Синтез на мастни киселини

Най- Синтез на мастни киселини включва многоетапния синтез на мастни киселини с цел съхраняване на енергия в организма. Той представлява само част от метаболизма на мазнините, който от своя страна е интегриран в цялостния метаболизъм. При нормални хранителни условия синтезът на мастни киселини е от по-малко значение за хората, тъй като диетата вече съдържа мазнини.

Какво е синтез на мастни киселини?

Синтезът на мастни киселини е известен и под научното наименование липогенеза. Той представлява анаболен, асимилиращ метаболитен процес, който служи за съхраняване на енергийни резерви за организма. Това се отнася за бактерии и гъбички, както и за растения и животни.

Липогенезата се основава на наличието на няколко важни изходни съединения, витамини и ензими. Малонил-КоА, който се образува от ацетил-КоА чрез карбоксилиране (добавяне на въглероден диоксид) при ензимни условия, играе централна роля в синтеза. Ацетил-КоА идва от различни метаболитни пътища. Той се среща като междинен продукт при гликолиза (захарен метаболизъм), при разграждането на мастни киселини или в протеиновия метаболизъм. С помощта на ензими (ацетил-CoA-карбоксилаза, синтетаза на мастни киселини), енергийни носители (ATP, ADP) и витамини (биотин, пантотенова киселина) се контролира синтеза на мастни киселини.

Функция и задача

Съхранението на енергия е много важно за оцеляването на всеки организъм. Синтезът на мастни киселини се появи като идеален начин за съхранение на енергия в ранен етап на еволюцията. Мастните киселини се съхраняват в естерифицирана форма като мазнини или масла в определени клетки, предвидени за тази цел. Други естери на мастни киселини също имат голямо значение за изграждането на клетъчните мембрани.

За да се произведат устройства за съхранение на енергия, мастните киселини се естерифицират с трихидричния алкохол глицерол. Те се естерифицират с фосфорсъдържащи съединения в клетъчните мембрани. Освен това мастните киселини формират основата за синтеза на холестерол и различни хормони (полови хормони, глюкокортикоиди, минералокортикоиди).

Химически те представляват молекули с дълги вериги с въглеродна верига и карбоксилна група, Понякога веригата също е разклонена. Понякога в въглеродната верига могат да присъстват и двойни връзки. Тогава това са ненаситени мастни киселини. Наситените мастни киселини съдържат само единични връзки.

Тези малки структурни различия са отговорни за множеството възможни функции на тази група вещества. Основната им функция обаче е да съхраняват енергия. Изходните вещества за синтеза на мастни киселини се произвеждат по всеки метаболитен път. Ацетил-КоА винаги се образува като междинен продукт от въглехидрати, протеини и мазнини, когато те се разграждат. В митохондриите ацетил-КоА се разгражда на въглероден диоксид и вода, като същевременно генерира енергия.

Въпреки това, той може да се използва и в цитоплазмата за новия синтез на мастни киселини. За да направите това, първо се превръща в малонил-КоА и АДФ с помощта на АТФ, с карбоксилиране и абсорбиране на енергия. Малонил-КоА от своя страна се подлага на ензимна кондензация с ацетил-АСР. Полученият бутирил-ACP отново се кондензира с малонил-CoA. Тези кондензации се повтарят, докато се образуват мастни киселини с дължина на веригата до 16 въглеродни атома.

При нормални условия синтезът на мастни киселини има само незначително значение при хората. Една от причините за това е, че храната обикновено съдържа достатъчно голяма част от мазнините. По този начин мазнините, присъстващи в храната, се разграждат до мастни киселини и, ако е необходимо, се преестерифицират в мазнини. Освен това, с балансирана диета, енергийните нужди и енергийните нужди са балансирани.

В миналото обаче често е имало фази на глад, така че тялото е трябвало да поеме повече енергия под формата на храна, когато има твърде много храна, за да съхранява запаси от мазнини за време на нужда. Същото важи и днес за животните, които трябва да зимуват, за да преживеят зимата. За тях синтезът на мастни киселини е от голямо значение, тъй като те също зависят от богата на въглехидрати храна за натрупване на запаси от мазнини.

Болести и неразположения

Във връзка със здравословни проблеми, както прекомерното, така и недостатъчното производство на мастни киселини играят основна роля. Днес болестите, свързани с диетата, стават все по-чести. В периоди на излишък от храна броят на хората с наднормено тегло или дори затлъстели се увеличава все повече и повече. В резултат на висококалоричната и високо въглехидратна диета в организма се усилва синтеза на мастни киселини.

Обикновено биосинтезата на мастните киселини днес трябва да играе само подчинена роля. Но преяждането е често срещано поради прекомерна храна, стрес или проблеми с психичното здраве.

Произтичащото от това затлъстяване представлява големи предизвикателства пред здравния сектор. Вторичните заболявания са например захарен диабет, артериосклероза, сърдечно-съдови заболявания, деменция или други дегенеративни заболявания.

Тази тенденция може да се противодейства само на здравословния начин на живот с нисковъглехидратна храна и физическа активност. Освен това потреблението на енергия и потреблението на енергия отново трябва да бъдат в баланс.

Хормонът инсулин контролира абсорбцията на глюкоза в клетките за производство на енергия. Въпреки това, когато се използва по-малко енергия, отколкото се отделя, инсулинът е отговорен за стимулирането на синтеза на мастни киселини. В този случай глюкозата се канализира в мастните клетки, където веднага започва ново образуване на мастни киселини.

Колкото повече мастната тъкан е изпълнена с мазнини, толкова по-малко ефективен става инсулинът. Сложните метаболитни процеси намаляват броя на инсулиновите рецептори на клетъчните мембрани. Резултатът е повишаване на нивото на кръвната захар и увеличаване на производството на инсулин, докато то може да спре напълно. Синтезът на мастни киселини също спира. За да генерира енергия, липолизата в мастните клетки се увеличава с повишено образуване на кетон, което прекомерно подкислява кръвта и може да доведе до диабетна кома.