Губење на маснотии

На оваа страница, исто така, ги поздравуваме луѓето што дојдоа овде од страниците за едукација за исхрана на тема метаболизам на маснотии. Во предметот биологија, темата загуба на маснотии веќе не се занимава веќе - барем во моето училиште - можеби најмногу во напредниот курс од наставници кои исто така предаваат исхрана (поздрав до Бит, Ким и enени.). „Преместувањето“ на оваа страница на Одделот за исхрана ми се чини дека е технички премногу сложен во моментот, па ајде да ја оставиме оваа страница во Одделот за биологија.

Хидролиза на триацилглицериди

Постојат многу различни видови на липиди. Сепак, најважни за исхраната на луѓето се таканаречените триацилглицериди или неутрални масти. Ова се „типичните“ масти како што ги знаеме од супермаркетот: путер, маргарин, маст, растителни масла и така натаму. Затоа, кога станува збор за губење на маснотии, ние се концентрираме целосно на распаѓање на триацилглицеридите во нашите клетки.

За детали за темата "липиди" и особено "неутрални масти", видете ги соодветните страници.

Триацилглицерид се состои од молекула на глицерин која естерифицирана со три молекули на масни киселини. Во првиот чекор на распаѓање на маснотиите, овие три естерски врски се хидролизираат, т.е се распаѓаат со помош на вода:

Хидролиза на мала молекула на неутрална маст

Нормално, неутралните масти содржат масни киселини со 16 до 20 атоми на јаглерод. Така што Слика 1 останува јасна, избрана е мрежна маст со особено масни киселини со краток ланец.

За експерти за хемија:
Молекулите на водата се поделени. Атомите на H се приврзуваат на О атомите на глицеринот, така што таму може да се формираат три OH групи. Групите на ОХ на молекулите на водата се приврзуваат на С = О групите на масни киселини, така што таму може да се појават нови групи на COOH.

Три липази ја делат молекулата на маснотијата во три чекори

На сликата е прикажана хидролиза на неутрална маст во многу поедноставена форма. Во реалноста, хидролизата се одвива во три чекори [2]. Првично, само една масна киселина е одделена од триацилглицерид. Ензимот одговорен за ова се нарекува триацилглицерол липаза. Со разделување на првата масна киселина, се формира диацилглицерол како среден производ .

За експерти за хемија:
Овој прв чекор е најбавниот од трите чекори на хидролиза и затоа ја одредува брзината на целокупната хидролиза.

Диацилглицерол липаза го катализира вториот чекор, а моноацилглицерол липазата третиот чекор [2] .

Распаѓање на глицерин

Молекулата на глицерин се распаѓа прилично лесно и брзо. Прво, глицеринот се активира со АТП, се формира глицерин-3-фосфат. Ова потоа се оксидира во дихидроксиацетон фосфат со помош на NAD +, кој потоа се преуредува во изомер глицералдехид-3-фосфат и потоа се влева во гликолизата [1] [3] .

За почетници по хемија:
Изомерите се соединенија со иста молекуларна формула, но различни структурни формули. И дихидроксиацетон фосфат и глицералдехид-3-фосфат имаат емпириска формула C3H5O3-фосфат. Но, групата C = O е заменета, така што има еден кетон и еден алдехид.

Распаѓање на глицерин во глицералдехид-3-фосфат

Распаѓање на масни киселини [1] [2]

Сега да дојдеме до поинтересниот дел од слабеењето. Во релативно сложен, повеќестепен процес, масните киселини се распаѓаат на мали единици, кои во суштина се состојат од два атоми на јаглерод (со поврзаните атоми на H и O). Распаѓањето на масните киселини се одвива и во цитоплазмата и во внатрешноста на митохондриите (митохондријална матрица).

Само по себе, масните киселини се прилично инертни молекули. Масните киселини можат да формираат естри со нивните групи COOH, но други реакции се многу малку веројатно. Освен секако за незаситените масни киселини, каде што двојните врски C = C се доста реактивни.

