛酸循环一次消耗2分子乙酰CoA、生成1分子琥珀酸（生成草酰乙酸，进入细胞质，异生成糖）

生物学意义：

TCA循环的补充，补充OAA等四碳化合物的不足

细菌、藻类等可把乙酸作为能源和碳源生长

在脂肪转变为糖的过程中起关键作用，是连接糖代谢与脂代谢的枢纽。

七、酮体的代谢（生成与氧化）

（一）酮体：

1．酮体：包括有乙酰乙酸(约占30%)，β-羟丁酸(约占70%)和极少量的丙酮。

2．肝脏中决定乙酰-CoA去向的是草酰乙酸.，它带动乙酰-CoA通过TCA氧化分解。

3．当脂肪酸分解占优势（饥饿、糖尿病）时，草酰乙酸离开TCA氧化分解，而被用于合成G而浓度降低，乙酰CoA不能进入TCA（超出TCA循环消耗能力），而在肝脏中转化为酮体。

4．酮体从肝脏输出到肝外组织氧化分解，因此脂肪酸在肝脏中可以继续氧化。

（饥饿或糖尿病,糖的贮存被耗尽，肝外组织为获取能量，糖异生加速，肌肉和肝中的脂肪酸分解加速）。

（二）酮体的生成

1.乙酰乙酸的生成：

2. 在β－羟－β－甲基戊二酰CoA(hydroxy methyl glutaryl CoA,HMGCoA)合成酶催化下，乙酰乙酰CoA再与一分子乙酰CoA反应，生成HMGCoA，并释放出一分子辅酶。这一步反应是酮体生成的限速步骤。

3. HMG-CoA裂解酶催化HMG-CoA生成乙酰乙酸和乙酰CoA，后者可再用于酮体的合成。

4. 线粒体中的β－羟丁酸脱氢酶催化乙酰乙酸加氢还原（NADH+H+作供氢体），生成β-羟丁酸，此还原速度决定于线粒体中[NADH+H+]/[NAD+]的比值，少量乙酰乙酸可自行脱羧生成丙酮。

上述酮体生成过程实际上是一个循环过程，又称为雷宁循环(lynen cycle)，两个分子乙酰CoA通过此循环生成一分子乙酰乙酸。

（三）、乙酰乙酸的进一步代谢

1.还原为β-羟丁酸。

2.自发脱羧成为丙酮，丙酮可随尿或呼吸排出所以血液中乙酰乙酸高的人，在呼出的气体中有丙酮的甜味。

（四）酮体的氧化

乙酰乙酸、β-羟丁酸→血液→肝外组织→乙酰乙酸→乙酰乙酰CoA→乙酰CoA→TCA。

（五）酮体的意义

1. 酮体是肝外组织的重要能源。

不能利用酮体的有两种细胞：红细胞没有线粒体、肝脏缺少利用酮体的酶(转硫酶)。

2．酮体是水溶性乙酰基的可转运形式

酮体分子小易溶于水，能通过血脑屏障及肌肉内毛细血管壁，是肌肉、尤其是脑组织的重要能源。

3．酮体有调节作用：血液中乙酰乙酸浓度高，表示乙酰单位多，会使脂肪组织中脂的分解减少。

4．临床诊断：

正常人血液中酮体含量极少，这是人体利用脂肪氧化供能的正常现象。在某些生理情况(饥饿、高脂低糖饮食)或病理情况下(如糖尿病)，糖的来源或氧化供能障碍，脂动员增强，脂肪酸就成了人体的主要供能物质。

若肝中合成酮体的量超过肝外组织利用酮体的能力，二者之间失去平衡，血中浓度就会过高，导致酮血症(acetonemia)和酮尿症(acetonuria)。

乙酰乙酸和β-羟丁酸都是酸性物质，因此酮体在体内大量堆积还会引起酸中毒。图酮体的生成和利用：

第三节脂肪的合成代谢

高等动物的肝脏、脂肪组织及发育的油料种子中脂肪的合成都很活跃。

一、脂肪酸的生物合成

1.主要器官：肝脏和哺乳期乳腺，另外脂肪组织、肾脏、脑、小肠均可以合成脂肪酸。

2．碳源：糖代谢的中间产物乙酰CoA，但合成的直接原料却不是它，而是丙二酸单酰CoA；消耗ATP和NADPH。

3.首先生成十六碳的软脂酸，经过加工生成人体各种脂肪酸，合成在细胞质中进行。（一）十六碳饱和脂肪酸（软脂酸）的从头合成

从头(de novo)合成又称全程合成，是脂肪酸合成的主要途径。

合成需要脂酰基载体蛋白（acyl carrier protein , ACP）；两个酶系：乙酰CoA羧化酶系、脂肪酸合酶多酶复合体（动物：可溶性细胞质；植物：细胞溶胶、叶绿体）。

