第29章脂类的生物合成课件

第29章

脂类的生物合成第29章

脂类的生物合成1一、贮存脂肪一、贮存脂肪2甘油三酯甘油二酯甘油单酯HSL脂肪酸脂肪酶脂肪酸脂肪酶脂肪酸甘油贮存脂肪的动员：脂肪组织释放脂肪酸转移到肝组织（一）贮存脂肪HSL脂肪酸脂肪酶脂肪酸脂肪酶脂肪酸甘油贮存脂肪的动员：（一3甘油的去路甘油的去路4甘油的来源CH2OHC=OCH2O-P--3磷酸甘油脱氢酶NAD+NADH+H+CH2OH

HO-CHCH2O-P--Pi磷酸酶CH2OHHO-CHCH2OH--2、来自脂肪的水解1、来自EMP途径甘油的来源CH2OHC=OCH2O5（二）脂肪肝过度的脂肪动员肝细胞被脂肪渗透，变成脂肪组织糖尿病，缺乏胰岛素，不能正常动员葡萄糖化学药品破坏肝细胞，脂肪组织取代食物中缺乏抗脂肪肝剂（胆碱、Met）－脂蛋白合成减少（二）脂肪肝过度的脂肪动员糖尿病，缺乏胰岛素，不能正常动员葡6二、脂类的合成

场所：细胞溶胶

原料：丙二酸单酰CoA（源于乙酰CoA）

还原力：NADPH（一）饱和脂肪酸的生物合成（从头合成）二、脂类的合成场所：细胞溶胶（一）饱和脂肪酸的生物合7乙酰CoA的来源脂肪酸β氧化丙酮酸丙酮酸脱氢酶系氨基酸代谢线粒体线粒体三羧酸转运体系柠檬酸穿梭系统1、乙酰CoA的转运乙酰CoA的来源脂肪酸β氧化丙酮酸丙酮酸脱氢酶系氨8三羧酸转运体系三羧酸转运体系92、丙二酸单酰CoA的形成CH3-C～SCOA+HCO3-+ATP=OHOOC-CH2-C～SCOAO=+ADP+Pi乙酰CoA羧化酶限速步骤2、丙二酸单酰CoA的形成CH3-C～SCOA+HCO3-+10生物素羧化酶（biotincarboxylase，BC）羧基转移酶（transcarboxylase，CT）生物素羧基载体蛋白（biotincarboxylcarrierprotein，BCCP）大肠杆菌乙酰CoA羧化酶（别构酶）组成生物素羧化酶（biotincarboxylase，BC）大11第29章脂类的生物合成课件12生物素羧化酶羧基转移酶生物素羧化酶羧基转移酶13作用调节

（柠檬酸正调节，软脂酰CoA变构抑制）ATP+HCO3-+BCCP生物素羧化酶BCCP-CO2+ADPBCCP-CO2+CH3-C～SCOA=O羧基转移酶HOOC-CH2-C～SCOA+BCCPOCO2CO2哺乳动物、鸟类的乙酰CoA羧化酶为相同亚单位二聚体作用调节

（柠檬酸正调节，软脂酰CoA变构抑制）ATP+HC143、脂肪酸合酶复合体（大肠杆菌FAS）酰基载体蛋白（ACP-SH）乙酰CoA-ACP酰基转移酶丙二酸单酰CoA-ACP酰基转移酶β-酮脂酰-ACP合酶β-酮脂酰-ACP还原酶β-羟脂酰-ACP脱水酶烯脂酰-ACP还原酶ACPSH磷酸泛酰巯基乙胺⑴组成3、脂肪酸合酶复合体（大肠杆菌FAS）ACPSH磷酸泛酰巯基15与脂酰基形成硫酯键ACP：转移脂酰基磷酯键相连与脂酰基形成硫酯键ACP：转移脂酰基磷酯键相连16

乙酰基转移反应CH3-C～SCOA=OCH3-C～SACP=O

丙二酸单酰基转移反应CoA-SHACP-SHACP脂酰基转移酶HOOC-CH2-C～SCOA+ACP-SHHOOC-CH2-C～SACPO=丙二酸单酰转移酶HOOC-CH2-C～SCOAO=+COA-SH乙酰基转移反应CH3-C～SCOA=OCH3-C～SACP17缩合反应CH3-C～S-合酶+=OHOOC-CH2-C～SACPO=β-酮脂酰-ACP合酶CH3-C-CH2-C～SACPO=O=+CO2还原反应CH3-C-CH2-C～SACPO=O=+NADPH++

H+

β-酮脂酰-ACP还原酶CH3-CH-CH2-C～SACPO-OH=+NADP+

D-β-羟丁酰-ACP选择丙二酸单酰CoA的意义？缩合反应CH3-C～S-合酶+=OHOOC-CH2-18脱水反应CH3-CH-CH2-C～SACPO-OH==-C-C==CO-CH3-HH～SACPβ-羟脂酰-ACP脱水酶+H2O（△2反式丁烯酰-ACP,巴豆酰-ACP）再还原反应-C==CO-CH3HH～SACPC-=-

