脂類代謝復習筆記
1. 何謂必需脂肪酸？
有些脂肪酸不能由機體合成，如亞麻酸，亞油酸和花生四烯酸等。需從食物中攝入，故稱必需脂肪酸。
2. 何謂載脂蛋白？何謂酰基載體蛋白(ACP)？
脂類不溶或微溶于水，而正常人血漿中脂類含量高達500 mg/dl，但血漿仍清澈透明。這表明血漿中的脂類不是以自由狀態存在的。而是以一種可溶的形式存在和運輸的，血漿中游離脂肪酸（非酯化的脂肪酸）由血清蛋白攜帶運輸，每分子的清蛋白借非共價鍵可結合10個游離脂肪酸分子。血漿中游離脂肪酸量很少，僅占血漿中總脂肪酸的5-10％，其他均以酯的形式參與構成血漿脂蛋白。脂蛋白是蛋白和脂類多組分的復合體。蛋白質和脂類是通過非共價鍵連接。
3. 試比較脂肪酸氧化及合成的異同點。
脂肪酸氧化過程可概括為活化，轉移，β氧化，及最后經TAC被徹底氧化生產CO2和H2O并釋放能量等四個過程。脂肪酸在肝內氧化時的乙酰CoA可產生酮體，但是肝不能利用酮體，需運到肝外組織氧化利用，特別當饑餓時腦和肌肉組織靠酮體氧化供能。
而脂肪酸的合成是在胞液的脂肪酸合成酶體系作用下，以乙酰CoA為原料逐步縮合而成的，但乙酰CoA絕大部分首先羧化成丙二酰CoA后才參與合成，最終可合成含16碳的軟脂酸。在肝線粒體和內質網分別以乙酰CoA和丙二酰CoA為原料延長碳鏈，生成更長碳鏈的脂肪酸。以軟脂酸為前體在體內可生成多不飽和脂肪酸，但必需脂肪酸（亞麻酸，亞油酸及花生四烯酸）在體內合成不足和不能合成，必須靠食物供給。
1、脂肪酸的氧化首先經過活化，在ATP、CoASH、Mg2＋存在時候，由酯酰CoA合成酶（內質網、線粒體外膜上的）催化生產酯酰CoA。
酯酰CoA的轉移于胞液中進行，而催化脂肪酸氧化的酶系又是在線粒體基質內，所以肯定要進行一次轉移。
β氧化 ： 酯酰CoA進入線粒體后，在脂肪酸β氧化酶系的催化下，進行脫氫、加水、再脫氫、硫解4步連續反應。含偶數碳原子的酯酰CoA每次經過脫氫、加水、再脫氫、硫解生成一份子乙酰CoA，碳鏈縮短2個碳原子，同時伴有5 ATP生成；人體中含有極少數的奇數碳原子的脂肪酸，經活化、轉移后，再經多次β氧化生出多個分子的乙酰CoA，但最終生產含奇數碳原子的丙酰CoA（丙酰CoA是如何氧化的那 ？
它在羧化、消旋酶與變為酶的作用下變為琥珀酰CoA，后者是TAC中的中間產物，沿TAC繼續轉變為蘋果酸再循糖異生轉化為丙酮酸，其在體內可以徹底氧化，最終轉變為糖。）
2、脂肪酸的合成
脂肪酸的合成部位是肝、腎、肺、乳腺、脂肪組織的胞液中，都含有脂肪酸合成酶復合體，均能河床脂肪酸，肝合成能力最強。約比脂肪組織大8～9倍。
乙酰CoA首先是在線粒體中，要進行脂肪酸合成必須首先進入胞液。這時就有一個檸檬酸－丙酮酸循環。（乙酰CoA不能自由通過線粒體內膜，主要通過檸檬酸-丙酮酸循環進入胞液：乙酰CoA再線粒體內與草酰乙酸結合，在檸檬酸結合酶的作用下生成檸檬酸，檸檬酸由線粒體內膜載體運入胞液，在由胞液中的檸檬酸裂解酶分解成乙酰CoA和草酰乙酸，乙酰CoA參與丙二酰CoA的合成。
草酰乙酸則在蘋果酸脫氫酶的作用下產生蘋果酸，蘋果酸可由線粒體內膜載體轉運至線粒體內。或者蘋果酸在胞液中變為丙酮酸，再運入線粒體，再丙酮酸變為草酰乙酸，重新參與線粒體內的乙酰CoA的轉運）每進行該循環一次，可使一分子的乙酰CoA進入胞液，同時消耗2 分子的ATP，還為機體提供NADPH，以補充合成反應的需要。
值得注意的是：乙酰CoA的體內合成的脂肪酸分子中的所有碳原子的唯一來源，但是在合成過程中直接參與合成反應的僅僅只有一分子的乙酰CoA，其他的只能先羧化為丙二酰CoA才能進入脂肪酸合成的途徑。
