Triglyceridy sa hydrolyzujú v čreve vďaka intervencii pankreatickej lipázy.
Akonáhle sú hydrolyzované na glycerol a voľné mastné kyseliny, môžu byť absorbované bunkami črevného epitelu, ktorý premieňa glycerol a mastné kyseliny na triglyceridy.
Triglyceridy sa potom uvoľňujú do lymfatického obehu, čo súvisí s konkrétnymi lipoproteínovými časticami nazývanými chylomikróny.
Vďaka katalytickej intervencii lipoproteínov lipázy sa triglyceridy uložené chylomikrónmi opäť hydrolyzujú.
Glycerol a voľné mastné kyseliny môžu byť použité ako palivo na výrobu energie, uložené ako lipidové rezervy v tukovom tkanive a môžu byť použité ako prekurzory pre syntézu fosfolipidov, triacylglycerolov a iných tried zlúčenín.
Plazmatický albumín, najhojnejší proteín v plazme, je zodpovedný za transport voľných mastných kyselín do obehu.
OXIDÁCIA TUKU
Oxidácia glycerolu
Ako sme už uviedli, triglyceridy sú tvorené spojením glycerolu s tromi viac alebo menej dlhými reťazcami mastných kyselín.
Glycerol nemá z molekulárneho hľadiska nič spoločné s mastnou kyselinou. Odstraňuje sa a používa sa v glukoneogenéze, čo je proces, ktorý vedie k tvorbe glukózy z nekarbohydrátových zlúčenín (laktát, aminokyseliny a naozaj glycerol).
Glycerol sa nemôže hromadiť a v cytosóle sa transformuje na fosfát L-glycerolu 3 na úkor ATP molekuly, po ktorej sa glycerol 3-fosfát premení na dihydroxyacetón fosfát, ktorý vstupuje do glykolýzy, kde sa premieňa na pyruvát a prípadne oxiduje. v Krebsovom cykle.
Aktivácia mastných kyselín
P-oxidácia začína v cytoplazme aktiváciou mastnej kyseliny tioesterovou väzbou s CoA tvoriacim acyl-SCoA a spotrebujú 2 molekuly ATP. Vzniknutý acyl-SCoA sa transportuje vnútri mitochondrií karnitín acyltransferázou.
Transport mastných kyselín v mitochondriách
Hoci niektoré malé molekuly Acyl-SCoA sú schopné spontánne prechádzať cez vnútornú membránu mitochondrií, väčšina produkovaných acyl-SCoA nie je schopná prejsť cez túto membránu. V týchto prípadoch sa acylová skupina prenesie na karnitín vďaka katalytickej intervencii karnitín acyltransferázy I.
Regulácia dráhy sa uskutočňuje hlavne na úrovni tohto enzýmu umiestneného na vonkajšej membráne mitochondrií. Je obzvlášť aktívny pri hladovaní, keď sú hladiny glukagónu a mastných kyselín v plazme vysoké.
Acylová väzba + karnitín sa nazýva acylkarnitín.
Acyl-karnitín vstupuje do mitochondrií a daruje acylovú skupinu internej CoASH molekule prostredníctvom zásahu enzýmu karnitín acyltransferázy II. Takto sa znovu vytvorí molekula acyl-SCoA, ktorá vstúpi do procesu nazývaného β-oxidácia.
Β-oxidácia
P-oxidácia spočíva v oddelení dvoch atómov uhlíka od mastných kyselín vo forme kyseliny octovej, vždy oxidujúcej tretí uhlík (C-3 alebo uhlík p) vychádzajúci z karboxylového konca (tento atóm, ktorý bol označený starou nomenklatúrou). ako uhlík β). Z tohto dôvodu sa celý proces nazýva β-oxidácia.
Β-oxidácia je proces, ktorý prebieha v mitochondriálnej matrici a je úzko spojený s Krebsovým cyklom (pre ďalšiu oxidáciu acetátu) a na dýchací reťazec (na reoxidáciu NAD a FAD koenzýmov).
FÁZY β-oxidácie
Prvá p-oxidačná reakcia je dehydrogenácia mastnej kyseliny enzýmom nazývaným acylkoa dehydrogenáza. Tento enzým je závislý FAD enzým.
Tento enzým umožňuje tvorbu dvojitej väzby medzi C2 a C3: atómy vodíka stratené vďaka dehydrogenáze sa viažu na FAD, ktorý sa stáva FADH2.
Druhá reakcia spočíva v pridaní molekuly vody k dvojitej väzbe (hydratácia).
Tretia reakcia je ďalšia dehydrogenácia, ktorá transformuje hydroxylovú skupinu na C3 na karbonylovú skupinu. Akceptor vodíka tentoraz je NAD.
Štvrtá reakcia zahŕňa štiepenie ketokyseliny tiolázou: vytvára sa acetylCoA a acylCoA s kratším reťazcom (o 2 ° C menej).
Táto séria reakcií sa opakuje toľkokrát, koľkokrát je reťazec C reťazec / 2 mínus jeden, pretože na dne sa tvoria dva acetylCoA. Príklad: palmityl CoA 16: 2-1 = 7-krát.
