第七章 脂类代谢 第一节 脂肪酸的分解代谢

一. 脂肪的概念 脂的定义与生物学功能 脂类（lipids）是生物体维持正常生命活动不可缺少的一大类有机化合物，是与糖类、蛋白质、核酸并列为四大类重要基本物质之一。脂类的一个共性就是难溶于水，易溶于有机溶剂。脂类的生物学功能主要包括

一. 脂肪的概念 (1) 是生物细胞能量的储存物质。在高等动物体中，甘油三酯主要积累在皮下组织、肠间膜内等，动物的血液、淋巴液、肝脏、骨髓等中也都储藏一定量的脂肪。植物的甘油三酯多存在于种子和果实中，一些油料作物种子的含油量高达3050%。甘油脂通过氧化可以供给人类及动植物生命过程所需的热能。1g甘油脂在体内氧化可产生39kJ的热量，比碳水化合物和蛋白质在同样条件下的热量约高一倍；

一. 脂肪的概念

一. 脂肪的概念 (2) 是生物细胞的结构物质。其中的磷脂是构成细胞生物膜（Biomembrane）的重要结构物质。现代研究表明，细胞质膜（plasma membrane）是细胞的界膜，控制着细胞内外所有物质的出入。同时，细胞质膜上各种脂、蛋白质、糖等表面复合物质的存在与细胞的识别、信号转导、种质特异性和组织免疫等有密切关系。因此，生物膜对细胞的生命活动具有特别重要的作用；

A topological model of the A. thaliana monosaccharide transporter

一. 脂肪的概念 (3) 许多脂类物质行使着各种重要特殊的生理功能。这些物质包括某些维生素和激素等。例如，萜类化合物中包含着维生素A、维生素D、维生素E和维生素K，它们是调节生理代谢重要的活性物质。还有定位在质膜上磷脂化合物，如磷脂酰肌醇、N-磷脂酰乙醇胺等是调节细胞生长发育、抗逆境反应的脂质信号分子。

一. 脂肪的概念 脂的分类 (1) 单纯脂——是脂肪酸和醇类所形成的酯，其中典型的为甘油三酯。 (2) 复合脂——除醇类、脂肪酸外还含有其它物质，如磷酸、含氮化合物、糖基及其衍生物、鞘氨醇及其衍生物等。 (3) 其它脂——为一类不含有脂肪酸、非皂化的脂，包括萜类、前列腺素类和甾类化合物等。

一. 脂肪的概念 单纯脂

一. 脂肪的概念 复合脂 磷酸甘油脂，又称甘油磷脂，是最具有代表性的复合脂，广泛存在于动物、植物和微生物。磷脂甘油脂是细胞膜结构重要的组分之一，在动物的脑、心、肾、肝、骨髓、卵以及植物的种子和果实中含量较为丰富。最简单的磷酸甘油脂结构如图

二. 脂肪的水解

二. 脂肪的水解

三. 甘油的代谢 甘油在甘油激酶的催化下，被磷酸化成3-磷酸甘油，然后氧化脱氢生成磷酸二羟丙酮。 其反应如下：

三. 甘油的代谢 其中第一步反应需要消耗ATP，而第二步反应可生成还原辅酶Ⅰ。 磷酸二羟丙酮为磷酸丙糖，是糖酵解途径的中间产物，因此既可以继续氧化，经丙酮酸进入三羧酸循环彻底氧化成CO2和水，又可经糖异生作用合成葡萄糖，乃至合成多糖。

