脂类代谢脂类的消化吸收和转运脂类的消化主要

第九单元脂类代谢

一、脂类的消化、吸收和转运

（一）脂类的消化（主要在十二指肠中）

胃的食物糜（酸性）进入十二指肠，刺激肠促胰液肽的分泌，引起胰脏分泌HCO-3 至小肠（碱性）。脂肪间接刺激胆汁及胰液的分泌。胆汁酸盐使脂类乳化，分散成小微团，在胰腺分泌的脂类水解酶作用下水解。

（二）脂类的吸收

脂类的消化产物，甘油单脂、脂肪酸、胆固醇、溶血磷脂可与胆汁酸乳化成更小的混合微团（20nm），这种微团极性增大，易于穿过肠粘膜细胞表面的水屏障，被肠粘膜的拄状表面细胞吸收。被吸收的脂类，在柱状细胞中重新合成甘油三酯，结合上蛋白质、磷酯、胆固醇，形成乳糜微粒（CM），经胞吐排至细胞外，再经淋巴系统进入血液。小分子脂肪酸水溶性较高，可不经过淋巴系统，直接进入门静脉血液中。

（三）脂类转运和脂蛋白的作用

甘油三脂和胆固醇脂在体内由脂蛋白转运。脂蛋白是由疏水脂类为核心、围绕着极性脂类及载脂蛋白组成的复合体，是脂类物质的转运形式。

载脂蛋白（已发现18种，主要的有7种）：在肝脏及小肠中合成分泌至胞外，可使疏水脂类增溶，并且具有信号识别、调控及转移功能，能将脂类运至特定的靶细胞中。（四）贮脂的动用

皮下脂肪在脂肪酶作用下分解，产生脂肪酸，经血浆白蛋白运输至各组织细胞中。

血浆白蛋白占血浆蛋白总量的50%，是脂肪酸运输蛋白，血浆白蛋白既可运输脂肪酸，又可解除脂肪酸对红细胞膜的破坏。

贮脂的降解受激素调节。促进：肾上腺素、胰高血糖素、肾上腺皮质激素；抑制：胰岛素；植物种子发芽时，脂肪酶活性升高，能利用脂肪的微生物也能产生脂肪酶。二、甘油三酯的分解代谢

（一）甘油三酯的水解

甘油三酯的水解由脂肪酶催化。组织中有三种脂肪酶，逐步将甘油三酯水解成甘油二酯、甘油单酯、甘油和脂肪酸。这三种酶是：脂肪酶（激素敏感性甘油三酯脂肪酶，是限速酶）；甘油二酯脂肪酶；甘油单酯脂肪酶。

肾上腺素、胰高血糖素、肾上腺皮质激素都可以激活腺苷酸环化酶，使cAMP浓度升高，促使依赖cAMP的蛋白激酶活化，后者使无活性的脂肪酶磷酸化，转变成有活性的脂肪酶，加速脂解作用。胰岛素、前列腺素E1作用相反，可抗脂解。油料种子萌发早期，脂肪酶活性急剧增高，脂肪迅速水解。

（二）甘油代谢

在脂肪细胞中，没有甘油激酶，无法利用脂解产生的甘油。甘油进入血液，转运至肝脏后才能被甘油激酶磷酸化为3-磷酸甘油，再经磷酸甘油脱氢酶氧化成磷酸二羟丙酮，进入糖酵解途径或糖异生途径。脂肪酸的氧化

三、脂肪酸的β氧化

（一）β氧化学说

早在1904年，Franz 和Knoop就提出了脂肪酸β氧化学说。用苯基标记含奇数碳原子的脂肪酸，饲喂动物，尿中是苯甲酸衍生物马尿酸。用苯基标记含隅数碳原子的脂肪酸，饲喂动物，尿中是苯乙酸衍生物苯乙尿酸。结论：脂肪酸的氧化是从羧基端β-碳原子开始，每次分解出一个二碳片断。产生的终产物苯甲酸、苯乙酸对动物有毒害，在肝脏中分别与Gly反应，生成马尿酸和苯乙尿酸，排出体外。β-氧化发生在肝及其它细胞的线粒体内。

（二）脂肪酸的β氧化过程

1.脂肪酸的活化（细胞质）

RCOO- + ATP + CoA-SH → RCO-S-CoA + AMP + Ppi

生成一个高能硫脂键，需消耗两个高能磷酸键，反应平衡常数为1，由于PPi水解，反应不可逆。细胞中有两种活化脂肪酸的酶，内质网脂酰CoA合成酶活化12C以上的长链脂肪酸，线粒体脂酰CoA合成酶，活化4～10C的中、短链脂肪酸。

2.脂肪酸向线粒体的转运

中、短链脂肪酸（4-10C）可直接进入线粒体，并在线粒体内活化生成脂酰CoA。长链脂肪酸先在胞质中生成脂酰CoA，经肉碱转运至线粒体内。

3.β氧化作用

首先，脂酰CoA脱氢生成β-反式烯脂酰CoA，线粒体基质中，已发现三种脂酰CoA 脱氢酶，均以FAD为辅基，分别催化链长为C4～C6，C6～C14，C6～C18的脂酰CoA脱氢。

随后，△2反式烯脂酰CoA水化生成L-β-羟脂酰CoA，L-β-羟脂酰CoA脱氢生成β-酮脂酰CoA，β-酮脂酰CoA硫解生成乙酰CoA和（n-2）脂酰CoA。

脂肪酸β-氧化时仅需活化一次，其代价是消耗1个ATP的两个高能键。β-氧化包括脱氢、水化、脱氢、硫解4个重复步骤。β-氧化的产物是乙酰CoA，可以进入TCA。

4.脂肪酸β-氧化产生的能量

以硬脂酸为例，18碳饱和脂肪酸，胞质中活化消耗2ATP，生成硬脂酰CoA，线粒体内脂酰CoA脱氢生成FADH2，β-羟脂酰CoA脱氢生成NADH，β-酮脂酰CoA硫解生成乙酰CoA → TCA。

活化消耗： -2ATP，β氧化产生：8×（1.5+2.5）ATP = 32

9个乙酰CoA：9×10 = 90 ATP

净生成：120个ATP。

5.β-氧化的调节

脂酰基进入线粒体的速度是限速步骤，长链脂酸生物合成的第一个前体丙二酸单酰CoA的浓度增加，可抑制肉碱脂酰转移酶Ⅰ，限制脂肪氧化；[NADH]/[NAD+]比率高时，β-羟脂酰CoA脱氢酶便受抑制；乙酰CoA浓度高时，可抑制硫解酶，抑制氧化（脂酰CoA 有两条去路：①氧化。②合成甘油三酯）。

6.不饱和脂酸的β氧化

（1）单不饱和脂肪酸的氧化

△3顺-△2反烯脂酰CoA异构酶改变双键位置和顺反构型。

（2）多不饱和脂酸的氧化

△3顺-△2反烯脂酰CoA异构酶改变双键位置和顺反构型，β-羟脂酰CoA差向酶改变β-羟基构型：D→L型。

7.奇数碳脂肪酸的β氧化

奇数碳脂肪酸经反复的β氧化，最后可得到丙酰CoA，丙酰CoA有两条代谢途径：丙酰CoA转化成琥珀酰CoA，进入TCA。动物体内存在这条途径，因此，在动物肝脏中奇数碳脂肪酸最终能够异生为糖。反刍动物瘤胃中，糖异生作用十分旺盛，碳水化合物经细菌发酵可产生大量丙酸，进入宿主细胞，在硫激酶作用下产丙酰CoA，转化成琥珀酰CoA，参加糖异生作用。