6-2__脂肪酸的生物合成1-3_ppt
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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。
脂肪酸的生物合成ppt (1)
✓ 举例生活中不良习惯可能导致各种癌症， 使本节知识与生活的联系更加紧密，同时 引出本节课第下一个重点内容：致癌因子 及癌症的预防。
（5）让学生根据已有的知识及生活经验，例 举生活中的致癌因子，并将其进行归类。 用这种归纳总结的方法，加深学生对知识 的理解，同时用生活中的例子，也使学到 的理论知识具体化，增强学生的学习兴趣。
回 忆
兴 趣
培养 学生 自主 分析 总结 的能 力。 提高 学习 的自 觉性 和主 动性
课堂导入：乔布斯的死 因引出癌症的威胁，引 导学生进入课堂。
活动1：看书并讨 论癌细胞的发生过 程。
提出问题：癌细胞是怎 样产生的？
识图分析：区分肿瘤与 癌症的概念，对癌症有 初步的认识。
情景展示：出示材料， 正常肝细胞与海拉宫颈 癌细胞的比较。
（1）讲述美国苹果公司总裁乔布斯的死因， 使感受到生命的脆弱与可贵。 引用名人事 例，既吸引同学们的注意力及兴趣，又引 起同学们对健康的关注，对社会的责任感， 使学生对癌症深恶痛疾，有了自己的思考 和认识，从而使学生进入本节课的情境之 中。
通过讲述海拉细胞，激发学生联想，引起 学生兴趣；
（2）利用课本的叙述，从条件、实质、表现 结果进行分析，使学生对癌细胞有初步的 了解，癌细胞的图片使学生获得对癌细胞 的感性认识，为后面的重点内容癌细胞的 特征打下基础。
情感态度与价值观： ➢关注癌症病人，增强社会责任感； ➢形成健康生活的态度； 确定依据
根据《高中生物课程标准》的要求和我对 课本的解读，我确定以上的教学目标。
3、教学重难点及确定依据
教学重难点：原癌基因与抑癌基因及其关系
确定依据：根据学生的现有知识和本节教学 内容，我做以上重难点的确定。
二、说教法
（5）让学生根据已有的知识及生活经验，例 举生活中的致癌因子，并将其进行归类。 用这种归纳总结的方法，加深学生对知识 的理解，同时用生活中的例子，也使学到 的理论知识具体化，增强学生的学习兴趣。
回 忆
兴 趣
培养 学生 自主 分析 总结 的能 力。 提高 学习 的自 觉性 和主 动性
课堂导入：乔布斯的死 因引出癌症的威胁，引 导学生进入课堂。
活动1：看书并讨 论癌细胞的发生过 程。
提出问题：癌细胞是怎 样产生的？
识图分析：区分肿瘤与 癌症的概念，对癌症有 初步的认识。
情景展示：出示材料， 正常肝细胞与海拉宫颈 癌细胞的比较。
（1）讲述美国苹果公司总裁乔布斯的死因， 使感受到生命的脆弱与可贵。 引用名人事 例，既吸引同学们的注意力及兴趣，又引 起同学们对健康的关注，对社会的责任感， 使学生对癌症深恶痛疾，有了自己的思考 和认识，从而使学生进入本节课的情境之 中。
通过讲述海拉细胞，激发学生联想，引起 学生兴趣；
（2）利用课本的叙述，从条件、实质、表现 结果进行分析，使学生对癌细胞有初步的 了解，癌细胞的图片使学生获得对癌细胞 的感性认识，为后面的重点内容癌细胞的 特征打下基础。
情感态度与价值观： ➢关注癌症病人，增强社会责任感； ➢形成健康生活的态度； 确定依据
根据《高中生物课程标准》的要求和我对 课本的解读，我确定以上的教学目标。
3、教学重难点及确定依据
教学重难点：原癌基因与抑癌基因及其关系
确定依据：根据学生的现有知识和本节教学 内容，我做以上重难点的确定。
二、说教法
脂肪酸的生物合成与代谢
