Riebalų rūgščių sintezė

Riebalų rūgščių sintezė apima riebalų rūgščių daugiapakopę sintezę energijos kaupimui organizme. Tai sudaro tik dalį riebalų metabolizmo, kuris savo ruožtu yra integruotas į bendrą medžiagų apykaitą. Įprastomis mitybos sąlygomis riebalų rūgščių sintezė nėra tokia svarbi žmonėms, nes racione jau yra riebalų.

Kas yra riebalų rūgščių sintezė?

Riebalų rūgščių sintezė taip pat žinoma moksliniu pavadinimu lipogenezė. Tai yra anabolinis, asimiliuojantis metabolinis procesas, kurio metu kaupiamos energijos atsargos organizmui. Tai taikoma bakterijoms ir grybeliams, taip pat augalams ir gyvūnams.

Lipogenezė pagrįsta kelių svarbių pradinių junginių, vitaminų ir fermentų buvimu. Malonil-CoA, kuris susidaro iš acetil-CoA karboksilinant (pridedant anglies dioksido) fermentinėmis sąlygomis, vaidina pagrindinį vaidmenį sintezėje. Acetil-CoA gaunami iš skirtingų metabolizmo būdų. Jis atsiranda kaip tarpinis produktas glikolizės (cukraus metabolizmo), riebalų rūgščių skilimo ar baltymų metabolizmo metu. Fermentų (acetil-CoA-karboksilazės, riebalų rūgščių sintetazės), energijos nešiklių (ATP, ADP) ir vitaminų (biotino, pantoteno rūgšties) pagalba kontroliuojama riebalų rūgščių sintezė.

Funkcija ir užduotis

Energijos kaupimas yra labai svarbus bet kokio organizmo išlikimui. Riebalų rūgščių sintezė pasirodė kaip idealus būdas kaupti energiją ankstyvajame evoliucijos etape. Tam tikrose šiam tikslui skirtose ląstelėse riebalinės rūgštys yra esterintos kaip riebalai ar aliejai. Kiti riebalų rūgščių esteriai taip pat turi didelę reikšmę ląstelių membranų statybai.

Norėdami gaminti energijos kaupimo įtaisus, riebalų rūgštys esterinamos trihidriniu alkoholio gliceroliu. Ląstelių membranose jie esterinami fosforo turinčiais junginiais. Be to, riebalų rūgštys sudaro cholesterolio ir įvairių hormonų (lytinių hormonų, gliukokortikoidų, mineralokortikoidų) sintezės pagrindą.

Chemiškai jie žymi ilgos grandinės molekules su anglies grandine ir karboksilo grupe, kartais grandinė taip pat yra išsišakojusi. Kartais anglies grandinėje taip pat gali būti dvigubų jungčių. Tada tai yra nesočiosios riebalų rūgštys. Sočiosios riebalų rūgštys turi tik pavienius ryšius.

Šie maži struktūriniai skirtumai lemia daugybę galimų šios grupės medžiagų funkcijų. Tačiau pagrindinė jų funkcija yra kaupti energiją. Pradinės riebalų rūgščių sintezės medžiagos gaminamos kiekvienu metabolizmo keliu. Acetil-CoA visada susidaro kaip tarpinis produktas iš angliavandenių, baltymų ir riebalų, kai jie suskaidomi. Mitochondrijose acetilas-CoA suskaidomas į anglies dioksidą ir vandenį, tuo pačiu generuojant energiją.

Tačiau jis taip pat gali būti naudojamas citoplazmoje naujai riebalų rūgščių sintezei. Norėdami tai padaryti, jis pirmiausia paverčiamas malonil-CoA ir ADP, naudojant ATP, atliekant karboksilinimą ir energijos absorbciją. Malonil-CoA savo ruožtu vyksta fermentinis kondensacija su acetil-ACP. Gautas butirilo-ACP vėl kondensuojamas su malonilo-CoA. Šios kondensacijos kartojamos tol, kol susidaro riebalų rūgštys, kurių grandinės ilgis yra iki 16 anglies atomų.

Įprastomis sąlygomis riebalų rūgščių sintezė neturi didelės reikšmės žmonėms. Viena iš priežasčių yra ta, kad maiste paprastai yra pakankamai didelė riebalų dalis. Tokiu būdu maiste esantys riebalai yra suskaidomi į riebalų rūgštis ir prireikus vėl esterinami į riebalus. Be to, laikantis subalansuotos mitybos, energijos tiekimas ir energijos poreikiai yra subalansuoti.

Tačiau praeityje dažnai būdavo alkio fazės, todėl organizmas turėjo vartoti daugiau energijos maisto pavidalu, kai maisto buvo per daug, kad būtų galima kaupti riebalų atsargas reikalingiems laikotarpiams. Tą patį dalyką vis dar galima pasakyti apie gyvūnus, kurie žiemoja norėdami žiemoti. Jiems riebalų rūgščių sintezė turi didelę reikšmę, nes jie taip pat priklauso nuo maisto, kuriame gausu angliavandenių, kad sukauptų riebalų atsargas.

Ligos ir negalavimai

Atsižvelgiant į sveikatos problemas, didelę reikšmę turi tiek per didelis, tiek nepakankamas riebalų rūgščių gaminimas. Šiandien su mityba susijusios ligos tampa vis dažnesnės. Maisto pertekliaus metu antsvorį turinčių ar net nutukusių žmonių skaičius vis didėja. Dėl dietos, susijusios su daug kalorijų ir angliavandenių, organizme padidėja riebalų rūgščių sintezė.

Paprastai riebalų rūgščių biosintezė šiandien turėtų atlikti tik antraeilį vaidmenį. Tačiau persivalgymas yra įprastas dėl per didelio maisto, streso ar psichinės sveikatos problemų.

Dėl nutukimo kyla didelių sunkumų sveikatos priežiūros sektoriui. Antrinės ligos yra, pavyzdžiui, cukrinis diabetas, arteriosklerozė, širdies ir kraujagyslių ligos, demencija ar kitos degeneracinės ligos.

Šią tendenciją galima panaikinti tik laikantis sveikos gyvensenos, naudojant mažai angliavandenių turinčio maisto ir fizinio aktyvumo. Be to, energijos ir energijos suvartojimas turėtų vėl būti subalansuotas.

Hormonas insulinas kontroliuoja gliukozės absorbciją ląstelėse energijos gamybai. Tačiau kai sunaudojama mažiau energijos nei išeikvojama, insulinas yra atsakingas už riebalų rūgščių sintezę. Tokiu atveju gliukozė nukreipiama į riebalų ląsteles, kur iškart prasideda naujas riebalų rūgščių susidarymas.

Kuo riebalinis audinys užpildytas riebalais, tuo mažiau efektyvus yra insulinas. Sudėtingi metaboliniai procesai sumažina insulino receptorių skaičių ląstelių membranose. Dėl to padidėja cukraus kiekis kraujyje ir padidėja insulino gamyba, kol jis gali visiškai sustoti. Riebalų rūgščių sintezė taip pat sustabdoma. Energijai generuoti riebalų ląstelėse padidėja lipolizė, padidėjus ketonų kiekiui, kuris per daug rūgština kraują ir gali sukelti diabetinę komą.