29 脂类的生物合成

  在大多数生物中脂肪是能量贮存的主要形式。 类脂，特别是磷脂和胆固醇是细胞膜的主要组成部分。 有些特殊的脂质还起着某些特殊作用，如激素 （ VD 衍生物类激素）、辅酶因子(VK)、乳化剂、运转者、颜料及细胞外和细胞内的信使。

29.1 贮存脂肪 29.1.1 贮存脂肪 脂类是所有营养物质中单位质量具有最多能量的化合物 （38 kJ / g 或9.0 kcal / g ）。 来自膳食的脂肪必先转化为贮存脂肪。脂肪仓库中贮存的脂肪释出游离脂肪酸，并转移到肝脏的过程称为动员(mobilization)。 释出的游离脂肪酸在线粒体中进行分解代谢，甘油则在细胞溶胶中降解。

29.1.2 脂肪肝 过度的脂肪动员可导致发展成脂肪肝(fatty liver),这时肝脏被脂肪细胞所浸渗，变成了非功能的脂肪组织。 脂肪肝的发生还有可能是受化学药品的影响，膳食中缺乏抗脂肪肝剂(lipotropic agents)，即胆碱和甲硫氨酸（蛋氨酸）时（它们对脂类运送有作用），也可导致脂肪肝的出现。

脂肪肝 脂蛋白是磷脂和蛋白质环绕着胆固醇和三脂酰甘油的核构成。

29.2 脂类的合成 29.2.1脂肪酸的生物合成

29.2.1.1 乙酰—CoA的作用 脂肪酸合成与降解过程不同，掺入二碳单位是不是以乙酰CoA的形式而是丙二酸单酰CoA的形式。  

β—氧化产生的乙酰CoA需要穿过线粒体的内膜才能进入胞浆：通过三羧酸转运体系：

29.2.1.2 丙二酸单酰—CoA的形成来自 乙酰—CoA和碳酸氢盐 乙酰CoA羧化酶（其中一亚基是生物素羧基载体蛋白—BCCP）催化：

乙酰CoA羧化酶

29.2.1.3 脂肪酸合酶 在动物细胞中，脂肪酸合酶复合体包含有7种酶活性和一个酰基载体蛋白(ACP)。 酰基载体蛋白的辅基 29.2.1.3 脂肪酸合酶 在动物细胞中，脂肪酸合酶复合体包含有7种酶活性和一个酰基载体蛋白(ACP)。 酰基载体蛋白的辅基 是磷酸泛酰巯基乙胺， 此辅基的磷酸基与ACP 的丝氨酸残基以磷脂键 相接，另一端的—SH与 脂酰基形成硫酯键。  

酰基载体蛋白与辅酶A的结构

脂肪酸合酶 在E.coli和植物中，脂肪酸合酶由多酶体系构成，是由不同的7种多肽链组成的聚合体。 在动物中，脂肪酸合酶 含1个ACP和7个酶，所有 这些酶全都定位于单一的 多功能多肽链。酶是二聚体。

29.2.1.4 由脂肪酸合酶催化的各步反应 启动 装载 缩合 还原 脱水 释放

脂肪酸合成

脂肪酸合成

脂肪酸合成 写出反应式 1. 由乙酰---CoA和丙二酸单酰合成软 脂酸（16碳）的反应式 2. 由乙酰---CoA合成软脂酸（16碳）

脂肪酸合成途径与β-氧化途径的比较 a.两条途径的发生场所 b.反应中的载体 c.都有四步反应：合成中—缩合、还原、脱水、还原 氧化中---氧化、水合、氧化、裂解 d.穿梭途径： 合成中----三羧酸转运机制 氧化中---肉碱运载系统 e.辅酶： 合成中—NADP 氧化中---NAD f.脱去或延伸的单位： g.羟酯基中间体 合成中 D型 氧化中 L型

9.2.1.6 脂肪酸链的加长和去饱和(自读) A碳链的延长 a.线粒体中 b.内质网中 B碳链的去饱和 9.2.1.6 脂肪酸链的加长和去饱和(自读) 在动物体中脂肪酸合成停止在16碳脂肪酸及软脂酸而终止，更长的脂酸链或不饱和脂肪酸等都是把软脂酸作为前体来合成的。 A碳链的延长 a.线粒体中 b.内质网中 B碳链的去饱和

必需脂肪酸 必需脂肪酸：哺乳动物缺少能够在C-9位以外引进双键的酶，因此，亚油酸（linoleic acid 18,△9,12）和亚麻酸（linolenic acid 18,△9,12,15）不能经生物合成得到，只能通过摄取获得，因此成为必需脂肪酸。

29.2.2 其他脂类的合成 细胞中绝大多数的脂肪酸是以三脂酰甘油或磷酸甘油酯的形式存在。 其生物合成主要发生在肝细胞的内质网或脂肪细胞中。

29.2.2.1 脂酰甘油 由脂酰—CoA和甘油-3-磷酸合成。 甘油-3-磷酸 的由来：

三酰甘油的合成

三酰甘油的合成

29.2.2.2 甘油磷脂的合成 A 甘油磷脂在大肠杆菌中的合成： 图29-17 图29-18

B 甘油磷脂在真核生物中的合成  

甘油磷脂的合成 磷脂酰乙醇胺的合成（ P270 图29-18 ） CDP-二酰甘油→ 磷脂酰丝氨酸→ 磷脂酰乙醇胺

甘油磷脂的合成 磷脂酰胆碱的合成 　　　　　　CDP：磷酸胆碱 二脂酰甘油 　　激酶　　　 胞苷转移酶　　　 　↓ 胆碱 --→磷酸胆碱-→ CDP-胆碱-→ 磷脂酰胆碱

