סינתזת חומצות שומן כוללת סינתזה רב-שלבית של חומצות שומן לצורך אחסון אנרגיה באורגניזם. זה מייצג רק חלק אחד של מטבוליזם של שומן, שבתורו משולב בחילוף החומרים הכללי. בתנאים תזונתיים רגילים, לסינתזת חומצות שומן יש פחות חשיבות לבני האדם מכיוון ש דיאטה מכיל כבר שומנים.
מהי סינתזת חומצות שומן?
חומצות שומן מאוחסנים בצורה מיושרת כשומנים או שמנים בתאים ספציפיים המיועדים למטרה זו. סינתזת חומצות שומן ידועה גם בשם המדעי ליפוגנזה. הוא מייצג תהליך מטבולי אנבוליים ומבולל המשמש לאחסון מאגרי האנרגיה לאורגניזם. זה חל על בקטריה ופטריות כמו גם לצמחים ובעלי חיים. הבסיס לליפוגנזה הוא נוכחותם של כמה תרכובות התחלה חשובות, ויטמינים ו אנזימים. עמדה מרכזית בסינתזה תופסת על ידי מלוניל- CoA, שנוצר מאצטיל- CoA על ידי קרבוקסילציה (תוספת של פַּחמָן דו חמצני) בתנאים אנזימטיים. מקורו של Acetyl-CoA ממסלולים מטבוליים שונים. זה קורה כמוצר ביניים במהלך הגליקוליזה (סוכר מטבוליזם), במהלך פירוק חומצות השומן או במהלך חילוף החומרים בחלבון. בעזרת אנזימים (אצטיל-CoA קרבוקסילאז, חומצת שומן סינתזה), מעבירי אנרגיה (ATP, ADP), ו ויטמינים (ביוטין, חומצה פנטותנית), סינתזת חומצות שומן נשלטת אז.
פונקציה ומשימה
לשרידותו של כל אורגניזם, לאגירת האנרגיה יש חשיבות רבה מאוד. בתחילת האבולוציה, סינתזת חומצות השומן הופיעה כדרך אידיאלית לאחסון אנרגיה. חומצות שומן מאוחסנים בצורה מיושרת כשומנים או שמנים בתאים ספציפיים המיועדים למטרה זו. אסטרים אחרים של חומצות שומן ממלאים תפקיד מרכזי בבניית קרומי התא. כדי לייצר מאגרי אנרגיה, השומני חומצות מוסדרים עם התלת-ערכי כּוֹהֶל גליצרול. בקרומי התאים הם מיושרים באמצעות זרחןתרכובות המכילות. יתר על כן, שומני חומצות מהווים בסיס לסינתזה של כולסטרול ושונים הורמונים (הורמוני מין, גלוקוקורטיקואידים, מינרל קורטיקואידים). מבחינה כימית, הם מייצגים שרשרת ארוכה מולקולות עם פַּחמָן שרשרת וקבוצת קרבוקסיל. לפעמים השרשרת מסועפת. אג"ח כפולות יכולות להיות קיימות גם ב פַּחמָן שרשרת מפעם לפעם. אלה אז שומניים בלתי רוויים חומצות. חומצות שומן רוויות מכילות קשרים בודדים בלבד. הבדלים קטנים אלה במבנה אחראים למספר הגדול של הפונקציות האפשריות של קבוצת חומרים זו. עם זאת, תפקידם העיקרי הוא אחסון אנרגיה. חומרי המוצא לסינתזת חומצות שומן מיוצרים בכל מסלול מטבולי. לכן, פחמימות, חלבונים ושומנים מייצרים תמיד אצטיל-CoA כמוצר ביניים במהלך פירוקם. בתוך ה המיטוכונדריה, אצטיל-CoA מושפל ל פחמן דו חמצני ו מַיִם לייצר אנרגיה. עם זאת, ניתן להשתמש בו גם בציטופלזמה כדי לסנתז חומצות שומן חדשות. למטרה זו הוא