（实线为甘油的分解，虚线为甘油的合成)） 三. 甘油的代谢 甘油激酶 磷酸甘油脱氢酶 异构酶 磷酸酶 （实线为甘油的分解，虚线为甘油的合成)）

四.脂肪酸的氧化分解 -氧化作用的提出是在十九世纪初，Franz Knoop 在此方面作出了关键性的贡献。他将末端甲基上连有苯环的脂肪酸喂饲狗，然后检测狗尿中的产物。结果发现，食用含偶数碳的脂肪酸的狗的尿中有苯乙酸的衍生物苯乙尿酸，而食用含奇数碳的脂肪酸的狗的尿中有苯甲酸的衍生物马尿酸。 Knoop由此推测无论脂肪酸链的长短，脂肪酸的降解总是每次水解下两个碳原子。

四.脂肪酸的氧化分解

据此，Knoop 提出脂肪酸的氧化发生在-碳原子上，而后Ca与Cb之间的键发生断裂，从而产生二碳单位，此二碳单位Knoop推测是乙酸。 四.脂肪酸的氧化分解 据此，Knoop 提出脂肪酸的氧化发生在-碳原子上，而后Ca与Cb之间的键发生断裂，从而产生二碳单位，此二碳单位Knoop推测是乙酸。 以后的实验证明Knoop推测的准确性，由此提出了脂肪酸的b-氧化作用。 -氧化作用是指脂肪酸在-碳原子上进行氧化，然后a-碳原子和b-碳原子之间键发生断裂。每进行一次-氧化作用，分解出一个二碳片段，生成较原来少两个碳原子的脂肪酸。

b-氧化作用的部位：Localization of -oxidation occurs in mitochondria, 四.脂肪酸的氧化分解 b-氧化作用的部位：Localization of -oxidation occurs in mitochondria, 线粒体基质 matrix 乙醛酸循环体(glyoxysome，简称乙醛酸体) 油料作物种子萌发时

四.脂肪酸的氧化分解 1.脂肪酸-氧化的过程 (1) 脂肪酸的活化 (2) 脂肪酸的转运 (3) b-氧化

1.脂肪酸-氧化的过程 (1) 脂肪酸的活化（胞液） (1) 脂肪酸的活化（胞液） 脂肪酸的活化是指脂肪酸的羧基与CoA酯化成脂酰CoA的过程。反应如下： * 脂酰CoA合成酶(acyl-CoA synthetase)存在于内质网及线粒体外膜上

1.脂肪酸-氧化的过程 脂肪酸的活化需要ATP的参与。每活化1分子脂肪酸，需要1分子ATP转化为AMP，即要消耗2个高能磷酸键。这可以折算成需要2分子ATP水解成ADP。 在体内，焦磷酸很快被磷酸酶水解，使得反应不可逆。

(2)脂酰CoA 进入线粒体 脂肪酸的b-氧化作用通常是在线粒体的基质中进行的，中、短链脂肪酸可直接穿过线粒体内膜，而长链脂肪酸需依靠肉碱（也叫肉毒碱，Carnitine）携带，以脂酰肉碱的形式跨越内膜而进入基质，故称肉碱转运。

(2)脂酰CoA 进入线粒体 肉碱（也叫肉毒碱，Carnitine）的结构如下：

(2)脂酰CoA 进入线粒体 肉毒碱是季胺类化合物，是一种人体必需的营养素，有着重要的生物学功能和临床应用价值。近年来肉毒碱在心脑血管疾病、消化疾病、儿童疾病的预防和治疗，以及血液透析病人的营养支持和运动医学等领域已得到广泛的研究和应用。

(2)脂酰CoA 进入线粒体 其中的肉碱脂酰转移酶Ⅰ和Ⅱ是一组同工酶。前者在线粒体外催化脂酰CoA上的脂酰基转移给肉碱，生成脂酰肉碱；后者则在线粒体内将运入的脂酰肉碱上的脂酰基重新转移至CoA，游离的肉碱被运回内膜外侧循环使用。

(3) β-氧化的历程 脂酰CoA进入线粒体后，经历多次b-氧化作用而逐步降解成多个二碳单位 —— 乙酰CoA。 每次b-氧化作用包括四个步骤。

a. 脱氢，在脂酰辅酶A脱氢酶的催化下，脂酰CoA脱氢形成反式双键的脂酰辅酶A，同时 FAD接受H被还原为 FADH2(catalyzed by acyl CoA dehydrogenase 脂酰辅酶A脱氢酶).

