生物化学第25章脂类的生物合成
生物化学第25章 脂类的生物合成
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。
《生物化学》-脂质化学
一、脂类物质概念 脂类是是生物体中的重要有机物，其共同点是
低（不）溶于水，高（易）溶于苯、乙醚、氯仿及 石油醚等有机溶剂；大多数脂质的化学本质是脂肪 酸和醇形成的酯及其衍生物。以及与这些化合物的 生物合成或生物功能紧密相关的一类物质。 二、脂类物质的分类 （一）按其化学组成分 （二）按其生物学功能分
2.命名与简写符号 系统名称按有机化合物命名原则进行。 十六碳脂肪酸（软脂酸） 十八碳脂肪酸（硬脂酸） 9-十六碳烯酸（棕榈油酸） 9-十八碳烯酸（油酸）
如18:0
18:1（9）
3.天然脂肪酸的结构特点
（1）一般为偶数碳原子，碳骨架长度4-36，常见 12-24，一般是不分支和无环、无羟基的单羧酸。
OH
（Sn-立体特异性编号体系） Sn -3-磷脂酸
常见甘油磷脂的极性头部和其净电荷（pH=7）
甘油磷脂名称
磷脂酸 磷脂酰乙醇胺 磷脂酰胆碱 磷脂酰丝氨酸
HO-X的名称
—— 胆胺 胆碱 丝氨酸
—X的结构
极性头基净电荷
磷脂酰甘油
甘油
磷脂酰肌醇
肌醇
H -1
HH
心磷脂
双磷脂酰甘油
例题：中性pH下，净电荷为零的 甘油磷脂是（ ）（ ）。
然而，催化加氢是一个可逆反应，饱和脂肪酸在 反应过程中，也会脱氢生成不饱和脂肪酸。这样，脱 氢的产物就可能有两种，顺式和反式。
反式不饱和脂肪酸比顺式不饱和脂肪酸空阻小，更 稳定，更容易生成，而且一旦生成，又不易被氢化饱 和。
所以，在顺式不饱和脂肪酸催化加氢的产物饱和脂 肪酸中，会含有一定量的反式不饱和脂肪酸。这就是 反式脂肪酸的由来。
影响油脂自动氧化的因素 （1）油脂的脂肪酸组成
不饱和脂肪酸越多，越容易发生自动氧化。 思考：为什么家用猪油比花生油更易变“哈喇”？ 因为天然植物油脂中溶有维生素E，起抗氧化作用。
生物化学--脂类
CM的生理功能 运输外源性TG及胆固醇酯。
LPL（脂蛋白脂肪酶） • 存在于组织毛细血管内皮细胞表面 • 使CM中的TG、磷脂逐步水解，产生甘油、
FA及溶血磷脂等。
2020/6/16
极低密度脂蛋白 来源
VLDL的合成以肝脏为主，小肠亦可合成少量。
代谢
LPL VLDL
VLDL LPL、HL LDL 残粒
1.含14～20个C，偶数 2.饱和：软脂酸和硬脂酸，不饱和：油酸 3.植、低温生活的动物中 不饱和 >饱和 4.熔点：饱和 >不饱和 5.不饱和双键：C9和C10之间 6.双键多顺式 7.细菌多是饱和脂肪酸，种类少 ▪人体不能合成亚油酸和亚麻酸，只能从植物中获 得
2020/6/16
2020/6/16
（一）脑苷脂类 葡萄糖——糖—苷键————鞘氨醇—酰胺—键 脂肪酸 半乳糖 岩藻糖 N-乙酰葡萄糖胺 N-乙酰半乳糖胺
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占脑干重的11%
（二）神经节苷脂
含有唾液酸的糖鞘脂
结构：
神经酰胺
半乳糖-N –乙酰葡萄糖胺-半乳酸-葡萄糖-鞘氨醇
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唾液酸
脂肪酸
在脑灰质和胸腺中含量丰富，是某些神经元膜 的特征脂组分。
胆酸的反应： 胆酸+甘氨酸或牛磺氨酸甘氨胆酸或牛磺胆 酸 胆酸+脂类（胆固醇；胡萝卜素）盐类乳化 剂
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2.强心苷及蟾毒 可使心博率减慢，强度增加。 强心苷基本结构：
R：甲基或醛基 洋地黄苷 蟾毒：酯 3.性激素 4.维生素D3、D2
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三、前列腺素（prostaglandins，PG） 基本结构：五元环和20个碳原子的脂肪酸，
中南大学 生物化学 考研课件 ch25 脂类生物合成 lipid biosynthesis.ppt
Then,
how does the fatty acid chain elongate and
Is there also a common cycle ?
