脂肪酸的合成第三次课
简述脂肪酸氧化的四个阶段
简述脂肪酸氧化的四个阶段脂肪酸氧化是指将脂肪酸分解为二氧化碳和水，并释放出能量的过程。
它是细胞内能量代谢的重要部分，也是人体进行脂肪酸代谢和能量产生的关键步骤之一。
脂肪酸氧化的过程可以分为四个阶段：摄取和激活、脂肪酸转运、β氧化和能量产生。
第一阶段：摄取和激活脂肪酸是通过食物摄入或体内合成的方式进入细胞的。
在细胞质中，脂肪酸首先与辅酶A结合形成辅酶A脂肪酸酯。
这个过程需要能量的消耗，主要由ATP提供。
辅酶A脂肪酸酯能够通过细胞膜进入线粒体内。
第二阶段：脂肪酸转运辅酶A脂肪酸酯在线粒体内经过一系列的酶催化反应，被转化为脂肪酸辅酶A，然后与胆碱结合形成脂肪酸辅酶A胆碱酯。
脂肪酸辅酶A胆碱酯经过线粒体内膜的转运蛋白帮助，进入线粒体内膜的间隙。
第三阶段：β氧化脂肪酸辅酶A胆碱酯在线粒体内膜的间隙中被辅酶A解离，生成游离脂肪酸和辅酶A。
游离脂肪酸进入线粒体内膜的内膜空间，通过一系列的反应被转化为丙酰辅酶A。
这个过程包括三个关键的步骤：脂肪酸的氧化、水合和裂解。
游离脂肪酸在线粒体内膜的内膜空间中被氧化，产生一个双键和一个酮基。
这个过程由脂肪酸脱氢酶催化。
然后，酮基通过水合反应被转化为羟基。
最后，羟基与辅酶A结合，形成丙酰辅酶A。
第四阶段：能量产生丙酰辅酶A进入三羧酸循环，通过一系列的反应被完全氧化为二氧化碳和水，并释放出大量的能量。
这个过程主要发生在线粒体内。
总结起来，脂肪酸氧化的四个阶段分别是摄取和激活、脂肪酸转运、β氧化和能量产生。
这个过程是细胞内能量代谢的重要组成部分，通过将脂肪酸分解为二氧化碳和水，释放出大量的能量，为人体提供动力和热量。
脂肪酸氧化的异常也与一些代谢性疾病的发生有关，如肥胖、糖尿病等。
因此，深入了解脂肪酸氧化的机制对于预防和治疗这些疾病具有重要意义。
第29章 脂肪酸的合成
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。
❖缩合反应
== =
=
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
➢ 线粒体内
基本为β-氧化的逆转，NADPH为氢的供体，二碳片 段供体为乙酰COA，只是烯酰CoA还原酶代替了脂酰CoA 脱氢酶。（见教材图29-10）
RCO～SCoA+CH3CO～SCoA
RCH2CH2CO～SCoA
➢在内质网膜上的延长〔主要为硬脂酸（18：0）〕
NADPH+H+为氢的供体，丙二酸单酰COA为碳的 供体，COA代替ACP为脂酰基载体，从羧基末端 延长，中间过程与脂肪合成酶体系相似（缩合、 脱水、还原、再还原）。
供
｛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 +
总反应：
NADH+H++NADP+ +草酰乙丙酸酮酸+CO2+NADPH+H++NAD+
奇数碳原子饱和脂肪酸合成以丙二酸单酰ACP为起始物，逐加入 的二碳也是丙二酸单酰ACP。
磷脂酸磷酸酶
(优选)脂肪酸的生物合成及详解.