脂肪酸的生物合成与代谢脂肪酸是一类重要的生物分子，它们在生物体内起着能量储存、细胞膜结构和信号传导等关键作用。
脂肪酸的生物合成和代谢过程复杂而精密，能够为生物体提供所需的能量和物质基础。
本文将重点介绍脂肪酸的生物合成和代谢机制。
一、脂肪酸的生物合成脂肪酸的生物合成主要发生在细胞质中的细胞质环状结构――脂肪体中。
脂肪体是一种细胞内的细胞器，其主要功能是储存和合成脂肪酸。
脂肪酸的合成主要经过如下几个步骤：1. 乙酰辅酶A的生成：乙酰辅酶A是脂肪酸生物合成的起始物质。
其生成需要经过葡萄糖代谢、氧化反应等多个步骤。
2. 乙酰辅酶A的转运：乙酰辅酶A会通过胞质和线粒体之间的乙酰辅酶A转隔膜转运进入线粒体内。
3. 乙酰辅酶A的羧化：乙酰辅酶A在线粒体内发生羧化反应，生成乙酰辅酶A羧。
4. 乙酰辅酶A羧的合成：乙酰辅酶A羧在线粒体内被转化为丙酮酸，随后与新的乙酰辅酶A羧进行反应，最终生成脂肪酸。
以上是脂肪酸的主要合成过程，各个步骤由不同的酶催化，其中乙酰辅酶A羧化酶和乙酰辅酶A羧还原酶是两个关键的调节酶。
二、脂肪酸的代谢脂肪酸的代谢主要包括β-氧化和合成过程。
脂肪酸在细胞质中经过一系列酶的作用，逐步被切断成较短的脂肪酸链，释放出大量的能量和还原能，最终产生丙酮酸、乙酰辅酶A等代谢产物。
脂肪酸的代谢主要发生在线粒体中，其中β-氧化反应是脂肪酸代谢的关键步骤。
脂肪酸的β-氧化主要包括如下几个步骤：1. 脂肪酸的β-氧化：脂肪酸经过一系列酶的催化，逐渐被切断成较短的脂肪酸链，同时产生丙酮酸和较长的脂肪酰辅酶A。
2. 丙酮酸代谢：丙酮酸进入线粒体，经过一系列反应，生成乙酰辅酶A，最终进入三羧酸循环，参与能量产生。
通过β-氧化，脂肪酸能够被分解为较短的链状物，并转化为能量和其他代谢产物。
三、脂肪酸的调节脂肪酸的生物合成与代谢受到多种调节机制的影响，以维持机体内脂肪酸的稳定水平。
其中，脂肪酸合成调节主要通过以下两个途径进行：1. 营养调节：食物中的碳水化合物和脂肪是生物体脂肪酸生物合成的重要物质基础。
三大物质代谢及相互联系(小结)ppt课件
经代谢转变为具有生 理功能的物质和基团
脱氨基作用 -酮酸 氨 酮体 氧化供能 糖 尿素
胺类的生成 一碳单位 含硫氨基酸代谢
芳香族氨基酸代谢
氨基酸的脱氨基作用
定义：
指氨基酸脱去氨基生成相应α-酮酸的过程。 脱氨基方式*
转氨基作用
氧化脱氨基 联合脱氨基 转氨基和氧化脱氨基偶联* 非氧化脱氨基嘌呤核苷酸循环
6-磷酸葡萄糖脱氢酶
6-磷酸葡萄糖酸内酯(C6)×3 6-磷酸葡萄糖酸(C6)×3
第一阶段
3NADP+
6-磷酸葡萄糖酸脱氢酶
3NADP+3H+
CO2
5-磷酸核酮糖(C5) ×3
5-磷酸木酮糖 C5
3-磷酸甘 油醛 C3
5-磷酸核糖
7-磷酸C5景天糖 C7
4-磷酸赤藓糖 C4
6-磷酸果糖 C6
5-磷酸木酮糖
丙酮酸
糖异生 葡萄糖
2. 糖代谢的中间产物可氨基化生成某些 非必需氨基酸
丙氨酸
天冬氨酸
糖
丙酮酸
草酰乙酸
乙酰CoA
α-酮戊二酸 谷氨酸
柠檬酸
（三）脂类与氨基酸代谢的相互联系
1. 蛋白质可以转变为脂肪(酮体)
氨基酸
乙酰CoA
脂肪(酮体)
2. 氨基酸可作为合成磷脂的原料
丝氨酸
磷脂酰丝氨酸
胆胺
脑磷脂
胆碱
卵磷脂
3. 脂肪的甘油部分可转变为非必需氨基酸
脂肪
甘油
某些非必需氨基酸
磷酸甘油醛
糖酵解途径
丙酮酸
其它α-酮酸
—— 但不能说，脂类可转变为氨基酸。
糖 葡萄糖或糖原
甘油三酯
脂肪
脱氨基作用 -酮酸 氨 酮体 氧化供能 糖 尿素
胺类的生成 一碳单位 含硫氨基酸代谢
芳香族氨基酸代谢
氨基酸的脱氨基作用
