關於脂肪酸合成的敘述，下列何者錯誤？

本題觀念：

本題考查脂肪酸合成 (Fatty Acid Synthesis) 的生化機制，重點在於參與的酵素複合體 (Fatty Acid Synthase, FAS)、所需的輔酶 (Coenzymes) 與輔助因子 (Cofactors)，以及反應過程中的能量與還原力消耗。

選項分析

• A. 脂肪酸合成酶（fatty acid synthase）為一複合體，其中含有acyl carrier protein（ACP）：正確

  • 在哺乳動物（包括人類）中，脂肪酸合成酶 (FAS) 是一個巨大的多酵素複合體（單一多肽鏈包含多個功能區域）。其中 ACP (Acyl Carrier Protein，醯基攜帶蛋白) 是 FAS 的核心組成部分之一，負責攜帶正在延長的脂肪酸鏈穿梭於不同的催化位點之間。

• B. 合成時一次以兩個碳為單位進行延長，每增加兩個碳消耗兩分子NADPH：正確

  • 脂肪酸合成的延長循環包括四個步驟：濃縮 (Condensation) → 還原 (Reduction) → 脫水 (Dehydration) → 再還原 (Reduction)。
  • 每一次循環會將兩個碳原子（來自 Malonyl-CoA）加到脂肪酸鏈上。
  • 在兩個「還原」步驟中（分別由 $\beta$-Ketoacyl-ACP reductase 和 Enoyl-ACP reductase 催化），各消耗一分子的 NADPH 提供還原力。因此，每增加兩個碳確實消耗 2 分子 NADPH。

• C. 合成過程的活化位置ACP的輔酶為葉酸：錯誤

  • ACP 上的輔基 (Prosthetic group) 是 4'-磷酸泛視網醯胺 (4'-phosphopantetheine)，它是由 維生素B5 (泛酸, Pantothenic acid) 衍生而來，而非葉酸 (Folic acid)。
  • 4'-phosphopantetheine 含有一個長且靈活的臂，末端的硫氫基 (-SH) 與醯基形成硫酯鍵 (Thioester bond)，就像機械手臂一樣將受質在 FAS 複合體的不同催化中心之間移動。
  • 葉酸主要參與單碳代謝 (One-carbon metabolism)，如甲基轉移，與脂肪酸合成的攜帶機制無關。

• D. 乙醯輔酶A（acetyl-CoA）合成malonyl-CoA過程，需要生物素作為輔酶：正確

  • 此步驟由 乙醯輔酶A羧化酶 (Acetyl-CoA Carboxylase, ACC) 催化，是脂肪酸合成的速率決定步驟 (Rate-limiting step)。
  • ACC 屬於羧化酶 (Carboxylase) 家族，這類酵素通常需要 生物素 (Biotin, Vitamin B7) 作為輔酶來攜帶二氧化碳 ($CO_2$)，將其轉移給乙醯輔酶A以形成 Malonyl-CoA。

答案解析

本題選 C。ACP (醯基攜帶蛋白) 的關鍵輔基是源自泛酸 (Vitamin B5) 的 Phosphopantetheine，利用其 -SH 基團攜帶脂肪酸鏈，而非葉酸。

核心知識點

考生應熟記參與脂肪酸合成的關鍵營養素與生化角色：

1. 維生素 B5 (Pantothenic acid)：構成 CoA 和 ACP 的重要成分 (Phosphopantetheine)，負責攜帶醯基。
2. 維生素 B7 (Biotin)：Acetyl-CoA Carboxylase (ACC) 的輔酶，參與羧化反應 ($Acetyl-CoA \rightarrow Malonyl-CoA$)。
3. 維生素 B3 (Niacin)：構成 NADPH，提供脂肪酸合成所需的還原力（主要來源為五碳糖磷酸途徑 HMP shunt）。
4. 合成產物：FAS 複合體的主要終產物是 16碳的軟脂酸 (Palmitate)，更長的脂肪酸需在平滑內質網或粒線體進行延長。

參考資料

1. Fatty Acid Synthase (FAS) - The Medical Biochemistry Page
2. Acetyl-CoA Carboxylase - Wikipedia
3. Acyl Carrier Protein Prosthetic Group - Bio-Synthesis