Triglicerīdi tiek hidrolizēti zarnās, pateicoties aizkuņģa dziedzera lipāzes iejaukšanai.
Pēc hidrolizēšanas līdz glicerīnam un brīvajām taukskābēm tās var absorbēt zarnu epitēlija šūnas, kas glicerīnu un taukskābes pārvērš triglicerīdos.
Pēc tam triglicerīdi tiek izdalīti limfas cirkulācijā, kas saistīti ar konkrētām lipoproteīnu daļiņām, ko sauc par chilomikroniem.
Pateicoties lipoproteīnu katalītiskajai iejaukšanai, lipāzes triglicerīdi, kas nogulsnējas ar holomikroniem, atkal tiek hidrolizēti.
Glicerīnu un brīvās taukskābes var izmantot kā kurināmo, lai ražotu enerģiju, kas nogulsnēta kā lipīdu rezerves tauku audos un ko izmanto par prekursoriem fosfolipīdu, triacilglicerīnu un citu savienojumu grupu sintēzei.
Plazmas albumīns, kas ir vislielākais plazmas proteīns, ir atbildīgs par brīvo taukskābju transportēšanu cirkulācijā.
FATU OKSIDĀCIJA
Glicerīna oksidēšana
Kā jau teicām, triglicerīdi sastāv no glicerīna savienojuma ar trim vairāk vai mazāk garām taukskābju ķēdēm.
Glicerīnam nav nekāda sakara ar taukskābēm no molekulārā viedokļa. Tas tiek noņemts un izmantots glikoneogēnē, process, kas izraisa glikozes veidošanos no ne-ogļhidrātu savienojumiem (laktāts, aminoskābes un patiešām glicerīns).
Glicerīns nevar uzkrāties un citosolā tas tiek pārvērsts L-glicerīna 3 fosfātā uz ATP molekulas rēķina, pēc tam glicerīna 3-fosfāts tiek pārvērsts dihidroksiacetona fosfātā, kas nonāk glikolīzē, kur to pārvērš piruvātā un, iespējams, oksidē. Krebsa ciklā.
Taukskābju aktivizēšana
Β-oksidēšanās sākas citoplazmā, aktivizējot taukskābi ar tioesteru saiti ar CoA, kas veido acil-SCoA un patērē 2 ATP molekulas. Izveidoto acil-SCoA mitohondrijā transportē karnitīna aciltransferāze.
Taukskābju transportēšana mitohondrijās
Lai gan dažas nelielas Acil-SCoA molekulas spēj spontāni šķērsot mitohondriju iekšējo membrānu, lielākā daļa saražotās acil-SCoA nespēj šķērsot šo membrānu. Šajos gadījumos acilgrupa tiek pārnesta uz karnitīnu, pateicoties karnitīna aciltransferāzes I katalītiskajai iejaukšanai.
Ceļa regulēšanu galvenokārt veic šī enzīma līmenī, kas atrodas mitohondriju ārējā membrānā. Tas ir īpaši aktīvs tukšā dūšā, kad plazmas glikagona un taukskābju līmenis ir augsts.
Acil saites + karnitīnu sauc par acil-karnitīnu.
Acil-karnitīns nonāk mitohondrijās un ziedo acilgrupu iekšējai CoASH molekulai, iejaucoties ar karnitīna aciltransferāzes II enzīmu. Tādējādi atkal veidojas acil-SCoA molekula, kas nonāks procesā, ko sauc par β-oksidāciju.
Oxid-oksidēšanās
Β-oksidācija sastāv no divu oglekļa atomu atdalīšanas no taukskābēm etiķskābes formā, vienmēr oksidējot trešo oglekli (C-3 vai oglekļa β), sākot no karboksila gala (tas atoms, kas ar veco nomenklatūru tika norādīts oglekļa β). Šī iemesla dēļ visu procesu sauc par β-oksidāciju.
Oxid-oksidēšana ir process, kas notiek mitohondriju matricā un ir cieši saistīts ar Krebsa ciklu (acetāta tālākai oksidācijai) un elpošanas ķēdei (NAD un FAD koenzīmu reoksidācijai).
Β-oksidācijas fāzes
Pirmā β-oksidācijas reakcija ir taukskābju dehidrogenēšana ar fermentu, ko sauc par acilkaka dehidrogenāzi. Šis enzīms ir atkarīgs FAD enzīms.
Šis enzīms ļauj veidot divkāršu saiti starp C2 un C3: ūdeņraža atomi, kas zaudēti, pateicoties dehidrogenāzei, saistās ar FAD, kas kļūst par FADH2.
Otrā reakcija ir ūdens molekulas pievienošana dubultai saitei (hidratācija).
Trešā reakcija ir vēl viena dehidrogenēšana, kas pārvērš C3 hidroksilgrupu karbonilgrupā. Ūdeņraža akcents šoreiz ir NAD.
Ceturtā reakcija ietver ketoacīda sadalīšanu ar tiolāzi: izveidojas acetilCoA un acilCoA ar īsāku ķēdi (mazāk par 2 C).
Šī reakciju sērija tiek atkārtota tik daudz reižu, cik ķēdes C / 2, atskaitot vienu, jo apakšā ir izveidoti divi acetilCoA. Piem. Palmityl CoA 16: 2-1 = 7 reizes.