4 由脂肪酸合酶催化的各步反应 ——软脂酸的合成（ E. coli ）
脂酸的合成：
启动、装载（丙二酸单酰基的转移）、 缩合、还原、脱水、还原
软脂酸的合成步骤（ E. coli ）：
（1）启动（priming） —— 乙酰CoA与ACP作用： E1：乙酰CoA:ACP转酰酶（AT）
乙酰CoA + ACP-SH 乙酰- S- ACP + CoASH 乙酰- S- ACP + E2-SH ACP -SH +乙酰- S- E2
脂肪酸的生物合成及
主要内容
第六 脂代谢
第一节 脂类的消化吸收和转运
第二节 脂肪的分解代谢 第三节 脂肪酸和甘油三酯的生物合成 第四节 磷脂代谢 第五节 鞘脂类代谢 第六节 胆固醇代谢 第七节 脂类代谢的调节 第八节 脂肪代谢紊乱
第三节 脂肪酸和甘油三酯的生物合成
一 脂肪酸的生物合成 二 脂肪(三酰甘油)的生物合成
•
ACP辅基：4-磷酸泛酰巯基乙胺；摆臂
结合并转运脂酰基
脂酰基载体蛋白(ACP)的辅基结构
HS -
O-CH2-Ser-ACP
辅基：4-磷酸泛酰巯基乙胺
CoA分子中也有4-磷酸泛酰巯基乙胺
HS
A
4-磷酸泛酰巯基乙胺
羟 羟
3 脂肪酸合酶
动物体内: 脂肪酸合酶是单一肽链，由一个基因编码,
同时具有ACP和7种酶活力。 • 第七种酶为：软脂酰-ACP硫酯酶，催化软
1 脂肪酸合成的碳源 ——乙酰CoA的转运 • 三羧酸转运体系(tricarboxylate transport system) • 柠檬酸-丙酮酸循环， 柠檬酸是乙酰基的载体
丙酮酸 羧化酶
三羧酸转运体系 (柠檬酸-丙酮酸循环)
《脂肪酸的生物合成》PPT课件-30页文档资料
ACC：乙酰辅酶A羧化酶
由Acetyl-CoA合成Malonyl-CoA
ACP：酰基载体蛋白
整个反应的“Shuttle Bus”
AcpS：ACP合成酶（PPTase)
将辅酶A的phosphopantetheine 基团加载到 ACP蛋白上，使ACP活化
FabD：malonyl-CoA:ACP 转酰基酶 (MAT)
O
H3C C S CoA acetyl-CoA
acetyl-CoA:ACP transacylase
HS-ACP
MAT
HS-CoA
O
H3C C S ACP
acetyl-ACP
HO O
C C C S CoA
O
malonyl-CoA
H
HS-ACP
malonyl-CoA:ACP transacylase
HS-CoA
HO
H3C C C C S ACP
H
trans-enoyl-ACP
NADPH + H+
enoyl-ACP reductase
NADP+
HH O
H3C C C C S ACP H H trans-enoyl-ACP
脂肪酸合成的最后一步：产物的释放 Thioesterase 硫酯酶: TE TesA
HO H3C C C S ACP
Hale Waihona Puke 脂肪酸合成的底物准备：乙酰辅酶A羧化酶 (Acetyl-CoA Carboxylase)
总反应式：
Association of acetyl-CoA carboxylase protomers
总反应机理：
脂肪酸合成的第一步：加载
脂肪酸的生物合成ppt课件
丙 二 酰 C o A
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。
脂肪酸合酶
（3）缩合
脂肪酸合酶
- 酮酰-ACP还原酶 （KR）
脂肪酸合酶
D-
（4）还原
脂肪酸合酶
羟
（3）缩合反应（condensation）：E3： - 酮酰-ACP合酶（KS）
O E2 – S – C - CH3 + -OOC - CH2 – C – S - ACP
4 由脂肪酸合酶催化的各步反应 ——软脂酸的合成（ E. coli ）
脂酸的合成：
启动、装载（丙二酸单酰基的转移）、 缩合、还原、脱水、还原
软脂酸的合成步骤（ E. coli ）：
（1）启动（priming） —— 乙酰CoA与ACP作用： E1：乙酰CoA:ACP转酰酶（AT）
