【正文】 β氧化，所不同的是飽和脂肪酸 β氧化過程中產生的烯脂酰 CoA是反式△ 2烯脂酰 CoA，而天然不飽和脂肪酸中的雙鍵均為順式。長鏈脂酰 CoA是不能直接透過線粒體內膜的，我們現(xiàn)在知道長鏈脂酰 CoA是通過一種特異的轉運載體進入線粒體內膜的，這個載體就是肉毒堿： C H3NC H3C H3C H2C H C H 2O HC OO+ 肉毒堿（ L3 羥基 4 三甲 基銨 丁酸）圖 CoA進入線粒體的機制 脂酰 CoA進入線粒體是脂肪酸 β氧化的主要限速步驟，肉堿脂酰轉移酶 Ⅰ 是 β氧化的限速酶。脂肪酸氧化過程見下圖。 d 脫氫反應 ： L羥脂酰 CoA在 Lβ羥脂酰 CoA脫氫酶的催化下，脫氫氧化生成 β酮脂酰 CoA，該脫氫酶的輔酶為 NAD+： e 硫解斷鏈 ： β酮脂酰 CoA在 β酮脂酰 CoA硫解酶的催化下，和另一分子 CoA作用，硫解產生一分子乙酰 CoA和比原來減少了兩個碳原子的脂酰 CoA： R C H 2 C C H 2 C O S C o A H S C o A C H 3 C O S C o A R C H 2 C O S C o AO~ + ~ + ~綜上所述，一分子脂肪酸活化生成脂酰 CoA，通過脫氫、水合、再脫氫和硫解等 4步反應 (為一次 β氧化 )后，生成一分子乙酰 CoA和少了兩個碳原子的脂酰 CoA。 ?在脂肪組織中有三種脂酰 CoA合成酶：⑴乙酰CoA合成酶：以乙酸為主要底物；⑵辛酰 CoA合成酶：以辛酸為主要底物，作用范圍可自 4C~12C羧酸；⑶十二碳酰 CoA合成酶，對 12C羧酸的活力最強，作用范圍自 12C~20C羧酸。反應生成的焦磷酸（ PPi）立即被細胞內的焦磷酸酶水解，阻止逆向反應的進行。內質網(wǎng)及線粒體外膜上的脂酰輔酶Ａ合成酶在 ATP、 CoASH、 Mg2+的存在下，催化脂肪酸活化，生成脂酰 CoA。 (1) β氧化的反應過程（飽和偶數(shù)碳原子脂肪酸的氧化分解） a 脂肪酸的活化 —— 脂酰 CoA的生成 ：在體內飽和偶數(shù)碳原子脂肪酸占絕對優(yōu)勢，其氧化分解是在細胞的線粒體中進行，線粒體含有脂肪酸氧化的全部酶系。除成熟紅細胞和腦組織外，幾乎所有組織都能氧化利用脂肪酸，但以肝和肌肉組織最為活躍。肌肉和脂肪組織因甘油激酶活性很低，故不能很好利用甘油。主要在肝臟甘油激酶的作用下，消耗 ATP，轉變?yōu)椋?磷酸甘油，然后脫氫生成磷酸二羥丙酮，循糖代謝途徑進行分解或經糖異生轉變?yōu)樘??；罨闹久甘怪舅獬芍舅岷透视停@兩種水解產物再分別進行氧化分解。能促進脂肪分解的 激素稱為脂解激素，如腎上腺素、胰高血糖素、促腎上腺皮質激素（ ACTH）及促甲狀腺素（ TSH）等。在脂肪動員中，脂肪細胞內激素敏感性甘油三酯脂肪酶（ HSL）起決定性作用，它是脂肪分解的限速酶。動植物組織中一般有三種脂肪酶，脂肪酶、二脂酰甘油脂肪酶、單脂酰甘油脂肪酶，它們將脂肪逐步水解成脂肪酸和甘油。 一、脂肪的降解 儲存在脂肪細胞中的脂肪，被脂肪酶逐步水解為游離脂肪酸及甘油并釋放入血以供其它組織氧化利用，該過程稱為脂肪的動員。 