脂肪酸的合成

脂肪酸的合成

机体内的脂肪酸大部分来源于食物，为外源性脂肪酸，在体内可通过改造加工被机体利用。同时机体还可以利用糖和蛋白转变为脂肪酸称为内源性脂肪酸，用于甘油三酯的生成，贮存能量。

合成脂肪酸的主要器官是肝脏和哺乳期乳腺，另外脂肪组织、肾脏、小肠均可以合成脂肪酸。合成在细胞质中进行。

合成脂肪酸的直接原料是乙酰CoA。合成过程消耗ATP和NADPH，首先生成十六碳的软脂酸，再经过加工软脂酸生成机体各种脂肪酸。

脂肪酸软脂酸的合成过程（三步）

⒈乙酰CoA的转移

生成乙酰CoA的反应均发生在线粒体中( 乙酰CoA可由糖氧化分解或由脂肪酸、酮体和蛋白分解生成。)

而脂肪酸的合成部位是胞浆，因此乙酰CoA必须由线粒体转运至胞浆。但是线粒体内的乙酰CoA不能自由通过线粒体膜，需要通过柠檬酸—丙酮酸循环（citrate pyruvate cycle）来完成乙酰CoA由线粒体到胞浆的转移。

柠檬酸—丙酮酸循环：首先，在线粒体内，乙酰CoA与草酰乙酸经柠檬酸合成酶催化，缩合生成柠檬酸，再由线粒体内膜上相应载体协助进入胞液，在胞液内存在的柠檬酸裂解酶（citrate lyase）可使柠檬酸裂解产生乙酰CoA及草酰乙酸。乙酰CoA即用于生成脂肪酸，草酰乙酸返回线粒体继续参与转化。

但草酰乙酸也不能自由通透线粒体内膜，必须先经苹果酸脱氢酶催化，还原成苹果酸再经线粒体内膜上的载体转运入线粒体，经氧化后补充草酰乙酸。

也可在苹果酸酶作用下，氧化脱羧生成丙酮酸，同时伴有NADPH的生成。丙酮酸可经内膜载体被转运入线粒体内，此时丙酮酸可再羧化转变为草酰乙酸。

每经柠檬酸丙酮酸循环一次，可使一分子乙酸CoA由线粒体进入胞液，同时消耗两分子ATP，还为机体提供了NADPH以补充合成反应的需要。

⒉丙二酰CoA的生成

乙酰CoA由乙酰CoA羧化酶（acetyl CoA carboxylase）催化转变成丙二酰CoA（或丙二酸单酰CoA）。

( 乙酰CoA羧化酶：存在于胞液中，其辅基为生物素，在反应过程中起到携带和转移羧基的作用。

由乙酰CoA羧化酶催化的反应为脂肪酸合成过程中的限速步骤。

此酶为一别构酶，在变构效应剂的作用下，其无活性的单体与有活性的多聚体（由100个单体呈线状排列）之间可以互变。柠檬酸与异柠檬酸可促进单体聚合成多聚体，增强酶活性，而长链脂肪酸可加速解聚，从而抑制该酶活性。乙酰CoA羧化酶还可通过依赖于cAMP 的磷酸化及去磷酸化修饰来调节酶活性。此酶经磷酸化后活性丧失，如胰高血糖素及肾上腺素等能促进这种磷酸化作用，从而抑制脂肪酸合成；而胰岛素则能促进酶的去磷酸化作用，故可增强乙酰CoA羧化酶活性，加速脂肪酸合成。

同时乙酰CoA羧化酶也是诱导酶，长期高糖低脂饮食能诱导此酶生成，促进脂肪酸合成；反之，高脂低糖饮食能抑制此酶合成，降低脂肪酸的生成。

该反应机理类似于其他依赖生物素的羧化反应，如催化丙酮酸羧化成为草酰乙酸的反应等。反应如下：

⒊软脂酸的生成

在原核生物（如大肠杆菌中），催化脂肪酸生成的酶是一个由7种不同功能的酶与一种酰基载体蛋白（acyl carrier protein，ACP）聚合成的复合体。在真核生物催化此反应是一种含有双亚基的酶，每个亚基有7个不同催化功能的结构区和一个相当于ACP的结构区，因此这是一种具有多种功能的酶。不同的生物此酶的结构有差异。

