脂肪代謝
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脂類主要包括以下幾種：
1脂肪：由甘油和脂肪酸合成，體內脂肪酸來源有二：一是機體自身合成，二是食物供給特別是某些不飽和脂肪酸，機體不能合成，稱必需脂肪酸，如亞油酸、α-亞麻酸。
3鞘脂：由鞘氨酸與脂肪酸結合的脂，含磷酸者稱鞘磷脂，含糖者稱為鞘糖脂。
4膽固醇脂：膽固醇與脂肪酸結合生成。
目錄 |
脂類消化與吸收
消化主要在小腸上段經各種酶及膽汁酸鹽的作用，水解為甘油、脂肪酸等。
脂類的吸收含兩種情況：
中鏈、短鏈脂肪酸構成的甘油三酯乳化後即可吸收——>腸粘膜細胞內水解為脂肪酸及甘油——>門靜脈入血。長鏈脂肪酸構成的甘油三酯在腸道分解為長鏈脂肪酸和甘油一酯，再吸收——>腸粘膜細胞內再合成甘油三酯，與載脂蛋白、膽固醇等結合成乳糜微粒——>淋巴入血。
甘油三酯代謝
(一)合成代謝
甘油三酯是機體儲存能量及氧化供能的重要形式。
1合成部位及原料
肝、脂肪組織、小腸是合成的重要場所，以肝的合成能力最強，注意：肝細胞能合成脂肪，但不能儲存脂肪。合成後要與載脂蛋白、膽固醇等結合成極低密度脂蛋白，入血運到肝外組織儲存或加以利用。若肝合成的甘油三酯不能及時轉運，會形成脂肪肝。脂肪細胞是機體合成及儲存脂肪的倉庫。
合成甘油三酯所需的甘油及脂肪酸主要由葡萄糖代謝提供。其中甘油由糖酵解生成的磷酸二羥丙酮轉化而成，脂肪酸由糖氧化分解生成的乙醯CoA合成。
2合成基本過程
①甘油一酯途徑：這是小腸粘膜細胞合成脂肪的途徑，由甘油一酯和脂肪酸合成甘油三酯。
②甘油二酯途徑：肝細胞和脂肪細胞的合成途徑。
脂肪細胞缺乏甘油激酶因而不能利用游離甘油，只能利用葡萄糖代謝提供的3-磷酸甘油。
(二)分解代謝
即為脂肪動員，在脂肪細胞內激素敏感性甘油三酯脂的酶作用下，將脂肪分解為脂肪酸及甘油並釋放入血供其他組織氧化。
甘油甘油激酶——>3-磷酸甘油——>磷酸二羥丙酮——>糖酵解或有氧氧化供能，也可轉變成糖脂肪酸與清蛋白結合轉運入各組織經β-氧化供能。
(三)脂肪酸的分解代謝—β-氧化
在氧供充足條件下，脂肪酸可分解為乙醯CoA，徹底氧化成CO2和H2O並釋放出大量能量，大多數組織均能氧化脂肪酸，但腦組織例外，因為脂肪酸不能通過血腦屏障。其氧化具體步驟如下：
1． 脂肪酸活化，生成脂醯CoA。
2．脂醯CoA進入粒線體，因為脂肪酸的β-氧化在粒線體中進行。這一步需要肉鹼的轉運。肉鹼脂醯轉移酶I是脂酸β氧化的限速酶，脂醯CoA進入粒線體是脂酸β-氧化的主要限速步驟，如飢餓時，糖供不足，此酶活性增強，脂肪酸氧化增強，機體靠脂肪酸來供能。
3．脂肪酸的β-氧化，基本過程(見原書）
丁醯CoA經最後一次β氧化：生成2分子乙醯CoA
故每次β氧化1分子脂醯CoA生成1分子FADH2，1分子NADH+H+，1分子乙醯CoA，通過呼吸鏈氧化前者生成2分子ATP，後者生成3分子ATP。
4脂肪酸氧化的能量生成
脂肪酸與葡萄糖不同，其能量生成多少與其所含碳原子數有關，因每種脂肪酸分子大小不同其生成ATP的量中不同，以軟脂酸為例；1分子軟脂酸含16個碳原子，靠7次β氧化生成7分子NADH+H+，7分子FADH2，8分子乙醯CoA，而所有脂肪酸活化均需耗去2分子ATP。故1分子軟脂酸徹底氧化共生成：
7×2.5+7×1.5+8×10-2＝106分子ATP
以重量計，脂肪酸產生的能量比葡萄糖多。
(四)脂肪酸的其他氧化方式
1不飽和脂肪酸的氧化，也在粒線體進行，其與飽和脂肪酸不同的是鍵的順反不同，通過異構體之間的相互轉化，即可進行β-氧化。