第二節(jié)脂肪的分解代謝 脂肪是生物體中重要的貯藏物質，它將能量和各種代謝中間物提供給各種生命活動，這是通過脂肪的分解代謝來實現(xiàn)。 HSI的激活劑是胰高血糖素等，抑制劑是胰島素等。激素敏感脂肪酶(HSI。但是長期食用同樣類型食物時，也能改變貯脂的性質。因此，稱脂肪組織為脂庫。長鏈脂酸 (C12～ C26)及甘油一酯吸收入腸黏膜細胞后重新合成甘油三酯并與磷脂、膽固醇、膽固醇酯及載脂蛋白 (apolipoprotein， apo)結合成乳糜微粒 (chylomicron， CM)經淋巴進入血液循環(huán)。短鏈脂酸(C2～ C4)及中鏈脂酸 (C6～ C10)構成的甘油三酯經膽汁酸鹽乳化后即可被吸收。這種微團體積小，極性大，易擴散，可穿過小腸黏膜細胞表面的水屏障被腸黏膜細胞所吸收。膽固醇酯酶催化膽固醇酯水解生成游離膽固醇和脂酸。輔脂酶本身不具有脂肪酶的活性，但它是脂胰酶水解甘油三酯必不可少的輔因子，它能與胰脂酶結合并同時與甘油三酯結合，使其錨于微團的水油界面上，有利于胰脂酶發(fā)揮催化甘油三酯的水解作用。胰液中含有胰脂酶 (pancreatic 1ipase)、磷脂酶 A2 (phospholipase A2)、膽固醇酯酶 (cholesterol esterase)和輔脂酶 (colipase)等消化酶。在該處有膽汁和胰液的流入。 三、脂肪的消化與吸收 (一 )脂質的消化 食物中的脂質主要是脂肪，此外還有少量的磷脂、膽固醇及膽固醇酯等。存在于器官組織間，使器官之間減少摩擦，免受損傷。 (四 )參與物質代謝調節(jié) 細胞膜上的磷脂酰肌醇 4， 5一二磷酸被磷脂酶水解生成三磷酸肌醇和甘油二酯，兩者均為激素作用的第二信使參與代謝調節(jié)。在體內可轉變成多種重要的生理活性物質，如花生四烯酸可轉變成前列腺素、白三烯及血栓素等多種生物活性物質。細胞膜含膽固醇較多，而亞細胞結構的膜含磷脂較多。體內可儲存大量的脂肪，在饑餓或禁食等特殊情況時可被動員，以滿足機體能量的需要。人體生理活動所需的能量 20％～ 30％由脂肪提供。類脂主要存在于細胞的各種膜性結構中，不同的組織中類脂的含量不同，以神經組織中較多，而一般組織中則較少。 類脂是生物膜的基本組成成分，約占體重的 5％。體內的脂肪含量還受營養(yǎng)狀況和機體活動等諸多因素的影響，當進食的熱量超過消耗的熱量時，儲存脂增加，反之則減少，因此儲存脂又稱為可變脂。 脂肪在不同個體間差異較大，同一個體的不同時期也有明顯的差異。儲存脂在正常體溫下多為液態(tài)或半液態(tài)，皮下脂肪含不飽和脂酸較多，所以熔點低且流動度大，這就使得皮下脂肪能在較冷的體表溫度下仍保持液態(tài)，從而有利于各種代謝的進行。復脂也稱類脂，包括固醇及其酯、磷脂、糖脂等，它們除了含有脂肪酸和各種醇以外，還含有糖、磷酸及膽堿等物質。 脂類按其化學結構可分為單脂和復脂兩大類。 第五章 脂類的代謝 脂類是脂肪及類脂的總稱，是一類不溶于水而易溶于有機溶劑如乙醚、氯仿、丙酮等，并能為機體利用的有機化合物。它是動物和植物體的重要組成成分。