Lipogeneza

Kwasy tłuszczowe mogą być syntetyzowane z dowolnego prekursora, który ulega przekształceniu do acetylo-CoA. U ssaków synteza ta przebiega dwiema drogami. Jedna z nich jest kontrolowana przez kompleks enzymów mieszczących się w mitochondriach i polega na dołączaniu acetylo-CoA do już istniejącego kwasu tłuszczowego. Na tym mniej znaczącym szlaku są prawdopodobnie syntetyzowane kwasy tłuszczowe o krótkich łańcuchach. Druga, główna droga syntezy kwasów tłuszczowych biegnie w cytozolu i wymaga przeniesienia do tej przestrzeni acetylo-CoA. Odbywa się to przez jego przyłączenie do szczawiooctanu i utworzenie cytrynianu, który swobodnie dyfunduje przez błonę mitochondrialną do cytozolu i tutaj pod wpływem liazy ATP-cytrynianowej ulega ponownie rozkładowi do szczawiooctanu i acetylo-CoA. Ten ostatni w reakcji katalizowanej przez karboksylazę acetylo-CoA w obecności biotyny i ATP jako źródła energii przyłącza cząsteczkę Co2, przekształcając się do malonylo-CoA (ryc. 41). Cytrynian i acetylo-CoA są dodatnimi efektora- mi allosterycznymi karboksylazy acetylo-CoA i aktywują tę reakcję. Na dalszym etapie pod wpływem grupy enzymów określanych wspólnym mianem syntazy kwasów tłuszczowych malonylo-CoA dołącza się wielokrotnie w toku złożonych reakcji do acetylo-CoA, aż do powstania palmitylo-CoA. Synteza, triglicerydów następuje w wyniku kolejnych estryfikacji kwasów tłuszczowych (aktywowanych przez tiokinazę i CoA przy udziale ATP do acylo-CoA) z glicerolo-3-fosforanem, który powstaje przez utlenienie przez swoistą dehydrogenazę fosfodihydroksyacetonu — metabolitu glikolizy. Proces ten zachodzi w enterocytach, tkance tłuszczowej i wątrobie, w okresie laktacji także w gruczole mlecznym. Synteza triglicerydów w nabłonku jelitowym stanowi etap w procesie wchłaniania tłuszczów, natomiast dla gospodarki energetycznej organizmu zasadnicze znaczenie ma synteza zachodząca w tkance tłuszczowej i w wątrobie. W tkance tłuszczowej głównym substratenn do syntezy triglicerydów jest glukoza, w mniejszym stopniu kwasy tłuszczowe pobierane z krwi (z chylomikronów i VLDL) oraz glicerolo-3-fosforan wytwarzany w toku glikolizy. Gromadzenie się triglicerydów w tej tkance zależy więc przede wszystkim od podaży glukozy i w razie zwiększonego napływu tego cukru zostaje on spichrzony w postaci tłuszczu. Zasadniczą rolę odgrywa tu insulina, która nasilając katabolizm glukozy zwiększa stężenie acetylo-CoA, NADPH i glicerolo-3-fosforanu, zaś stymulując lipazę lipoproteinową — zwiększa także pobieranie kwasów tłuszczowych z krwi przez adypocyty. W razie niedostatecznej wewnątrzkomórkowej podaży glukozy (w głodzie, niewyrównanej cukrzycy) synteza triglicerydów w tkance tłuszczowej ustaje i przeważa w niej wówczas lipoliza. W wątrobie źródłem kwasów tłuszczowych jest zarówno ich endogenna synteza z acetylo-CoA (glukozy), jak i napływ z krwi, przy czym każdy z tych procesów może przeważać: pierwszy dominuje w warunkach normalnego odżywiania, drugi W stanach nasilonej lipolizy i zwiększonego stężenia WKT w osoczu. W procesie syntezy triglicerydów wątroba wykorzystuje pobierany z krwi glicerol (produkt lipolizy), który dzięki obecnej w tym narządzie swoistej kina- zie zostaje przekształcony do glicerolo-3-fosforanu. W normalnych warunkach wątroba nie spichrza triglicerydów, lecz zużywa je do syntezy VLDL, które następnie wydziela do krwi. W tych stanach, w których napływ kwasów tłuszczowych do wątroby jest większy od jej zdolności syntetyzowania i wydzielania VLDL, bądź też w razie upośledzenia tej funkcji, triglicerydy gromadzą się w nadmiarze w wątrobie, powodując jej stłuszczenie (steatosis hepatis).