定义：
指氨基酸脱去氨基生成相应α-酮酸的过程。 脱氨基方式*
转氨基作用
氧化脱氨基 联合脱氨基 转氨基和氧化脱氨基偶联* 非氧化脱氨基嘌呤核苷酸循环
6-磷酸葡萄糖脱氢酶
6-磷酸葡萄糖酸内酯(C6)×3 6-磷酸葡萄糖酸(C6)×3
第一阶段
3NADP+
6-磷酸葡萄糖酸脱氢酶
3NADP+3H+
CO2
5-磷酸核酮糖(C5) ×3
5-磷酸木酮糖 C5
3-磷酸甘 油醛 C3
5-磷酸核糖
7-磷酸C5景天糖 C7
4-磷酸赤藓糖 C4
6-磷酸果糖 C6
5-磷酸木酮糖
丙酮酸
糖异生 葡萄糖
2. 糖代谢的中间产物可氨基化生成某些 非必需氨基酸
丙氨酸
天冬氨酸
糖
丙酮酸
草酰乙酸
乙酰CoA
α-酮戊二酸 谷氨酸
柠檬酸
（三）脂类与氨基酸代谢的相互联系
1. 蛋白质可以转变为脂肪(酮体)
氨基酸
乙酰CoA
脂肪(酮体)
2. 氨基酸可作为合成磷脂的原料
丝氨酸
磷脂酰丝氨酸
胆胺
脑磷脂
胆碱
卵磷脂
3. 脂肪的甘油部分可转变为非必需氨基酸
脂肪
甘油
某些非必需氨基酸
磷酸甘油醛
糖酵解途径
丙酮酸
其它α-酮酸
—— 但不能说，脂类可转变为氨基酸。
糖 葡萄糖或糖原
甘油三酯
脂肪
脂肪酸合成代谢ppt课件
4. the enzyme activities of fatty acid synthesis in higher organisms are present in a single polypeptide chain called fatty acid synthase, whereas in -oxidation the individual activities are present on separate enzymes.
影响乙酰CoA羧化酶活性的因素：（在动物体中） 柠檬酸：促进无活性的单体聚合成有活性的全酶，从
而加速脂肪酸的合成； 软脂酰CoA：促使全酶的解体，因而抑制脂肪酸的合
成。
(一) 脂肪酸的从头合成
二. 脂肪酸的合成
1. 脂肪酸从头合成的过程
脂肪酸合酶系统（fatty acid synthase system，FAS）
脂肪酸的合成由此可见由脂肪酸合酶系统形成1分子软脂酸需要消耗1分子乙酰coa7分子丙二酸单酰coa以及14分子还原辅酶同时释放出7分子co脂肪酸的合成内质网动物体线粒体植物体叶绿体或前质体延长过程该过程是以脂酰coa不是脂肪酸作为起点引物通过与从头合成相似的步骤即缩合还原脱水再还原逐步在羧基端增加二碳单位
(一) 脂肪酸的从头合成 1. 脂肪酸从头合成的过程
(2) 丙二酸单酰CoA的形成
二. 脂肪酸的合成
在脂肪酸的从头合成过程中，参入脂肪酸链的二 碳 单 位 的 直 接 提 供 者 并 不 是 乙 酰 CoA， 而 是 乙 酰 CoA的羧化产物 —— 丙二酸单酰CoA（malonylCoA）。
(一) 脂肪酸的从头合成 1. 脂肪酸从头合成的过程
去饱和作用有需氧和厌氧两条途径，前者主 要存在于真核生物中，后者存在于厌氧微生物中。
影响乙酰CoA羧化酶活性的因素：（在动物体中） 柠檬酸：促进无活性的单体聚合成有活性的全酶，从
而加速脂肪酸的合成； 软脂酰CoA：促使全酶的解体，因而抑制脂肪酸的合
成。
(一) 脂肪酸的从头合成
二. 脂肪酸的合成
1. 脂肪酸从头合成的过程
脂肪酸合酶系统（fatty acid synthase system，FAS）
脂肪酸的合成由此可见由脂肪酸合酶系统形成1分子软脂酸需要消耗1分子乙酰coa7分子丙二酸单酰coa以及14分子还原辅酶同时释放出7分子co脂肪酸的合成内质网动物体线粒体植物体叶绿体或前质体延长过程该过程是以脂酰coa不是脂肪酸作为起点引物通过与从头合成相似的步骤即缩合还原脱水再还原逐步在羧基端增加二碳单位