4. 計算油酸(18：1， delta9)在體內被氧化成為CO2和H2O的同時能使多少ADP磷酸化生成ATP？
首先看看脂肪酸的氧化步驟：活化，轉移，β氧化及最后的進入TAC被徹底氧化為CO2和H2O，
釋放能量。油酸是（18：1），屬于偶數碳原子。
1、 一分子的油酸活化時消耗2分子的ATP；
2、 轉移的時候不消耗ATP；
3、 β氧化時：每次β氧化過程中，脫氫（FADH2，產2 ATP），加水，脫氫（NADH+H+，3 ATP），硫解
4、 乙酰CoA進入TAC進行徹底氧化。
前前后后進行β氧化共8次，生成9乙酰CoA、8 FADH2、8 NADH。所以這些共產生ATP為9×12＋8×（2＋3）＝108＋40＝148 ATP，減去最開始活化時消耗的2 ATP，凈生成ATP146個。
參考：16碳的軟脂酸的β氧化反應
16碳的軟脂酰CoA＋7 CoASH＋7FAD＋7NAD+ + 7 H2O ====8乙酰CoA ＋7 FADH2 + 7 NADH＋7 H＋
5. 不飽和脂肪酸的氧化及合成飽和脂肪酸相比較，其特殊點是什么？
1、不飽和脂肪酸的氧化與飽和脂肪酸基本相同。但因β氧化酶系要求作用物烯酰CoA 為delta2反式構型，否則β氧化不能繼續進行，而天然的不飽和脂肪酸的雙鍵多位順式構型，所以在不飽和脂肪酸氧化過程中需要借助酶促反應使其轉變為delta2反式構型。
2、不飽和脂肪酸的合成：人和動物組織中含有的不飽和脂肪酸主要為軟油酸、油酸、亞油酸、亞麻酸、花生四烯酸等。***重要，比如，最普通的要數單不飽和脂肪酸――油酸和軟油酸。他們可由相應的飽和脂肪酸活化后經去飽和酶（存在與滑面內質網）催化脫氫生產，這個酶只催化在delta9形成雙鍵，所以亞油酸、亞麻酸等不能在體內合成或合成不足，但他們又是機體不可缺少的，必須由食物來供給，因此叫他們為必需脂肪酸。
但植物中含有能在delta9處形成雙鍵的去飽和酶？重新修改。（亞麻酸在體內====廿碳五烯酸EPA和廿碳六烯酸DHA；EPA和DHA在魚油中含量豐富，可通過食入補充。）
6. 試述脂肪在體內能否轉變為糖？為什么？
糖酵解的產物乙酰CoA在糖的有氧氧化的第一步中是丙酮酸轉變為乙酰CoA， 這個反應是有丙酮酸脫氫酶復合體催化，是不可逆反應。所以脂肪酸的氧化產物乙酰CoA是不會轉化為丙酮酸的，這種情況下式不會異生為葡萄糖的。
再者，脂肪的水解產物甘油可以轉變為磷酸二羥丙酮，這個物質可以異生為葡萄糖。
7. 以谷物填喂家鴨，結果鴨體肥美多脂，試述此種鴨在填喂期間體內有何代謝特點？
乙酰CoA 羧化酶催化的反應是脂肪酸合成的限速步驟，很多因素可影響此酶的活性。從而使脂肪酸合成速度改變，脂肪酸合成過程紅的其他酶也可以被調節，如脂肪酸合酶，檸檬酸裂解酶。
在高脂膳食進食后，或因饑餓導致脂肪動員加強時，細胞內軟酯酰CoA增多，可反饋抑制乙酰CoA羧化酶，從而限制體內脂肪酸的合成，但是攝入糖類，糖代謝加強時，由糖氧化及磷酸戊糖循環提供的乙酰CoA及NADPH增多，這些合成脂肪酸的原料的增多有利于脂肪酸的合成。
此外，糖氧化加強的同時，使細胞內ATP增多，進而抑制異檸檬酸脫氫酶，造成異檸檬酸及檸檬酸的堆積。在線粒體內膜的相應載體的協助之下，由線粒體轉入胞液，可以別構激活乙酰CoA羧化酶，同時本身也可裂解釋放乙酰CoA ，增加脂肪酸合成的原料，使脂肪酸合成增加。所以，以谷物（含有很多糖分）喂養鴨子，結果會使鴨肥美多脂。
8. 何謂酮體？在何處生成？如何生成？在何處氧化？如何氧化？