乙酰CoA + ACP-SH 乙酰- S- ACP + CoASH 乙酰- S- ACP + E2-SH ACP -SH +乙酰- S- E2
脂酰-ACP脱去ACP成为软脂酸。 • 酶以二聚体形式存在，反平行配置。P261
软脂酰-ACP硫酯酶
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
脂肪酸合酶系结构模式
③
④
②
ACP
⑤
①
⑥
中央巯基 SH
外围巯基 SH
③
④
② ①
⑤ ⑥
①乙酰CoA:ACP转酰酶,AT ② 丙二酸单酰CoA:ACP转酰酶,MT ③β -酮（脂）酰-ACP合酶,KS ④ β -酮（脂）酰-ACP还原酶,KR ⑤β -羟（脂）酰-ACP脱水酶,HD ⑥ 烯（脂）酰-ACP还原酶,ER
脂肪酸生物合成及
脂肪酸生物合成步骤：乙酰CoA缩合、还原、脱水、还原，生成脂肪酸
脂肪酸生物合成酶：乙酰CoA羧化酶、丙二酸单酰CoA合成酶等
脂肪酸生物合成产物：脂肪酸和CoA
脂肪酸生物合成与分解代谢的平衡
脂肪酸生物合成：由乙酰CoA和丙二酸单酰CoA缩合生成乙酰乙酰CoA，再与乙酰CoA缩合生成3-羟基-3-甲基戊二酸甲酰CoA，最后合成脂肪酸。
乙酰CoA与CoA结合生成乙酰CoA，为脂肪酸合成提供能量
乙酰CoA是脂肪酸生物合成的起始原料
丙二酸单酰CoA的生成
丙二酸单酰CoA是由乙酰CoA和丙二酸在丙二酸单酰CoA合成酶的催化下合成的。
丙二酸单酰CoA是脂肪酸生物合成的重要中间产物，可以进一步合成脂肪酸。
丙二酸单酰CoA的生成需要消耗ATP，是耗能过程。
丙二酸单酰CoA的生成过程中，乙酰CoA是乙酰CoA羧化酶的底物，该酶是脂肪酸合成的关键酶。
脂肪酸的合成
乙酰CoA的来源
脂肪酸合成的酶类
脂肪酸合成的起始原料
脂肪酸合成的关键步骤
脂肪酸合成的调控
酶的活性调节：通过调节脂肪酸合成酶的活性来控制脂肪酸的合成速度。
代谢物调节：通过调节脂肪酸合成过程中的代谢物浓度来控制脂肪酸的合成。
作用机制：乙酰CoA羧化酶通过将乙酰CoA的乙酰基转移到生物素上，生成高能化合物，再将其转移给丙二酸单酰CoA，完成反应。
调节：乙酰CoA羧化酶的活性受到多种因素的调节，包括磷酸化、去磷酸化、别构效应等。
丙二酸单酰CoA合成酶
定义：丙二酸单酰CoA合成酶是脂肪酸生物合成过程中重要的酶，负责催化丙二酸单酰CoA的合成。
定义：由多个酶组成的复合体，参与脂肪酸的生物合成
组成：乙酰CoA羧化酶、丙二酸单酰CoA转移酶等
脂肪酸的合成代谢课件
文档仅供参考，不能作为科学依据，请勿模仿；如有不当之处，请联系网站或本人删除。
-酮脂酰ACP合酶 -酮脂酰ACP还原酶 -羟脂酰ACP脱水酶
烯脂酰ACP还原酶
(一) 脂肪酸的从头合成 二. 脂肪酸的合成 文档仅供参考，不能作为科学依据，请勿模仿；如有不当之处，请联系网站或本人删除。
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1. 脂肪酸从头合成的过程 脂肪酸合酶系统（fatty acid synthase system，FAS）
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1. 脂肪酸从头合成的过程
(2) 丙二酸单酰CoA的形成
乙酰CoA的羧化为不可逆反应，是脂肪酸合成 的限速步骤，故乙酰CoA羧化酶的活性高低控 制着脂肪酸合成的速度。
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1. 脂肪酸从头合成的过程
(2) 丙二酸单酰CoA的形成
The first committed step in fatty acid biosynthesis is the carboxylation of acetyl CoA to form malonyl CoA using CO2 in the form of bicarbonate HCO3-. This reaction is catalyzed by the enzyme acetyl CoA carboxylase which has biotin as a prosthetic group, a common feature in CO2-binding enzymes.
