Co to jest degradacja kwasów tłuszczowych?

Degradacja kwasów tłuszczowych zachodzi, gdy kwasy tłuszczowe są rozbierane na części w celu wytworzenia energii. Proces ostatecznie tworzy acetylo-CoA i wprowadza go do cyklu kwasu cytrynowego. Cały proces dzieli się na trzy etapy: lipoliza, aktywacja i beta-utlenianie. Kwas tłuszczowy jest rozkładany na metabolity, aby wytworzyć energię i trifosforan adenozyny (ATP).

Istnieją zarówno nasycone, jak i nienasycone kwasy tłuszczowe. Nienasycony kwas ma jedno lub więcej podwójnych lub potrójnych wiązań między atomami węgla. Kwas nasycony ma tylko pojedyncze wiązania między atomami węgla.

Kwasy tłuszczowe stanowią część grupy kwasów karboksylowych i są przechowywane w tkankach tłuszczowych. Wchodzą do organizmu przez naczynia włosowate jelit lub vili. Glukoza i kwasy tłuszczowe są dwoma głównymi źródłami energii w ciele, chociaż mózg nie może przetwarzać kwasów tłuszczowych.

Pierwszy etap degradacji kwasów tłuszczowych nazywa się lipolizą. Kwasy tłuszczowe są przechowywane w komórkach zwanych adipocytami i są najpierw rozkładane na wolne kwasy tłuszczowe, aby mogły dostać się do układu krwionośnego. Lipoliza jest indukowana przez szereg hormonów, w tym noradrenalinę i testosteron. Oprócz wolnych kwasów tłuszczowych glicerol jest wytwarzany jako produkt uboczny.

Aktywacja ma miejsce przed wprowadzeniem kwasu tłuszczowego do mitochondriów komórkowych. Po pierwsze, enzym zwany syntetazą Acylo-CoA indukuje nukleofilowy atak na alfa-fosforan ATP, który tworzy łańcuch acylowy połączony z monofosforanem adenozyny (AMP) i pirofosforanem. Enzym następnie tworzy aktywowane wiązanie tioestrowe między koenzymem A i łańcuchem acylowym. Kwas tłuszczowy jest następnie transportowany do mitochondrium za pomocą systemu nośników Carnitie.

Beta-utlenianie jest końcową fazą degradacji kwasów tłuszczowych i odbywa się w czterech etapach. Po pierwsze, kwas tłuszczowy jest odwadniany za pomocą Flavin Adenine Dinucleotide (FAD). Po drugie, wiązania między drugim i trzecim atomem węgla są uwodnione. Po trzecie, do utlenienia cząsteczki stosuje się dinukleotyd nikotynoamidoadeninowy (NAD). W ostatnim etapie beta-keroacyl jest dodawany podczas tiolizy do drugiej cząsteczki CoA umieszczonej między drugim i trzecim atomem węgla.

Końcowym produktem trzech etapów degradacji kwasów tłuszczowych jest acetylo-CoA. Jest to cząsteczka metabolizmu wykorzystywana do przenoszenia atomów węgla. Cząsteczka jest następnie wprowadzana do cyklu kwasu cytrynowego, który jest niezbędną częścią zaopatrzenia w energię.

Cykl kwasu cytrynowego to szereg reakcji chemicznych z wykorzystaniem tlenu lub produktów degradacji kwasów tłuszczowych. Cały cykl odbywa się w mitochondrium komórek eukariotycznych lub w cytoplazmie prokariotów. Dwutlenek węgla jest produktem ubocznym procesu wytwarzania energii. Kwasy tłuszczowe przechodzą przez system jeden raz, ale glukoza musi zostać dwukrotnie przetworzona, aby zebrać całą swoją energię.