第三节 脂肪
脂质是脂肪和类脂的总称。脂肪即甘油三酯（triglyceride，TG），也称三脂酰甘油（triacylglycerol）。类脂包括固醇及其酯、磷脂和糖脂等，是生物膜的重要组成，参与细胞识别及信号传递，还是多种生物活性物质的前体如前列腺素、白三烯和磷酸肌醇等。
一、脂肪的定义和分类
脂肪为甘油的三个羟基分别被相同或不同的脂肪酸酯化形成的酯，其脂酰链组成复杂，长度和饱和度多种多样。体内还存在少量甘油一酯（monoacylglycerol）和甘油二酯（diacylglycerol）。脂肪酸是脂肪烃的羧基。脂肪酸（fatty acid）的结构通式为CH3（CH2）NCOOH。
脂肪酸系统命名法根据脂肪酸的碳链长度命名；碳链含双键，则标示其位置。Δ编码体系从羧基碳原子起计双键位置，ω或n编码体系从甲基碳起计双键位置。不含双键的脂肪酸为饱和脂肪酸（saturated fatty acid）。含一个或以上双键的脂肪酸称为多不饱和脂肪酸（polyunsaturated fatty acid）。根据双键位置，多不饱和脂肪酸分属于ω-3、ω-6、ω-7和ω-9四簇。根据脂肪酸碳链长度不同分为三类。短链脂肪酸（short chain fatty acid，SCFA），其碳链上碳原子数为4～6个；中链脂肪酸（mid chain fatty acids，MCFA），其碳链碳原子数8～12个；长链脂肪酸（long chain fatty acids，LCFA），其碳链上碳原子数大于12个。按照对机体的需求，可分为必需脂肪酸（essential fatty acid，EFA）和非必需脂肪酸（non essential fatty acid，NEFA）两类，其中EFA主要由亚麻酸和亚油酸。
二、脂肪的消化吸收
（一）脂质的消化
小肠上段是脂质消化的主要场所。含胆汁酸盐的胆汁、含脂质消化酶的胰液分泌后进入十二指肠。胆汁酸盐有较强乳化作用，能降低脂-水相间的界面张力，将脂质乳化成细小微团（micelles），使脂质消化酶吸附在乳化微团的脂-水界面，极大地增加消化酶与脂质接触面积，促进脂质消化。胰腺分泌的脂质消化酶包括胰脂酶、辅脂酶、磷脂酶A2（phospholipase A2，PLA2）和胆固醇脂酶。胰脂酶特异水解甘油三酯1、3位酯键，生成2-甘油一酯及2分子脂肪酸。辅脂酶由胰腺分泌入十二指肠腔后由胰蛋白酶激活。辅脂酶不具有脂酶活性，主要作用是将胰脂酶锚定在乳化微团的脂-水界面，使胰脂酶与脂肪充分接触。磷脂酶A2催化磷脂2位酯键，生成脂肪酸和溶血磷脂。胆固醇脂酶水解胆固醇酯，生成胆固醇和脂肪酸。胆汁酸是G蛋白偶联胆汁酸受体（TGR5）的内源性激动剂。TGR5广泛存在于肝脏、肠道和脂肪等机体的组织中，具有新陈代谢的调节功能。溶血磷脂、胆固醇可协助胆汁酸盐将脂质乳化成更小的混合微团（mix micelles）。
（二）脂质的吸收
脂质及其消化产物主要在十二指肠下段及空肠上段吸收。脂质中少量由中（6～10C）、短链（2～4C）脂肪酸构成的甘油三酯，经胆汁酸盐乳化后直接被肠黏膜细胞摄取，在胞内脂肪酶作用下，水解成脂肪酸及甘油（glycerol），通过门静脉进入血液循环。长链脂肪酸在小肠黏膜细胞首先被转化成脂酰CoA，在滑面内质网脂酰CoA转移酶催化下，由ATP功能，被转移至2-甘油一酯羟基上，重新合成甘油三酯。再与粗面内质网上合成的载脂蛋白（apolipoprotein，apo）B48、C、AI等及磷脂、胆固醇共同组装成乳糜微粒（chylomicron，CM），被肠黏膜细胞分泌、经淋巴系统进入血液循环。
三、脂肪的体内代谢
（一）甘油三酯代谢
肝、脂肪组织及小肠是甘油三酯合成的主要场所，以肝的合成能力最强。肝细胞合成甘油三酯却不储存甘油三酯。甘油三酯在肝细胞内质网合成后，与载脂蛋白及磷脂、胆固醇组装成极低密度脂蛋白分泌入血，运输至肝外组织。脂肪组织可水解食物源性乳糜微粒和肝合成的极低密度脂蛋白，释放脂肪酸，用于合成甘油三酯。还可以以葡萄糖分解代谢的中间产物为原料合成甘油三酯。小肠黏膜细胞主要利用摄取的甘油三酯消化产物重新合成甘油三酯。
（二）脂肪酸代谢
脂肪酸是具有长碳氢链和一个羧基末端的有机化合物的总称。肝和肌肉是进行脂肪酸氧化最活跃的组织，其最主要的氧化形式是β-氧化。此过程可分为活化、转移和β-氧化三个阶段。
1.脂肪酸的活化
脂肪酸在脂酰CoA合成酶（也叫硫激酶）催化下活化。其活化形式是硫酯-脂肪酰CoA。活化后极性增强，与酶亲和力大。脂酰CoA合成酶分布在线粒体膜、胞质和内质网膜上。线粒体膜上的酶活化的长链脂酰CoA，进入线粒体进入β-氧化。分布在胞质中的脂酰CoA合成酶则催化短链脂肪酸活化；分布在内质网膜的酶活化长链脂肪酸后，进入内质网用于甘油三酯的合成。
2.脂酰CoA进入线粒体
长链脂酰CoA进入线粒体基质需要载体转运，这一载体就是卡尼汀（carnitine），即3-羟-4-三甲氨基丁酸。线粒体内膜两侧均有催化相应反应的酶。分别称为卡尼汀脂酰转移酶Ⅰ和卡尼汀脂酰转移酶Ⅱ。酶Ⅰ受丙二酰CoA抑制，酶Ⅱ受胰岛素抑制。丙二酰CoA是合成脂肪酸的原料，胰岛素通过诱导乙酰CoA羧化酶的合成使丙二酸CoA浓度增加，进而抑制酶Ⅰ。可见胰岛素对酶Ⅰ和酶Ⅱ均有抑制作用。
3.脂肪酸的β-氧化过程
脂酰CoA在线粒体基质中进入β-氧化要经过四步，即脱氢、加水、再脱氢和硫解，生成1分子乙酰CoA和1个少2个碳的新的脂酰CoA。多次重复这个循环，就会逐步生成乙酰CoA。脂肪酸氧化是机体ATP的重要来源。