脂肪酸及脂肪的合成

脂肪酸及脂肪的合成主要内容一、软脂酸的从头合成二、脂肪酸碳链的延长三、不饱和脂肪酸的的合成四、脂肪的合成五、脂肪酸合成的调节5/9/20241脂肪酸及脂肪的合成一、软脂酸的从头合成脂肪酸及脂肪的合成1、合成部位2、合成原料3、合成过程4、从头合成与β—氧化比较返回5/9/20242脂肪酸及脂肪的合成

在肝、肾、脑、肺、乳腺及脂肪等多种组织的胞浆中均含有脂肪酸合成酶系，肝脏是人体合成脂肪酸的主要部位，其合成能力最强，约比脂肪组织大8～9倍。1.合成部位脂肪酸及脂肪的合成5/9/20243脂肪酸及脂肪的合成

脂肪酸合成的碳源主要来自糖氧化分解、β-氧化和氨基酸氧化分解产生乙酰CoA，它们都存在于线粒体中。

ATP、NADPH、HCO3-(二氧化碳)及Mn2+等。线粒体中的乙酰CoA，需通过柠檬酸-丙酮酸循环（或称柠檬酸穿梭系统）运到胞浆中，才能供脂肪酸合成所需。

其中NADPH主要来自胞浆中的磷酸戊糖途径，其次是柠檬酸穿梭系统。2.合成原料来源脂肪酸及脂肪的合成5/9/20244脂肪酸及脂肪的合成柠檬酸穿梭系统：5/9/20245脂肪酸及脂肪的合成(1)丙二酸单酰CoA的合成CH3CO~SCoA+HCO3-+ATP

乙酰CoA羧化酶Mn2+、生物素HOOC-CH2CO~SCoA+ADP+Pi丙二酸单酰CoA在胞浆中进行HCO3-+ATPADP+Pi酶-生物素酶-生物素-CO2丙二酰单酰CoA乙酰CoA机理：关键酶3.合成过程脂肪酸及脂肪的合成5/9/20246脂肪酸及脂肪的合成

乙酰CoA羧化酶活性的调节：H2O

活性羧化酶柠檬酸部分活性羧化酶柠檬酸P无活性羧化酶PATPADPcAMP活化的蛋白激酶Pi蛋白磷酸酶2A单体(无活性)多聚体(有活性)柠檬酸长链脂酰CoA5/9/20247脂肪酸及脂肪的合成（2）脂肪酸合成酶系

动物细胞脂肪酸合成酶系包括7种不同功能的酶和酰基载体蛋白（acylcarrierproteinACP)，都存在于一条肽链上的七个功能区（结构域），由一个基因编码；酵母细胞中该酶系包含六个酶和ACP，定位于两条肽链上；大肠杆菌的该酶系含六个酶及ACP共七条肽链。脂肪酸及脂肪的合成5/9/20248脂肪酸及脂肪的合成E.coli的酰基载体蛋白（ACP）：

脂肪酸合成过程中的酰基载体,含77个氨基酸残基。其辅基为4’-磷酸泛酰巯基乙胺（Pn)连接Ser32-OH上，活性基团为巯基，故写为ACP-SH，巯基为结合并转运脂酰基的部位。ACP-SH为整个合成体系的中心。

脂肪酸及脂肪的合成5/9/20249脂肪酸及脂肪的合成辅酶A-SH与ACP-SH比较:脂肪酸合成中的酰基载体脂肪酸分解中的酰基载体5/9/202410脂肪酸及脂肪的合成（3）丙二酸单酰CoA转变为软脂酸的过程:①转移CE—SHACP—SHECH3CO~SCoACoASH乙酰-COA：ACP转酰基酶CE—SHACP—S—CO—CH3ECE—S—CO—CH3ACP—SHECE—S—CO—CH3ACP—S—CO—CH2*COOHE*COOH—CH2CO~SCoACoASH

