Triglyserider hydrolyseres i tarmen takket være inngrep av bukspyttkjertel lipase.
Når de hydrolyseres til glycerol og frie fettsyrer, kan de absorberes av cellene i tarmepitelet, som omdanner glyserol og fettsyrer til triglyserider.
Triglyseridene frigjøres deretter i lymfatisk sirkulasjon, assosiert med spesielle lipoproteinpartikler kalt chylomikroner.
Takket være den katalytiske intervensjonen av lipoproteiner lipase blir de hydrolyserte triglyserider avsatt av chylomikronene igjen hydrolyserte.
Glycerol og frie fettsyrer kan brukes som drivstoff for å produsere energi, avsatt som lipidreserver i fettvev og bli brukt som forløpere for syntese av fosfolipider, triacylglyceroler og andre klasser av forbindelser.
Plasmaalbumin, det mest omfattende proteinet i plasma, er ansvarlig for transport av frie fettsyrer i sirkulasjonen.
OKSIDASJON AV FETT
Oksidasjon av glyserol
Som sagt er triglyserider dannet ved sammensetningen av glyserol med tre eller flere lange fettsyrer.
Glycerol har ingenting å gjøre med fettsyren fra et molekylært synspunkt. Det er fjernet og brukt i glukoneogenese, en prosess som fører til dannelse av glukose fra ikke-karbohydratforbindelser (laktat, aminosyrer og faktisk glycerol).
Glycerolet kan ikke akkumuleres og i cytosolen transformeres det til L-glycerol 3-fosfat på bekostning av et ATP-molekyl, hvoretter glyserol-3- fosfat omdannes til dihydroksyacetonfosfat som kommer inn i glykolysen, hvor det omdannes til pyruvat og muligens oksyderes i Krebs syklusen.
Aktivering av fettsyrer
P-oksydasjonen starter i cytoplasma med aktivering av fettsyren ved tioesterbinding med CoA som danner acyl-SCoA og forbruker 2 molekyler av ATP. Den acyl-SCoA som ble dannet transporteres inne i mitokondriene ved karnitin-acyltransferase.
Transport av fettsyrer i mitokondrier
Selv om enkelte små molekyler av Acyl-SCoA er i stand til å spontant krysse den indre membranen av mitokondrier, er det ikke mulig å krysse denne membranen av det meste av den produserte acyl-SCoA. I disse tilfellene overføres acylgruppen til karnitin takket være katalytisk intervensjon av karnitin-acyltransferase I.
Reguleringen av stien utføres hovedsakelig på nivået av dette enzymet som befinner seg på den ytre membran av mitokondriene. Det er spesielt aktivt under fasting når plasma glukagon og fettsyre nivåer er høye.
Acylbinding + karnitin kalles acyl-karnitin.
Acyl-karnitin går inn i mitokondriene og donerer acylgruppen til et internt CoASH-molekyl ved inngrep av enzymet karnitin-acyltransferase II. Dermed dannes et acyl-SCoA-molekyl igjen som vil komme inn i prosessen kalt p-oksydasjon.
Den β-oksidasjon
P-oksydasjonen består i å separere fra fettsyrene to karbonatomer ad gangen i form av eddiksyre som alltid oksyderer det tredje karbonet (C-3 eller karbonp) som starter fra karboksylenden (det atom som med den gamle nomenklaturen ble indikert som karbon β). Av denne grunn kalles hele prosessen β-oksidasjon.
B-oksidasjon er en prosess som finner sted i mitokondriellmatrisen og er nært knyttet til Krebs syklusen (for ytterligere oksidasjon av acetat) og til luftveiene (for reoksidering av NAD og FAD-koenzymer).
FASER AV β-oksidasjon
Den første β-oksidasjonsreaksjonen er dehydrogeneringen av fettsyre med et enzym kalt acyl Coa dehydrogenase. Dette enzymet er et avhengig FAD-enzym.
Dette enzymet tillater dannelsen av en dobbeltbinding mellom C2 og C3: hydrogenatomer tapt takket være dehydrogenase binder til FAD som blir FADH2.
Den andre reaksjonen består i å legge et vannmolekyl til dobbeltbindingen (hydrering).
Den tredje reaksjonen er en annen dehydrogenering som forvandler hydroksylgruppen på C3 til en karbonylgruppe. Vannacceptoren denne gangen er NAD.
Den fjerde reaksjonen innebærer spalting av ketoacidet med en tiolase: en acetylCoA dannes og en acylCoA med en kortere kjede (2 C mindre).
Denne reaksjonsserien gjentas så mange ganger som C av kjeden / 2 minus en er, siden i bunnen dannes to acetylCoA. Eks: Palmityl CoA 16: 2-1 = 7 ganger.
