(9.2.3)-7.3脂肪的合成基礎生物化學

7.3脂肪的合成目錄一、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兩條途徑生成：

1.由糖代謝生成（脂肪細胞、肝）：一、甘油的生成

磷酸甘油脫氫酶NADH+H+NAD+3-磷酸甘油磷酸二羥丙酮2.由脂肪分解形成的甘油轉(zhuǎn)化：甘油甘油激酶ATPADP3-磷酸甘油飽和脂肪酸的從頭合成脂肪酸碳鏈的延長不飽和鍵的形成二、脂肪酸的生物合成1.飽和脂肪酸的從頭合成16C以下的飽和脂肪酸合成部位動物：細胞胞液植物：葉綠體、前質(zhì)體原料乙酰CoA、NADPH、ATP三個階段：乙酰CoA的來源和轉(zhuǎn)運乙酰CoA的羧化（丙二酸單酰CoA的生成）脂肪酸鏈的合成1.飽和脂肪酸的從頭合成來源線粒體內(nèi)的丙酮酸氧化脫羧（糖）脂肪酸的β-氧化氨基酸的氧化

轉(zhuǎn)運檸檬酸穿梭1.1乙酰CoA（碳源）的來源及轉(zhuǎn)運線粒體基質(zhì)內(nèi)膜胞液HSCoA檸檬酸草酰乙酸檸檬酸合酶H2O+乙酰CoAHSCoA+ATP檸檬酸裂解酶草酰乙酸乙酰CoA+ADP+Pi

丙酮酸NADH+H+蘋果酸脫氫酶蘋果酸NAD+ADP+Pi丙酮酸羧化酶

ATP+CO2檸檬酸蘋果酸酶NADP+NADPH+H++CO2

丙酮酸蘋果酸NAD+NADH+H+蘋果酸脫氫酶

乙酰CoA轉(zhuǎn)運出線粒體在關(guān)鍵酶乙酰CoA羧化酶的催化下，將乙酰CoA羧化為丙二酸單酰CoA。乙酰CoA羧化酶*CH3CO-SCoAADP+PiHCO3-+H++ATPHOOC-CH2-CO-SCoA長鏈脂酰CoA-檸檬酸異檸檬酸+1.2丙二酸單酰CoA的合成生物素

Mn2+乙酰CoA丙二酸單酰CoA脂肪酸合成時碳鏈的縮合延長過程是一循環(huán)反應過程。每經(jīng)過一次循環(huán)反應，延長兩個碳原子。合成反應由脂肪酸合酶系統(tǒng)催化。脂肪酸合酶系統(tǒng)是一種由1分子脂?；d體蛋白（acylcarrierprotein,ACP）和6種酶單體所構(gòu)成的多酶復合體。1.3脂肪酸合酶系統(tǒng)乙酰CoA-ACP轉(zhuǎn)移酶（AT）丙二酸單酰CoA-ACP轉(zhuǎn)移酶（MT）β-酮脂酰-ACP合酶（KS）β-酮脂酰-ACP還原酶（KR）β-羥脂酰-ACP脫水酶（HD）烯脂酰-ACP還原酶（ER）脂酰基載體蛋白（ACP-SH）