2過氧化酶體脂酸氧化：主要是使不能進入粒線體的二十碳、二十二碳脂肪酸先氧化成較短的脂肪酸，以便能進入粒線體內分解氧化，對較短鍵脂肪酸無效。
3丙酸的氧化：人體含有極少量奇數碳原子脂肪酸氧化後還生成1分子丙醯CoA，丙醯CoA經羧化及異構酶作用轉變為琥珀醯CoA，然後參加三羧酸循環而被氧化。
(五)酮體的生成及利用
酮體包括乙醯乙酸、β-羥丁酸、丙酮。酮體是脂肪酸在肝分解氧化時特有的中間代謝物，脂肪酸在粒線體中β氧化生成的大量乙醯CoA除氧化磷酸化提供能量外，也可合成酮體。但是肝卻不能利用酮體，因為其缺乏利用酮體的酶系。
1生成過程：
2利用：肝生成的酮體經血運輸到肝外組織進一步分解氧化。
總之肝是生成酮體的器官，但不能利用酮體，肝外組織不能生成酮體，卻可以利用酮體。
3生理意義
長期飢餓，糖供應不足時，脂肪酸被大量動用，生成乙醯CoA氧化供能，但象腦組織不能利用脂肪酸，因其不能通過血腦屏障，而酮體溶於水，分子小，可通過血腦屏障，故此時肝中合成酮體增加，轉運至腦為其供能。但在正常情況下，血中酮體含量很少。
嚴重糖尿病患者，葡萄糖得不到有效利用，脂肪酸轉化生成大量酮體，超過肝外組織利用的能力，引起血中酮體升高，可致酮症酸中毒。
4酮體生成的調節
①1″飽食或糖供應充足時：胰島素分泌增加，脂肪動員減少，酮體生成減少；2″糖代謝旺盛3-磷酸甘油及ATP充足，脂肪酸脂化增多，氧化減少，酮體生成減少；3″糖代謝過程中的乙醯CoA和檸檬酸能別構激活乙醯CoA羧化酶，促進丙二醯CoA合成，而後者能抑制肉鹼脂醯轉移酶
Ⅰ，阻止β-氧化的進行，酮體生成減少。
②飢餓或糖供應不足或糖尿病患者，與上述正好相反，酮體生成增加。
(六)脂肪酸的合成代謝
1脂肪酸主要從乙醯CoA合成，凡是代謝中產生乙醯CoA的物質，都是合成脂肪酸的原料，機體多種組織均可合成脂肪酸，肝是主要場所，脂肪酸合成酶系存在於粒線體外胞液中。但乙醯CoA不易透過粒線體膜，所以需要穿梭系統將乙醯CoA轉運至胞液中，主要通過檸檬酸-丙酮酸循環來完成。
脂酸的合成還需ATP、NADPH等，所需氫全部NADPH提供，NADPH主要來自磷酸戊糖通路。
2軟脂酸的合成過程（見原書）
乙醯CoA羧化酶是脂酸合成的限速酶，存在於胞液中，輔基為生物素。檸檬酸、異檸檬酸是其變構激活劑，故在飽食後，糖代謝旺盛，代謝過程中的檸檬酸可別構激活此酶促進脂肪酸的合成，而軟脂醯CoA是其變構抑制劑，降低脂肪酸合成。此酶也有共價修飾調節，胰高血糖素通過共價修飾抑制其活性。
②從乙醯CoA和丙二醯CoA合成長鏈脂肪酸，實際上是一個重複加長過程，每次延長2個碳原子，由脂肪酸合成多酶體系催化。哺乳動物中，具有活性的酶是一二聚體，此二聚體解聚則活性喪失。每一亞基皆有ACP及輔基構成，合成過程中，脂醯基即連在輔基上。丁醯是脂酸合成酶催化第一輪產物，通過第一輪乙醯CoA和丙二醯CoA之間縮合、還原、脫水、還原等步驟，C原子增加2個，此後再以丙二醯CoA為碳源繼續前述反應，每次增加2個C原子，經過7次循環之後，即可生成16個碳原子的軟脂酸。
3酸碳鏈的加長。
碳鏈延長在肝細胞的內質網或粒線體中進行，在軟脂酸的基礎上，生成更長碳鏈的脂肪酸。
4脂肪酸合成的調節（過程見原書）
胰島素誘導乙醯CoA羧化酶、脂肪酸合成酶的合成，促進脂肪酸合成，還能促使脂肪酸進入脂肪組織，加速合成脂肪。而胰高血糖素、腎上腺素、生長素抑制脂肪酸合成。
(七)多不飽和脂肪酸的重要衍生物
前列腺素、血栓素、白三烯均由多不飽和脂肪酸衍生而來，在調節細胞代謝上具有重要作用，與炎症、免疫、過敏及心血管疾病等重要病理過程有關。在激素或其他因素刺激下，膜脂由磷脂酶A2催化水解，釋放花生四烯酸，花生四烯酸在脂過氧化酶作用下生成丙三烯，在環過氧化酶作用下生成前列腺素、血栓素。
