脂类的生物合成(1)
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生物化学第25章 脂类的生物合成
脂酰甘油是由二个前体物质合成的，它们是脂 酰CoA和甘油-3-磷酸。脂酰CoA来自于脂肪酸 的活化。甘油-3-磷酸则来自于糖酵解中的磷酸 二羟丙酮或甘油的磷酸化。
NADH NAD+
P O CH2 C CH2OH O
甘油-3-磷酸脱氢酶 ADP 甘油激酶
H P O CH2 C CH2OH OH
ATP
HO-CH2-CH-CH2OH
H P O CH2 C CH2OH OH
OH
脂酰甘油的生物合成
三酰甘油的合成
酰基转移酶
酰基转移酶
磷脂酸磷脂酶
酰基转移酶
Questions
• 业已提出，丙二酸单酰CoA可能是向大 脑发送减少胃口效应的一种信号。当喂 给老鼠一种浅蓝菌素（cerulenin）的衍生 物（称为C75）时，它们的胃口受到抑制， 并且迅速失重。已知浅蓝菌素及其衍生 物是脂肪酸合酶的有效抑制剂。为什么 C75可作为一种潜在的减肥药物?
-氨基以共价键相连形成生物胞素（biocytin）。
脂肪酸的生物合成
脂肪酸合成的起始：乙酰CoA的羧化
转羧酶
3 1
生物素羧化酶
2
BCCP-生物素
乙酰CoA的羧化
• 乙酰辅酶A羧化酶（Acetyl-CoA carboxylase，ACC） （EC 6.4.1.2）是催化脂肪酸合成代谢第一步反应的限速 酶，在ATP供能、Mg2+存在下，以HCO3-为羧基供体，将 乙酰辅酶A羧化生成丙二酰单酰辅酶A，是生物素依赖性 酶。 • 在人类和其它哺乳动物中该酶属于组织特异性酶，存在两 种基因形式ACC1和ACC2，ACC因具有阻断治疗肥胖症、 糖尿病和其它代谢病的活性位点受到广泛关注。 • 在禾本科植物中ACC被发现是几类化学除草剂作用于植物 的靶蛋白，因此对植物ACC的研究大多数集中在除草剂筛 选和作用机理研究方面。 • 此外，ACC基因在逐渐兴起的转基因油料作物和生物柴油 的研究中也处于重要地位，但由于ACC分布和基因组织形 式的复杂性，目前这方面的研究仍处于瓶颈阶段。
NADH NAD+
P O CH2 C CH2OH O
甘油-3-磷酸脱氢酶 ADP 甘油激酶
H P O CH2 C CH2OH OH
ATP
HO-CH2-CH-CH2OH
H P O CH2 C CH2OH OH
OH
脂酰甘油的生物合成
三酰甘油的合成
酰基转移酶
酰基转移酶
磷脂酸磷脂酶
酰基转移酶
Questions
• 业已提出，丙二酸单酰CoA可能是向大 脑发送减少胃口效应的一种信号。当喂 给老鼠一种浅蓝菌素（cerulenin）的衍生 物（称为C75）时，它们的胃口受到抑制， 并且迅速失重。已知浅蓝菌素及其衍生 物是脂肪酸合酶的有效抑制剂。为什么 C75可作为一种潜在的减肥药物?
