Co to jest biosynteza kwasów tłuszczowych?
Biosynteza kwasów tłuszczowych to proces, w którym organizm przekształca acetylo-CoA i malonylo-CoA w kwasy tłuszczowe. Długość procesu może zależeć od tego, czy powstający kwas tłuszczowy ma łańcuch prosty, czy rozgałęziony i jak długo on trwa. Proces zachodzi poza mitochondriami w cytozolu lub cytoplazmie komórki. W efekcie proces jest przeciwieństwem degradacji kwasów tłuszczowych.
Kwas tłuszczowy to kwas karboksylowy i związek organiczny. Takie związki organiczne występują w dwóch postaciach: nasyconej i nienasyconej. Nasycony kwas tłuszczowy ma tylko pojedyncze wiązania elektronowe między każdym z atomów węgla. Nienasycony kwas tłuszczowy będzie miał jedno lub więcej podwójnych lub potrójnych wiązań pomiędzy dowolnymi dwoma atomami węgla. Kwasy tłuszczowe są pobierane z tkanki tłuszczowej i przekształcane w acetylo-CoA w celu wytworzenia energii dla komórki w ramach cyklu kwasu cytrynowego.
Pierwszym etapem biosyntezy kwasów tłuszczowych jest konwersja pirogronianu do acetylo-CoA. Acetylo-CoA jest cząsteczką stosowaną do przenoszenia atomów węgla do mitochondriów komórki. Jest to ważna część oddychania komórkowego. W procesie odwrotnym acetylo-CoA transportuje atomy węgla z powrotem z mitochondriów. Pirogronian znajduje się w mitochondriach.
Malonylo-CoA jest pochodną koenzymu A i powstaje podczas biosyntezy kwasów tłuszczowych, gdy cząsteczka dwutlenku węgla (CO2) jest dodawana do cząsteczki acetylo-CoA. Służy do przedłużania łańcucha węglowego kwasu tłuszczowego podczas biosyntezy kwasów tłuszczowych, ale może być również stosowany do transportu alfa-ketoglutaranu do mitochondriów i jest ważnym elementem biosyntezy polipeptydu. Dodanie cząsteczki dwutlenku węgla do acetylo-CoA jest procesem nieodwracalnym.
Tworzenie prostołańcuchowego kwasu tłuszczowego podczas biosyntezy kwasu tłuszczowego jest podobne do utleniania wytwarzanego podczas cyklu kwasu cytrynowego. Cząsteczka przechodzi czteroetapowy proces kondensacji, redukcji, odwodnienia i redukcji. Każde zakończenie cyklu dodaje do cząsteczki dwa atomy węgla. Proces powtarza się w sposób ciągły, aż cząsteczka stanie się 16-węglowym kwasem palmitynowym. Każdy etap procesu prowadzony jest przez enzym zwany syntazą kwasów tłuszczowych.
W kolejnym etapie biosyntezy kwasów tłuszczowych kwas palmitynowy przekształca się w palmitylo-CoA. Odbywa się to za pomocą układu enzymów w cytoplazmie komórki. Nienasycone kwasy tłuszczowe są syntetyzowane przez enzymy desaturazy Fatty Acid CoA, które wytwarzają podwójne wiązania. Każde podwójne wiązanie jest tworzone w punkcie łańcucha specyficznym dla wytwarzanego kwasu tłuszczowego i każde z tych wiązań jest wytwarzane przez enzym specyficzny dla tego miejsca.