(一) 脂肪酸的从头合成 1. 脂肪酸从头合成的过程
(2) 丙二酸单酰CoA的形成
二. 脂肪酸的合成
在脂肪酸的从头合成过程中，参入脂肪酸链的二 碳 单 位 的 直 接 提 供 者 并 不 是 乙 酰 CoA， 而 是 乙 酰 CoA的羧化产物 —— 丙二酸单酰CoA（malonylCoA）。
(一) 脂肪酸的从头合成 1. 脂肪酸从头合成的过程
去饱和作用有需氧和厌氧两条途径，前者主 要存在于真核生物中，后者存在于厌氧微生物中。
生物化学 第29章 脂肪酸的生物合成
内质网脂肪酸延长酶系 用丙二酸单酰CoA作为C2的供体，NADPH作为H的供体， 中间过程和脂肪酸合成酶系的催化过程相似，由辅酶A 代替ACP 。
不饱和脂酸的合成
人和动物组织含有的不饱和脂肪酸主要为软油酸 （16：1Δ9）、油酸（18：1Δ9）、亚油酸（18： 2Δ9,12）、亚麻酸（18：3Δ9,12,15）、花生四烯 酸（20：4Δ5,8.,11,14）等。
• 若合成奇数碳脂肪酸，应以丙酰CoA为引 物。 • 若合成支链脂肪酸，应以异丁酰CoA为引 物。
脂酸合成总结：
脂酸合成和脂酸降解的比较
区别点
合成
分解(β-OX）
亚细胞部位
胞液
线粒体
酰基载体
ACP
CoA
二碳片段
丙二酰CoA
乙酰CoA
还原当量
NADPH
FAD、NAD+
HCO3-和柠檬 酸
需要
不需要
能量ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ化
磷酸甘油激酶
甘油 + ATP
α-磷酸甘油 + ADP
3.脂肪的合成
1.合成部位 肝、肠、脂肪组织
2.合成原料
脂肪合成的直接原料是甘油（α-磷酸甘油）和脂肪酸 （脂酰CoA)，它们主要来自糖代谢。
1. 糖酵解途径
+2H
糖
磷酸二羟丙酮
α-磷酸甘油
2. 有氧氧化
合成
软油酸和油酸可由相应的脂肪酸活化后经去饱和酶 催化脱氢生成。这类酶存在于滑面内质网。
亚油酸、亚麻酸、花生四烯酸在体内不能合成或合 成不足,但又是机体不可缺少的,所以必需由食物供 给,因此称为必需脂肪酸。p265
2.甘油磷酸的合成
（一）由糖代谢途径产生
不饱和脂酸的合成
人和动物组织含有的不饱和脂肪酸主要为软油酸 （16：1Δ9）、油酸（18：1Δ9）、亚油酸（18： 2Δ9,12）、亚麻酸（18：3Δ9,12,15）、花生四烯 酸（20：4Δ5,8.,11,14）等。
• 若合成奇数碳脂肪酸，应以丙酰CoA为引 物。 • 若合成支链脂肪酸，应以异丁酰CoA为引 物。
脂酸合成总结：
脂酸合成和脂酸降解的比较
区别点
合成
分解(β-OX）
亚细胞部位
胞液
线粒体
酰基载体
ACP
CoA
二碳片段
丙二酰CoA
乙酰CoA
还原当量
NADPH
FAD、NAD+
HCO3-和柠檬 酸
需要
不需要
能量ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ化
磷酸甘油激酶
甘油 + ATP
α-磷酸甘油 + ADP
3.脂肪的合成
1.合成部位 肝、肠、脂肪组织
2.合成原料
脂肪合成的直接原料是甘油（α-磷酸甘油）和脂肪酸 （脂酰CoA)，它们主要来自糖代谢。
1. 糖酵解途径
+2H
糖
磷酸二羟丙酮
α-磷酸甘油
2. 有氧氧化
合成
软油酸和油酸可由相应的脂肪酸活化后经去饱和酶 催化脱氢生成。这类酶存在于滑面内质网。
亚油酸、亚麻酸、花生四烯酸在体内不能合成或合 成不足,但又是机体不可缺少的,所以必需由食物供 给,因此称为必需脂肪酸。p265
