脂肪的合成代谢

除了“柠檬酸-丙酮酸循环”外， 还有两种转运机制：
α- 酮戊二酸转运：在动物肝脏和 脂肪组织中，由谷氨酸氧化脱氨产 生或三羧酸循环中的α-酮戊二酸， 通过线粒体膜上的二羧酸转运系统， 由线粒体内转运到细胞浆中，然后 由细胞浆中的异柠檬酸脱氢酶催化 还原为异柠檬酸（NADPH供氢），后 者再转变为柠檬酸为脂肪酸合成提 供乙酰CoA。此外，异柠檬酸也可从 线粒体内转运到线粒体外，参与脂 肪酸合成。
软脂酸所需的8个乙酰CoA单位中， 只有碳链末端的15和16两个碳直接来自 乙酰CoA，其余7个二碳单位均以丙二酸 单酰CoA的形式参与合成。
在脂肪酸合成中，一分子乙酰CoA只 起“引物”作用。
脂肪酸合成酶系由7种蛋白质组成， 以没有酶活性的脂酰基载体蛋白（acyl carrier protein ，ACP）为中心，周围 有 序 排 布 着 具 有 催 化 活 性 的 酶 。 ACP 将底物转送到各个酶活性位点上，使 脂肪酸合有序进行。
是在线粒体内生成的，而脂肪酸合成的
有关酶却存在于细胞液中，乙酰辅酶A必
须转运到细胞液中才能参与脂肪酸的合
成。
乙酰辅酶A本身不能通过线粒体内膜， 而是通过柠檬酸-丙酮酸循环进入细胞液。
在线粒体内，乙酰辅酶A先与草 酰乙酸缩合成柠檬酸，通过线粒体 内膜上的载体转运到细胞液中；经 柠檬酸裂解酶催化柠檬酸分解为乙 酰辅酶A和草酰乙酸；乙酰辅酶A在 细胞液内合成脂肪酸，而草酰乙酸 则还原成苹果酸，苹果酸经脱羧、 脱氢生成丙酮酸，丙酮酸再进入线 粒体羧化为草酰乙酸。
六、脂肪的合成代谢
(一) 原料、来源
1、脂肪合成原料
脂肪酸和甘油。
生物体能利用糖类或简单碳原物质 转化为脂肪酸。
如油料作物利用CO2作碳原合成脂肪 酸，微生物利用糖或乙酸作碳原合 成脂肪酸，动物及人主要利用糖来 合成脂肪酸。
脂肪酸合成方式：
1、“从无到有”途径（全程合成途 径）：细胞浆中进行。
有催化活性的酶分别催化酰基转移、 缩合、加氢、脱水和硫解反应。
酰基转移反应：乙酰CoA和丙二酸 单酰CoA分别由乙酰CoA酰基转移 酶和丙二酸单酰CoA转移酶催化生 成乙酰-ACP和丙二酸单酰-ACP。
缩合反应：乙酰-ACP和丙二酸单酰-ACP 在β-酮脂酰ACP合成酶作用下缩合生成 β-酮脂酰-ACP（乙酰乙酰-ACP）。
肉毒碱转运：肉毒碱除了可将脂酰 CoA 转运到线粒体内，还可将线粒 体内的乙酰CoA，以“乙酰肉毒碱” 形式通过线粒体内膜转运到线粒体 外。
在细胞浆中乙酰肉毒碱被乙酰肉毒 碱水解酶催化，水解释放乙酸，再 由乙酰CoA合成酶使乙酸活化成乙 酰CoA。（本转运提供的乙线CoA 非常少）。
2、NADPH+H+的来源
乙酰辅酶A羧化酶是脂肪酸合成的调 节 酶 。 它 受 柠 檬 酸 和 乙 酰 CoA 的 别 构 激 活 ， 同 时 受 软 脂 酰 CoA 的 别 构 抑制，高糖低脂饮食会促进此酶的 合成。
（2）脂肪酸的合成