AcetilCoA, kas iegūts ar β-oksidāciju, var nokļūt Krebsa ciklā, kur tas saistās ar oksalacetātu turpmākai oksidācijai līdz oglekļa dioksīdam un ūdenim. Katram acetilsCoA, kas oksidēts Krebs ciklā 12, tiek ražots ATP
Ketona ķermeņu veidošanās
Kad acetils CoA pārsniedz Krebsa cikla uzņemšanas jaudu (oksalacetāta deficīts), tas tiek pārveidots par ketona struktūrām. Pāreja uz glikozi, izmantojot glikoneogēnismu, nav iespējama.
Jo īpaši acetils CoA lieko kondensēšanos veido divas acetil CoA molekulas, veidojot acetoacetil-CoA.
Sākot no acetoacetil-CoA, enzīms ražo acetoacetātu (vienu no trim ketona ķermeņiem), ko var pārveidot par 3-hidroksibutirātu, vai dekarboksilējot, var pārvērst acetonā (pārējās divas ketona struktūras). Šādi veidotās ketona struktūras organismā var izmantot ekstremālos apstākļos kā alternatīvus enerģijas avotus.
Taukskābju oksidēšana ar nepāra skaitu oglekļa atomu
Ja taukskābju oglekļa atomu skaits ir nepāra, beigās tiek iegūts propionil-CoA molekula ar 3 oglekļa atomiem. Propionil-CoA biotīna klātbūtnē ir karboksilēts un tiek pārvērsts D-metilmalonil-CoA. Ar epimerāzi, D metilmalonil CoA tiks pārveidota L metilmalonilgrupā. L metilmalonil CoA ar mutāzi un ciānkoballamīna (B12 vitamīna) klātbūtnē tiks pārveidots par sukcinil CoA (Krebsa cikla starpprodukts).
Sukcinil-CoA var tieši vai netieši izmantot dažādos metabolisma procesos, piemēram, glikoneogēnē. Tāpēc no propionilCoA atšķirībā no acetilCoA ir iespējams sintezēt glikozi.
TAUKU SKĀBU BIOSINĒZE
Taukskābju biosintēze notiek galvenokārt aknu šūnu (hepatocītu) citoplazmā, sākot no acetilgrupām (acetil CoA), kas rodas aknās. Tā kā šīs grupas var iegūt no glikozes, ogļhidrātus var pārvērst par taukiem. Tomēr nav iespējams pārvērst taukus par ogļhidrātiem, jo cilvēka organismam nav vajadzīgo fermentu, lai pārvērstu acetil-SCoA, kas iegūts no β-oksidēšanās, glikoneogenesis prekursoros.
Kā jau minēts ievaddaļā, bet β-oksidācija notiek mitrohondriju matricā, taukskābju biosintēze notiek citozolā. Mēs arī norādījām, ka, veidojot taukskābes, ir nepieciešamas acetilgrupas, kas tiek ražotas mitohondriju matricā.
Tāpēc ir nepieciešama īpaša sistēma, kas var pārnest acetil CoA no mitohondriem uz citoplazmu. Šī sistēma, kas ir atkarīga no ATP, izmanto citrātu kā acetila pārvadātāju. Citrāts pēc acetilgrupu transportēšanas citoplazmā pārnes tos uz CoASH, kas veido acetil-SCoa.
Taukskābju biosintēzes sākums notiek, pateicoties acetil-SCoA galvenajai kondensācijas reakcijai ar oglekļa dioksīdu, veidojot Malonil-SCoA.
Acetil CoA karboksilēšana notiek ārkārtīgi svarīgā enzīma acetils CoA karboksilāzes veidā. Šo fermentu, kas ir atkarīgs no ATP, lielā mērā regulē allosteriskie aktivatori (insulīns un glikagons).
Taukskābju sintēze neizmanto CoA, bet aciklisko grupu, ko sauc par ACP, transportiera proteīnu, kas transportēs visus taukskābju biosintēzes starpproduktus.
Pastāv vairāku fermentu komplekss, ko sauc par taukskābju sintāzi, kas, reaģējot uz virkni reakciju, noved pie taukskābju veidošanās ar ne vairāk kā 16 oglekļa atomiem. Garākas ķēdes taukskābes un dažas nepiesātinātās taukskābes tiek sintezētas, sākot no palmitāta, iedarbojoties ar enzīmiem, ko sauc par elongāzēm un desaturāzēm.
TAUKSKĀBJU OKSIDĀCIJAS UN BIOSINĒZES REGULĒŠANA
Zems glikozes līmenis asinīs stimulē divu hormonu, adrenalīna un glikagona sekrēciju, kas veicina taukskābju oksidēšanos.
No otras puses, insulīnam ir pretēja iedarbība, un ar tās iejaukšanos tā stimulē taukskābju biosintēzi. Glikozes līmeņa paaugstināšanās asinīs izraisa insulīna sekrēcijas palielināšanos, kas, veicot darbību, atvieglo glikozes iekļūšanu šūnās. Glikozes pārpalikums tiek pārvērsts glikogēnā vielā un nogulsnēts kā rezerves muskuļos un aknās. Aknu glikozes palielināšanās izraisa malonil-SCoA uzkrāšanos, kas kavē karnitīna aciltransferāzi, palēninot taukskābju oksidēšanās ātrumu.