2.甘油磷酸的合成
（一）由糖代谢途径产生
脂肪酸的生物合成
O C S ACP
-hydroxyacyl-ACP
-hydroxyacyl-ACP dehydrase
H20
H H3C C H C
O C S ACP
trans-enoyl-ACP
脂肪酸合成的第三步：还原
③ FabI: Enoyl-ACP Reductase （烯基还原酶, ER）
H H3C C H C
NADP+
O C S ACP
acetoacetyl-ACP
NADPH + H+
OH H H3C C H C H
O C S ACP
-hydroxybutyryl-ACP
脂肪酸合成的第三步：还原
②FabA/Z: 3(R)-Hydroxyacyl-ACP Dehydratase（脱水酶, DH）
OH H H3C C H C H
O C S ACP
trans-enoyl-ACP NADPH + H+
enoyl-ACP reductase NADP+
H H3C C H
H C H
O C S ACP
trans-enoyl-ACP
脂肪酸合成的最后一步：产物的释放 Thioesterase 硫酯酶: TE TesA
H O H3C C C S ACP H
大肠杆菌II型脂肪酸合成系统的延伸步骤
脂肪酸合成前的准备工作：Acyl Carrier Protein的活化修饰
ACP: 体内数量最多的蛋白之一，活性位点为丝氨酸
Phosphopantetheinyl arm 20Å from CoA and ACP
AcpS 属于phosphopantetheinyl transferase protein superfamily 它是以三聚体的形式工作，同时它的催化需要镁离子做为辅助, 将apoACP变为holo-ACP
脂肪酸的生物合成
整理课件
17
(6)第二次还原反应
烯脂酰－ACP－还原酶
第一轮反应完成
整理课件
18
合成的每一轮总结如下
整理课件
19
(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。
动物组织的乙酰辅酶A羧化酶聚合体是一个由许多酶单体连 成的长丝，每一个单体上结合有一个柠檬酸分子。 聚合体 的长度不一，但平均每一长丝约有20个单体。长400nm，分 子量为4x106—8x106。
整理课件
7
3.脂肪酸合酶
脂肪合成酶系统有7种蛋白参与，以没有酶活性的酰 基载体蛋白（ACP）为中心，另外六个酶蛋白位于 外侧，组成一簇，叫脂肪酸合成酶复合体。脂肪酸合
成过程中的中间产物以共价键与载体蛋白相连。如大
肠杆菌的脂酰基载体蛋白是一个含有77个氨基酸的 热稳定蛋白，分子量为10000。蛋白质中的丝氨酸 与4－磷酸泛酰巯基乙胺上的磷酸基团相连。ACP的 脂酰基中间体通过与ACP辅基上的SH基酯化，使 ACP辅基作为一个摇臂携带脂肪酸合成的中间物由 一个酶转到另一个酶的活性位置上。大肠杆菌的
整理课件
22
饱和脂肪酸碳链的延长途径
1.碳链的延长主要在线粒体中完成，部分存在于哺 乳动物的内质网膜 2.与-氧化相似的逆向过程 3.所有的代谢中间物是CoA的衍生物，直接以乙酰 CoA为二碳片段的供体，NADPH是氢的供体 4.碳链的延长从脂肪酸的羧基端开始进行
整理课件
23
脂肪酸及脂肪的合成.ppt
R2CO~SC0A 2 CoA-SH
CH2OH
CH2OCOR1
R3CO~SC0A
R2CO-O— C CH2O- P
CoA-SH
CH2OCOR1 磷脂酸 R2CO-O— C
CH2OCOR3 TG
五、 脂肪酸合成的调节
1.