32+NADPH+H+β-烯脂酰-ACP还原酶CH3-CH2-CH-C～SACPO=+NADP+（丁酰-ACP）丁酰-ACP与丙二酸单酰-ACP重复缩合、还原、脱水、再还原的过程，直至生成软脂酰-ACP脱水反应CH3-CH-CH2-C～SACPO-OH=19①①启动/进位哺乳动物不经过乙酰ACP中间体乙酰CoA：ACP转移酶，AT⑵反应历程①①启动/进位哺乳动物不经过乙酰CoA：ACP转移酶，AT⑵20②装载丙二酸单酰CoA：ACP转移酶，MT②装载丙二酸单酰CoA：ACP转移酶，MT21β酮酰ACP合酶，KS③缩合乙酰乙酰ACPβ酮酰ACP合酶，KS③缩合乙酰乙酰ACP22④还原β酮酰ACP还原酶，KRD-αβ羟丁酰ACP④还原β酮酰ACP还原酶，KRD-αβ羟丁酰ACP23⑤脱水β-羟脂酰-ACP脱水酶，HD反式丁烯酰ACP⑤脱水β-羟脂酰-ACP脱水酶，HD反式丁烯酰ACP24烯脂酰-ACP还原酶，ER⑥还原丁酰ACP烯脂酰-ACP还原酶，ER⑥还原丁酰ACP25β酮酰ACP还原酶β酮酰ACP还原酶26第29章脂类的生物合成课件27第29章脂类的生物合成课件28软脂酸的生物合成软脂酸的生物合成29⑦释放动物细胞：终产物是软脂酰-ACP软脂酰-ACP硫酯酶ACP、软脂酸一分子软脂酸合成时，8个2C单位中，第1个为乙酰CoA，其它7个为丙二酸单酰CoAH2O（棕榈酸前体）⑦释放动物细胞：终产物是软脂酰-ACP软脂酰-ACP硫酯酶A30CH3-C～S-合酶+=OHOOC-CH2-C～SACPO=β-酮脂酰-ACP合酶CH3-C-CH2-C～SACPO=O=+合酶-SH+CO2缩合反应中，β-酮脂酰-ACP合酶对链长有专一性，仅对14C及以下脂酰-ACP有催化活性，故从头合成只能合成16C及以下饱和脂酰-ACP。软脂酰-ACP硫酯酶水解ACP+软脂酸（棕榈酸）释放H2OCH3-C～S-合酶+=OHOOC-CH2-C～SA31总反应式8CH3-C～SCOA=O+7ATP+14NADPH++14H+CH3(

CH2)14COOH+14NADP+

+8CoASH+

7ADP

+7Pi+6H2O脂肪酸合成与糖代谢的联系：原料（乙酰辅酶A）羧化反应中消耗的ATP由EMP途径提供部分由磷酸戊糖途径提供部分由EMP中NADH间接转化还原力NADPH总反应式8CH3-C～SCOA=O+7ATP+14NADPH32柠檬酸草酰乙酸丙酮酸H2OATPCO2乙酰辅酶A丙酮酸羧化酶线粒体内膜线粒体基质胞液三羧酸载体柠檬酸草酰乙酸乙酰CoAATP,CoASHADP+Pi柠檬酸裂解酶苹果酸丙酮酸NADH+H+NAD+NADP+NADPH+H+（8个）CO2丙酮酸氧化脂肪酸氧化氨基酸代谢苹果酸脂肪酸合成苹果酸酶柠檬酸草酰乙酸丙酮酸H2O乙酰辅酶A丙酮酸羧化酶线粒体内膜线33NADH+H++草酰乙酸苹果酸脱氢酶苹果酸+NAD+苹果酸+NADP+苹果酸酶丙酮酸+CO2+NADPH+H+｛奇数碳原子饱和脂肪酸合成以丙酰CoA为起始物，逐步加入丙二酸单酰ACPNADH+H++草酰乙酸苹果酸脱氢酶苹果酸+NAD+苹果酸344、不同生物的脂肪酸合酶4、不同生物的脂肪酸合酶355、饱和脂肪酸从头合成与β-氧化的比较区别要点从头合成β-氧化细胞内发生场所胞液线粒体酰基载体

ACP-SH

CoA-SH电子供体或受体NADPFAD、NAD转运体系三羧酸系统肉碱转运二碳单位参与/断裂形式丙二酸单酰ACP乙酰COA对HCO3-和柠檬酸的需求需要不需要-羟酰基中间物立体构型

D型L型所需酶7种4种能量消耗7ATP及14NADPH+H+产生ATP5、饱和脂肪酸从头合成与β-氧化的比较区别要点366、脂肪酸碳链的延长与去饱和（1）碳链的延长

线粒体延长系统内质网延长系统

在动物体内，软脂酸是合成16C以上更长碳链脂肪酸的前体，需活化成脂酰CoA软脂酸+CoASH+ATP软脂酰-SCoA+AMP+PPi6、脂肪酸碳链的延长与去饱和（1）碳链的延长在动物体内，软37

线粒体内β-氧化的逆转NADPH为氢供体二碳片段供体乙酰COA烯脂酰CoA还原酶代替脂酰CoA脱氢酶第29章脂类的生物合成课件38NADPH为氢供体丙二酸单酰CoA为碳的供体CoA代替ACP为脂酰基载体从羧基末端延长，中间过程与脂肪合成酶体系相似（缩合、脱水、还原、再还原）光面内质网膜上的延长光面内质网膜上的延长39细胞进行的部位动物植物线粒体内质网叶绿体、前质体内质网加入的二碳单位乙酰CoA丙二酸单酰CoA丙二酸单酰CoA不明确脂酰基的载体CoACoAACP电子供体NADH、NADPHNADPHNADPH脂肪酸碳链延长的不同方式细胞进行的部位动物植物线粒体内质网叶绿体、前质体内质网加入的40（2）不饱和脂肪酸的合成A、单不饱和脂肪酸的合成