-氨基以共价键相连形成生物胞素（biocytin）。
脂肪酸的生物合成
脂肪酸合成的起始：乙酰CoA的羧化
转羧酶
3 1
生物素羧化酶
2
BCCP-生物素
乙酰CoA的羧化
• 乙酰辅酶A羧化酶（Acetyl-CoA carboxylase，ACC） （EC 6.4.1.2）是催化脂肪酸合成代谢第一步反应的限速 酶，在ATP供能、Mg2+存在下，以HCO3-为羧基供体，将 乙酰辅酶A羧化生成丙二酰单酰辅酶A，是生物素依赖性 酶。 • 在人类和其它哺乳动物中该酶属于组织特异性酶，存在两 种基因形式ACC1和ACC2，ACC因具有阻断治疗肥胖症、 糖尿病和其它代谢病的活性位点受到广泛关注。 • 在禾本科植物中ACC被发现是几类化学除草剂作用于植物 的靶蛋白，因此对植物ACC的研究大多数集中在除草剂筛 选和作用机理研究方面。 • 此外，ACC基因在逐渐兴起的转基因油料作物和生物柴油 的研究中也处于重要地位，但由于ACC分布和基因组织形 式的复杂性，目前这方面的研究仍处于瓶颈阶段。
生物化学第九章脂类物质的合成与分解
第九章 脂类物质的合成与分解
点击此处添加副标题
贮存脂质：酯酰甘油、蜡等；是能源物质。
结构脂质：磷脂等；生物膜的骨架成分。
活性脂质：萜类化合物、甾醇类化合物；
是激素、维生素前体。
按其生物学功能分为：
第一节 生物体内的脂类物质
按其化学组成与结构分为： 单纯脂类：酯酰甘油、蜡等。 复合脂类：磷脂、糖脂、硫脂等。 异戊二烯脂：萜类、类固醇。
01
C15H31COOH + 8 CoA-SH + ATP + 7 FAD + 7 NAD+ +7 H2O 8 CH3CO-SCoA + AMP +PPi+ 7 FADH2 + 7 NADH + 7 H+
02
4.能量计算
8 CH3CO-SCoA 10×8＝ 80 ATP 7 FAD 1.5×7＝10.5 ATP 7 NADH + 7 H+ 2.5×7＝17.5 ATP 活化消耗：-2个高能磷酸键
缩合、还原、脱水、还原
脱氢、水化、脱氢、硫解
β-羟脂酰基构型
D型
L型
底物穿梭机制
柠檬酸穿梭
肉碱穿梭
方向
甲基到羧基
羧基到甲基
总反应
8 CH3CO-SCoA + 7 ATP + 14 ( NADPH + H+ ) + H2O C15H31COOH + 8 CoA-SH + 7 ADP + 7 Pi + 14 NADP+
单不饱和脂肪酸的合成需要O2和NADPH的参与。
必需脂肪酸：由于动物机体缺乏△9 以上的脱饱和酶，不能合成对其生理活动十分重要的多不饱和脂肪酸，如亚油酸、亚麻油酸和花生四烯酸，它们必须从食物中获得。这类
点击此处添加副标题
贮存脂质：酯酰甘油、蜡等；是能源物质。
结构脂质：磷脂等；生物膜的骨架成分。
活性脂质：萜类化合物、甾醇类化合物；
是激素、维生素前体。
按其生物学功能分为：
第一节 生物体内的脂类物质
按其化学组成与结构分为： 单纯脂类：酯酰甘油、蜡等。 复合脂类：磷脂、糖脂、硫脂等。 异戊二烯脂：萜类、类固醇。
01
C15H31COOH + 8 CoA-SH + ATP + 7 FAD + 7 NAD+ +7 H2O 8 CH3CO-SCoA + AMP +PPi+ 7 FADH2 + 7 NADH + 7 H+
02
4.能量计算
8 CH3CO-SCoA 10×8＝ 80 ATP 7 FAD 1.5×7＝10.5 ATP 7 NADH + 7 H+ 2.5×7＝17.5 ATP 活化消耗：-2个高能磷酸键
缩合、还原、脱水、还原
脱氢、水化、脱氢、硫解
β-羟脂酰基构型
D型
L型
底物穿梭机制
柠檬酸穿梭
肉碱穿梭
方向
甲基到羧基
羧基到甲基
总反应
8 CH3CO-SCoA + 7 ATP + 14 ( NADPH + H+ ) + H2O C15H31COOH + 8 CoA-SH + 7 ADP + 7 Pi + 14 NADP+
单不饱和脂肪酸的合成需要O2和NADPH的参与。
必需脂肪酸：由于动物机体缺乏△9 以上的脱饱和酶，不能合成对其生理活动十分重要的多不饱和脂肪酸，如亚油酸、亚麻油酸和花生四烯酸，它们必须从食物中获得。这类
