การสังเคราะห์กรดไขมัน: หน้าที่บทบาทและโรค

การสังเคราะห์กรดไขมันเกี่ยวข้องกับการสังเคราะห์หลายขั้นตอน กรดไขมัน เพื่อวัตถุประสงค์ในการกักเก็บพลังงานในสิ่งมีชีวิต เป็นเพียงส่วนเดียวของ การเผาผลาญไขมันซึ่งจะรวมเข้ากับการเผาผลาญโดยรวม ภายใต้สภาวะการบริโภคอาหารปกติการสังเคราะห์กรดไขมันมีความสำคัญน้อยกว่าสำหรับมนุษย์เนื่องจาก อาหาร มีไขมันอยู่แล้ว

การสังเคราะห์กรดไขมันคืออะไร?

กรดไขมัน จะถูกเก็บไว้ในรูปแบบเอสเทอร์ไรซ์เป็นไขมันหรือน้ำมันในเซลล์เฉพาะที่ออกแบบมาเพื่อการนี้ การสังเคราะห์กรดไขมันเป็นที่รู้จักกันในชื่อวิทยาศาสตร์ว่า lipogenesis มันแสดงถึงกระบวนการเมตาบอลิซึมของ anabolic ซึ่งทำหน้าที่กักเก็บพลังงานสำรองสำหรับสิ่งมีชีวิต สิ่งนี้ใช้ได้กับ แบคทีเรีย และเชื้อราเช่นเดียวกับพืชและสัตว์ พื้นฐานของการเกิด lipogenesis คือการมีสารประกอบเริ่มต้นที่สำคัญหลายอย่าง วิตามิน และ เอนไซม์. ตำแหน่งกลางในการสังเคราะห์ถูกครอบครองโดย malonyl-CoA ซึ่งเกิดขึ้นจาก acetyl-CoA โดย carboxylation (นอกจากนี้ คาร์บอน ไดออกไซด์) ภายใต้สภาวะของเอนไซม์ Acetyl-CoA มีต้นกำเนิดจากกระบวนการเผาผลาญต่างๆ เกิดขึ้นเป็นผลิตภัณฑ์ระดับกลางระหว่างไกลโคไลซิส (น้ำตาล การเผาผลาญ) ในระหว่างการย่อยสลายกรดไขมันหรือระหว่างการเผาผลาญโปรตีน ด้วยความช่วยเหลือของ เอนไซม์ (acetyl-CoA carboxylase, fatty acid synthetase), เครื่องส่งพลังงาน (ATP, ADP) และ วิตามิน (ไบโอติน, กรดแพนโทธีนิก) จากนั้นการสังเคราะห์กรดไขมันจะถูกควบคุม

ฟังก์ชั่นและงาน

เพื่อความอยู่รอดของสิ่งมีชีวิตใด ๆ การกักเก็บพลังงานมีความสำคัญอย่างยิ่ง ในช่วงต้นของวิวัฒนาการการสังเคราะห์กรดไขมันกลายเป็นวิธีที่ดีในการกักเก็บพลังงาน กรดไขมัน จะถูกเก็บไว้ในรูปแบบเอสเทอร์ไรซ์เป็นไขมันหรือน้ำมันในเซลล์เฉพาะที่ออกแบบมาเพื่อการนี้ เอสเทอร์กรดไขมันอื่น ๆ ยังมีบทบาทสำคัญในการสร้างเยื่อหุ้มเซลล์ เพื่อผลิตแหล่งพลังงานไขมัน กรด ได้รับความสนใจจากความสามารถพิเศษ แอลกอฮอล์ กลีเซอรอล. ในเยื่อหุ้มเซลล์พวกมันถูกเอสเทอร์ด้วย ฟอสฟอรัส- ประกอบด้วยสารประกอบ นอกจากนี้ไขมัน กรด เป็นพื้นฐานสำหรับการสังเคราะห์ คอเลสเตอรอล และต่าง ๆ ฮอร์โมน (ฮอร์โมนเพศ glucocorticoids, mineralocorticoids). ในทางเคมีพวกเขาเป็นตัวแทนของโซ่ยาว โมเลกุล กับ คาร์บอน โซ่และกลุ่มคาร์บอกซิล บางครั้งโซ่ก็แตกแขนง พันธะคู่สามารถมีอยู่ใน คาร์บอน โซ่เป็นครั้งคราว เหล่านี้เป็นไขมันไม่อิ่มตัว กรด. กรดไขมันอิ่มตัวประกอบด้วยพันธะเดี่ยวเท่านั้น ความแตกต่างเล็กน้อยในโครงสร้างเหล่านี้มีส่วนรับผิดชอบต่อการทำงานที่เป็นไปได้จำนวนมากของสารกลุ่มนี้ อย่างไรก็ตามหน้าที่หลักของพวกเขาคือการจัดเก็บพลังงาน สารเริ่มต้นสำหรับการสังเคราะห์กรดไขมันถูกสร้างขึ้นผ่านทางเมตาบอลิซึมแต่ละทาง ด้วยประการฉะนี้ คาร์โบไฮเดรต, โปรตีน และไขมันมักจะผลิต acetyl-CoA เป็นผลิตภัณฑ์ขั้นกลางในระหว่างการย่อยสลาย ใน mitochondria, acetyl-CoA ถูกย่อยสลายเป็น ก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์ และ น้ำ เพื่อผลิตพลังงาน อย่างไรก็ตามมันยังสามารถใช้ในไซโทพลาสซึมเพื่อสังเคราะห์กรดไขมันใหม่ได้ เพื่อจุดประสงค์นี้ก่อนอื่นจะถูกแปลงเป็น malonyl-CoA และ ADP ด้วยความช่วยเหลือของ ATP ภายใต้ carboxylation และพลังงาน การดูดซึม. Malonyl-CoA ได้รับการควบแน่นของเอนไซม์ด้วย acetyl-ACP butyryl-ACP ที่ได้จะถูกควบแน่นอีกครั้งด้วย malonyl-CoA การควบแน่นเหล่านี้จะถูกทำซ้ำจนกว่าจะได้กรดไขมันที่มีความยาวโซ่สูงถึง 16 อะตอมของคาร์บอน ภายใต้สภาวะปกติการสังเคราะห์กรดไขมันมีความสำคัญรองลงมาในมนุษย์ นี่เป็นเพราะความจริงที่ว่า อาหาร มักจะมีไขมันในสัดส่วนที่มากพอสมควร ดังนั้นไขมันที่มีอยู่ใน อาหาร จะถูกย่อยสลายเป็นกรดไขมันและถ้าจำเป็นเอสเทอร์จะกลับไปเป็นไขมัน นอกจากนี้ในอาหารที่สมดุลการบริโภคพลังงานและความต้องการพลังงานก็สมดุลเช่นกัน อย่างไรก็ตามในอดีตช่วงเวลาแห่งความหิวมักเกิดขึ้นบ่อยครั้งดังนั้นร่างกายจึงต้องใช้พลังงานในรูปแบบของอาหารมากขึ้นในช่วงเวลาที่มีปริมาณมากเกินไปเพื่อกักเก็บไขมันสำรองไว้ในยามจำเป็น เช่นเดียวกับในปัจจุบันสำหรับสัตว์ที่ต้องจำศีลเพื่อความอยู่รอดในฤดูหนาว สำหรับพวกเขาการสังเคราะห์กรดไขมันมีความสำคัญมากเนื่องจากยังขึ้นอยู่กับอาหารที่อุดมด้วยคาร์โบไฮเดรตเพื่อสร้างไขมันสำรอง