软脂酸的合成实际上是一个重复循环的过程：

由1分子乙酰CoA与7分子丙二酰CoA经转移、缩合、加氢、脱水和再加氢重复过程，每一次使碳链延长两个碳，共7次重复，最终生成含十六碳的软脂酸。

脂肪酸合成需消耗ATP和NADPH+H+。

NADPH主要来源于葡萄糖分解的磷酸戊糖途径。此外，苹果酸氧化脱羧也可产生少量NADPH。

脂肪酸合成过程不是脂肪酸的β-氧化的逆过程，

它们反应的组织，细胞定位，转移载体，酰基载体，限速酶，激活剂，抑制剂，供氢体和受氢体以及反应底物与产物均不相同。

脂肪酸其它脂酸类的合成

机体内不仅有软脂酸，还有碳链长短不等的其它脂肪酸，也有各种不饱和脂肪酸，除营养必需脂肪酸依赖食物供应外，其它脂肪酸均可由软脂酸在细胞内加工改造而成。

⒈碳链的延长和缩短

脂肪酸碳链的缩短在线粒体中经β-氧化完成，经过一次β-氧化循环就可以减少两个碳原子。

脂肪酸碳链的延长可在滑面内质网和线粒体中经脂肪酸延长酶体系催化完成。

在内质网，软脂酸延长是以丙二酰CoA为二碳单位的供体，由NADPH+H+供氢，亦经缩合脱羧、还原等过程延长碳链，与胞液中脂肪酸合成过程基本相同。但催化反应的酶体系不同，其脂肪酰基不是以ACP为载体，而是与辅酶A相连参加反应。除脑组织外一般以合成硬脂酸（18C）为主，脑组织因含其他酶，故可延长至24碳的脂肪酸，供脑中脂类代谢需要。

在线粒体，软脂酸经线粒体脂肪酸延长酶体系作用，与乙酰CoA缩合逐步延长碳链，其过程与脂肪酸β氧化逆行反应相似，仅烯脂酰CoA还原酶的辅酶为NADPH+H+与β氧化过程不同。通过此种方式一般可延长脂肪酸碳链至24或26碳，但以硬脂酸最多。

脂肪酸合成酶(fatty acid synthase,FAS)

货号：QS1108-25 规格：25管/24样脂肪酸合成酶（fatty acid synthase，FAS）活性试剂盒说明书 紫外分光光度法 注意：正式测定之前选择 2-3 个预期差异大的样本做预测定。 测定意义： FAS是脂肪酸合成关键酶，催化乙酰辅酶A和丙二酰辅酶A而生成长链脂肪酸。FAS普遍表达于各种组织细胞中，在哺乳动物肝、肾、脑、肺和乳腺以及脂肪组织中表达丰富。 测定原理： FAS催化乙酰CoA、丙二酰CoA和NADPH生成长链脂肪酸和NADP+；NADPH在340nm有吸收峰，而NADP+没有；通过测定340nm 光吸收下降速率，计算FAS活性。 自备实验用品及仪器： 研钵、冰、台式离心机、紫外分光光度计、1mL石英比色皿、可调式移液枪和蒸馏水。 试剂组成和配制： 试剂一：液体25mL×1瓶，－20℃保存。用前1 d取出置于4℃充分解冻后混匀。 试剂二：粉剂×1支，4℃保存。临用前加入550 μL试剂四，充分溶解，用不完的试剂分装后-20℃保存，禁止反复冻融。 试剂三：粉剂×1支，4℃避光保存。临用前加入550 μL试剂四，充分溶解，用不完的试剂分装后-20℃保存，禁止反复冻融。 试剂四：液体25mL×1瓶，4℃保存。 试剂五：粉剂×1支，4℃避光保存。临用前加入1050 μL试剂四，充分溶解，用不完的试剂分装后-20℃保存，禁止反复冻融。 粗酶液提取： 1.组织：按照组织质量（g）：试剂一体积(mL)为1：5~10的比例（建议称取约 0.1g组织，加入1mL试剂一）进行冰浴匀浆。12000g，4℃离心40min，取上 清置冰上待测。 2.细菌、真菌：按照细胞数量（104个）：试剂一体积（mL）为500~1000：1的 比例（建议500万细胞加入1mL试剂一），冰浴超声波破碎细胞（功率300w，超声3秒，间隔7秒，总时间3min）；然后12000g，4℃，离心40min，取上清置于冰上待测。 3.血清等液体：直接测定。 FAS测定操作： 1. 分光光度计预热30min，调节波长到340 nm，蒸馏水调零。 2. 试剂四置于40℃水浴中预热30 min。 3. 测定管：在1mL石英比色皿中依次加入100μL上清液、20μL试剂二、20μL 试剂三、820μL试剂四和40μL试剂五，迅速混匀后于340nm处测定吸光值，记录第30s和90s时吸光值，分别记录为A1和A2。△A测=A1-A2。