脂肪酸合成的步骤
脂肪酸合成的步骤脂肪酸合成的起始原料是乙酰coa，它主要来自糖酵解产物丙酮酸，脂肪酸的合成是在胞液中。
先说说饱和脂肪酸的合成：1.乙酰辅酶a的转运：脂肪酸的合成是在胞液中，而乙酰coa是在线粒体内，它们不能穿过线粒体内膜，需通过转运机制进入胞液。
三羧酸循环中的柠檬酸可穿过线粒体膜进入胞液，然后在柠檬酸裂解酶的作用下放出乙酰coa进入脂肪酸合成途径。
2.丙二酸单酰coa的合成：脂肪酸的合成是二碳单位的延长过程，它的来源不是乙酰coa，而是乙酰coa的羧化产物丙二酸单酰coa，这是脂肪酸合成的限速步骤，催化的酶是乙酰coa 羧化酶。
3.乙酰acp和丙二酸单酰-acp的合成：乙酰coa和丙二酸单酰coa首先与acp活性基团上的巯基共价连接形成乙酰acp和丙二酸单酰-acp。
4.合成步骤：（这个好麻烦）总之就是每延长2个c原子，需经缩合、还原、脱水、还原四部反应。
5.脂肪酸的延长：在真核生物中，贝塔-酮脂酰-acp缩合酶对链长又专一性，它就收14碳酰基的活力最强，所以大多数情况下仅限于合成软脂酸。
不饱和脂肪酸的合成：它的合成是在去饱和酶系的作用下，在以合成的饱和脂肪酸中引入双键的过程，这是在内质网膜上进行的氧化反应，需要nadh和分子氧的参加。
软脂酸和硬脂酸是动物组织中两种最常见的饱和脂肪酸，是棕榈油酸和油酸的前体，是在c-9和c-10间引入顺式双键形成的。
总之，酶系和能量起了很重要的作用。
在第四步合成时，乙酰-acp与丙二酸单酰-acp先发生缩合反应，这时丙二酸单酰-acp的-cooh去掉的，缩合后形成乙酰乙酰-acp，在被还原和脱水，形成丁烯酰-acp，最后再被还原为丁酰-acp，完成第一次循环，第二次循环是丁酰-acp与丙二酸单酰-acp进行缩合，以此类推。
脂肪酸的分解和合成 ppt课件
混合功能氧化酶
NAPD
+
HOCH2(CH2)n COO醇酸脱氢酶
NAD(P)
+
NAD(P)H+H+
OHC(CH2)n COO醛酸脱氢酶
NAD(P)
2)n
+
NAD(P)H+H+
细菌对石油的氧化
-OOC(CH
COO-
42
三、酮体的生成和利用 1、酮体 脂肪酸在肝脏中不完全氧化的中间产物
磷脂酶的作用位点
产物：甘油 、脂肪酸、磷脂、含氮碱
54
55
溶血磷脂：磷脂酶A1或A2的水解产物 强表面活性剂，可使RBC破裂溶血 毒蛇咬伤、急性胰腺炎
溶血磷脂的消除----磷脂酶B
56
甘油的代谢
甘油激酶
磷酸甘油 脱氢酶 异构酶
磷酸酶
（实线为甘油的分解，虚线为甘油的合成)
57
五、胆固醇代谢
（1）只存在于真核细胞 （2）膜结构的重要成分-----游离胆固醇 细胞内--------------------胆固醇酯 （3）来源 食物 0.5-1g/day
32
苹果酸脱氢酶 （ 8） 乙酰辅酶A 草酰乙酸 苹果酸 延胡索酸酶 （ 7） 柠檬酸
柠檬酸合成酶 （ 1）
顺乌头酸酶 （ 2） 异柠檬酸 异柠檬酸脱氢酶 （ 3）
延胡索酸
琥珀酸硫激酶 （ 5）
三羧酸 α-酮戊二酸 二羧酸 α-酮戊二酸脱氢酶 （ 4）
琥珀酸
琥珀酸脱氢酶 （6）
琥珀酸 辅酶A
33
1分子软脂酸彻底氧化: (1.5×7)+(2.5×7)+(10×8) = 108分子ATP
脂肪酸的生物合成1-3-ppt
15.反应产物
软脂酸
乙酰辅酶A
16. 能量变化（软脂酸）
消耗7个ATP和14个NADPH
产生106个ATP
6 脂肪酸碳链的延长及去饱和
I 脂肪酸碳链的延长： （1）线粒体： 乙酰CoA是二碳片段的供体，供氢体为NADPH，沿着脂肪酸-氧化作用的逆反应延长。以硬脂酸为最多，可延长至24或26碳FA. （2）光滑型内质网：延长饱和或不饱和长链脂肪酸 以CoA代替ACP为脂酰基载体，沿着脂肪酸合成方式延长；丙二酸单酰CoA是二碳片段的供体，供氢体为NADPH。除脑组织外一般合成C18（硬脂酸）,脑可延长至24碳FA.