酮體： 是？？？脂肪酸在肝內分解氧化時的正常中間代謝產物。它專指乙酰乙酸、β羥丁酸、和丙酮。其中β羥丁酸含量較多，丙酮含量極微。
酮體的生成： 以乙酰CoA為原料，在肝線粒體經酶催化，先縮合，后經裂解生成酮體；除了肝以外，腎也含有生成酮體的酶體系。
首先，由2分子的乙酰CoA縮合生成乙酰乙酰CoA， 同時釋放一分子的CoA。然后乙酰乙酰CoA再與一分子的乙酰CoA縮合生成6個碳的3羥3甲基戊二酸單酰CoA（HMG CoA），并釋放出CoASH，反應由HMG CoA合酶催化（肝線粒體中此酶的含量很高）；
然后，生成的HMG CoA在HMG裂解酶的作用下生成乙酰乙酸和乙酰CoA；
再者，乙酰乙酸被還原成β羥丁酸（部分乙酰乙酸可緩慢自發脫羧成丙酮。）
肝中，有合成酮體的酶體系，所以可以合成酮體。但是肝中缺乏利用酮體的酶系。因此不能氧化酮體，需要經血液運輸到肝外組織進一步氧化分解酮體的氧化利用
在肝外組織的線粒體細胞內，D-β-羥丁酸經其脫氫酶作用，被氧化為乙酰乙酸，乙酰乙酸與琥珀酰CoA由酶催化生成乙酰乙酰CoA，同時釋放出琥珀酸。乙酰乙酰CoA 再經硫解，生成2分子的乙酰CoA（進入TAC循環徹底氧化。）
9. 眩暈癥患者，主述不能進食，乏力， 眩暈，惡心嘔吐，經檢查血酮體明顯增高尿中酮體陽性，診斷為酮尿酸中毒。試分析其酮癥產生的機理。
肝是生成酮體的器官，但是缺乏利用酮體的酶，故在肝中酮體是不會被氧化的，肝外組織缺乏HMG裂解酶，不能產生酮體，但是可以利用酮體。
酮體是肝中脂肪酸氧化時的正常中間代謝物，是肝輸出能源的一種形式，酮體分子小，易溶于水，能通過血腦屏障及肌肉內毛細血管壁，是肌肉、尤其是腦組織的重要能源。腦組織幾乎不能氧化脂肪酸，但能利用酮體，長期饑餓時或糖分供應不足時，酮體將代替葡萄糖而成為腦組織及肌肉的主要能源。
酮癥：正常情況下，血中酮體含量很小。但在饑餓、高脂低糖膳食及糖尿病時，脂肪動員加強，脂肪酸氧化增多，酮體生成過多。超過肝外組織對酮體的利用程度，引起血中酮體升高，當高過腎回收能力時，尿中出現酮體，即酮癥。酮體中的乙酰乙酸和D-β羥丁酸都是相對較強的有機酸，如在體內堆積過多，就引起代謝性酸中毒.
機理：饑餓、高脂低膳食及糖尿病均造成體內糖氧化利用率降低。呈現胰高糖素與胰島素的比值升高，因而cAMP的濃度升高。
cAMP通過增加乙酰CoA羧化酶的磷酸化而降低該酶活性，從而減少了丙二酰CoA的合成，丙二酰CoA又是脂肪酸氧化的限速酶的競爭性抑制劑，所以該限速酶的活性相對增加，大量酯酰CoA轉移到線粒體中進行氧化，產生大量乙酰CoA。另外，線粒體內，此時由于酯酰CoA特別是長鏈酯酰CoA增多，通過別構抑制檸檬酸合成酶，致使乙酰CoA難于進入TAC氧化，肝內堆積的乙酰CoA縮合生成酮體。
此外，由于胰高血糖素與胰島素的比值升高，造成脂解作用加強，則長鏈酯酰CoA增多。抑制檸檬酸裂解酶使乙酰CoA不能進入胞液參與脂肪酸合成而堆積。過多的酮體將隨血液循環運至肝外組織氧化利用，肝外組織氧化酮體由一定的限度，超過了這個限度，血液中酮體就堆積，尿中出現大量酮體，呈現酮癥。
10. 試述磷酸脂的合成及其在脂類代謝中的主要作用？
磷脂分為兩類，磷酸甘油酯和鞘磷脂。兩者的合成和講解過程有部分相似。
甘油磷脂的合成部位遍布全身，全身各組織細胞中均含有含有磷脂的酶，都能合成磷脂，但以肝、腎及腸等組織最為活躍。甘油磷脂的原料有甘油、脂肪酸（主要是必須脂肪酸，需從食物中獲得）、磷酸鹽等。
合成過程： 共有兩種，