重要的單脂為脂肪，是甘油的三脂肪酸酯，它占食物脂的 99%。 第一節(jié) 概 述 一、脂肪和類脂在體內的分布 人體的脂肪絕大部分儲存在脂肪組織中，即分布在皮下結締組織、腹腔大網(wǎng)膜及腸系膜等處，這部分脂肪稱為儲存脂 (stored fat)，是機體儲存能量的一種形式，脂肪組織則稱為脂庫。機體深處的儲存脂熔點較高，通常處于半固體狀態(tài)，因此有利于保護內臟器官。一般成年男性的脂肪含量占體重的 10％～ 20％，女性稍高。脂肪在細胞內主要以乳化狀的微粒存在于胞漿中，也能與蛋白質和其他類脂疏松地結合而形成復雜的脂蛋白形式存在。類脂在體內的含量不受營養(yǎng)狀況和機體活動的影響，因此又稱固定脂或基本脂。 二、脂質的主要生理功能 （一）儲能與供能 脂肪的主要功能是儲能與供能，在體內氧化分解時可釋放出大量能量以供機體利用。 1 g脂肪徹底氧化分解可釋放出 kJ( kcal)的能量，比同等重量的糖或蛋白質大一倍多。 (二 )維持正常生物膜的結構與功能 類脂，特別是磷脂和膽固醇是構成所有生物膜如細胞膜、線粒體膜、核膜及內質網(wǎng)膜等的重要組成成分，它們與蛋白質結合形成脂蛋白參與生物膜的組成。 (三 )轉變成多種重要的生理活性物質 脂質提供必需的脂肪酸如亞油酸、亞麻酸、花生四烯酸等。膽固醇在體內可轉變成膽汁酸、維生素 D性激素及腎上腺皮質激素等具有重要生理功能的物質。 此外，脂肪還可協(xié)助脂溶性維生素 A、 D、 E、 K和胡蘿卜素等吸收。不易傳熱，防止體溫過度散失，維持體溫恒定。脂質的消化主要在小腸上段進行。膽汁中含有膽汁酸鹽，膽汁酸鹽屬于一種較強的乳化劑，能降低油與水相之間的界面張力，使脂肪及膽固醇酯等疏水性脂質乳化成細小微團 (micelles)，增加消化酶對脂質的接觸面，有利于脂質的消化。胰脂酶催化甘油三酯水解生成甘油一酯和脂酸。磷脂酶 A2催化磷脂水解生成脂酸和溶血磷脂。脂質的消化產物包括甘油一酯、脂酸、膽固醇及溶血磷脂等，這些消化產物可與膽汁酸鹽乳化成更小的混合微團 (mixed micelles)。 (二 )脂質的吸收 脂質吸收的主要部位在十二指腸下部和空腸上部。進入腸黏膜細胞后由脂肪酶催化水解生成甘油和脂酸，通過門靜脈進入血液循環(huán)。 四、脂肪的貯藏與動員 生物體所有組織都能貯存脂肪，但主要貯存在脂肪組織中。由于食物的來源、環(huán)境條件、生活習慣等不同，貯存脂肪的性質也不同。 脂肪的動員是指脂肪在激素敏感脂肪酶的催化下水解并釋放出脂肪酸，供給全身各組織細胞攝取利用的過程。 )是脂肪動員的關鍵酶，其活性受激素的調節(jié)。正常情況，機體在胰島素和胰高血糖素等的作用下，脂肪動員的速度由脂解和酯化兩個 相反的過程調節(jié)，所以脂肪的貯存與動員是動態(tài)平衡的，并且貯存和動員是處于不斷的更新狀態(tài)中。脂肪的分解必須有充分的氧供應才能進行，這和糖可以在無氧下進行分解是不同的。脂肪經脂肪酶催化水解，水解產物然后按各自不同的途徑進一步分解或轉化。水解過程見圖。由于它可受多種激素調控，故稱為激素敏感性脂肪酶。