脂肪酸的生物合成及磷脂和胆固醇代谢ppt课件
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生物化学 第08章 脂代谢(共68张PPT)
合成一分子软脂酸的总反应式
4、脂肪酸的延伸反应
NADPH
5、脂肪酸的去饱和反应
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
胞液
酰基载体
ACP-SH
二碳单位参与或断裂形式 丙二酸单酰ACP
电子供体或受体
NADPH+H+
-羟酰基中间物的立体构型不同
D型
对HCO3-和柠檬酸的需求 所需酶
甘油
R1COOH R2COOH R3COOH
脂肪酸
场所： 细胞质内（主要是脂肪组织） 关键酶：脂肪酶（限速酶） 调控： 激素 功能： 水解产物可进一步氧化分解
二、甘油的氧化分解与转化
CH 2OH ATP ADP CH 2OH NAD + NADH+H +
CHOH
CHOH
甘油激酶
CH 2OH (肝 、 肾 、 肠 ) CH 2O
α–lipoprotein (high density 脂酰-CoA的跨线粒体内膜的转运
第十章
FAD+2ATP+3H20
（2）脂酰CoA转运入线粒体
脂类的脂消类化代、谢吸收、 CH3(CH2)nCOOH
(hormone-sensitive lipase , HSL) 这对于某些生活在干燥缺水环境的生物十分重要，像骆驼已将β-氧化作为获取水的一种特殊手段。
5~10 50~70 10~15 10~15
20~25 10 40~50 5
45~50 20 20~22 30
生理功能
转运外源性 TG
转运内源性 TG 转运 Ch 转运PL、Ch
第二节 第十章
生物化学脂类物质的合成与分解ppt课件
母体脂酸 软油酸（16：1，ω-7） 油酸（18：1，ω-9） 亚油酸（18：2，ω-6，9） α-亚麻酸（18：3，ω-3，6，9）
CH3-(CH2)5-CH2 = CH2-(CH2)6-CH2-COOH CH3-(CH2)7-CH2 = CH2-(CH2)6-CH2-COOH
常 见 的 不 饱 和 脂 酸 P222
含2个或2个以上双键的不饱和脂酸
不饱和脂酸命名
标示脂酸的碳原子数即碳链长度和双键的位置。
?△编码体系 从脂酸的羧基碳起计算碳原子的顺序
?ω或n编码体系 从脂酸的甲基碳起计算其碳原子顺序
哺乳动物不饱和脂酸按ω（或 n）编码体系分类
族 ω-7（n-7） ω-9（n-9） ω-6（n-6） ω-3（n-3）
糖脂
(固定脂 )
* 胆固醇(cholesterol)基本结构
环戊烷多氢菲
12 H 13 17
11 C
1
H 10
H
D 16
2 A
9 8 14 15
H
H
3
B 5
7
4
6
动物胆固醇 (27碳)
甘油磷脂 O
O H2C O C (CH2)m CH3
H3C (CH 2)n C O CH
O
X = 胆碱、水、乙
习惯名
软油酸 油酸 亚油酸 α-亚麻酸 γ-亚麻酸 花生四烯酸 timnodonic
clupanodonic
cervonic
系统名
十六碳一烯酸 十八碳一烯酸 十八碳二烯酸 十八碳三烯酸 十八碳三烯酸
廿碳四烯酸 廿碳五烯酸
（ EPA ）
廿二碳五烯酸 （DPA ）
廿二碳六烯酸 （ DHA ）
《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
C 3 C HO＋ S HC 3 C -＋ o A O A T 生 物 P 素 、 M 2+ n HO C 2 C O HO C ＋ A S＋ D C P i P o
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
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
