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如圖所示
激素敏感脂肪酶是甘油三酯水解的限速酶。胰高血糖素，腎上腺素，去甲腎上腺素，促腎上腺皮質(zhì)激素（ACTH）可激活此酶，促進(jìn)脂肪動(dòng)員，也叫脂解激素；而胰島素、前列腺素等能抑制脂肪動(dòng)員。
二、脂肪酸的氧化
（一）飽和脂肪酸的氧化
脂肪酸在供氧充足的條件下，可氧化分解生成CO2和水，并釋放大量能量供機(jī)體利用。脂肪酸氧化過(guò)程可概括為活化、轉(zhuǎn)移、β氧化及最后經(jīng)三羧酸循環(huán)被徹底氧化生成CO2和水并釋放出能量等四個(gè)階段。
1.脂肪酸的活化
部位在細(xì)胞內(nèi)質(zhì)網(wǎng)、線(xiàn)粒體外膜，活化產(chǎn)物為脂酰CoA，這一過(guò)程消耗2個(gè)高能磷酸鍵。
2.脂酰CoA的轉(zhuǎn)移
在肉堿脂酰轉(zhuǎn)移酶I和肉堿脂酰轉(zhuǎn)移酶II的作用下，脂酰CoA從胞液轉(zhuǎn)移到線(xiàn)粒體內(nèi)。其中肉堿脂酰轉(zhuǎn)移酶I是限速酶。如圖所示
3.脂肪酸的β氧化
在線(xiàn)粒體,脂酰CoA經(jīng)過(guò)脫氫、加水、再脫氫和硫解四步反應(yīng)，分解生成1分子乙酰CoA和少了2個(gè)C原子的脂酰CoA。每次β氧化生成5個(gè)ATP。如圖所示
4.乙酰CoA的徹底氧化
從脂肪酸β氧化產(chǎn)生的乙酰CoA,與來(lái)自糖代謝中丙酮酸氧化脫羧生成的乙酰CoA均需經(jīng)三羧酸循環(huán)被徹底氧化生成CO2及H2O,同時(shí)釋放出能量供機(jī)體利用（見(jiàn)糖代謝）。
5.脂肪酸氧化的能量生成
16C的軟脂酸氧化分解可生成129個(gè)ATP。如圖所示
(二)奇數(shù)碳原子脂肪酸的氧化
人體含有的極少數(shù)奇數(shù)碳原子的脂肪酸，經(jīng)活化、轉(zhuǎn)移及多次β氧化生成多個(gè)分子的乙酰CoA后，最終生成含奇數(shù)碳的丙酰CoA。丙酰CoA經(jīng)羧化轉(zhuǎn)變成琥珀酰CoA，沿三羧酸循環(huán)途徑生成草酰乙酸，再循糖異生過(guò)程轉(zhuǎn)變?yōu)楸?。其在體內(nèi)可被徹底氧化，亦可轉(zhuǎn)生成糖。
(三)不飽和脂肪酸的氧化
天然不飽和脂肪酸多為順式，需轉(zhuǎn)變?yōu)榉词綐?gòu)型，才能被β氧化酶系作用，經(jīng)一步氧化分解。如圖所示
三、酮體的生成和利用
酮體（ketone bodies）是脂肪酸在肝內(nèi)分解氧化時(shí)的正常中間代謝產(chǎn)物。包括乙酰乙酸、β羥丁酸和丙酮。其中β羥丁酸含量較多，丙酮含量極微。
1.酮體的生成
以乙酰CoA為原料，在肝細(xì)胞線(xiàn)粒體內(nèi)經(jīng)酶催化先縮合生成3羥3甲基戊二酸單酰CoA（HMGCoA），再經(jīng)裂解而生成酮體。HMG輔酶A合酶是酮體合成的關(guān)鍵酶.除肝以外，腎也含有生成酮體的酶體系。
肝臟有生成酮體的酶，但缺乏利用酮體的酶。肝產(chǎn)生的酮體需經(jīng)血液運(yùn)輸?shù)礁瓮饨M織進(jìn)一步氧化分解。如圖所示
2.酮體的利用
