Syntéza mastných kyselin je proces, který je důležitý z hlediska tvorby energetických zásob organizmu. Jak si můžete přečíst v příslušném textu, mastné kyseliny jsou slabé organické kyseliny. Jsou energeticky bohaté a po navázání na molekuly glycerolu (3 molekuly mastných kyselin na 1 molekulu glycerolu) vytváří tzv. triacylglyceroly (triglyceridy). A triacylglyceroly jsou hlavní formou zásobní tukové tkáně.
Důvody tvorby mastných kyselin
Syntéza mastných kyselin probíhá v cytoplazmě buněk a podílí se na ní důležitá sloučenina známá jako acetylkoenzym A (acetyl-CoA). Acetylkoenzym A vzniká v mitochondriích z pyruvátu, který je produktem glykolýzy.
Modelová situace: Sníme něco sladkého, tj. potravu obsahující glukózu. Glukóza je rozložena glykolýzou na pyruvát a z něj v mitochondriích vzniká acetyl-CoA. Část acetyl-CoA je zpracována na energii v citrátovém cyklu s napojením na dýchací řetězec. Ale co když má buňka už energie dostatek? V tom případě začne být acetyl-CoA používán na tvorbu mastných kyselin, aby se energie uložila do zásoby.
Průběh tvorby mastných kyselin
A hned na začátku narážíme na první problém. Acetyl-CoA vzniká v mitochondriích, ale nedokáže z ní přejít do cytoplazmy. To se vyřeší přeměnou acetyl-CoA na citrát, který nevstoupí do citrátového cyklu, ale transportuje se do cytoplazmy, kde se z něj acetyl-CoA opět uvolní.
Když máme acetyl-CoA v cytoplazmě, může začít vlastní syntéza mastných kyselin. Nejprve se acetyl-CoA jednou reakcí přemění na malonyl-CoA. Tato reakce je velice důležitá z toho důvodu, že určuje rychlost průběhu syntézy mastných kyselin a je poměrně silně hormonálně regulována (viz níže).
Následuje prodlužování řetězce mastné kyseliny opakující se sérii reakcí katalyzovaných komplexem enzymů. Každá "otočka" vede k prodloužení molekuly o 2 uhlíky. Na jeho konci je molekula o 16 uhlících délkou odpovídající kyselině palmitové a tato molekula pak může být dále upravovaná (prodlužovaná, vybavená dvojnými vazbami za vzniku nenasycených mastných kyselin apod.).
Schéma - syntéza mastných kyselin
Spotřeba procesu tvorby mastných kyselin
Na vznik jedné molekuly mastné kyseliny o 16 uhlících se spotřebuje celkem 8 molekul Acetyl-CoA a 14 molekul NADPH. Sloučenina NADPH se oxiduje na NADP (předává atomy vodíku na vznikající řetězec). Dodejme, že přísun NADPH typicky zajišťuje pentózový cyklus.
Regulace
Hned první krok tvorby mastných kyselin (tj. syntéza malonyl-CoA) je významně regulován hormony. Inzulin ho stimuluje a glukagon ho inhibuje. Inzulin tedy podporuje tvorbu mastných kyselin a ukládání energie, glukagon působí opačně.
