Was ist Fettsäurebiosynthese?
Die Fettsäurebiosynthese ist der Prozess, bei dem der Körper Acetyl-CoA und Malonyl-CoA in Fettsäuren umwandelt. Die Länge des Prozesses kann davon abhängen, ob die gebildete Fettsäure geradkettig oder verzweigt ist und wie lang sie ist. Der Prozess findet außerhalb der Mitochondrien im Zytosol oder Zytoplasma der Zelle statt. In der Tat ist der Prozess das Gegenteil des Fettsäureabbaus.
Eine Fettsäure ist eine Carbonsäure und eine organische Verbindung. Solche organischen Verbindungen kommen in zwei Formen vor: gesättigt und ungesättigt. Eine gesättigte Fettsäure hat nur einzelne Elektronenbindungen zwischen jedem der Kohlenstoffatome. Eine ungesättigte Fettsäure hat eine oder mehrere Doppel- oder Dreifachbindungen zwischen zwei beliebigen Kohlenstoffatomen. Fettsäuren werden aus dem Fettgewebe entnommen und in Acetyl-CoA umgewandelt, um im Rahmen des Zitronensäurezyklus Energie für die Zelle zu erzeugen.
Der erste Schritt der Fettsäurebiosynthese besteht darin, Pyruvat in Acetyl-CoA umzuwandeln. Acetyl-CoA ist ein Molekül, mit dem Kohlenstoffatome in die Mitochondrien einer Zelle transportiert werden. Es ist ein wichtiger Teil der Zellatmung. Im umgekehrten Prozess transportiert das Acetyl-CoA die Kohlenstoffatome aus den Mitochondrien zurück. Pyruvat kommt in den Mitochondrien vor.
Malonyl-CoA ist ein Derivat von Coenzym A und wird während der Fettsäurebiosynthese gebildet, wenn einem Molekül Acetyl-CoA ein Kohlendioxid (CO2) -Molekül zugesetzt wird. Es wird verwendet, um die Kohlenstoffkette einer Fettsäure während der Fettsäurebiosynthese zu verlängern, kann aber auch zum Transport von Alpha-Ketoglutarat in Mitochondrien verwendet werden und ist ein wichtiges Element der Polypeptidbiosynthese. Die Addition eines Kohlendioxidmoleküls an Acetyl-CoA ist ein irreversibler Prozess.
Die Bildung einer geradkettigen Fettsäure während der Fettsäurebiosynthese ähnelt dem Oxidationsprodukt während des Zitronensäurezyklus. Das Molekül durchläuft einen vierstufigen Prozess der Kondensation, Reduktion, Dehydration und Reduktion. Bei jedem Zyklusabschluss werden dem Molekül zwei Kohlenstoffatome hinzugefügt. Der Vorgang wird kontinuierlich wiederholt, bis aus dem Molekül eine Palmitinsäure mit 16 Kohlenstoffatomen wird. Jede Stufe des Prozesses wird von einem Enzym namens Fettsäure-Synthase durchgeführt.
In der anschließenden Stufe der Fettsäurebiosynthese wird die Palmitinsäure in Palmityl-CoA umgewandelt. Dies geschieht mit einem Enzymsystem im Zytoplasma der Zelle. Ungesättigte Fettsäuren werden durch Fettsäure-CoA-Desaturaseenzyme synthetisiert, die Doppelbindungen bilden. Jede Doppelbindung wird an einem Punkt in der Kette erzeugt, der für die herzustellende Fettsäure spezifisch ist, und jede dieser Bindungen wird durch ein Enzym erzeugt, das für diesen Ort spezifisch ist.