脂肪酸从头合成翻译

Abbreviations: ACP, acyl carrier protein; BC, biotin carboxylase domain; BCCP, biotin carboxyl carrier protein; CT, carboxyl transferase domain; DAGAT, diacylglycerol acyltransferase; DAP, day after pollination; DW, dry weight; EM, embryo morphogenesis; ENR, enoyl-ACP reductase; EREBP, ethylene responsive element- binding protein; FAE, fatty acid elongase complex; FAS, fatty acid synthase; HD, hydroxyacyl-ACP dehydratase; HtACCase, heteromeric acetyl-Coenzyme A carboxylase; KAR, 3-ketoacyl-ACP reductase; KAS, 3-ketoacyl-ACP synthase; LPD, lipoamide dehydrogenase; MAT, malonyltransferase; OPPP, oxidative pentose phosphate pathway; PDC, pyruvate dehydrogenase complex; PDH, pyruvate dehydrogenase; PEP, phosphoenolpyruvate; PKp, plastidic pyruvate kinase; PUFA, polyunsaturated fatty acid; SSP, seed storage protein; RuBisCO, ribulose-1,5- bisphosphate carboxylase/oxygenase; TAG, triacylglycerol; VLCFA, very long-chain fatty acid. 缩写:ACP、酰基载体蛋白;BC,生物素羧化酶域;BCCP,生物素羧基载体蛋白;CT, 羧基转移酶域;DAGAT, 二酰基甘油酰基转移酶,DAP,授粉后天数;DW,干重,EM,胚胎形态发生;ENR, 烯酰-ACP还原酶;EREBP, 乙烯反应元件结合蛋白;FAE,脂肪酸延长酶复合体;FAS,脂肪酸合成酶,HD, 羟烷基-ACP脱水酶;HtACCase,杂聚肽乙酰辅酶A羧化酶;KAR,3-酮脂酰-ACP还原酶;KAS,3-酮脂酰-ACP合成酶;LPD, 硫辛酰胺脱氢酶;MAT，丙二酰转移酶;OPPP,氧化磷酸戊糖途径;PDC,丙酮酸脱氢酶复合体;PDH，丙酮酸脱氢酶;PEP,磷酸烯醇丙酮酸;PKp,质体丙酮酸激酶;PUFA,多不饱和脂肪酸;SSP,种子贮藏蛋白; RuBisCO,核酮糖-1,5 -二磷酸羧化酶/加氧酶;TAG,三酰甘油;VLCFA，极长链脂肪酸。 So far, the small size of A. thaliana seeds has prevented to characterise in a detailed manner the organic compounds delivered to the maturing embryos. In seeds of the related B. napus species, these compounds mainly consist of sucrose, glucose, Gln, Glu, and Ala [21–23].Once transported into embryo cells, incoming sucrose can be cleaved via two distinct pathways involving either invertase or sucrose synthase [24–26]. Cleavage of sucrose generates hexose- phosphates that are metabolised through the oxidative pentose phosphate pathway (OPPP) and the glycolytic pathway, providing precursors for fatty acid production in the form of acetyl-CoA.Glycolysis is considered as the predominant pathway for the production of these precursors. In oilseeds, maturing embryos do have a complete glycolytic sequence in the cytosol and in plastids [27–29]. The extent to which both glycolytic sequences are utilised in the conversion of hexose-phosphates into precursors of fattyacid biosynthesis is still a matter of debate. Sets of ESTs from developing A. thaliana seeds [29] and microarrays displaying seed-expressed genes [30,31] have been produced.The data sets thus generated suggest that a major route for the metabolism of hexose-phosphates involves the cytosolic glycolytic pathway up to phospho- enolpyruvate (PEP), this compound being massively imported into the plastid before conversion to pyruvate [32]Nevertheless, when considering the substrate speci?cities of the two PEP transporters identi?ed in A. thaliana, namely AtPPT1 and AtPPT2 [33], it is tempting to speculate that low amounts of 2-phosphoglycerate and 3-phosphoglycerate may also be transported into the plastids (Fig. 2).T he ADP-dependent conversion of PEP to pyruvate and ATP is catalysed by plastidic pyruvate kinase (PKp).The enzyme prevalent in the plastids of developing seeds likely has a subunit composition of 4a4b1 [34], and the characterisation of Pkp-a–Pkp- b1 double mutants producing wrinkled seeds severely depleted in storage lipids has further established the importance of the plastid route in the conversion of PEP into precursors of fattyacid synthesis [35].The irreversible oxidative decarboxylation of pyruvate to produce acetyl-CoA, NADH, and CO2 is catalysed by the plastid

