2013-chapter09-脂类生物合成

(6) 还原(reduction): 烯酰-ACP还原酶(ER)
(7) 转位(translocation):乙酰CoA:ACP转酰酶(AT)
Hale Waihona Puke Baidu
(8) 释放(release):脂酰-ACP硫酯酶
7 cycles
（软脂酸，C16）
(1)启动(priming): 乙酰CoA:ACP转酰酶(AT) 产物：乙酰-合酶
(二)Desaturation (去饱和)： 1）单烯脂酸：脂酰-CoA去饱和酶 2）多烯脂酸：必需脂肪酸（哺乳类动物）
人体不饱和脂酸：软油酸（16:1,Δ9） 油酸（18:1,Δ9） 亚油酸（18:2,Δ9,12） 亚麻酸（18:3,Δ9、12、15） 花生四烯酸(20:4,Δ5、8、11、14)
2 ）合成原料： 乙酰CoA（主要来自葡萄糖分解 ）、
ATP、 HCO3-、NADPH（主要来自磷酸戊糖途径) 、 Mn2＋。
原料在线粒体内生成，合成脂肪酸在细胞质，需 要将乙酰CoA运至胞液。
1.2 原料的合成－丙二酰CoA的生成
1.3 脂肪酸合酶复合体
➢ACP: acyl carrier proteins ➢AT: acetyl-CoA-ACP
脂酸碳链的加长
更长碳链的脂酸则是对软脂酸的加工，使其碳链延长。
部位：(肝细胞)内质网或线粒体中
1)内质网脂酸碳链延长酶系 延长过程与软脂酸合成过程相似，但脂酰基连在CoASH 上进行反应.多延长至18个C，最长可至24C。
2)线粒体(延长)酶体系 延长过程与β-氧化的逆行相似，由NADPH＋H+供氢， 亦以延长至硬脂酸最多，最长可至24C。
脂肪酸合成反应过程
（1）丙二酰CoA合成：
*乙酰CoA羧化酶
乙酰CoA
丙二酰CoA
（2） 脂酸合成
脂酸合成酶系
丙二酰CoA
长链脂酸
总的过程以软脂酸为例： 由1分子乙酰CoA和7分子丙二酰CoA缩合而成。每次延 长两个碳原子，连续7次重复加成。
合成软脂酸的总反应：
7乙酰-CoA
-7ATP ？
乙酰-CoA＋7丙二酸单酰-CoA＋14NADPH＋14H＋ →软脂酸＋7CO2＋14NADP＋＋8CoA-SH＋6H2O
transacetylase ➢MT: malonyl-CoA-ACP
transferase ➢KS: β-ketoacyl-ACP
synthase ➢KR: β-ketoacyl-ACP
reductase ➢HD: β-hydroxyacyl-ACP
dehydratase ➢ER: enoyl-ACP reductase
2RCO～SCoA CH2OH
2HSCoA
CHOH CH2-O- P α-磷酸甘油脂酰基转移酶
磷酸甘油
CH2-O-C-R1 H2O
Pi
CH-O-C-R2 磷脂酸磷酸酶 CH2-O- P
磷脂酸
O= O= O=
O= O=
CH2-O-C-R1 RCO～SCoA
CH-O-C-R2
CH2-OH
甘油二酯
脂酰基转移酶
(6) 还原(reduction): 烯酰-ACP还原酶(ER) 产物：丁酰-ACP
进入第二次合成轮回，丁酰-ACP取代第一轮回的 乙酰-ACP（转位(translocation):乙酰CoA:ACP转 酰酶(AT) ）
经过７次循环，螺旋式链增长 (8) 释放(release):脂酰-ACP硫酯酶 释放终产物：软脂酸
(2) 装载(loading): 丙二酰CoA:ACP转酰酶(MT) 产物：丙二酰-ACP
(3) 缩合(condensation): -酮酰-ACP合酶 (KS) 产物：乙酰乙酰-ACP
(4) 还原(reduction): -酮酰-ACP还原酶 (KR) 产物： α，β- 羟丁酰-ACP
(5) 脱水(dehydration): -羟酰-ACP脱水酶 (HD) 产物：α，β- 反式-丁烯酰-ACP
第29章 脂类的生物合成 Lipid Biosynthesis
1. 脂肪酸的生物合成
1.1 原料的转运 1.2 原料的合成 1.3 脂肪酸合酶复合体 1.4 各步反应 1.5 合成与分解的比较 1.6 脂肪酸碳链的加长与去饱和
1.1 原料的转运
软脂酸的合成（Ｃ16） 1）合成部位：肝、肾、脑、肺、脂肪线粒体外
的甘油一酯和脂肪酸合成甘油三酯)
2)甘油二酯途径：肝细胞和脂肪细胞
脂肪酸--合成脂肪３分子脂酸可为同一种，亦可为
不同的脂肪酸。
甘油来源—1.糖酵解 甘油-3-P
2.体内游离的甘油
• 肝、肾含有甘油激酶，利用甘油生成３-磷酸甘油；
• 脂肪组织缺乏甘油激酶，不能利用甘油合成脂肪。
脂肪的合成过程
O= O=
HSCoA CH2-O-C-R1
CH-O-C-R2
CH2-O-C-R3
甘油三酯
磷脂的合成
磷脂酸
CDP-二脂酰甘油
C| H2-O-CO-R' R"-CO-O-CH
| CH2-O-PO3H-X
卵磷脂 脑磷脂
Synthesis
细胞质 ACP 羧基后形成 NADPH 多种酶位于单一肽链上 线粒体→细胞质 运送乙酰-CoA 柠檬酸转运系统
1.6 脂肪酸链的加长和去饱和 (一)Elongation(加长)：
反应原理：乙酰-CoA的加成与还原(NADPH), 似β-氧化作用的逆反应。
反应部位：线粒体、（光面）内质网
Release：
脂酰-ACP硫酯酶
软脂酰-ACP +H2O → 软脂酸＋HS- ACP
总反应式：
1.5 脂肪酸β-氧化和合成的比较
相同点：
不同点： 发生部位 酰基载体 方向 H受体/供体 酶组织形式 跨膜转运：
Oxidation 反应循环次数 碳单位C2
线粒体 CoA 羧基先离去 NAD+, FAD ？ 细胞质→线粒体 运送脂酰-CoA 肉碱载体系统
1.4 各步反应
(1) 启动(priming): 乙酰CoA:ACP转酰酶(AT)
(2) 装载(loading): 丙二酰CoA:ACP转酰酶(MT)
(3) 缩合(condensation): -酮酰-ACP合酶 (KS)
(4) 还原(reduction): -酮酰-ACP还原酶 (KR)
(5) 脱水(dehydration): -羟酰-ACP脱水酶 (HD)
前两种单不饱和脂酸可由人体自身合成 后三种多不饱和脂酸必需从食物摄取。
2. 酯化（Esterification）
——三脂酰甘油和磷脂的合成 ——主要合成部位：肝细胞内质网、脂肪细胞
甘油三酯（TAG）合成
合成部位
肝、脂肪组织、小肠
均有合成TAG的脂酰CoA转移酶，位于 内质网的胞液侧。
合成原料
甘油-3-P 脂酰-CoA 合成基本过程 1)甘油一酯途径：小肠粘膜细胞(利用消化吸收