第六章 脂代谢
Chapter 6 LIPID METABOLISM
第六章 脂代谢
主要内容
第一节 脂类的消化吸收和转运 第二节 脂肪的分解代谢 第三节 脂肪酸和甘油三酯的生物合成 第四节 磷脂代谢 第五节 鞘脂类代谢 第六节 胆固醇代谢 第七节 脂类代谢的调节 第八节 脂肪代谢紊乱
（5）脱水反应（dehydration）：
E5：羟酰-ACP脱水酶（HD） OH O H2O H O CH3–CH-CH2–C–S-ACP E5 CH3–C=C–C–S-ACP H 巴豆酰-S-ACP （6）第二次还原反应： E6：烯酰-ACP还原酶（ER） H O NADPH+H+ NADP+ O CH3–C=C–C–S-ACP E6 CH3–CH2- CH2–C–S-ACP H 丁酰-S-ACP
”
2 丙二酸单酰CoA(malonyl CoA)的形成 (乙酰CoA和碳酸氢盐)
●乙酰CoA是引物，丙二酸单酰CoA(丙二酰CoA)是合成用的底物。 ●奇数碳脂肪酸合成的引物： 丙二酸单酰CoA
第三章实验三脂肪酸的β氧化测定
实验步骤
1. 肝糜的制备：称取肝组织5 g于研钵中，加入0.9% NaCl溶 液研磨至细浆，再加0.9% NaCl至总体积10mL。 2. 准备4个50mL锥形瓶，两只试管，按下表操作。
锥形瓶 试剂（mL）
1 （样品）
2 （对照）
1/15M pH 7.6 磷酸盐缓冲液
3
3
0.5M正丁酸
2
——
肝糜
3
3
用0.02M标准Na2S2O3溶液滴定，至浅黄时，加入3滴淀粉溶液（指示剂）。摇 匀后，继续滴至蓝色消失，记录消耗标准Na2S2O3的体积（mL）
3. 计算： 丁酸经肝脏催化生成丙酮的含量（m mol/g）= （A-B）× C /（6×m）
A为滴定对照消耗的0.02M Na2S2O3溶液的mL数 B 为滴定样品消耗的0.02M Na2S2O3溶液的mL数 C为标准Na2S2O3的浓度 m为滴定样品里肝脏的质量（g）
2
2
43℃ 水浴保温1小时后，从水浴取出，加入以下试剂
15% 三氯乙酸
3
3
正丁酸 （对照追加）
——
2
混匀静置15min，过滤或离心，滤液或上清收集到两只试管中。
另取两只锥形瓶 （编号同上对应）
Hale Waihona Puke 滤液或上清（加入对应锥形2
2
瓶）
0.1M 碘溶液
3
3
10% NaOH
3
3
摇匀，静置10min
10% HCl（中和）
问题：如何测定代谢途径中脂肪酸的β氧化？
实验25 脂肪酸的β氧化测定
课程思政
1、合理饮食（生酮饮食的流行与节食减肥方法） 2、肝脏材料的获得（遵守动物伦理道德规范，例如基因编辑婴儿事 件，对生命要有敬畏之心）。 3、肝脏以酮体的形式输出能量（物尽其用的生命智慧）
脂肪酸合成
脂肪酸合成脂肪酸合成是一个细胞内的重要生物过程，它不仅参与生物体内细胞细胞膜、抗感染和防止疾病，还与细胞代谢、能量代谢和激素合成有关。
脂肪酸是一类较短的链状水溶性有机化合物，形式多种多样，分子结构上可以分为单链、多烷和多烯脂肪酸三种类型，它们来源于植物和动物油脂等植物和动物脂肪油中。
脂肪酸合成是细胞内最重要的生物过程之一，由一系列脂肪酸生物合成反应构成。
脂肪酸合成反应的反应总纲：脂肪酸的生成反应主要通过一系列细胞内的复杂反应环节，首先运用一个称为乙酰CoA的物质可以将二氧化碳与肉碱结合，然后经历一系列的转化，最终形成脂肪酸。
脂肪酸的形成反应可以分为碳供体的运输、碳供体的增加（乙酰基转移）、乙酰CoA的升高和装配（加氢、氢转移和酰基转移）四个步骤。
一、碳供体的运输：这里碳供体指的是二氧化碳运输到细胞，它是脂肪酸合成过程中最为重要的一步，主要是两个基本反应：细胞内碳水化合物（如糖、它和醇）被氧化成CO2，同时CO2与肉碱（Citrate）结合，形成一种物质叫做乙酰CoA（Acetyl-CoA）。
二、乙酰CoA的增加：乙酰CoA的增加是脂肪酸合成反应第二个重要的步骤，它能够将肉碱和二氧化碳结合起来，形成乙酰CoA，这是一种碳水质的物质。
它可以在乙酰CoA交换酶的催化作用下，将四个C原子的二氧化碳转化成一个C原子的乙酰CoA。
三、乙酰CoA升高：乙酰CoA升高是指从碳水质物质乙酰CoA中用加氢酶将乙酰CoA加氢，使其氢原子数增加，乙酰CoA化学性质发生变化，变为高能质的乙酰CoA。
这是脂肪酸合成反应的第三个步骤，乙酰CoA的加氢是脂肪酸合成的关键一步。
