Sintesis asid lemak bermula dari asetil koenzim A dan hampir sama dengan jalan terbalik penurunannya; dalam sintesis asid lemak serangkaian serat bikarbonat ditambahkan ke asetil koenzim A.
Sintesis asid lemak sepenuhnya sitoplasma (iaitu enzim yang menjadi pemangkin sintesis ini terdapat dalam sitoplasma). Asetil koenzim A yang digunakan dalam sitoplasma untuk sintesis asid lemak berasal dari mitokondria: sebahagian kecil diangkut melalui karnitin, dengan tindakan dua enzim asetil transferase (satu sitoplasma dan satu mitokondria) dan enzim translocase. Sebahagian dari asetil koenzim A dari asal mitokondria diperoleh melalui laluan khusus: sitrat lyase (namanya berasal dari enzim pertama jalan ini).
Asetil koenzim A yang terdapat dalam mitokondria berasal dari glikolisis setelah tindakan piruvat dehidrogenase; Asetil koenzim A mengalami tindakan enzim sitrat sintase: enzim ini memangkinkan pembentukan sitrat dengan tindak balas asetil koenzim A dengan oksaloasetat. Sekiranya kitaran krebs dapat memenuhi keperluan tenaga, maka ia mula sitrat (jumlah yang tidak diperlukan dalam kitaran krebs) dapat meninggalkan mitokondria dan mencapai sitoplasma, di mana enzim sitrat lyase, yang mengeluarkan tenaga, mengubahnya kembali menjadi asetil koenzim A dan oksaloasetat. Dengan cara ini adalah mungkin untuk menyediakan asetil koenzim A dalam sitoplasma; bagaimanapun, oksaloasetat yang terbentuk mesti dikembalikan ke mitokondria agar boleh didapati semula untuk enzim sintase sitrat.
Oksaloasetat kemudian diubah menjadi malat dengan tindakan enzim dehidrogenase malate sitoplasma (NADH sitoplasma dihabiskan): malat adalah metabolit yang telap dan dapat memasuki semula mitokondria di mana, di bawah tindakan enzim mitokondria malate dehydrogenase, ia dikonversi menjadi oksaloasetat (NADH juga diperoleh); pesakit sitoplasma boleh, sebagai alternatif, menjalani tindakan enzim malik, yang melakukan dekarboksilasi dan dehidrogenasi, untuk diubah menjadi piruvat. Enzim malik berfungsi pada NADP + (mirip dengan nikotinamide adenindinucleotide tetapi, tidak seperti ini, ia mempunyai kumpulan fosforik pada kumpulan hidroksil kedua pada salah satu daripada dua unit ribosa) oleh itu dalam peralihan dari malate ke piruvat, NADPH dihasilkan ( yang digunakan dalam biosintesis) Pyruvate kemudian memasuki mitokondria di mana ia diubah menjadi oksaloasetat dengan tindakan piruvat karboksilase atau menjadi asetil koenzim A melalui piruvat dehydrogenase.
Mari kita lihat satu contoh: lapan molekul asetil koenzim A diperlukan untuk mensintesis asid palmitik (rantai dengan enam belas atom karbon) tetapi hanya satu daripadanya digunakan seperti itu: tujuh molekul asetil koenzim A ditukar menjadi malonil koenzim A oleh enzim " asetil koenzim A karboksilase (enzim ini menggunakan molekul CO2 dan mempunyai biotin sebagai kofaktor).
Enzim karetilase asetil koenzim A boleh wujud dalam bentuk yang hampir tidak aktif dan bentuk agregat aktif (kira-kira dua puluh unit); peralihan dari bentuk yang tersebar ke bentuk agregat berlaku apabila dalam sitoplasma terdapat "kepekatan tinggi sitrat: sitrat adalah modulator positif enzim asetil koenzim A karboksilase.
Enzim karetilase asetil koenzim A mempunyai pengatur positif (insulin) dan negatif (glukagon, adrenalin dan acil koenzim A) yang lain.
Kami akan menganalisis sintesis asid lemak dalam bakteria escherichia coli di mana sintesis ini berlaku dengan tindakan tujuh protein yang berbeza; dalam sel eukariotik, mekanisme sintesis asid lemak berlaku sama dengan bakteria tetapi, dalam eukariota, tujuh enzim yang bertanggungjawab untuk sintesis dikelompokkan menjadi dua kompleks multienzim A dan B.