AcetylCoA produkovaný s β-oxidáciou môže vstúpiť do Krebsovho cyklu, kde sa viaže na oxalacetát na ďalšiu oxidáciu až na oxid uhličitý a vodu. Pre každý acetylCoA oxidovaný v Krebsovom cykle sa vyrába ATP
Tvorba ketónových telies
Keď acetyl CoA prevyšuje prijímaciu kapacitu Krebsovho cyklu (nedostatok oxalacetátu), transformuje sa na ketónové telieska. Konverzia na glukózu prostredníctvom glukoneogenézy nie je možná.
Prebytočný acetyl-CoA kondenzuje najmä na dve molekuly acetyl-CoA tvoriace acetoacetyl-CoA.
Vychádzajúc z acetoacetyl-CoA, enzým produkuje acetoacetát (jeden z troch ketónových teliesok), ktorý môže byť transformovaný na 3-hydroxybutyrát, alebo dekarboxyláciou, môže byť transformovaný na acetón (ďalšie dve ketónové telieska). Takto vytvorené ketónové telieska môže telo používať v extrémnych podmienkach ako alternatívne zdroje energie.
Oxidácia mastných kyselín na nepárny počet atómov uhlíka
Ak je počet atómov uhlíka mastnej kyseliny nepárny, na konci sa získa molekula Propionyl CoA s 3 atómami uhlíka. Propionyl-CoA v prítomnosti biotínu je karboxylovaný a je transformovaný na D-metylmalonyl-CoA. Epimerázou sa D metylmalonyl CoA transformuje na L metylmalonylovú kožu. L metylmalonyl-CoA mutázou a v prítomnosti kyanokoballamínu (vitamín B12) sa transformuje na sukcinyl-CoA (medziprodukt Krebsovho cyklu).
Sukcinyl-CoA sa môže použiť priamo alebo nepriamo v širokom spektre metabolických procesov, ako je glukoneogenéza. Z propionylCoA je teda na rozdiel od acetylCoA možné syntetizovať glukózu.
BIOSYNTÉZA TUČNÝCH KYSELÍN
Biosyntéza mastných kyselín sa vyskytuje hlavne v cytoplazme pečeňových buniek (hepatocytov) vychádzajúc z acetylových skupín (acetyl-CoA) vytvorených v pečeni. Pretože tieto skupiny môžu byť odvodené od glukózy, je možné konvertovať sacharidy na tuky. Nie je však možné konvertovať tuky na sacharidy, pretože ľudský organizmus nemá také enzýmy, ktoré sú potrebné na premenu acetyl-SCoA odvodeného z β-oxidácie na prekurzory glukoneogenézy.
Ako sme uviedli v úvodnej časti, zatiaľ čo β-oxidácia prebieha v mitrochondriálnej matrici, biosyntéza mastných kyselín sa uskutočňuje v cytosóle. Tiež sme uviedli, že na vytvorenie mastnej kyseliny sú potrebné acetylové skupiny, ktoré sú produkované v mitochondriálnej matrici.
Preto je potrebný špecifický systém, ktorý môže preniesť acetyl CoA z mitochondrií do cytoplazmy. Tento systém, závislý ATP, používa citrát ako acetylový transportér. Citrát po transporte acetylových skupín do cytoplazmy ich prenesie do CoASH tvoriaceho acetyl-SCoa.
Nástup biosyntézy mastných kyselín prebieha vďaka kľúčovej kondenzačnej reakcii acetyl-SCoA s oxidom uhličitým za vzniku Malonyl-SCoA.
Karboxylácia acetyl-CoA sa vyskytuje extrémne dôležitým enzýmom, acetyl-CoA-karboxylázou. Tento enzým, závislý ATP, je silne regulovaný alosterickými aktivátormi (inzulín a glukagón).
Syntéza mastných kyselín nepoužíva CoA, ale transportný proteín acyklických skupín nazývaných ACP, ktorý bude transportovať všetky medziprodukty biosyntézy mastných kyselín.
Existuje komplex enzýmov nazývaný syntetáza mastných kyselín, ktorý prostredníctvom série reakcií vedie k tvorbe mastných kyselín s najviac 16 atómami uhlíka. Dlhodobejšie mastné kyseliny a niektoré nenasýtené mastné kyseliny sa syntetizujú z palmitátu pôsobením enzýmov nazývaných elongázy a desaturázy.
REGULÁCIA OXIDÁCIE A BIOSYNTÉZY TUČNÝCH KYSELÍN
Nízke hladiny glukózy v krvi stimulujú vylučovanie dvoch hormónov, adrenalínu a glukagónu, ktoré podporujú oxidáciu mastných kyselín.
Inzulín má naopak opačný účinok a svojím zásahom stimuluje biosyntézu mastných kyselín. Zvýšenie hladiny glukózy v krvi spôsobuje zvýšenie sekrécie inzulínu, čo svojím pôsobením uľahčuje prechod glukózy do buniek. Prebytok glukózy sa premieňa na glykogén a ukladá sa ako rezerva do svalov a pečene. Zvýšenie hladiny glukózy v pečeni spôsobuje akumuláciu malonylu-SCoA, ktorá inhibuje karnitín acyltransferázu spomalením rýchlosti oxidácie mastných kyselín.
