Синтез жирных кислот

Синтез жирных кислот включает многоступенчатый синтез жирных кислот с целью хранения энергии в организме. Он представляет собой только часть жирового обмена, который, в свою очередь, интегрируется в общий обмен веществ. При нормальных условиях питания синтез жирных кислот имеет меньшее значение для человека, поскольку в рационе уже есть жиры.

Что такое синтез жирных кислот?

Синтез жирных кислот также известен под научным названием липогенез. Он представляет собой анаболический, ассимилирующий метаболический процесс, который служит для сохранения запасов энергии для организма. Это касается бактерий и грибов, а также растений и животных.

Липогенез основан на наличии нескольких важных исходных соединений, витаминов и ферментов. Малонил-КоА, который образуется из ацетил-КоА в результате карбоксилирования (добавления диоксида углерода) в ферментативных условиях, играет центральную роль в синтезе. Ацетил-КоА поступает из разных метаболических путей. Он возникает как промежуточный продукт при гликолизе (метаболизме сахара), распаде жирных кислот или метаболизме белков. С помощью ферментов (ацетил-КоА-карбоксилаза, синтетаза жирных кислот), переносчиков энергии (АТФ, АДФ) и витаминов (биотин, пантотеновая кислота) контролируется синтез жирных кислот.

Функция и задача

Хранение энергии очень важно для выживания любого организма. Синтез жирных кислот появился как идеальный способ хранения энергии на ранней стадии эволюции. Жирные кислоты хранятся в этерифицированной форме в виде жиров или масел в определенных клетках, предназначенных для этой цели. Другие сложные эфиры жирных кислот также имеют большое значение в построении клеточных мембран.

Для производства устройств для накопления энергии жирные кислоты этерифицируют с помощью трехатомного спирта глицерина. Они этерифицируются фосфорсодержащими соединениями в клеточных мембранах. Кроме того, жирные кислоты составляют основу синтеза холестерина и различных гормонов (половых гормонов, глюкокортикоидов, минералокортикоидов).

Химически они представляют собой длинноцепочечные молекулы с углеродной цепью и карбоксильной группой. Иногда цепь также бывает разветвленной. Иногда в углеродной цепи также могут присутствовать двойные связи. Тогда это ненасыщенные жирные кислоты. Насыщенные жирные кислоты содержат только одинарные связи.

Эти небольшие структурные различия ответственны за множество возможных функций этой группы веществ. Однако их основная функция - запасать энергию. Исходные вещества для синтеза жирных кислот производятся через все метаболические пути. Ацетил-КоА всегда образуется как промежуточный продукт из углеводов, белков и жиров при их расщеплении. В митохондриях ацетил-КоА расщепляется на углекислый газ и воду, генерируя энергию.

Однако он также может использоваться в цитоплазме для нового синтеза жирных кислот. Для этого он сначала превращается в малонил-КоА и АДФ с помощью АТФ с карбоксилированием и поглощением энергии. Малонил-КоА, в свою очередь, подвергается ферментативной конденсации с ацетил-АСР. Образовавшийся бутирил-АПФ снова конденсируется с малонил-КоА. Эти конденсации повторяются до тех пор, пока не будут образованы жирные кислоты с длиной цепи до 16 атомов углерода.

В нормальных условиях синтез жирных кислот для человека имеет незначительное значение. Одна из причин этого в том, что пища обычно содержит достаточно большую долю жира. Таким образом, жиры, присутствующие в пище, расщепляются на жирные кислоты и, при необходимости, снова этерифицируются в жир. Кроме того, при сбалансированном питании обеспечивается баланс энергоснабжения и энергетических потребностей.

В прошлом, однако, часто возникали фазы голода, поэтому организм должен был получать больше энергии в виде пищи, когда ее было слишком много, чтобы сохранить запасы жира на время необходимости. То же самое и сегодня для животных, которым приходится впадать в спячку, чтобы пережить зиму. Для них синтез жирных кислот имеет большое значение, потому что они также зависят от богатой углеводами пищи для наращивания жировых запасов.

Болезни и недуги

В связи с проблемами со здоровьем большую роль играет как избыточное, так и недостаточное производство жирных кислот. Сегодня болезни, связанные с диетой, становятся все более распространенными. Во времена избытка пищи количество людей с избыточным весом или даже ожирением увеличивается все больше и больше. В результате высококалорийной и высокоуглеводной диеты синтез жирных кислот в организме увеличивается.

Обычно сегодня биосинтез жирных кислот играет второстепенную роль. Но переедание - обычное явление из-за чрезмерного питания, стресса или проблем с психическим здоровьем.

Возникающее в результате ожирение создает серьезные проблемы для сектора здравоохранения. Вторичные заболевания представляют собой, например, сахарный диабет, артериосклероз, сердечно-сосудистые заболевания, деменцию или другие дегенеративные заболевания.

Противостоять этой тенденции можно только с помощью здорового образа жизни с низкоуглеводной пищей и физической активности. Кроме того, потребление энергии и потребление энергии снова должны быть сбалансированы.

Гормон инсулин контролирует абсорбцию глюкозы клетками для производства энергии. Однако, когда используется меньше энергии, чем выделяется, инсулин отвечает за усиление синтеза жирных кислот. В этом случае глюкоза направляется в жировые клетки, где немедленно начинается новое образование жирных кислот.

Чем больше жировая ткань заполнена жиром, тем менее эффективен инсулин. Сложные метаболические процессы уменьшают количество рецепторов инсулина на клеточных мембранах. Результатом является повышение уровня сахара в крови и увеличение выработки инсулина до полного прекращения. Замедляется и синтез жирных кислот. Для выработки энергии липолиз жировых клеток увеличивается с повышенным образованием кетонов, что приводит к чрезмерному подкислению крови и может привести к диабетической коме.