丙二酸单酰-COA：ACP转酰基酶过程一脂肪酸及脂肪的合成5/9/202411脂肪酸及脂肪的合成②缩合脱羧（-酮脂酰-ACP合成酶）

CE—S—CO—CH3ACP—S—COCH2*COOHE*CO2缩合酶(CE)CE—SHACP—S—COCH2COCH3E③还原、脱水、再还原CE—SHACP—S—COCH2COCH3ECE—SHACP—S—COCH2CHCH3EOHNADPH+H+NADP+β-酮脂酰-ACP还原酶-羟酰ACP脱水酶过程二脂肪酸及脂肪的合成5/9/202412脂肪酸及脂肪的合成CE—SHACP—S—CO—C=C-CH3EH——HNADPH+H+NADP+烯脂酰-ACP还原酶CE—SHACP—S—COCH2CH2CH3ECE—SHACP—S—CO(CH2)13CH2CH3ECH3CH2(CH2)13COOH+CE—SHACP—SHEH2O软脂酰-ACP硫酯酶再经6次循环软脂酸过程三5/9/202413脂肪酸及脂肪的合成KSKSMTKSHDKRERKSKSAT

脂肪酸合成酶系结构与催化的反应5/9/202414脂肪酸及脂肪的合成

乙酰CoA＋7丙二酸单酰CoA＋14NADPH＋14H+＋H2O软脂酸＋14NADP+＋7CO2＋7H2O＋8CoA-SH脂肪酸合成酶系（7次循环）软脂酸（16C）合成的总反应式：脂肪酸及脂肪的合成5/9/202415脂肪酸及脂肪的合成4、脂肪酸的从头合成与β—氧化比较:区别点从头合成β—氧化细胞中发生部位细胞质线粒体酰基载体ACP-SHCOA-SH二碳片段的加入与裂解方式丙二酰单酰COA乙酰COA电子供体或受体NADPHFAD、NAD+酶系七种酶和一个蛋白质组成复合物四种酶原料转运方式肉碱穿梭系统柠檬酸转运系统羟脂酰化合物的中间构型D-型L-型对二氧化碳和柠檬酸的需求要求不要求能量变化消耗7个ATP和14NADPH产生106个ATP返回5/9/202416脂肪酸及脂肪的合成二、脂肪酸碳链的延长★软脂酰CoA或软脂酸生成后，可在光滑内质网及线粒体经脂肪酸碳链延长酶系的催化作用下，形成更长碳链的饱和脂肪酸。延长途径线粒体延长途径：基本上是β-氧化的逆过程，只是NADPH2作为供氢体参与第二次还原反应。光滑内质网延长途径：与从头合成类似，只是辅酶A作为酰基载体，丙二酰辅酶A提供二碳单位。脂肪酸及脂肪的合成5/9/202417脂肪酸及脂肪的合成Fattyacidslongerthan16carboncanbeproducedinsmoothER(usingmalonyl-CoAtoprovide2-carbonunits)光滑内质网上脂肪酸的延长途径脂肪酸及脂肪的合成5/9/202418脂肪酸及脂肪的合成三、不饱和脂肪酸的合成人体内有Δ4，Δ5，Δ8及Δ9去饱和酶，催化饱和脂肪酸引入双键，使之转变为不饱和脂肪酸。至今在体内尚未发现有Δ9以上的去饱和酶，即在第10C与甲基末端之间不能形成双键。

必需脂肪酸:

指人体不能合成，必需由食物提供的脂肪酸，有2种：亚油酸(18C:2Δ9,12）亚麻酸(18C:3Δ9,12,15)脂肪酸及脂肪的合成5/9/202419脂肪酸及脂肪的合成饱和脂肪酸不饱和脂肪酸饱和脂肪酸经去饱和酶催化加氧去饱和生成不饱和脂肪酸5/9/202420脂肪酸及脂肪的合成四、脂肪的合成(一)合成部位

以肝、脂肪组织及小肠为主，其中肝的合成能力最强。脂肪酸及脂肪的合成5/9/202421脂肪酸及脂肪的合成(二)合成过程1、甘油一酯途径CH2OHR2CO-O-CHCH2OHCH2OCOR1R2CO-O-CHCH2OHCH2OCOR1R2CO-O-CHCH2OCOR3甘油一酯酰转移酶CoA~SHRCO~SCoARCOOH脂酰CoA合成酶甘油二酯酰转移酶CoA~SHMGDGTG脂肪酸及脂肪的合成5/9/202422脂肪酸及脂肪的合成2、磷脂酸-甘油二酯途径葡萄糖CH2OHC=OCH2OHNADH+H+NAD+磷酸甘油脱氢酶CH2OHCCH2O-HO—PCH2OCOR1CCH2O-R2CO-O—PCH2OCOR1CCH2OHR2CO-O-H2OPi磷脂酸磷酸酶CH2OCOR1CCH2OCOR3R2CO-O—CoA-SHR3CO~SC0A脂酰转移酶R1CO~SCoAR2CO~SC0A磷酸甘油脂酰转移酶2CoA-SH磷脂酸TG5/9/202423脂肪酸及脂肪的合成五、脂肪酸合成的调节1.代谢物的影响进食糖糖代谢NADPH+乙酰CoA+ATP合成脂肪有关的酶的活性异柠檬酸脱氢酶(—)、异柠檬酸(+)乙酰CoA羧化酶柠檬酸裂解脂肪酸合成透出线粒体柠檬酸乙酰CoA5/9/202424脂肪酸及脂肪的合成饥饿、糖供应不足脂肪动员（一）脂酰CoA乙酰CoA羧化酶活性（胞液）（一）柠檬酸合酶（线粒体）