b. 水化， 在烯脂酰CoA水合酶催化下， 反式Δ2-烯脂酰CoA 在双键上加上一分子水，变成羟脂酰。

c.  脱氢，在羟脂酰CoA脱氢酶的催化下，羟脂酰CoA ß 位上的羟基脱氢氧化成为ß酮脂酰CoA，同时 NAD接受H被还原成NADH 。

d.  硫解，在-酮脂酰CoA硫解酶作用下， -酮脂酰CoA 在α，之间被1分子CoA  硫解。

乙酰CoA

乙酰CoA

(3) β-氧化的历程 对于长链脂肪酸，需要经过多次b-氧化作用，每次降解下一个二碳单位，直至成为二碳（当脂肪酸含偶数碳时）或三碳（当脂肪酸含奇数碳时）的脂酰CoA。

2. 偶数碳饱和脂肪酸的氧化 下图是软脂酸（棕榈酸 C15H31COOH）的b-氧化过程，它需经历七轮b-氧化作用而生成8分子乙酰CoA。

3. 脂酸氧化的能量生成 —— 以16碳饱和软脂酸的氧化为例 每轮循环 四个重复步骤：脱氢、水化、再脱氢、硫解 产物：1分子乙酰CoA 活 化：消耗2个高能磷酸键 β氧 化： 每轮循环 四个重复步骤：脱氢、水化、再脱氢、硫解 产物：1分子乙酰CoA 1分子少两个碳原子的脂酰CoA 1分子NADH+H+ 1分子FADH2

7 轮循环产物：8分子乙酰CoA 7分子NADH+H+ 7分子FADH2 能量计算： 生成ATP 8×12 + 7×3 + 7×2 = 131 净生成ATP 131 – 2 = 129 公式总结:[(n/2)-1] ×(2+3)+ [(n/2) ×12-2 n为碳原子的数目

3.不饱和脂肪酸的氧化 生物体中的不饱和脂肪酸的双键都是顺式构型，而且位置也相当有规律 —— 第一个双键都是在C9和C10之间（写作D9），以后每隔三个碳原子出现一个。例如，亚油酸18:2D9，12；-亚油酸18:3D9,12,15。 不饱和脂肪酸的氧化与饱和脂肪酸基本相同，只是某些步骤还需其它酶的参与，现以油酸为例加以说明。

3.不饱和脂肪酸的氧化 经历了三轮b-氧化作用后，产物在b,g位有一顺式双键，因此接下来的反应不是脱氢，而是双键的异构化，生成反式的a,b双键，然后b-氧化作用继续正常进行。因此油酸的氧化与相同碳的饱和脂肪酸（硬脂酸）相比，只是以一次双键异构化反应取代了一次脱氢反应，所以少产生一分子FADH2。 不仅是单不饱和脂肪酸，所有的多不饱和脂肪酸的前四轮b-氧化作用都与油酸相类同，都在第四轮时需要一种异构酶的参与。

4. 奇数碳链脂肪酸的氧化 大多数脂肪酸含偶数碳原子，它们通过b-氧化可全部转变成乙酰CoA，但一些植物和海洋生物能合成奇数碳脂肪酸，它们在最后一轮b-氧化作用后，产生丙酰CoA。 丙酰CoA的代谢在动物体内依照如下图所示的途径进行，先进行羧化，然后经过两次异构化，形成琥珀酰CoA。

4. 奇数碳链脂肪酸的氧化 油酰CoA 的氧化

五.脂肪酸的a-氧化途径 脂肪酸在一些酶的催化下，在a-碳原子上发生氧化作用，分解出一个一碳单位CO2，生成缩短了一个碳原子的脂肪酸。这种氧化作用称为脂肪酸的a-氧化作用。 a-氧化作用是1956年由P.K.Stumpf首先在植物种子和叶片中发现的，后来在动物脑和肝细胞中也发现了脂肪酸的这种氧化作用。