O
Acetyl-ACP 乙酰-ACC CH2
C ACP
Malonyl-ACP 丙二酸单酰-ACP
O
CH3 C CoA
acetyl-CoA
Where does the acetyl-CoA
come from and how does
it transfer ?
Amino acid degradation
Glycolysis
Fatty acid oxidation
cytosol
cytosol
Pyruvate
Elongated chain as CoA derivative rather than ACP derivative
Additional elongation
In ER
How is the fatty acid synthesis
regulated ?
The key enzyme: acetyl-CoA carboxylase (ACC)
Regulation of ACC
Short-term effects
Citrate activites ACC polymerization Long-chain fatty acids inhibit ACC Insulin stimulates de-phosphorylation and activation Glucagon stimulates phosphorylation and inhibition
《生物化学》——脂类代谢
奇数碳原子脂肪酸的分解 ① 羧化 ② 脱羧 脂肪酸的α-氧化 脂肪酸的-ω氧化 不饱和脂肪酸的分解
4. 乙酰CoA的去路
进入TCA循环最终氧化生成二氧化碳和水 以及大量的ATP。 生成酮体参与代谢（动物体内） 脂肪酸β氧化产生的乙酰CoA，在肌 肉细胞中可进入TCA循环进行彻底氧化分 解；但在肝脏及肾脏细胞中还有另外一条 去路，即形成乙酰乙酸、D-β-羟丁酸和 丙酮，这三者统称为酮体。
CO2
来自于空气
H2O
来自于土壤
光合作用 的产物
C6H12O6 O2
光合作用
光合作用 的能源
可见光中 380----720nm波长光
光合作用 的特点
是一个氧化还原反应
1.水被氧化为分子态氧
2.二氧化碳被还原到糖水平
3.同时发生日光能的吸收,转化和贮藏
光合作用
光合作用
光合作用
光合作用
光合作用
（1）酮体的生成 A. 2分子的乙酰CoA在肝脏线粒体乙酰乙酰CoA 硫解酶的作用下，缩合成乙酰乙酰CoA，并释放1 分子的CoASH。 B. 乙酰乙酰CoA与另一分子乙酰CoA缩合成羟甲 基戊二酸单酰CoA（HMG CoA），并释放1分子 CoASH。 C. HMG CoA在HMG CoA裂解酶催化下裂解生成乙 酰乙酸和乙酰CoA。乙酰乙酸在线粒体内膜β-羟 丁酸脱氢酶作用下，被还原成β-羟丁酸。部分乙 酰乙酸可在酶催化下脱羧而成为丙酮。
（3）延长阶段（在线粒体和微粒体中进行） 生物体内有两种不同的酶系可以催化碳链 的延长，一是线粒体中的延长酶系，另一 个是粗糙内质网中的延长酶系。 线粒体脂肪酸延长酶系 以乙酰CoA为C2供体，不需要酰基载体， 由软脂酰CoA与乙酰CoA直接缩合。 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 催化过程相同。
脂类生物化学
2.1、脂质的概念
存在 广泛存在于动物、植物油和微生物中，是构成原 生质的重要成分。
脂类物质是指脂肪酸（C4以上）和醇形成的酯类及其衍 生物的统称。醇包括：甘油醇、鞘氨醇、高级一元醇 和固醇。
脂类具有下列3个特征： 不溶于水而溶于有机溶剂，如乙醚、丙酮及氯仿等。 为脂肪酸与醇所组成。 能被生物体利用，作为构造、修补组织或供给能量之 用。