进食糖
糖代谢
NADPH+ 乙酰 CoA+ATP
柠檬酸 、异柠檬酸
(—)
透出线粒体
H
CH3(CH2)12—C=C—CHOH
RCO~SCoA
CoA~SH
鞘氨醇
H CHNH2 CH2OH
脂酰转移酶
H
CH3(CH2)12—C=C—CHOH
神经酰胺
H CHNHCOR CH2OH
3、 鞘磷脂的合成
H
神经酰胺
CH3(CH2)12—C=C—CHOH
磷脂酰胆碱
H CHNHCOR
甘油二酯
H
CH2OH 鞘磷脂合酶
脂肪酸及脂肪的合成 主要内容
一、软脂酸的从头合成 二、脂肪酸碳链的延长 三、不饱和脂肪酸的的合成 四、脂肪的合成 五、脂肪酸合成的调节
脂肪酸及脂肪的合成
一、软脂酸的从头合成
1、合成部位 2、合成原料 3、合成过程 4、从头合成与β —氧化比较
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脂肪酸及脂肪的合成
1. 合成部位 在肝、肾、脑、肺、乳腺及脂肪等多种 组织的胞浆中均含有脂肪酸合成酶系，肝 脏是人体合成脂肪酸的主要部位，其合成 能力最强，约比脂肪组织大8～9倍。
酰转移酶
RCOOH 合成酶 RCO~SCoA
CoA~SH
CH2OCOR1
R2CO-O-CH
TG
CH2OCOR3
生物化学第29章脂类的生物合成
脂类是生物体的重要组成成分，参与细胞膜的构建、能量储存、 信号传导等多种生理功能。脂类生物合成对于维持生物体的正常 生理功能和代谢活动具有重要意义。
脂类生物合成的主要途径
脂肪酸合成途径
以乙酰辅酶A为原料，通过一系列的缩合、还原、脱 水等反应，合成不同链长的脂肪酸。
甘油磷脂合成途径
以甘油和脂肪酸为原料，通过磷酸化和酯化反应， 合成甘油磷脂。
含有两个或两个以上双键的脂 肪酸，如亚麻酸（C18:3）和花 生四烯酸（C20:4）。
脂肪酸的生物合成过程
乙酰CoA的羧化
在乙酰CoA羧化酶的催化下，乙酰CoA与CO2反 应生成丙二酸下被还原成β-羟脂 酰CoA，然后脱水生成烯脂酰CoA。
缩合反应
固醇类的结构与功能
01
02
03
胆固醇
是动物细胞膜的重要组成 成分，参与细胞信号传导 和激素合成。
胆汁酸
由胆固醇转化而来，帮助 消化脂肪和吸收脂溶性维 生素。
维生素D
胆固醇经紫外线照射转化 而成，参与钙磷代谢和骨 骼健康。
固醇类的生物合成过程
01
02
03
04
05
乙酰CoA的缩合：两分子 乙酰CoA在硫解酶的作用 下缩合成乙酰乙酰CoA。
动脉粥样硬化是一种由于动脉内壁 脂质沉积过多而导致的疾病。患者 的脂类代谢异常表现为血液中脂质 水平升高，尤其是低密度脂蛋白胆 固醇（LDL-C）水平升高。
脂肪肝
脂肪肝是一种由于肝脏内脂肪堆 积过多而导致的疾病。患者的脂 类代谢异常表现为肝脏内脂肪合 成增加、脂肪分解减少等。
脂类生物合成在医学领域的应用
生物化学第29章脂类的生物合 成
目
CONTENCT
录
脂类生物合成的主要途径
脂肪酸合成途径
以乙酰辅酶A为原料，通过一系列的缩合、还原、脱 水等反应，合成不同链长的脂肪酸。
甘油磷脂合成途径
以甘油和脂肪酸为原料，通过磷酸化和酯化反应， 合成甘油磷脂。
含有两个或两个以上双键的脂 肪酸，如亚麻酸（C18:3）和花 生四烯酸（C20:4）。
脂肪酸的生物合成过程
乙酰CoA的羧化
在乙酰CoA羧化酶的催化下，乙酰CoA与CO2反 应生成丙二酸下被还原成β-羟脂 酰CoA，然后脱水生成烯脂酰CoA。
缩合反应
固醇类的结构与功能
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胆固醇
是动物细胞膜的重要组成 成分，参与细胞信号传导 和激素合成。
胆汁酸
由胆固醇转化而来，帮助 消化脂肪和吸收脂溶性维 生素。
维生素D
胆固醇经紫外线照射转化 而成，参与钙磷代谢和骨 骼健康。
固醇类的生物合成过程
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乙酰CoA的缩合：两分子 乙酰CoA在硫解酶的作用 下缩合成乙酰乙酰CoA。
动脉粥样硬化是一种由于动脉内壁 脂质沉积过多而导致的疾病。患者 的脂类代谢异常表现为血液中脂质 水平升高，尤其是低密度脂蛋白胆 固醇（LDL-C）水平升高。
