第28章 脂肪酸的分解代谢(Fatty acid catabolism)一、脂质的消化、吸收和传送二、脂肪酸的氧化三、不饱和脂肪酸的氧化四、酮体五、磷脂的代谢六、鞘脂类的代谢七、甾醇的代谢八、脂肪酸代谢的调节一、脂质 三脂酰甘油在人类的饮食脂肪中，以及作为代谢能量的主要贮存形式中约占90%脂肪可完全氧化成CO2和H2O，由于脂肪分子中绝大部分碳原子和葡萄糖相比，都处于较低的氧化状态，因此脂肪氧化代谢产生的能量按同等重量计算比糖类和蛋白质要高出2倍以上 三脂酰甘油的结构1软脂酰2,3二油酰甘油 当3个脂肪酸都是同一种脂肪酸时，称为简单三脂酰甘油，当3个脂肪酸至少有一个不同时，称为混合三脂酰甘油 各种脂肪酸的名称和结构见上册P83表2-2三脂酰甘油（三酰甘油）（甘油三酯）食物成分含有的能量成 分H（kJ/g干重）糖 类类16脂 肪37蛋白质质17二、脂肪酸的氧化脂肪酸的活化 脂肪酸分解发生于原核生物的细胞溶胶及真核生物的线粒体基质中脂肪酸在进入线粒体前，必须先与CoA形成脂酰CoA，这个反应是由脂酰CoA合成酶（acyl-CoA synthetase）催化的RCOOH + ATP + HS-CoA RCOS-CoA + AMP + PPi 无机焦磷酸酶 2Pi 脂酰CoA的合成历程脂肪酸进入线粒体 短链或中等长度链（10个碳原子以下）的脂酰CoA通过渗透可以容易地通过线粒体内膜，但是更长链的脂酰CoA需要通过特殊机制才能进入线粒体。
这个过程需要经过3种不同的酶的作用 肉碱酰基转移酶 肉碱：脂酰肉碱移位酶 肉碱酰基转移酶 脂肪酸与肉碱结合进入线粒体基质脂肪酸的氧化途径脂肪酸氧化的总反应式软脂酰CoA + 7FAD + 7CoA + 7NAD+ + 7H2O 8乙酰CoA + 7FADH2 + 7NADH + 7H+ 以16碳的软脂酸为例线粒体中脂肪酸彻底氧化的三大步骤2H+1/2H2OH2O步骤 3ADPATP脂酰CoA脱氢酶 脂酰CoA脱氢酶存在于线粒体的基质中，共有3种，分别催化短链、中链、长链脂酰CoA的脱氢反应脱氢反应的产物FADH2的一对电子先传递给电子传递黄素蛋白（ETF），再经ETF：泛醌氧化还原酶的催化将电子传递给泛醌，进入呼吸电子传递链 脂酰CoA氧化产生的FADH2的电子传递脂肪酸氧化的能量总决算以软脂酸为例 一分子软脂酸经过氧化产生 8个乙酰CoA， 7个NADH，7个FADH2每个乙酰CoA经过柠檬酸循环产生 3个NADH，1个FADH2，1个GTP（ATP） 合计 NADH 38 + 7 = 31个 FADH2 18 + 7 = 15个 GTP 18 = 8个共产生ATP 312.5 + 151.5 + 8 = 77.5 + 22.5 + 8 = 108个脂肪酸氧化的能量总决算 以软脂酸为例 这108个ATP减去软脂酸活化时消耗的两个高能键，实际产生106个ATP。
106个ATP贮能为10630.54 = 3237 kJ软脂酸彻底氧化释放的自由能为9790kJ，故能量转化率为 32379790100% = 33% 脂肪酸的氧化 植烷酸存在于反刍动物的脂肪以及某些食品中，是人膳食中的一个重要组成成分由于植烷酸C3位上有一个甲基，不能通过正常的氧化降解，而是利用线粒体中另一个酶脂肪酸羟化酶催化氧化脱羧反应，生成少一个碳原子的降植烷酸，然后就可以按正常的氧化的方式降解了，其降解产物为3个丙酰CoA，3个乙酰CoA,最后一个降解产物为异丁酰CoA 脂肪酸的氧化植醇植烷酸脂肪酸的氧化降植烷酸脂肪酸的氧化 在鼠肝微粒体中观察到一种较少见的脂肪酸氧化途径，这个途径使中长链和长链脂肪酸通过末端甲基的氧化，生成二羧酸，两端的羧基都可以与CoA结合，从两端进行氧化 催化氧化的酶是依赖细胞色素P450的单加氧酶，反应还需要NADPH和O2参与脂肪酸的氧化四、酮体乙酰CoA的代谢结局 在肝脏线粒体中脂肪酸降解生成的乙酰CoA可以有几种去向最主要的是进入柠檬酸循环彻底氧化；第二是作为类固醇的前体，合成胆固醇；第三是作为脂肪酸合成的前体，合成脂肪酸；第四是转化为乙酰乙酸、D羟丁酸和丙酮，这3种物质称为酮体（ketone bodis）。
肝脏中酮体的形成 在肝脏线粒体中，决定乙酰CoA去向的是草酰乙酸，它带动乙酰CoA进入柠檬酸循环但在饥饿或糖尿病情况下，草酰乙酸参与糖异生，乙酰CoA难以进入柠檬酸循环，这有利于乙酰CoA进入酮体合成途径在动物体内，乙酰CoA不能转变成葡萄糖，在植物中可以 酮体的合成酮体的合成酮体的合成酮病的产生 严重饥饿或未经治疗的糖尿病人体内可产生大量的乙酰乙酸，其原因是饥饿状态和胰岛素水平过低都会耗尽体内的糖的贮存，肝外组织不能从血液中获取充分的葡萄糖，为了获取能量，肝中的葡糖异生作用就会加速，肝和肌肉中的脂肪酸氧化也同样加速，同时动员蛋白质的分解脂肪酸氧化加速产生出大量的乙酰CoA，葡糖异生作用又使草酰乙酸耗尽在此情况下，乙酰CoA转向生成酮体酮病的症状血液中出现大量丙酮，常可从患者的气息中嗅到，可借此对患者作出诊断血液中出现的乙酰乙酸和D-羟丁酸，使血液pH降低，以至发生“酸中毒”，尿中酮体显著增高 肝外组织利用酮体作燃料肝外组织利用酮体作燃料。