Σύνθεση λιπαρών οξέων

ο Σύνθεση λιπαρών οξέων περιλαμβάνει τη σύνθεση πολλαπλών σταδίων λιπαρών οξέων με σκοπό την αποθήκευση ενέργειας στον οργανισμό. Αντιπροσωπεύει μόνο ένα μέρος του μεταβολισμού του λίπους, το οποίο με τη σειρά του ενσωματώνεται στον συνολικό μεταβολισμό. Υπό κανονικές διατροφικές συνθήκες, η σύνθεση λιπαρών οξέων είναι λιγότερο σημαντική για τον άνθρωπο, καθώς η διατροφή περιέχει ήδη λίπη.

Τι είναι η σύνθεση λιπαρών οξέων;

Η σύνθεση λιπαρών οξέων είναι επίσης γνωστή με την επιστημονική ονομασία λιπογένεση. Αντιπροσωπεύει μια αναβολική, αφομοιωτική μεταβολική διαδικασία που χρησιμεύει για την αποθήκευση ενεργειακών αποθεμάτων για τον οργανισμό. Αυτό ισχύει για βακτήρια και μύκητες καθώς και για φυτά και ζώα.

Η λιπογένεση βασίζεται στην παρουσία αρκετών σημαντικών αρχικών ενώσεων, βιταμινών και ενζύμων. Το Malonyl-CoA, το οποίο σχηματίζεται από ακετυλο-CoA με καρβοξυλίωση (προσθήκη διοξειδίου του άνθρακα) υπό ενζυματικές συνθήκες, παίζει κεντρικό ρόλο στη σύνθεση. Το ακετυλο-CoA προέρχεται από διαφορετικές μεταβολικές οδούς. Εμφανίζεται ως ενδιάμεσο προϊόν στη γλυκόλυση (μεταβολισμός σακχάρου), στην ανάλυση των λιπαρών οξέων ή στον μεταβολισμό των πρωτεϊνών. Με τη βοήθεια ενζύμων (ακετυλο-CoA καρβοξυλάση, συνθετάση λιπαρών οξέων), πομποί ενέργειας (ATP, ADP) και βιταμίνες (βιοτίνη, παντοθενικό οξύ), ελέγχεται η σύνθεση λιπαρών οξέων.

Λειτουργία & εργασία

Η αποθήκευση ενέργειας είναι πολύ σημαντική για την επιβίωση κάθε οργανισμού. Η σύνθεση λιπαρών οξέων προέκυψε ως ιδανικός τρόπος αποθήκευσης ενέργειας σε πρώιμο στάδιο εξέλιξης. Τα λιπαρά οξέα αποθηκεύονται σε εστεροποιημένη μορφή ως λίπη ή έλαια σε ορισμένα κύτταρα που παρέχονται για το σκοπό αυτό. Άλλοι εστέρες λιπαρών οξέων έχουν επίσης μεγάλη σημασία στην κατασκευή κυτταρικών μεμβρανών.

Για την παραγωγή συσκευών αποθήκευσης ενέργειας, τα λιπαρά οξέα εστεροποιούνται με την τριυδρική αλκοόλη γλυκερόλη. Εστεροποιούνται με ενώσεις που περιέχουν φωσφόρο σε κυτταρικές μεμβράνες. Επιπλέον, τα λιπαρά οξέα αποτελούν τη βάση για τη σύνθεση της χοληστερόλης και διαφόρων ορμονών (ορμόνες φύλου, γλυκοκορτικοειδή, ορυκτοκορτικοειδή).

Χημικά, αντιπροσωπεύουν μόρια μακράς αλύσου με αλυσίδα άνθρακα και καρβοξυλική ομάδα.Μερικές φορές η αλυσίδα είναι επίσης διακλαδισμένη. Περιστασιακά, διπλοί δεσμοί μπορεί επίσης να υπάρχουν στην αλυσίδα άνθρακα. Τότε είναι ακόρεστα λιπαρά οξέα. Τα κορεσμένα λιπαρά οξέα περιέχουν μόνο μεμονωμένους δεσμούς.

Αυτές οι μικρές δομικές διαφορές ευθύνονται για το πλήθος πιθανών λειτουργιών αυτής της ομάδας ουσιών. Ωστόσο, η κύρια λειτουργία τους είναι η αποθήκευση ενέργειας. Οι αρχικές ουσίες για τη σύνθεση λιπαρών οξέων παράγονται μέσω κάθε μεταβολικής οδού. Το Acetyl-CoA σχηματίζεται πάντα ως ενδιάμεσο προϊόν από υδατάνθρακες, πρωτεΐνες και λίπη όταν διασπώνται. Στα μιτοχόνδρια, το ακετύλιο-CoA διασπάται σε διοξείδιο του άνθρακα και νερό ενώ παράγει ενέργεια.

Ωστόσο, μπορεί επίσης να χρησιμοποιηθεί στο κυτόπλασμα για τη νέα σύνθεση λιπαρών οξέων. Για να γίνει αυτό, πρώτα μετατρέπεται σε malonyl-CoA και ADP με τη βοήθεια του ATP, με καρβοξυλίωση και απορρόφηση ενέργειας. Το Malonyl-CoA με τη σειρά του υπόκειται σε ενζυματική συμπύκνωση με ακετυλο-ACP. Το προκύπτον βουτυρύλιο-ACP συμπυκνώνεται και πάλι με μηλονυλο-ΟοΑ. Αυτές οι συμπυκνώσεις επαναλαμβάνονται έως ότου παραχθούν λιπαρά οξέα με μήκος αλυσίδας έως 16 άτομα άνθρακα.