1. 乙酰CoA的转运

生成乙酰CoA的反应(丙酮酸脱羧、AA 氧化、β-氧化)均发生在线粒体中，而脂肪酸的合成部位是胞浆，因此乙酰CoA必须由线粒体转运至胞浆。

但乙酰CoA不能自由通过线粒体膜，需要通过一个称为三羧酸转运体系（柠檬酸—丙酮酸循环）来完成乙酰CoA由线粒体到胞浆的转移

图：柠檬酸-丙酮酸循环

每经循环一次，可使一分子乙酰CoA由线粒体进入胞液，同时消耗2分子ATP，还为

机体提供了NADPH以补充合成反应的需要。

植物体内，线粒体产生的乙酰CoA脱去CoA以乙酸的形式运出线粒体，在线粒体外由脂酰CoA合成酶催化重新形成乙酰CoA，因此不存在柠檬酸-丙酮酸循环

2. 丙二酰CoA的形成

实验证明：软脂酸（C16）合成所需的8个乙酰CoA，除一个作为脂肪酸合成的引物外，其余均以丙二酸单酰CoA的形式参与合成。

（1）丙二酸单酰CoA的合成由乙酰CoA羧化酶系(acetyl CoA carboxylase)催化。

①以生物素为辅基

②生物素羧化酶（biotin carboulase ,BC）

③生物素羧基载体蛋白（biotin carboxy carrier protein ,BCCP）

④羧基转移酶（carboxyl transferase ,CT）

（2）乙酰CoA羧化酶为脂肪酸合成过程中的限速步骤。

①乙酰CoA羧化酶为别构酶，其无活性的单体与有活性的多聚体之间可以互变。

A. 柠檬酸与异柠檬酸促进单体聚合成多聚体，增强酶活性，

B. 长链脂肪酸可加速解聚，从而抑制该酶活性。

②可通过依赖于cAMP的磷酸化及去磷酸化修饰来调节酶活性。磷酸化（解聚）失活及去磷酸化恢复。

A. 磷酸化后活性丧失，如胰高血糖素及肾上腺素等促进磷酸化作用，从而抑制脂肪酸合成。

B. 胰岛素则能促进去磷酸化作用，故可增强乙酰CoA羧化酶活性，加速脂肪酸合成。

③也是诱导酶，长期高糖低脂饮食能诱导此酶生成，促进脂肪酸合成；反之，高脂低糖饮食能抑制此酶合成，降低脂肪酸的生成。

3. 脂肪酸合酶系统和脂酰基载体（ACP）

在原核生物(如大肠杆菌中)催化脂肪酸生成的酶是一个由7种不同功能的酶与一种酰基载体蛋白(acyl carrier protein，ACP)聚合成的复合体。

在真核生物催化此反应是一种含有双亚基的酶，每个亚基有7个不同催化功能的结构区和一个相当于ACP的结构区，因此这是一种具有多种功能的酶。不同的生物此酶的结构有差异。

酰基载体蛋白(acyl carrier protein，ACP)的结构。。

（1）酰基载体蛋白：ACP-Ser-CH2-4-磷酸泛酰巯基乙胺（与脂肪酸降解中CoA携带脂酰基相似），ACP上的SH与脂酰基酯化，使4-磷酸泛酰巯基乙胺成为一个摇臂可以携带脂酰基由一个酶转到另一个酶上。

（2）以没有酶活性的酰基载体蛋白为中心，其它酶围成一簇。脂肪酸合成过程中的中间产物以共价键与ACP相连。但不同生物其合酶系统的组装形式不同

①动物中，7种酶活性都在一条多肽链上，属多功能酶，由一个基因编码；有活性的

酶为两相同亚基首尾相连组成的二聚体。

②大肠杆菌，该酶是一个多酶体系，由7条多肽链有7种酶蛋白组成。其中1条链是ACP，其余6条链是酶。

③酵母，1个ACP和6种蛋白（酶）定位于2条多功能的多肽链。

4. 从头合成的反应历程

脂肪酸合酶多酶复合体催化，反应历程：包括启动反应、丙二酸酰基的装载、四步循环，最后硫酯酶催化软脂酰基-ACP水解，释放软脂酸。

5. 从头合成的能量计算

8乙酰CoA+ 14NADPH+ 7ATP+6H+→1个软脂酸H2O+14NADP++8CoASH+7ADP+7Pi

6.脂肪酸合成的调节

关键酶：乙酰CoA羧化酶两种方式

别构调节：柠檬酸激活、软脂酰CoA抑制。

共价调节：蛋白激酶使之磷酸化会失活、蛋白磷酸酯酶使之脱磷酸化复活

7．脂肪酸合成和分解的比较

（二）饱和脂肪酸的延长和缩短

人体内不仅有软脂酸，还有碳链长短不等的其它脂肪酸，也有各种不饱和脂肪酸，除营养必需脂肪酸依赖食物供应外，其它脂肪酸均可由软脂酸在细胞内加工改造而成。

1、碳链的缩短

在线粒体中经β-氧化完成，经一次β-氧化可以减少两个碳原子。

2、16C以上的脂肪酸碳链的延长

由延长系统完成。

（三）不饱和脂肪酸的合成

棕榈油酸(16：1△9)、油酸(18：1△9)、亚油酸(18：2△9，12)、亚麻酸(18：3△9，12，15)、花生四烯酸(20：4△5，8，11，14)等。它们都是由饱和脂肪酸经过去饱和作用而形成的。去饱和作用有需氧途径（主要存在于真核生物中）和厌氧途径（主要存在于厌氧微生物中）。