1.3

脂肪酸合酶系統(tǒng)SHSH第一階段——乙酰基和丙二酸單?；M位第二階段——脂肪酸鏈延伸第三階段——脂?；?.4脂肪酸鏈的形成第一階段——乙酰基和丙二酸單?；M位乙酰基進位、移位乙酰CoA-ACP轉(zhuǎn)移酶（AT）丙二酸單酰基進位丙二酸單酰CoA-ACP轉(zhuǎn)移酶（MT）第一階段——乙?；捅釂熙；M位縮合β-酮脂酰-ACP合酶（KS）第二階段——脂肪酸鏈延伸還原β-酮脂酰-ACP還原酶（KR）第二階段——脂肪酸鏈延伸脫水β-羥脂酰-ACP脫水酶（HD）第二階段——脂肪酸鏈延伸還原烯脂酰-ACP還原酶（ER）第二階段——脂肪酸鏈延伸CO2縮合、還原、脫水、還原丁?；c新進位的丙二酸單酰CoA重復縮合、還原、脫水、還原的循環(huán)反應，使脂?；娱L二碳單位。縮合反應中，β-酮脂酰-ACP合酶是對鏈長有專一性的酶，僅對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第三階段——脂酰基水解軟脂酰-ACP硫酯酶ACP+軟脂酸（棕櫚酸）H2O8CH3-C～SCOA=O+7ATP+14NADPH++14H+CH3(

CH2)14COOH+14NADP+

+8CoASH+

7ADP

+7Pi+

6H2O

這個過程與糖代謝的關(guān)系：原料（乙酰輔酶A）來源羧化反應中消耗的ATP可由EMP途徑提供還原力NADPH總反應式①合成所需原料為乙酰CoA，直接生成的產(chǎn)物是軟脂酸，合成一分子軟脂酸，需七分子丙二酸單酰CoA和一分子乙酰CoA；②在胞液中進行，關(guān)鍵酶是乙酰CoA羧化酶；③合成為耗能過程，每合成一分子軟脂酸，需消耗7分子ATP用于活化；④需NADPH作為供氫體，對糖的磷酸戊糖支路有依賴性。脂肪酸合成的特點：1.5飽和脂肪酸的從頭合成與β-氧化的比較

區(qū)別要點從頭合成

β-氧化細胞內(nèi)進行部位胞液

線粒體脂?；d體ACP-SH

CoA-SH二碳單位參與或斷裂形式

丙二酸單酰CoA

乙酰CoA電子供體或受體

NADPH+H+

FAD,NAD

-羥酰基的立體異構(gòu)

D型

L型所需酶

7種

4種能量需求或放出消耗7ATP及14NADPH+H+

產(chǎn)生106ATP對HCO3-和檸檬酸的需求

需要

不需要底物的轉(zhuǎn)運

檸檬酸穿梭系統(tǒng)

肉堿轉(zhuǎn)運反應方向

從ω位到羧基從羧基端開始2.脂酸碳鏈的延長細胞內(nèi)進行部位動物植物線粒體內(nèi)質(zhì)網(wǎng)葉綠體、前質(zhì)體內(nèi)質(zhì)網(wǎng)加入的二碳單位乙酰CoA丙二酸單酰CoA丙二酸單酰CoA不明確脂酰基的載體CoACoAACP電子供體NADH、NADPHNADPHNADPH

以軟脂酰CoA為起點，逐步在羧基端增加二碳單位。3.脂肪酸碳鏈的去飽和動物：有Δ4、Δ5、Δ8、Δ9

去飽和酶，缺乏Δ9以上去飽和酶，只能合成Δ9以下不飽和脂肪酸——必需脂肪酸厭氧：脂肪酸從頭合成過程中脫水只能生成單不飽和脂肪酸需氧：動物、植物

O2、NADPH、去飽和酶系磷酸甘油脂酰轉(zhuǎn)移酶

CoAR1COCoA

磷酸甘油脂酰轉(zhuǎn)移酶

CoAR2COCoA磷脂酸磷酸酶Pi二酰甘油脂酰轉(zhuǎn)移酶

CoAR3COCoA三、脂肪（甘油三酯）的合成學習小結(jié)一、甘油的生成糖酵解途徑磷酸二羥丙酮；脂肪分解形成的甘油二、脂肪酸的生物合成脂肪酸的從頭合成1.乙酰CoA的來源和轉(zhuǎn)運；2.乙酰CoA的羧化即丙二酸單酰CoA的生成；3.脂肪酸鏈的合成；重點掌握飽和脂肪酸的從頭合成與β-氧化的比較