脂肪酸合成是生物体维持能量稳态、构建细胞结构及调控生理功能的核心代谢过程，其意义体现在以下几个方面：能量储存与代谢平衡，细胞膜结构与功能的物质基础，信号分子与生理调节，生物适应性进化，营养与医学，工业与生物技术应用。今天分析脂肪酸合成通路，PPT编辑模式获取如下：

关注公众号，免费获取通路PPT，回复20250310

一、脂肪酸分类

1、按碳链长度分类

• 短链脂肪酸（Short-chain fatty acids，SCFAs）：碳原子数在1-6之间，如乙酸、丙酸等。

• 中链脂肪酸（Medium-chain fatty acids，MCFA）：碳链长度为6-12个碳原子，如辛酸、癸酸和月桂酸。

• 长链脂肪酸（Long-chain fatty acids，LCFA）：碳链长度通常超过14个碳原子，如棕榈酸、硬脂酸和油酸。

2、按碳键饱和程度分类

• 饱和脂肪酸（Saturated fatty acids，SFA）：碳链上无双键。

• 单不饱和脂肪酸（Monounsaturated fatty acids，MUFA）：碳链上含有一个双键。

• 多不饱和脂肪酸（Polyunsaturated fatty acids，PUFA）：碳链上有两个或以上双键。

二、合成原料与场所

1、原料

• 乙酰辅酶A：主要来源于线粒体内的糖酵解产物丙酮酸氧化或脂肪酸β-氧化，需通过柠檬酸-丙酮酸循环转运至胞质。

• NADPH：提供还原力，约60%来自磷酸戊糖途径，40%由苹果酸酶催化苹果酸脱羧生成。

• ATP：用于乙酰辅酶A羧化反应及转运过程。

2、场所

• 主合成途径：细胞质（生成C16软脂酸）。

• 碳链延长：内质网（以丙二酰辅酶A为底物延长至C18硬脂酸）或线粒体（以乙酰辅酶A为底物延长至C24-C26）。

脂肪酸的合成在细胞质溶胶中进行，但是脂肪酸合成的原料底物为产生在线粒体的乙酰CoA，需借助转运体系才能透过线粒体膜，首先理解三羧酸转运体系（柠檬酸-丙酮酸循环）。

三、关键反应步骤

1.乙酰辅酶A的活化与转运

限速步骤：乙酰辅酶A羧化酶（ACC）催化生成丙二酰辅酶A，需生物素和ATP参与。

转运机制：线粒体中的乙酰辅酶A与草酰乙酸结合为柠檬酸，通过载体转运至胞质后裂解为乙酰辅酶A和草酰乙酸

2.脂肪酸链的延长（缩合循环）

通过脂肪酸合酶（FASN）多酶复合体完成，每轮循环延长2个碳原子，共7轮生成C16软脂酸：

缩合：乙酰辅酶A与丙二酰辅酶A在β-酮脂酰合成酶（KS）催化下生成β-酮脂酰-ACP，释放CO₂。

还原：β-酮脂酰还原酶（KR）利用NADPH将酮基还原为羟基。

脱水：β-羟脂酰脱水酶（DH）生成α,β-烯脂酰-ACP。

再还原：烯脂酰还原酶（ER）利用NADPH形成饱和脂酰-ACP。

3.碳链修饰与终止

延长：软脂酸在内质网经ELOVL酶系延长至C18或更长15。

去饱和：由Δ9去饱和酶（SCD）引入双键生成单不饱和脂肪酸（如油酸C18:1），但哺乳动物无法合成ω-3/ω-6多不饱和脂肪酸（如亚油酸、α-亚麻酸），需依赖膳食补充。

四、脂肪酸合成通路

1、脂肪酸（软脂酸）合成

脂肪酸的合成在细胞质溶胶中进行，但是脂肪酸合成的原料底物为产生在线粒体的乙酰CoA，需借助转运体系才能透过线粒体膜，首先理解三羧酸转运体系（柠檬酸-丙酮酸循环）。

图1、柠檬酸-丙酮酸循环

图2、脂肪酸合成-软脂酸合成

2、脂肪酸（软脂酸）延长

脂肪延长在内质网和线粒体中进行：

3、不饱和脂肪酸合成

五、调控机制

1、激素调控

• 胰岛素：激活ACC和FASN表达，促进脂肪酸合成。

• 胰高血糖素/肾上腺素：通过cAMP-PKA通路抑制ACC活性，减少丙二酰辅酶A生成。

2、代谢物调控

• 激活剂：柠檬酸通过变构效应激活ACC，提示能量充足。

• 抑制剂：软脂酰辅酶A反馈抑制ACC，防止过量合成。

• 能量状态：高ATP/ADP比值促进合成，低比值抑制。

六、生理意义与疾病关联

• 能量储存：以甘油三酯形式储存于脂肪组织，供饥饿时分解供能。

• 膜结构与功能：作为磷脂疏水尾，维持细胞膜流动性。

• 信号分子：衍生物（如前列腺素、白三烯）参与炎症反应和免疫调节。

• 疾病相关性：

代谢综合征：游离脂肪酸（NEFA）水平升高与胰岛素抵抗、2型糖尿病相关。

心血管疾病：高浓度NEFA导致动脉粥样硬化和心律失常。

神经退行性疾病：短链脂肪酸（SCFA）通过肠脑轴影响帕金森病和阿尔茨海默病。