单烯不饱和脂肪酸大多为顺式双键多在C9-C10之间（棕榈酸和油酸）（2）不饱和脂肪酸的合成A、单不饱和脂肪酸的合成单烯不饱和41

需氧途径(真核生物)NADH+H+NAD+FADFADH2NADHCytb5还原酶2Fe2+2Fe3+Cytb52Fe3+2Fe2+去饱和酶不饱和脂酰CoA

饱和脂酰CoA2H++O22H2O位于光面内质网去饱和酶需氧途径(真核生物)NADH+H+NAD+FADFADH42

厌氧途径

存在于厌氧微生物中，只能生成单不饱和脂肪酸厌氧途径43B、多烯不饱和脂肪酸的合成厌氧细菌中基本不存在多烯不饱和脂肪酸高等植物体内含量丰富，是由单烯脂肪酸继续去饱和而产生的。B、多烯不饱和脂肪酸的合成厌氧细菌中基本不存在多烯不饱和脂肪44脱饱和酶作用第一个双键：C9－C10第二个双键：植物：第一个双键至甲基端动物：第一个双键至羧基端哺乳动物缺乏在C9位以外引入双键的酶，亚油酸（18：2）、亚麻酸（18：3）和花生四烯酸（20：4）只能由外界摄入而得，称为必需脂肪酸。必需脂肪酸（essentialfattyacid，EFA）脱饱和酶作用必需脂肪酸（essentialfattyac45软脂酸棕榈酸硬脂酸油酸亚油酸亚麻酸花生四烯酸仅在植物中发生软脂酸棕榈酸硬脂酸油酸亚油酸亚麻酸花生四烯酸仅在植物中发生46植物中去饱和酶作用于磷脂中的FA植物中去饱和酶作用于磷脂中的FA47柠檬酸胰岛素乙酰CoA羧化酶脂肪酸合成的关键酶激活哺乳类和鸟类：乙酰CoA羧化酶聚合解聚酶胰岛素通过使其去磷酸化而聚合，有活性胰高血糖素、肾上腺素则使其磷酸化而解聚，失活软脂酰CoA肾上腺素胰高血糖素抑制糖尿病人7、脂肪酸合成的调节柠檬酸乙酰CoA羧化酶激活哺乳类和鸟类：乙酰CoA羧化酶聚48脂肪酸合成的调节乙酰-CoA丙二酸单酰-CoA软脂酸-CoA丙酮酸柠檬酸胰高血糖素、肾上腺素柠檬酸裂解酶丙酮酸脱氢酶复合体胰岛素乙酰-CoA羧化酶别构调控共价修饰脂肪酸合成的调节乙酰-CoA丙二酸单酰-CoA软脂酸-CoA49乙酰-CoA羧化酶活性的磷酸化调节

Pi乙酰-CoA羧化酶单体乙酰-CoA羧化酶多聚体（无活性）（有活性）蛋白质磷酸酶cAMP—依赖蛋白质激酶

ATP

ADPP乙酰-CoA羧化酶活性的磷酸化调节Pi乙酰-CoA羧化酶单50脂肪酸分解代谢的调控在细胞内，脂肪酸分解代谢的调控主要是由线粒体控制脂肪酸进入线粒体内。肉毒碱酰基转移酶I丙二酰—CoA脂肪酸分解代谢的调控在细胞内，脂肪酸分解代谢的调控主要是由线51激素对脂代谢的调节甘油三脂（肾上腺素、胰高血糖素等）受体修饰受体腺苷酸环化酶（无活性）腺苷酸环化酶（有活性）ATPcAMP蛋白质激酶（无活性）蛋白质激酶（有活性）激素敏感性脂酶（无活性）激素敏感性脂酶（有活性）脂肪酸+甘油（第一信使）（第二信使）脂肪动员激素乙酰-CoA羧化酶抑制脂肪酸合成激素对脂代谢的调节甘油三脂（肾上腺素、胰高血糖素等）受体修饰52第29章脂类的生物合成课件53大鼠给无脂肪食物，会使脂肪酸合酶的活性增加。禁食后，脂肪酸合酶和乙酰CoA羧化酶的活性都降低。（？）

第29章脂类的生物合成课件541、甘油三脂（二）其它脂类的生物合成(1)原料:

3--甘油和脂酰-CoAP1、甘油三脂（二）其它脂类的生物合成(1)原料:3-553-–甘油CH2OHC=OCH2O-P--CH2OHHO-CHCH2O-P--CH2OHC=OCH2O-P--3-磷酸脱氢酶NAD+NADH+H+CH2OHHO-CHCH2OH--ATPADP甘油激酶3-p–甘油EMP脂肪降解P脂酰-CoARCH2CH2CH2COOH脂酰-CoA合成酶

CoASH+ATPAMP+PPiRCH2CH2CH2CO～SCoA3-–甘油CH2OHC=O56（2）合成过程CH2OHHO-CHCH2O-P--=CoA-SHR1-C～SCOAO磷酸甘油脂酰转移酶

CH2O-C-R1HO-CHCH2O-P--O=CH2O-C-R1R2-C-OCHCH2O-P--=O=OCH2O-C-R1R2-C-OCHCH2O-P--R2-C～SCOAO=COA-SH（溶血磷脂酸）（磷脂酸）①合成磷脂酸（2）合成过程CH2OHHO-CHCH2O-P-57②二酰甘油的生成-磷脂酸磷脂酸磷酸酶

PiH2OCH2O-C-R1R2-C-O-CHCH2OH-O=O=③三酰甘油的生成二酰甘油COA-SHR3-C～SCOA二酰甘油脂酰转移酶

=OCH2O-C-R1R2-C-O-CHCH2O-C-R3-O=O=O=-②二酰甘油的生成-磷脂酸磷脂酸磷酸酶

PiH2OCH58第29章脂类的生物合成课件59三脂酰甘油甘油磷脂2、磷脂类三脂酰甘油甘油磷脂2、磷脂类60（1）甘油磷脂在大肠杆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体以CDP衍生物形式作活化磷脂酸（1）甘油磷脂在大肠杆菌中的合成二磷脂酰甘油磷脂酰乙醇胺磷脂61磷脂酸胞苷转移酶磷脂酰丝氨酸，PS磷脂酰甘油磷酸合酶合酶磷脂酸胞苷转移酶磷脂酰丝氨酸，PS磷脂酰甘油磷酸合酶合酶62磷脂酰乙醇胺磷脂酰甘油磷脂酰乙醇胺磷脂酰甘油63二磷脂酰甘油二磷脂酰甘油64两条途径

