3 Швидкість синтезу жирних кислот контролюється енергетичним станом клітини (співвідношенням атф/адф).

3.1 Високі концентрації АТФ стимулюють синтез жирних кислот і, навпаки, переважання вмісту АДФ гальмує цей процес.

2.1.2 Елонгація жирних кислот. Утворення моно- і поліненасичених жирних кислот

Елонгація жирних кислот. Пальмітинова кислота (С₁₆), яка утворюється у циклі Лінена, є попередником у синтезі довголанцюгових жирних кислот (С₁₈, С₂₀, С₂₂, С₂₄). Подовження ланцюга жирної кислоти відбувається за рахунок ензиматичної системи елонгації, яка має назву елонгаза жирних кислот і локалізується у цитозолі та мітохондріях клітини.

Утворення довголанцюгових жирних кислот відбувається шля-хом послідовного приєднання до ацильних радикалів двовугле-цевих фрагментів:

а) Мікросомальна система елонгації використовує малоніл-КоА як джерело двовуглецевих фрагментів і працює за механізмом, подібним до синтази ВЖК:

(малоніл-КоА, НАДФ) С₂ Елонгаза

Пальмітоїл-КоА (С₁₆) Стеароїл-КоА (С₁₈)

• Субстратами мікросомальної елонгази є насичені жирні кислоти з С₁₀ та більшою кількістю атомів вуглецю.

б) Мітохондріальна система елонгації використовує ацетил-КоА як донора двовуглецевих фрагментів і подовжує С₁₂-С₁₆ жирні кислоти:

ацетил-КоА (С₂) Елонгаза

ацил-КоА (С_n) ацил-КоА (С_n+2) + КоА-SH

Утворення моно- і поліненасичених жирних кислот

Організм людини має обмежені можливості щодо перетворення насичених жирних кислот у ненасичені. Мононенасичені жирні кислоти пальмітоолеїнова (С_16:1) та олеїнова (С_18:1) можуть утворюватися в організмі людини з відповідних насичених жирних кислот – пальмітинової (С₁₆) та стеаринової (С₁₈). Ці перетворення відбуваються у мікросомах печінки і жирової тканини за участю системи десатурації жирних кислот (ацил-КоА-оксигенази), яка за механізмом дії є цитохром b₅-вмісною монооксигеназою та утворює подвійний зв'язок між 9-м і 10-м атомами вуглецю (Δ⁹).

Процеси десатурації (утворення подвійних зв'язків) та елонгації (подовження ланцюгів) можуть сполучатися і повторюватися, що дає можливість синтезувати різноманітні мононенасичені жирні кислоти з довгими ланцюгами (рис. 11).

СН₃-(СН₂)₇-СН=СН-(СН₂)₇-СО~S-КоА

Олеїл-КоА (С_18:1)

2Н₂О + НАДФ⁺

Десатураза

О₂+ НАДФН·Н⁺

СН₃-(СН₂)₁₆-СО~S-КоА

Стеароїл-КоА (С_18:0)

(малоніл-КоА, НАДФ·Н⁺) (С₂) Елонгаза

СН₃-(СН₂)₁₄-СО~S-КоА

Пальмітоїл-КоА (С_16:0)

О₂ + НАДФН·Н⁺

Десатураза

2Н₂О+ НАДФ⁺

СН₃-(СН₂)₅-СН=СН-(СН₂)₇-СО~S-КоА

Пальмітоолеїл-КоА(С_16:1)

Рисунок 11 – Шляхи перетворення пальмітинової кислоти у реакціях

десатурації та елонгації

На відміну від рослин, у клітинах людини і тварин відсутні десатурази, які утворюють подвійні зв'язки після 9-го атому вуглецю. З цієї причини в організмі людини не можуть синтезуватися поліненасичені жирні кислоти – лінолева С_18:2(Δ^9,12), ліноленова С_18:3(Δ^9,12,15). Ці кислоти відносяться до категорії незамінних (есенційних) і повинні постійно надходити до організму з їжею. Незамінні жирні кислоти під дією систем десатурації та елонгації, що містяться у ендоплазматичному ретикулюмі гепатоцитів, трансформуються у такі поліне-насичені жирні кислоти, як γ-ліноленова С_18:3(Δ^6,9,12), ейкоза-трієнова С_20:3(Δ^8,11,14), арахідонова С_20:4(Δ^5,8,11,14), докозан-гексенова С_22:6. До незамінних жирних кислот також відносять арахідонову кислоту, яка утворюється з лінолевої (рис.12).

Лінолеїл-КоА С_18:2(Δ^9,12)

О₂ + НАДФН·Н⁺

Δ⁶-Десатураза

2Н₂О+ НАДФ⁺

γ-Ліноленіл-КоА С_18:3(Δ^6,9,12)

С₂

(малоніл-КоА, НАДФ·Н⁺) Мікросомальна

елонгаза

Дігомо- γ-Ліноленіл-КоА С_20:3(Δ^8,11,14)

О₂ + НАДФН·Н⁺ Δ⁵-Десатураза

Н₂О+ НАДФ⁺

Арахідоніл-КоА С_20:4(Δ^5,8,11,14)

Рисунок 12 – Схема перетворення лінолевої кислоти в арахідонову

За умов надходження до організму достатньої кількості ліно-левої кислоти, потреби людини у арахідоновій кислоті повністю задовольняються. Арахідонова кислота є попередником у синтезі біологічно активних речовин - ейкозаноідів.

При голодуванні та нестачі інсуліну процеси елонгації та десатурації суттєво зменшуються.

Відсутність або нестача незамінних жирних кислот в їжі протягом довгого часу, яка може спостерігатися у немовлят, що знаходяться на штучному вигодуванні, або у хворих, життєдіяльність яких підтримується лише за рахунок парентерального харчування, призводить до відставання у рості, розвитку дерматиту. Для запобігання таких ускладнень кількість незамінних жирних кислот повинна становити не менше ніж 1-2% від загальної потреби організму у калоріях.