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1、第五章 脂类代谢-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 肝脏、脂肪组织和乳腺中占优势，在胞液中进行，需CO2和柠檬酸参加。1.脂肪酸合成的碳源 乙酰CoA的转运 乙酰CoA 柠檬酸 三羧酸载体 胞液柠檬酸是乙酰CoA 的载体,三羧酸转运体系：,2 丙二酸单酰CoA(malonyl CoA)的形成,乙酰CoA是引物，丙二酸单酰CoA是合成用的底物。CO2+H2O HCO3-+H+O OCH3-CSCoA+HCO3-乙酰CoA羧化酶 HOOC-CH2-CSCoA ATP ADP+Pi奇数碳脂肪酸合成的引物直接为丙二酸单酰CoA,乙酰CoA羧化酶(acetyl-CoA car
2、boxylase)：,以生物素为辅基，是脂肪酸合成的限速酶。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，并合成丙二酸单酰CoA哺乳类和鱼类的三种酶活性都在一条肽链上。,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 效应剂结合位：结合 柠檬酸(+)无活性乙酰CoA羧化酶 活性酶（平行单体形式）（纤维状聚合体长
3、丝）软脂酸（-）动物乙酰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节,3 脂肪酸合酶：,软脂酸（palmitic acid）是脂肪酸合成的终产物，是其它脂肪酸合成的前体。E.Coli和植物中，脂肪酸合酶复合体为多酶复合体。包括：6个酶 脂酰基载体蛋白(acyl carrier protein,ACP)ACP辅基：4-磷酸泛酰巯基乙胺；摇臂动物体内脂肪酸合酶是单一肽链，同时具有ACP和7种酶活力。第七种酶为：软脂酰-ACP硫解酶，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。,4 软脂酸合成的循环程序（E.Coli）,（1）启
4、动（priming）乙酰CoA与ACP作用：E1：ACP酰基转移酶 E2：-酮脂酰ACP合酶，对链长有专一性。乙酰CoA+ACP-SH E1 乙酰-S-ACP+CoASH乙酰-S-ACP+E2-SH E2 ACP-SH+乙酰-S-E2（2）装载（loading）丙二酸酰基转移反应：E3：ACP-丙二酸单酰转移酶丙二酸单酰CoA+ACP-SH E3 丙二酸单酰-S-ACP+CoASH,（3）缩合反应（condensation）：,O E2 S C-CH3+-OOC-CH2 C S-ACP O CO2 E2-SH CH3 C-CH2 C S-ACP E2 O O 乙酰乙酰-ACP（4）第一次还原（
5、reduction）：E4：-酮脂酰ACP还原酶CH3C-CH2CS-ACP E4 CH3CH-CH2CS-ACP O O NADPH+H+NADP+OH O 乙酰乙酰-ACP D-羟丁酰-S-ACP,（5）脱水反应（dehydration）：,E5：羟脂酰-ACP脱水酶 OH O H2O H O CH3CH-CH2CS-ACP E5 CH3C=CCS-ACP H 巴豆酰-S-ACP（6）第二次还原反应：E6：烯脂酰-ACP还原酶 H O NADPH+H+NADP+O CH3C=CCS-ACP E6 CH3CH2-CH2CS-ACP H 丁酰-S-ACP,5 软脂酸合成的延伸和释放：,延伸：A
6、CP手臂将丁酰基转移到E2（-酮脂酰ACP合酶）的-SH上，并重复（2）-（6）的反应过程。直至合成16个C原子为止。释放（动物体内E7）：软脂酰-ACP+H2O 软脂酰-ACP硫解酶 软脂酸+ACP-SH 软脂酸合成的总反应式：8乙酰-CoA+7ATP+14NADPH+6H+软脂酸+8CoA SH+14NADP+7ADP+7Pi+6H2O,二 软脂酸合成与分解的区别,三 脂肪酸碳链的延长及去饱和,1 脂肪酸碳链的延长：（1）线粒体中：乙酰CoA是二碳片段的供体，供氢体为NADPH，沿着脂肪酸-氧化作用的逆反应延长。（2）光滑型内质网：活跃 以CoA代替ACP为脂酰基载体，按着脂肪酸合成方式延