脂肪肝
脂肪肝是一种由于肝脏内脂肪堆 积过多而导致的疾病。患者的脂 类代谢异常表现为肝脏内脂肪合 成增加、脂肪分解减少等。
脂类生物合成在医学领域的应用
生物化学第29章脂类的生物合 成
目
CONTENCT
录
08-脂肪酸的生物合成
脂肪酸的生物合成饱和脂肪酸的“从头合成”•软脂酸的合成合成的原料和部位•原料：乙酰CoA、NADPH、ATP•部位：胞液•柠檬酸-丙酮酸循环：线粒体：乙酰CoA（三羧酸转运系统）胞液：乙酰CoA1.乙酰辅酶A的转运柠檬酸-丙酮酸循环CH 3-Co ～SCoA + CO 2乙酰CoA 羧化酶生物素Mn 2+HOOC-CH 2-CO ～SCoA ATP ADP+Pi key enzyme乙酰CoA丙二酰CoA2.乙酰CoA 的活化有缘学习更多＋谓ｙｇｄ３０７６或关注桃报：奉献教育（店铺）➢脂肪酸合酶复合体——是由一条多肽链构成的多功能酶，通常以二聚体形式存在，每个亚基都含有一个脂酰基载体蛋白（ACP）和7个活性酶的催化部位。
➢一个多肽链上具有7种酶活性，依次重复进行缩合、还原、脱水、再还原的过程合成软脂酸。
乙酰辅酶A+酰基载体蛋白ACP 乙酰ACP丙二酰ACP+辅酶A丙二酰辅酶A3.软脂酸（16C）生物合成软脂酸合成过程缩合还原脱水再还原乙酰乙酰ACP丙二酰ACP乙酰ACP β-羟丁酰-ACPα,β-烯丁酰ACP丁酰ACP软脂酸合成的总反应7HOOCCH2CO～SCoA + CH3CO～SCoA + 14NADPH + 14H+丙二酰CoA(乙酰CoA)脂肪酸合酶复合体CH3（CH2）14COOH + 7CO2+ 14NADP++ 8HSCoA + 6H2O 软脂酸能量变化：需消耗23分子ATP（16分子用于转运，7分子用于活化）。
还原力：需14分子NADPH作为供氢体，6分子NADPH来自于葡萄糖分解的磷酸戊糖途径，8分子NADPH来自于柠檬酸－丙酮酸转运脂肪酸的合成对糖的磷酸戊糖旁路有依赖性。
脂肪酸的β－氧化和从头合成的异同有缘学习更多＋谓ｙｇｄ３０７６或关注桃报：奉献教育（店铺）不饱和脂肪酸的合成•动物组织很容易在脂肪酸的△9部位引入双键，但不能在脂肪酸链的△9双键与末端甲基间再引入双键，因此不能合成具有多个双键的脂肪酸（必须脂肪酸）。
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2 丙二酸单酰CoA(malonyl CoA)的形成 丙二酸单酰CoA(malonyl CoA)的形成 乙酰CoA和碳酸氢盐) CoA和碳酸氢盐 (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 乙酰CoA 引物，丙二酸单酰CoA(丙二酰CoA) CoA是 CoA(丙二酰CoA)是合成用的 底物。 底物。 ●奇数碳脂肪酸合成的引物： 奇数碳脂肪酸合成的引物： 丙二酸单酰CoA 丙二酸单酰CoA CO2 + H2O HCO3- + H +
乙酰CoA羧化酶活性的调节
乙酰CoA羧化酶是别构酶 乙酰CoA羧化酶是别构酶： CoA羧化酶是别构酶：
别构调节 共价调节
底物结合位：结合HCO3- , 结合在生物素上， 底物结合位：结合HCO 结合在生物素上， 结合乙酰CoA 结合乙酰CoA 效应物结合位： 柠檬酸(+) 效应物结合位：结合 柠檬酸 • 无活性乙酰CoA羧化酶 无活性乙酰CoA羧化 乙酰CoA羧化酶 平行单体形式） （平行单体形式） 活性酶 纤维状聚合体长丝） （纤维状聚合体长丝）
乙酰CoA羧化酶 羧 CH3COSCoA ＋ HCO3- ＋ ATP Mn 生物 素 、
2+
ADP＋Pi HOOCCH2COSCoA＋ 丙二酰CoA
乙酰CoA 乙酰CoA羧化酶 (acetyl- CoA carboxylase)： CoA羧化酶 acetylcarboxylase)： 以生物素为辅基，是脂肪酸合成的限速酶。 生物素为辅基，是脂肪酸合成的限速酶 限速酶。 为辅基
---脂肪酸的生物合成及 ---脂肪酸的生物合成及 磷脂和胆固醇代谢Biblioteka 第六章 脂代谢主要内容
第一节 第二节 第三节 第四节 第五节 第六节 第七节 第八节
