Sinteza masnih kiselina uključuje višestepenu sintezu masnih kiselina u svrhu pohrane energije u organizmu. Predstavlja samo jedan dio metabolizam masti, koji je pak integriran u cjelokupni metabolizam. U normalnim prehrambenim uvjetima, sinteza masnih kiselina za ljude je manje važna jer dijeta već sadrži masti.
Što je sinteza masnih kiselina?
Masne kiseline čuvaju se u esterificiranom obliku kao masti ili ulja u određenim ćelijama dizajniranim u tu svrhu. Sinteza masnih kiselina poznata je i pod znanstvenim nazivom lipogeneza. Predstavlja anabolički, asimilativni metabolički proces koji služi za pohranu energetskih rezervi za organizam. Ovo se odnosi na bakterija i gljivice kao i na biljke i životinje. Osnova lipogeneze je prisutnost nekoliko važnih polaznih spojeva, vitamini i enzimi. Središnji položaj u sintezi zauzima malonil-CoA, koji nastaje iz acetil-CoA karboksilacijom (dodavanjem ugljen dioksid) pod enzimatskim uvjetima. Acetil-CoA potječe iz različitih metaboličkih putova. Pojavljuje se kao međuprodukt tijekom glikolize (šećer metabolizma), tijekom razgradnje masnih kiselina ili tijekom metabolizma bjelančevina. Pomoću enzimi (acetil-CoA karboksilaza, sintetaza masnih kiselina), prijenosnici energije (ATP, ADP) i vitamini (biotin, pantotenska kiselina), tada se kontrolira sinteza masnih kiselina.
Funkcija i zadatak
Za opstanak bilo kojeg organizma, skladištenje energije ima vrlo veliku važnost. Na početku evolucije pojavila se sinteza masnih kiselina kao idealan način za pohranu energije. Masne kiseline čuvaju se u esterificiranom obliku kao masti ili ulja u određenim ćelijama dizajniranim u tu svrhu. Ostali esteri masnih kiselina također igraju glavnu ulogu u izgradnji staničnih membrana. Za proizvodnju zaliha energije, masnih kiseline esterificiraju se s trivalentom alkohol glicerol. U staničnim membranama esterificiraju se s fosfor-sadrže spojine. Nadalje, masno kiseline čine osnovu za sintezu holesterol i razne hormoni (spolni hormoni, glukokortikoidi, mineralokortikoidi). Kemijski predstavljaju dugolančani molekule sa ugljen lanca i karboksilne skupine. Ponekad je lanac razgranat. Dvostruke veze također mogu biti prisutne u ugljen lanac s vremena na vrijeme. To su tada nezasićene masne kiseline kiseline. Zasićene masne kiseline sadrže samo jednostruke veze. Te male razlike u strukturi odgovorne su za velik broj mogućih funkcija ove skupine tvari. Međutim, njihova glavna funkcija je spremanje energije. Polazne tvari za sintezu masnih kiselina proizvode se kroz svaki metabolički put. Tako, ugljikohidrati, proteini a masti uvijek proizvode acetil-CoA kao međuprodukt tijekom njihove razgradnje. U mitohondriji, acetil-CoA se razgrađuje na ugljični dioksid i voda za proizvodnju energije. Međutim, može se koristiti i u citoplazmi za sintezu novih masnih kiselina. U tu se svrhu prvo pretvara u malonil-CoA i ADP uz pomoć ATP-a pod karboksilacijom i energijom apsorpcija. Malonyl-CoA zauzvrat prolazi enzimatsku kondenzaciju s acetil-ACP. Rezultirajući butiril-ACP ponovno se kondenzira s malonil-CoA. Te se kondenzacije ponavljaju sve dok se ne stvore masne kiseline duljine lanca do 16 atoma ugljika. U normalnim uvjetima, sinteza masnih kiselina je od sekundarne važnosti za ljude. To je između ostalog i zbog činjenice da dijeta obično sadrži dovoljno velik udio masti. Dakle, masti prisutne u dijeta razgrađuju se u masne kiseline i po potrebi esterificiraju natrag u masnoću. Nadalje, u uravnoteženoj prehrani unos energije i potražnja za energijom također su uravnoteženi. Međutim, u prošlosti su se često događala razdoblja gladi, tako da je tijelo moralo uzimati više energije u obliku hrane u vrijeme prekomjerne opskrbe kako bi zalihe masti pohranilo u trenucima potrebe. Isto vrijedi i danas za životinje koje moraju prezimiti kako bi preživjele zimu. Za njih sinteza masnih kiselina ima veliku važnost jer su dodatno ovisne o hrani bogatoj ugljikohidratima kako bi stvorile rezerve masti.
Bolesti i tegobe
U kontekstu zdravlje problemi, i prekomjerna i nedovoljna proizvodnja masnih kiselina igraju glavnu ulogu. Danas su bolesti povezane s prehranom sve češće. U vrijeme viška hrane, broj pretežak ili čak pretili ljudi se sve više povećavaju. Kao rezultat visokokalorične i ugljikohidratne prehrane u tijelu se pojačava sinteza masnih kiselina. Uobičajeno, biosinteza masnih kiselina danas bi trebala igrati samo manju ulogu. Ali zbog pretjerane opskrbe hranom, stres ili psiholoških problema, ljudi često jedu previše. Dobivena gojaznost predstavlja glavne izazove za zdravlje sustav njege. Posljedične bolesti uključuju dijabetes bolest, arterioskleroza, kardiovaskularne bolesti, demencija ili druge degenerativne bolesti. Tom se trendu može suprotstaviti samo zdrav način života s prehranom s niskim udjelom ugljikohidrata i tjelesnim vježbanjem. Uz to, unos energije i potrošnja energije opet bi trebali biti unutra uravnotežiti. Hormon insulin kontrolira usvajanje glukoza u stanice za proizvodnju energije. Međutim, ako se potroši manje energije nego što se oslobodi, insulin odgovoran je za pojačavanje sinteze masnih kiselina. U ovom slučaju, glukoza kanalizira se u masne stanice, gdje odmah započinje stvaranje novih masnih kiselina. Što se više masno tkivo puni masnoćom, to je manje učinkovito insulin postaje. Kompliciranim metaboličkim procesima smanjuje se broj inzulinskih receptora na staničnim membranama. Rezultat je porast krv glukoza razine i povećanje proizvodnje inzulina sve dok se, ako je potrebno, potpuno zaustavi. To također dovodi do zastoja sinteze masnih kiselina. Za proizvodnju energije, lipoliza u masnim stanicama pojačava se povećanom tvorbom ketonskog tijela, što uzrokuje krv da se pretjerano zakiseli i može dovesti do dijabetička koma.