胰島素、前列腺素 E2(PGE2)及煙酸等抑制脂肪的分解，對抗脂解激素的作用。 二、 甘油三酯的分解代謝 （一）甘油的分解 甘油溶于水，直接由血液運送至肝、腎、腸等組織。甘油的分解過程如下 ： 磷酸甘油脫氫酶催化的反應是可逆的，故糖代謝的中間產物磷酸二羥丙酮也能還原成磷酸甘油。 （二） 脂肪酸的 β－氧化作用 在氧供給充足的條件下，脂肪酸在體內可被徹底氧化為 CO2和H2O并釋放大量能量供機體利用。已經知道，脂肪酸是通過 β氧化作用被降解的，輔酶Ａ在脂肪酸的 β氧化起始過程即脂肪酸的活化反應中具有重要作用。脂肪酸進行 β氧化前必須活化，活化在線粒體外進行。 ?脂肪酸活化后不僅含有高能硫酯鍵，而且增加了水溶性，可提高脂肪酸的代謝活性。故一分子脂肪酸活化，實際上消耗了兩個高能磷酸鍵。 b 脫氫反應 ：脂酰 CoA經脂酰 CoA脫氫酶的催化，脫去兩個氫，在其 α， β碳之間形成一個帶有反式雙鍵的△２－反烯酯酰 CoA，此脫氫酶的輔基為 FAD： c 水合反應：△２－反烯酯酰 CoA在△２－反烯酯酰CoA水合酶的催化下，雙鍵水解生成 L―β―羥脂酰 CoA： 反烯脂酰 CoA水合酶具有立體專一性，專一催化△ 2 反式烯脂酰 CoA。新生成的脂酰 CoA可繼續(xù)重復上述 4步反應，直至完全分解為乙酰 CoA為止。 R C H2C H2C H2 C O O HA T PC o A S HR C H2C H2C H2C O S C o A R C H2C H C H C O S C o AF A DF A D H2R C H2C O S C o A C H3C O S C o A. H2OR C H2C H C H2C OO HS C o AN A DN A D H + HR C H2C C H2C O S C o AOH S C o AC H3C O S C o A~活化~ ~脂酰 CoA反 烯脂酰 C o A~ ~~羥脂酰 CoA++~~酮 脂酰 C o A①②③④① ②③④△2脫氫酶 反 烯脂酰CoA 水合 酶△2脫氫酶 酮 脂酰 CoA 硫解酶圖 91 脂肪酸的 β－氧化過程 （ 2）肉毒堿的作用 脂肪酸的 β氧化在線粒體的基質中進行，而脂肪酸的活化在細胞液中進行。當饑餓、高脂低糖膳食或糖尿病時，機體不能利用糖，需要脂肪酸氧化供能，此時肉堿脂酰轉移酶 Ⅰ 活性增加，脂肪酸氧化增強；相反飽食后，脂肪合成及丙二酰 CoA濃度增加，后者抑制肉堿脂酰轉移酶Ⅰ 活性，脂肪酸的氧化被抑制。因此當不飽和脂肪酸在氧化過程中產生順式△ 3中間產物時，需經線粒體內特異的△ 3順 △ 2反烯脂酰 CoA異構酶的催化，將△ 3順式轉為 β氧化酶系所需的正常的△ 2反式構型， β氧化才能進行。如例： C O S C o AC O S C o AC O S C o AC O S C o A. H2OC OO HS C o AC OO HS C o A C H3C O S C o A~亞 油酰 C o A ( 順 , 順 )3 次 氧化~十二碳二烯脂酰 C o A ( 順 , 順 )順 反 烯脂酰 C o A 異構 酶~26