在肝外組織細(xì)胞的線(xiàn)粒體內(nèi)，β羥丁酸和乙酰乙酸可被氧化生成2分子乙酰CoA。乙酰CoA進(jìn)入三羧酸循環(huán)被徹底氧化。如圖所示
3. 酮體生成的意義
酮體是肝中脂肪酸氧化時(shí)的正常中間代謝產(chǎn)物，是肝輸出能源的一種形式。酮體分子小，易溶于水，能通過(guò)血腦屏障及肌肉內(nèi)毛細(xì)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(zhǎng)期饑餓及糖供給不足時(shí)，酮體將替代葡萄糖而成為腦組織及肌肉的主要能源。
正常情況下，血中酮體含量很少，每100ml血中酮體含量低于3mg(0.3mmol/L）。但在饑餓、高脂低糖膳食及糖尿病時(shí)，脂肪動(dòng)員加強(qiáng)，脂肪酸氧化增多，酮體生成過(guò)多，超過(guò)肝外組織利用酮體的能力，引起血中酮體升高，當(dāng)高過(guò)腎回吸收能力時(shí)，則尿中出現(xiàn)酮體，即為酮癥（ketosis）。因酮體中乙酰乙酸及β羥丁酸都是相對(duì)強(qiáng)的有機(jī)酸，如在體內(nèi)堆積過(guò)多可引起代謝性酸中毒。
四、甘油代謝
甘油三脂水解后的另一產(chǎn)物甘油（glycerol）的合成與分解代謝都是通過(guò)磷酸二羥丙酮而與糖代謝密切相連的。如圖所示
五、脂肪酸的合成
脂肪酸的合成是以乙酰CoA為原料，在細(xì)胞的胞液中經(jīng)脂肪酸合成酶復(fù)合體催化而完成的，但只能合成至最長(zhǎng)含16碳的軟脂酸。它再經(jīng)進(jìn)一步的加工可生成碳鏈更長(zhǎng)的或不飽和的脂肪酸。
1.合成部位
在肝、腎、腦、肺、乳腺及脂肪組織的胞液中都含有脂肪酸合成酶復(fù)合體，均能合成脂肪酸，其中以肝臟合成能力最強(qiáng)。
2.合成原料
合成脂肪酸的原料是乙酰CoA，主要來(lái)自糖的氧化分解。此外，某些氨基酸分解也可提供部分乙酰CoA。以上過(guò)程都是在線(xiàn)粒體內(nèi)進(jìn)行的，而合成脂肪酸的酶卻存在于胞液中，因此乙酰CoA必須進(jìn)入胞液才能用于合成脂肪酸。乙酰CoA不能自由通過(guò)線(xiàn)粒體內(nèi)膜，需借助于檸檬酸-丙酮酸循環(huán)（citrate pyruvate cycle）將乙酰CoA從線(xiàn)粒體內(nèi)運(yùn)出到胞液中。
首先在線(xiàn)粒體內(nèi)，乙酰CoA與草酰乙酸經(jīng)檸檬酸合酶催化縮合生成檸檬酸，再由線(xiàn)粒體內(nèi)膜上相應(yīng)載體協(xié)助進(jìn)入胞液。在胞液內(nèi)存在的檸檬酸裂解酶可使檸檬酸裂解產(chǎn)生乙酰CoA及草酰乙酸，前者可用于合成脂肪酸，后者可返回線(xiàn)粒體補(bǔ)充合成檸檬酸時(shí)的消耗。但草酰乙酸也不能自由通透線(xiàn)粒體內(nèi)膜，故必需先經(jīng)蘋(píng)果酸脫氫酶催化，還原成蘋(píng)果酸再經(jīng)線(xiàn)粒體內(nèi)膜上的載體轉(zhuǎn)運(yùn)入線(xiàn)粒體，經(jīng)氧化后補(bǔ)充草酰乙酸。也可在蘋(píng)果酸酶作用下，氧化脫羧生成丙酮酸，同時(shí)伴有NADPH的生成。丙酮酸可經(jīng)內(nèi)膜載體被轉(zhuǎn)運(yùn)入線(xiàn)粒體內(nèi)，此時(shí)丙酮酸可再羧化轉(zhuǎn)變?yōu)椴蒗Ｒ宜帷Ｃ拷?jīng)檸檬酸-丙酮酸循環(huán)一次，可使一分子乙酰CoA由線(xiàn)粒體進(jìn)入胞液，同時(shí)消耗兩分子ATP，還為機(jī)體提供了NADPH以補(bǔ)充合成反應(yīng)的需要。