• 非动物固醇：植物中含有植物固醇，包括豆固醇、 菜油固醇和β－谷固醇等。其中最丰富的是β－谷固 醇，它是在C17位置上连接有10碳烷烃而不像胆固 醇为8碳烷烃，因为其在C24位上有一个β取向的乙 基，所以又叫24β－乙基胆固醇。植物固醇很少被 消化吸收，并能抑制胆固醇吸收。此外，真菌中还 有麦角固醇（在紫外线照射下可转变为维生素D2的 前体，后者加热转变成维生素D2）和酵母固醇等
• 立体结构：环与环稠合构型顺式，两个基角处在环面的同 侧；环与环稠合构型反式，两个基角处在环面的异侧。
• 类固醇分子平面上的取代基可以是直立的，也可以是平伏 的。一般说来，由于空间上的原因平伏取代比直立取代稳 定，例如胆固醇的C3上的羟基是平伏的。
胆固醇和非动物固醇
• 胆固醇：在脑、肝、肾和蛋黄中含量很高，是最常 见的动物固醇。它是两亲分子，它极性基（C3上的 羟基）弱小，非极性部分（甾核和C17上的烷烃侧 链）大而刚性，对膜中脂质的物理状态具有调节作 用，它是动脉粥样硬化斑斑块成分之一，也是类固 醇激素和胆汁酸的前体。
类固醇
• 结构特点：类固醇也称为甾类，这类化合物的结构以环戊 烷多氢菲母核结构为基础。甾核C3位常为羟基或酮基； C17位可以是羟基、酮基或其他各种形式的侧链；C4－C5 和C5－C6之间常是双键；A环在某些化合物如甾酮中是苯 环，这些类固醇无C19－角甲基；类固醇种类很多，原因是 ：a、环上的双键数目和位置不同，b、取代基的种类、数 目、位置和取向（α，β）不同；环与环稠合的构型（顺反 异构）不同。
【生物化学】脂类的生物合成
由单烯脂肪酸（△9）去饱和产生的
C16:0
软脂酸 +C2延长
பைடு நூலகம்
去饱和 -2H
△9-C16:1
C18:0
硬脂酸
棕榈油酸
去饱和 -2H
+C2延长
神经酸 二十四碳烯-15-酸
△15-C24:1
+C2延长
O HOOC-CH2-C～SCOA +ADP+Pi
乙酰-CoA羧化酶（别构酶）
生物素羧化酶 羧基转移酶（转羧酶） 生物素羧基载体蛋白（BCCP）
原核生物乙酰-CoA羧化酶：上述三种蛋 白质组成复合体。
真核生物乙酰-CoA羧化酶：由两个相 同亚基组成，上述三种蛋白质位于同一 条多肽链上。
作用机制
生物素羧化酶
生物素-酶
Lys-e氨基
CO2-生物素-酶
3. 脂肪酸合酶系统
组成：
脂酰基载体蛋白（ACP-SH） 1) 乙酰-CoA：ACP转酰酶 2) 丙二酸单酰CoA：ACP转酰酶 3) β-酮酰-ACP合酶 4) β-酮酰-ACP还原酶 5) β-羟酰-ACP脱水酶 6) 烯脂酰-ACP还原酶 7) 软脂酰-ACP硫酯酶
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 酰基载体 转运机制 二碳单位参与或断裂形式 电子供体或受体 -羟酰基中间物的立体构型不同 对HCO3-和柠檬酸的需求 所需酶 能量需求或放出 消耗
细胞质 ACP-SH 三羧酸转运机制
丙二酸单酰ACP
NADPH+H+ D型 需要 7种 7ATP及14NADPH+H+
《生物化学》——脂类化学
《生物化学》——脂类化学基本信息：[矩阵文本题] *您的性别： [单选题] *○男○女1. 脂类化合物都含有甘油和脂肪酸。
[单选题] *对错(正确答案)2. 动物脂肪的熔点高，在室温时为固体，是因为它含的不饱和脂肪酸比植物油多。
[单选题] *对错(正确答案)3. 天然油脂都是单酰甘油酯、二酰甘油酯和三脂酰甘油酯的混合物。
[单选题] *对错(正确答案)4. 构成天然脂酰甘油的脂肪酸大多数为长链偶碳一元酸。
[单选题] *对(正确答案)错5. 植物油的碘价比动物油脂肪低。
[单选题] *对错(正确答案)6. 所有的脂类化合物都能发生酸败作用。
[单选题] *对错(正确答案)7. 猪油的不饱和度比植物油低，故猪油可放置的时间比植物油长。
[单选题] *对错(正确答案)8. 天然油脂没有确定的熔点和凝固点，而仅有一定的温度范围。