7、长；丙二酸单酰CoA是二碳片段的供体，供氢体为NADPH。一般合成C18（硬脂酸）,2 脂肪酸的去饱和：,氧化脱氢途径；-氧化、脱水途径（1）单烯脂酸(monoenoic acid)的合成：9 软脂酸 脂酰CoA去饱和酶系 棕榈油酸(16,9)硬脂酸 油酸（18,9)（2）多烯脂酸的形成：植物 亚油酸(linoleic acid)（18,9，12)亚麻酸(linolenic acid)（18,9，12，15)花生四烯酸（20,5，8，11，13)是含量最丰富的多烯脂酸,去饱和酶系：哺乳动物肝脏和脂肪组织中。,肝脏、脂肪组织最活跃1 甘油三酯合成的前体：脂肪酸或脂酰CoA：来自脂肪酸合成 甘油-
8、3-P：来自磷酸二羟丙酮(脂肪组织)或甘油磷酸化(肝脏）2 三脂酰甘油的生物合成程序：脂酰CoA 酰基转移酶 酰基转移酶 甘油-3-P 溶血磷脂酸 磷脂酸 磷酸酶 甘油二酯 酰基转移酶 甘油三酯 H2O Pi,四 脂肪(三酰甘油)的生物合成,第四节 磷脂代谢,甘油磷脂（phosphoglycerides）+鞘磷脂。一 磷脂(phospholipid)的分解代谢：磷脂经磷脂酶水解生成甘油、脂肪酸和各种氨基醇（胆碱、胆胺和Ser等）O A1：广泛分布于动物细胞细胞器、微H2C O C R1 粒体内，水解产物为溶血磷脂。O A2：大量存在于蛇毒、蝎毒、蜂毒中，HC O C R2 也以酶原形式存在于动
9、物胰脏中。O C：存在于动物脑和微生物中，也水H2C O P O X 解鞘磷脂为神经酰胺+磷酸胆碱。OH D：存在于高等植物组织，需要Ca2+。,磷脂酶催化磷脂水解：（1）降解外源性磷脂供细胞利用（2）促使细胞膜不断更新（3）清除自身氧化形成的毒性磷脂（4）细胞膜中溶血磷脂的高集区，细胞膜松弛 破损，使生物大分子可以跨膜二 磷脂的生物合成磷脂的生物合成载体：CDP。生物体内主要的磷脂，如表：,（一）磷脂酰乙醇胺（脑磷脂）的合成：,H3N+-(CH2)2-OH+ATP 乙醇胺激酶 H3N+-(CH2)2-O-PO32-+ADP 乙醇胺 磷酸乙醇胺 磷酸乙醇胺 CTP 胞嘧啶核苷 转移酶 PPiC
10、MP+磷脂酰乙醇胺 磷酸乙醇转移酶 H3N+-(CH2)2 CDP 甘油二酯 CDP-乙醇胺该途径为合成的基本途径。最后一步为合成的关键。磷酸乙醇转移酶牢固地结合于内质网膜上,（二）磷脂酰胆碱（卵磷脂）的合成,途径一:由磷脂酰乙醇胺三次甲基化而来(肝脏、酵母、细菌等)S 腺苷 S 腺苷Met 高半胱氨酸 CH2-COOR1磷脂酰乙醇胺 磷脂酰乙醇胺 R2OOC-CH O 甲基转移酶 CH2-O-P-O-(CH2)2-NH2+O-CH3 N-甲基磷脂酰乙醇胺 S-腺苷Met 甲基转移酶 S-腺苷-S-腺苷-高半胱氨酸 高半胱氨酸 S 腺苷Met磷脂酰胆碱(卵磷脂)甲基转移酶 N,N-二甲基磷脂酰
11、乙醇胺是人体中含量最多的磷脂，在蛋黄、大豆中含量丰富,途径二:从头合成,胆碱+ATP 胆碱激酶 磷酸胆碱+ADP CTP PPi CMP+卵磷脂 磷酸胆碱转移酶 CDP-胆碱 甘油二脂（三）磷脂酰Ser的合成:1.磷脂酰乙醇胺+Ser 磷脂酰Ser+乙醇胺 2.在E.coli中:L-磷脂酸 磷脂酰胞苷酸转移酶 CDP-二脂酰甘油 磷脂酰Ser CTP PPi Ser CMP,转移酶（内质网）,（四）磷脂酰肌醇（肌醇磷脂）的合成,以CDP-二脂酰甘油为前体:肌醇+CDP-二脂酰甘油 甘油肌醇磷脂酰转移酶 肌醇磷脂+CMP肌醇磷脂经磷脂酰肌醇激酶 的催化可形成磷脂酰肌醇二磷酸，或磷脂酰肌醇三磷酸（IP3）。IP3是外周神经和脑组织中信息传递的关键分子。（五）二磷脂酰甘油（心磷脂）的合成：磷脂酸+CTP CDP-二脂酰甘油 磷脂酰甘油磷酸+甘油-3 P 水解 磷脂酰甘油+CDP-二脂酰甘油 心磷脂,磷脂的生物合成磷脂的生物合成载体：CDP（一）磷脂酰乙醇胺（脑磷脂）的合成（二）磷脂酰胆碱（卵磷脂）的合成（三）磷脂酰Ser的合成（四）磷脂酰肌醇（肌醇磷脂）的合成（五）二磷脂酰甘油（心磷脂）的合成,