脂肪酸的代谢PPT课件
ω-氧化 长链脂肪酸在肝脏中经过ω-氧化，生成相应的 酮体和2-酮戊二酸。
3
奇数碳脂肪酸的氧化
奇数碳脂肪酸在肝脏中经过β-氧化生成乙酰CoA， 并进一步代谢。
02 脂肪酸的消化和吸收
脂肪的消化
脂肪的消化开始于胃部
在胃酸和酶的作用下，脂肪被分解成较小的脂肪酸和甘油一酯。
脂肪酸和甘油一酯在胰脂酶的作用下进一步水解
脂肪酸合成的调节
01
激素调节
胰岛素、胰高血糖素等激素可以调节脂肪酸的合成。胰岛素可以促进脂
肪酸的合成，而胰高血糖素则抑制脂肪酸的合成。
02
营养物质调节
碳水化合物、蛋白质等营养物质也可以调节脂肪酸的合成。碳水化合物
可以促进脂肪酸的合成，而蛋白质则抑制脂肪酸的合成。
03
酶的调节
脂肪酸合成的酶类也可以受到调节。例如，乙酰CoA羧化酶是脂肪酸合
吸收的影响因素
影响脂肪吸收的因素包括饮食中脂肪的种类、摄入量、肠道菌群等。
脂肪吸收的机制
被动扩散
游离脂肪酸和甘油可以以被动扩 散的方式通过肠细胞膜进入肠细 胞。
主动转运
一些重要的脂肪酸，如亚油酸和α亚麻酸等，需要经过主动转运才能 被肠细胞吸收。
03 脂肪酸的氧化分解
脂肪酸的活化
01
02
03
脂肪酸在脂肪酶的作用 下水解成游离脂肪酸和 甘油，游离脂肪酸在细
β-氧化过程中产生的中间产物可合成胆固醇、磷脂等生物活性物质，参与细胞膜的构建和功能调节。
04 脂肪酸的合成
脂肪酸的从头合成
定义
从头合成是指从简单的原料（如乙酰CoA和丙二酸单酰 CoA）开始，逐步合成脂肪酸的过程。
合成步骤
乙酰CoA与丙二酸单酰CoA缩合生成乙酰乙酰CoA，然后 乙酰乙酰CoA再与乙酰CoA缩合生成3-羟基乙酰CoA，最 后脱羧、加水生成脂肪酸。
3
奇数碳脂肪酸的氧化
奇数碳脂肪酸在肝脏中经过β-氧化生成乙酰CoA， 并进一步代谢。
02 脂肪酸的消化和吸收
脂肪的消化
脂肪的消化开始于胃部
在胃酸和酶的作用下，脂肪被分解成较小的脂肪酸和甘油一酯。
脂肪酸和甘油一酯在胰脂酶的作用下进一步水解
脂肪酸合成的调节
01
激素调节
胰岛素、胰高血糖素等激素可以调节脂肪酸的合成。胰岛素可以促进脂
肪酸的合成，而胰高血糖素则抑制脂肪酸的合成。
02
营养物质调节
碳水化合物、蛋白质等营养物质也可以调节脂肪酸的合成。碳水化合物
可以促进脂肪酸的合成，而蛋白质则抑制脂肪酸的合成。
03
酶的调节
脂肪酸合成的酶类也可以受到调节。例如，乙酰CoA羧化酶是脂肪酸合
吸收的影响因素
影响脂肪吸收的因素包括饮食中脂肪的种类、摄入量、肠道菌群等。
脂肪吸收的机制
被动扩散
游离脂肪酸和甘油可以以被动扩 散的方式通过肠细胞膜进入肠细 胞。
主动转运
一些重要的脂肪酸，如亚油酸和α亚麻酸等，需要经过主动转运才能 被肠细胞吸收。
03 脂肪酸的氧化分解
脂肪酸的活化
01
02
03
脂肪酸在脂肪酶的作用 下水解成游离脂肪酸和 甘油，游离脂肪酸在细
β-氧化过程中产生的中间产物可合成胆固醇、磷脂等生物活性物质，参与细胞膜的构建和功能调节。
04 脂肪酸的合成
脂肪酸的从头合成
定义
从头合成是指从简单的原料（如乙酰CoA和丙二酸单酰 CoA）开始，逐步合成脂肪酸的过程。
合成步骤
乙酰CoA与丙二酸单酰CoA缩合生成乙酰乙酰CoA，然后 乙酰乙酰CoA再与乙酰CoA缩合生成3-羟基乙酰CoA，最 后脱羧、加水生成脂肪酸。
生物化学——脂代谢 ppt课件
Although the details of enzyme structure differ in prokaryotes such as Escherichia coli and in eukaryotes, the four-step process of fatty acid synthesis is the same in all organisms.