Υπό κανονικές συνθήκες, η σύνθεση λιπαρών οξέων έχει ελάχιστη σημασία για τον άνθρωπο. Ένας από τους λόγους για αυτό είναι ότι το φαγητό περιέχει συνήθως ένα αρκετά μεγάλο ποσοστό λίπους. Με αυτόν τον τρόπο, τα λίπη που υπάρχουν στα τρόφιμα χωρίζονται σε λιπαρά οξέα και, εάν είναι απαραίτητο, επαναστεροποιούνται σε λίπος. Επιπλέον, με μια ισορροπημένη διατροφή, ο ενεργειακός εφοδιασμός και οι ενεργειακές απαιτήσεις είναι ισορροπημένες.

Στο παρελθόν, ωστόσο, υπήρχαν συχνά φάσεις πείνας, έτσι ώστε το σώμα να χρειαστεί να καταναλώσει περισσότερη ενέργεια με τη μορφή τροφής όταν υπήρχε πάρα πολύ φαγητό για να αποθηκεύσει αποθέματα λίπους για περιόδους ανάγκης. Το ίδιο ισχύει και σήμερα για τα ζώα που πρέπει να αδρανοποιηθούν για να επιβιώσουν το χειμώνα. Για αυτούς, η σύνθεση λιπαρών οξέων έχει μεγάλη σημασία, επειδή εξαρτώνται επίσης από πλούσια σε υδατάνθρακες τρόφιμα για τη δημιουργία αποθεμάτων λίπους.

Ασθένειες και παθήσεις

Σε σχέση με προβλήματα υγείας, τόσο η υπερβολική όσο και η ανεπαρκής παραγωγή λιπαρών οξέων διαδραματίζουν σημαντικό ρόλο. Σήμερα, οι ασθένειες που σχετίζονται με τη διατροφή γίνονται πιο συχνές. Σε περιόδους φαγητού, ο αριθμός των υπέρβαρων ή ακόμη και παχύσαρκων ατόμων αυξάνεται όλο και περισσότερο. Ως αποτέλεσμα μιας δίαιτας με υψηλή περιεκτικότητα σε θερμίδες και υδατάνθρακες, η σύνθεση λιπαρών οξέων ενισχύεται στο σώμα.

Κανονικά, η βιοσύνθεση των λιπαρών οξέων πρέπει να παίζει μόνο δευτερεύοντα ρόλο σήμερα. Ωστόσο, η υπερβολική κατανάλωση φαγητού είναι συχνή λόγω υπερβολικού φαγητού, άγχους ή προβλημάτων ψυχικής υγείας.

Η προκύπτουσα παχυσαρκία θέτει σημαντικές προκλήσεις για τον τομέα της υγειονομικής περίθαλψης. Οι δευτερογενείς ασθένειες είναι για παράδειγμα σακχαρώδης διαβήτης, αρτηριοσκλήρωση, καρδιαγγειακές παθήσεις, άνοια ή άλλες εκφυλιστικές ασθένειες.

Αυτή η τάση μπορεί να αντιμετωπιστεί μόνο μέσω ενός υγιεινού τρόπου ζωής με χαμηλή περιεκτικότητα σε υδατάνθρακες και σωματική δραστηριότητα. Επιπλέον, η κατανάλωση ενέργειας και η κατανάλωση ενέργειας θα πρέπει να εξισορροπηθούν ξανά.

Η ορμόνη ινσουλίνη ελέγχει την απορρόφηση της γλυκόζης στα κύτταρα για παραγωγή ενέργειας. Ωστόσο, όταν χρησιμοποιείται λιγότερη ενέργεια από ό, τι εκχωρείται, η ινσουλίνη είναι υπεύθυνη για την ενίσχυση της σύνθεσης λιπαρών οξέων. Σε αυτήν την περίπτωση, η γλυκόζη διοχετεύεται στα λιπώδη κύτταρα, όπου αρχίζει αμέσως ο νέος σχηματισμός λιπαρών οξέων.

Όσο περισσότερο ο λιπώδης ιστός γεμίζει με λίπος, τόσο λιγότερο αποτελεσματική γίνεται η ινσουλίνη. Οι περίπλοκες μεταβολικές διεργασίες μειώνουν τον αριθμό των υποδοχέων ινσουλίνης στις κυτταρικές μεμβράνες. Το αποτέλεσμα είναι μια αύξηση στο επίπεδο σακχάρου στο αίμα και μια αύξηση στην παραγωγή ινσουλίνης έως ότου μπορεί να σταματήσει εντελώς. Η σύνθεση λιπαρών οξέων σταματά επίσης. Για την παραγωγή ενέργειας, η λιπόλυση στα λιπώδη κύτταρα αυξάνεται με αυξημένο σχηματισμό κετόνης, ο οποίος οξινίζει υπερβολικά το αίμα και μπορεί να οδηγήσει σε διαβητικό κώμα.