第二十九章

脂類的生物合成脂類的合成（一）飽和脂肪酸的生物合成（從頭合成）場(chǎng)所：細(xì)胞溶膠原料：丙二酸單酰CoA（源于乙酰CoA）

還原力：NADPH乙酰CoA的來(lái)源脂肪酸β氧化丙酮酸丙酮酸脫氫酶系氨基酸代謝線粒體線粒體三羧酸轉(zhuǎn)運(yùn)體系檸檬酸穿梭系統(tǒng)1、乙酰CoA的轉(zhuǎn)運(yùn)2、丙二酸單酰CoA的形成CH3-C～SCOA+HCO3-+ATP=OHOOC-CH2-C～SCOAO=+ADP+Pi乙酰CoA羧化酶生物素羧化酶（biotincarboxylase，BC）羧基轉(zhuǎn)移酶（transcarboxylase，CT

）生物素羧基載體蛋白（biotincarboxylcarrierprotein，BCCP）大腸桿菌乙酰CoA羧化酶（別構(gòu)酶）組成生物素羧化酶羧基轉(zhuǎn)移酶作用調(diào)節(jié)

（檸檬酸正調(diào)節(jié)，軟脂酰CoA變構(gòu)抑制）ATP+HCO3-+BCCP生物素羧化酶BCCP-CO2+ADPBCCP-CO2+CH3-C～SCOA=O羧基轉(zhuǎn)移酶HOOC-CH2-C～SCOA+BCCPOCO2CO2哺乳動(dòng)物、鳥類的乙酰CoA羧化酶為相同亞單位二聚體3、脂肪酸合酶復(fù)合體（大腸桿菌FAS）⑴組成?；d體蛋白（ACP-SH）乙酰CoA-ACP?；D(zhuǎn)移酶丙二酸單酰CoA-ACP?；D(zhuǎn)移酶β-酮脂酰-ACP合酶β-酮脂酰-ACP還原酶β-羥脂酰-ACP脫水酶烯脂酰-ACP還原酶軟脂酰-ACP硫酯酶ACPSH磷酸泛酰巰基乙胺與脂酰基形成硫酯鍵ACP：轉(zhuǎn)移脂?；柞ユI相連①①啟動(dòng)/進(jìn)位哺乳動(dòng)物不經(jīng)過(guò)乙酰ACP中間體乙酰CoA：ACP轉(zhuǎn)移酶，AT⑵反應(yīng)歷程②裝載丙二酸單酰CoA：ACP轉(zhuǎn)移酶，MT

β酮酰ACP合酶，KS③縮合乙酰乙酰ACP④還原β酮酰ACP還原酶，KRD-αβ

羥丁酰ACP⑤脫水β-羥脂酰-ACP脫水酶，HD反式丁烯酰ACP烯脂酰-ACP還原酶，ER⑥還原丁酰ACPAT軟脂酸的生物合成⑦釋放動(dòng)物細(xì)胞：終產(chǎn)物是軟脂酰-ACP軟脂酰-ACP硫酯酶ACP、軟脂酸一分子軟脂酸合成時(shí)，8個(gè)2C單位中，第1個(gè)為乙酰CoA，其它7個(gè)為丙二酸單酰CoAH2O（棕櫚酸前體）CH3-C～S-合酶+=O

HOOC-CH2-C～SACPO=β-酮脂酰-ACP合酶

CH3-C-CH2-C～SACPO=O=+合酶-SH+CO2縮合反應(yīng)中，β-酮脂酰-ACP合酶對(duì)鏈長(zhǎng)有專一性，僅對(duì)14C及以下脂酰-ACP有催化活性，故從頭合成只能合成16C及以下飽和脂酰-ACP。軟脂酰-ACP硫酯酶水解ACP+軟脂酸（棕櫚酸）釋放H2O

乙?；D(zhuǎn)移反應(yīng)CH3-C～SCOA=OCH3-C～SACP=O

丙二酸單酰基轉(zhuǎn)移反應(yīng)CoA-SHACP-SHACP脂?；D(zhuǎn)移酶HOOC-CH2-C～SCOA+ACP-SH

HOOC-CH2-C～SACPO=丙二酸單酰轉(zhuǎn)移酶HOOC-CH2-C～SCOAO=+COA-SH縮合反應(yīng)CH3-C～S-合酶+=O

HOOC-CH2-C～SACPO=β-酮脂酰-ACP合酶

CH3-C-CH2-C～SACPO=O=+合酶-SH+CO2還原反應(yīng)