脂肪酸

脂肪酸 定义： 一类长链的羧酸。可能呈饱和(没有双键)或不饱和(携有双键)。一般多为直链，有的亦会出现支链。 脂肪酸结构式 脂肪酸（fatty acid），是指一端含有一个羧基的长的脂肪族碳氢链，是有机物，通式是C(n)H(2n+1)COOH，低级的脂肪酸是无色液体，有刺激性气味，高级的脂肪酸是蜡状固体，无可明显嗅到的气味。脂肪酸是最简单的一种脂，它是许多更复杂的脂的组成成分。脂肪酸在有充足氧供给的情况下，可氧化分解为CO2和H2O，释放大量能量，因此脂肪酸是机体主要能量来源之一。 简介 脂肪酸是由碳、氢、氧三种元素组成的一类化合物，是中性脂肪、磷脂和糖脂的主要成分。脂肪酸根据碳链长度的不同又可将其分为短链脂肪酸( short chain fatty acids, SCFA)，其碳链上的碳原子数小于6，也称作挥发性脂肪酸( volatile fatty acids, VFA)；中链脂肪酸（Midchain fatty acids，MCFA），指碳链上碳原子数为6-12的脂肪酸，主要成分是辛酸（C8）和癸酸（C10）；长链脂肪酸（Longchain fatty acids， LCFA），其碳链上碳原子数大于12。一般食物所含的脂肪酸大多是长链脂肪酸。脂肪酸根据碳氢链饱和与不饱和的不同可分为三类，即：饱和脂肪酸（saturated fatty acids，SFA），碳氢上没有不饱和键；单不饱和脂肪酸（Monounsaturated fatty acids，MUFA），其碳氢链有一个不饱和键；多不饱和脂肪（Polyunsaturated fatty acids，PUFA），其碳氢链有二个或二个以上不饱和键。富含单不饱和脂肪酸和多不饱和脂肪酸组成的脂肪在室温下呈液态，大多为植物油，如花生油、玉米油、豆油、坚果油(即阿甘油)、菜子油等。以饱和脂肪酸为主组成的脂肪在室温下呈固态，多为动物脂肪，如牛油、羊油、猪油等。但也有例外，如深海鱼油虽然是动物脂肪，但它富含多不饱和脂肪酸，如20碳5烯酸（EPA）和22碳6烯酸（DHA），因而在室温下呈液态。 分类 前言 自然界约有40多种不同的脂肪酸，它们是脂类的关键成分。许多脂类的物理特性取决于脂肪酸的饱和程度和碳链的长度，其中能为人体吸收、利用的只有偶数碳原子的脂肪酸。脂肪酸可按其结构不同进行分类，也可从营养学角度，按其对人体营养价值进行分类。按碳链长度不同分类。它可被分成短链（含4～6个碳原子）脂肪酸；中链（含8～14个碳原子）脂肪酸；长链（含16～18个碳原子）脂肪酸和超长链（含20个或更多碳原子）脂肪酸四类。人体内主要含有长链脂肪酸组成的脂类。 不饱和脂肪酸 按饱和度分类 它可分为饱和与不饱和脂肪酸两大类。其中不饱和脂肪酸再按不饱和程度分为单不饱和脂肪酸与多不饱和脂肪酸。单不饱和脂肪酸,在分子结构中仅有一个双键；多不饱和脂肪酸,在分子结构中含两个或两个以上双键。随着营养科学的发展,发现双键所在的位置影响脂肪酸的营养价值,因此现在又常按其双键位置进行分类。双键的位置可从脂肪酸分子结构的两端第一个碳原子开始编号。目前常从脂肪酸 ,并以其第一个双键出现的位置的不同分别称为ω－3族、ω－6族、

