Fedtsyresyntese

Det Fedtsyresyntese inkluderer syntesen med flere trin af fedtsyrer med henblik på energilagring i organismen. Det repræsenterer kun en del af fedtstofskiftet, som igen er integreret i den samlede metabolisme. Under normale diætbetingelser er fedtsyresyntese af mindre betydning for mennesker, da kosten allerede indeholder fedt.

Hvad er fedtsyresyntese?

Fedtsyresyntese er også kendt under det videnskabelige navn lipogenese. Det repræsenterer en anabol, assimilerende metabolisk proces, der tjener til at lagre energireserver til organismen. Dette gælder både bakterier og svampe såvel som planter og dyr.

Lipogenese er baseret på tilstedeværelsen af ​​flere vigtige udgangsforbindelser, vitaminer og enzymer. Malonyl-CoA, der er dannet ud fra acetyl-CoA ved carboxylering (tilsætning af kuldioxid) under enzymatiske forhold, spiller en central rolle i syntesen. Acetyl-CoA kommer fra forskellige metabolske veje. Det forekommer som et mellemprodukt i glykolyse (sukkermetabolisme), ved nedbrydning af fedtsyrer eller i proteinmetabolisme. Ved hjælp af enzymer (acetyl-CoA-carboxylase, fedtsyresyntetase), energisendere (ATP, ADP) og vitaminer (biotin, pantothensyre) kontrolleres fedtsyresyntesen.

Funktion & opgave

Opbevaring af energi er meget vigtig for at overleve enhver organisme. Fedtsyresyntese fremkom som en ideel måde at lagre energi på et tidligt stadium i evolutionen. Fedtsyrerne opbevares i esterificeret form som fedt eller olier i visse celler tilvejebragt til dette formål. Andre fedtsyreestere er også af stor betydning i konstruktionen af ​​cellemembraner.

For at producere energilagringsindretninger esterificeres fedtsyrerne med den trihydriske alkoholglycerol. De esterificeres med phosphorholdige forbindelser i cellemembraner. Endvidere danner fedtsyrer grundlaget for syntese af kolesterol og forskellige hormoner (kønshormoner, glukokortikoider, mineralokortikoider).

Kemisk repræsenterer de langkædede molekyler med en kulstofkæde og en carboxylgruppe. Nogle gange er kæden også forgrenet. Lejlighedsvis kan dobbeltbindinger også være til stede i kulstofkæden. Derefter er det umættede fedtsyrer. Mættede fedtsyrer indeholder kun enkeltbindinger.

Disse små strukturelle forskelle er ansvarlige for mangfoldigheden af ​​mulige funktioner i denne gruppe af stoffer. Imidlertid er deres vigtigste funktion at lagre energi. Udgangsstofferne til fedtsyresyntese produceres via hver metabolsk vej. Acetyl-CoA dannes altid som et mellemprodukt fra kulhydrater, proteiner og fedtstoffer, når de nedbrydes. I mitokondrierne nedbrydes acetyl-CoA til kuldioxid og vand, mens der genereres energi.

Imidlertid kan det også bruges i cytoplasmaet til den nye syntese af fedtsyrer. For at gøre dette konverteres det først til malonyl-CoA og ADP ved hjælp af ATP med carboxylering og energiabsorption. Malonyl-CoA på sin side er genstand for en enzymatisk kondensation med acetyl-ACP. Den resulterende butyryl-ACP kondenseres igen med malonyl-CoA. Disse kondensationer gentages, indtil der er produceret fedtsyrer med en kædelængde på op til 16 carbonatomer.

Under normale forhold er fedtsyresyntese kun af mindre betydning hos mennesker. En af grundene hertil er, at maden normalt indeholder en tilstrækkelig stor del af fedt. På denne måde nedbrydes fedtstofferne, der findes i maden, til fedtsyrer og omesterificeres om nødvendigt til fedt. Desuden er energiforsyning og energibehov med en afbalanceret diæt afbalanceret.

I fortiden var der dog ofte faser af sult, så kroppen måtte indtage mere energi i form af mad, når der var for meget mad til at opbevare fedtreserver i tider med behov. Det samme gælder stadig i dag for dyr, der skal dvale for at overleve vinteren. For dem er fedtsyresyntese af stor betydning, fordi de også er afhængige af kulhydratrige fødevarer for at opbygge fedtreserver.

Sygdomme og lidelser

I forbindelse med sundhedsmæssige problemer spiller både overdreven og utilstrækkelig fedtsyreproduktion en vigtig rolle. I dag bliver diætrelaterede sygdomme mere almindelige. I tider med madoverskud stiger antallet af overvægtige eller endda overvægtige mennesker mere og mere. Som et resultat af en diæt med højt kalorieindhold og kulhydrat, øges fedtsyresyntesen i kroppen.

Normalt bør biosyntesen af ​​fedtsyrer kun spille en underordnet rolle i dag. Men overspisning er almindelig på grund af overdreven mad, stress eller psykiske problemer.

Den resulterende fedme udgør store udfordringer for sundhedsområdet. Sekundære sygdomme er for eksempel diabetes mellitus, arteriosklerose, hjerte-kar-sygdomme, demens eller andre degenerative sygdomme.

Denne tendens kan kun modvirkes gennem en sund livsstil med lavt kulhydrat mad og fysisk aktivitet. Derudover skal energiforbruget og energiforbruget være i balance igen.

Hormoninsulinet kontrollerer absorptionen af ​​glukose i celler til energiproduktion. Når der bruges mindre energi, end der afgives, er insulin imidlertid ansvarlig for at øge fedtsyresyntesen. I dette tilfælde kanaliseres glukosen ind i fedtcellerne, hvor den nye dannelse af fedtsyrer straks begynder.

Jo mere fedtvævet er fyldt med fedt, desto mindre effektiv bliver insulinet. Komplicerede metaboliske processer reducerer antallet af insulinreceptorer på cellemembraner. Resultatet er en stigning i blodsukkerniveauet og en stigning i insulinproduktionen, indtil det kan ophøre fuldstændigt. Fedtsyresyntese stopper også. For at generere energi stiger lipolyse i fedtcellerne med øget ketondannelse, hvilket overinsyrer blodet og kan føre til en diabetisk koma.