该途径以游离脂肪酸作为底物，在a-碳原子上发生羟化（-OH）或氢过氧化（-OOH），然后进一步氧化脱羧，其可能的机理下图所示。

五.脂肪酸的a-氧化途径 a-氧化作用对于生物体内 奇数碳脂肪酸的形成； 含甲基的支链脂肪酸的降解； 过长的脂肪酸（如C22、C24）的降解 起着重要的作用 哺乳动物将绿色蔬菜中植醇降解就是通过这种途径而实现的

脂肪酸的-氧化是指脂肪酸的末端（-端）甲基发生氧化，先转变成羟甲基，继而再氧化成羧基，从而形成a, -二羧酸的过程。 六.脂肪酸的-氧化途径 脂肪酸的-氧化是指脂肪酸的末端（-端）甲基发生氧化，先转变成羟甲基，继而再氧化成羧基，从而形成a, -二羧酸的过程。

生成的,-二羧酸可从两端进行b-氧化作用而降解。

六.脂肪酸的-氧化途径 动物体内的十二碳以下的脂肪酸常常通过w-氧化途径进行降解。 植物体内的在w-端具有含氧基团（羟基、醛基或羧基）的脂肪酸大多也是通过w-氧化作用生成的，这些脂肪酸常常是角质层或细胞壁的组成成分。 一些需氧微生物能将烃或脂肪酸迅速降解成水溶性产物，这种降解过程首先要进行w-氧化作用，生成二羧基脂肪酸后再通过b-氧化作用降解，如海洋中的某些浮游细菌可降解海面上的浮油，其氧化速率可高达0.5克/天/平方米。

七. 乙醛酸循环Glyoxylate cycle 乙醛酸循环发生在乙醛酸循环体, 其中有许多物质和 TCA 循环中的物质相似。在高等植物萌发的种子，特别是高含油量的种子中检测到乙醛酸循环，在一些微生物中，有利于它们利用乙酸盐作为能源和碳源来生长。

七. Glyoxylate cycle乙醛酸循环 有不少的细菌、藻类或处于一定生长阶段的高等植物（如正在萌发的油料种子），脂肪酸降解的主要产物乙酰CoA还可以通过另外一条途径 —— 乙醛酸循环（glyoxylate cycle），将2分子乙酰CoA合成1分子四碳化合物琥珀酸。

1. 乙醛酸循环的过程

1. 乙醛酸循环的过程 在乙醛酸循环中，存在两种重要的酶，异柠檬酸裂解酶和苹果酸合酶。异柠檬酸裂解酶转化异柠檬酸 为琥珀酸和乙醛酸;苹果酸合酶催化一个和柠檬酸合成酶相似的反应，催化乙酰CoA 和乙醛酸 形成苹果酸。

这两种酶, 加上TCA循环中的一些酶, 琥珀酸能够转化为草酰乙酸。 1. 乙醛酸循环的过程 这两种酶, 加上TCA循环中的一些酶, 琥珀酸能够转化为草酰乙酸。

乙醛酸循环反应历程 O 顺乌头酸酶 苹果酸脱氢酶 异柠檬酸裂解酶 苹果酸合成酶 O O O NADH NAD + CoASH CoASH CH3-C~SCoA 草酰乙酸 CoASH 柠檬酸合成酶 NADH 顺乌头酸酶 苹果酸脱氢酶 顺乌头酸酶 苹果酸脱氢酶 NAD + 乙醛酸循环反应历程 异柠檬酸裂解酶 苹果酸合成酶 异柠檬酸裂解酶 苹果酸合成酶 CoASH COO- CH2 琥珀酸 O O H-C-C~ OH 乙醛酸 O CH3-C~SCoA

