苹果酸脱氢转变为草酰乙酸后，再与乙酰辅酶A结合为柠檬酸，后者再转变为异柠 檬酸，于是构成一个循环反应（图&），这个循环反应有三个反应步骤与三羧酸循环相 同，其总结果是由两个乙酰辅酶A生成1分子琥珀酸： 2乙酰COA+NAD -琥珀酸+2COA+NADH+H 这样，通过一次乙醛酸循环，便有1分子的琥珀酸节余下来。琥珀酸以后进入线粒 体，可以解决因合成细胞物质而使三羧酸循环中间物减少的问题。乙醛酸循环的另一个 显著的生物学意义是在某些植物的组织中（如含油量丰富的植物种子），开辟了 条由 脂肪酸转变成糖以及合成细胞物质的途径。如果没有乙醛酸循环，脂肪酸经β-氧化产生 乙酰辅酶A进入三羧酸循环后就会被完全氧化，要想合成糖则是不可能的。但有了乙醛 酸循环，就可以升高三羧酸循环中间物的浓度，为合成糖和其他物质提供前体物（如草 酰乙酸沿糖异生途径合成糖，草酰乙酸和α酮戊二酸经转氨作用生成氨基酸)。 商的种子在发时乙酸环是很活民。在体内，因不存在乙席酸环不修 将脂肪酸转变成糖的。 第二节脂肪的生物合成 动物肝脏、脂肪组织及高等植物都能大量合成脂肪，微生物侧合成较少。合成途径 是由脂酰辅酶A和Lα磷酸甘油(3磷酸甘油)经磷脂酸而合成的。 一、3磷酸甘油的来源 3磷酸甘油是合成脂肪的前体之一，它有两个来源：一是由糖酵解中间产物一磷 酸二羟丙酮在a-磷酸甘油脱氢酶glycerol phosphate dehydrogenase)催化下，NADH为辅 酶还原形成： CH2OH NADH H*NAD'CH2OH =0 CHOH CH-OPO CH2OPO 磷酸二羟丙酮 3.磷酸甘油 二是由脂肪水解产生的甘油，在ATP参与下经甘油激酶glycerol kinase)催化而形 成。 CH2OH CH2OH CHOH+ATP-Mg2” ±CHOH+ADP CHOH CH2OPO 甘油 3·磷酸甘油 由于脂肪组织缺乏有活性的甘油激酶，因此这种组织中三酰甘油合成所需的ā-磷 酸甘油来自糖代谢。 208
208 苹果酸脱氢转变为草酰乙酸后，再与乙酰辅酶A结合为柠檬酸，后者再转变为异柠 檬酸，于是构成一个循环反应(图8-5)，这个循环反应有三个反应步骤与三羧酸循环相 同，其总结果是由两个乙酰辅酶A生成1分子琥珀酸： 2乙酰CoA + NAD + 2CoA + NADH + H + + 琥珀酸 这样，通过一次乙醛酸循环，便有1分子的琥珀酸节余下来。琥珀酸以后进入线粒 体，可以解决因合成细胞物质而使三羧酸循环中间物减少的问题。乙醛酸循环的另一个 显著的生物学意义是在某些植物的组织中（如含油量丰富的植物种子），开辟了一条由 脂肪酸转变成糖以及合成细胞物质的途径。如果没有乙醛酸循环，脂肪酸经β-氧化产生 乙酰辅酶A进入三羧酸循环后就会被完全氧化，要想合成糖则是不可能的。但有了乙醛 酸循环，就可以升高三羧酸循环中间物的浓度，为合成糖和其他物质提供前体物（如草 酰乙酸沿糖异生途径合成糖，草酰乙酸和α-酮戊二酸经转氨作用生成氨基酸）。油料作 物的种子在发芽时乙醛酸循环是很活跃的。在动物体内，因不存在乙醛酸循环，是不能 将脂肪酸转变成糖的。 第二节 脂肪的生物合成 动物肝脏、脂肪组织及高等植物都能大量合成脂肪，微生物则合成较少。合成途径 是由脂酰辅酶A和L-α-磷酸甘油(3-磷酸甘油)经磷脂酸而合成的。 一、3-磷酸甘油的来源 3-磷酸甘油是合成脂肪的前体之一，它有两个来源：一是由糖酵解中间产物——磷 酸二羟丙酮在α-磷酸甘油脱氢酶(glycerol phosphate dehydrogenase)催化下,以NADH为辅 酶还原形成： CH2OPO3 CH2OH C NADH + H + 磷酸二羟丙酮 CH2OPO3 CH2OH CHOH 3 - 磷酸甘油 O NAD + 二是由脂肪水解产生的甘油，在ATP参与下经甘油激酶(glycerol kinase)催化而形 成。 CH2OH CH2OH CHOH + ATP 甘油 CH2OPO3 CH2OH CHOH + ADP 3 - 磷酸甘油 Mg 2+ 由于脂肪组织缺乏有活性的甘油激酶，因此这种组织中三酰甘油合成所需的α- 磷 酸甘油来自糖代谢