AcetylCoA produsert med β-oksidasjon kan komme inn i Krebs syklusen der den binder til oksalacetat for ytterligere oksidasjon opp til karbondioksid og vann. For hver acetylCoA oksidert i Krebs-syklusen blir 12 ATP fremstilt
Ketonlegemer dannelse
Når acetyl CoA overstiger mottakskapasiteten til Krebs-syklusen (oksalacetatmangel), blir den omdannet til ketonlegemer. Konvertering til glukose gjennom glukoneogenese er ikke mulig.
Spesielt kondenserer overskytende acetyl CoA i to molekyler av acetyl CoA som danner acetoacetyl-CoA.
Med utgangspunkt i aketoacetyl-CoA produserer et enzym acetoacetat (en av de tre ketonlegemer) som kan omdannes til 3-hydroksybutyrat, eller ved dekarboksylering, kan transformeres til aceton (de andre to ketonlegemer). De således dannede ketonlegemer kan benyttes av kroppen i ekstreme forhold som alternative energikilder.
Oksidasjon av fettsyrer ved odde antall karbonatomer
Hvis antall karbonatomer av fettsyren er merkelig, blir det ved slutten et Propionyl CoA-molekyl med 3 karbonatomer oppnådd. Propionyl-CoA i nærvær av biotin er karboksylert og omdannes til D-metylmalonyl-CoA. Ved en epimerase blir D metylmalonyl CoA transformert til L metylmalonylkoa. L metylmalonyl CoA med en mutase og i nærvær av cyanokoballamin (vitamin B 12) blir transformert til succinyl CoA (mellomprodukt i Krebs syklusen).
Succinyl-CoA kan brukes direkte eller indirekte i et bredt spekter av metabolske prosesser som glukoneogenese. Fra propionylCoA er det derfor, i motsetning til acetylCoA, mulig å syntetisere glukose.
BIOSYNTHESIS AV FETTSYRE
Biosyntese av fettsyrer forekommer hovedsakelig i cytoplasma av leverceller (hepatocytter) som starter fra acetylgruppene (acetyl CoA) generert i leveren. Siden disse gruppene kan stamme fra glukose, er det mulig å omdanne karbohydrater til fett. Imidlertid er det ikke mulig å omdanne fett til karbohydrater, siden den menneskelige organismen ikke har de enzymer som er nødvendige for å omdanne acetyl-SCoA avledet fra p-oksydasjon til forløperne av glukoneogenese.
Som vi har sagt i innledningen, mens β-oksydasjon foregår i den mitrochondriske matriksen, finner biosyntesen av fettsyrer sted i cytosolen. Vi uttalte også at for å danne en fettsyre er det behov for acetylgrupper som produseres i mitokondriamatriksen.
Det er derfor behov for et spesifikt system som kan overføre acetyl CoA fra mitokondriene til cytoplasma. Dette systemet, avhengig ATP, bruker citrat som en acetyltransportør. Citratet etter transport av acetylgruppene inn i cytoplasma overfører dem til CoASH som danner acetyl-SCoa.
Utbruddet av fettsyrebiosyntese foregår takket være en sentral kondensasjonsreaksjon av acetyl-SCoA med karbondioksid for å danne Malonyl-SCoA.
Karboksyleringen av acetyl CoA skjer ved et ekstremt viktig enzym, acetyl CoA-karboksylase. Dette enzymet, avhengig ATP, er tungt regulert av allosteriske aktivatorer (insulin og glukagon).
Syntese av fettsyrer bruker ikke CoA, men et transportørprotein av acykliske grupper kalt ACP som vil transportere alle mellomprodukter av fettsyrebiosyntesen.
Det er et multi-enzymkompleks som kalles fettsyrasyntase, som gjennom en rekke reaksjoner fører til dannelse av fettsyrer med ikke mer enn 16 karbonatomer. Lengre kjedefettsyrer og enkelte umettede fettsyrer syntetiseres ut fra palmitat ved virkning av enzymer kalt elongaser og desaturaser.
FORORDNING OM OKSIDASJON OG BIOSYNTE AV FETTSYRE
Lavt blodsukkernivå stimulerer sekresjonen av to hormoner, adrenalin og glukagon, som fremmer oksidasjon av fettsyrer.
Insulin har derimot den motsatte handlingen, og med sin intervensjon stimulerer den biosyntesen av fettsyrer. En økning i blodsukker forårsaker en økning i insulinsekresjon som med sin virkning letter passasjen av glukose inn i cellene. Overflødig glukose omdannes til glykogen og deponeres som reserve i muskler og lever. En økning i leverglukos forårsaker akkumulering av malonyl-SCoA som hemmer karnitin-acyltransferase ved å redusere fettsyreoksydasjonshastigheten
