脂肪酸的生物合成及

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1、 主要内容主要内容 一一 脂肪酸的生物合成脂肪酸的生物合成 乙酰乙酰CoA棕榈酸（棕榈酸（从头合成途径从头合成途径，胞浆胞浆）2C单位单位饱和脂酸饱和脂酸:已合成的已合成的FA（C12C16FA）碳链的延长碳链的延长（线粒体、内质网线粒体、内质网等）等）2C单位单位一一 脂肪酸的生物合成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、肾、脑、肺、乳腺及脂肪等多种组织 肝脏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。细胞溶胶细胞溶胶 合成原料合成原料:一一 脂肪酸的生物合成脂肪酸的生物合成 一一 脂肪酸的生物合成脂肪酸的生物合成 一一 脂肪酸的生物合成脂肪酸

2、的生物合成 棕榈酸中碳原子的来源：棕榈酸中碳原子的来源：三羧酸转运体系三羧酸转运体系(柠檬酸柠檬酸-丙酮酸循环丙酮酸循环)丙酮酸丙酮酸羧化酶羧化酶 u 三羧酸转运体系：三羧酸转运体系：CH3COSCoAHCO3-ATP乙酰CoA羧化酶生物素、Mn2+HOOCCH2COSCoAADPPi丙二酰CoA 乙酰乙酰CoA羧化酶羧化酶，柠檬酸柠檬酸(+)v植物和细菌乙酰植物和细菌乙酰CoACoA羧化酶不受羧化酶不受柠檬酸柠檬酸和磷酸化和磷酸化调调节节乙酰乙酰CoA羧化酶活性的调节羧化酶活性的调节长链脂酰长链脂酰CoA软脂酰软脂酰CoA（-）结合并转运脂酰基结合并转运脂酰基 AHS HS-ACP羟羟羟羟

3、单一肽链单一肽链由一个基因编由一个基因编码码,软脂酰软脂酰-ACPACP硫酯酶硫酯酶二聚体二聚体形形 软脂酰软脂酰-ACP硫酯酶硫酯酶脂肪酸合酶系结构模式脂肪酸合酶系结构模式中央巯基中央巯基SHSH外围巯基外围巯基SHSHACPACP 脂酸的合成：脂酸的合成：启动、装载（丙二酸单酰基的转移）、启动、装载（丙二酸单酰基的转移）、缩合、还原、脱水、还原缩合、还原、脱水、还原 脂肪酸合酶脂肪酸合酶 脂肪酸合酶脂肪酸合酶脂肪酸合酶脂肪酸合酶脂肪酸合酶脂肪酸合酶脂肪酸合酶脂肪酸合酶（3）缩合缩合（4）还原还原 脂肪酸合酶脂肪酸合酶脂肪酸合酶脂肪酸合酶脂肪酸合酶脂肪酸合酶脂肪酸合酶脂肪酸合酶（5）脱水脱水

4、（6）还原还原 1 启动启动2 装载装载3 缩合缩合4 还原还原5 脱水脱水6 还原还原 软脂酰软脂酰-ACP硫酯酶硫酯酶（7 7）软脂酸合成的延伸和释放软脂酸合成的延伸和释放 CH3(CH2)14CO-S-ACP 硫酯酶（硫酯酶（CH3（CH2）14COOH+ACP-SH 硫解酶硫解酶 CH3(CH2)14COSCoA+ACP-SH+H2O+CoA经经7轮轮cycle合成了棕榈酰合成了棕榈酰-S-ACP 丙二酸单酰丙二酸单酰CoA 2.主要组织定位主要组织定位肝脏为主肝脏为主肌肉、肝脏肌肉、肝脏柠檬酸（线粒体到柠檬酸（线粒体到胞浆）胞浆）肉毒碱（胞浆到肉毒碱（胞浆到线粒体）线粒体）二碳供体二

5、碳供体/产物产物酰基供体酰基供体产物产物 氧化还原辅因子氧化还原辅因子 软脂酸合成和分解的区别软脂酸合成和分解的区别 II 区别区别FA合成合成FA分解分解11.近似逆方向的近似逆方向的 四步反应四步反应缩合缩合,还原还原,脱水脱水,还原还原氧化氧化,水合水合,氧化氧化,硫解硫解12.激活剂激活剂 抑制剂抑制剂柠檬酸柠檬酸软脂酰软脂酰CoA（抑制乙酰（抑制乙酰CoA羧化酶）羧化酶）丙二酰丙二酰CoA（抑制肉毒（抑制肉毒碱酰基转移酶碱酰基转移酶I）13反应最活跃时期反应最活跃时期 高糖膳食后高糖膳食后饥饿饥饿14.刺激激素刺激激素胰岛素胰岛素/胰高血糖素高比值胰高血糖素高比值胰岛素胰高血糖素低胰