脂类的消化吸收和转运 脂肪的分解代谢 脂肪酸和甘油三酯的生物合成 磷脂代谢 鞘脂类代谢 胆固醇代谢 脂类代谢的调节 脂肪代谢紊乱
第三节 脂肪酸和甘油三酯的生物合成
2C单位 单位 乙酰CoA 乙酰 2C单位 单位 已合成的FA 已合成的 （C12～C16FA） ） 碳链的延长（线粒体、内质网等） 碳链的延长（线粒体、内质网等 棕榈酸（从头合成途径，胞浆） 棕榈酸（从头合成途径，胞浆）
一 脂肪酸的生物合成
合成原料: 合成原料:
▲ 碳源:乙酰CoA。 碳源:乙酰CoA CoA。 柠檬酸-丙酮酸循环(三羧酸转运体系) 柠檬酸-丙酮酸循环(三羧酸转运体系) 线粒体基质→ 线粒体基质→细胞溶胶 ▲ATP, HCO3-(CO2) , NADPH及Mn2+等。 NADPH及 NADPH: NADPH:戊糖磷酸途径 柠檬酸─ 柠檬酸─丙酮酸循环 光反应
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 胞浆中饱和脂酸的生物合成---丙二酸单酰CoA途径 丙二酸单酰CoA途径 棕榈酸中碳原子的来源： 棕榈酸中碳原子的来源： 乙酰CoA 乙酰CoA 丙二酸单酰CoA 丙二酸单酰CoA
CH3CH2(CH2CH2)6CH2COOH 起始物（引物） 起始物（引物）
三羧酸转运体系 (柠檬酸 丙酮酸循环 柠檬酸-丙酮酸循环 柠檬酸 丙酮酸循环)
每经柠檬酸-丙酮酸循环一次，可使1 每经柠檬酸-丙酮酸循环一次，可使1分子乙酰 三羧酸转运体系：CoA由线粒体进入胞液 同时消耗 分子ATP， 三羧酸转运体系：CoA由线粒体进入胞液，同时消耗2分子ATP， 由线粒体进入胞液， 消耗2 消耗1分子NADH, 产生1分子NADPH。 消耗1分子NADH, 产生1分子NADPH。
一 脂肪酸的生物合成 二 脂肪(三酰甘油)的生物合成 脂肪(三酰甘油)
一 脂肪酸的生物合成
合成部位: 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。 肝脏是人体合成脂酸的主要部位。 是人体合成脂酸的主要部位 从头合成：细胞溶胶。 从头合成：细胞溶胶。 碳链的延长： 碳链的延长：线粒体和内质网 饱和脂酸: 饱和脂酸
长链脂酰CoA 长链脂酰 软脂酰CoA（-） 软脂酰 （）
乙酰CoA羧化酶是共价调节酶 乙酰CoA羧化酶是共价调节酶：磷酸化后失活 CoA羧化酶是共价调节酶： 植物和细菌乙酰CoA羧化酶不受柠檬酸和磷酸化调节 植物和细菌乙酰CoA羧化酶不受柠檬酸和磷酸化调节 CoA羧化酶不受柠檬酸和磷酸化
1 脂肪酸合成的碳源 ——乙酰CoA的转运 ——乙酰 乙酰CoA的转运 • 三羧酸转运体系(tricarboxylate 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 柠檬酸-丙酮酸循环， 柠檬酸是乙酰基的载体
丙酮酸 羧化酶
一 脂肪酸的生物合成
1 2 3 4 5 6 脂肪酸合成的碳源 —— 乙酰CoA的转运 乙酰CoA CoA的转运 丙二酸单酰CoA(malonyl CoA)的形成 丙二酸单酰CoA(malonyl CoA)的形成(乙酰 的形成( CoA和碳酸氢盐 和碳酸氢盐) CoA和碳酸氢盐) 脂肪酸合酶 由脂肪酸合酶催化的各步反应——软脂酸的 由脂肪酸合酶催化的各步反应——软脂酸的 合成 软脂酸合成与分解的区别 脂肪酸碳链的延长及去饱和
大肠杆菌( coli): 大肠杆菌(E. coli): 乙酰CoA羧化酶多酶复合物，含有三个蛋白： 羧化酶多酶复合物 含有三个蛋白： 乙酰 羧化酶多酶复合物， 生物素羧基载体蛋白( 生物素羧基载体蛋白(biotin carboxyl-carrier protein , carboxylBCCP) BCCP) ：结合生物素辅基 生物素羧化酶( 生物素羧化酶(biotin carboxylase, BC)：催化生物素羧化 BC) 羧基转移酶( 羧基转移酶(carboxyl transferase, CT)：催化生物素上的 CT) 活性羧基转移，合成丙二酸单酰CoA 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。 哺乳类和鱼类的三种酶活性都在一条肽链上。