[单选题] *对(正确答案)错9. 脂肪的营养价值仅在于它可以提供热量，故可以用蛋白质代替之。
[单选题] *对错(正确答案)10. 天然存在的脂肪酸均是直链、偶数碳原子。
[单选题] *对错(正确答案)11. 牛奶是油包水型的乳浊液。
[单选题] *对错(正确答案)12. 抗氧化剂尽早加入。
[单选题] *对(正确答案)错13. 当油脂酸败严重时，可加入大量的抗氧化剂使情况逆转。
[单选题] *对错(正确答案)14. 油脂酸败一般酸价升高,碘价降低。
[单选题] *对(正确答案)错15. 油脂酸败一般碘价升高,酸价降低。
[单选题] *对错(正确答案)16. 油脂中饱和脂肪酸不发生自动氧化。
[单选题] *对(正确答案)错17. 1克油脂完全皂化时所需氢氧化钾的毫克数叫皂化值。
[单选题] *对(正确答案)错18. 下列哪一个不是必需脂肪酸：（） [单选题] *A、油酸(正确答案)B、亚油酸C、亚麻酸D、花生四稀酸E、十八碳二烯酸19. 胆固醇在体内不能转变成为下列何物（） [单选题] *A、胆汁酸B、胆胺(正确答案)C、维生素D3D、肾上腺皮质激素E、性激素20. 三酰甘油的皂化值愈大表示下列何情况（） [单选题] *A、其分子中脂肪酸平均分子量愈大B、其分子中脂肪酸平均分子量愈小(正确答案)C、其分子中脂肪酸的双键愈多D、其分子中脂肪酸的双键愈小E、三酰甘油的分子量愈大21. 三酰甘油的碘价愈高表示下列何情况（） [单选题] *A、其分子中所含脂肪酸的不饱和程度愈高(正确答案)B、其分子中所含脂肪酸的不饱和程度愈低C、其分子中所含脂肪酸的碳链愈长D、其分子中所含脂肪酸的饱和程度愈高E、三酰甘油的分子量愈大22. 下列哪个脂肪酸是饱和脂肪酸（） [单选题] *A、油酸B、棕榈酸(正确答案)C、亚油酸D、亚麻酸E、蓖麻油酸23. 下列叙述哪个是正确的（） [单选题] *A、植物油含不饱和的脂肪酸比较少，故在室温中是液体。
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（4）免费更新内容，获取最新信息。
本书定期会进行修订完善。
对于完善的内容，均可以免费升级获得。
目录第19章代谢总论19.1复习笔记19.2课后习题详解19.3名校考研真题详解第20章生物能学20.1复习笔记20.2课后习题详解20.3名校考研真题详解第21章生物膜与物质运输21.1复习笔记21.2课后习题详解21.3名校考研真题详解第22章糖酵解作用22.1复习笔记22.2课后习题详解22.3名校考研真题详解第23章柠檬酸循环23.2课后习题详解23.3名校考研真题详解第24章生物氧化—电子传递和氧化磷酸化作用24.1复习笔记24.2课后习题详解24.3名校考研真题详解第25章戊糖磷酸途径和糖的其他代谢途径25.1复习笔记25.2课后习题详解25.3名校考研真题详解第26章糖原的分解和生物合成26.1复习笔记26.2课后习题详解26.3名校考研真题详解第27章光合作用27.1复习笔记27.2课后习题详解27.3名校考研真题详解第28章脂肪酸的分解代谢28.1复习笔记28.2课后习题详解28.3名校考研真题详解第29章脂类的生物合成29.1复习笔记29.2课后习题详解29.3名校考研真题详解第30章蛋白质降解和氨基酸的分解代谢30.1复习笔记30.2课后习题详解30.3名校考研真题详解第31章氨基酸及其重要衍生物的生物合成31.1复习笔记31.2课后习题详解31.3名校考研真题详解第32章生物固氮32.1复习笔记32.2课后习题详解32.3名校考研真题详解第33章核酸的降解和核苷酸代谢33.1复习笔记33.2课后习题详解33.3名校考研真题详解第34章DNA的复制和修复34.2课后习题详解34.3名校考研真题详解第35章DNA的重组35.1复习笔记35.2课后习题详解35.3名校考研真题详解第36章RNA的生物合成和加工36.1复习笔记36.2课后习题详解36.3名校考研真题详解第37章遗传密码37.1复习笔记37.2课后习题详解37.3名校考研真题详解第38章蛋白质合成及转运38.1复习笔记38.2课后习题详解38.3名校考研真题详解第39章细胞代谢与基因表达调控39.1复习笔记39.2课后习题详解39.3名校考研真题详解第40章基因工程及蛋白质工程40.1复习笔记40.2课后习题详解40.3名校考研真题详解第19章代谢总论19.1复习笔记一、新陈代谢概述1．