ADP + Pi ATP + CO2
丙酮酸
丙酮酸
胞液
HSCoA + ATP 柠檬酸裂解酶
乙酰CoA+ADP+Pi NADH + H+ 苹果酸脱氢酶 NAD+
NADP+ 苹果酸酶
NADPH+H++CO2
（三） 合成过程
1、丙二酸单酰-CoA的合成：
CH3CO~SCoA
*
乙酰CoA羧化酶 （生物素、Mn2+）
⑦酰基转移 KS
⑥再加氢
KS
ER
AT
⑤脱水
HD
MT KR
①乙酰基转移
KS KS
②丙二酸单 酰基转移
④加氢
脂肪酸合成循环
KS
③缩合
⑦ 释放
脂肪酸合成的每一循环中，脂肪酸链延伸 了两个碳原子。动物细胞中延伸的程序在到达 16个碳原子时即行停止，最终产物形成软酯酰ACP，此时软酯酰-ACP硫酯酶开始起作用，催化 软酯酰-ACP水解，形成游离的软脂酸
脂 肪 酸 合 成 酶 系
E.Coli脂肪酸合成酶系
ACP 酰基载体蛋白(辅基磷酸泛酸巯基乙胺)
AT 乙酰CoA：ACP转酰酶
MT
丙二酸单酰CoA：ACP转酰酶
KS β-酮酰-ACP合酶
KR β-酮酰-ACP还原酶
HD β-羟酰-ACP脱水酶
ER 烯酰-ACP还原酶
动物细胞中还有第七个酶：软脂酰-ACP硫酯酶（PT）
蛋白激酶
ATP
P
无活性 羧化酶
柠檬酸
活性
H2O
羧化酶 Pi 蛋白磷酸酶2A
P
部分活性 羧化酶
柠檬酸
2、脂肪酸合成
(1)脂肪酸合成酶系
脂肪酸合成由脂肪酸合成酶系催化。
在高等动物，脂肪酸合成酶系是一个多功能酶 的二聚体。每个亚基含有一个酰基载体蛋白 （ACP）的核心和 7 种酶的活性部位,由一个基 因编码。
途 径
光滑内质网延长途径：与从头合成类似， 只是辅酶A代替ACP作为酰基载体，由丙
二酰辅酶A提供二碳单位。
烯酰还原酶

NADP+ NADPH
1. 线粒体延长途径
•基本为脂酰CoAβ氧化的逆过程
脂酰CoA的β-氧化过程
2、 内质网延长途径
O
O
||
||
R-CH2-C~SCoA + HOOC-CH2-C~SCoA
长链脂酸的前体 二碳单位的供体 酰基载体 终产物
内质网 软脂酰CoA 丙二酰CoA HSCoA 18C~24C
线粒体 软脂酰CoA 乙酰CoA HSCoA 18C~26C
第三节 脂肪的生物合成
饱和脂肪酸的从头合成 脂肪酸碳链的延长 不饱和脂肪酸的合成 脂肪酸合成的调节 脂肪的合成
一、饱和脂肪酸的从头合成
（一）合成部位
肝、肾、脑、肺、乳腺及脂肪等组织的胞浆 中。肝是主要场所。
（二）合成原料
乙酰CoA为主要原料，主要来自葡萄糖。 NADPH主要来自磷酸戊糖途径,其次是三羧酸转 运体系中的苹果酸酶反应。 还需ATP 、CO2及Mn2+等。
肉碱穿梭系统 L-型
不需求 产生106个ATP
反应途径中的4步反应比较
二、脂肪酸碳链的延长
★ 软脂酰CoA或软脂酸生成后，可在光滑内质 网及线粒体经脂肪酸碳链延长酶系的催化作用下， 形成更长碳链的饱和脂肪酸。
线粒体延长途径：基本上是β-氧化的
逆过程，只是NADPH 作为供氢体参与第 延 二次还原反应。 长
④ 还原
结果：在β-酮 酰-ACP还原酶 (KR)的催化下， β-酮丁酰加氢 还原为D-β-羟 丁酰-ACP。