ppt课件
36
（3）诱导调节 调节乙酰CoA羧化酶的合成
高糖膳食：乙酰CoA羧化酶合成 胰岛素：乙酰CoA羧化酶合成
ppt课件
37
4、碳链的延长和去饱和
（1）脂肪酸碳链的延长：肝细胞 脂酸碳链延长酶系
1）内质网（18C,24C)： 二碳供体：丙二酰CoA, 还原氢：NADPH+H+ 酰基载体：辅酶A
脂肪细胞及骨骼肌等组织因甘油激酶活性很低， 故不能很好利用甘油。
CH2 OH ATP ADP
CH2 OH
NAD+
NADH+H +
磷酸二
HO
CH
HO
甘油激酶
CH2 OH （肝、肾、肠）
CH CH2 O
P
α
-磷酸甘油 脱氢酶
羟丙酮 肝
甘油
α -磷酸甘油
糖酵解 糖异生
ppt课件
44
脂肪酸在血中由清 蛋白运输。主要由 心、肝、骨骼肌等 摄取利用。 大脑不能摄取
磷脂酸
1，2－甘油二酯
磷脂酸磷酸酶
1，2－甘油二酯＋脂酰CoA
甘油三酯
酶：脂酰CoA转移酶 磷脂酸磷酸酶
ppt课件
14
ppt课件
15
四、脂肪酸的合成（P116)
ppt课件
36
（3）诱导调节 调节乙酰CoA羧化酶的合成
高糖膳食：乙酰CoA羧化酶合成 胰岛素：乙酰CoA羧化酶合成
ppt课件
37
4、碳链的延长和去饱和
（1）脂肪酸碳链的延长：肝细胞 脂酸碳链延长酶系
1）内质网（18C,24C)： 二碳供体：丙二酰CoA, 还原氢：NADPH+H+ 酰基载体：辅酶A
脂肪细胞及骨骼肌等组织因甘油激酶活性很低， 故不能很好利用甘油。
CH2 OH ATP ADP
CH2 OH
NAD+
NADH+H +
磷酸二
HO
CH
HO
甘油激酶
CH2 OH （肝、肾、肠）
CH CH2 O
P
α
-磷酸甘油 脱氢酶
羟丙酮 肝
甘油
α -磷酸甘油
糖酵解 糖异生
ppt课件
44
脂肪酸在血中由清 蛋白运输。主要由 心、肝、骨骼肌等 摄取利用。 大脑不能摄取
磷脂酸
1，2－甘油二酯
磷脂酸磷酸酶
1，2－甘油二酯＋脂酰CoA
甘油三酯
酶：脂酰CoA转移酶 磷脂酸磷酸酶
ppt课件
14
ppt课件
15
四、脂肪酸的合成（P116)
脂肪酸的分解和合成 ppt课件
NADPH+H+
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
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
脂肪酸的生物合成新版本ppt课件
脂酰基载体蛋白（ACP）
4－磷酸泛酰巯基乙胺
4. 脂肪酸合成酶催化的反应
1.启动:乙酰-CoA; ACP转酰酶 2.装载:丙二酸单酰-CoA; ACP转酰酶 3.缩合: －酮脂酰－ACP合酶 4.还原: －酮脂酰－ACP还原酶
5.脱水: －烯脂酰－ACP脱水酶 6.还原: －烯脂酰－ACP还原酶 7.释放:软脂酰-ACP硫酯酶
(一)饱和脂肪酸的合成
两条途径
从头合成途径（胞液）： 从乙酰辅酶A到C16（软脂酸）
C链的延伸途径（线粒体和内 质网上）：C16 C18 C24
1.乙酰辅酶A的转运
2.丙二酸单酰辅酶A的形成
脂肪酸合成时，乙酰辅酶A是合成脂肪酸的引物，以 软脂酸为例，所需的8个乙酰辅酶A单位中，只有1个 以乙酰辅酶A的形式参与合成，其余7个皆以丙二酸单 酰辅酶A的形式参与合成，脂肪酸合成中，每C链每次 延长都需丙二酸单酰辅酶A参加。丙二酸单酰辅酶A是 由乙酰辅酶A与HCO3－羧化形成的。
(5) 脱水反应
D－ 羟丁酰－S－ACP脱水，形成相应的节 a,或2反式丁烯酰－ S－ACP，即巴豆酰－ S－ACP，起催化作用的是羟脂酰－ACP脱水酶。
(6)第二次还原反应
烯脂酰－ACP－还原酶
第一轮反应完成
合成的每一轮总结如下
(7) 释放(软脂酸的形成)
第一轮的延伸产生了4个碳的丁酰－ACP，轮 回再重复，与丙二酰单酰－ACP缩合，每一 轮回增加了2个碳原子单元，从而延伸了酰 基-S-ACP的链长。经7次循环，形成的最终 产物16碳软脂酰-S-ACP经软脂酰-ACP硫酯酶 的催化，形成游离的软脂酸。
（1）启动
ACP酰基转移酶 脂肪酸合酶
(2)装载:丙二酸酰基的转移反应
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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
.