1. 乙醛酸循环的过程 乙醛酸循环的净结果是把两分子乙酰CoA转变成一分子琥珀酸。其总反应为：

1. 乙醛酸循环的过程 Functions: a. 是脂肪转变为糖的一个关键途径。 b. 琥珀酸为糖合成的一个重要前体物质

1. 乙醛酸循环的过程 乙醛酸循环与三羧酸循环相比，可以看成是三羧酸循环的一个支路，它在异柠檬酸处分支，绕过了三羧酸循环的两步脱羧反应，因而不发生氧化降解。 参与乙醛酸循环的酶除了异柠檬酸裂解酶和苹果酸合酶外，其余的酶都与三羧酸循环的酶相同。 异柠檬酸裂解酶和苹果酸合酶是乙醛酸循环的关键酶。

2. 乙醛酸循环的生物学意义 乙醛酸循环不存在于动物及高等植物的营养器官内，它存在于一些细菌、藻类和油料植物的种子的乙醛酸体中。 油料植物的种子中主要的贮藏物质是脂肪，在种子萌发时乙醛酸体大量出现，由于它含有脂肪分解和乙醛酸循环的整套酶系，因此可以将脂肪分解，并将分解产物乙酰CoA转变为琥珀酸。

脂肪代谢和糖代谢的关系 氧化 合成 植物和微生物 三羧酸循环 乙醛酸循环 糖原（或淀粉） 甘油 1，6-二磷酸果糖 三酰甘油 3-磷酸甘油 磷酸二羟丙酮 PEP 丙酮酸 甘油 三酰甘油 3-磷酸甘油 脂肪酸 合成 氧化 草酰乙酸 乙酰 CoA 植物和微生物 苹果酸 三羧酸循环 乙醛酸循环 延胡索酸 琥珀酸

2. 乙醛酸循环的生物学意义 由乙醛酸循环转变成的琥珀酸，需要在线粒体中通过三羧酸循环的部分反应转化为苹果酸，然后进入细胞质，沿糖异生途径转变成糖类。 乙醛酸循环中有苹果酸中间体，它也可以到细胞质中异生成糖，但它需要及时回补，以保证循环的正常进行，这仍来自循环的产物琥珀酸在线粒体中的转变。  

2. 乙醛酸循环的生物学意义 琥珀酸可异生成糖并以蔗糖的形式运至种苗的其它组织供给它们生长所需的能源和碳源；而当种子萌发终止、贮脂耗尽，同时叶片能进行光合作用时，植物的能源和碳源可以由太阳光和CO2获得时，乙醛酸体的数量迅速下降以至完全消失。 对于一些细菌和藻类，乙醛酸循环使它们能以乙酸盐为能源和碳源生长。

八. 酮体代谢 由脂肪酸的-氧化及其它代谢所产生的乙酰CoA，在一般的细胞中可进入三羧酸循环进行氧化分解；但在动物的肝脏、肾脏、脑等组织中，尤其在饥饿、禁食、糖尿病等情形下，乙酰CoA还有另一条代谢去路，最终生成乙酰乙酸、 -羟丁酸和丙酮，这三种产物统称为酮体（ketone bodies）。

1. 酮体的合成 (1)  两分子乙酰CoA缩合成乙酰乙酰CoA，反应由硫解酶催化。此外，脂肪酸b-氧化作用的最后一轮也能产生乙酰乙酰CoA。

1. 酮体的合成 (2)  又一分子乙酰CoA与乙酰乙酰CoA缩合，生成-羟基--甲基戊二酸单酰CoA（HMG-CoA），反应由HMG-CoA合成酶催化。 3-Hydroxy-3methylglutaryl-CoA (HMG-CoA)