透出线粒的柠檬酸乙酰CoA羧化酶激活作用生成乙酰CoA脂肪酸的合成

脂肪酸合成的调节脂肪酸及脂肪的合成5/9/202425脂肪酸及脂肪的合成2.激素的调节胰岛素是调节脂肪合成的主要激素。乙酰CoA柠檬酸丙二酸单酰CoA软脂酰CoA胰岛素（+）（+）（+）丙酮酸丙酮酸脱氢酶（一）AMP（一）胰高血糖素（一）肾上腺素柠檬酸裂解酶乙酰CoA羧化酶（+）胰岛素脂肪酸合成的调节（3）（一）5/9/202426脂肪酸及脂肪的合成磷脂的代谢甘油磷脂（磷脂酰甘油）：由甘油构成的磷脂，是生物膜的主要组分。鞘氨醇磷脂：含鞘氨醇而不含甘油的磷脂，是神经组织各种膜（如神经髓鞘）的主要结构脂之一。磷脂－含磷酸复合脂5/9/202427脂肪酸及脂肪的合成磷脂的代谢一、甘油磷脂的代谢（一）、甘油磷脂的组成及种类（二）、甘油磷脂的合成（三）、甘油磷脂的分解5/9/202428脂肪酸及脂肪的合成（一）、甘油磷脂的组成及种类甘油磷脂的分子结构：

磷脂酰胆碱(卵磷脂)(PC)磷脂酰乙醇胺(脑磷脂)(PE)磷脂酰丝氨酸

X=-CH2CH2N+(CH3)3X=-CH2CH2NH3+X=-CH2CH2NH2COOHCH2O—COR1R2CO—O—CHCH2O—P—O—X=OOH磷脂的代谢5/9/202429脂肪酸及脂肪的合成（二）、甘油磷脂的合成1.合成部位：2.合成原料：甘油、脂肪酸、磷酸盐、胆碱、乙醇胺丝氨酸、食物食物或脂肪分解CTP、ATP、丝氨酸、肌醇等3.合成过程全身各组织，肝、肾、肠最活跃。磷脂的代谢5/9/202430脂肪酸及脂肪的合成（1）CDP-胆碱、CDP-乙醇胺的生成(关键性步骤)HOCH2CHCOOHNH2CO2HOCH2CH2NH2HOCH2CH2N+(CH3)33×S-腺苷蛋氨酸ATPADP乙醇胺激酶P—OCH2CH2NH2ATPADP胆碱激酶P—OCH2CH2N+(CH3)3CTPPPiCTP：磷酸乙醇胺胞苷转移酶CDP—OCH2CH2NH2CTPPPiCTP：磷酸胆碱胞苷转移酶CDP—OCH2CH2N+(CH3)3CDP-乙醇胺CDP-胆碱5/9/202431脂肪酸及脂肪的合成（2）甘油二酯途径:磷脂酸1，2-甘油二酯CDP-胆碱磷脂酰胆碱磷脂酰乙醇胺磷脂酰丝氨酸CMP磷酸胆碱转移酶磷酸乙醇胺转移酶★：磷脂酰：乙醇胺丝氨酸转移酶CDP-乙醇胺H2OPi磷脂酸磷酸酶3×S-腺苷蛋氨酸磷脂酰乙醇胺甲基转移酶丝氨酸乙醇胺★H+CO2脱羧酶5/9/202432脂肪酸及脂肪的合成（3）CDP-甘油二酯途径:磷脂酸CDP-甘油二酯磷脂酰丝氨酸二磷脂酰甘油磷脂酰肌醇合成酶丝氨酸CMP肌醇CMPCTPPPi胞苷转移酶CMP磷脂酰甘油5/9/202433脂肪酸及脂肪的合成（三）、甘油磷脂的降解