磷脂酰胆碱磷脂酰乙醇胺磷脂酰肌醇（2）甘油磷脂在真核生物中的合成两条途径（2）甘油磷脂在真核生物中的合成65活化甘油活化极性头活化甘油活化极性头66

途径一：磷脂酸骨架亦可来自磷酸二羟丙酮肌醇

67途径二：胆碱激酶胞苷转移酶位于细胞质限速酶胞质中无活性进入内质网激活磷脂酰乙醇胺的合成途径类似途径二：胆碱激酶胞苷转移酶位于细胞质限速酶磷脂酰乙醇胺的合成68S-腺苷甲硫氨酸提供甲基酵母、肝脏、细菌中的支路S-腺苷甲硫氨酸提供甲基酵母、肝脏、细菌中的支路69第29章脂类的生物合成课件703、鞘磷脂和鞘糖脂的合成（1）鞘磷脂的合成软脂酰CoA3酮鞘氨醇3酮鞘氨醇合酶①3、鞘磷脂和鞘糖脂的合成（1）鞘磷脂的合成软脂酰CoA3酮鞘71②二氢鞘氨醇3酮鞘氨醇还原酶②二氢鞘氨醇3酮鞘氨醇还原酶72③N-脂酰-二氢鞘氨醇③N-脂酰-二氢鞘氨醇73④二氢神经酰胺还原酶（FAD）神经酰胺磷酸胆碱转移酶鞘磷脂葡糖神经酰胺葡糖脑苷脂（2）鞘糖脂的合成始于神经酰胺④二氢神经酰胺还原酶（FAD）神经酰胺磷酸胆碱转移酶鞘磷脂葡74神经酰胺葡糖-神经酰胺（葡糖脑苷脂）半乳糖-神经酰胺（半乳糖脑苷脂）鞘糖脂的合成神经酰胺葡糖-神经酰胺半乳糖-神经酰胺鞘糖脂的合成754、胆固醇的合成4、胆固醇的合成76（1）Step1：甲羟戊酸的形成HMG-CoA还原酶（1）Step1：甲羟戊酸的形成HMG-CoA还原酶77HMG-CoA还原酶的调控——位于光面内质网表达水平：胆固醇酶表达量降解速度：胆固醇酶降解速度共价修饰调节：磷酸化失活去磷酸化激活（蛋白磷酸酶）HMG-CoA还原酶的调控78（2）Step2：自甲羟戊酸到异戊酰焦磷酸和二甲烯丙基焦磷酸甲羟戊酸激酶磷酸甲羟戊酸激酶5’焦磷酸甲羟戊酸（2）Step2：甲羟戊酸激酶磷酸甲羟戊酸激酶5’焦磷酸甲羟79异戊酰焦磷酸5’焦磷酸甲羟戊酸脱羧酶二甲烯丙基焦磷酸二甲烯丙基焦磷酸异戊酰焦磷酸5’焦磷酸甲羟戊酸脱羧酶二甲烯丙基焦磷酸二甲烯丙80（3）Step3：三十碳鲨烯合成6个异戊二烯焦磷酸衍生物参与10C二甲烯丙基焦磷酸异戊酰焦磷酸（3）Step3：三十碳鲨烯合成10C二甲烯丙基焦磷酸异戊酰81法尼焦磷酸，15C法尼焦磷酸，15C形成鲨烯，30C异戊酰焦磷酸法尼焦磷酸，15C法尼焦磷酸，15C形成鲨烯，30C异戊酰焦82（4）鲨烯环合形成羊毛固醇鲨烯单加氧酶鲨烯环氧化物（4）鲨烯环合形成羊毛固醇鲨烯单加氧酶鲨烯环氧化物83鲨烯环化酶羊毛固醇（5）Step5：生成胆固醇鲨烯环化酶羊毛固醇（5）Step5：生成胆固醇84胆固醇的生物合成原料：乙酰COA步骤甲羟基戊酸的的生成异戊烯醇焦磷酸酯的生成鲨烯的生成羊毛固醇的生成胆固醇的生成(2C)(6C)(5C)(30C)(27C)胆固醇的生物合成(2C)(6C)(5C)(30C)(27C)85胆固醇的生物合成关键酶是HMG-CoA还原酶A当胆固醇少时，mRNA表达B当胆固醇少时，降解慢C磷酸化后失活

