Fettsyre biokjemisk reaksjon

Fettsyrer er uløselige i vann. Etter binding til albumin i blodet (10:1), transporteres de til ulike vev og celler i hele kroppen og oksideres og dekomponeres i cellenes mitokondrier, og frigjør en stor mengde energi. Leveren og musklene er de mest aktive. I 1904 brukte Knoop benzenringer som markører for å spore transformasjonen av fettsyrer hos dyr og fant ut at når oddetallskarbonfettsyrederivater ble degradert, ble hippursyre påvist i urinen, og hvis de var partallskarboner, fenylacetyl urinsyre ble påvist i urinen. Det spekuleres i at nedbrytningen av fettsyreacylkjeder skjer ved -karbonatomet, det vil si at en to-karbonenhet avskjæres fra fettsyrekjeden hver gang. Senere eksperimenter viste at -oksidasjonsteorien er riktig, og den kuttede tokarbonenheten er acetyl CoA. Fettsyrer må aktiveres før de kommer inn i mitokondriene.
1) Aktivering av fettsyrer;
2) Fatty acyl CoA kommer inn i mitokondriene
3) -oksidasjon av fettacyl CoA;
Oksydasjonen av fettacyl-CoA til acetyl-CoA involverer fire reaksjoner - dehydrogenering, vanntilsetning, re-dehydrogenering og sulfurisering. Hver gang produseres det ett molekyl acetyl CoA og en fettacyl CoA med 2 mindre C enn den opprinnelige. Den neste runden med -oksidasjon utføres, og syklusen gjentas.
4) Energiberegning av fettsyreoksidasjon
Ett molekyl palmitinsyre (C16) kan produsere 8 acetyl CoA, 7 NADH og 7 FADH2 etter 7 -oksidasjon. Hver acetyl CoA går inn i TCA-syklusen for å produsere 3 NADH, 1 FADH og 1 GTP, og frigjør 2 molekyler CO2.
Når fett brukes som energi, kan organismen også få tak i store mengder vann. Humpen til en kamel er et "lager" for lagring av fett, som kan gi både energi og nødvendig vann.
Andre veier for fettsyreoksidasjon
(1) Oksidasjon av oddetalls karbonfettsyrer. Menneskekroppen inneholder spormengder av oddetallskarbonfettsyrer, og mange planter, marine organismer og petroleumsgjær inneholder en viss mengde oddetallskarbonfettsyrer. I tillegg til å produsere acetyl CoA, produserer dens -oksidasjon også ett molekyl propionyl CoA, som omdannes til succinyl CoA under påvirkning av -carboxylase og isomerase, og oksideres fullstendig gjennom TCA-veien.
(2) Oksidasjon av umettede fettsyrer. Omtrent halvparten av fettsyrene i kroppen er umettede fettsyrer, der dobbeltbindingene alle er i cis-konfigurasjon. De kan ikke katalyseres av enoyl-CoA-hydratase, som katalyserer tilsetningen av vann til trans-dobbeltbindingene. Derfor er deltakelsen av isomerase og reduktase nødvendig for at oksidasjonen av generelle umettede fettsyrer skal kunne fortsette. For eksempel er oljesyre oktadekensyre (cis-△9), og oljesyren i cytoplasmaet aktiveres også for å generere oleoyl CoA, som deretter transporteres for å generere oleoyl CoA i mitokondriematrisen, og deretter gjennomgår tre runder med - oksidasjon for å generere 3 molekyler av acetyl CoA og cis-△3-dodecenoyl CoA. Sistnevnte omdannes til trans-△2-dodecenoyl CoA av isomerase, og L- -hydroxyacyl CoA genereres av enoyl CoA-hydratase, og gjennomgår deretter fem runder med -oksidasjon for å generere 6 molekyler acetyl CoA, totalt 9 molekyler acetyl CoA.
Oksydasjonen av flerumettede fettsyrer krever også deltakelse av en spesiell reduktase.
Ketonlegemer
Ketonlegemer er spesielle mellomprodukter som genereres av normal nedbrytning av fettsyrer i leveren, inkludert acetoeddiksyre (som står for ca. 30%), -hydroksysmørsyre (-hydroksysmørsyre) og acetoeddiksyre (som står for ca. 30%). Keton utgjør omtrent 70 % av den totale kroppsvekten) og en svært liten mengde aceton. Nivået av ketonlegemer i blodet til normale mennesker er svært lavt, noe som er et normalt fenomen for menneskekroppen å bruke fettoksidasjon til energi. Men under visse fysiologiske tilstander (sult, faste) eller patologiske tilstander (som diabetes), blir sukkerkilden eller den oksidative energiforsyningen svekket, fettmobiliseringen forbedres, og fettsyrer blir den viktigste energikilden for menneskekroppen. Hvis mengden av ketonlegemer syntetisert i leveren overstiger evnen til ekstrahepatisk vev til å utnytte ketonlegemer, vil balansen mellom de to gå tapt, og blodkonsentrasjonen vil bli for høy, noe som fører til ketoacetemi og ketonuri. Acetoeddiksyre og -hydroksysmørsyre er begge sure stoffer, så en stor opphopning av ketonstoffer i kroppen kan også forårsake acidose.