一分子乙酰CoA和7分子丙二酸单酰 CoA 在 脂 肪 酸 合 成 酶 系 催 化 下 ， 由 NADPH和H+供氢合成脂肪酸。
NADPH+H+ 是 脂 肪 酸 合 成 的 供 氢体，主要来自磷酸戊糖途径，也 可由柠檬酸-丙酮酸循环中的苹果酸 转化为丙酮酸时提供。
3、α-磷酸甘油的来源
（1）由糖代谢而来
糖代谢过程中产生的磷酸二羟丙 酮经α-磷酸甘油脱氢酶催化还原成α磷酸甘油。
脂肪组织及肌肉中主要是以此种 方式生成α-磷酸甘油。
第一次加氢反应： β-酮脂酰-ACP在β-酮 脂酰-ACP还原酶催化下，由NADPH+H+ 提供2H，还原为β-羟丁酰-ACP。
脱水反应： β-羟丁酰-ACP在β-羟脂酰ACP脱水酶作用下，其α与β碳原子间 脱去一分子水生成烯丁酰-ACP（反式）。
第二次加氢反应： β-烯丁酰-ACP在β-烯 脂酰-ACP还原酶作用下，接受 NADPH+H+提供的2H生成丁酰-ACP。
2、在已有脂肪酸链上加上二碳物使碳 链增长：线粒体或微粒体中进行。
其中：
合成脂肪酸的直接原料：乙酰辅酶A 和NADPH+H+ ；
参与三脂酰甘油合成的甘油是α-磷酸 甘油。
1、乙酰CoA的来源
主要来源于糖分解、丙氨酸脱氨、 乳酸脱氢等产生的丙酮酸，经氧化脱羧 而成。
பைடு நூலகம்
柠檬酸-丙酮酸循环：乙酰辅酶A都
（2）甘油的再利用
肝外组织由于甘油激酶活性很低， 三脂酰甘油分解产生的甘油不能被 再利用，通常随血液运输到甘油激 酶活性高的肝、肾等组织中，形成 α-磷酸甘油。
(二)脂肪酸的生物合成
1、细胞浆中“从头合成”途径（合 成饱和脂肪酸）
（1）丙二酸单酰CoA的生成
乙酰CoA在乙酰辅酶A羧化酶的催化 下 ， 加 上 CO2 转 变 成 丙 二 酸 单 酰 辅 酶A。（耗能反应）
丁酰-ACP是脂肪酸合成的第一轮产 物，通过此轮反应，延长了两个碳原子； 丁酰-ACP又可以在β-酮脂酰ACP合成酶 催化下，与丙二酸单酰-ACP缩合，再经 过上述步骤，增加两个碳原子，如此重 复生成软脂酰-ACP（重复6次），并在 硫酯酶催化下水解释放出软脂酸。
1分子乙酰CoA和7分子丙二酸单酰CoA 在脂肪酸合成酶系催化下，由 NADPH+H+供氢合成软脂酸。
总反应式：
2、线粒体和微粒体中的合成
在线粒体和微粒体中，脂肪酸的合 成主要是碳链的延长。将细胞浆中合成 的软脂酸在线粒体和微粒体中延长成C18、 C22、 C24 等脂肪酸。（动物体细胞浆中 最多只能合成C16脂肪酸，原因： β-酮脂 酰ACP合成酶对14碳以上的酯酰基催化 能力很弱；硫酯酶对16碳原子脂酰基活 性最大。 ）
在线粒体中可以进行与脂肪酸β-氧 化相似的逆过程，使得一些脂肪酸碳链 延长。首先缩合酶催化脂酰CoA与乙酰 CoA形成β-酮脂酰CoA，再经还原型辅酶 Ⅰ和还原型辅酶Ⅱ供氢还原产生比原来 多2个碳原子的脂酰辅酶A，后者尚可通 过类似过程，并重复多次而加长碳链。
微粒体中的合成：与线粒体相似，不同 点：利用丙二酰CoA加长碳链；还原过 程需还原型辅酶Ⅱ供氢；酶不以ACP为酰 基载体。