fysiologi

Biosyre af fedtsyrer

Triglycerider hydrolyseres i tarmen takket være interventionen af ​​pancreaslipase.

Når de hydrolyseres til glycerol og frie fedtsyrer, kan de absorberes af cellerne i tarmepitelet, som omdanner glycerol og fedtsyrer til triglycerider.

Triglyceriderne frigives derefter til lymfatiske kredsløb, der er forbundet med bestemte lipoproteinpartikler kaldet chylomicroner.

Takket være katalytisk indgriben af ​​lipoproteiner lipase hydrolyseres de triglycerider, der er deponeret af chylomicronerne igen.

Glycerol og frie fedtsyrer kan anvendes som brændsel til produktion af energi, deponeret som lipidreserver i fedtvæv og anvendes som precursorer til syntese af phospholipider, triacylglyceroler og andre klasser af forbindelser.

Plasmaalbumin, det mest almindelige protein i plasma, er ansvarligt for transport af frie fedtsyrer i omsætningen.

OXIDATION AF FEDER

Oxidering af glycerol

Som sagt er triglycerider sammensat af sammensætningen af ​​glycerol med tre eller flere lange kæder af fedtsyrer.

Glycerol har intet at gøre med fedtsyren fra et molekylært synspunkt. Det fjernes og anvendes i gluconeogenese, en proces, der fører til dannelse af glucose fra ikke-kulhydratforbindelser (lactat, aminosyrer og faktisk glycerol).

Glycerolen kan ikke ophobes, og i cytosolen transformeres den til L-glycerol 3-phosphat på bekostning af et ATP-molekyle, hvorefter glycerol-3-phosphatet omdannes til dihydroxyacetonphosphat, som kommer ind i glycolysen, hvor det omdannes til pyruvat og eventuelt oxideres i Krebs-cyklen.

Aktivering af fedtsyrer

P-oxidationen starter i cytoplasma med aktiveringen af ​​fedtsyren ved hjælp af thioesterbinding med CoA, der danner acyl-SCoA og indtager 2 molekyler af ATP. Den acyl-SCoA, der blev dannet, transporteres inde i mitokondrier ved carnitinacyltransferase.

Transport af fedtsyrer i mitokondrier

Skønt nogle små molekyler af Acyl-SCoA er i stand til at spontant krydse den indre membran af mitokondrier, er det meste af den producerede acyl-SCoA ikke i stand til at krydse denne membran. I disse tilfælde overføres acylgruppen til carnitin takket være katalytisk indblanding af carnitinacyltransferase I.

Reguleringen af ​​vejen udføres hovedsageligt på niveauet af dette enzym placeret på mitokondrierens ydre membran. Det er særligt aktivt under fasting, når plasma glucagon og fedtsyre niveauer er høje.

Acylbinding + carnitin hedder acyl-carnitin.

Acyl-carnitin går ind i mitokondrier og donerer acylgruppen til et internt CoASH-molekyle ved intervention af enzymet carnitin-acyltransferase II. Således dannes et acyl-SCoA-molekyle igen, som kommer ind i processen kaldet β-oxidation.

Den β-oxidation

P-oxidationen består i at adskille fra fedtsyre-tocarbonatomer ad gangen i form af eddikesyre, der altid oxiderer det tredje carbon (C-3 eller carbon β), der starter fra carboxylenden (det atom, der med den gamle nomenklatur er angivet som carbon β). Af denne grund kaldes hele processen β-oxidation.

B-oxidation er en proces, der finder sted i mitokondriamatrixen og er tæt forbundet med Krebs-cyklusen (til yderligere oxidation af acetatet) og til luftvejskæden (til reoxidering af NAD- og FAD-koenzymerne).

FASER AF β-oxidation

Den første β-oxidationsreaktion er dehydrogeneringen af ​​fedtsyre med et enzym kaldet acyl Coa dehydrogenase. Dette enzym er et afhængigt FAD enzym.

Dette enzym tillader dannelsen af ​​en dobbeltbinding mellem C2 og C3: hydrogenatomerne tabt takket være dehydrogenase binder til FAD som bliver FADH2.

Den anden reaktion består i at tilsætte et vandmolekyle til dobbeltbindingen (hydrering).

Den tredje reaktion er en anden dehydrogenering, der omdanner hydroxylgruppen på C3 til en carbonylgruppe. Brintacceptoren denne gang er NAD.

Den fjerde reaktion involverer spaltningen af ​​ketoacidet med en thiolase: der dannes en acetylCoA og en acylCoA med en kortere kæde (2 C mindre).

Denne serie af reaktioner gentages så mange gange som C af kæden / 2 minus en er, da der i bunden dannes to acetylCoA. Eks: Palmityl CoA 16: 2-1 = 7 gange.