①以甘油二酯為重要中間產物，被CTP活化的是膽堿或乙醇胺，此途徑重要合成磷脂酰膽堿和磷脂酰乙醇胺，膽堿（或乙醇胺）在相應的激酶作用下磷酸化生成磷酸膽堿（或乙醇胺）再與CTP合成CDP-膽堿（或乙醇胺）。然后，其與甘油二酯進行磷酸膽堿（乙醇胺）反應生成磷脂酰膽堿（乙醇胺）。
②第二途徑中被CTP活化的是甘油酯，CDP甘油二酯是重要的中間產物，此途徑合成磷脂酰肌醇及心磷脂：磷脂酸先與CTP生成CDP甘油二酯，然后再分別與肌醇和3-磷酸甘油及磷脂酰甘油等反應，相應生成磷脂酰肌醇、磷脂酰甘油和心磷脂。
磷酸脂在脂類代謝中的作用：
11. 卵磷脂，腦磷脂及磷脂酰肌醇的合成過程有何異同？
卵磷脂（磷脂酰膽堿，PC）；腦磷脂（磷脂酰乙醇胺，PE）；磷脂酰肌醇（PI）。
12. 體內合成膽固醇的原料為何？膽固醇在體內可轉變為哪些物質 ？
體內合成膽固醇的原料是乙酰CoA的乙酰基。乙酰CoA原來是葡萄糖、脂肪酸和某些氨基酸等在線粒體內的分解代謝產物，首先需經檸檬酸－丙酮酸循環進入胞液，以供合成膽固醇之用。
在體內，膽固醇可轉變為膽汁酸、腎上腺皮質激素（皮質醇）、醛固酮、雌激素（孕酮）、雌二醇、雄激素（睪酮）和維生素D3。
13. 根據膽固醇的合成與轉化過程，說明可通過哪些干擾環節達到降低膽固醇的作用？
在膽固醇的合成途徑中，HMGCoA還原酶為限速酶，因此各種因素通過對該酶的影響可調節膽固醇合成的作用。
激素的調節：胰高糖素——通過第二信使cAMP影響蛋白激酶——使HMGCoA還原酶磷酸化失活——抑制雌酶，減少膽固醇的合成。此外，胰島素——誘導HMGCoA還原酶的合成，增加膽固醇的合成；甲狀腺素促進膽固醇的合成，同時促進膽固醇向膽汁酸的轉化，作用強于膽固醇的合成。
膽固醇濃度的調節： 血中膽固醇主要由LDL攜帶運輸，借助細胞膜上的LDL受體介導的內吞作用進入細胞。所以，我們可以抑制LDL受體的補充，同樣可以達到降低體內膽固醇濃度。
膽固醇的轉化： 在肝中進行羥化，轉變為膽汁酸，排入腸道，參與脂類的消化吸收。
腎上腺和性腺組織中，膽固醇可以合成類固醇激素、參與機體代謝調節。
膽固醇脫氫后生成的物質經紫外線照射可以轉變為維生素D3。
此外，還有一部分膽固醇可直接作為膽汁酸成分與膽汁酸鹽一起自肝經膽道入腸，其中一部分那將還原為類固醇，排除體外。
14. 以14C標記軟脂酸的第9位碳原子，其在體內進行β氧化，試問
①14C將定位在乙酰CoA分子的何處？
②這種含14C的乙酰CoA進入三羧酸循環一次，則循環中的哪些三羧酸及二羧酸分子帶有14C，在什么部位？
③這種經β氧化后產生的乙酰CoA可作為合成長鏈脂肪酸及膽固醇的原料，合成的長鏈脂肪酸及膽固醇分子中是否含有14C？為什么？
以14標記軟脂酸的第九位碳原子，其在體內進行β氧化。參見P155中的資料：
一個酯酰CoA經脫氫、加水、再脫氫和硫解脫掉一個－CH2-CH2－，第一次生產乙酰CoA時，乙酰CoA上的第一碳、第二碳是原16碳軟脂酸的第一碳、第二碳。水解后生成的酯酰CoA的第一碳是原脂酸的第三碳，一次這樣反應下去，第十四位碳就在反應倒數第二步生成的乙酰CoA上（位于α碳位上）。
CH3C(=O)-SCoA中的α碳就是第十四位的。在回到TAC循環。P130頁上的檸檬酸的第十四位碳已經標記；全部在頂端的COO-的碳原子中。
? 經β氧化后生成的乙酰CoA可以作為合成長鏈脂肪酸及膽固醇的原料。合成的長鏈脂肪酸及膽固醇的分子中含有14C。
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