6、岛素胰高血糖素低比值比值15.反应产物反应产物软脂酸软脂酸乙酰辅酶乙酰辅酶A 乙酰乙酰CoA延长饱和或不饱和长链脂肪酸延长饱和或不饱和长链脂肪酸丙二酸单酰丙二酸单酰CoA细胞内进行部位细胞内进行部位动物动物 植物植物线粒体线粒体 内质网内质网 叶绿体、前质体叶绿体、前质体 内质网内质网二碳单位供体二碳单位供体脂酰基载体脂酰基载体电子供体电子供体 ACP ACPNAD(P)H NADPH NADPHNAD(P)H NADPH NADPH 不明确不明确 （半必需）（半必需）磷脂酶磷脂酶 A1磷脂酶磷脂酶 A2磷脂酶磷脂酶 C磷脂酶磷脂酶 DA1CDCH2OCR1=OR2COCH=OCH2OpOX=

7、OOHA2B2B1B磷脂酶磷脂酶 B1 水解溶血磷脂水解溶血磷脂1磷脂酶磷脂酶 B2 水解溶血磷脂水解溶血磷脂2主要存在于高等植物，动物脑组织亦有主要存在于高等植物，动物脑组织亦有 甘油磷脂的代谢甘油磷脂的代谢 甘油磷脂的合成甘油磷脂的合成 CDP:磷脂酰甘油磷脂酰甘油 磷脂酰甘油磷脂酰甘油-3-磷酸磷酸 NH3+腺苷腺苷-OOC-CH(CH2)2-S+CH3 乙醇胺激酶乙醇胺激酶胆碱激酶胆碱激酶CTP：磷酸乙醇：磷酸乙醇胺胞苷转移酶胺胞苷转移酶CTP：磷酸胆：磷酸胆碱胞苷转移酶碱胞苷转移酶磷酸乙醇胺转移酶磷酸乙醇胺转移酶磷酸胆碱转移酶磷酸胆碱转移酶磷脂酰乙醇胺甲基转移酶磷脂酰乙醇胺甲基转移酶

8、 S-腺苷甲硫氨酸腺苷甲硫氨酸 (神经酰胺神经酰胺H 鞘磷脂鞘磷脂神经节苷脂神经节苷脂GM2 二、鞘氨醇、神经酰胺及鞘脂的合成二、鞘氨醇、神经酰胺及鞘脂的合成:Cer的合成：的合成：鞘脂的合成鞘脂的合成:(3)合成过程合成过程软脂酰软脂酰CoACoA3-酮鞘氨酮鞘氨醇合酶醇合酶 3-酮鞘氨酮鞘氨醇还原酶醇还原酶 羊毛固醇合成羊毛固醇合成胆固醇合成胆固醇合成异戊烯酰焦磷酸合成异戊烯酰焦磷酸合成羊毛固醇羊毛固醇(30C)5 2CH3COHOOC CH2CH3(CH3)2COHCH2COOHCH3H2OCoASHCH3COCoASH2NADPH+2H+2NADP+CoASH硫解酶 HMG合成酶CO2

9、HMG-CoAMVACH2CO SCoASCoACH3COCH2COSCoASCoACOSCoA亮氨酸等HMG-CoA 还原酶亮氨酸途径：乙酰-CoA聚合途径：COH CH2HOCH2CH2COH图11-2 二羟甲基戊酸(MVA)的生物合成(Lovastatin,LOV)HMG-CoA还原酶还原酶 -CoA MVACCH3CH2H2COP3ATP 3ADP+Pi+CO2Mg2+CH2P缩合鲨烯PPi异戊烯醇焦磷酸酯(IPP)活性 肝脏TG-磷酸甘油血浆脂蛋白FFA清蛋白脂肪组织胸管肠管 食物性脂质胰岛素前列腺素激素敏感性脂酶促进肾上腺素高血糖素ACTH糖皮质类固醇甲状腺刺激激素TG:三酯酰甘油