胆固醇的生物合成86第29章脂类的生物合成课件871．脂肪酸从头合成的酰基载体是：

A．ACP

B．CoA

C．生物素

D．TPP2．下列关于脂肪酸碳链延长系统的叙述哪些是正确的（多选）？

A．动物的内质网酶系统催化的脂肪酸链延长，除以CoA为酰基载体外，与从头合成相同；

B．动物的线粒体酶系统可以通过β氧化的逆反应把软脂酸延长为硬脂酸；

C．植物的Ⅱ型脂肪酸碳链延长系统分布于叶绿体间质和胞液中，催化软脂酸ACP延长为硬脂酸ACP，以丙二酸单酰ACP为C2供体，NADPH为还原剂；

D．植物的Ⅲ型延长系统结合于内质网，可把C18和C18以上的脂肪酸进一步延长。3．下列哪些是人类膳食的必需脂肪酸（多选）？

A．油酸

B．亚油酸

C．亚麻酸

D．花生四烯酸1．脂肪酸从头合成的酰基载体是：884．下述关于从乙酰CoA合成软脂酸的说法，哪些是正确的（多选）？

A．所有的氧化还原反应都以NADPH做辅助因子；

B．在合成途径中涉及许多物质，其中辅酶A是唯一含有泛酰巯基乙胺的物质；

C．丙二酰单酰CoA是一种“被活化的“中间物；

D．反应在线粒体内进行。5．下列哪些是关于脂类的真实叙述（多选）？

A．它们是细胞内能源物质；

B．它们很难溶于水

C．是细胞膜的结构成分；

D．它们仅由碳、氢、氧三种元素组成。6．脂肪酸从头合成的限速酶是：

A．乙酰CoA羧化酶

B．缩合酶

C．β-酮脂酰-ACP还原酶

D．α，β-烯脂酰-ACP还原酶4．下述关于从乙酰CoA合成软脂酸的说法，哪些是正确的（多选897．下列关于不饱和脂肪酸生物合成的叙述哪些是正确的（多选）？

A．细菌一般通过厌氧途径合成单烯脂肪酸；

B．真核生物都通过氧化脱氢途径合成单烯脂肪酸，该途径由去饱和酶催化，以NADPH为电子供体，O2的参与；

C．植物体内还存在Δ12-、Δ15-去饱和酶，可催化油酰基进一步去饱和，生成亚油酸和亚麻酸。

D．植物体内有Δ6-去饱和酶、转移地催化油酰基Δ9与羧基间进一步去饱和。8．下述酶中哪个是多酶复合体？

A．ACP-转酰基酶

B．丙二酰单酰CoA-ACP-转酰基酶

C．β-酮脂酰-ACP还原酶

D．β-羟脂酰-ACP脱水酶

E．脂肪酸合成酶9．由3-磷酸甘油和酰基CoA合成甘油三酯过程中，生成的第一个中间产物是下列那种？A．2-甘油单酯

B．1，2-甘油二酯

C．溶血磷脂酸D．磷脂酸

E．酰基肉毒碱7．下列关于不饱和脂肪酸生物合成的叙述哪些是正确的（多选）？904.属于酮体的化合物A.β-羟丁酸B.草酰乙酸C.苹果酸D.丙酮酸E.异柠檬酸10.在胞液中合成脂肪酸的限速酶是A.β-酮脂酰合成酶B.脂酰转移酶C.水化酶D.乙酰CoA羧化酶E.软脂酸脱酰酶11.下列哪一种化合物不参加合成脂肪酸的反应A.CH3COCOOHB.HOOCCH2COSCOAC.NADPH+H+D.CO24.属于酮体的化合物91（）1．脂肪酸从头合成中，将糖代谢生成的乙酰CoA从线粒体内转移到胞液中的化合物是苹果酸。（）2．脂肪酸的从头合成需要柠檬酸裂解提供乙酰CoA.。（）3．在真核细胞内，饱和脂肪酸在O2的参与下和专一的去饱和酶系统催化下进一步生成各种长链脂肪酸。（）4．脂肪酸的生物合成包括二个方面：饱和脂肪酸的从头合成及不饱和脂肪酸的合成。（）5．甘油在甘油激酶的催化下，生成α-磷酸甘油，反应消耗ATP，为可逆反应。（）1．脂肪酸从头合成中，将糖代谢生成的乙酰CoA从线粒体92酮体一家兄弟三，丙酮还有乙乙酸，

再加β-羟丁酸，生成部位是在肝，

肝脏生酮肝不用，体小易溶往外送，

容易摄入组织中，氧化分解把能供。记忆方法酮体一家兄弟三，丙酮还有乙乙酸，

再加β-羟丁酸，生成部位是93xiexie!谢谢！xiexie!谢谢！94第29章

脂类的生物合成第29章

脂类的生物合成95一、贮存脂肪一、贮存脂肪96甘油三酯甘油二酯甘油单酯HSL脂肪酸脂肪酶脂肪酸脂肪酶脂肪酸甘油贮存脂肪的动员：脂肪组织释放脂肪酸转移到肝组织（一）贮存脂肪HSL脂肪酸脂肪酶脂肪酸脂肪酶脂肪酸甘油贮存脂肪的动员：（一97甘油的去路甘油的去路98甘油的来源CH2OHC=OCH2O-P--3磷酸甘油脱氢酶NAD+NADH+H+CH2OH

HO-CHCH2O-P--Pi磷酸酶CH2OHHO-CHCH2OH--2、来自脂肪的水解1、来自EMP途径甘油的来源CH2OHC=OCH2O99（二）脂肪肝过度的脂肪动员肝细胞被脂肪渗透，变成脂肪组织糖尿病，缺乏胰岛素，不能正常动员葡萄糖化学药品破坏肝细胞，脂肪组织取代食物中缺乏抗脂肪肝剂（胆碱、Met）－脂蛋白合成减少（二）脂肪肝过度的脂肪动员糖尿病，缺乏胰岛素，不能正常动员葡100二、脂类的合成

场所：细胞溶胶

原料：丙二酸单酰CoA（源于乙酰CoA）

还原力：NADPH（一）饱和脂肪酸的生物合成（从头合成）二、脂类的合成场所：细胞溶胶（一）饱和脂肪酸的生物合101乙酰CoA的来源脂肪酸β氧化丙酮酸丙酮酸脱氢酶系氨基酸代谢线粒体线粒体三羧酸转运体系柠檬酸穿梭系统1、乙酰CoA的转运乙酰CoA的来源脂肪酸β氧化丙酮酸丙酮酸脱氢酶系氨102三羧酸转运体系三羧酸转运体系1032、丙二酸单酰CoA的形成CH3-C～SCOA+HCO3-+ATP=OHOOC-CH2-C～SCOAO=+ADP+Pi乙酰CoA羧化酶限速步骤2、丙二酸单酰CoA的形成CH3-C～SCOA+HCO3-+104生物素羧化酶（biotincarboxylase，BC）羧基转移酶（transcarboxylase，CT）生物素羧基载体蛋白（biotincarboxylcarrierprotein，BCCP）大肠杆菌乙酰CoA羧化酶（别构酶）组成生物素羧化酶（biotincarboxylase，BC）大105第29章脂类的生物合成课件106生物素羧化酶羧基转移酶生物素羧化酶羧基转移酶107作用调节

（柠檬酸正调节，软脂酰CoA变构抑制）ATP+HCO3-+BCCP生物素羧化酶BCCP-CO2+ADPBCCP-CO2+CH3-C～SCOA=O羧基转移酶HOOC-CH2-C～SCOA+BCCPOCO2CO2哺乳动物、鸟类的乙酰CoA羧化酶为相同亚单位二聚体作用调节

