Sintesis asam lemak dimulai dari asetil koenzim A dan berhubungan secara kasar dengan jalur kebalikan dari degradasinya; dalam sintesis asam lemak serangkaian fragmen bikarbonat ditambahkan ke asetil koenzim A awal.
Sintesis asam lemak sepenuhnya sitoplasma (yaitu enzim yang mengkatalisis sintesis ini ditemukan dalam sitoplasma). Asetil koenzim A yang digunakan dalam sitoplasma untuk sintesis asam lemak berasal dari mitokondria: sebagian kecil diangkut melalui karnitin, oleh aksi dua enzim asil transferase (satu sitoplasma dan satu mitokondria) dan enzim translokase. koenzim A dari asal mitokondria diperoleh melalui rute khusus: sitrat liase (namanya berasal dari enzim pertama dari jalur ini).
Asetil koenzim A yang ada di mitokondria berasal dari glikolisis setelah aksi piruvat dehidrogenase; Asetil koenzim A mengalami aksi enzim sitrat sintase: enzim ini mengkatalisis pembentukan sitrat melalui reaksi asetil koenzim A dengan oksaloasetat. Jika siklus krebs mampu memenuhi kebutuhan energi, dimulai sitrat (jumlah yang tidak diperlukan dalam siklus krebs) dapat meninggalkan mitokondria dan mencapai sitoplasma, di mana enzim sitrat liase, mengeluarkan energi, mengubahnya kembali menjadi asetil koenzim A dan oksaloasetat. Dengan cara ini dimungkinkan untuk memiliki asetil koenzim A tersedia dalam sitoplasma; oksaloasetat yang terbentuk harus dikembalikan ke mitokondria agar tersedia lagi untuk enzim sitrat sintase.
Oksaloasetat kemudian diubah menjadi malat oleh aksi enzim malat dehidrogenase sitoplasma (sebuah NADH sitoplasma dihabiskan): malat adalah metabolit permeabel dan dapat masuk kembali ke mitokondria di mana, di bawah aksi enzim malat dehidrogenase mitokondria, malat diubah kembali menjadi oksaloasetat (NADH juga diperoleh); pasien sitoplasmik dapat, sebagai alternatif, menjalani aksi enzim malat, yang melakukan dekarboksilasi dan dehidrogenasi, untuk diubah menjadi piruvat. Enzim malat bekerja pada NADP + (mirip dengan nikotinamida adenindinukleotida tetapi, tidak seperti ini, ia memiliki gugus fosfat pada gugus hidroksil kedua pada salah satu dari dua unit ribosa) oleh karena itu dalam perjalanan dari malat ke piruvat, NADPH diproduksi ( yang digunakan dalam biosintesis) Piruvat kemudian memasuki mitokondria di mana ia diubah menjadi oksaloasetat oleh aksi piruvat karboksilase atau menjadi asetil koenzim A melalui piruvat dehidrogenase.
Mari kita lihat contoh: delapan molekul asetil koenzim A diperlukan untuk mensintesis asam palmitat (rantai dengan enam belas atom karbon) tetapi hanya satu yang digunakan seperti itu: tujuh molekul asetil koenzim A diubah menjadi malonil koenzim A oleh enzim " asetil koenzim A karboksilase (enzim ini menggunakan molekul CO2 dan memiliki biotin sebagai kofaktor).
Asetil koenzim Enzim karboksilase dapat berada dalam bentuk terdispersi yang hampir tidak aktif dan bentuk agregat aktif (sekitar dua puluh unit); transisi dari bentuk terdispersi ke bentuk agregat terjadi ketika di sitoplasma ada "konsentrasi tinggi sitrat: sitrat adalah modulator positif dari enzim asetil koenzim A karboksilase.
Enzim asetil koenzim A karboksilase memiliki modulator positif (insulin) dan negatif lainnya (glukagon, adrenalin dan asil koenzim A).