【生物化学】脂类的生物合成
多烯不饱和脂肪酸在厌氧细菌中基本不存在， 但在高等动植物体内含量丰富，他们是由单烯脂 肪酸继续去饱和而产生的。
由单烯脂肪酸（△9）去饱和产生的
C16:0
软脂酸 +C2延长
பைடு நூலகம்
去饱和 -2H
△9-C16:1
C18:0
硬脂酸
棕榈油酸
去饱和 -2H
+C2延长
神经酸 二十四碳烯-15-酸
△15-C24:1
+C2延长
O HOOC-CH2-C～SCOA +ADP+Pi
乙酰-CoA羧化酶（别构酶）
生物素羧化酶 羧基转移酶（转羧酶） 生物素羧基载体蛋白（BCCP）
原核生物乙酰-CoA羧化酶：上述三种蛋 白质组成复合体。
真核生物乙酰-CoA羧化酶：由两个相 同亚基组成，上述三种蛋白质位于同一 条多肽链上。
作用机制
生物素羧化酶
生物素-酶
Lys-e氨基
CO2-生物素-酶
3. 脂肪酸合酶系统
组成：
脂酰基载体蛋白（ACP-SH） 1) 乙酰-CoA：ACP转酰酶 2) 丙二酸单酰CoA：ACP转酰酶 3) β-酮酰-ACP合酶 4) β-酮酰-ACP还原酶 5) β-羟酰-ACP脱水酶 6) 烯脂酰-ACP还原酶 7) 软脂酰-ACP硫酯酶
4. 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 酰基载体 转运机制 二碳单位参与或断裂形式 电子供体或受体 -羟酰基中间物的立体构型不同 对HCO3-和柠檬酸的需求 所需酶 能量需求或放出 消耗
细胞质 ACP-SH 三羧酸转运机制
丙二酸单酰ACP
NADPH+H+ D型 需要 7种 7ATP及14NADPH+H+
由单烯脂肪酸（△9）去饱和产生的
C16:0
软脂酸 +C2延长
பைடு நூலகம்
去饱和 -2H
△9-C16:1
C18:0
硬脂酸
棕榈油酸
去饱和 -2H
+C2延长
神经酸 二十四碳烯-15-酸
△15-C24:1
+C2延长
O HOOC-CH2-C～SCOA +ADP+Pi
乙酰-CoA羧化酶（别构酶）
生物素羧化酶 羧基转移酶（转羧酶） 生物素羧基载体蛋白（BCCP）
原核生物乙酰-CoA羧化酶：上述三种蛋 白质组成复合体。
真核生物乙酰-CoA羧化酶：由两个相 同亚基组成，上述三种蛋白质位于同一 条多肽链上。
作用机制
生物素羧化酶
生物素-酶
Lys-e氨基
CO2-生物素-酶
3. 脂肪酸合酶系统
组成：
脂酰基载体蛋白（ACP-SH） 1) 乙酰-CoA：ACP转酰酶 2) 丙二酸单酰CoA：ACP转酰酶 3) β-酮酰-ACP合酶 4) β-酮酰-ACP还原酶 5) β-羟酰-ACP脱水酶 6) 烯脂酰-ACP还原酶 7) 软脂酰-ACP硫酯酶
4. 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 酰基载体 转运机制 二碳单位参与或断裂形式 电子供体或受体 -羟酰基中间物的立体构型不同 对HCO3-和柠檬酸的需求 所需酶 能量需求或放出 消耗
细胞质 ACP-SH 三羧酸转运机制
丙二酸单酰ACP
NADPH+H+ D型 需要 7种 7ATP及14NADPH+H+
脂类的生物合成
• 磷酸甘油穿梭
• 苹果酸-天冬氨酸穿梭
磷酸甘油穿梭
苹果酸-天冬氨酸穿梭
2、丙二酸单酰CoA (malonyl CoA)的形成
乙酰CoA是引物，丙二酸单酰CoA(丙二酰CoA)是合成用的底物。
O
CH3-C～SCOA+HCO3-+ATP
乙酰CoA
乙酰CoA羧化酶
生物素 Mn2+
O HOOC-CH2-C～SCOA +ADP+Pi
生物素羧化酶
羧基转移酶
3、脂肪酸合酶复合体（大肠杆菌FAS）
⑴组成
磷酸泛酰巯基乙胺
SH
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
成延长了2个碳单位的丁酰-S-ACP。
α β
反式2-烯丁酰-S-ACP源自第四步、还原丁酰-S-ACP
反式2-烯丁酰-S-ACP
生成的丁酰基再与新进位的丙二酸单酰
基重复缩合、还原、脱水、再还原的循环 反应，又延长两个碳片段，生成己酯酰基， 如此反复进行，直到生成软脂酰基为止。