（柠檬酸正调节，软脂酰CoA变构抑制）ATP+HC1083、脂肪酸合酶复合体（大肠杆菌FAS）酰基载体蛋白（ACP-SH）乙酰CoA-ACP酰基转移酶丙二酸单酰CoA-ACP酰基转移酶β-酮脂酰-ACP合酶β-酮脂酰-ACP还原酶β-羟脂酰-ACP脱水酶烯脂酰-ACP还原酶ACPSH磷酸泛酰巯基乙胺⑴组成3、脂肪酸合酶复合体（大肠杆菌FAS）ACPSH磷酸泛酰巯基109与脂酰基形成硫酯键ACP：转移脂酰基磷酯键相连与脂酰基形成硫酯键ACP：转移脂酰基磷酯键相连110

乙酰基转移反应CH3-C～SCOA=OCH3-C～SACP=O

丙二酸单酰基转移反应CoA-SHACP-SHACP脂酰基转移酶HOOC-CH2-C～SCOA+ACP-SHHOOC-CH2-C～SACPO=丙二酸单酰转移酶HOOC-CH2-C～SCOAO=+COA-SH乙酰基转移反应CH3-C～SCOA=OCH3-C～SACP111缩合反应CH3-C～S-合酶+=OHOOC-CH2-C～SACPO=β-酮脂酰-ACP合酶CH3-C-CH2-C～SACPO=O=+CO2还原反应CH3-C-CH2-C～SACPO=O=+NADPH++

H+

β-酮脂酰-ACP还原酶CH3-CH-CH2-C～SACPO-OH=+NADP+

D-β-羟丁酰-ACP选择丙二酸单酰CoA的意义？缩合反应CH3-C～S-合酶+=OHOOC-CH2-112脱水反应CH3-CH-CH2-C～SACPO-OH==-C-C==CO-CH3-HH～SACPβ-羟脂酰-ACP脱水酶+H2O（△2反式丁烯酰-ACP,巴豆酰-ACP）再还原反应-C==CO-CH3HH～SACPC-=-

32+NADPH+H+β-烯脂酰-ACP还原酶CH3-CH2-CH-C～SACPO=+NADP+（丁酰-ACP）丁酰-ACP与丙二酸单酰-ACP重复缩合、还原、脱水、再还原的过程，直至生成软脂酰-ACP脱水反应CH3-CH-CH2-C～SACPO-OH=113①①启动/进位哺乳动物不经过乙酰ACP中间体乙酰CoA：ACP转移酶，AT⑵反应历程①①启动/进位哺乳动物不经过乙酰CoA：ACP转移酶，AT⑵114②装载丙二酸单酰CoA：ACP转移酶，MT②装载丙二酸单酰CoA：ACP转移酶，MT115β酮酰ACP合酶，KS③缩合乙酰乙酰ACPβ酮酰ACP合酶，KS③缩合乙酰乙酰ACP116④还原β酮酰ACP还原酶，KRD-αβ羟丁酰ACP④还原β酮酰ACP还原酶，KRD-αβ羟丁酰ACP117⑤脱水β-羟脂酰-ACP脱水酶，HD反式丁烯酰ACP⑤脱水β-羟脂酰-ACP脱水酶，HD反式丁烯酰ACP118烯脂酰-ACP还原酶，ER⑥还原丁酰ACP烯脂酰-ACP还原酶，ER⑥还原丁酰ACP119β酮酰ACP还原酶β酮酰ACP还原酶120第29章脂类的生物合成课件121第29章脂类的生物合成课件122软脂酸的生物合成软脂酸的生物合成123⑦释放动物细胞：终产物是软脂酰-ACP软脂酰-ACP硫酯酶ACP、软脂酸一分子软脂酸合成时，8个2C单位中，第1个为乙酰CoA，其它7个为丙二酸单酰CoAH2O（棕榈酸前体）⑦释放动物细胞：终产物是软脂酰-ACP软脂酰-ACP硫酯酶A124CH3-C～S-合酶+=OHOOC-CH2-C～SACPO=β-酮脂酰-ACP合酶CH3-C-CH2-C～SACPO=O=+合酶-SH+CO2缩合反应中，β-酮脂酰-ACP合酶对链长有专一性，仅对14C及以下脂酰-ACP有催化活性，故从头合成只能合成16C及以下饱和脂酰-ACP。软脂酰-ACP硫酯酶水解ACP+软脂酸（棕榈酸）释放H2OCH3-C～S-合酶+=OHOOC-CH2-C～SA125总反应式8CH3-C～SCOA=O+7ATP+14NADPH++14H+CH3(

CH2)14COOH+14NADP+

+8CoASH+

7ADP

+7Pi+6H2O脂肪酸合成与糖代谢的联系：原料（乙酰辅酶A）羧化反应中消耗的ATP由EMP途径提供部分由磷酸戊糖途径提供部分由EMP中NADH间接转化还原力NADPH总反应式8CH3-C～SCOA=O+7ATP+14NADPH126柠檬酸草酰乙酸丙酮酸H2OATPCO2乙酰辅酶A丙酮酸羧化酶线粒体内膜线粒体基质胞液三羧酸载体柠檬酸草酰乙酸乙酰CoAATP,CoASHADP+Pi柠檬酸裂解酶苹果酸丙酮酸NADH+H+NAD+NADP+NADPH+H+（8个）CO2丙酮酸氧化脂肪酸氧化氨基酸代谢苹果酸脂肪酸合成苹果酸酶柠檬酸草酰乙酸丙酮酸H2O乙酰辅酶A丙酮酸羧化酶线粒体内膜线127NADH+H++草酰乙酸苹果酸脱氢酶苹果酸+NAD+苹果酸+NADP+苹果酸酶丙酮酸+CO2+NADPH+H+｛奇数碳原子饱和脂肪酸合成以丙酰CoA为起始物，逐步加入丙二酸单酰ACPNADH+H++草酰乙酸苹果酸脱氢酶苹果酸+NAD+苹果酸1284、不同生物的脂肪酸合酶4、不同生物的脂肪酸合酶1295、饱和脂肪酸从头合成与β-氧化的比较区别要点从头合成β-氧化细胞内发生场所胞液线粒体酰基载体