10、FFA:游离脂肪酸图11-6 各种激素对三酯酰甘油代谢的作用TGTGFFATG抑制糖 有活性有活性脂解激素抗抗脂脂解解激激素素 二二 对脂肪酸代谢的调节对脂肪酸代谢的调节 脂脂过程为脂酸过程为脂酸-氧化的氧化的，。乙酰乙酰CoA 脂脂肪肪酸酸合合成成的的调调节节乙酰乙酰-CoA-CoA丙二酸单酰丙二酸单酰-CoA-CoA软脂酸软脂酸-CoA-CoA丙酮酸丙酮酸柠檬酸柠檬酸胰高血糖素、肾上腺素（胰高血糖素、肾上腺素（引发磷酸化引发磷酸化/失活）失活）柠檬酸柠檬酸裂解酶裂解酶丙酮酸脱氢酶丙酮酸脱氢酶复合体复合体胰岛素胰岛素(引发去磷酸化引发去磷酸化/活化活化)乙酰乙酰-CoA-CoA羧化酶羧化酶

11、它抑制了胆固醇的合成。它抑制了胆固醇的合成。4.构成细胞膜构成细胞膜胆固醇合成增加胆固醇合成增加 延胡索酸延胡索酸琥珀酸琥珀酸苹果酸苹果酸草酰乙酸草酰乙酸3-磷酸甘油磷酸甘油三羧酸三羧酸循环循环乙醛酸乙醛酸循环循环甘油甘油乙酰乙酰 CoA三酰三酰甘油甘油脂肪酸脂肪酸 氧氧化化 糖原（或淀粉）糖原（或淀粉）1，6-二磷酸果糖二磷酸果糖磷酸二羟丙酮磷酸二羟丙酮PEP丙酮酸丙酮酸合合成成植物和植物和微生物微生物 复习题二复习题二1.P298,1,3,4,5.1.P298,1,3,4,5.2.2.从以下几方面从以下几方面比较饱脂肪酸的比较饱脂肪酸的-氧化与生物合成的异氧化与生物合成的异同同：反应的亚细

12、胞定位，酰基载体，：反应的亚细胞定位，酰基载体，C2C2单位，氧化还原反单位，氧化还原反应的受氢体和供氢体，中间产物的构型，合成或降解的方应的受氢体和供氢体，中间产物的构型，合成或降解的方向，酶系统情况。向，酶系统情况。3.脂肪组织中己糖激酶缺失为什麽导致脂肪合成障碍？脂肪组织中己糖激酶缺失为什麽导致脂肪合成障碍？4.名词解释名词解释:柠檬酸转运系统（柠檬酸转运系统（citrate transport system）:将乙酰将乙酰CoA从线粒体转运到细胞质的穿梭循环途径。从线粒体转运到细胞质的穿梭循环途径。在转运乙酰在转运乙酰CoA的同时，细胞质中的的同时，细胞质中的NADH氧化成氧化成NAD

13、、NADP还原为还原为NADPH。每循环一次消耗。每循环一次消耗2分子分子ATP。脂代谢脂代谢II5.用于合成脂肪酸的乙酰单位是在线粒体中经丙酮用于合成脂肪酸的乙酰单位是在线粒体中经丙酮酸氧化脱羧生成乙酰酸氧化脱羧生成乙酰CoA后经柠檬酸穿梭途径转运后经柠檬酸穿梭途径转运到细胞质的。到细胞质的。（a）写出将一个乙酰基由线粒体转运到细胞质中的）写出将一个乙酰基由线粒体转运到细胞质中的总的方程式。总的方程式。（b）每转运一个乙酰基消耗多少）每转运一个乙酰基消耗多少ATP？6.酰基载体蛋白（酰基载体蛋白（ACP,acyl carrier protein）：）：通过硫酯键结合脂肪酸合成的中间代谢物的蛋通过硫酯键结合脂肪酸合成的中间代谢物的蛋白质（原核生物）或蛋白质的结构域（真核生物）白质（原核生物）或蛋白质的结构域（真核生物）。复习题复习题 5.答：（答：（a）乙酰）乙酰CoA（线粒体）（线粒体）ATPCoA（细（细胞质）乙酰胞质）乙酰CoA（细胞质）（细胞质）ADPPiCoA（线（线粒体）（粒体）（b）一个）一个ATP。复习题复习题