⑤ 脱水
结果：在β-羟 酰-ACP脱水酶 (HD)的催化下， β-羟丁酰基脱 水形成α,β – 烯丁酰ACP。
⑥ 还原
结果：在烯酰ACP还原酶(ER) 的催化下，α,β –烯丁酰基加氢 还原为丁酰ACP。
关键酶
HOOC-CH2-CO~SCoA
HCO3- + H+ + ATP
ADP + Pi
•乙酰CoA羧化酶：具有生物素羧基载体、生物素羧 化酶、转羧酶活性，是脂酸合成的限速酶。其催化 的反应历程如下：
乙酰CoA羧化酶活性的调节
柠檬酸
长链脂酰CoA
单体(无活性)
多聚体(有活性)
cAMP活化的 ADP
酰基载体蛋白（ACP）
酰基载体蛋白（ACP）的 辅基是磷酸泛酰巯基乙胺 （Pn),其磷酸基团与蛋白质 的Ser32-OH连接。
活性基团为巯基，故写 为ACP-SH，巯基为结合并转 运脂酰基的部位。
ACP-SH是整个合成体系 的中心。
辅酶A-SH与ACP-SH比较:
脂肪酸合成中的酰基载体 脂肪酸分解中的酰基载体
从头合成
β—氧化
细胞中发生部位 酰基载体
二碳片段的加入与裂解方式 电子供体或受体 酶系
原料转运方式 羟脂酰化合物的中间构型 对二氧化碳和柠檬酸的需求
能量变化
细胞质
ACP-SH 丙二酰单酰CoA
NADPH 七种酶和一个蛋白质
组成复合物 三羧酸转运系统
D-型 需求 消耗7个ATP和 14NADPH
线粒体 CoA-SH 乙酰CoA FAD、NAD+ 四种酶
软酯酰-ACP
硫酯酶
软酯酰-ACP+H2O
软脂酸+HS-ACP+H2O
软脂酸（16C）合成的总反应式：
乙酰CoA＋7丙二酸单酰CoA ＋14NADPH＋14H+＋H2O 脂肪酸合成酶系 （7次循环）
软脂酸＋14NADP+＋7CO2＋7H2O＋8CoA-SH
（四）脂肪酸从头合成与β—氧化比较
区别点
• 线粒体中的乙酰 CoA，需通过三羧酸 转运体系（也称拧檬酸穿梭系统）运 到胞浆中，才能供脂肪酸合成所需， 此过程是耗能的。
乙酰CoA转运出线粒体过程图解
线粒体基质
内膜
HSCoA 柠檬酸合酶
柠檬酸
柠檬酸
H2O + 乙酰CoA
草酰乙酸
草酰乙酸
NADH + H+ 苹果酸脱氢酶
NAD+
苹果酸
苹果酸
丙酮酸羧化酶
② 装载
*HOOC-CH2CO~SCoA CoASH
CE—S—CO—CH3
CE—S—CO—CH3 E
E ACP—SH
丙二酸单酰-CoA- ACP—S—CO—CH2*COOH
ACP转酰酶(MT)
结果：完成乙酰CoA和丙二酸单酰 CoA加载到脂肪酸合酶上。
③ 缩合脱羧
结果：在β-酮酰ACP合酶(KS)的催 化下，完成乙酰基 与丙二酸单酰基缩 合并脱羧形成β-酮 丁酰-ACP。
缩合
OO
||
||
R-CH2-C-CH2-C~SCoA
NADPH + H+ 加氢
NADP+
OH
O
|
||
R-CH2-CH-CH2-C~SCoA
O || R-CH2-CH2-CH2-C~SCoA
NADP+ NADPH + H+
加氢
脱水
H2O
O || R-CH2-CH=CH-C~SCoA
内质网和线粒体脂酸碳链延长比较