ACP-SH

CoA-SH电子供体或受体NADPFAD、NAD转运体系三羧酸系统肉碱转运二碳单位参与/断裂形式丙二酸单酰ACP乙酰COA对HCO3-和柠檬酸的需求需要不需要-羟酰基中间物立体构型

D型L型所需酶7种4种能量消耗7ATP及14NADPH+H+产生ATP5、饱和脂肪酸从头合成与β-氧化的比较区别要点1306、脂肪酸碳链的延长与去饱和（1）碳链的延长

线粒体延长系统内质网延长系统

在动物体内，软脂酸是合成16C以上更长碳链脂肪酸的前体，需活化成脂酰CoA软脂酸+CoASH+ATP软脂酰-SCoA+AMP+PPi6、脂肪酸碳链的延长与去饱和（1）碳链的延长在动物体内，软131

线粒体内β-氧化的逆转NADPH为氢供体二碳片段供体乙酰COA烯脂酰CoA还原酶代替脂酰CoA脱氢酶第29章脂类的生物合成课件132NADPH为氢供体丙二酸单酰CoA为碳的供体CoA代替ACP为脂酰基载体从羧基末端延长，中间过程与脂肪合成酶体系相似（缩合、脱水、还原、再还原）光面内质网膜上的延长光面内质网膜上的延长133细胞进行的部位动物植物线粒体内质网叶绿体、前质体内质网加入的二碳单位乙酰CoA丙二酸单酰CoA丙二酸单酰CoA不明确脂酰基的载体CoACoAACP电子供体NADH、NADPHNADPHNADPH脂肪酸碳链延长的不同方式细胞进行的部位动物植物线粒体内质网叶绿体、前质体内质网加入的134（2）不饱和脂肪酸的合成A、单不饱和脂肪酸的合成

单烯不饱和脂肪酸大多为顺式双键多在C9-C10之间（棕榈酸和油酸）（2）不饱和脂肪酸的合成A、单不饱和脂肪酸的合成单烯不饱和135

需氧途径(真核生物)NADH+H+NAD+FADFADH2NADHCytb5还原酶2Fe2+2Fe3+Cytb52Fe3+2Fe2+去饱和酶不饱和脂酰CoA

饱和脂酰CoA2H++O22H2O位于光面内质网去饱和酶需氧途径(真核生物)NADH+H+NAD+FADFADH136

厌氧途径

存在于厌氧微生物中，只能生成单不饱和脂肪酸厌氧途径137B、多烯不饱和脂肪酸的合成厌氧细菌中基本不存在多烯不饱和脂肪酸高等植物体内含量丰富，是由单烯脂肪酸继续去饱和而产生的。B、多烯不饱和脂肪酸的合成厌氧细菌中基本不存在多烯不饱和脂肪138脱饱和酶作用第一个双键：C9－C10第二个双键：植物：第一个双键至甲基端动物：第一个双键至羧基端哺乳动物缺乏在C9位以外引入双键的酶，亚油酸（18：2）、亚麻酸（18：3）和花生四烯酸（20：4）只能由外界摄入而得，称为必需脂肪酸。必需脂肪酸（essentialfattyacid，EFA）脱饱和酶作用必需脂肪酸（essentialfattyac139软脂酸棕榈酸硬脂酸油酸亚油酸亚麻酸花生四烯酸仅在植物中发生软脂酸棕榈酸硬脂酸油酸亚油酸亚麻酸花生四烯酸仅在植物中发生140植物中去饱和酶作用于磷脂中的FA植物中去饱和酶作用于磷脂中的FA141柠檬酸胰岛素乙酰CoA羧化酶脂肪酸合成的关键酶激活哺乳类和鸟类：乙酰CoA羧化酶聚合解聚酶胰岛素通过使其去磷酸化而聚合，有活性胰高血糖素、肾上腺素则使其磷酸化而解聚，失活软脂酰CoA肾上腺素胰高血糖素抑制糖尿病人7、脂肪酸合成的调节柠檬酸乙酰CoA羧化酶激活哺乳类和鸟类：乙酰CoA羧化酶聚142脂肪酸合成的调节乙酰-CoA丙二酸单酰-CoA软脂酸-CoA丙酮酸柠檬酸胰高血糖素、肾上腺素柠檬酸裂解酶丙酮酸脱氢酶复合体胰岛素乙酰-CoA羧化酶别构调控共价修饰脂肪酸合成的调节乙酰-CoA丙二酸单酰-CoA软脂酸-CoA143乙酰-CoA羧化酶活性的磷酸化调节

Pi乙酰-CoA羧化酶单体乙酰-CoA羧化酶多聚体（无活性）（有活性）蛋白质磷酸酶cAMP—依赖蛋白质激酶

ATP

ADPP乙酰-CoA羧化酶活性的磷酸化调节Pi乙酰-CoA羧化酶单144脂肪酸分解代谢的调控在细胞内，脂肪酸分解代谢的调控主要是由线粒体控制脂肪酸进入线粒体内。肉毒碱酰基转移酶I丙二酰—CoA脂肪酸分解代谢的调控在细胞内，脂肪酸分解代谢的调控主要是由线145激素对脂代谢的调节甘油三脂（肾上腺素、胰高血糖素等）受体修饰受体腺苷酸环化酶（无活性）腺苷酸环化酶（有活性）ATPcAMP蛋白质激酶（无活性）蛋白质激酶（有活性）激素敏感性脂酶（无活性）激素敏感性脂酶（有活性）脂肪酸+甘油（第一信使）（第二信使）脂肪动员激素乙酰-CoA羧化酶抑制脂肪酸合成激素对脂代谢的调节甘油三脂（肾上腺素、胰高血糖素等）受体修饰146第29章脂类的生物合成课件147大鼠给无脂肪食物，会使脂肪酸合酶的活性增加。禁食后，脂肪酸合酶和乙酰CoA羧化酶的活性都降低。（？）