定义（1）新陈代谢（metabolism）简称代谢，是营养物质在生物体内所经历的一切化学变化总称，是生物体表现其生命活动的重要特征之一。
(完整word版)生物化学部分总结
第19章代谢总论1、分解代谢: 有机营养物, 不管是从环境获得的, 还是自身储存的, 通过一系列反应步骤变为较小的, 较简单的物质的过程称为分解代谢。
2、合成代谢: 又称生物合成, 是生物体利用小分子或大分子的结构原件建造成自身大分子的过程。
3、ATP储存自由能为生物体的一切生命活动提供能量。
满足以下四方面的需要: ①生物合成、②肌肉收缩、③营养物逆浓度梯度跨膜运送、④在DNA、RNA、蛋白质能生物合成中, 以特殊方式起递能作用。
4、能够直接提供自由能推动生物体多种化学反应的核苷酸类分子除ATP外, 还有GTP, UTP, CTP。
GTP对G蛋白的活化, 蛋白质的生物合成, 蛋白质的寻靶作用, 蛋白质的转运等等都作为推动力提供自由能。
5、FMN, 黄素腺嘌呤单核苷酸, FAD, 黄素腺嘌呤二核苷酸, 它们是另一类在传递电子和氢原子中起作用的载体。
FMN和FAD都能接受两个电子和两个氢原子, 它们在氧化还原反应中, 特别是在氧化呼吸链中起着传递电子和氢原子的作用。
6、辅酶A, 简写为CoA, 分子中含有腺嘌呤、D-核糖、磷酸、焦磷酸、泛酸和巯基乙胺。
在水解时释放出大量的自由能。
第20章遗传缺欠症缺乏尿黑酸氧化酶, 导致酪氨酸的代谢中间物尿黑酸不能氧化而随尿排出体外, 在空气中使尿变成黑色。
苯丙酮尿症, 是苯丙氨酸发生异常代谢的结果, 这是尿中出现苯丙氨酸。
但酪氨酸的代谢仍然正常。
通过以上两种不正常的代谢现象, 是苯丙氨酸的代谢途径得到了阐明。
第21章生物能学1、高能磷酸化合物的类型.碳氧键..氮磷键型-如胍基磷酸化合物。
1.磷酸肌酸。
2.磷酸精氨酸..硫酯键型-活性硫酸基.1.3’-腺苷磷酸5’-磷酰硫酸.2.酰基辅酶A..甲硫键型-活性甲硫氨.2、ATP水解释放的自由能收到许多因素的影响。
当ph升高时ATP释放的自由能明显升高。
还受到Mg2+等其他一些2价阳离子的复杂的影响。
3、ATP在磷酸基团转移中作为中间递体而起作用。
脂类的生物化学
大多数的类二十烷酸是花生四烯酸的衍生物。
前列腺素类(prostaglandin)，
凝血恶烷类(thromboxane) 白细胞三烯类(leucotriene)
阿司匹林（乙酰水杨酸）
天然油脂的组分
天然油脂并非一种物质组成，而是三酰甘油的混合物。
不同种类的油脂所含的脂肪酸是不相同的。
油脂的形成
• 油脂的形成：油脂由一分子甘油和三分子脂肪 酸经过逐步反应得到。反应如下：
都是由生物体产生，并能由生物体所利用（矿物油？）
例外：卵磷脂（溶于乙醚）、鞘磷脂和脑苷脂类。
四、脂类的生物学功能
1. 结构组分 2. 储存能源 3. 溶剂 4. 保温和保护 5. 其他 ——磷脂是生物膜的主要成分 ——机体的储存燃料 ——一些活性物质的溶剂 ——防寒剂和润滑剂 ——参与机体代谢调节
• 植物固醇：
谷固醇、豆固醇，比胆固醇侧链上多一个—C2H5
• 酵母固醇：
麦角固醇，紫外线照射下，可转变为维生素D2
二、类固醇
• 胆酸和胆汁酸：胆汁的重要成分，作用于脂肪代谢
胆汁酸盐，可使脂肪乳化，促进肠壁细胞对脂肪的消化吸收。
• 固醇类激素：包括肾上腺皮质激素和性激素 • 植物类固醇：强心苷（寡糖和固醇所成的糖苷）、皂素