四、装配：最后一步是将乙酰CoA依次进行加氢、氢转移和酰基转移反应，合成出各种不同类型的脂肪酸。
四种不同类型的反应分别是：（1）加氢反应：该反应将乙酰CoA加氢，生成三元醇，如乙醇（2）氢转移反应：该反应将三元醇与肉碱结合，然后经衍生物转移三个氢原子，形成乙醛（3）酰基转移反应：该反应将乙醛与一个两碳的酸（如乳酸）结合，将乙醛的一个氢原子转移给酸，形成乙酸，乙醛变为两个支链的脂肪酸。
脂肪酸的合成
脂肪酸的合成脂肪酸的合成机体内的脂肪酸大部分来源于食物，为外源性脂肪酸，在体内可通过改造加工被机体利用。
同时机体还可以利用糖和蛋白转变为脂肪酸称为内源性脂肪酸，用于甘油三酯的生成，贮存能量。
合成脂肪酸的主要器官是肝脏和哺乳期乳腺，另外脂肪组织、肾脏、小肠均可以合成脂肪酸。
合成在细胞质中进行。
合成脂肪酸的直接原料是乙酰CoA。
合成过程消耗ATP和NADPH，首先生成十六碳的软脂酸，再经过加工软脂酸生成机体各种脂肪酸。
脂肪酸软脂酸的合成过程（三步）⒈乙酰CoA的转移生成乙酰CoA的反应均发生在线粒体中( 乙酰CoA可由糖氧化分解或由脂肪酸、酮体和蛋白分解生成。
)而脂肪酸的合成部位是胞浆，因此乙酰CoA必须由线粒体转运至胞浆。
但是线粒体内的乙酰CoA不能自由通过线粒体膜，需要通过柠檬酸—丙酮酸循环（citrate pyruvate cycle）来完成乙酰CoA由线粒体到胞浆的转移。
柠檬酸—丙酮酸循环：首先，在线粒体内，乙酰CoA与草酰乙酸经柠檬酸合成酶催化，缩合生成柠檬酸，再由线粒体内膜上相应载体协助进入胞液，在胞液内存在的柠檬酸裂解酶（citrate lyase）可使柠檬酸裂解产生乙酰CoA及草酰乙酸。
乙酰CoA即用于生成脂肪酸，草酰乙酸返回线粒体继续参与转化。
但草酰乙酸也不能自由通透线粒体内膜，必须先经苹果酸脱氢酶催化，还原成苹果酸再经线粒体内膜上的载体转运入线粒体，经氧化后补充草酰乙酸。
也可在苹果酸酶作用下，氧化脱羧生成丙酮酸，同时伴有NADPH的生成。
丙酮酸可经内膜载体被转运入线粒体内，此时丙酮酸可再羧化转变为草酰乙酸。
每经柠檬酸丙酮酸循环一次，可使一分子乙酸CoA由线粒体进入胞液，同时消耗两分子ATP，还为机体提供了NADPH以补充合成反应的需要。
⒉丙二酰CoA的生成乙酰CoA由乙酰CoA羧化酶（acetyl CoA carboxylase）催化转变成丙二酰CoA（或丙二酸单酰CoA）。
( 乙酰CoA羧化酶：存在于胞液中，其辅基为生物素，在反应过程中起到携带和转移羧基的作用。
脂肪酸合成的调节
脂肪酸的生物合成
Step 2:装载
催化该反应的酶是丙二酸单酰CoA转酰酶催化下进行的， 此反应中ACP的游离SH基向丙二酸单酰CoA的羧基进攻， 形成丙二酸单酰ACP。
脂肪酸的生物合成
Step 3:缩合
催化该反应的酶是-酮酰-ACP合酶催化下进行的，丙二酸 单酰ACP的脱羧活化了它的次甲基，反应产物是乙酰乙酰 ACP。
,-反式烯酰-CoA
FADH2
烯酰CoA还原酶
FAD
脂酰脱氢酶
脂酰CoA （Cn+2）
脂肪酸的生物合成
脂肪酸碳链的去饱和
动物体内最常见的二个饱和脂肪酸软脂酸和硬 脂酸，是棕榈油酸和油酸的前体。这二种不饱 和脂肪酸的C9-10双键是在脂酰-CoA去饱和酶 的催化下经氧化加入的。由于哺乳动物体内不 存在C9位以外引入双键的酶，亚油酸(18:2 △9,12)和亚麻酸（18:3△9,12）不能经生物合成 得到，只能从膳食中获取，故称必需脂肪酸
与脂酰基形成硫酯键。
脂肪酸的生物合成
脂肪酸合成的Step 2： 脂肪酸合酶
ACP的辅基磷酸泛酰巯基乙胺也是辅酶A的组成部分。
脂肪酸的生物合成
脂肪酸合成的Step 2： 脂肪酸合酶
在动物体中脂肪酸合酶催化形成脂肪酸的反应共有7步。 分别为： 1、启动：乙酰-CoA：ACP转酰酶
2、装载：丙二酸单酰CoA:ACP转酰酶
比较：脂肪酸的-氧化（2）
脂肪酸的生物合成
Step 7:释放
在脂肪酸合成的每一循环中延长了二个碳原子，动物细胞中 延伸到16个碳为止，最终产物是软脂酰ACP，它在软脂酰ACP硫酯酶作用下，软脂酸从脂肪酸合酶复合体中被释放。
8乙酰CoA + 7ATP + 14NADPH + 6H+ 软脂酸 + 14NADP+ + 8CoA~SH + 6H2O + 7ADP + 7Pi
简述脂肪酸氧化的四个阶段