1. 酮体的合成 (3) MG-CoA分解成乙酰乙酸和乙酰CoA，反应由HMG-CoA裂解酶催化。

1. 酮体的合成 (4) 生成的乙酰乙酸一部分可还原成-羟丁酸，反应由-羟丁酸脱氢酶催化；也有极少一部分可脱羧形成丙酮，反应可自发进行，也可由乙酰乙酸脱羧酶催化。

2. 酮体的分解

2. 酮体的分解

脂肪代谢和糖代谢的关系 氧化 合成 植物和微生物 三羧酸循环 乙醛酸循环 糖原（或淀粉） 甘油 1，6-二磷酸果糖 三酰甘油 3-磷酸甘油 磷酸二羟丙酮 PEP 丙酮酸 脂肪代谢和糖代谢的关系 甘油 三酰甘油 3-磷酸甘油 脂肪酸 合成 氧化 草酰乙酸 乙酰 CoA 植物和微生物 苹果酸 三羧酸循环 乙醛酸循环 延胡索酸 琥珀酸

第二节 脂肪酸的合成代谢

（实线为甘油的分解，虚线为甘油的合成)） 甘油的生物合成 甘油激酶 磷酸甘油脱氢酶 异构酶 磷酸酶 （实线为甘油的分解，虚线为甘油的合成)）

(一) 脂肪酸的从头合成 部位： 动物体 —— 细胞质 植物体 —— 叶绿体和前质体  原料：乙酰CoA  产物：不超过16碳的饱和脂肪酸

(一) 脂肪酸的从头合成 1. 脂肪酸从头合成的过程 (1) 乙酰CoA的来源和转运 因为乙酰CoA在线粒体产生，乙酰CoA不能直接穿过线粒体内膜，需要通过“柠檬酸穿梭”的方式从线粒体基质到达细胞质，才能用于合成脂肪酸。

(一) 脂肪酸的从头合成 (1) 乙酰CoA的来源和转运

(一) 脂肪酸的从头合成 1. 脂肪酸从头合成的过程 (1) 乙酰CoA的来源和转运 循环的净结果是将乙酰CoA从线粒体转运到了细胞质，同时也消耗了化学能ATP。   在植物体中，线粒体内产生的乙酰CoA先脱去CoA以乙酸的形式运出线粒体，再在线粒体外由脂酰CoA合成酶催化重新形成乙酰CoA。

(2) 丙二酸单酰CoA的形成 在脂肪酸的从头合成过程中，参入脂肪酸链的二碳单位的直接提供者并不是乙酰CoA，而是乙酰CoA的羧化产物 —— 丙二酸单酰CoA（malonyl-CoA）。

(2) 丙二酸单酰CoA的形成

乙酰CoA羧化酶的组成 在原核生物中，由两种酶和一种蛋白质组成三元多酶复合体 — 生物素羧基载体蛋白 生物素羧化酶 羧基转移酶 在动物及高等植物体内，乙酰CoA羧化酶是由多个亚基组成的寡聚酶，每个亚基兼具上述的三种催化活性，但只有当它们聚合成完整的寡聚酶后才有活性。 

(2) 丙二酸单酰CoA的形成 乙酰CoA的羧化为不可逆反应，是脂肪酸合成的限速步骤，故乙酰CoA羧化酶的活性高低控制着脂肪酸合成的速度。

(2) 丙二酸单酰CoA的形成 柠檬酸：促进无活性的单体聚合成有活性的全酶，从而加速脂肪酸的合成；

FA的组成 ① 乙酰CoA-ACP转移酶 ② 丙二酸单酰CoA-ACP转移酶 ③ -酮脂酰-ACP合酶 ④ -酮脂酰-ACP还原酶 1. 脂肪酸从头合成的过程 脂肪酸合酶系统（fatty acid synthase system，FAS） ① 乙酰CoA-ACP转移酶 ② 丙二酸单酰CoA-ACP转移酶 ③ -酮脂酰-ACP合酶 ④ -酮脂酰-ACP还原酶 ⑤ -羟脂酰-ACP脱水酶 ⑥ 烯脂酰-ACP还原酶 ⑦ 硫酯酶ACP —— 脂酰基载体蛋白 FA的组成