3、氧化作用： 油脂的不饱和脂肪酸的双键氧化分解，或油脂经微生物分解 成的脂肪酸，氧化分解形成系列产物的变质过程。 • 酸败：天然油脂长期暴露在空气中，会产生酸臭味
原因是：1、油脂受空气和光照作用，不饱和脂肪酸被氧化成过氧化 物，继续分解为低级醛、酮以及羧酸，产生酸臭味。2、霉菌或脂肪酶将 油脂水解成低级脂肪酸，再生成-酮酸，其脱羧后而成低级酮类。
油 脂 的 消 化
油脂的化学性质
生物化学脂质
脂类物质具有三个特征
（1）一般不溶于水而溶于脂溶剂。 （2）是脂酸与醇所组成的酯。 （3）一般能被生物体利用，作为构建、修补组织或供能。
生物化学脂质
脂类的分类
（1）单脂（simple lipid） 脂（fat）、油（oil）、蜡（wax）
生物化学脂质
复合脂（complex lipid）
磷脂: 含磷酸的单脂衍生物 糖脂: 含糖的单脂衍生物
OO
C H3(C H 2)7C HC H(C H 2)7C OO O
油酸臭氧化物
水解
C H3(C H 2)7C HO+OH(CC H 2)7C OO+HH2O2
壬醛
壬醛酸
D．酸败（rancidity）
酸败的概念 : 水解性酸败：由于光、热或微生物的作用，使油脂水 解生成脂酸，低级脂酸有臭味，称水解性酸败。 氧化性酸败：由于空气中的氧使不饱和脂酸氧化， 产生醛和酮等，称氧化性酸败。
卵磷脂与脑磷脂在体内可互变
HC CH2N O H H 3+－ CO2
CH2OH CH2 +CH3
酸值（价）（acid number or value）：中和1g油脂中 的自由脂酸所需KOH的mg数。
请思考：怎样在实践中防止酸败?
生物化学脂质
由羟基脂酸产生的性质
乙酰值（价）（aectylation number or value）： 中和1g乙酰酯经皂化释放出的乙酸所需KOH的mg数。
生物化学脂质
3×56×1000 TG平均Mr ＝ 皂化价
生物化学脂质
由不饱和脂酸产生的性质
A．氢化：
Ni or Pd or Pt —CH＝CH－ 加氢 B．卤化：
—CH2－CH2－
《生物化学》——脂类概述
含2个双键（亚油酸）
含3个双键（亚麻酸） 含4个双键（花生四烯酸）
（二）甘油磷酸酯类
非极 性尾
CH2OCOR1
非极性尾
R2OCOCH
O
CH2OCOR P—O 3— O
极性头
磷脂在水相中自发 形成脂质双分子层。
（三）鞘脂类
——由1分子脂肪酸，1分子鞘氨醇或其衍生物，以及1分 子极性头基团组成。
鞘磷脂类
《生物化学》 ——脂类概述
是一类不溶于水，但能溶于非极性有机溶剂 的生物有机分子。大多数脂质的化学本质是脂肪 酸和醇所形成的酯类及其衍生物。
脂肪 磷脂 脂类 糖脂 固醇 基本脂 可变脂
和脂肪酸：软脂酸（16C）、硬脂酸（18C）。 脂肪酸 不饱和脂肪酸 含1个双键（油酸）
（09安徽）95．脂类的生理功能有 ACDE A．保持体温 B．调节酸碱平衡 C．固定内脏 D．氧化功能 E．脂溶性物质的溶剂
（13全国）10.下面关于脂质分子性质的描述中，错误的是 D A.大多数脂质分子不宜溶于水 B.胆固醇是两亲脂质 C.甘油三酯具有储存能量的作用 D.由膜质分子形成的微团具有双分子层结构
AB （07全国）111．脂肪被作为动物体的能量储备是因为： A．完全的还原态 B．强疏水性 C．在自然界含量丰富 D．易于消化
（07安徽）13．在下图所示的化学结构及生化分子中，表示脂质的 是 (D)
（08全国）114．人体主要以脂肪而不是糖原为能量储存物质的主 要原因是：（AB ） A．脂肪的疏水性 B．脂肪酸氧化比碳水化合物氧化释放的能量多 C．碳水化合物氧化比脂肪酸氧化释放的能量多 D．脂肪比重轻
鞘脂类
脑苷脂类（糖鞘脂）
神经节苷脂类
（四）固醇（甾醇）类
生物化学第章 脂类的生物合成