简述脂肪酸氧化的四个阶段脂肪酸是人体内重要的能量来源之一，其氧化过程可以提供丰富的能量。
脂肪酸氧化主要分为四个阶段，包括激活、β-氧化、三羧酸循环和呼吸链。
下面将对这四个阶段进行详细介绍。
第一阶段：激活脂肪酸在细胞质内需要经过激活才能进入线粒体进行氧化。
首先，脂肪酸与辅酶A结合形成酰辅酶A，这一过程需要消耗ATP。
酰辅酶A是氧化脂肪酸的重要中间产物，它能够与载脂蛋白结合，通过载脂蛋白将脂肪酸转运到线粒体内。
第二阶段：β-氧化脂肪酸进入线粒体后，通过β-氧化逐步切割成较短的脂肪酸分子。
在β-氧化过程中，首先将酰辅酶A转移至线粒体内膜的内腔，然后通过四个酶的作用，逐步氧化脂肪酸。
首先，酰辅酶A脱氢酶将酰辅酶A的第二碳氧化，生成一个不饱和的酮酰辅酶A。
然后，酮酰辅酶A水化酶将酮酰辅酶A水解成3-羟基酰辅酶A。
接着，3-羟基酰辅酶A脱氢酶作用下，3-羟基酰辅酶A再次氧化，生成3-酮基酰辅酶A。
最后，3-酮基酰辅酶A裂解酶将3-酮基酰辅酶A裂解成酰辅酶A和乙酰辅酶A，这个过程循环进行，逐渐产生较短的脂肪酸分子。
第三阶段：三羧酸循环β-氧化过程将脂肪酸分解成了乙酰辅酶A，而乙酰辅酶A不能直接进入呼吸链产生能量。
因此，在三羧酸循环中，乙酰辅酶A进一步被氧化。
在三羧酸循环中，乙酰辅酶A与草酰乙酸结合形成柠檬酸，然后通过一系列的酶催化，逐步氧化为丙酮酸和二氧化碳，并释放出能量。
同时，三羧酸循环还可以提供还原剂NADH和FADH2，这些还原剂将在下一个阶段的呼吸链中起到重要的作用。
第四阶段：呼吸链三羧酸循环产生的NADH和FADH2经过呼吸链的作用，最终产生ATP。
呼吸链是线粒体内膜上一系列酶和蛋白质的复杂系统，其中包括细胞色素和细胞色素氧化酶等。
NADH和FADH2在呼吸链中释放出电子，并通过一系列的氧化还原反应，最终将电子传递给氧气。
这个过程产生的能量被用来合成ATP，同时生成水作为副产物。
通过呼吸链的作用，脂肪酸氧化最终产生大量的ATP，为人体提供丰富的能量。
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脂肪酸合成原料及来源
➢ 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。
➢ 线粒体中的乙酰 CoA，需通过柠檬酸-丙酮酸循环（拧檬
酸穿梭系统）运到胞浆中，才能供脂肪酸合成所需。
➢ ATP、NADPH、HCO3-(二氧化碳)及Mn2+等。
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。
肉碱穿梭系统 D-型 要求
缩合.还原.脱水.还原 消耗7个ATP和 14NADPH
线粒体 COA-SH 乙酰COA FAD、NAD+ 四种酶
柠檬酸转运系统 L-型
不要求 氧化.水合.氧化.裂解
产生129个ATP
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。
3. NADPH+H+的浓度
乙酰CoA羧化酶活性的调节
+ AMP - ATP
AMP活化的 蛋白激酶
ATP
ADP
P
无活性 羧化酶
活性
H2O
羧化酶
Pi 蛋白磷酸酶2A
柠檬酸
+ 软脂CoA
P
部分活性 羧化酶
柠檬酸
- 胰高血糖素 - 肾上腺素 + 胰岛素
2. 底物与产物浓度
丙二酸单酰COA的浓度决定脂肪酸合成和降解 的速度
CoASH
O OH O
=
=
=
HMGCoA 裂解酶
O CH3CSCoA
HOCCH2CCH2CSCoA
CH3
(HMGCoA)
羟甲基戊二酸单酰CoA
OO
NADH+H+ NAD+
=
=
CH3CCH2COH
乙酰乙酸
O
=
CO2
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
CH3CCH3
丙酮
OH CH3CHCH2COOH
D(-)-β -羟丁酸
β-羟丁酸 脱氢酶
线粒体延长途径：基本上是β-氧化的逆过程，
延
只是以乙酰CoA为二碳单位供体， NADPH作为
长
供氢体参与第二次还原反应。
途 径
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。
线粒体上脂肪酸的延长途径
类似于脂肪酸β-氧化的逆过程
光滑内质网上脂肪酸的延长途径
