Kofaktory biosyntezy wolnych kwasów tłuszczowych:
ATP, biotyna, jony Mn2+, HCO3-, NADPH
Do syntezy wolnych kw. tłuszczowych dochodzi w hiperglikemii, zachodzi w wątrobie i bardzo wolno w tkance tłuszczowej, mózgu i nerce. Jest to jeden z elementów lipogenezy.
Substrat - acetylo-CoA
produkt końcowy - palmitynian
Pierwszy enzym syntezy - karboksylaza acetylo-CoA (hamowana przez każdą inną grupę z CoA: acylo-CoA, butylo-CoA) - wytwarza malonylo-CoA, jest początkowym etapem kontrolującym biosyntezę WKT.
Kompleks syntazy kwasu tłuszczowego jest polipeptydem zawierającym siedem aktywności enzymatycznych. W form niższych występuje w formach pojedynczych, od drożdży jest to kompleks.
/przewaga kompleksów nad pojedynczymi enzymami: kompleksy generują mniej ubocznych produktów, są to enzymy z ekspresji tego samego genu - równa ilość każdej podjednostki, nie jest konieczna wędrówka produktów i substratów (wszystko blisko)/
syntaza występuje w postaci dimeru: syntaza 3-ketoacylowa, transacylaza acetylowa, transacylaza malonylowa, hydrataza, redukataza enoilowa, reduktaza ketoacylowa, tioesteraza, każda podjednostka dwa razy.
Reakcja potrzebuje NADPH - generator NADPH: szlak pentozofosforanowy, dehydrogenaza izocytrynianowa, enzym jabłczanowy. Polega generalnie na podłączeniu grupy acetylowej do podjednostki 1, potem podłączenie acetylowej grupy do podjednostki 2 i przeniesienie na wcześniejszą grupę przy podjednostce 1 i podłączenie, itd. aż do utworzenia łańcucha palmitynianu.
WKT zanim zostaną wykorzystane w metabolizmie musza być przekształcone w aktywnej formy acylo-CoA (w przypadku palmitynianu - palmitoilo-CoA)
Desaturacja - utworzenie wiązania podwójnego.
Elongacja łańcucha kwasów tłuszczowych zachodzi w siateczce śródplazmatycznej, z malonylo-CoA mogą być dokładane grupy dwuwęglowe.
Głównym źródłem NADPH dla lipogenezy jest szlak pentozofosforanowy.
Acetylo-CoA jest wytwarzany w węglowodanów wskutek dekarboksylacji oksydacyjnej pirogronian.
Acetylo-CoA nie przenika przez błonę mitochondrialną!!!
W zużywaniu glukozy do WKT pośredniczy cytrynian.
Liaza ATP-cytrynianowa w obecności CoA i ATP rozkłada cytrynian (który ucieka z mitochondrium do cytozolu w momentach kiedy jest zbędny, nie może być utleniony w cyklu kwasu cytrynowego, bo nie ma wzmożonej aktywności organizmu) do acylo-CoA i szczawiooctanu (aktywność liazy wzrasta w stanie odżywienia).
Istnieje odwrotna zależność pomiędzy biosynteza WKT a ich stężeniem w osoczu.
Jeśli stężenie tłuszczu w pokarmie przekroczy ok. 10% spowoduje to zatrzymanie ich biosyntezy w wątrobie.
Stan odżywienia reguluje lipogenezę przez mechanizmy:
krótkoterminowe - dotyczy karboksylazy acetylo-CoA - stężenie cytrynianu i acylo-CoA reguluje karboksylazę acetylo-CoA, cytrynian jest dla niej pozytywnym allosterycznym efektorem, w hiperglikemii.
długoterminowe - duże stężenie węglowodanów - kompleks syntazy WKT zostaje zsyntetyzowany w większej ilości.
Jeśli mamy hiperglikemie i stężenie tłuszczu w pokarmie przekracza 10% to acylo-CoA jest negatywnym allosterycznym efektorem karboksylazy acetylo-CoA (hamuje przenośnik cytrynianu z mitochondrium do cytoplazmy).
Hipoglikemia - glukagon wiąże się do receptorów w wątrobie - wzrost stężenia cAMP w komórkach, który wspomaga fosforylację (aktywacja cAMP-zależnych kinaz), a ufosforylowana karboksylaza acetylo-CoA jest nieaktywna!
W stanie hipoglikemii następuje uwolnienie WKT i ich metabolizm:
Beta-oksydacja kwasów tłuszczowych, jest niezbędna do syntezy glukozy z kwasów tłuszczowych w wątrobie, prowadzi do odczepienia kolejnych cząsteczek acetylo-CoA.
WKT musza być przekształcone w reakcji katalizowanej przez syntetazę acylo-CoA do aktywnej formy (podłączenie CoA). Ważna jest pirofosfataza nieorganiczna, która trwale przeprowadza reakcje: PPi +woda -> 2Pi (reakcja nie wraca - tworzenie reszt fosforanowych)
Beta-oksydacja zachodzi w mitochondrium, krótkie przechodzą bezpośrednio przez błonę, dłuższe musza zostać przekształcone do pochodnych karnityny - obficie występującej w mięśniach, syntetyzowana w wątrobie i nerkach z Lys i Met (pakery musza zażywać trochę karnityny, bo muszą produkować dużo energii w czasie intensywnych ćwiczeń).
Omega-oksydacja - Cytochrom P450 układ hydrolizujący siateczki śródplazmatycznej, grupa metylowa do karboksylowej.
Alfa-oksydacja istnieje w tkance mózgu usuwanie po jednym atomie C zaczynając od grupy COOH. Fitol.
made by witek coś źle? witekto@wp.pl