Trigliceridele sunt hidrolizate în intestin datorită intervenției lipazei pancreatice.
Odată ce se hidrolizează în glicerol și în acizii grași liberi, aceștia pot fi absorbiți de celulele epiteliale intestinale, care transformă glicerolul și acizii grași în trigliceride.
Trigliceridele sunt apoi eliberate în circulația limfatică, asociate cu particule particulare de lipoproteine numite chilomicroni.
Datorită acțiunii catalitice a lipazelor lipoproteinice, trigliceridele depuse de chilomicronii sunt hidrolizate din nou.
Glicerolul și acizii grași liberi pot fi utilizați drept combustibil pentru a produce energie, depozitați ca depozite de lipide în țesutul adipos și utilizați ca precursori pentru sinteza fosfolipidelor, triacilglicerolilor și a altor clase de compuși.
Albuminul plasmatic, proteina cea mai abundentă din plasmă, este destinat transportului de acizi grași liberi în sânge.
Oxidarea grăsimilor
Oxidarea glicerolului
Așa cum am spus, trigliceridele sunt alcătuite din unirea glicerolică cu trei lanțuri mai mult sau mai puțin lungi de acizi grași.
Glicerolul nu are nimic de-a face cu acidul gras din punct de vedere molecular. Se elimină și se utilizează în gluconeogeneză, un proces care duce la formarea de glucoză din compușii non-carbohidrați (lactat, aminoacizi și tocmai glicerol).
Glicerolul nu se poate acumula și în citozol este transformat în fosfat L-glicerol 3 în detrimentul unei molecule ATP, după care fosfatul de glicerol este transformat în fosfat de dihidroxiacetonă care intră în glicoliza, unde este transformat în piruvat și eventual oxidat în ciclul Krebs.
Activarea acizilor grași
Oxidarea β începe în citoplasmă prin activarea acidului gras prin legarea tioesterului cu CoA formând acil-SCoA și consumând 2 molecule de ATP. Acil-SCoA care a fost format este transportat în mitocondriu prin carnitină aciltransferază.
Transportul acizilor grași în mitocondriu
Deși unele molecule mici de Acyl-SCoA sunt capabile să traverseze spontan membrana interioară a mitocondriilor, majoritatea produselor Acyl-SCoA nu sunt capabile să treacă acea membrană. În aceste cazuri, gruparea acil este transferată la carnitină datorită intervenției catalitice a carnitinei aciltransferazei I.
Reglarea căii se realizează în primul rând la nivelul acestei enzime situate pe membrana exterioară a mitocondrionului. Este deosebit de activ în timpul postului, când nivelurile plasmatice de glucagon și acizi grași sunt ridicate.
Legarea acil + carnitină se numește acil-carnitină.
Acil-carnitina intră în mitocondrion și dă grupul acil la o moleculă internă de CoASH, prin intervenția enzimei carnitin aciltransferază II. În acest fel, se formează din nou o moleculă Acyl-SCoA, care va intra în procesul numit β-oxidare.
Β-oxidare
Oxidarea β constă în separarea de acidul gras din doi atomi de carbon sub formă de acetoCoA, care întotdeauna oxidizează al treilea carbon (C-3 sau carbon β) pornind de la capătul carboxilic (acel atom care a fost indicat cu vechea nomenclatură ca carbon b). Din acest motiv întregul proces se numește β-oxidare.
Oxidarea B este un proces care are loc în matricea mitocondrială și este strâns legat de ciclul Krebs (pentru oxidarea ulterioară a acetatului) și cu lanțul respirator (pentru reoxidarea coenzimelor NAD și FAD).
Fazele de oxidare β
Prima reacție de oxidare β este dehidrogenarea acidului gras printr-o enzimă numită acilCoa dehidrogenază. Această enzimă este o enzimă dependentă de FAD.
Această enzimă permite formarea unei legături duble între C2 și C3: atomii de hidrogen pierduți datorită legării dehidrogenazei la FAD, care devine FADH2.
A doua reacție constă în adăugarea unei molecule de apă la dubla legătură (hidratare).
A treia reacție este o altă dehidrogenare care transformă gruparea hidroxil pe C3 într-o grupare carbonil. Acceptorul de hidrogen de această dată este NAD.
A patra reacție implică despicarea cetoacidului de către o tiolază: se formează un acetilCoA și un acilCoA cu un lanț mai scurt (cu 2C mai puțin).
Această serie de reacții se repetă de câte ori există C din lanț / 2 minus unul, deoarece la partea inferioară se formează două acetilCoA. Ex: palmitilCoA 16: 2-1 = de 7 ori.
