Yağ asidi sentezi

Yağ asidi sentezi organizmada enerji depolanması amacıyla yağ asitlerinin çok aşamalı sentezini içerir. Yağ metabolizmasının sadece bir kısmını temsil eder ve bu da genel metabolizmaya entegre olur. Normal beslenme koşulları altında, diyet zaten yağ içerdiğinden, yağ asidi sentezi insanlar için daha az önemlidir.

Yağ asidi sentezi nedir?

Yağ asidi sentezi, bilimsel adıyla lipogenez olarak da bilinir. Organizma için enerji rezervlerini depolamaya hizmet eden anabolik, asimile edici bir metabolik süreci temsil eder. Bu, bakteriler ve mantarlar için olduğu kadar bitkiler ve hayvanlar için de geçerlidir.

Lipogenez, birkaç önemli başlangıç ​​bileşiği, vitamin ve enzimin varlığına dayanır. Enzimatik koşullar altında karboksilasyon (karbon dioksit ilavesi) yoluyla asetil-CoA'dan oluşan Malonil-CoA, sentezde merkezi bir rol oynar. Asetil-CoA, farklı metabolik yollardan gelir. Glikolizde (şeker metabolizması), yağ asitlerinin parçalanmasında veya protein metabolizmasında ara ürün olarak ortaya çıkar. Enzimler (asetil-CoA karboksilaz, yağ asidi sentetaz), enerji taşıyıcıları (ATP, ADP) ve vitaminler (biyotin, pantotenik asit) yardımıyla yağ asidi sentezi kontrol edilir.

İşlev ve görev

Enerjinin depolanması, herhangi bir organizmanın hayatta kalması için çok önemlidir. Yağ asidi sentezi, evrimin erken bir aşamasında enerji depolamanın ideal bir yolu olarak ortaya çıktı. Yağ asitleri, bu amaçla sağlanan belirli hücrelerde katı veya sıvı yağlar olarak esterlenmiş formda depolanır. Diğer yağ asidi esterleri de hücre zarlarının yapımında büyük önem taşır.

Enerji depolama cihazları üretmek için, yağ asitleri trihidrik alkol gliserol ile esterleştirilir. Hücre zarlarında bulunan fosfor içeren bileşiklerle esterlenirler. Ayrıca, yağ asitleri, kolesterol ve çeşitli hormonların (seks hormonları, glukokortikoidler, mineralokortikoidler) sentezinin temelini oluşturur.

Kimyasal olarak, bir karbon zinciri ve bir karboksil grubu olan uzun zincirli molekülleri temsil ederler, bazen zincir de dallıdır. Bazen karbon zincirinde çift bağlar da bulunabilir. Sonra doymamış yağ asitleridir. Doymuş yağ asitleri yalnızca tek bağ içerir.

Bu küçük yapısal farklılıklar, bu madde grubunun çok sayıda olası işlevinden sorumludur. Ancak, ana işlevleri enerji depolamaktır. Yağ asidi sentezi için başlangıç ​​maddeleri, her metabolik yolla üretilir. Asetil-CoA, parçalandıklarında karbonhidratlardan, proteinlerden ve yağlardan her zaman bir ara ürün olarak oluşur. Mitokondride, asetil-CoA, enerji üretirken karbondioksit ve suya parçalanır.

Bununla birlikte, yağ asitlerinin yeni sentezi için sitoplazmada da kullanılabilir. Bunu yapmak için, önce karboksilasyon ve enerji absorpsiyonu ile ATP yardımı ile malonil-CoA ve ADP'ye dönüştürülür. Malonyl-CoA ise, asetil-ACP ile bir enzimatik yoğunlaşmaya maruz kalır. Elde edilen butiril-ACP tekrar malonil-CoA ile yoğunlaştırılır. Bu yoğunlaşmalar, zincir uzunluğu 16 karbon atomuna kadar olan yağ asitleri üretilinceye kadar tekrarlanır.

Normal koşullar altında, yağ asidi sentezi insanlarda yalnızca küçük bir öneme sahiptir. Bunun nedenlerinden biri, yiyeceğin genellikle yeterince büyük oranda yağ içermesidir. Bu şekilde gıdada bulunan yağlar yağ asitlerine parçalanır ve gerekirse yeniden yağa esterlenir. Ayrıca dengeli beslenme ile enerji arzı ve enerji gereksinimleri dengelenir.

Ancak geçmişte, genellikle açlık aşamaları vardı, bu nedenle, ihtiyaç duyulan zamanlarda yağ rezervlerini depolamak için çok fazla yiyecek olduğunda vücudun yiyecek şeklinde daha fazla enerji alması gerekiyordu. Aynı durum, kışın hayatta kalabilmek için kış uykusuna yatması gereken hayvanlar için bugün de geçerlidir. Onlar için yağ asidi sentezi büyük önem taşıyor çünkü bunlar aynı zamanda yağ rezervlerini oluşturmak için karbonhidrat açısından zengin yiyeceklere de bağımlılar.

Hastalıklar ve rahatsızlıklar

Sağlık sorunları ile bağlantılı olarak, hem aşırı hem de yetersiz yağ asidi üretimi önemli bir rol oynar. Günümüzde diyetle ilgili hastalıklar daha yaygın hale geliyor. Yiyecek fazlası zamanlarında, fazla kilolu ve hatta obez insanların sayısı gittikçe artmaktadır. Yüksek kalorili ve yüksek karbonhidratlı diyetin bir sonucu olarak vücutta yağ asidi sentezi hızlanır.

Normalde, yağ asitlerinin biyosentezi günümüzde yalnızca ikincil bir rol oynamalıdır. Ancak aşırı yemek, stres veya akıl sağlığı sorunları nedeniyle aşırı yeme yaygındır.

Ortaya çıkan obezite, sağlık sektörü için büyük zorluklar ortaya çıkarmaktadır. İkincil hastalıklar örneğin diabetes mellitus, arteriyoskleroz, kardiyovasküler hastalıklar, demans veya diğer dejeneratif hastalıklardır.

Bu eğilim ancak düşük karbonhidratlı yiyecekler ve fiziksel aktivite ile sağlıklı bir yaşam tarzıyla karşılanabilir. Ayrıca enerji tüketimi ve enerji tüketimi yeniden dengede olmalıdır.

İnsülin hormonu, enerji üretimi için glikozun hücrelere emilimini kontrol eder. Bununla birlikte, verilenden daha az enerji kullanıldığında, insülin, yağ asidi sentezini artırmaktan sorumludur. Bu durumda glikoz, yeni yağ asitlerinin oluşumunun hemen başladığı yağ hücrelerine yönlendirilir.

Yağ dokusu ne kadar yağla dolarsa, insülin o kadar az etkili olur. Karmaşık metabolik süreçler, hücre zarları üzerindeki insülin reseptörlerinin sayısını azaltır. Sonuç, kan şekeri seviyesinde bir artış ve tamamen kesilene kadar insülin üretiminde bir artıştır. Yağ asidi sentezi de durur. Enerji üretmek için, yağ hücrelerinde lipoliz, kanı aşırı asitlendiren ve diyabetik komaya yol açabilen keton oluşumunun artmasıyla artar.