Sinteza masnih kiselina Flashcards
Gdje se odvija proces sinteze masnih kiselina? Koji su prekursori za sintezu masnih kiselina?
Proces sinteze masnih kiselina odvija se u staničnom citosolu. Prekursori za sintezu masnih kiselina su aktivirane acetilne jedinice, tj. acetil-CoA koji u mitohondrijima nastaje oksidativnom dekarboksilacijom piruvata.
Kako se jedinice acetil-CoA prenose iz mitohondrija u citosol? Nacrtaj reakciju.
Jedinice acetil-CoA se iz mitohondrija u citosol prenose u formi citrata. Citrat se u citosolu djelovanjem enzima citrat liaze cijepa na acetil-CoA i oksaloacetat uz utrošak molekule ATP-a.
Na koje načine se može oksaloacetat iz citosola vratiti u mitohondrije nakon transporta acetil-CoA u citosol?
Da bi se sinteza citrata u mitohondriju mogla dalje odvijati, oksaloacetat iz citosola se mora vratiti u mitohondrije. Budući da se oksaloacetat ne može transportirati kroz membranu mitohondrija on se prvo reducira u malat (djelovanjem citosolne malat dehidrogenaza) uz NADH kao reducens. Zatim su moguće dvije opcije.
Prva je da se malat oksidativno dekarboksilira u piruvat uz redukciju NADP+ u NADPH, u reakciji koju katalizira malatni enzim. Piruvat se zatim vraća u mitohondrij i karboksilira u oksaloacetat uz utrošak ATP-a u reakciji koju katalizira piruvat karboksilaza.
Druga je mogućnost da se malat direktno transportira u mitohondrij malat/α-ketoglutarat transporterom i zatim u mitohondriju oksidira u oksaloacetat djelovanjem mitohondrijske malat dehidrogenaze uz dobivanje NADH.
Koje su prednosti/nedostatci različitih načina transporta malata u mitohondrije?
Reakcijom koju katalizira malatni enzim se osigurava po jedna molekula NADPH po molekuli acetil-CoA koja se u obliku citrata prenese iz mitohondrija u citosol. NADPH se koristi kao reduktivna snaga u pocesu biosinteze masnih kiselina.
Prijenost malata malat/α-ketoglutarat transporterom je energetski povoljniji za stanicu jer se sumarno gledano ne troši energija za povratak oksaloacetata u mitohondrij (u citosolu se potroši 1 ATP u reakciji koju katalizira citrat liaza i jedan citosloni NADH za redukciju oksaloacetata u malat – time je ukupno potrošeno 2,5 ekvivalenta ATP; u mitohondriju se dobije mitohondrijski NADH koji je ekvivalent 2,5 ATP – pa je sumarna potrošnja energije 0). Međutim, za djelovanje antiportera malat/α-ketoglutarat potrebno je iz mitohondrija za svaku molekulu malata koji se unosi iznijeti jedan α-ketoglutarat. Kako se sinteza masnih kiselina odvija u uvjetima kada stanica ima dovoljno energije i citratni ciklus je inhibiran, količina raspoloživog α-ketoglutarata je ograničena pa je i aktivnost ovog antiportera također mala. Nasuprot tome, potrošnja NADPH u citosolu je velika jer teku reakcije reduktivnih biosinteza, pa je omjer koncentracija NADP+/NADPH također visok što pogoduje odvijanju reakcije oksidativne dekarboksilacije malata u reakciji kataliziranoj malatnim enzimom. Ovim putem se troši više energije za povratak oksaloacetata u mitohondrij (1 ATP u reakciji kataliziranoj citrat liazom, 1 citosolni NADH za redukciju oksaloacetata i 1 ATP za karboksilaciju piruvata u oksaloacetat što je ukupno utrošak od 3,5 ekvivalenata ATP), međutim prednost korištenja ovog puta je dobivanje NADPH potrebnog za sintezu masnih kiselina.
Koji je odlučujući korak u sintezi masnih kiselina? Nacrtaj reakciju.
Odlučujući korak u sintezi masnih kiselina je karboksilacija acetil-CoA u malonil-CoA. Reakciju katalizira acetil-CoA karboksilaza koja sadrži prostetsku skupinu biotin. Karboksilna grupa se zatim prenosi na acetil-CoA i nastaje malonil-CoA koji je donor acetilnih jedinica u procesu sinteze masnih kiselina.
Koji enzim katalizira sintezu masnih kiselina? Objasni djelovanje.
Sintezu zasićenih masnih kiselina katalizira multienzimski kompleks koji se naziva sintaza masnih kiselina. Međuprodukti sinteze masnih kiselina su kovalentno vezani na acil-nosač protein (ACP) preko tiolne grupe na kraju njegove fosfopanteteinske prostetske skupine, koja je istovjetna onoj u molekuli HS-CoA. ACP se nalazi u središtu kompleksa sintaze masnih kiselina i ima ulogu nosača rastućeg lanca masne kiseline iz aktivnog mjesta jednog enzima u aktivno mjesto sljedećeg enzima u kompleksu. Masna kiselina se otpušta sa ACP-a hidrolitički tek kad je proces sinteze završen.
Koji enzimi kataliziraju reakcije prijenosa acetilne (propionilne za sintezu masnih kiseline sa neparnim brojem c atoma) jedinice sa CoA na ACP i malonilne jedinice sa CoA na ACP? Nacrtaj reakcije.
Reakciju prijenosa aktivirane acetilne jedinice sa CoA na ACP katalizira enzim acetiltransacilaza, a malonilne jedinica malonil-transacilaza.