存在于细胞溶酶体、蛇、蜂、蝎毒。产物为溶血磷脂2。

存在于细胞膜及线粒体膜、蛇、蜂、蝎毒。产物为溶血磷脂1。急性胰腺炎时，组织中的溶血磷脂A2原被激活。存在于细胞膜、蛇毒及某些细菌主要存在于高等植物，动物脑组织亦有。B1A1CDCH2—O——C—R1=OR2—C——O—CH=OCH2—O——p——O—X=OOHA2B2B磷脂酶A1:磷脂酶A2:磷脂酶C:磷脂酶D:磷脂酶B1:磷脂酶B2:水解溶血磷脂1水解溶血磷脂25/9/202434脂肪酸及脂肪的合成二、鞘磷脂的代谢(一)鞘磷脂的化学结构CH3(CH2)m—C=C—CHOHHHCHNH2CH2OHn多在12～22之间—CO(CH2)n(CH2)3—O—P—OCH2CH2N+(CH3)3=OOH鞘氨醇m多为12鞘磷脂神经酰胺磷脂的代谢5/9/202435脂肪酸及脂肪的合成(二)鞘磷脂的合成全身各组织（尤其脑）内质网。1.鞘氨醇的合成CH3(CH2)12—CH2—CH2—C~SCoA=OCH2—CH—COOHOHNH23-酮二氢鞘氨醇合酶、VitB6、Mg2+CO~SH+CO2CH3(CH2)12—C=C—CHOHHHCHNH2CH2OHCH3(CH2)12—CH2—CO=CHNH2CH2OHNADPH+H+NADP+CH3(CH2)12—CH2—CHOHCHNH2CH2OH软脂酰CoA二氢鞘氨醇丝氨酸鞘氨醇β-二氢鞘氨酮FADFADH2脱氢酶5/9/202436脂肪酸及脂肪的合成2、神经酰胺的合成CH3(CH2)12—C=C—CHOHHHCHNH2CH2OHRCO~SCoACoA~SH脂酰转移酶CHNHCORCH3(CH2)12—C=C—CHOHHHCH2OH鞘氨醇神经酰胺磷脂的代谢5/9/202437脂肪酸及脂肪的合成CH3(CH2)12—C=C—CHOHHHCHNHCORCH2OHCH3(CH2)12—C=C—CHOHHHCHNHCORCH2O—P—OCH2CH2N+(CH3)3=O—OH磷脂酰胆碱甘油二酯鞘磷脂合酶鞘磷脂神经酰胺3、鞘磷脂的合成磷脂的代谢5/9/202438脂肪酸及脂肪的合成胆固醇的代谢主要内容一、胆固醇在体内的分布二、胆固醇的生理功能三、食物中胆固醇的吸收四、胆固醇的生物合成五、胆固醇的转化5/9/202439脂肪酸及脂肪的合成胆固醇的代谢一、胆固醇的分布：广泛存在于全身各组织，2gCh/1000g体重。脑、肝、肾、肠等内脏含量较高。二、胆固醇的生理功能：是生物膜和神经髓鞘的重要组分，对调节膜的流动性、维持膜的结构与功能具重要作用。是合成类固醇激素、胆汁酸及维生素D3的前体。5/9/202440脂肪酸及脂肪的合成三、食物胆固醇的吸收(一)来源：动物脑、内脏（肝）、蛋黄、肉类、鱼类等。(二)影响胆固醇吸收的因素：1.食物胆固醇2.胆汁酸盐3.食物脂肪及脂肪酸4.植物固醇5.纤维素、果胶6.某些药物

此外，肠道细菌能转化Ch为类固醇排出，长期服用广谱抗生素，会增加Ch吸收。胆固醇的代谢5/9/202441脂肪酸及脂肪的合成四、胆固醇的生物合成(一)合成部位全身各组织（特别是肝）的胞液及内质网。(二)合成原料乙酰CoA（来自柠檬酸-丙酮酸循环）、NADPH+H+、ATP(三)合成的基本过程包括近30步反应，分3个主要阶段。胆固醇的代谢5/9/202442脂肪酸及脂肪的合成1.甲羟戊酸的生成2CH3CO～SCoACoA~SHβ-酮硫解酶

CH3COCH2CO～SCoACOOHCH2HO—C—CH3CH2CO~SCoACOO