缩合
还原
β-酮脂酰ACP合成酶
-Ketoacyl-ACP synthetase
-D-
β-酮脂酰ACP还原酶
-Ketoacyl-ACP reductase
四步反应延伸生长脂肪链的两个碳（反应3、4）
脱水
还原
β-羟脂酰ACP脱水酶
-Hydroxyacyl-ACP dehydratase
烯酰ACP还原酶
5. -Hydroxyacyl-ACP dehydratase (HD) （催化脱水）
6. Enoyl-ACP reductase (ER) （催化双键还原）
脂肪酸合酶复合酶系 FA Synthetase Complex
哺乳动物脂肪酸合酶是人体细胞中 最复杂的分子合成机器之一，同时 它也是抗癌药、抗肥胖药及代谢紊 乱治疗的有希望的标靶。瑞士科学 家近日确定了一个哺乳动物脂肪酸 合酶的原子结构。 2008
1. Acetyl CoA-ACP transacetylase (AT) (催化脂酰基转移)
2. Malonyl CoA-ACP transferase (MT) （催化丙二酰基转移）
3. -Ketoacyl-ACP synthetase (KS) （催化脂酰基与丙二酰基缩合）
4. -Ketoacyl-ACP reductase (KR) （催化酮基还原为羟基）
β-氧化 线粒体内 CoA-SH
相互独立的多酶体系
乙酰CoA NAD+，FAD β-羟酰基为L-构型 C18以下脂肪酸
脂肪酸全合成 胞液
酰基载体蛋白ACP 复合体多酶体系 丙二酸单酰CoA NADPH·H+ β-羟酰基为D-构型 C16的软脂酸
脂肪酸合成的碳源
高等动物脂肪酸合成最活跃的组织是脂肪组织、肝脏和乳腺
的 全
烯酰ACP还原酶
过 程
ACP酰基转移酶
脂肪酸的合成
软脂酸合成的总反应:
CH3COSCoA
+
7 HOOCH2COSCoA
+
14NADPH+H+
CH3(CH2)14COOH +
7 CO2 +
6H2O +
8HSCoA
+ 14NADP+
（三）不饱和脂酸的合成
动物：有Δ4、Δ5、Δ8、Δ9去饱和酶，镶嵌在内 质网上，脱氢过程有线粒体外电子传递系 统参与。
Enoyl-ACP reductase
脂肪酸的合成过程
ACP酰基转移酶
Malonyl CoA-ACP transferase
软脂酸合成的全过程
硫脂酶 软脂酸（C16） 软酯酰ACP的转化
软酯酰CoA
棕榈酸
ACP
CoA-SH
软
β-酮脂酰ACP合成酶
脂
酸
β-酮脂酰ACP还原酶
合 成
β-羟脂酰ACP脱水酶
脂肪酸的合成过程
丙二酸单酰转移反应(装载，Loading) ACP-丙二酸单酰转移酶
丙二酸单酰CoA ＋ ACP-SH → 丙二酸单酰-S-ACP ＋ CoA-SH
脂肪酸合成的循环反应
脂肪酸合成的循环反应
缩合反应 第一次还原反应 脱水反应 第二次还原反应
四步反应延伸生长脂肪链的两个碳（反应1、2）
Pyruvate
脂肪酸合成的前体物质：乙酰-CoA
(线粒体）
• 脂肪酸氧化产生的乙酰-CoA
不能直接作为动物细胞脂肪
β–Oxidation Amino acids
酸生物合成的乙酰-CoA的来 源。因为两种代谢途径的空 间位置不同。
胞液
2. 合成原料
脂肪酸的原料
乙酰CoA、ATP、HCO3-、NADPH、Mn2+
丙二酸单酰CoA
生物素biotin
乙酰CoA羧化酶辅酶-------生物素
• 生物素，水溶性维生素，维生素 B7。是脂肪和蛋白质正常代谢不可 或缺的物质。 • 在肝、肾、酵母、牛乳中含量较 多，是生物体固定二氧化碳的重要 因素。
乙酰CoA羧化酶
• 催化乙酰CoA和CO2形成丙二酸 单酰CoA；
• 反应不可逆； • 酶需biotin；是别构酶。是FA
植物：有Δ9、Δ12、Δ15 去饱和酶
H++NADH E-FAD
Fe2+ Fe2+ 油酰CoA+2H2O
NAD+
E-FADH2 NADH-cytb5
还原酶
Fe3+ Fe3+ 硬脂酰CoA+O2 Cytb5 去饱和酶
（四）脂酸合成的调节
1.代谢物的调节作用
乙酰CoA羧化酶的别构调节物 抑制剂：软脂酰CoA及其他长链脂酰CoA 激活剂：柠檬酸、异柠檬酸
合成的限速步骤； • 活性酶有多个结合位点 • 乙酰CoA羧化酶往往以复合体
的形式出现 • 其活性受别构调节和磷酸化、
去磷酸化修饰调节 。
BC
乙
ATP
酰
-CoA
羧
化
BCCP
酶
催化ຫໍສະໝຸດ 的反TC应
模
式
脂肪酸合成的前体物
图
脂肪酸合酶复合酶系 FA Synthetase Complex
七个多肽，包括六个酶和一个ACP(酰基载体蛋白)
灰色为真菌脂肪酸合成酶，彩色 为哺乳动物脂肪酸合成酶
2006
脂肪酸的合成过程
脂肪酸合成开始前，两种酰基基团必须占据脂肪 酸合成酶系中的合适位点。
原初反应(Priming) 乙酰-CoA ＋ ACP-SH → 乙酰-S-ACP ＋ CoA-SH ACP酰基转移酶 乙酰-S-ACP ＋ β-酮脂酰ACP合成酶 → 乙酰- β-酮脂酰ACP合成酶 ＋ ACP-SH
脂肪酸代谢优秀课件
Anabolism of fatty acids
1. 合成部位
组 织：肝（主要）、肾、脑、肺、乳腺及脂肪等 组织
亚细胞： 胞液：主要合成16碳的软脂酸（棕榈酸） 肝线粒体、内质网：碳链延长
脂肪酸的全合成与β-氧化的比较
比较特征 代谢地点 酰基载体 多酶体系 “二碳单位” 还原能力载体 羟酰基构型 代谢物最长链长
乙酰CoA的主要来源:
Glc（主要）
乙酰CoA
氨基酸
乙酰CoA全部在线粒体内产生，通过 柠檬酸-丙酮酸 循环(citrate pyruvate cycle)出线粒体。
NADPH的来源:
磷酸戊糖途径（主要来源） 胞液中异柠檬酸脱氢酶及苹果酸酶催化的反应
线粒体内膜对乙
酰CoA不透过，
需要特殊的运输
进食糖类而糖代谢加强，NADPH及乙酰CoA供 应增多，异柠檬酸及柠檬酸堆积，有利于脂酸的合成。
体，乙酰CoA通
过柠檬酸合酶与
草酰乙酸生成柠
柠檬
檬酸被运送到胞
乙
酸裂 解酶
质。
酰
ΔGº’= -14.23 kJ/mol
CoA
的
在柠檬酸-丙酮酸
转 运
苹果
途径中，每转移
酸酶
一个乙酰基，消
耗两个ATP，由一
个NADH•H+转换
为一个
NADPH•H+
原料的再准备——丙二酸单酰CoA的合成
乙酰CoA羧化酶