脂肪酸链的形成过程：
丙二酰CoA
=
=
胞液中进行
乙酰CoA羧化酶 (acetyl- CoA carboxylase)：
以生物素为辅基，是脂肪酸合成的限速酶。
大肠杆菌(E. coli): 乙酰CoA羧化酶多酶复合物，含有三个蛋白： 生物素羧基载体蛋白(biotin carboxyl-carrier protein , BCCP) ：结合生物素辅基 生物素羧化酶(biotin carboxylase, BC)：催化生物素羧化 羧基转移酶(carboxyl transferase, CT)：催化生物素上的 活性羧基转移，合成丙二酸单酰CoA • 哺乳类和鱼类的三种酶活性都在一条肽链上。
脂类的生物合成详解
5、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
酰基载体
ACP-SH
电子供体或受体
NADP
转运体系
三羧酸系统
二碳单位参与/断裂形式 丙二酸单酰ACP
对HCO3-和柠檬酸的需求 -羟酰基中间物立体构型
需要 D型
能量
耗能及NADPH
线粒 体 CoA-SH FAD、NAD 肉碱转运 乙酰COA 不需要
CH3-C～S-合酶+HOOC-CH2-C～SACP β-酮脂酰-ACP合酶
OO
❖还原反应 CH3-C-CH2-C～SACP +合酶-SH+CO2
=
=
OO CH3-C-CH2-C～SACP +NADPH+ + H + β-酮脂酰-ACP还原酶
OH O CH3-CH-CH2-C～SACP+NADP+
D-β-羟丁酰-ACP
❖脂肪酸合成与糖代谢的联系：
原料（乙酰辅酶A ） 由EMP途径提供
羧化反应中消耗的ATP
还原力NADPH
部分由磷酸戊糖途径提供 部分由EMP中NADH间接转化
线粒体基质
柠檬酸
乙酰辅酶A
丙酮酸氧化 脂肪酸氧化 氨基酸代谢
苹果酸
草酰乙酸
丙 酮 H2O
酸 羧
ATP
化 酶
CO2
丙酮酸
三羧酸载体 胞液
柠檬酸
β-羟脂酰-ACP脱水酶，HD
⑥还原
丁酰ACP 烯脂酰-ACP还原酶，ER
AT
软脂酸的生物合成
⑦释放
动物细胞：终产物是软脂酰-ACP
H2O 软脂酰-ACP硫酯酶
脂类的生物化学
大多数的类二十烷酸是花生四烯酸的衍生物。
前列腺素类(prostaglandin)，
凝血恶烷类(thromboxane) 白细胞三烯类(leucotriene)
阿司匹林（乙酰水杨酸）
天然油脂的组分
天然油脂并非一种物质组成，而是三酰甘油的混合物。
不同种类的油脂所含的脂肪酸是不相同的。
油脂的形成
• 油脂的形成：油脂由一分子甘油和三分子脂肪 酸经过逐步反应得到。反应如下：
都是由生物体产生，并能由生物体所利用（矿物油？）
例外：卵磷脂（溶于乙醚）、鞘磷脂和脑苷脂类。
四、脂类的生物学功能
1. 结构组分 2. 储存能源 3. 溶剂 4. 保温和保护 5. 其他 ——磷脂是生物膜的主要成分 ——机体的储存燃料 ——一些活性物质的溶剂 ——防寒剂和润滑剂 ——参与机体代谢调节
• 植物固醇：
谷固醇、豆固醇，比胆固醇侧链上多一个—C2H5
• 酵母固醇：
麦角固醇，紫外线照射下，可转变为维生素D2
二、类固醇
• 胆酸和胆汁酸：胆汁的重要成分，作用于脂肪代谢
胆汁酸盐，可使脂肪乳化，促进肠壁细胞对脂肪的消化吸收。
• 固醇类激素：包括肾上腺皮质激素和性激素 • 植物类固醇：强心苷（寡糖和固醇所成的糖苷）、皂素
3、氧化作用： 油脂的不饱和脂肪酸的双键氧化分解，或油脂经微生物分解 成的脂肪酸，氧化分解形成系列产物的变质过程。 • 酸败：天然油脂长期暴露在空气中，会产生酸臭味
原因是：1、油脂受空气和光照作用，不饱和脂肪酸被氧化成过氧化 物，继续分解为低级醛、酮以及羧酸，产生酸臭味。2、霉菌或脂肪酶将 油脂水解成低级脂肪酸，再生成-酮酸，其脱羧后而成低级酮类。
油 脂 的 消 化
油脂的化学性质
脂类代谢生物化学