生物化学第章脂类的生物合成生物合成是生物化学的核心之一，它描述了生物体如何从食物或其他物质中提取能量并用于生命活动。
脂类的合成是生物合成中一个非常重要的过程，脂类不仅在能量存储和利用上起着关键作用，还是生物膜的主要成分之一。
本文将从脂类的结构和功能入手，讨论脂类的生物合成路径及其调节机制。
脂类的结构和功能脂类分为简单脂类、复合脂类和衍生脂类三种，它们的基本结构单元是甘油三酯、磷脂和鞘脂等。
甘油三酯是由甘油和三分子脂肪酸酸酯化而成的紫色液体，它在机体内可以被储存为能量主要来源。
磷脂和鞘脂则由甘油、脂肪酸以及磷酸或胆碱等电离性的物质组成，它们则在细胞膜和神经细胞髓鞘中发挥着重要作用。
脂类的功能非常多样，它们不仅可以储存能量和形成细胞膜，还可以调节细胞信号传递、参与免疫反应和维持正常的生理功能。
脂类的代谢失调和合成异常会导致许多疾病的发生，如高脂血症、心血管疾病、代谢疾病和某些神经系统疾病等。
脂类的生物合成路径脂类的生物合成可以分为两个过程，即酯化过程和磷脂酰化过程。
酯化过程指的是甘油和脂肪酸通过合成酯基键形成甘油三酯，磷脂酰化过程则指的是磷酸和甘油三酯通过合成酯基键形成磷脂或鞘脂。
酯化过程在酯化过程中，脂肪酸被逐渐连接到甘油分子上，形成甘油三酯。
这一过程需要三个不同的酰化反应，包括初级酯化反应、次级酯化反应和三级酯化反应。
在初级酯化反应中，一个脂肪酸被连接到甘油的位点1和2处，形成1-和2-脂肪酸甘油分子；在次级酯化反应中，另一个脂肪酸连接到位点3和1或2的其中一个上，形成二酰甘油分子；在三级酯化反应中，第三个脂肪酸连接到最后一个可用位点上，形成甘油三酯分子。
磷脂酰化过程磷脂酰化过程指的是将磷酸和甘油三酯反应，形成磷脂或鞘脂。
在磷脂合成的过程中，鞘磷酯的合成相对比较简单，它由磷酸、胆碱、脂肪酸和甘油三酯组成。
在鞘磷酯分子的合成过程中，胆碱的存在可以极大地促进反应速度。
相比之下，磷脂的生物合成过程稍微复杂些，它需要通过多个酰化和甲基化反应来完成。
生物化学第29章脂类的生物合成
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
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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
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
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脂肪酸的生物合成
三羧酸转运体系
NADH Malate dehydrogenase
Malate
脂肪酸的生物合成
脂肪酸合成的起始：乙酰CoA的羧化
丙二酸单酰CoA
催化该反应的酶称为乙酰CoA羧化酶，该酶是３种 蛋白质的复合体，其一是生物素羧基载体蛋白BCCP ，它是生物素的载体。生物素的羧基与BCCP的Lys的 -氨基以共价键相连形成生物胞素（biocytin）。
脂肪酸的生物合成
Step 4:还原
催化该反应的酶是-酮酰-ACP还原酶催化下进行的，它是 脂肪酸合成中的第一步还原反应，NADPH作为还原剂参加 反应，最终生成D--羟丁酰ACP。
脂肪酸的生物合成
脂肪酸合成的起始：乙酰CoA的羧化
1
2
生物素羧化酶
转羧酶
3
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。
在原核生物(如大肠杆菌中)催化脂 肪酸生成的酶是一个由7种不同功 能的酶与一种酰基载体蛋白(acyl carrier protein，ACP)聚合成的复 合体。在真核生物催化此反应是 一种含有双亚基的酶，每个亚基 有7个不同催化功能的结构区和一 个相当于ACP的结构区，因此这 是一种具有多种功能的酶。不同 的生物此酶的结构有差异。