22
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
C 3 C HO＋ S HC 3 C -＋ o A O A T 生 物 P 素 、 M 2+ n HO C 2 C O HO C ＋ A S＋ D C P i P o
丙 二 酰 C o A
.
11
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。
（2）装载（loading）——丙二酸单酰基转移反应： E2：丙二酸单酰CoA:ACP转酰酶（MT）
丙二酸单酰CoA + ACP-SH E2 丙二酸单酰-S-ACP + CoASH
.
23
（2）装载（loading）
（1）启动（priming） . 乙酰CoA:ACP转酰酶
脂肪酸合酶
24
- 酮酰-ACP合酶 （KS）
酰CoA和碳酸氢盐) 3 脂肪酸合酶 4 由脂肪酸合酶催化的各步反应——软脂酸的
合成 5 软脂酸合成与分解的区别 6 脂肪酸碳链的延长及去饱和
.
7
一 脂肪酸的生物合成
胞浆中饱和脂酸的生物合成---丙二酸单酰CoA途径 棕榈酸中碳原子的来源：
乙酰CoA 丙二酸单酰CoA CH3CH2(CH2CH2)6CH2COOH 起始物（引物）
---脂肪酸的生物合成及 磷脂和胆固醇代谢
.
1
主要内容
第六章 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
.
2
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
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21,ER
4 由脂肪酸合酶催化的各步反应 ——软脂酸的合成（ E. coli ）
软脂酰CoA（-）
乙酰CoA羧化酶是共价调节酶：磷酸化后失活
❖植物和细菌乙酰.CoA羧化酶不受柠檬酸和磷酸化调14节
.
15
3 脂肪酸合酶
• 软脂酸（palmitic acid）是脂肪酸从头合成的终产物， 是其它脂肪酸合成的前体。
• E. coli和植物中，脂肪酸合酶为多酶复合体.
包括： 6个酶
消耗1分子NADH, 产生1分子NADPH。
.
10
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
CO2 + H2O
HCO3- + H +
乙 酰 C o A 羧 化 酶
• 哺乳类和鱼类的三种酶活性都在一条肽链上。
.
12
.
13
乙酰CoA羧化酶活性的调节
别构调节 共价调节
乙酰CoA羧化酶是别构酶：
底物结合位：结合HCO3- , 结合在生物素上， 结合乙酰CoA
效应物结合位：结合 柠檬酸(+)
• 无活性乙酰CoA羧化酶来自活性酶（平行单体形式）
（纤维状聚合体长丝）
长链脂酰CoA
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
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
.
8
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 9
(柠檬酸-丙酮酸循环)
三羧酸转运体系：每 Co经A由柠线檬粒酸体-丙进酮入酸胞循液环，一同次时，消可耗使21分分子子A乙TP酰，
酰基载体蛋白(acyl carrier protein, ACP)
•
ACP辅基：4-磷酸泛酰巯基乙胺；摆臂
结合并转运脂酰基
.
16
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
.
17
羟
羟
.
.
3
一 脂肪酸的生物合成
合成部位: 肝、肾、脑、肺、乳腺及脂肪等多种组织
肝脏是人体合成脂酸的主要部位。
从头合成：细胞溶胶。
碳链的延长：线粒体和内质网
饱和脂酸:
2C单位 乙酰CoA
棕榈酸（从头合成途径，胞浆）
2C单位 已合成的FA
（C12～C16FA）
.
碳链的延长（线粒体、内质网等）
4
合成原料:
一 脂肪酸的生物合成
18
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
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
.
19
.
20
软脂酰-ACP硫酯酶
脂肪酸合酶系结构模式
③
④
②
ACP
⑤
①
⑥
中央巯基 SH
▲ 碳源:乙酰CoA。
柠檬酸-丙酮酸循环(三羧酸转运体系) 线粒体基质→细胞溶胶
▲ATP, HCO3-(CO2) , NADPH及Mn2+等。
NADPH:戊糖磷酸途径
柠檬酸─丙酮酸循环
光反应
.
5
.