不饱和脂肪酸的合成 不饱和脂肪酸中的不饱和键由去饱和酶催化形成。人体内含有的不饱和脂肪酸主要有棕榈油酸（16C，一个不饱和键）、油酸（18C，一个不饱和键）、亚油酸（18C，两个不饱和键）、亚麻酸（18C，三个不饱和键）以及花生四烯酸（20C，四个不饱和键）等，前两种单不饱和脂肪酸可由人体自己合成，后三种为多不饱和脂肪酸，必须从食物中摄取，因为哺乳动物体内没有△9以上的去饱和酶。
脂类概述 脂肪的分解代谢 脂肪的生物合成
第六章 脂类代谢
一、脂类概述
概念 脂类是脂肪和类脂的总称，它是有脂肪酸与醇作用生成的酯及其衍生物，统称为脂质或脂类，是动物和植物体的重要组成成分。脂类是广泛存在与自然界的一大类物质，它们的化学组成、结构理化性质以及生物功能存在着很大的差异，但它们都有一个共同的特性，即可用非极性有机溶剂从细胞和组织中提取出来。
乙酰乙酰CoA被β氧化酶系中的硫解酶裂解成乙酰CoA进入三羧酸循环。
丙酮可在一系列酶作用下转变成丙酮酸或乳酸，进而异生成糖。
乙酰乙酸在肌肉线粒体中经3-酮脂酰CoA转移酶催化，能被琥珀酰CoA活化成乙酰乙酰CoA。
ห้องสมุดไป่ตู้
β-羟丁酸在β-羟丁酸脱氢酶作用下，脱氢生成乙酰乙酸，然后再转变成乙酰CoA而被氧化。
以软脂酸（18C）为例计算其完全氧化所生成的ATP分子数：
脂肪酸的其它氧化分解方式
奇数碳原子脂肪酸的分解 羧化 ② 脱羧
脂肪酸的α-氧化
脂肪酸的-ω氧化
不饱和脂肪酸的分解
进入TCA循环最终氧化生成二氧化碳和水以及大量的ATP。
生成酮体参与代谢（动物体内） 脂肪酸β氧化产生的乙酰CoA，在肌肉细胞中可进入TCA循环进行彻底氧化分解；但在肝脏及肾脏细胞中还有另外一条去路，即形成乙酰乙酸、D-β-羟丁酸和丙酮，这三者统称为酮体。
第二十九章脂类的生物合成
乙酰ACP
O
O
缩合酶 CoASH
NADPH NAD P+
O || CH3COCH2C-SACP
β -酮丁酰ACP
OH
||
O
||
β -酮丁酰ACP 还原酶
CH3-CH-CH2-C-S-ACP
β -羟丁酰-ACP β -羟丁酰 ACP脱水酶
Ｏ CH3 CH2CH2C-SACP
丁酰CoA
H2 O β -烯丁酰ACP还原酶
+
酰基载体 蛋白ACP
乙酰ACP 丙二酰ACP
+ 辅酶A
2、缩合反应
乙酰ACP+丙二酰ACP 乙酰乙酰ACP+CO2+ACP
3、第一次还原反应 4、脱水反应
5、第二次还原反应 （形成丁酰ACP） 6、软脂酸的形成
由丁酰ACP形成软脂酸需经过7 轮循环
丙二酸单酰-ACP
O || || || HO-C-CH2C-S-ACP + CH3C~SACP
第29章 脂类 的生物合成
一、储存脂肪
• 储存脂肪： • 动员：脂库中贮存的脂肪经常有一部分
经脂肪酶或磷脂酶的水解而释放出类的合成
一、胞浆中饱和脂肪酸的“从头合 成” 1、乙酰辅酶A的转运
乙酰CoA从线粒体内至胞液的运转
NADPH的来源
2、丙二酰辅酶A的形成 乙酰辅酶A
（黄素蛋白） 2e
2H2O
2e
RCH2-CH2RCH＝CH-
2Fe
2e
4e
去饱和酶
动：细胞色素b5zh 植：铁硫蛋白
（2）厌氧途径 是厌氧生物合成单不饱和脂肪酸的方式,发生在 脂肪酸从头合成的过程中,当生成、 -羟葵酰-ACP 时，由专一的脱水酶催化脱水，生成、 -稀葵酰ACP，在继续参入二碳单位，就可产生不同长度的单 不饱和脂肪酸。
O
O
缩合酶 CoASH
NADPH NAD P+
O || CH3COCH2C-SACP
β -酮丁酰ACP
OH
||
O
||
β -酮丁酰ACP 还原酶
CH3-CH-CH2-C-S-ACP
β -羟丁酰-ACP β -羟丁酰 ACP脱水酶
Ｏ CH3 CH2CH2C-SACP
丁酰CoA
H2 O β -烯丁酰ACP还原酶
+
酰基载体 蛋白ACP
乙酰ACP 丙二酰ACP
+ 辅酶A
2、缩合反应
乙酰ACP+丙二酰ACP 乙酰乙酰ACP+CO2+ACP
3、第一次还原反应 4、脱水反应
5、第二次还原反应 （形成丁酰ACP） 6、软脂酸的形成
由丁酰ACP形成软脂酸需经过7 轮循环
丙二酸单酰-ACP
O || || || HO-C-CH2C-S-ACP + CH3C~SACP
第29章 脂类 的生物合成
一、储存脂肪
• 储存脂肪： • 动员：脂库中贮存的脂肪经常有一部分