自然界的单烯脂酸多为顺式，双键位于C8 -C9之间。

1．需氧途径

去饱和酶催化，需要细胞色素组成的电子传递体系，O2是电子受体。

去饱和酶系由去饱和酶(desaturase)和一系列的电子传递体组成。

1分子的O2接受来自去饱和酶的2对电子而生成2分子的H2O，其中1对是通过电子传递体从NADPH获得，另1对是从脂酰基获得。结果被氧化成NADP+，脂酰基被氧化成

双键。

去饱和作用一般首先发生在饱和脂肪酸的9，10位碳原子上，生成单不饱和脂肪酸。对动物，尤其是哺乳动物，从该双键向脂肪酸的羧基继续去饱和形成多不饱和脂肪酸；而植物则是从该双键向脂肪酸的甲基继续去饱和形成多烯脂肪酸，是在内质网上由单不饱和脂肪酸以磷脂或甘油糖脂的形式继续去饱和，也是一个需氧过程。

动物缺乏在C9以上的C上导入双键的酶，故不能合成亚油酸（C18△9，12，）和亚麻酸（C18△9，12，15），必须从食物中获得。

动物：硬脂酰CoA→→油酰CoA

植物：硬脂酰ACP→→油酰ACP

2．厌氧途径

厌氧途径是厌氧微生物在厌氧条件下合成单不饱和脂肪酸的方式，发生在脂肪酸从头合成到10个碳的羟脂酰-ACP(β-羟癸酰-ACP)时，由专一性的β-羟癸酰-ACP脱水酶催化在β,γ位之间脱水，生成β、γ-烯癸酰-ACP，然后继续参与二碳单位，进行从头合成过程。这样就可以产生不同长短的单不饱和脂肪酸。

厌氧途径只能生成单不饱和脂肪酸。厌氧微生物中不存在多不饱和脂肪酸。

（四）多烯脂酸的合成

1. 哺乳动物缺乏一种去饱和酶（催化在C9位以上形成双键），自身只能合成饱和脂肪酸和单不饱和脂肪酸，不能合成亚油酸（18：2△9，12）和亚麻酸（18：3△9，12，15）。因去饱和酶只催化在C9形成双键，而不能在C10之后形成双键，故亚油酸、亚麻酸及花生四烯酸在体内不能合成或合成不足。但它们又是机体不可缺少的，所以必须由食物供给，因此，称之为必需脂肪酸。食入亚油酸后，在动物体内经碳链加长及去饱和后，可生成花生四烯酸。

2.植物：专一的加氧酶系统催化

亚麻酸←←油酸→→亚油酸→→花生四烯酸

植物组织含有可以在C10之后形成双键的去饱和酶，能合成亚油酸、亚麻酸及花生四烯酸3种多不饱和脂肪酸。

二、脂肪的合成

脂肪是机体储存能量的形式，糖、脂肪都可以合成脂肪并在脂肪组织储存，供禁食、饥饿时需要。

（一）合成部位

肝、脂肪组织、小肠是合成的主要场所（脂酰CoA转移酶在内质网细胞液侧），肝的合成能力最强。

（二）原料

L-α-磷酸甘油和脂酰CoA

（三）合成途径

三、糖与脂肪代谢的关系：

【思考题】

1．名词解释：

（1）脂肪酸β—氧化（2）ACP （3）酮体（4）脂肪酸α—氧化

（5）脂肪酸合成酶复合体（6）必需脂肪酸（7）ω—氧化

2．简答：酮体是怎样形成的？酮体积累过多可能造成什么影响？

3．1mol甘油彻底氧化分解，生成多少ATP？

4．简述脂肪酸的降解是如何被调控的？

5．简述ACP在脂肪酸合成中的作用。

6．试比较线粒体酶系脂肪酸合成与非线粒体酶系脂肪酸合成的不同？

7．在线粒体制剂中加入软脂酸，C O ASH，O2，ADP和Pi可观察到脂肪酸的氧化。

加入安密妥，则软脂酸彻底氧化为CO2和H2O可生成多少ATP？为什么？

8．北京填鸭喂饲谷类食物，但久则鸭变肥胖，试解释之。

9．1mol硬脂酸彻底氧化为CO2和H2O，产生多少ATP？

10．含三个软脂酸的三酰甘油酯彻底氧化为CO2和H2O生成多少ATP？

11．哺乳动物的脂肪酸合成速度受细胞内柠檬酸浓度的影响，为什么？

12．试比较脂肪酸β—氧化与胞浆中脂肪酸合成途径之间的不同？

13．乙酰C O A在脂酸合成反应中为什么很重要？

14．某病人肌肉乏力，此症状可因饥饿和高脂饮食加重，检验结果表明，患者脂肪酸氧化的速度比正常人慢，给病人服用含肉碱的食物，症状减轻至正常，为什么？