Co je degradace mastných kyselin?
K degradaci mastných kyselin dochází, když se mastné kyseliny rozebírají za účelem produkce energie. Tento proces nakonec vytvoří acetyl-CoA a přivádí jej do cyklu kyseliny citronové. Celý proces je rozdělen do tří fází: lipolýza, aktivace a beta-oxidace. Mastná kyselina se rozkládá na své metabolity za vzniku energie a adenosintrifosfátu (ATP).
Existují nasycené i nenasycené mastné kyseliny. Nenasycená kyselina má jednu nebo více dvojných nebo trojných vazeb mezi atomy uhlíku. Nasycená kyselina má mezi atomy uhlíku pouze jednu vazbu.
Mastné kyseliny jsou součástí skupiny karboxylových kyselin a jsou uloženy v tukových tkáních. Vstupují do těla prostřednictvím střevních kapilár nebo vili. Glukóza a mastné kyseliny jsou dva hlavní zdroje energie v těle, i když mozek nemůže zpracovat mastné kyseliny.
První stupeň degradace mastných kyselin se nazývá lipolýza. Mastné kyseliny jsou uloženy v buňkách zvaných adipocyty a jsou nejprve rozděleny na volné mastné kyseliny, aby mohly vstoupit do krevního systému. Lipolýza je indukována řadou hormonů včetně norepinefrinu a testosteronu. Kromě volných mastných kyselin se glycerol vyrábí jako vedlejší produkt.
K aktivaci dochází dříve, než se mastná kyselina dostane do mitochondrií buněk. Nejprve enzym zvaný Acyl-CoA Synthetase indukuje nukleofilní útok na alfa-fosfát ATP, který vytváří acylový řetězec spojený s adenosinmonofosfátem (AMP) a pyrofosfátem. Enzym pak vytvoří aktivovanou thioesterovou vazbu mezi koenzymem A a acylovým řetězcem. Mastná kyselina je potom transportována do mitochondrií pomocí karnitického nosného systému.
Beta-oxidace je konečná fáze odbourávání mastných kyselin a probíhá ve čtyřech stupních. Nejprve se mastná kyselina dehydratuje za použití flavin adenin dinukleotidu (FAD). Za druhé jsou vazby mezi druhým a třetím atomem uhlíku hydratovány. Zatřetí se k oxidaci molekuly používá nikotinamid adenin dinukleotid (NAD). V posledním kroku je beta-keroacyl přidán během thiolysy k druhé CoA molekule umístěné mezi druhým a třetím atomem uhlíku.
Konečným produktem tří stupňů degradace mastných kyselin je Acetyl-CoA. Jedná se o molekulu metabolismu používanou k přenosu atomů uhlíku. Molekula je poté přiváděna do cyklu kyseliny citronové, což je nezbytná součást dodávky energie.
Cyklus kyseliny citronové je řada chemických reakcí využívajících kyslík nebo produkty degradace mastných kyselin. Celý cyklus probíhá v mitochondrii eukaryotických buněk nebo v cytoplazmě prokaryot. Oxid uhličitý je vedlejší produkt procesu výroby energie. Mastné kyseliny procházejí systémem jednou, ale glukóza musí být zpracována dvakrát, aby mohla sklízet veškerou svou energii.