第29章脂类的生物合成课件1481、甘油三脂（二）其它脂类的生物合成(1)原料:

3--甘油和脂酰-CoAP1、甘油三脂（二）其它脂类的生物合成(1)原料:3-1493-–甘油CH2OHC=OCH2O-P--CH2OHHO-CHCH2O-P--CH2OHC=OCH2O-P--3-磷酸脱氢酶NAD+NADH+H+CH2OHHO-CHCH2OH--ATPADP甘油激酶3-p–甘油EMP脂肪降解P脂酰-CoARCH2CH2CH2COOH脂酰-CoA合成酶

CoASH+ATPAMP+PPiRCH2CH2CH2CO～SCoA3-–甘油CH2OHC=O150（2）合成过程CH2OHHO-CHCH2O-P--=CoA-SHR1-C～SCOAO磷酸甘油脂酰转移酶

CH2O-C-R1HO-CHCH2O-P--O=CH2O-C-R1R2-C-OCHCH2O-P--=O=OCH2O-C-R1R2-C-OCHCH2O-P--R2-C～SCOAO=COA-SH（溶血磷脂酸）（磷脂酸）①合成磷脂酸（2）合成过程CH2OHHO-CHCH2O-P-151②二酰甘油的生成-磷脂酸磷脂酸磷酸酶

PiH2OCH2O-C-R1R2-C-O-CHCH2OH-O=O=③三酰甘油的生成二酰甘油COA-SHR3-C～SCOA二酰甘油脂酰转移酶

=OCH2O-C-R1R2-C-O-CHCH2O-C-R3-O=O=O=-②二酰甘油的生成-磷脂酸磷脂酸磷酸酶

PiH2OCH152第29章脂类的生物合成课件153三脂酰甘油甘油磷脂2、磷脂类三脂酰甘油甘油磷脂2、磷脂类154（1）甘油磷脂在大肠杆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体以CDP衍生物形式作活化磷脂酸（1）甘油磷脂在大肠杆菌中的合成二磷脂酰甘油磷脂酰乙醇胺磷脂155磷脂酸胞苷转移酶磷脂酰丝氨酸，PS磷脂酰甘油磷酸合酶合酶磷脂酸胞苷转移酶磷脂酰丝氨酸，PS磷脂酰甘油磷酸合酶合酶156磷脂酰乙醇胺磷脂酰甘油磷脂酰乙醇胺磷脂酰甘油157二磷脂酰甘油二磷脂酰甘油158两条途径

磷脂酰胆碱磷脂酰乙醇胺磷脂酰肌醇（2）甘油磷脂在真核生物中的合成两条途径（2）甘油磷脂在真核生物中的合成159活化甘油活化极性头活化甘油活化极性头160

途径一：磷脂酸骨架亦可来自磷酸二羟丙酮肌醇

161途径二：胆碱激酶胞苷转移酶位于细胞质限速酶胞质中无活性进入内质网激活磷脂酰乙醇胺的合成途径类似途径二：胆碱激酶胞苷转移酶位于细胞质限速酶磷脂酰乙醇胺的合成162S-腺苷甲硫氨酸提供甲基酵母、肝脏、细菌中的支路S-腺苷甲硫氨酸提供甲基酵母、肝脏、细菌中的支路163第29章脂类的生物合成课件1643、鞘磷脂和鞘糖脂的合成（1）鞘磷脂的合成软脂酰CoA3酮鞘氨醇3酮鞘氨醇合酶①3、鞘磷脂和鞘糖脂的合成（1）鞘磷脂的合成软脂酰CoA3酮鞘165②二氢鞘氨醇3酮鞘氨醇还原酶②二氢鞘氨醇3酮鞘氨醇还原酶166③N-脂酰-二氢鞘氨醇③N-脂酰-二氢鞘氨醇167④二氢神经酰胺还原酶（FAD）神经酰胺磷酸胆碱转移酶鞘磷脂葡糖神经酰胺葡糖脑苷脂（2）鞘糖脂的合成始于神经酰胺④二氢神经酰胺还原酶（FAD）神经酰胺磷酸胆碱转移酶鞘磷脂葡168神经酰胺葡糖-神经酰胺（葡糖脑苷脂）半乳糖-神经酰胺（半乳糖脑苷脂）鞘糖脂的合成神经酰胺葡糖-神经酰胺半乳糖-神经酰胺鞘糖脂的合成1694、胆固醇的合成4、胆固醇的合成170（1）Step1：甲羟戊酸的形成HMG-CoA还原酶（1）Step1：甲羟戊酸的形成HMG-CoA还原酶171HMG-CoA还原酶的调控——位于光面内质网表达水平：胆固醇酶表达量降解速度：胆固醇酶降解速度共价修饰调节：磷酸化失活去磷酸化激活（蛋白磷酸酶）HMG-CoA还原酶的调控172（2）Step2：自甲羟戊酸到异戊酰焦磷酸和二甲烯丙基焦磷酸甲羟戊酸激酶磷酸甲羟戊酸激酶5’焦磷酸甲羟戊酸（2）Step2：甲羟戊酸激酶磷酸甲羟戊酸激酶5’焦磷酸甲羟173异戊酰焦磷酸5’焦磷酸甲羟戊酸脱羧酶二甲烯丙基焦磷酸二甲烯丙基焦磷酸异戊酰焦磷酸5’焦磷酸甲羟戊酸脱羧酶二甲烯丙基焦磷酸二甲烯丙174（3）Step3：三十碳鲨烯合成6个异戊二烯焦磷酸衍生物参与10C二甲烯丙基焦磷酸异戊酰焦磷酸（3）Step3：三十碳鲨烯合成10C二甲烯丙基焦磷酸异戊酰175法尼焦磷酸，15C法尼焦磷酸，15C形成鲨烯，30C异戊酰焦磷酸法尼焦磷酸，15C法尼焦磷酸，15C形成鲨烯，30C异戊