乙酰CoA需先羧化生成丙二酰CoA后才能進(jìn)入合成脂肪酸的途徑。乙酰CoA羧化酶是脂肪酸合成過(guò)程中的限速酶。此酶是變構(gòu)酶。其無(wú)活性的單體與有活性的多聚體之間可以互變。檸檬酸與異檸檬酸可促進(jìn)單體聚合成多聚體，增強(qiáng)酶活性，而長(zhǎng)鏈脂肪酸可加速解聚，從而抑制該酶活性。乙酰CoA羧化酶還可依賴(lài)于cAMP的磷酸化及去磷酸化修飾來(lái)調(diào)節(jié)酶活性。此酶經(jīng)磷酸化后活性喪失。如胰高血糖素及腎上腺素等能促進(jìn)這種磷酸化作用。從而抑制脂肪酸的合成；而胰島素則能促進(jìn)酶的去磷酸化作用，故可增強(qiáng)乙酰CoA羧化酶活性，加速脂肪酸合成。
3.脂肪酸的合成過(guò)程
在大腸桿菌中，脂肪酸合成酶復(fù)合體是由7種不同功能的酶與一種低分子量蛋白質(zhì)脂?；d體蛋白形成的多酶復(fù)合體。
Ⅰ脂肪酸合成酶復(fù)合體
(1)脂酰基載體蛋白（acyl carrier protein, ACP），為一低分子量蛋白質(zhì)（分子量8860），其輔基為4′磷酸泛酰氨基乙硫醇。其4'磷酸端與ACP中絲氨酸殘基借磷酸酯鍵相連。另一端的自由-SH基，它與脂酰基間形成硫酯鍵，借以攜帶合成的脂?；鶑囊粋€(gè)酶轉(zhuǎn)移到另一個(gè)酶參加反應(yīng)。
(2)7種酶：乙?；D(zhuǎn)移酶，丙二?；D(zhuǎn)移酶，β酮脂酰合酶，β酮脂酰還原酶，β羥脂酰脫水酶，烯酰還原酶，硫酯酶。
Ⅱ合成過(guò)程
脂肪酸的合成過(guò)程是以1分子乙酰CoA和7分子丙二酰CoA在脂肪酸合酶復(fù)合體的作用下首先合成16碳的軟脂酸。合成過(guò)程中消耗NADPH+H+及ATP。
4. 脂肪酸碳鏈的延長(zhǎng)
軟脂酸作為其他更長(zhǎng)碳鏈脂肪酸的前體，在滑面內(nèi)質(zhì)網(wǎng)或線(xiàn)粒體中的脂肪酸碳鏈延長(zhǎng)酶體系作用下，形成更長(zhǎng)碳鏈的脂肪酸。
在內(nèi)質(zhì)網(wǎng)，軟脂酸延長(zhǎng)是以丙二酰CoA為二碳單位的供體；在線(xiàn)粒體，軟脂酸延長(zhǎng)以乙酰CoA為二碳單位的供體。在延長(zhǎng)過(guò)程中均由NADPH+H+供氫，使脂肪酸碳鏈延長(zhǎng)至24碳或26碳。以18碳的硬脂酸最多。
5.不飽和脂肪酸的合成
人和動(dòng)物組織含有的不飽和脂肪酸主要為軟油酸（16：1Δ9）、油酸（18：1Δ9）、亞油酸（18：2Δ9,12）、亞麻酸（18：3Δ9,12,15）、花生四烯酸（20：4Δ5,8.,11,14）等。
軟油酸和油酸可由相應(yīng)的脂肪酸活化后經(jīng)去飽和酶（acyl CoA denaturase）催化脫氫生成。這類(lèi)酶存在于滑面內(nèi)質(zhì)網(wǎng)，屬于混合功能氧化酶。
亞油酸、亞麻酸、花生四烯酸在體內(nèi)不能合成或合成不足,但又是機(jī)體不可缺少的,所以必需由食物供給,因此稱(chēng)為必需脂肪酸(essential fatty acid)。