29.2.2.3 胆固醇 胆固醇是真核生物膜的一个重要组成成分 是类固醇激素和胆汁酸的前体

（1）       胆固醇生物合成总览 乙酰-CoA →甲羟戊酸 →异戊烯焦磷酸和二甲烯丙基焦磷酸 →（角）鲨烯 →羊毛固醇 →胆固醇

胆固醇生物合成总览 （1） 由乙酰-CoA到甲羟戊酸的合成 （2） 异戊酰焦磷酸和二甲烯丙基焦磷酸的生成 （3） 三十碳(角)鲨烯的合成   胆固醇生物合成总览 （1）       由乙酰-CoA到甲羟戊酸的合成 （2）       异戊酰焦磷酸和二甲烯丙基焦磷酸的生成 （3）       三十碳(角)鲨烯的合成 （4）       羊毛固醇的合成 （5）       胆固醇的合成 p286,287 288,290 图29-42，45，46，49

胆固醇生物合成 3分子 乙酰-CoA 转化为 甲羟戊酸

胆固醇生物合成 甲羟戊酸转化为两种 类异戊二烯焦磷酸

胆固醇生物合成

胆固醇生物合成 二甲基丙基焦磷酸+异戊烯焦磷酸 →（角）鲨烯 →羊毛固醇 →胆固醇

胆固醇生物合成

胆固醇生物合成

29.2.2.4 胆固醇 及其转化产物 (1)哺乳动物的胆固醇代谢一般概貌

胆固醇的一些代谢过程 a 作为血浆脂蛋白---乳糜微粒、高密度脂蛋 白、和极低密度脂蛋白的组成成分进入血浆 b 以胆固醇酯的形式储存 c 用于细胞膜的结构成分 d 转化为胆酸或胆汁盐 e 在肾上腺中转化为多种类固醇激素。

(2)血浆脂蛋白： 人类血浆脂蛋白是球状，核心由三脂酰甘油或胆固醇酯等中性脂类构成，外层是由蛋白质、磷脂类和胆固醇构成。如图29-52 人类血浆脂蛋白共有5类，组成和密度见表29-1   乳糜微粒和极低密度脂蛋白：乳糜微粒作为运送胆固醇和三脂酰甘油的运输形式从小肠运到其他组织。 低密度脂蛋白自血浆运送到肝脏、肾上腺和脂肪组织.

各种脂蛋白的组成、理化性质和生理功能 脂蛋白种类 密度（g/ml） 生理功能 乳糜微粒 化学组成（核心脂/载脂蛋白） 0.96 膳食中甘油三酯/ A1、A2、A4、B48、C 转运外源性脂肪，最终被组织中脂蛋白、酯酶水解 VLDL(very low density lipo protein) 0.96-1.006 内源甘油三酯/B100,C,E 转运内源性脂肪，最终被组织中脂蛋白酶水解 IDL(Intermediate density lipo protein) 1.006-1.019 内源胆固醇酯/B100、E 转运内源性胆固醇经细胞膜受体介导传递至肝细胞内水解，并转化成低密度脂蛋白。 LDL 1.019-1.063 内源胆固醇酯/B100 转运内源性胆固醇酯，由细胞膜受体介导至肝和其他组织细胞内水解。 HDL 1.063-1.210 内源胆固醇酯/A1、A2 转运磷脂和胆固醇酯至肝组织内水解，有清除血中胆固醇的作用。  

胆固醇及其转化产物 (3）胆固醇沉积引起的疾病：动脉粥样硬化，许多心血 管疾病。 4 种不同的生化突变导致家族高胆固醇血症：内质 网中的LDL受体合成的突变：把受体传送到高尔基 体的缺陷；LDL与受体结合的缺陷：胆固醇受体不 能聚集。 （4）高密度脂蛋白可以减少胆固醇沉积：转运磷脂和胆 固醇至肝脏组织内水解，有清除血中胆固醇的作用。

29.2.2.5 胆汁酸及胆汁酸盐的代谢 从胆固醇向胆汁酸的转化是胆固醇降解最重要的 机制。 胆酸的绝大部分都转化为相应的胆盐。 P296 图29-56，29-57

29.2.2.5 胆汁酸及胆汁酸盐的代谢

脂肪代谢作业 名词解释： 回答问题： β-氧化，α -氧化ω -氧化，酮体，必需脂肪酸， 脂肪酸合成酶复合体，酰基载体蛋白（ACP） 试述Knoop的示踪实验。 构成甘油磷脂极性 “头部”的基团都有哪些？ 图示磷脂酶的作用位点 试述磷脂代谢和CTP的关系 试述脂肪酸合成途径与β-氧化途径的异同 写出胆固醇的结构式及其衍生出的几种重要衍生物 写出乙酰CoA相关的代谢反应