脂类的生物合成(1)

磷酸酶
CH2OH
CH2O-P
Pi
HO-CH
--
CH2OH
2、来自脂肪的水解
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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
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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
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ACP
13
ACP：转移脂酰基
与脂酰基形成硫酯键 磷酯键相连
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14
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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15
②装载
丙二酸单酰CoA：ACP转移酶，MT
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16
③缩合
β 酮酰ACP合酶， KS 乙酰乙酰ACP
教学ppt
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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
（biotin carboxyl carrier protein，BCCP）
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9
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10
生物素羧化酶
羧基转移酶
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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
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
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
32
4、不同生物的脂肪酸合成酶
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33
5、饱和脂肪酸从头合成与β-氧化的比较
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
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6
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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
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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
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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30
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ห้องสมุดไป่ตู้
酸 ATP
羧 化
CO2
丙酮酸
柠檬酸
ATP,CoASH
柠檬酸裂解酶
ADP+Pi
草酰乙酸
乙酰CoA
NADH+H+
NAD+
17
④还原
D-αβ 羟丁酰ACP
β 酮酰ACP还原酶，KR
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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
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24
⑦释放
动物细胞：终产物是软脂酰-ACP
苹果酸
苹
NADP+
脂肪酸合成
果
酸
NADPH+H+（8个）
酶丙酮酸 CO2
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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
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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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25
== =
=
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
=
= = =
❖ 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
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
=
=
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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28
❖脱水反应
- -= --
=
= - -- =
OH O
β-羟脂酰-ACP脱水酶 CH3 H
-
CH3-CH-CH2-C～SACP
第二十九章
脂类的生物合成
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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