磷脂的代謝
含磷酸的脂類稱磷脂可分為兩類：由甘油構成的磷脂稱甘油磷脂，由鞘氨醇構成的稱鞘磷脂。
(一)甘油磷脂的代謝
甘油磷脂由1分子甘油與2分子脂肪酸和1分子磷酸組成，2位上常連的脂酸是花生四烯酸，由於與磷酸相連的取代基團不同，又可分為磷脂醯膽鹼(卵磷脂)、磷脂醯乙醇胺(腦磷脂)、二磷脂醯甘油(心磷脂)等。
1甘油磷脂的合成
①合成部位及原料
全身各組織均能合成，以肝、腎等組織最活躍，在細胞的內質網上合成。合成所用的甘油、脂肪酸主要用糖代謝轉化而來。其二位的多不飽和脂肪酸常需靠食物供給，合成還需ATP、CTP。
②合成過程
1″甘油二酯合成途徑：腦磷脂、卵磷脂由此途徑合成，以甘油二酯為中間產物，由CDP膽鹼等提供磷酸及取代基。
2″CDP-甘油二酯途徑：肌醇磷脂，心磷脂由此合成，以CDP-甘油二酯為中間產物再加上肌醇等取代基即可合成。
2甘油磷脂的降解
主要是體內磷脂酶催化的水解過程。其中磷脂酶A2能使甘油磷脂分子中第2位酯鍵水解，產物為溶血磷脂及不飽和脂肪酸，此脂肪酸多為花生四烯酸，Ca2+為此酶的激活劑。此溶血磷脂是一類較強的表面活性物質，能使細胞膜破壞引起溶血或細胞壞死。再經溶血磷脂酶繼續水解後，即失去溶解細胞膜的作用。
(二)鞘磷脂的代謝
主要結構為鞘氨醇，1分子鞘氨醇通常只連1分子脂肪酸，二者以醯胺鏈相連，而非酯鍵。再加上1分子含磷酸的基團或糖基，前者與鞘氨醇以酯鍵相連成鞘磷脂，後者以β糖苷鍵相連成鞘糖脂，含量最多的神經鞘磷脂即是以磷酸膽鹼，脂肪酸與鞘氨醇結合而成。
1合成代謝
以腦組織最活躍，主要在內質網進行。反應過程需磷酸呲哆醛，NADPH+H+等輔酶，基本原料為軟脂醯CoA及絲氨酸。
2降解代謝
由神經鞘磷脂酶(屬磷脂酶C類)作用，使磷酸酯鍵水解產生磷酸膽鹼及神經醯胺(N-脂醯鞘氨醇)。若缺乏此酶，可引起痴呆等鞘磷脂沉積病。
膽固醇的代謝
(一)合成代謝
1．幾乎全身各組織均可合成，肝是主要場所，合成主要在胞液及內質網中進行。
2．合成原料乙醯CoA是合成膽固醇的原料，因為乙醯CoA是在粒線體中產生，與前述脂肪酸合成相似，它須通過檸檬酸——丙酮酸循環進入胞液，另外，反應還需大量的NADPH+H+及ATP。合成1分子膽固醇需18分子乙醯CoA、36分子ATP及16分子NADPH+H+。乙醯CoA及ATP多來自粒線體中糖的有氧氧化，而NADPH則主要來自胞液中糖的磷酸戊糖途徑。
3合成過程
簡單來說，可劃分為三個階段。
①甲羥戊酸(MVA)的合成：首先在胞液中合成HMGCoA，與酮體生成HMGCoA的生成過程相同。但在粒線體中，HMGCoA在HMGCoA裂解酶催化下生成酮體，而在胞液中生成的HMGCoA則在內質網HMGCoA還原酶的催化下，由NADPH+H+供氫，還原生成MVA。HMGCoA還原酶是合成膽固醇的限速酶。
②鯊烯的合成：MVA由ATP供能，在一系列酶催化下，生成3OC的鯊烯。
③膽固醇的合成：鯊烯經多步反應，脫去3個甲基生成27C的膽固醇。
4．調節
HMGCoA還原酶是膽固醇合成的限速酶。多種因素對膽固醇的調節主要是通過對此酶活性的影響來實現的。
②膽固醇：可反饋抑制膽固醇的合成。
③激素：胰島素能誘導HMGCoA還原酶的合成，增加膽固醇的合成，胰高血糖素及皮質醇正相反。
(二)膽固醇的轉化
1轉化為膽汁酸，這是膽固醇在體內代謝的主要去路。
2轉化為固醇類激素，膽固醇是腎上腺皮質、卵巢等合成類固醇激素的原料，此種激素包括糖皮質激素及性激素。
