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? [e-mail]