Чекор 1: Активирање на масна киселина

Во првиот чекор на реакција на деградација на масни киселини, карбокси групата се активира во цитоплазмата на клетките. Ова го прави коензим А. Коензим А има SH група (аналогно на групата на алкохоли на ОХ, само О атомот е заменет со С атом). Оваа SH група сега естерифицира со групата COOH на масна киселина, се формира т.н. тиоестер .

Првиот чекор во распаѓањето на масните киселини

На слика 2 ги гледаме деталите за првиот чекор во распаѓањето на масните киселини. Универзалниот енергетски носач АТП ја активира карбокси групата на масна киселина. Главното тело на АТП ја заменува групата ОХ на масна киселина, преостанатиот пирофосфат (ПП) потоа се хидролизира во две неоргански фосфатни групи.

Така формираниот ациладенилат сега може да реагира со коензим А. Приложениот АМП се распарчува, оставајќи естер на масна киселина и ацетил-коензим А. Ова соединение е познато и како ацил-коензим А или ацил-CoA накратко. Зборот "ацил" се залага за остаток на масни киселини.

За експерти за хемија:
Со распаѓање на пирофосфатот ПП, неговата концентрација се намалува. Ова за возврат ја поместува хемиската рамнотежа надесно (принцип на најмала сила), така што се претпоставува распаѓање на масните киселини.

Двете реакции на реакцијата прикажани на слика 2 се катализирани од ензимот тиокиназа.

Чекор 2: Транспорт на остатоците од масни киселини во митохондриите

Сега има мал проблем. Хидролизата на триацилглицеридите (неутрални масти, слика 1) се одвива во цитоплазмата. Првиот чекор во распаѓањето на масните киселини што е опишано, активирањето на масните киселини (слика 3), исто така, се одвива во цитоплазмата. Следните чекори на распаѓање на масни киселини се локализирани во плазмата на митохондриите.

Што би рекол непристрасен биолог: "Нема проблем, за што служат протеините носители? Пасивниот (или, доколку е потребно, активен) транспорт на носач треба да може да ги пренесува молекулите на ацил-CoA во внатрешноста на митохондриите без никакви проблеми".

За жал, не е така лесно; внатрешната мембрана на митохондриите е непроодна за ацил-CoA (и други нуклеотиди).

Како и да е, активните масни киселини некако мора да се транспортираат во внатрешноста на митохондриите, тоа е јасно. Но, како се случи тоа? Тука природата создаде прилично комплексен транспортен систем, кој сега го разгледуваме:

Во голема мера поедноставена претстава на системот за транспорт на карнитин

Слика 4 го покажува системот за транспорт на карнитин. Митохондриите се опкружени со два биомембрани, надворешна мембрана и внатрешна мембрана.

Да почнеме со објаснување на илустрацијата од надворешната страна на митохондрионот. Ацил-CoA лесно може да помине низ надворешната мембрана, што воопшто не претставува проблем. Проблемот е внатрешната мембрана на митохондрионот. Овде остатоците од масни киселини на ацил-CoA се врзуваат за носител молекула наречена карнитин. Се формира ацил-карнитин, а коензимот А се распаѓа и се враќа во клеточната плазма. Таму може да се комбинира со нова масна киселина и да формира ацил-CoA.

Ацил карнитинот сега мигрира кон плазматската страна на внатрешната митохондријална мембрана. И таму сега се случува токму спротивното од чекорот што го опишавме. Пристигнува молекула на CoA и го презема остатокот од ацил од ацил карнитин. Ацил-CoA се формира во плазмата на митохондрионот и карнитинот повторно се ослободува. Молекулата на карнитин достигнува до надворешната страна на внатрешната мембрана и таму може да земе нов остаток на ацил.

Чекор 3: бета оксидација

Во продолжение, масните киселини транспортирани во митохондријалната матрица постепено се распаѓаат. Овој процес е познат како бета оксидација. Бета оксидацијата е од огромно значење, затоа деталите се опфатени на следната страница.

Шлипер, Основни прашања во исхраната, Хамбург 2017 година
Лофлер, Функционална биохемија, Берлин 1994 година
Сервер за државно образование Баден-Виртемберг, „Распаѓање на глицерин“

Внатрешни врски

08.06.2019: Создадена страница
22 јуни, 2020 година: Страница силно ревидирана