AcetilCoA produs cu oxidare β poate intra în ciclul Krebs unde se leagă de oxaloacetat pentru o oxidare ulterioară la dioxid de carbon și apă. Pentru fiecare AcetylCoA oxidat în ciclul Krebs, sunt produse 12 ATP
Formarea corpurilor cetone
Atunci când acetil CoA depășește capacitatea de recepție a ciclului Krebs (deficiență de oxalacetat), acesta este transformat în corpuri cetone. Nu este posibilă conversia în glucoză prin gluconeogeneză.
În particular, excesul de acetil CoA se condensează în două molecule de acetil CoA care formează acetoacetil-CoA.
Pornind de la acetoacetil-CoA, o enzimă produce acetoacetat (unul din cele trei corpuri cetone) care poate fi transformat în 3-hidroxibutirat sau prin decarboxilare, poate fi transformat în acetonă (celelalte două corpuri cetone). Organismele cetone astfel formate pot fi folosite de către organism în condiții extreme ca surse alternative de energie.
Oxidarea acizilor grași cu un număr impar de atomi de carbon
Dacă numărul de atomi de carbon ai acizilor grași este ciudat la sfârșit, se obține o moleculă de 3-carbon din propionil CoA. Propionil-CoA în prezența biotinei este carboxilat și transformă în D-metilmalonil-CoA. D-metilmalonil CoA va fi transformat în L metilmalonil coa printr-o epimerază. L metilmalonil CoA printr-o mutază și în prezența cianocobalaminei (vitamina B 12) va fi transformată în succinil CoA (intermediar al ciclului Krebs).
Succinil-CoA poate fi utilizat direct sau indirect într-o mare varietate de procese metabolice, cum ar fi gluconeogeneza. Prin urmare, de la propionilCoA, spre deosebire de acetilcoA, este posibil să se sintetizeze glucoza.
BIOSISTESELE ACIZILOR GRAVE
Biosinteza acizilor grași apare în principal în citoplasma celulelor hepatice (hepatocite) pornind de la grupările acetil (acetil CoA) generate în ficat. Deoarece aceste grupuri pot deriva din glucoză, este posibilă transformarea carbohidraților în grăsimi. Cu toate acestea, nu este posibilă transformarea grăsimilor în carbohidrați, deoarece organismul uman nu posedă acele enzime necesare pentru a transforma Acetiyl-SCoA derivat din oxidarea β în precursori ai gluconeogenezei.
Așa cum am spus în partea introductivă, în timp ce β-oxidarea are loc în matricea mitrochondrială, biosinteza acizilor grași apare în citozol. De asemenea, am afirmat că pentru a forma un acid gras avem nevoie de grupări acetil care sunt produse în matricea mitocondrială.
De aceea, este necesar un sistem specific care transferă acetil CoA de la mitocondrion la citoplasmă. Acest sistem, dependent de ATP, utilizează citrat ca transportor acetil. Citratul după transportul grupelor acetil în citoplasmă le transferă în CoASH formând acetil-SCoa.
Începutul biosintezei acizilor grași are loc datorită unei reacții cheie de condensare a acetil-SCoA cu dioxid de carbon pentru a forma Malonyl-SCoA.
Carboxilarea acetil CoA are loc printr-o enzimă foarte importantă acetil CoA carboxilază. Această enzimă, dependentă de ATP, este puternic reglată de activatorii alosterici (insulină și glucagon).
Sinteza acizilor grași nu utilizează CoA, ci o proteină de transport a grupurilor aciclice numite ACP, care va transporta, de fapt, toți intermediarii biosintezei acizilor grași.
Există un complex multienzimatic numit sintetază de acizi grași care, printr-o serie de reacții, conduce la formarea de acizi grași la cel mult 16 atomi de carbon. Acizii grași cu lanț lung și alți acizi grași nesaturați sunt sintetizați pornind de la palmitat prin enzime numite elongaze și desaturaze.
REGLAREA OXIDĂRII ȘI BIOSETEZIEI ACIZILOR GRAȘI
Nivelurile scăzute de glucoză din sânge stimulează secreția a doi hormoni, adrenalină și glucagon, care, prin acțiunea lor, promovează oxidarea acizilor grași.
Insulina, dimpotrivă, are o acțiune opusă și prin intervenția sa stimulează biosinteza acizilor grași. O creștere a glicemiei determină o creștere a secreției de insulină care, prin acțiunea sa, facilitează trecerea glucozei în celule. Excesul de glucoză este transformat în glicogen și depozitat ca rezervă în mușchi și ficat. O creștere a glucozei hepatice determină acumularea de malonil-SCoA care inhibă aciltransferaza carnitinei prin încetinirea ratei de oxidare a acizilor grași