经脂肪酶或磷脂酶的水解而释放出类的合成
一、胞浆中饱和脂肪酸的“从头合 成” 1、乙酰辅酶A的转运
乙酰CoA从线粒体内至胞液的运转
NADPH的来源
2、丙二酰辅酶A的形成 乙酰辅酶A
（黄素蛋白） 2e
2H2O
2e
RCH2-CH2RCH＝CH-
2Fe
2e
4e
去饱和酶
动：细胞色素b5zh 植：铁硫蛋白
（2）厌氧途径 是厌氧生物合成单不饱和脂肪酸的方式,发生在 脂肪酸从头合成的过程中,当生成、 -羟葵酰-ACP 时，由专一的脱水酶催化脱水，生成、 -稀葵酰ACP，在继续参入二碳单位，就可产生不同长度的单 不饱和脂肪酸。
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苹果酸
苹
NADP+
脂肪酸合成
果
酸
NADPH+H+（8个）
酶丙酮酸 CO2
教学ppt
31
NADH+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二酸单酰ACP为起 始物，逐步加入丙二酸单酰ACP
教学ppt
=
= = =
❖ 丙二酸单酰基转移反应
O
丙二酸单酰转移酶
HOOC-CH2-C～SCOA +ACP-SH O
HOOC-CH2-C～SAC教P学+ppCt OA-SH
27
❖缩合反应
选择丙二酸单酰CoA的意义？
== =
=
O
O
CH3-C～S-合酶+HOOC-CH2-C～SACP β-酮脂酰-ACP合酶
OO
❖还原反应 CH3-C-CH2-C～SACP +合酶-SH+CO2
17
④还原
D-αβ 羟丁酰ACP
β 酮酰ACP还原酶，KR
教学ppt
18
⑤脱水
反式丁烯酰ACP
β-羟脂酰-ACP脱水酶，HD
教学ppt
19
⑥还原
丁酰ACP
烯脂酰-ACP还原酶，ER
教学ppt
20
AT
教学ppt
21
教学ppt
22
教学ppt
23
软脂酸的生物合成
教学ppt
24
⑦释放
动物细胞：终产物是软脂酰-ACP
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）
H2O 教学ppt
释放 26
❖ 乙酰基转移反应
O
ACP-SH CoA-SH
O
CH3-C～SCOA ACP脂酰基转移酶 CH3-C～SACP
32
4、不同生物的脂肪酸合成酶
教学ppt
33
5、饱和脂肪酸从头合成与β-氧化的比较
磷酸酶
CH2OH
CH2O-P
Pi
HO-CH
--
CH2OH
2、来自脂肪的水解
教学ppt
4
二、脂类的合成
（一）饱和脂肪酸的生物合成（从头合成） 场所：细胞溶胶 原料：丙二酸单酰CoA（源于乙酰CoA） 还原力：NADPH
教学ppt
5
1、乙酰CoA的转运
乙酰CoA的来 源
脂肪酸β氧化 线粒体
氨基酸代谢
（biotin carboxyl carrier protein，BCCP）
教学ppt
9
教学ppt
10
生物素羧化酶
羧基转移酶
教学ppt
11
作用调节
（柠檬酸正调节，软脂酰CoA变构抑制）
CO2 生物素羧化酶 CO2
ATP+HCO3-+BCCP
BCCP-CO2 +ADP
O
羧基转移酶
=
BCCP-CO2 +CH3-C～SCOA
C==C
+H2O
32
H C～SACP
❖再还原反应
O
（△2反式丁烯酰-ACP,巴豆酰-ACP）
-
CH3 H C==C
+NADPH+H+ β-烯脂酰-ACP还原酶
H C～SACP
O
O
CH3-CH2-CH-C～SACP +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
丙酮酸脱氢酶系
丙酮酸
线粒体
三羧酸转运体系 柠檬酸穿梭系统
教学ppt
6
教学ppt
7
2、丙二酸单酰CoA的形成
= =
O
乙酰CoA羧化酶
CH3-C～SCOA+HCO3-+ATP
O HOOC-CH2-C～SCOA +ADP+Pi
教学ppt
8
大肠杆菌乙酰CoA羧化酶（别构酶）
生物素羧化酶（biotin carboxylase，BC） 组 羧基转移酶（trans carboxylase，CT ） 成 生物素羧基载体蛋白