3轉化為7-脫氫膽固醇，在皮膚，膽固醇被氧化為7-脫氫膽固醇，再經紫外光照射轉變為VitD3。
血漿脂蛋白代謝
(一)血漿脂蛋白分類
1電泳法：可將脂蛋白分為前β、β脂蛋白及乳糜微粒(CM)。
2超速離心法：分為乳糜微粒、極低密度脂蛋白(VLDL)、低密度脂蛋白(LDL)和高密度脂蛋白(HDL)分別相當於電泳分離的CM、前β、β、α-脂蛋白。
(二)血漿脂蛋白組成
血漿脂蛋白主要由蛋白質、甘油三酯、磷脂、膽固醇及其酯組成。游離脂肪酸與清蛋白結合而運輸不屬於血漿脂蛋白之列。CM最大，含甘油三酯最多，蛋白質最少，故密度最小。VLDL含甘油三酯亦多，但其蛋白質含量高於CM。LDL含膽固醇及膽固醇酯最多。HDL含蛋白質量最多。
(三)脂蛋白的結構
血漿各種脂蛋白具有大致相似的基本結構。疏水性較強的甘油三酯及膽固醇酯位於脂蛋白的核心，而載脂蛋白、磷脂及游離膽固醇等雙性分子則以單分子層覆蓋於脂蛋白表面，其非極性向朝內，與內部疏水性核心相連，其極性基團朝外，脂蛋白分子呈球狀。CM及VLDL主要以甘油三酯為核心，LDL及HDL則主要以膽固醇酯為核心。因脂蛋白分子朝向表面的極性基團親水，故增加了脂蛋白顆粒的親水性，使其能均勻分散在血液中。從CM到HDL，直徑越來越小，故外層所佔比例增加，所以HDL含載脂蛋白，磷脂最高。
(四)載脂蛋白
脂蛋白中的蛋白質部分稱載脂蛋白，主要有apoA、B、C、D、E五類。不同脂蛋白含不同的載脂蛋白。載脂蛋白是雙性分子，疏水性胺基酸組成非極性面，親水性胺基酸為極性面，以其非極性面與疏水性的脂類核心相連，使脂蛋白的結構更穩定。
(五)代謝
1乳糜微粒
主要功能是轉運外源性甘油三酯及膽固醇。空腹血中不含CM。外源性甘油三酯消化吸收後，
在小腸粘膜細胞內再合成甘油三酯、膽固醇，與載脂蛋白形成CM，經淋巴入血運送到肝外組
織中，在脂蛋白脂肪酶作用下，甘油三酯被水解，產物被肝外組織利用，CM殘粒被肝攝取利
用。
2極低密度脂蛋白
VLDL是運輸內源性甘油三酯的主要形式。肝細胞及小腸粘膜細胞自身合成的甘油三酯與載脂
蛋白，膽固醇等形成VLDL，分泌入血，在肝外組織脂肪酶作用下水解利用，水解過程中VLDL
與HDL相互交換，VLDL變成IDL被肝攝取代謝，未被攝取的IDL繼續變為LDL。
3低密度脂蛋白
人血漿中的LDL是由VLDL轉變而來的，它是轉運肝合成的內源性膽固醇的主要形式。肝是降
解LDL的主要器官，肝及其他組織細胞膜表面存在LDL受體，可攝取LDL，其中的膽固醇脂水
解為游離膽固醇及脂肪酸，水解的游離膽固醇可抑制細胞本身膽固醇合成，減少細胞對LDL
的進一步攝取，且促使游離膽固醇酯化在胞液中儲存，此反應是在內質網脂醯CoA膽固醇脂
醯轉移酶(ACAT)催化下進行的。
除LDL受體途徑外，血漿中的LDL還可被單核吞噬細胞系統清除。
4高密度脂蛋白
主要作用是逆向轉運膽固醇，將膽固醇從肝外組織轉運到肝代謝。新生HDL釋放入血後徑系
列轉化，將體內膽固醇及其酯不斷從CM、VLDL轉入HDL，這其中起主要作用的是血漿卵磷脂
膽固醇脂醯轉移酶(LCAT)，最後新生HDL變為成熟HDL，成熟HDL與肝細胞膜HDL受體結合被攝
取，其中的膽固醇合成膽汁酸或通過膽汁排出體外，如此可將外周組織中衰老細胞膜中的膽
固醇轉運至肝代謝並排出體外。
(六)高脂血症
血脂高於正常人上限即為高脂血症，表現為甘油三脂、膽固醇含量升高，表現在脂蛋白上，
CM、VLDL、LDL皆可升高，但HDL一般不增加。
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