不饱和脂肪酸的氧化分解.PPT

2.生成卵磷脂(CMP) 14.8　膽固醇的生物合成 膽固醇(cholesterol)的生物合成主要在肝中進行，其次是小腸(small intestine)、腎上腺(adrenal)和腦(brain)。 生物體內不少的次生物質如胡蘿蔔素、橡膠、膽固醇等都是以異戊二烯(isoprenoid)為碳經過加成作用而形成的。整個合成過程包括三個階段。第一階段是由二碳的乙醯CoA縮合成五碳的甲羥戊酸(mevalonic acid, MVA)；第二階段由MVA轉變為開鏈的三十碳鯊烯(squalene)。這兩個階段的反應都在細胞質中進行；第三階段在內質網中，形成膽固醇。膽固醇完整的合成途徑見 （圖14-8）。 圖14-8　膽固醇的生物合成途徑 NADH FADH2 ATP 14.4　脂肪分解的能量轉換 ?-氧化作用一次產生一個FADH2(2ATP)和NADH（3ATP），共生成5個ATP。八次生成40ATP。 因此，每一分子硬脂酸完全分解，共生成148個ATP。 但是在?-氧化時會 消耗2ATP (ATP? AMP） 共生成148個ATP 所以共生成146個ATP 對於任何飽和或不飽和脂肪酸完全分解產生ATP數可用下式計算： N: 脂肪酸碳原子數 D:不飽和脂肪酸的雙鍵數 -2： 活化時需要消耗2個ATP 式中：n為脂肪酸碳原子數；d為不飽和脂肪酸的雙鍵數。5×( －1)為?-氧化作用產生ATP數；12×( )為乙醯CoA產生的ATP數；因為有一個雙鍵就少生成一個FADH2，故少2個ATP；最後減2表示活化時需消耗的ATP數。 N: 脂肪酸碳原子數 D:不飽和脂肪酸的雙鍵數 -2： 活化時需要消耗2個ATP 14.5　脂肪的合成作用 一、脂肪酸的合成作用 脂肪酸(fatty acid)的主要合成途徑(anabolism)是在粒線體外的細胞質中。 1963年，P. R. Vegelos等人以大腸桿菌(E. coli)為材料，分離出單獨起作用的七種與脂肪酸合成有關的酶，其中心是由77個胺基酸組成的脂醯基載體蛋白(acyl carrier protein, ACP)。 於是，基本上確立了脂肪酸的合成途徑。 脂醯基運送蛋白與CoASH的結構是部分相同的，都具有磷酸泛酸硫基乙胺(phosphantheine)，其功能基也是－SH基。所以脂醯基運送蛋白也可簡寫為ACPSH。其部分結構如下： 細胞質中脂肪酸的合成途徑包括下列六個步驟： 1.乙醯CoA羧化：作為脂肪酸合成的直接原料是 丙二醯CoA，丙二醯CoA由乙醯CoA羧化產 生，由乙醯CoA羧化酶(acetyl-CoA carboxylase)催化，生物素(biotin)為其輔因 子，ATP水解提供能量。 乙醯CoA羧化酶是脂肪酸合成的調節，控制著整個脂肪酸合成的速度。 2.轉醯基反應 3.縮合反應 直接由兩分子乙醯ACP縮合，反應平衡不利於乙醯乙醯ACP的生成；而以丙二醯ACP作為反應物易使脫羧反應的自由能降低許多，而有利於此反應的平衡。 4.還原作用 5.脫水作用 6.再還原作用 經由上述途徑生成的脂醯基ACP經轉醯基酶(acyl-transferase)作用，將脂肪酸與CoASH結合，生成脂醯CoA，用於脂肪的合成；或者在硫酯酶(thioesterase)催化下，脫掉ACP而成游離脂肪酸。 細胞質中脂肪酸合成途徑總結於（圖14-4）。 參與脂肪酸合成的酵素實際上是一個多酶系統(multienzyme system)，ACP為其核心，各個酵素在ACP周圍依次排列（圖14-5）。 圖14-5　脂肪酸合成多酵素系統（李，1990） 二、脂肪酸合成中乙醯CoA的來源 脂肪酸合成所需的乙醯CoA (acetyl-CoA)，主要來自粒線體內基質中脂肪酸?-氧化作用和丙酮酸的氧化作用的產物。乙醯CoA必須由肉酸素運輸、?-酮戊二酸或檸檬酸自粒線體運輸到細胞質。 圖14-6　丙酮酸—檸檬酸循環 三、脂肪酸的碳鏈延長 飽和脂肪酸碳鏈的延長基本上是?-氧化的逆轉反應，將乙醯CoA連續加到其羧基末端。 內質網（微粒體）也延長飽和或不飽和脂醯CoA的碳鏈。但所使用的原料是丙二醯基CoA而不是乙醯CoA，還原過程需NADPH供氫。 四、不飽和脂肪酸的合成 棕櫚酸和硬脂酸去飽和後即形成相對應的棕櫚油酸（palmitoleic acid，?9-十六烯酸）和油酸（oleic acid，?9-十八烯酸），這兩種烯脂酸在碳9位有一順式雙鍵。 1.細菌的合成方法：許多細菌的單烯脂肪酸的合 成則不需要氧分子，而是由特定的、中等碳鏈 長度的?-脂醯基ACP脫水、延伸而成。 2.高等動植物合成方法： 哺乳動物(mammal)的多烯脂肪酸根據其雙鍵的數目常分為四大類，即棕櫚油酸(palmitole