โรคและความเจ็บป่วย

ในบริบทของ สุขภาพ ปัญหาทั้งการผลิตกรดไขมันที่มากเกินไปและไม่เพียงพอมีบทบาทสำคัญ ปัจจุบันโรคที่เกี่ยวข้องกับอาหารกลายเป็นเรื่องปกติมากขึ้นเรื่อย ๆ ในช่วงเวลาที่อาหารเกินจำนวน หนักเกินพิกัด หรือแม้แต่คนอ้วนก็เพิ่มมากขึ้นเรื่อย ๆ อันเป็นผลมาจากการรับประทานอาหารที่มีแคลอรีสูงและมีคาร์โบไฮเดรตสูงการสังเคราะห์กรดไขมันจะเพิ่มขึ้นในร่างกาย โดยปกติการสังเคราะห์กรดไขมันทางชีวภาพควรมีบทบาทเพียงเล็กน้อยในปัจจุบัน แต่เนื่องจากมีอาหารมากเกินไป ความเครียด หรือปัญหาทางจิตใจคนมักกินมากเกินไป ผลลัพท์ที่ได้ ความอ้วน ก่อให้เกิดความท้าทายที่สำคัญสำหรับ สุขภาพ ระบบการดูแล โรคที่อาจเกิดขึ้น ได้แก่ โรคเบาหวาน เมลลิทัส เส้นเลือดอุดตัน, โรคหัวใจและหลอดเลือด, ภาวะสมองเสื่อม หรือโรคความเสื่อมอื่น ๆ แนวโน้มนี้สามารถแก้ไขได้ด้วยวิถีชีวิตที่มีสุขภาพดีด้วยการรับประทานอาหารคาร์โบไฮเดรตต่ำและการออกกำลังกาย นอกจากนี้ควรมีการบริโภคพลังงานและการใช้พลังงานอีกครั้ง สมดุล. ฮอร์โมน อินซูลิน ควบคุมการดูดซึมของ กลูโคส เข้าสู่เซลล์เพื่อผลิตพลังงาน อย่างไรก็ตามหากใช้พลังงานน้อยกว่าที่ปล่อยออกมา อินซูลิน มีหน้าที่ในการส่งเสริมการสังเคราะห์กรดไขมัน ในกรณีนี้ไฟล์ กลูโคส จะถูกส่งไปยังเซลล์ไขมันซึ่งการก่อตัวของกรดไขมันใหม่จะเริ่มขึ้นทันที ยิ่งเนื้อเยื่อไขมันเต็มไปด้วยไขมันก็ยิ่งมีประสิทธิภาพน้อยลง อินซูลิน กลายเป็น. ด้วยกระบวนการเผาผลาญที่ซับซ้อนจำนวนตัวรับอินซูลินบนเยื่อหุ้มเซลล์จะลดลง ผลที่ได้คือการเพิ่มขึ้นใน เลือด กลูโคส ระดับและการเพิ่มขึ้นของการผลิตอินซูลินจนกว่าถ้าจำเป็นก็จะหยุดลงอย่างสมบูรณ์ นอกจากนี้ยังทำให้การสังเคราะห์กรดไขมันหยุดนิ่ง สำหรับการผลิตพลังงานการสลายไขมันในเซลล์ไขมันจะทวีความรุนแรงขึ้นพร้อมกับการสร้างคีโตนในร่างกายที่เพิ่มขึ้นซึ่งเป็นสาเหตุของ เลือด จะกลายเป็นสิ่งที่เกินความจำเป็นและอาจ นำ ไปยัง โคม่าเบาหวาน.