SYNTEZA KWASÓW

TŁUSZCZOWYCH,

TRIACYLOGLICEROLI

I FOSFOLIPIDÓW



Kwasy tłuszczowe są wyższymi kwasami monokarboksylowymi o wzorze
ogólnym R-COOH. W przyrodzie występują w postaci estrów z
glicerolem.



Miejsca syntezy kw. tłuszczowych:



Wątroba



Nerki



Mózg /w okresie dojrzewania/



Płuca



Gruczoł Sutkowy / w okresie laktacji/



Tkanka Tłuszczowa



Do syntezy niezbędne są: NADPH, ATP, Mn

2+

,biotyna oraz HCO

-3 .



Acetylo-CoA jest bezpośrednim substratem, a końcowym produktem
jest wolny palmitynian.

Kwasy tłuszczowe



Główny szlak syntezy kwasów tłuszczowych De Novo
zachodzi w cytozolu



Materiałem wyjściowym w syntezie kwasów tłuszczowych są

przede wszystkim weglowodany. Przekształcenie glukozy

w kwasy tłuszczowe obejmuje 3 podstawowe etapy:



1. Rozkład glukozy do

pirogronianu

(cytoplazma)



2. Utlenienie pirogronianu do

acetylo-CoA

(mitochondrium)



Błona mitochondrialna jest nieprzepuszczalna dla acetylo

CoA. Wychodzi on do cytoplazmy w sposób pośredni –

podlegając kondensacji ze szawiooctanem -opuszcza

mitochondria jako cytrynian.



Ten z kolei /po wyjściu/ w wyniku działania liazy

cytrynianowej, ulega rozbiciu do acetylo-CoA i

szczawiooctanu.



3. Syntezę

palmitynianu

z acetylo-CoA (cytoplazma)

Dostarczenie acetylo-CoA dla
lipogenezy



rozpoczyna się od karboksylacji
acetylo-CoA do malonylo-CoA



katalizowana jest przez

karboksylazę acetylo-CoA

, której

grupą prostetyczną jest biotyna.



Proces ten zachodzi
dwuetapowo:



1. Powstanie kompleksu

karboksybiotyna-enzym

z

udziałem ATP



2. Przeniesienie karboksylu na
acetylo – CoA z wytworzeniem
malonylo CoA

Synteza kw. tłuszczowych



Drugim enzymem biorącym udział w syntezie kw. tłuszczowych jest syntetaza
kwasów tłuszczowych:



wieloenzymatyczny kompleks



jego integralną częścią u ssaków jest Białko Przenoszące Acyl (ACP) , które:

* zawiera witaminę B

5

kwas pantotenowy

* przejmuje kontrolę nad Acetylo-CoA

Kompleks syntetazy kwasu tłuszczowego

-

polipeptyd

-

dimer zbudowany z dwóch identycznych monomerów,

-

z których każdy zawiera:

* 7 enzymów syntetazy kw. tłuszczowego

* ACP z jego grupą

SH 4’-fosfopanteteiny

1. Przenoszenie reszty acetylowej (pochodząca z acetylo CoA)
przez transferazę acetylową na grupę –SH cysteiny.
2. Połączenie malonylo-CoA z sąsiadującą grupą –SH 4-fosfopantoteiny
związanej z ACP drugiego monomeru (katalizowane przez
transacylazę malonylową)
3. Powstanie

Acylo

(acetylo)

malonylo-enzymu

Właściwa

synteza

kwasów

tłuszczowych

4. Kondensacja, w wyniku której, wydziela się CO

2

i

powstaje

3-ketoacylo-enzym

(katalizowana przez

syntazę 3-ketoacylową)



Ponadto uwalnia się grupa –SH cysteiny związana
dotychczas przez resztę acetylową.

5. Redukcja za pośrednictwem NADPH, powstaje

3-

hydroksyacyloenzym

(reduktaza 3-ketoacylowa)

6. Dehydratacja, powstaje

2,3-dehydroacyloenzym

7. Redukcja, z udziałem NADPH, powstaje

acyloenzym /butyrylo-ACP/

(reduktaza enoilowa)

8. Przyłączenie reszty butyrylowej do enzymu kondensującego

i odłączenie ACP, który może stać się akceptorem kolejnej
reszty malonylowej. Zapoczątkowuje to kolejny obrót



Aby powstał

palmitynian

, cykle elongacyjne muszą powtórzyć

się 7 razy.



Wolny palmitynian musi ulec aktywacji do acylo-CoA z
udziałem syntetazy acylo-CoA, by móc włączyć się do
metabolizmu.

Biosynteza
długołańcuch
owych
kwasów
tłuszczowych



Muszą istnieć mechanizmy

przedłużające łańcuch

podstawowy (w ER,

plastydach i

mitochondriach), ponieważ

syntetaza kw. tłuszczowych

syntetyzuje tylko łańcuchy

o C16, czyli palmitynian



Elongacyjny układ

mikrosomalny (ukł.

enzymatyczny zwany

elongazą

) przedłuża

łańcuch acylo-CoA o fragm.

dwuwęglowy,

wykorzystując:

-

malonylo-CoA

jako

dawcę acetylu

-

NADPH

jako czynnik

redukcyjny



Tworzą się kwasy

tłuszczowe C22 i C24,

występujące np. w

sfingolipidach

Elongacja łańcucha kw.
tłuszczowych

Źródła NADPH do syntezy
kwasów tłuszczowych



Wydajność lipogenezy określana jest przez odpowiednią podaż

glukozy. Jest ona regulowana przez stan odżywienia organizmu i

zaopatrzenia tkanek w materiał energetyczny



Hamowanie aktywności enzymów lipogenetycznych przez

długołańcuchowe acylopochodne koenzymu A. Jeśli nie podlegają

one dostatecznie szybko estryfikacji i nagromadzają się w komórce –

hamują syntezę



Hamująco działa:



Mała ilość cytrynianu /brak aktywacji karboksylazy acetylo-CoA/



Duża dostepność tłuszczów



Brak insuliny /brak aktywacji karboksylazy acetylo-CoA/



Pobudzająco działa:



Duża ilość węglowodanów /glukozy/



Cytrynian i izocytrynian w cytoplazmie



Obecność Acetylo-CoA



Fruktozo -1,6- bisfosforan na syntetazę kwasów tłuszczowych

Regulacja lipogenezy