Fettsyrasyntes

De Fettsyrasyntes innefattar flerstegssyntes av fettsyror för energilagring i organismen. Det representerar endast en del av fettmetabolismen, som i sin tur är integrerad i den totala ämnesomsättningen. Under normala dietförhållanden är fettsyrasyntes av mindre betydelse för människor, eftersom kosten redan innehåller fetter.

Vad är fettsyrasyntes?

Fettsyrasyntes är också känd under det vetenskapliga namnet lipogenesis. Det representerar en anabol, assimilerande metabolisk process som tjänar till att lagra energireserver för organismen. Detta gäller både bakterier och svampar såväl som växter och djur.

Lipogenes baseras på närvaron av flera viktiga utgångsföreningar, vitaminer och enzymer. Malonyl-CoA, som bildas av acetyl-CoA genom karboxylering (tillsats av koldioxid) under enzymatiska förhållanden, spelar en central roll i syntesen. Acetyl-CoA kommer från olika metaboliska vägar. Det förekommer som en mellanprodukt i glykolys (sockermetabolism), i nedbrytningen av fettsyror eller i proteinmetabolismen. Med hjälp av enzymer (acetyl-CoA-karboxylas, fettsyrasyntetas), energisändare (ATP, ADP) och vitaminer (biotin, pantotensyra) kontrolleras fettsyrasyntesen.

Funktion & uppgift

Lagring av energi är mycket viktigt för överlevnaden av alla organismer. Fettsyrasyntes framkom som ett idealiskt sätt att lagra energi på ett tidigt stadium i evolutionen. Fettsyrorna lagras i förestrad form som fetter eller oljor i vissa celler tillhandahållna för detta ändamål. Andra fettsyraestrar är också av stor betydelse vid konstruktionen av cellmembran.

För att producera energilagringsanordningar förestras fettsyrorna med den trihydriska alkoholglycerolen. De är förestrade med fosforinnehållande föreningar i cellmembran. Dessutom utgör fettsyror basen för syntesen av kolesterol och olika hormoner (könshormoner, glukokortikoider, mineralokortikoider).

Kemiskt representerar de långkedjiga molekyler med en kolkedja och en karboxylgrupp. Ibland är kedjan också grenad. Ibland kan även dubbelbindningar finnas i kolkedjan. Då är det omättade fettsyror. Mättade fettsyror innehåller endast enstaka bindningar.

Dessa små strukturella skillnader ansvarar för mängden möjliga funktioner för denna grupp av ämnen. Men deras huvudfunktion är att lagra energi. Utgångsämnen för fettsyrasyntes produceras via varje metabolisk väg. Acetyl-CoA bildas alltid som en mellanprodukt av kolhydrater, proteiner och fetter när de bryts ned. I mitokondrierna bryts acetyl-CoA ned i koldioxid och vatten medan det genererar energi.

Men det kan också användas i cytoplasma för den nya syntesen av fettsyror. För att göra detta omvandlas det först till malonyl-CoA och ADP med hjälp av ATP, med karboxylering och energiabsorption. Malonyl-CoA i sin tur utsätts för en enzymatisk kondensation med acetyl-ACP. Den resulterande butyryl-ACP kondenseras igen med malonyl-CoA. Dessa kondensationer upprepas tills fettsyror med en kedjelängd av upp till 16 kolatomer har framställts.

Under normala förhållanden är fettsyrasyntes av endast liten betydelse hos människor. En av orsakerna till detta är att maten vanligtvis innehåller en tillräckligt stor andel fett. På detta sätt bryts fett som finns i maten upp i fettsyror och om nödvändigt omförestras till fett. Vidare, med en balanserad diet, är energiförsörjning och energibehov balanserade.

Tidigare fanns det dock ofta faser av hunger, så att kroppen var tvungen att ta in mer energi i form av mat när det fanns för mycket mat för att lagra fettreserver vid behov. Samma sak gäller idag för djur som måste vila för att överleva vintern. För dem är fettsyrasyntes av stor betydelse eftersom de också är beroende av kolhydratrika livsmedel för att bygga upp fettreserver.

Sjukdomar och sjukdomar

I samband med hälsoproblem spelar både överdrivet och otillräcklig fettsyraproduktion en viktig roll. Idag blir dietrelaterade sjukdomar allt vanligare. I tider med matöverskott ökar antalet överviktiga eller till och med feta människor mer och mer. Som ett resultat av en kalori- och högkolhydratdiet ökar fettsyrasyntesen i kroppen.

Normalt bör biosyntesen av fettsyror bara spela en underordnad roll idag. Men överätning är vanligt på grund av överdriven mat, stress eller psykiska hälsoproblem.

Den resulterande fetma utgör stora utmaningar för sjukvården. Sekundära sjukdomar är till exempel diabetes mellitus, arterioskleros, hjärt-kärlsjukdomar, demens eller andra degenerativa sjukdomar.

Denna trend kan endast motverkas genom en hälsosam livsstil med lågkolhydratmat och fysisk aktivitet. Dessutom bör energiförbrukning och energiförbrukning vara i balans igen.

Hormoninsulinet kontrollerar absorptionen av glukos i celler för energiproduktion. Men när mindre energi används än som avges, är insulinet ansvarigt för att öka fettsyrasyntesen. I detta fall kanaliseras glukosen in i fettcellerna, där den nya bildningen av fettsyror börjar omedelbart.

Ju mer fettvävnaden fylls med fett, desto mindre effektiv blir insulinet. Komplicerade metaboliska processer minskar antalet insulinreceptorer i cellmembranen. Resultatet är en ökning av blodsockernivån och en ökning av insulinproduktionen tills den kan upphöra helt. Fettsyrasyntesen stannar också. För att generera energi ökar lipolysen i fettcellerna med ökad ketonbildning, vilket över surgör blodet och kan leda till en diabetisk koma.