CH3-C-CH2-C～SACPO=O=+NADPH++

H+

β-酮脂酰-ACP還原酶

CH3-CH-CH2-C～SACPO-OH=+NADP+

D-β-羥丁酰-ACP選擇丙二酸單酰CoA的意義？脫水反應(yīng)

CH3-CH-CH2-C～SACPO-OH==-

C-

C==CO-CH3-

H

H～SACPβ-羥脂酰-ACP脫水酶+H2O（△2反式丁烯酰-ACP,巴豆酰-ACP）再還原反應(yīng)-

C==CO-CH3

H

H～SACPC-=-

32+NADPH+H+β-烯脂酰-ACP還原酶

CH3-CH2-CH-C～SACPO=+NADP+（丁酰-ACP）丁酰-ACP與丙二酸單酰-ACP重復(fù)縮合、還原、脫水、再還原的過(guò)程，直至生成軟脂酰-ACP總反應(yīng)式8CH3-C～SCOA=O+7ATP+14NADPH++14H+CH3(

CH2)14COOH+14NADP+

+8CoASH+

7ADP

+7Pi+6H2O脂肪酸合成與糖代謝的聯(lián)系：原料（乙酰輔酶A

）羧化反應(yīng)中消耗的ATP由EMP途徑提供部分由磷酸戊糖途徑提供部分由EMP中NADH間接轉(zhuǎn)化還原力NADPH檸檬酸草酰乙酸丙酮酸H2OATPCO2乙酰輔酶A丙酮酸羧化酶線粒體內(nèi)膜線粒體基質(zhì)胞液三羧酸載體檸檬酸草酰乙酸乙酰CoAATP,CoASHADP+Pi檸檬酸裂解酶蘋果酸丙酮酸NADH+H+NAD+NADP+NADPH+H+（8個(gè)）CO2丙酮酸氧化脂肪酸氧化氨基酸代謝蘋果酸脂肪酸合成蘋果酸酶NADH+H++草酰乙酸蘋果酸脫氫酶蘋果酸+NAD+蘋果酸+NADP+蘋果酸酶丙酮酸+CO2+NADPH+H+｛奇數(shù)碳原子飽和脂肪酸合成以丙二酸單酰ACP為起始物，逐步加入丙二酸單酰ACP5、飽和脂肪酸從頭合成與β-氧化的比較區(qū)別要點(diǎn)從頭合成β-氧化細(xì)胞內(nèi)發(fā)生場(chǎng)所胞液線粒體酰基載體ACP-SH

CoA-SH電子供體或受體NADPFAD、NAD轉(zhuǎn)運(yùn)體系三羧酸系統(tǒng)肉堿轉(zhuǎn)運(yùn)二碳單位參與/斷裂形式丙二酸單酰ACP乙酰COA對(duì)HCO3-和檸檬酸的需求需要不需要-羥?；虚g物立體構(gòu)型

D型L型能量耗能及NADPH產(chǎn)生ATP（二）脂肪酸碳鏈的加長(zhǎng)與去飽和1、碳鏈的加長(zhǎng)

線粒體延長(zhǎng)系統(tǒng)內(nèi)質(zhì)網(wǎng)延長(zhǎng)系統(tǒng)

在動(dòng)物體內(nèi)，軟脂酸是合成16C以上更長(zhǎng)碳鏈脂肪酸的前體，需活化成脂酰CoA

軟脂酸+CoASH+ATP

軟脂酰-SCoA+AMP+PPi

線粒體內(nèi)β-氧化的逆轉(zhuǎn)NADPH為氫供體二碳片段供體乙酰COA烯脂酰CoA還原酶代替脂酰CoA脫氫酶光面內(nèi)質(zhì)網(wǎng)膜上的延長(zhǎng)NADPH為氫供體丙二酸單酰CoA為碳的供體CoA代替ACP為脂酰基載體從羧基末端延長(zhǎng)，中間過(guò)程與脂肪合成酶體系相似（縮合、脫水、還原、再還原）2、不飽和脂肪酸的合成

