يتضمن تخليق الأحماض الدهنية تركيب متعدد الخطوات لـ الأحماض الدهنية لغرض تخزين الطاقة في الكائن الحي. إنه يمثل جزءًا واحدًا فقط من التمثيل الغذائي للدهون، والذي بدوره يتكامل مع التمثيل الغذائي العام. في ظل الظروف الغذائية العادية ، يكون تخليق الأحماض الدهنية أقل أهمية للإنسان لأن الحمية غذائية يحتوي بالفعل على الدهون.
ما هو تخليق الأحماض الدهنية؟
الأحماض الدهنية يتم تخزينها في شكل أسترة على شكل دهون أو زيوت في خلايا محددة مصممة لهذا الغرض. يُعرف تصنيع الأحماض الدهنية أيضًا بالاسم العلمي تكوين الدهون. إنه يمثل عملية التمثيل الغذائي الابتنائية والاستيعابية التي تعمل على تخزين احتياطيات الطاقة للكائن الحي. وهذا ينطبق على بكتيريا والفطريات وكذلك النباتات والحيوانات. أساس تكوين الدهون هو وجود العديد من مركبات البداية المهمة ، الفيتامينات و الانزيمات. يشغل malonyl-CoA موقعًا مركزيًا في التوليف ، والذي يتكون من acetyl-CoA بواسطة الكربوكسيل (إضافة كربون ثاني أكسيد) تحت الظروف الأنزيمية. ينشأ Acetyl-CoA من مسارات التمثيل الغذائي المختلفة. يحدث كمنتج وسيط أثناء تحلل السكر (السكر التمثيل الغذائي) ، أثناء تحلل الأحماض الدهنية أو أثناء استقلاب البروتين. بمساعدة الانزيمات (acetyl-CoA carboxylase ، مركب الأحماض الدهنية) ، أجهزة إرسال الطاقة (ATP ، ADP) ، و الفيتامينات (biotin, حمض البانتوثنيك) ، ثم يتم التحكم في تخليق الأحماض الدهنية.
الوظيفة والمهمة
من أجل بقاء أي كائن حي ، فإن تخزين الطاقة له أهمية كبيرة جدًا. في وقت مبكر من التطور ، ظهر تخليق الأحماض الدهنية كطريقة مثالية لتخزين الطاقة. الأحماض الدهنية يتم تخزينها في شكل أسترة على شكل دهون أو زيوت في خلايا محددة مصممة لهذا الغرض. تلعب استرات الأحماض الدهنية الأخرى أيضًا دورًا رئيسيًا في بناء أغشية الخلايا. لإنتاج مخازن الطاقة الدهنية الأحماض مع ثلاثي التكافؤ كحول الغليسيرول. في أغشية الخلايا ، تتأصل مع الفسفور- تحتوي على مركبات. علاوة على ذلك ، دهني الأحماض تشكل الأساس لتوليف كولسترول ومختلف هرمونات (الهرمونات الجنسية ، السكرية، القشرانيات المعدنية). كيميائيا ، يمثلون سلسلة طويلة الجزيئات مع كربون سلسلة ومجموعة كربوكسيل. في بعض الأحيان تكون السلسلة متفرعة. يمكن أن تكون الروابط المزدوجة موجودة أيضًا في كربون سلسلة من وقت لآخر. هذه ثم الدهون غير المشبعة الأحماض. تحتوي الأحماض الدهنية المشبعة على روابط مفردة فقط. هذه الاختلافات الصغيرة في الهيكل مسؤولة عن العدد الكبير من الوظائف الممكنة لهذه المجموعة من المواد. ومع ذلك ، فإن وظيفتها الرئيسية هي تخزين الطاقة. يتم إنتاج المواد الأولية لتخليق الأحماض الدهنية عبر كل مسار استقلابي. هكذا، الكربوهيدرات, البروتينات تنتج الدهون دائمًا أسيتيل CoA كمنتج وسيط أثناء تحللها. في ال الميتوكوندريا، يتحلل أسيتيل CoA إلى ثاني أكسيد الكربون و ماء لإنتاج الطاقة. ومع ذلك ، يمكن استخدامه أيضًا في السيتوبلازم لتكوين أحماض دهنية جديدة. لهذا الغرض ، يتم تحويله أولاً إلى malonyl-CoA و ADP بمساعدة ATP تحت الكربوكسيل والطاقة امتصاص. يخضع