AcetylCoA produceret med β-oxidation kan komme ind i Krebs-cyklen, hvor den binder til oxalacetat til yderligere oxidation op til carbondioxid og vand. For hver acetylCoA oxideret i Krebs-cyklen fremstilles 12 ATP

Ketonlegemer dannelse

Når acetyl CoA overstiger receptorkapaciteten af ​​Krebs-cyklen (oxalacetatmangel), transformeres den til ketonlegemer. Konvertering til glucose gennem gluconeogenese er ikke mulig.

Især kondenserer det overskydende acetyl CoA i to molekyler acetyl CoA dannende acetoacetyl-CoA.

Ud fra acetoacetyl-CoA producerer et enzym acetoacetat (et af de tre ketonlegemer), der kan omdannes til 3-hydroxybutyrat, eller ved dekarboxylering, kan omdannes til acetone (de to andre ketonlegemer). De således dannede ketonlegemer kan anvendes af kroppen i ekstreme forhold som alternative energikilder.

Oxidering af fedtsyrer ved ulige antal carbonatomer

Hvis antallet af carbonatomer af fedtsyren er ulige, opnås der ved slutningen et Propionyl CoA-molekyle med 3 carbonatomer. Propionyl-CoA i nærvær af biotin carboxyles og omdannes til D-methylmalonyl-CoA. Ved en epimerase transformeres D methylmalonyl CoA til L methylmalonyl coa. L methylmalonyl CoA med en mutase og i nærværelse af cyanocoballamin (vitamin B12) transformeres til succinyl CoA (mellemprodukt af Krebs-cyklen).

Succinyl-CoA kan anvendes direkte eller indirekte i en lang række metaboliske processer, såsom gluconeogenese. Fra propionylCoA er det derfor i modsætning til acetylCoA muligt at syntetisere glucose.

BIOSYNTHESIS AF FEDTSYRE

Biosyntesen af ​​fedtsyrer forekommer hovedsageligt i cytoplasmaet af leverceller (hepatocytter), der starter fra acetylgrupperne (acetyl CoA), der genereres i leveren. Da disse grupper kan stamme fra glukose, er det muligt at omdanne kulhydrater til fedtstoffer. Imidlertid er det ikke muligt at omdanne fedtstoffer til kulhydrater, da den menneskelige organisme ikke besidder de enzymer, der er nødvendige for at omdanne acetyl-SCoA afledt af β-oxidation i forstadier af gluconeogenese.

Som vi har sagt i indledningen, mens β-oxidation finder sted inden i mitrochondrial matrixen, finder biosyntesen af ​​fedtsyrer sted i cytosolen. Vi erklærede også, at der for at danne en fedtsyre er acetylgrupper, der er produceret inden for mitokondriematrixen.

Der er derfor behov for et specifikt system, som kan overføre acetyl CoA fra mitokondrier til cytoplasma. Dette system, afhængig ATP, anvender citrat som en acetyltransportør. Citratet efter transport af acetylgrupperne ind i cytoplasmaen overfører dem til CoASH, der danner acetyl-SCoa.

Påbegyndelsen af ​​fedtsyrebiosyntese foregår takket være en nøglekondensationsreaktion af acetyl-SCoA med carbondioxid til dannelse af Malonyl-SCoA.

Carboxyleringen af ​​acetyl CoA sker ved et ekstremt vigtigt enzym, acetyl CoA carboxylase. Dette enzym, afhængig ATP, reguleres stærkt af allosteriske aktivatorer (insulin og glucagon).

Syntesen af ​​fedtsyrer bruger ikke CoA, men et transportørprotein af acykliske grupper kaldet ACP, som vil transportere alle mellemprodukterne af fedtsyrebiosyntesen.

Der er et multienzymkompleks kaldet fedtsyresyntase, som gennem en række reaktioner fører til dannelsen af ​​fedtsyrer med højst 16 carbonatomer. Langkædede fedtsyrer og nogle umættede fedtsyrer syntetiseres ud fra palmitat ved virkningen af ​​enzymer kaldet elongaser og desaturaser.

FORORDNING OM OXIDATION OG BIOSYNTHESIS AF FEDTSYRE

Lavt blodsukkerniveau stimulerer sekretionen af ​​to hormoner, adrenalin og glucagon, som fremmer oxidation af fedtsyrer.

Insulin har på den anden side den modsatte virkning, og med dets intervention stimulerer den biosyntese af fedtsyrer. En stigning i blodglukos forårsager en stigning i insulinsekretion, som med sin virkning letter passage af glucose ind i cellerne. Overskydende glucose omdannes til glykogen og deponeres som en reserve i muskler og lever. En stigning i leverglucose forårsager akkumulering af malonyl-SCoA, der hæmmer carnitinacyltransferase ved at bremse fedtsyreoxidationshastigheden