脂肪酸的合成

脂肪酸的合成 机体内的脂肪酸大部分来源于食物，为外源性脂肪酸，在体内可通过改造加工被机体利用。同时机体还可以利用糖和蛋白转变为脂肪酸称为内源性脂肪酸，用于甘油三酯的生成，贮存能量。 合成脂肪酸的主要器官是肝脏和哺乳期乳腺，另外脂肪组织、肾脏、小肠均可以合成脂肪酸。合成在细胞质中进行。 合成脂肪酸的直接原料是乙酰CoA。合成过程消耗ATP和NADPH，首先生成十六碳的软脂酸，再经过加工软脂酸生成机体各种脂肪酸。 脂肪酸软脂酸的合成过程（三步） ⒈乙酰CoA的转移 生成乙酰CoA的反应均发生在线粒体中( 乙酰CoA可由糖氧化分解或由脂肪酸、酮体和蛋白分解生成。) 而脂肪酸的合成部位是胞浆，因此乙酰CoA必须由线粒体转运至胞浆。但是线粒体内的乙酰CoA不能自由通过线粒体膜，需要通过柠檬酸—丙酮酸循环（citrate pyruvate cycle）来完成乙酰CoA由线粒体到胞浆的转移。 柠檬酸—丙酮酸循环：首先，在线粒体内，乙酰CoA与草酰乙酸经柠檬酸合成酶催化，缩合生成柠檬酸，再由线粒体内膜上相应载体协助进入胞液，在胞液内存在的柠檬酸裂解酶（citrate lyase）可使柠檬酸裂解产生乙酰CoA及草酰乙酸。乙酰CoA即用于生成脂肪酸，草酰乙酸返回线粒体继续参与转化。 但草酰乙酸也不能自由通透线粒体内膜，必须先经苹果酸脱氢酶催化，还原成苹果酸再经线粒体内膜上的载体转运入线粒体，经氧化后补充草酰乙酸。 也可在苹果酸酶作用下，氧化脱羧生成丙酮酸，同时伴有NADPH的生成。丙酮酸可经内膜载体被转运入线粒体内，此时丙酮酸可再羧化转变为草酰乙酸。 每经柠檬酸丙酮酸循环一次，可使一分子乙酸CoA由线粒体进入胞液，同时消耗两分子ATP，还为机体提供了NADPH以补充合成反应的需要。