1. 脂肪酸从头合成的过程 脂肪酸合酶系统（fatty acid synthase system，FAS

(3) 脂肪酸链的合成 ACP：不同生物体中的ACP十分相似：大肠杆菌中的ACP是一个由77个氨基酸残基组成的热稳定蛋白质，在它的第36位丝氨酸残基的侧链上，连有辅基4'-磷酸泛酰巯基乙胺。

(3) 脂肪酸链的合成 ACP辅基犹如一个转动的手臂，以其末端的巯基携带着脂酰基依次转到各酶的活性中心，从而发生各种反应，如下图所示。

FAS上的活性巯基：（用于运载脂酰基） 中央巯基 — ACP上的巯基； 外围巯基 — b-酮脂酰-ACP合酶上的巯基，由该酶的一个Cys残基提供。

丙二酸单酰CoA:ACP转移酶 乙酰CoA:ACP转移酶

-酮脂酰ACP合酶 -酮脂酰ACP还原酶 -羟脂酰ACP脱水酶 烯脂酰ACP还原酶

(3) 脂肪酸链的合成 整个过程都是在脂肪酸合酶系统中进行。 这一阶段包含有多轮酶促反应，每经历一轮可以使脂肪酸链在羧基端延长一个二碳单位，同时消耗2分子还原剂NADPH。

2. 脂肪酸从头合成的化学计量 从乙酰CoA的穿梭、丙二酸单酰CoA的生成，到脂肪酸链的形成，需要消耗化学能ATP及还原剂NADPH。 整个合成的碳源来自乙酰CoA，尽管CO2参与了合成，但没有被消耗，其作用是乙酰CoA通过羧化将ATP的能量贮存在丙二酸单酰CoA中，从而在缩合反应中通过脱羧放能而使反应向正方向即合成的方向进行，这要比两分子的乙酰CoA进行的缩合反应更易进行。 

2. 脂肪酸从头合成的化学计量 由此可见，由脂肪酸合酶系统形成1分子软脂酸需要消耗1分子乙酰CoA、7分子丙二酸单酰CoA以及14分子还原辅酶Ⅱ，同时释放出7分子CO2。

(二) 脂肪酸碳链的延长 1.延长发生的部位 动物体线粒体 内质网 植物体叶绿体或前质体

2. 延长过程 该过程是以脂酰CoA（不是脂肪酸）作为起点(引物)，通过与从头合成相似的步骤，即缩合→还原→脱水→再还原，逐步在羧基端增加二碳单位。   至于延长的具体方式，在细胞的不同部位都不相同。

2. 脂肪酸碳链的延长过程 1) 动物体中脂肪酸链的延长 线粒体中的延长过程：相当于脂肪酸b-氧化过程的逆转，只是第二次还原反应由还原酶而不是脱氢酶催化，电子载体为NADPH而不是FADH2； 内质网上的延长过程：与从头合成过程相似，只是脂酰基的载体为CoA而不是ACP。

2. 脂肪酸碳链的延长过程 (2)植物体中脂肪酸链的延长 植物的脂肪酸延长系统有两个 —— 叶绿体或前质体中的只负责将软脂酸转变为硬脂酸（18:0），这一过程类似于从头合成途径； 碳链的进一步延长则由内质网上的延长系统完成。

2. 脂肪酸碳链的延长过程 动 物 植 物 细胞内进行 部位 线粒体 内质网 叶绿体、前质体 内质网 二碳单位的供体 乙酰CoA 动 物 植 物 细胞内进行 部位 线粒体 内质网 叶绿体、前质体 内质网 二碳单位的供体 乙酰CoA 丙二酸单酰CoA 丙二酸单酰CoA 不 明 确 脂酰基的载体 CoA CoA ACP NADH NADPH 电子供体 NADPH NADPH