Dalam bakteria, tujuh gen berbeza untuk:
- ACP (protein pembawa acyl);
- Transasetilase ACP-asetil;
- Transasetilase ACP.malonyl;
- synthase β-keto-acyl-ACP (enzim pemeluwapan);
- reduktase β-keto-asil-ACP;
- D-β-hidroksi-asil dehidratase;
- enoil-ACP disusun semula.
Dalam eukariota, dua gen kod untuk:
Subunit A
ACP;
Enzim pemeluwapan
reduktase β-keto-asil-ACP.
Subunit B
Transasetilase ACP-asetil;
Transacetylase ACP-malonyl;
D-β-hidroksi-asil dehidratase;
enoil-ACP disusun semula.
Tujuh protein Escherichia coli disusun sedemikian rupa sehingga terdapat satu protein pusat (ACP) dan enam yang lain di sekitarnya.
Dua kumpulan sulfhydryl terlibat dalam tindakan enzimatiknya: satu kepunyaan sistein dan satu lagi tergolong dalam lengan panjang phosphopantheteine; ACP mengikat substrat yang, melalui lengan fosfopanetetin, bersentuhan dengan enzim lain yang dengan demikian dapat melakukan tindakan enzimatiknya.
Asetil koenzim A (dengan menggunakan ACP asetil transacylase) mengikat ke ACP-enzim (lebih tepatnya ke sulfur sistein membentuk sistil-turunan) dan koenzim A dilepaskan; ACP-malonyl transacylase kemudian campur tangan yang menjadi pemangkin serangan serangan malonyl pada phosphopanthetheine (juga dalam proses ini koenzim A yang awalnya terikat kepada malonyl dilepaskan).
Langkah seterusnya melibatkan sintase β-keto-asil ACP yang merupakan enzim pemeluwapan: ia membolehkan peleburan antara dua rangka; malonyl dengan mudah dekarboksilasi dan karbonil terbitan asetil terbentuk sistein: sistein dilepaskan dan terbitan fosfantantetin β-keto (asetil asetil) terbentuk.
Selepas itu, reduktase β-keto-asil-ACP campur tangan yang mengurangkan karbonil lebih jauh ke enzim ACP (hidroksida dibentuk oleh NADPH yang diturunkan menjadi NADP +).
Sekarang, dehidratase 3-hidroksi-asil ACP (dehidrasi berlaku) yang membawa kepada pembentukan sistem tak jenuh (alkena).
Proses seterusnya melibatkan enoyl-ACP-reduktase (ia menjalankan hidrogenasi: alkana terbentuk dan NADPH dikurangkan menjadi NADP +).
Fasa terakhir melibatkan penukaran produk asil yang diperoleh dari kitaran pertama menjadi sebatian yang mampu memulakan kitaran kedua: enzim transacylase memindahkan asil ke sistein, meninggalkan tapak pantethine yang kini bersedia untuk mengikat yang lain malonyl.
Dalam pengoksidaan β, molekul FAD digunakan untuk memperoleh koenzim trans enoyl trans metabolit α-β tak jenuh dengan dehidrogenasi; dalam sintesis asid lemak, sebaliknya, molekul NADPH digunakan untuk menyebabkan reaksi berlawanan berlaku.
Biasanya, asid lemak dengan enam belas atom karbon disintesis, tetapi asid lemak dengan lapan belas, dua puluh atau dua puluh dua atom karbon juga dapat dihasilkan; asid lemak kemudian di esterifikasi untuk membentuk trigliserida dengan gliserol aktif (iaitu gliserol 3-fosfat). Yang terakhir dapat diperoleh dari dihydroxy aseton fosfat dengan tindakan enzim gliserol fosfat dehidrogenase atau dari gliserol melalui enzim gliserol kinase.
Asid lemak yang disintesis mesti dihantar ke tisu adiposa; mereka diangkut dalam aliran darah dalam bentuk trigliserida atau, sebahagiannya, dengan penggunaan protein transporter yang merupakan albumin.