二、脂肪酸的生物合成 生物机体脂类合成是十分活跃的，特别在高等动物的肝脏、脂肪组织和乳腺中占优 势。脂肪酸的生物合成并不是其氧化降解的逆过程。首先脂肪酸合成是在胞液中进行 的，需要CO2和柠檬酸参加，而脂肪酸氧化是在线粒体中进行的：其次脂肪酸合成酶 系、酰基载体、供氢体等与脂肪酸氧化各不相同。 1.的和脂肪酸的从头合成 (1)乙酰辅酶A的转运脂肪酸合成所需的碳源是来自乙酰辅酶 ,但无论是丙酶 酸脱羧、氨基酸氧化，还是从脂肪酸B-氧化产生的乙酰CA都是在线粒体基质中，它们 不能任意穿过线粒体内膜到胞液中去。但可以通过以下途径透过膜，乙酰辅酶A与草酰 乙酸结合形成柠檬酸，然后通过三羧酸载体透过膜，再由膜外柠檬酸裂解酶裂解成草酰 线拉体内膜 线粒体基质 ,三羧酸载休 陶液 柠棱酸 柠棱酸 ATP.CoASH ADP+Pi 乙酰辅A 柠棕酸合酶 草酰 乙酰CoA NADH 0 AD 丙制酸孩化南 -HO 苹果酸 NATP NADP 00h 、丙酮酸脱氢酶 脂肪酸合成 丙酮酸 ○入一丙酮酸 图8-6乙酰辅酶A从线粒体内至胞液的运转 乙酸和乙酰辅酶A。草酰乙酸又被NADH还原成苹果酸再经氧化脱羧产生CO2、NADPH 和丙酮酸，丙酮酸进入线粒体，在羧化酶催化下形城草酰乙酸 ,又可参加乙酰辅酶A转 运循环（图86） (2)丙二酸单酰辅酶A的形成Salih Wakil's发现用细胞提取液进行脂肪酸生物合 成时需要HCO,后来才知道乙酰辅酶A是合成脂肪酸的引物，以软脂酸为例，所需的8 个乙酰辅酶A单位中，只有一个以乙酰辅酶A的形式参与合成，其余7个皆以丙二酸单酰 辅酶A(malonyl CoA)的形式参与合成， 脂肪酸合成中，每次 都需要丙二酸单酰辅 A参加。丙二酸单酰辅醇A是由乙酰辅醇A和HCO羧化形成的。 0 CH2一C一S一CoA+ATP+HCO 0°C一CH一 S—COA+ADP+Pi+H时 乙酰CoA 丙二酸单酰COA 此反应中所用的碳原子来自比CO活泼的HCO,形成的羧基是丙二酸单酰C0A的 远端羧基。催化此反应的酶为乙酰辅酶A羧化酶(acetyl CoA carboxylase),该酶的辅基 209
209 二、脂肪酸的生物合成 生物机体脂类合成是十分活跃的，特别在高等动物的肝脏、脂肪组织和乳腺中占优 势。脂肪酸的生物合成并不是其氧化降解的逆过程。首先脂肪酸合成是在胞液中进行 的，需要CO2和柠檬酸参加，而脂肪酸氧化是在线粒体中进行的；其次脂肪酸合成酶 系、酰基载体、供氢体等与脂肪酸氧化各不相同。 1． 饱和脂肪酸的从头合成 （1）乙酰辅酶A的转运 脂肪酸合成所需的碳源是来自乙酰辅酶A，但无论是丙酮 酸脱羧、氨基酸氧化，还是从脂肪酸β-氧化产生的乙酰CoA都是在线粒体基质中，它们 不能任意穿过线粒体内膜到胞液中去。但可以通过以下途径透过膜，乙酰辅酶A与草酰 乙酸结合形成柠檬酸，然后通过三羧酸载体透过膜，再由膜外柠檬酸裂解酶裂解成草酰 线粒体基质 线粒体内膜 丙酮酸 柠檬酸 胞液 丙酮酸 丙酮酸脱氢酶 丙酮酸羧化酶 草酰乙酸 柠檬酸 乙酰辅酶A H2O ATP CO2 草酰乙酸 三羧酸载体 ATP,CoASH ADP + Pi 乙酰CoA NADH NAD + 苹果酸 NADP + NADPH CO2 脂肪酸合成 柠檬酸裂解酶 苹果酸 脱氢酶 CO2 柠檬酸合酶 图8-6 乙酰辅酶A从线粒体内至胞液的运转 乙酸和乙酰辅酶A。草酰乙酸又被NADH还原成苹果酸再经氧化脱羧产生CO2、NADPH 和丙酮酸，丙酮酸进入线粒体，在羧化酶催化下形成草酰乙酸，又可参加乙酰辅酶A转 运循环(图8-6)。 （２）丙二酸单酰辅酶A的形成 Salih Wakil’s发现用细胞提取液进行脂肪酸生物合 成时需要HCO3 -，后来才知道乙酰辅酶A是合成脂肪酸的引物，以软脂酸为例，所需的8 个乙酰辅酶A单位中，只有一个以乙酰辅酶A的形式参与合成，其余7个皆以丙二酸单酰 辅酶A(malonyl CoA)的形式参与合成，脂肪酸合成中，每次延长都需要丙二酸单酰辅酶 A参加。丙二酸单酰辅酶A是由乙酰辅酶A和HCO3 - 羧化形成的。 乙酰CoA 丙二酸单酰CoA O CH2 C O S CoA + ATP + HCO C - O - O CH2 C S CoA + ADP + Pi + H + 此反应中所用的碳原子来自比CO2活泼的HCO3 —，形成的羧基是丙二酸单酰CoA的 远端羧基。催化此反应的酶为乙酰辅酶A羧化酶（acetyl CoA carboxylase），该酶的辅基