(三) 脂肪酸碳链的去饱和 在生物体内存在大量的各种不饱和脂肪 酸，如棕榈油酸（16:1D9）、油酸 （18:1D9）、亚油酸（18:2D9,12）、亚麻 酸（18:3D9,12,15）等，它们都是由饱和脂 肪酸经去饱和作用而形成的。 去饱和作用有需氧和厌氧两条途径，前 者主要存在于真核生物中，后者存在于厌 氧微生物中。

1. 需氧途径 该途径由去饱和酶系催化，需要O2和NADPH的共同参与。 去饱和酶系由去饱和酶（desaturase）及一系列的电子传递体组成。在该途径中，一分子氧接受来自去饱和酶的两对电子而生成两分子水，其中一对电子是通过电子传递体从NADPH获得，另一对则是从脂酰基获得，结果NADPH被氧化成NADP+，脂酰基被氧化形成双键。（参见下图）

1. 需氧途径 去饱和作用一般首先发生在饱和脂肪酸的9、10位碳原子上，生成单不饱和脂肪酸（如棕榈油酸、油酸）。接下来，对于动物，尤其是哺乳动物，从该双键向脂酸的羧基端继续去饱和形成多不饱和脂肪酸。

1. 需氧途径 而植物则是从该双键向脂酸的甲基端继续去饱和生成如亚油酸、亚麻酸等的多烯脂肪酸。此外，植物也可以不通过这条需氧途径，而是在内质网膜上由单不饱和脂肪酸以磷脂或甘油糖脂的形式继续去饱和的，它也是一个需氧的过程。

1. 需氧途径 由于动物不能合成亚油酸和亚麻酸，但对维持其生长十分重要，所以必须从食物中获得，这些脂肪酸对人类和哺乳动物是必需脂肪酸。但动物能通过去饱和作用和延长脂肪酸碳链的过程将它们转变为二十碳四烯酸。

2. 厌氧途径 这一过程发生在脂肪酸从头合成的过程中。当FAS系统从头合成到10个碳的羟脂酰-ACP（b-羟癸酰-ACP）时，接下来的脱水作用不是由b-羟脂酰-ACP脱水酶催化发生在a、b位之间，而是由另一专一性的b-羟癸酰-ACP脱水酶催化发生在b、g位之间，生成b、g-烯癸酰-ACP，然后不再进行烯脂酰-ACP的还原反应，而是继续参入二碳单位，进行从头合成的反应过程。这样，就可产生不同长短的单不饱和脂肪酸。

2. 厌氧途径 厌氧途径只能生成单不饱和脂肪酸，因此厌氧微生物中不存在多不饱和脂肪酸。

三. 三酰甘油的生物合成 原料：磷酸甘油、脂酰CoA（3分子）

第三节  甘油磷脂的降解与生物合成 一、甘油磷脂的降解 二、甘油磷脂的生物合成

磷脂的分类与结构 甘油磷脂 (phosphoglycerols) 常为花生四烯酸 鞘脂(sphingolipids) X = 胆碱、水、乙醇胺、 丝氨酸、甘油、肌醇、磷脂酰甘油等 常为花生四烯酸 鞘脂(sphingolipids)

一、甘油磷脂的降解

二、甘油磷脂的的合成代谢 1. 合成部位 全身各组织内质网，肝、肾、肠等组织最活跃。 2. 合成原料及辅因子 脂酸、甘油、磷酸盐、胆碱、丝氨酸、肌醇、ATP、CTP “甘油二酯合成途径”“ CDP-甘油二酯合成途径”出均有超级链接到相应途径

3. 合成途径 （1）甘油二脂合成途径—脑、卵磷脂

（2）CDP-甘油二脂合成途径—磷脂酰肌醇、 磷脂酰丝氨酸、心磷脂