(9.2.3)-7.3脂肪的合成基础生物化学

7.3脂肪的合成目录一、甘油的生成二、脂肪酸的生物合成三、脂肪的合成合成甘油三酯所需的3-磷酸甘油主要由下列两条途径生成：

1.由糖代谢生成（脂肪细胞、肝）：一、甘油的生成

磷酸甘油脱氢酶NADH+H+NAD+3-磷酸甘油磷酸二羟丙酮2.由脂肪分解形成的甘油转化：甘油甘油激酶ATPADP3-磷酸甘油饱和脂肪酸的从头合成脂肪酸碳链的延长不饱和键的形成二、脂肪酸的生物合成1.饱和脂肪酸的从头合成16C以下的饱和脂肪酸合成部位动物：细胞胞液植物：叶绿体、前质体原料乙酰CoA、NADPH、ATP三个阶段：乙酰CoA的来源和转运乙酰CoA的羧化（丙二酸单酰CoA的生成）脂肪酸链的合成1.饱和脂肪酸的从头合成来源线粒体内的丙酮酸氧化脱羧（糖）脂肪酸的β-氧化氨基酸的氧化

转运柠檬酸穿梭1.1乙酰CoA（碳源）的来源及转运线粒体基质内膜胞液HSCoA柠檬酸草酰乙酸柠檬酸合酶H2O+乙酰CoAHSCoA+ATP柠檬酸裂解酶草酰乙酸乙酰CoA+ADP+Pi

丙酮酸NADH+H+苹果酸脱氢酶苹果酸NAD+ADP+Pi丙酮酸羧化酶

ATP+CO2柠檬酸苹果酸酶NADP+NADPH+H++CO2

丙酮酸苹果酸NAD+NADH+H+苹果酸脱氢酶

乙酰CoA转运出线粒体在关键酶乙酰CoA羧化酶的催化下，将乙酰CoA羧化为丙二酸单酰CoA。乙酰CoA羧化酶*CH3CO-SCoAADP+PiHCO3-+H++ATPHOOC-CH2-CO-SCoA长链脂酰CoA-柠檬酸异柠檬酸+1.2丙二酸单酰CoA的合成生物素

Mn2+乙酰CoA丙二酸单酰CoA脂肪酸合成时碳链的缩合延长过程是一循环反应过程。每经过一次循环反应，延长两个碳原子。合成反应由脂肪酸合酶系统催化。脂肪酸合酶系统是一种由1分子脂酰基载体蛋白（acylcarrierprotein,ACP）和6种酶单体所构成的多酶复合体。1.3脂肪酸合酶系统乙酰CoA-ACP转移酶（AT）丙二酸单酰CoA-ACP转移酶（MT）β-酮脂酰-ACP合酶（KS）β-酮脂酰-ACP还原酶（KR）β-羟脂酰-ACP脱水酶（HD）烯脂酰-ACP还原酶（ER）脂酰基载体蛋白（ACP-SH）

1.3

脂肪酸合酶系统SHSH第一阶段——乙酰基和丙二酸单酰基进位第二阶段——脂肪酸链延伸第三阶段——脂酰基水解1.4脂肪酸链的形成第一阶段——乙酰基和丙二酸单酰基进位乙酰基进位、移位乙酰CoA-ACP转移酶（AT）丙二酸单酰基进位丙二酸单酰CoA-ACP转移酶（MT）第一阶段——乙酰基和丙二酸单酰基进位缩合β-酮脂酰-ACP合酶（KS）第二阶段——脂肪酸链延伸还原β-酮脂酰-ACP还原酶（KR）第二阶段——脂肪酸链延伸脱水β-羟脂酰-ACP脱水酶（HD）第二阶段——脂肪酸链延伸还原烯脂酰-ACP还原酶（ER）第二阶段——脂肪酸链延伸CO2缩合、还原、脱水、还原丁酰基与新进位的丙二酸单酰CoA重复缩合、还原、脱水、还原的循环反应，使脂酰基延长二碳单位。缩合反应中，β-酮脂酰-ACP合酶是对链长有专一性的酶，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第三阶段——脂酰基水解软脂酰-ACP硫酯酶ACP+软脂酸（棕榈酸）H2O8CH3-C～SCOA=O+7ATP+14NADPH++14H+CH3(

CH2)14COOH+14NADP+

+8CoASH+

7ADP

+7Pi+

6H2O

这个过程与糖代谢的关系：原料（乙酰辅酶A）来源羧化反应中消耗的ATP可由EMP途径提供还原力NADPH总反应式①合成所需原料为乙酰CoA，直接生成的产物是软脂酸，合成一分子软脂酸，需七分子丙二酸单酰CoA和一分子乙酰CoA；②在胞液中进行，关键酶是乙酰CoA羧化酶；③合成为耗能过程，每合成一分子软脂酸，需消耗7分子ATP用于活化；④需NADPH作为供氢体，对糖的磷酸戊糖支路有依赖性。脂肪酸合成的特点：1.5饱和脂肪酸的从头合成与β-氧化的比较

区别要点从头合成

β-氧化细胞内进行部位胞液

线粒体脂酰基载体ACP-SH

CoA-SH二碳单位参与或断裂形式

丙二酸单酰CoA

乙酰CoA电子供体或受体

NADPH+H+

FAD,NAD

-羟酰基的立体异构

D型

L型所需酶

7种

4种能量需求或放出消耗7ATP及14NADPH+H+

产生106ATP对HCO3-和柠檬酸的需求

需要

不需要底物的转运

柠檬酸穿梭系统

肉碱转运反应方向

从ω位到羧基从羧基端开始2.脂酸碳链的延长细胞内进行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

以软脂酰CoA为起点，逐步在羧基端增加二碳单位。3.脂肪酸碳链的去饱和动物：有Δ4、Δ5、Δ8、Δ9

去饱和酶，缺乏Δ9以上去饱和酶，只能合成Δ9以下不饱和脂肪酸——必需脂肪酸厌氧：脂肪酸从头合成过程中脱水只能生成单不饱和脂肪酸需氧：动物、植物

O2、NADPH、去饱和酶系磷酸甘油脂酰转移酶

CoAR1COCoA

磷酸甘油脂酰转移酶

CoAR2COCoA磷脂酸磷酸酶Pi二酰甘油脂酰转移酶

CoAR3COCoA三、脂肪（甘油三酯）的合成学习小结一、甘油的生成糖酵解途径磷酸二羟丙酮；脂肪分解形成的甘油二、脂肪酸的生物合成脂肪酸的从头合成1.乙酰CoA的来源和转运；2.乙酰CoA的羧化即丙二酸单酰CoA的生成；3.脂肪酸链的合成；重点掌握饱和脂肪酸的从头合成与β-氧化的比较