Malonyl-CoA بدوره لتكثيف إنزيمي باستخدام acetyl-ACP. يتم تكثيف butyryl-ACP الناتج مرة أخرى باستخدام malonyl-CoA. تتكرر هذه التكثيفات حتى يتم إنتاج أحماض دهنية بطول سلسلة يصل إلى 16 ذرة كربون. في ظل الظروف العادية ، يكون لتخليق الأحماض الدهنية أهمية ثانوية عند البشر. هذا يرجع ، من بين أمور أخرى ، إلى حقيقة أن الحمية غذائية تحتوي عادة على نسبة كبيرة من الدهون. وهكذا ، فإن الدهون الموجودة في الحمية غذائية تتحلل إلى أحماض دهنية ، وإذا لزم الأمر ، تستعيدها مرة أخرى إلى دهون. علاوة على ذلك ، في نظام غذائي متوازن ، يكون تناول الطاقة والطلب على الطاقة متوازنين أيضًا. ولكن في الماضي ، غالبًا ما كانت تحدث فترات الجوع ، بحيث كان على الجسم أن يأخذ المزيد من الطاقة على شكل طعام في أوقات الإمداد الزائد من أجل تخزين احتياطيات الدهون في أوقات الحاجة. لا يزال الأمر نفسه ينطبق اليوم على الحيوانات التي يتعين عليها السبات للبقاء على قيد الحياة في فصل الشتاء. بالنسبة لهم ، فإن تصنيع الأحماض الدهنية له أهمية كبيرة لأنهم يعتمدون بشكل إضافي على الأطعمة الغنية بالكربوهيدرات لتكوين احتياطيات من الدهون.
الأمراض والعلل
في سياق الصحية المشاكل ، كل من إنتاج الأحماض الدهنية المفرطة وغير الكافية تلعب دورًا رئيسيًا. اليوم ، أصبحت الأمراض المرتبطة بالنظام الغذائي شائعة بشكل متزايد. في أوقات فائض الطعام ، يزداد عدد زيادة الوزن أو حتى الأشخاص الذين يعانون من السمنة المفرطة يتزايدون أكثر فأكثر. نتيجة لاتباع نظام غذائي عالي السعرات والكربوهيدرات ، يتم تعزيز تكوين الأحماض الدهنية في الجسم. عادة ، يجب أن يلعب التخليق الحيوي للأحماض الدهنية دورًا ثانويًا فقط اليوم. ولكن بسبب الإمداد المفرط بالطعام ، إجهاد أو مشاكل نفسية ، غالبًا ما يأكل الناس كثيرًا. النتيجة بدانة يطرح تحديات كبيرة ل الصحية نظام الرعاية. تشمل الأمراض اللاحقة مرض السكري السكري، تصلب الشرايينوأمراض القلب والأوعية الدموية ، الخرف أو غيرها من الأمراض التنكسية. لا يمكن مواجهة هذا الاتجاه إلا من خلال أسلوب حياة صحي مع اتباع نظام غذائي منخفض الكربوهيدرات وممارسة الرياضة البدنية. بالإضافة إلى ذلك ، يجب أن يعود استهلاك الطاقة واستهلاكها مرة أخرى تحقيق التوازن. الهرمون الانسولين يتحكم في امتصاص جلوكوز في الخلايا لإنتاج الطاقة. ومع ذلك ، إذا تم استهلاك طاقة أقل مما يتم إطلاقها ، الانسولين هي المسؤولة عن تعزيز تخليق الأحماض الدهنية. في هذه الحالة ، فإن جلوكوز يتم توجيهها إلى الخلايا الدهنية ، حيث يبدأ على الفور تكوين الأحماض الدهنية الجديدة. كلما زادت امتلاء الأنسجة الدهنية بالدهون ، قلت فعاليتها الانسولين يصبح. من خلال عمليات التمثيل الغذائي المعقدة ، ينخفض عدد مستقبلات الأنسولين في أغشية الخلايا. والنتيجة هي ارتفاع في دم جلوكوز مستويات وزيادة في إنتاج الأنسولين حتى يتوقف تمامًا إذا لزم الأمر. يؤدي هذا أيضًا إلى توقف تصنيع الأحماض الدهنية. لإنتاج الطاقة ، يتم تكثيف تحلل الدهون في الخلايا الدهنية مع زيادة تكوين الجسم الكيتون ، مما يسبب دم لتصبح مفرطة في الحموضة وقد قيادة إلى غيبوبة السكري.