6
一 脂肪酸的生物合成
1 脂肪酸合成的碳源 —— 乙酰CoA的转运 2 丙二酸单酰CoA(malonyl CoA)的形成(乙
启动、装载（丙二酸单酰基的转移）、 缩合、还原、脱水、还原
.
22
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
C 3 C HO＋ S HC 3 C -＋ o A O A T 生 物 P 素 、 M 2+ n HO C 2 C O HO C ＋ A S＋ D C P i P o
丙 二 酰 C o A
.
11
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。
（2）装载（loading）——丙二酸单酰基转移反应： E2：丙二酸单酰CoA:ACP转酰酶（MT）
丙二酸单酰CoA + ACP-SH E2 丙二酸单酰-S-ACP + CoASH
.
23
（2）装载（loading）
（1）启动（priming） . 乙酰CoA:ACP转酰酶
脂肪酸合酶
24
- 酮酰-ACP合酶 （KS）
酰CoA和碳酸氢盐) 3 脂肪酸合酶 4 由脂肪酸合酶催化的各步反应——软脂酸的
合成 5 软脂酸合成与分解的区别 6 脂肪酸碳链的延长及去饱和
.
7
一 脂肪酸的生物合成
胞浆中饱和脂酸的生物合成---丙二酸单酰CoA途径 棕榈酸中碳原子的来源：
乙酰CoA 丙二酸单酰CoA CH3CH2(CH2CH2)6CH2COOH 起始物（引物）
---脂肪酸的生物合成及 磷脂和胆固醇代谢
.
1
主要内容
第六章 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
.
2
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
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21,ER
4 由脂肪酸合酶催化的各步反应 ——软脂酸的合成（ E. coli ）
软脂酰CoA（-）
乙酰CoA羧化酶是共价调节酶：磷酸化后失活
❖植物和细菌乙酰.CoA羧化酶不受柠檬酸和磷酸化调14节
.
15
3 脂肪酸合酶
• 软脂酸（palmitic acid）是脂肪酸从头合成的终产物， 是其它脂肪酸合成的前体。
• E. coli和植物中，脂肪酸合酶为多酶复合体.
包括： 6个酶
消耗1分子NADH, 产生1分子NADPH。
.
10
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
CO2 + H2O
HCO3- + H +
乙 酰 C o A 羧 化 酶
• 哺乳类和鱼类的三种酶活性都在一条肽链上。
.
12
.
13
乙酰CoA羧化酶活性的调节
别构调节 共价调节
乙酰CoA羧化酶是别构酶：
底物结合位：结合HCO3- , 结合在生物素上， 结合乙酰CoA
效应物结合位：结合 柠檬酸(+)
• 无活性乙酰CoA羧化酶来自活性酶（平行单体形式）
（纤维状聚合体长丝）
长链脂酰CoA
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
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
.
8
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 9
(柠檬酸-丙酮酸循环)
三羧酸转运体系：每 Co经A由柠线檬粒酸体-丙进酮入酸胞循液环，一同次时，消可耗使21分分子子A乙TP酰，
酰基载体蛋白(acyl carrier protein, ACP)
•
ACP辅基：4-磷酸泛酰巯基乙胺；摆臂
结合并转运脂酰基
.
16
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
.
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羟
羟
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一 脂肪酸的生物合成
合成部位: 肝、肾、脑、肺、乳腺及脂肪等多种组织
肝脏是人体合成脂酸的主要部位。
从头合成：细胞溶胶。
碳链的延长：线粒体和内质网
饱和脂酸:
2C单位 乙酰CoA
棕榈酸（从头合成途径，胞浆）
2C单位 已合成的FA
（C12～C16FA）
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碳链的延长（线粒体、内质网等）
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合成原料:
一 脂肪酸的生物合成
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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
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
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软脂酰-ACP硫酯酶
脂肪酸合酶系结构模式
③
④
②
ACP
⑤
①
⑥
中央巯基 SH
▲ 碳源:乙酰CoA。
柠檬酸-丙酮酸循环(三羧酸转运体系) 线粒体基质→细胞溶胶
▲ATP, HCO3-(CO2) , NADPH及Mn2+等。
NADPH:戊糖磷酸途径
柠檬酸─丙酮酸循环
光反应
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6
一 脂肪酸的生物合成
1 脂肪酸合成的碳源 —— 乙酰CoA的转运 2 丙二酸单酰CoA(malonyl CoA)的形成(乙