הופך תחילה למלוניל-CoA ו- ADP בעזרת ATP תחת קרבוקסילציה ואנרגיה. קליטה. Malonyl-CoA בתורו עובר עיבוי אנזימטי עם אצטיל-ACP. ה- butyryl-ACP המתקבל מתעבה שוב עם malonyl-CoA. עיבויים אלה חוזרים על עצמם עד שנוצרו חומצות שומן באורך שרשרת של עד 16 אטומי פחמן. בתנאים רגילים, לסינתזת חומצות שומן יש חשיבות משנית בבני אדם. הדבר נובע, בין היתר, מכך שה- דיאטה מכיל בדרך כלל חלק גדול מספיק של שומן. לפיכך, השומנים הקיימים ב דיאטה מתפרקים לחומצות שומן ובמידת הצורך מועשרים חזרה לשומן. יתר על כן, בתזונה מאוזנת, צריכת אנרגיה וביקוש לאנרגיה מאוזנות גם כן. בעבר, לעומת זאת, תקופות של רעב התרחשו לעיתים קרובות, כך שהגוף היה צריך לקחת יותר אנרגיה בצורת מזון בזמנים של עודף אספקה על מנת לאגור מאגרי שומן לעת צרה. הדבר נכון גם כיום לבעלי חיים שצריכים לישון שינה כדי לשרוד את החורף. מבחינתם, לסינתזת חומצות השומן יש חשיבות רבה מכיוון שהם תלויים בנוסף במזון עשיר בפחמימות כדי ליצור מאגרי שומן.
מחלות ומחלות
בהקשר של בריאות בעיות, ייצור יתר של חומצות שומן הן מוגזמות והן ממלאות תפקיד מרכזי. כיום מחלות הקשורות לדיאטה הופכות נפוצות יותר ויותר. בתקופות של עודף מזון, מספרן של עודף משקל או אפילו אנשים שמנים גדלים יותר ויותר. כתוצאה מדיאטה עתירת קלוריות ופחמימות, סינתזת חומצות השומן מוגברת בגוף. בדרך כלל, הביוסינתזה של חומצות שומן אמורה למלא רק תפקיד קטן כיום. אבל בגלל היצע מוגזם של מזון, לחץ או בעיות פסיכולוגיות, לעתים קרובות אנשים אוכלים יותר מדי. כתוצאה מכך השמנה מציב אתגרים גדולים עבור בריאות מערכת טיפול. מחלות כתוצאה מכך כוללות סוכרת דיכאון, טרשת עורקים, מחלות לב וכלי דם, דמנציה או מחלות ניווניות אחרות. ניתן להתמודד עם מגמה זו רק באורח חיים בריא עם תזונה דלת פחמימות ופעילות גופנית. בנוסף, צריכת האנרגיה וצריכת האנרגיה צריכות להיות שוב לאזן. ההורמון אינסולין שולט בקליטה של גלוקוז לתאים לייצור אנרגיה. עם זאת, אם נצרכת פחות אנרגיה ממה שמשתחרר, אינסולין אחראי על הגברת הסינתזה של חומצות שומן. במקרה זה, גלוקוז מועבר לתאי השומן, שם מתחילה מיד היווצרות חומצות שומן חדשות. ככל שרקמת השומן מלאה יותר בשומן, כך יעילה פחות אינסולין הופך להיות. באמצעות תהליכים מטבוליים מסובכים, מספר קולטני האינסולין על קרומי התא פוחת. התוצאה היא עלייה ב דם גלוקוז רמות ועלייה בייצור האינסולין עד שבמידת הצורך הוא מפסיק לחלוטין. זה גם מביא לסינתזה של חומצות שומן לקיפאון. לייצור אנרגיה, ליפוליזה בתאי שומן מתעצמת עם היווצרות גוף קטון מוגברת, הגורמת ל דם להיות מוגזמת יתר על המידה עוֹפֶרֶת ל תרדמת סוכרתית.