6.脂肪酸合成的調(diào)節(jié)
乙酰CoA羧化酶催化的反應(yīng)是脂肪酸合成的限速步驟,很多因素都可影響此酶的活性,從而使脂肪酸合成速度改變,脂肪酸合成過(guò)程中其他酶,如脂肪酸合成酶、檸檬酸裂解酶等也可被調(diào)節(jié)。
Ⅰ代謝物的調(diào)節(jié)
在高脂膳食后，或因饑餓導(dǎo)致脂肪動(dòng)員加強(qiáng)時(shí)，細(xì)胞內(nèi)軟脂酰CoA增多，可反饋抑制乙酰CoA羧化酶，從而抑制體內(nèi)脂肪酸合成。而進(jìn)食糖類(lèi)，糖代謝加強(qiáng)時(shí)，由糖氧化及磷酸戊糖循環(huán)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(qiáng)的結(jié)果，進(jìn)而抑制異檸檬酸脫氫酶，造成異檸檬酸及檸檬酸堆積，在線(xiàn)粒體內(nèi)膜的相應(yīng)載體協(xié)助下，由線(xiàn)粒體轉(zhuǎn)入胞液，可以別構(gòu)激活乙酰CoA羧化酶，同時(shí)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。
Ⅱ激素的調(diào)節(jié)
胰島素、胰高血糖素、腎上腺素及生長(zhǎng)素等均參與對(duì)脂肪酸合成的調(diào)節(jié)。
胰島素能誘導(dǎo)乙酰CoA羧化酶、脂肪酸合成酶及檸檬酸裂解酶的合成，從而促進(jìn)脂肪酸的合成。此外，還可通過(guò)促進(jìn)乙酰CoA羧化酶的去磷酸化而使酶活性增強(qiáng)，也使脂肪酸合成加速。
胰高血糖素等可通過(guò)增加cAMP，致使乙酰CoA羧化酶磷酸化而降低活性，因此抑制脂肪酸的合成。此外，胰高血糖素也抑制甘油三酯合成，從而增加長(zhǎng)鏈脂酰CoA對(duì)乙酰CoA羧化酶的反饋抑制，也使脂肪酸合成被抑制。 腎上腺素、生長(zhǎng)素也能抑制乙酰CoA羧化酶，從而抑制脂肪酸合成。
7.不飽和脂肪酸的重要衍生物---前列腺素、血栓素及白三烯
前列腺素(prostaglandin, PG)、血栓素(thromboxane, TX)及白三烯(leukotrienes, LTs)均由二十碳多不飽和脂肪酸衍生而來(lái)，他們均可作為短程信使參與多種細(xì)胞代謝活動(dòng)，在調(diào)節(jié)細(xì)胞代謝上具有重要作用，與炎癥、免疫、過(guò)敏及心血管疾病等重要病理過(guò)程有關(guān)。
六、甘油三酯的合成
人和動(dòng)物能合成甘油三酯。其合成場(chǎng)所，以肝、脂肪組織及小腸為主。在這些組織細(xì)胞的胞液中含有合成甘油三酯的酶。
在肝臟，可以利用甘油或糖酵解中間產(chǎn)物磷酸二羥丙酮轉(zhuǎn)變生成的α磷酸甘油起始，以生成磷脂酸為重要中間產(chǎn)物的過(guò)程合成甘油三酯。
因脂肪組織缺乏甘油激酶，故不能利用游離的甘油，只能利用磷酸二羥丙酮合成甘油三酯。
小腸粘膜細(xì)胞則主要利用脂肪消化產(chǎn)物再合成甘油三酯，其特點(diǎn)是以消化吸收的甘油一酯為起始物，與兩分子活化脂肪酸在脂酰轉(zhuǎn)移酶作用下，再酯化生成的。
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