（1）單不飽和脂肪酸的合成

單烯不飽和脂肪酸大多為順式雙鍵多在C9-C10之間（棕櫚酸和油酸）

需氧途徑(真核生物)

動(dòng)物體內(nèi)（肝或脂肪組織）NADH+H+NAD+FADFADH2NADHCytb5還原酶2Fe2+2Fe3+Cytb52Fe3+2Fe2+去飽和酶不飽和脂酰CoA

飽和脂酰CoA2H++O22H2O位于光面內(nèi)質(zhì)網(wǎng)混合功能氧化酶脂酰CoA去飽和酶

（2）多烯不飽和脂肪酸的合成厭氧細(xì)菌中基本不存在多烯不飽和脂肪酸高等動(dòng)植物體內(nèi)含量豐富，是由單烯脂肪酸繼續(xù)去飽和而產(chǎn)生的。軟脂酸棕櫚酸硬脂酸油酸亞油酸亞麻酸花生四烯酸僅在植物中發(fā)生必需脂肪酸（essentialfattyacid，EFA）哺乳動(dòng)物缺乏在C9位以外引入雙鍵的酶，亞油酸（18：2）、亞麻酸（18：3）和花生四烯酸（20：4）只能由外界攝入而得，稱為∽。植物中去飽和酶作用于磷脂中的FA（三）脂酰甘油的生物合成原料:3--甘油和脂酰-CoA

3-–甘油PCH2OH

C=OCH2O-P--CH2OH

HO-CHCH2O-P--CH2OH

C=OCH2O-P--3-磷酸脫氫酶NAD+NADH+H+CH2OH

HO-CHCH2OH--ATPADP甘油激酶

3-p–甘油EMP脂肪降解P原料之一：3-P-甘油原料之二：脂酰CoA磷脂酸

脂酰-CoA

RCH2CH2CH2COOH脂酰-CoA合成酶

CoASH+ATPAMP+PPiRCH2CH2CH2CO～SCoA（二）合成過(guò)程CH2OH

HO-CHCH2O-P--=CoA-SH

R1-C～SCOAO磷酸甘油脂酰轉(zhuǎn)移酶

CH2O-C-R1HO-CHCH2O-P--O=CH2O-C-R1

R2-C-OCHCH2O-P--=O=OCH2O-C-R1

R2-C-OCHCH2O-P--

R2-C～SCOAO=COA-SH（溶血磷脂酸）（磷脂酸）①合成磷脂酸②二酰甘油的生成-磷脂酸磷脂酸磷酸酶

Pi

H2OCH2O-C-R1R2-C-O-CHCH2OH-O=O=③三酰甘油的生成二酰甘油COA-SH

R3-C～SCOA二酰甘油脂酰轉(zhuǎn)移酶

=OCH2O-C-R1R2-C-O-CHCH2O-C-R3-O=O=O=-磷脂類的合成甘油磷脂的生物合成1、甘油磷脂在大腸桿菌中的合成二磷脂酰甘油磷脂酰乙醇胺磷脂酰甘油以磷脂酸作前體以CDP衍生物形式作活化載體2、甘油磷脂在真核生物中的合成

兩條途徑

磷脂酰膽堿磷脂酰乙醇胺（六）膽固醇的合成1、Step1：甲羥戊酸的形成HMG-CoA還原酶HMG-CoA還原酶的調(diào)控——位于光面內(nèi)質(zhì)網(wǎng)表達(dá)水平：膽固醇酶表達(dá)量降解速度：膽固醇酶降解速度共價(jià)修飾調(diào)節(jié)：磷酸化失活去磷酸化激活（蛋白磷酸酶）2、Step2：自甲羥戊酸到異戊酰焦磷酸和二甲烯丙基焦磷酸甲羥戊酸激酶磷酸甲羥戊酸激酶5’焦磷酸甲羥戊酸異戊酰焦磷酸5’焦磷酸甲羥戊酸脫羧酶二甲烯丙基焦磷酸3、Step3：三十碳鯊烯合成