脂肪酸的生物合成
脂肪酸合成的Step 2： 脂肪酸合酶
酰基载体蛋白ACP是相对分子量较低的蛋白质， 它在脂肪酸的合成中相当于脂肪酸降解中乙酰辅 酶A的作用。它的辅基是磷酸泛酰巯基乙胺，后者 与ACP的Ser残基相连，另一端的SH基与脂酰基形 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
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。
Hale Waihona Puke 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。
ACC存在于大多数生物组织中，包括细菌、古菌、真菌、 酵母、植物、动物和人类。
ACC第一大类为多亚基型ACC，即异质型，存在于细菌、双 子叶植物和非禾本科单子叶植物的质体中。Escherichia coli的 ACC是第一类中的典型代表，由4个亚基组成，即生物素羧化 酶 （ Biotin carboxylase ， BC ） 、 生 物 素 羧 基 载 体 蛋 白 （ Biotin carboxyl carrier protein ， BCCP ） 以 及 羧 基 转 移 酶 （Carboxyltransferase，CT）的2个亚基α-CT 和β-CT。 这些亚 基结合在一起形成ACC全酶，可能以(BC)2(BCCP)4(CTα,CTβ)2 形式存在，但全酶很不稳定，易解离成各种不同的形式。
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 3、缩合：-酮酰-ACP合酶 4、还原：-酮酰-ACP还原酶 5、脱水：-羟酰-ACP脱水酶 6、还原：烯酰-ACP还原酶 7、释放：软脂酰-ACP硫酯酶
化合物CP-640186能抑制ACC活性，从而降低组织中丙二 酰单酰辅酶A的水平，在抑制了脂肪酸的合成同时促进了脂肪 酸的氧化。在兔子、老鼠等被试的动物中CP-640186可以降低 脂肪酸总量和体重，并提高胰岛素的敏感性，因此这类抑制 剂可以用来治疗肥胖、糖尿病及其他代谢病。
脂肪酸的生物合成
• 脂肪酸合成的Step 2： 脂肪酸合酶
主要内容
➢脂肪酸的生物合成 ➢脂酰甘油的生物合成
脂肪酸的生物合成
脂肪酸合成需要 三种化合物：乙 酰CoA，丙二酰 CoA，NADPH. 来源？
脂肪酸的生物合成
因为脂肪酸合成在细胞溶胶中进行，因此线粒体产生 的乙酰CoA必需转移到细胞溶胶中才能参与脂肪酸合 成。然而，线粒体内膜对乙酰CoA不能透过，必需使 用柠檬酸作为乙酰基的载体，这称为“三羧酸转运体 系”。
第二大类ACC为多功能型ACC，即同质型，人类和大多数 真核生物的ACC属于这一类。此类ACC单体的相对分子质量 在200×103以上，BC、BCCP、CT 功能域依次存在于一条多 肽链上，此外在各个功能域之间还存在一些真核生物特有的 肽段，占总肽链长约1/3，功能尚不清楚。人类有两类ACC： 相对分子质量为265×103的ACC1，存在于大多数脂肪组织 （肝脏、脂肪质）中，催化长链脂肪酸合成的限速反应；相 对分子质量为280×103的ACC2，分布在心脏、肌肉组织中， 对脂肪酸的氧化产生影响。两类酶由独立的基因编码。
脂肪酸的生物合成
脂肪酸合成的Step 2： 脂肪酸合酶
软脂酸的合成实际 上是一个重复循环 的过程，由1分子乙 酰CoA与7分子丙二 酰CoA经转移、缩 合、加氢、脱水和 再加氢重复过程， 每一次使碳链延长 两个碳，共7次重复， 最终生成含十六碳 的软脂酸
脂肪酸的生物合成
Step 1:启动
催化该反应的酶是乙酰CoA:ACP转移酶催化下进行的， 该反应分二步进行，先将乙酰基转到ACP上，随后移到 脂肪酸合酶（HS-合酶）上形成乙酰合酶。