光滑内质网上可延长16个C原子以上的脂肪酸(丙二 酰辅酶A提供二碳单位,NADPH+H+ 为氢的供体)
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。
磷脂－
含磷酸复 合脂
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。
返回
一、甘油磷脂的组成及种类 二、甘油磷脂的分解 三、甘油磷脂的合成
（一）、甘油磷脂的组成及种类
甘油磷脂的 分子结构：
CH2O—COR1 R2CO—O—CH O
CH2O—P—O—X
=
X= -CH2CH2N+(CH3)3 X= -CH2CH2NH3+
OH
磷脂酰胆碱(卵磷脂)(PC) 磷脂酰乙醇胺(脑磷脂)(PE)
X= -CH2CH2NH2COOH 磷脂酰丝氨酸
返回
（二）、甘油磷脂的降解
磷脂酶 A1 :
B B2 B1
A1 O
=
O
CH2—O——C—R1
=
存在于细胞溶酶体、
第四节 脂肪的合成代谢
闫清华 生命科学技术系应用生物学教研室
E-mail: yqh349@
单不饱和脂肪酸的氧化
多不饱和脂肪酸的氧化
酮体的生成
CoASH
=
OO CH3CCH2CSCoA
(乙酰乙酰CoA)
=
HMGCoA 合酶
乙酰乙酰CoA 硫解酶
=
2O CH3CSCoA
=
O CH3CSCoA
酮体的利用
OH CH3CHCH2COOH
D(-)-β -羟丁酸
NAD+
NADH+H+
CoASH+ATP
乙酰乙酰CoA 硫激酶
PPi+AMP
=
=
OO CH3CCH2COH
乙酰乙酸
OO CH3CCH2CSCoA
(乙酰乙酰CoA)
=
=
乙酰乙酰CoA 硫解酶
CoASH
=
O 2 CH3CSCoA
琥珀酰CoA 琥珀酰CoA 转硫酶
（三）、甘油磷脂的合成
1.合成部位：全身各组织，肝、肾、肠最活跃。 2.合成原料：
的脂肪酸，有3种： 亚油酸(18C:2Δ9,12 )
亚麻酸(18C:3Δ6,9,12 )
花生四烯酸(18C:4 Δ5,8,11,14 )
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
四、脂肪酸合成的调节
1.乙酰CoA羧化酶活性和脂肪酸合 成酶浓度的调节
2. 底物与产物浓度
3. NADPH+H+的浓度
三、三酰甘油（脂肪）的合成 主要内容
1. 三酰甘油的合成； 2. 三酰甘油的分解； 3. 三酰甘油的调节
二、三酰甘油的合成
(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。
(二)、合成过程
CH2OH NADH+H+ NAD+
CH2OH
葡萄糖
C=O CH2O-P
软 脂 酸 的 合 成 总 图
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 酰基载体
二碳片段的加入与裂解方式
电子供体或受体 酶系
原料转运方式 羟脂酰化合物的中间构型
对二氧化碳和柠檬酸的需求
主要反应 能量变化
细胞质
ACP-SH 丙二酸单酰COA
NADPH
七种酶和一个蛋白质组 成复合物
CH2OCOR1 R2CO-O- C
CH2OH
R3CO~SC0A
磷酸甘油 脱氢酶
HO—CH CH2O- P R1CO~SCoA
磷酸甘油脂
R2CO~SC0A
酰转移酶
2 CoA-SH
CH2OCOR1 R2CO-O— C
CH2O- P
CoA-SH
CH2OCOR1 磷脂酸 R2CO-O— C
CH2OCOR3 TG
蛇、蜂、蝎毒。产物 R2—C——O—CH
为溶血磷脂2。
O
=
A2
CH2—O——p——O—X
磷脂酶 A2 :
C OH D
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。
磷脂酶 B1 :水解溶血磷脂1 磷脂酶 B2 :水解溶血磷脂2 磷脂酶 C : 存在于细胞膜、蛇毒及某些细菌 磷脂酶 D : 主要存在于高等植物，动物脑组织亦有。
中间过程与脂肪酸合成酶系相同, 只是由辅酶A代替ACP作为酯酰载体
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ω碳原子之间不能形成双键。
➢ 必需脂肪酸: 指人体不能合成，必需由食物提供