Kami akan menganalisis sintesis asam lemak dalam bakteri escherichia coli di mana sintesis ini terjadi melalui kerja tujuh protein berbeda; dalam sel eukariotik, mekanisme sintesis asam lemak terjadi mirip dengan bakteri tetapi, pada eukariota, tujuh enzim yang bertanggung jawab untuk sintesis dikelompokkan menjadi dua kompleks multienzim A dan B.
Pada bakteri, tujuh gen berbeda mengkode untuk:
- ACP (protein pembawa asil);
- ACP-asetil transasetilase;
- ACP.malonyl transacetylase;
- -keto-asil-ACP sintase (enzim kondensasi);
- -keto-asil-ACP reduktase;
- D-β-hidroksi-asil dehidratase;
- enoil-ACP disunting.
Pada eukariota, dua gen mengkode:
Subunit A
ACP;
Enzim kondensasi
-keto-asil-ACP reduktase.
Subunit B
ACP-asetil transasetilase;
ACP-malonil transasetilase;
D-β-hidroksi-asil dehidratase;
enoil-ACP disunting.
Tujuh protein Escherichia coli disusun sedemikian rupa sehingga ada satu pusat (ACP) dan enam lainnya di sekitarnya.
Dua kelompok sulfhidril terlibat dalam aksi enzimatiknya: satu milik sistein dan satu milik lengan panjang fosfopantetein; ACP mengikat substrat yang, melalui lengan phosphopanthetheine, dimasukkan ke dalam kontak dengan enzim lain yang dengan demikian mampu melakukan aksi enzimatik mereka.
Asetil koenzim A (melalui ACP asetil transasilase) berikatan dengan enzim ACP (lebih tepatnya pada belerang sistein yang membentuk turunan sistein) dan koenzim A dilepaskan; ACP-malonil transasilase kemudian mengintervensi yang mengkatalisis serangan malonil pada phosphopanthetheine (juga dalam proses ini koenzim A yang awalnya terikat pada malonil dilepaskan).
Langkah selanjutnya melibatkan -keto-acyl ACP synthase yang merupakan enzim kondensasi: memungkinkan fusi antara dua kerangka; malonil mudah didekarboksilasi dan karbonil dari turunan asetil sistein terbentuk: sistein dilepaskan dan turunan -keto (asetil asetil) fosfopantetin terbentuk.
Selanjutnya, -keto-asil-ACP reduktase mengintervensi yang mereduksi karbonil lebih lanjut menjadi enzim ACP (hidroksida dibentuk oleh NADPH yang direduksi menjadi NADP +).
Sekarang, 3-hidroksi-asil ACP dehidratase bertindak (terjadi dehidrasi) yang mengarah pada pembentukan sistem tak jenuh (alkena).
Proses selanjutnya melibatkan enoil-ACP-reduktase (melakukan hidrogenasi: alkana terbentuk dan NADPH direduksi menjadi NADP +).
Fase terakhir melibatkan konversi produk asil yang diperoleh dari siklus pertama menjadi senyawa yang mampu memulai siklus kedua: enzim transasilase mentransfer asil ke sistein, meninggalkan situs pantetin yang sekarang bersedia untuk mengikat yang lain. malonil.
Dalam -oksidasi, molekul FAD digunakan untuk mendapatkan -β metabolit trans enoil koenzim A tak jenuh melalui dehidrogenasi; dalam sintesis asam lemak, sebagai gantinya, molekul NADPH digunakan untuk menyebabkan reaksi yang berlawanan terjadi.
Biasanya, asam lemak dengan enam belas atom karbon disintesis, tetapi asam lemak dengan delapan belas, dua puluh atau dua puluh dua atom karbon juga dapat diproduksi; asam lemak kemudian diesterifikasi untuk membentuk trigliserida dengan gliserol aktif (yaitu gliserol 3-fosfat). Yang terakhir dapat diperoleh dari dihidroksi aseton fosfat oleh aksi enzim gliserol fosfat dehidrogenase atau dari gliserol melalui enzim gliserol kinase.
Asam lemak yang disintesis harus dikirim ke jaringan adiposa; mereka diangkut dalam aliran darah dalam bentuk trigliserida atau, sebagian seperti itu, dengan menggunakan protein pengangkut yaitu albumin.
.jpg)