第二十九章
脂类的生物合成
教学ppt
1
一、甘油代谢
甘油三酯 HSL 甘油二酯 脂肪酶 甘油单酯
脂肪酸
脂肪酸
脂
肪 脂肪酸 酶
贮存脂肪的动员
甘油
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2
甘油的去路
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3
甘油的来源
1、 来自EMP途径
CH2OH NADH+H+
C=O
NAD+
CH2OH
HO-CH
--
--
CH2O-P
3磷酸甘油脱氢酶
O
HOOC-CH2-C～SCOA +BCCP
哺乳动物、鸟类的乙酰CoA羧化酶为相同亚单位二聚体
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12
3、脂肪酸合酶复合体（大肠杆菌FAS）
⑴组成
磷酸泛酰巯基乙胺
SH
❖ 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
=
=
OO CH3-C-CH2-C～SACP +NADPH+ + H + β-酮脂酰-ACP还原酶
=
-
OH O CH3-CH-CH2-C～SACP+NADP+
D-β-羟丁酰-ACP
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❖脱水反应
- -= --
=
= - -- =
OH O
β-羟脂酰-ACP脱水酶 CH3 H
-
CH3-CH-CH2-C～SACP
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29
=
❖总反应式 O
8CH3-C～SCOA +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 ） 由EMP途径提供
羧化反应中消耗的ATP
还原力NADPH
H2O 软脂酰-ACP硫酯酶
ACP、软脂酸（棕榈酸前体）
❖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CoA
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== =
=
O
O
CH3-C～S-合酶+HOOC-CH2-C～SACP β-酮脂酰-ACP合酶
OO
CH3-C-CH2-C～SACP +合酶-SH+CO2
部分由磷酸戊糖途径提供
部分由EMP中NADH间接转化
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线粒体基质
三羧酸载体 胞液
柠檬酸
乙酰辅酶A
丙酮酸氧化
草酰乙酸
膜线 粒
脂肪酸氧化
氨基酸代谢 酶 丙 酮
体 H2O 内
苹果酸
酸 ATP
羧 化
CO2丙Βιβλιοθήκη 酸柠檬酸ATP,CoASH
柠檬酸裂解酶
ADP+Pi
草酰乙酸
乙酰CoA
NADH+H+
NAD+
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ACP
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ACP：转移脂酰基
与脂酰基形成硫酯键 磷酯键相连
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⑵反应历程
①
①启动/进位
乙酰CoA：ACP转移酶，AT
哺乳动物不经过
乙酰ACP中间体
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②装载
丙二酸单酰CoA：ACP转移酶，MT
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③缩合
β 酮酰ACP合酶， KS 乙酰乙酰ACP
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