第五节 脂酸的合成代谢

　　(一)软脂酸的合成

　　1.合成部位脂酸合成酶系存在于肝、肾、脑、肺、乳腺及脂肪等组织，位于线粒体外胞液中。肝是人体合成脂酸的主要场所。

　　2.合成原料乙酰CoA是合成脂酸的主要原料，主要来自葡萄糖。细胞内的乙酰CoA全部在线粒体内产生，而合成脂酸的酶系存在于胞液。线粒体内的乙酰CoA必须进入胞液才能成为合成脂酸的原料。实验证明，乙酰CoA不能自由透过线粒体内膜，主要通过柠檬酸-丙酮酸循环(citrate pyruvate cycle)完成。

　　在此循环中，乙酰CoA首先在线粒体内与草酰乙酸缩合生成柠檬酸，通过线粒体内膜上的载体转运即可进入胞液;胞液中ATP柠檬酸裂解酶，使柠檬酸裂解释出乙酰CoA及草酰乙酰。进入胞液的乙酰CoA即可用以合成脂酸，而草酰乙酸则在苹果酸脱氢酶的作用下，还原成苹果酸，再经线粒体内膜载体转运入线粒体内。苹果酸也可在苹果酸酶的作用下分解为丙酮酸，再转运入线粒体，最终均形成线粒体内的草酰乙酸，再参与转运乙酰CoA。

　　脂酸的合成除需乙酰CoA外，还需ATP、NADPH、HCO3-(CO2)及Mn2+等。脂酸的合成系还原性合成，所需之氢全部由NADPH提供。NADPH主要来自磷酸戊糖通路。胞液中异柠檬酸脱氢酶及苹果酸酶(二者均以NADP为辅酶)催化的反应也可提供少量的NADPH。

　　3.脂酸合成酶系及反应过程

　　(1)丙二酰CoA的合成：乙酰CoA羧化成丙二酰CoA是脂酸合成的第一步反应。此反应由乙酰CoA羧化酶(acetyl CoA carboxylase)所催化，这是一种别构酶，是脂酸合成的限速酶。该酶存在于胞液中，辅基为生物素，Mn2+为激活剂。有两种存在形式，一是无活性的单体，分子量约为4万，另一是有活性的多聚体，分子量为60万～80万，通常由10～20个单体构成，呈线状排列，催化活性增加10～20倍。柠檬酸、异柠檬酸可使此酶发生别构，由无活性的单体聚合成有活性的多聚体，而软脂酰CoA及其他长链脂酰CoA则能使多聚体解聚成单体，抑制乙酰CoA羧化酶的催化活性。

　　最近证明，乙酰CoA羧化酶也受磷酸化、去磷酸化的调节。此酶可被一种依赖于AMP(而不是cAMP)的蛋白激酶磷酸化(79，1200及1215位丝氨酸残基磷酸化)而失活。胰高血糖素能激活此激酶而抑制乙酰CoA羧化酶的活性，而胰岛素则能通过蛋白质磷酸酶的作用使磷酸化的乙酰CoA羧化酶脱去磷酸而恢复活性。高糖膳食可促进酶蛋白的合成，因而可促进乙酰CoA的羧化反应。

　　生物素是乙酰CoA羧化酶的辅基，在羧化反应中起了转移羧基的作用，其反应过程如下：

　　1.酶-生物素+HCO3+ATP酶-生物素-CO2+ADP+Pi

　　2.酶-生物素-CO2+乙酰CoA→酶-生物素+丙二酰CoA