Część kwasów tłuszczowychkwasy tłuszczowekwasów tłuszczowych może być syntetyzowana przez komórki organizmu, głównie przez hepatocytyhepatocytyhepatocyty w wątrobie i adipocytyadipocyty (komórki tłuszczowe)adipocyty w tkance tłuszczowej. W okresie laktacjilaktacjalaktacji komórki gruczołów mlekowych również produkują kwasy tłuszczowe, które są niezbędne do syntezy lipidów zawartych w mleku. Synteza ta przebiega na powierzchni błon gładkiej siateczki śródplazmatycznej komórek, gdzie znajdują się odpowiednie enzymy.

Na siateczce śródplazmatycznej gładkiej znajduje się potężny kompleks enzymatyczny, nazywany syntazą kwasów tłuszczowych FASFASFAS (ang. fatty acid synthase). Zawiera on wszystkie enzymy niezbędne do przeprowadzenia syntezy kwasów tłuszczowych, jednak w tym miejscu mogą powstać ich łańcuchy zawierające do szesnastu atomów węgla.

Kwasy tłuszczowe są cząsteczkami o długich łańcuchach węglowodorowych zawierającymi resztę karboksylową. Substratem do ich syntezy są dwuwęglowe reszty acetylowe acetylokoenzymu Aacetylokoenzym Aacetylokoenzymu A (acetylo-CoA), które powstają w mitochondriach. Acetylokoenzym A, łącząc się z jonami węglanowymi HCOIndeks dolny 3₃Indeks górny -^-, ulega karboksylacji do malonylokoenzymu A (malonylo-CoA), wykorzystywanego przez FAS jako donor dwuwęglowych reszt acetylowych.

Synteza kwasów tłuszczowych jest procesem wieloetapowym, który można podzielić na inicjację, elongację i terminację.

Inicjacja

Gdy w cytoplazmie znajduje się odpowiednia ilość acetylokoenzymu A, reszta acetylowareszta acylowareszta acetylowa zostaje przeniesiona z koenzymu A na ACP, czyli białkowy nośnik grup acylowych (ang. acyl carrier protein). Podobnie dzieje się z trzywęglową resztą acylową malonylokoenzymu A, która zostaje przeniesiona na drugi ACPACPACP.

W ten sposób dwie reszty acylowe (acetylowa i malonylowa) przyłączone do dwóch ACP zostają zaktywowane i ułożone blisko siebie, przez co mogą być ze sobą łatwo połączone.

Elongacja

Elongację można podzielić na trzy etapy: kondensację, redukcję i odwodnienie.

Pierwszą reakcją elongacji, czyli wydłużania się łańcucha kwasu tłuszczowego, jest kondensacja, polegająca na przeniesieniu dwuwęglowej reszty acetylowej acetylo‑ACP na malonylo‑ACP. W reakcji tej wydziela się dwutlenek węgla pochodzący z jonu węglanowego użytego wcześniej do syntezy malonylo-CoA.

Powstaje tu acetoacetylo‑ACP, który następnie ulega redukcji przy udziale NADPH, tworząc hydroksyacylo‑ACP.

Cząsteczka ta po odwodnieniu daje enoilo‑ACP, z którego po uwodorowaniu powstaje czterowęglowa reszta butyrylowa, przyłączona do ACP jako butyrylo‑ACP.

Aby możliwe było przeprowadzenie następnych cykli elongacyjnych, powstała czterowęglowa reszta butyrylowa ulega translokacji na drugi ACP i do uwolnionego ACP przyłącza się kolejna reszta malonylowa. Następnie przejdzie ona kondensację z istniejącą już resztą butyrylową, dając związek sześciowęglowy. W ten sposób w każdym cyklu łańcuch będzie się wydłużał o kolejne reszty dwuwęglowe, aż do osiągnięcia szesnastowęglowej reszty kwasu palmitynowego.

Terminacja

Terminacja polega na hydrolizie wiązania pomiędzy ACP i resztą acylową, w wyniku czego powstaje wolny kwas tłuszczowy. Wytworzony w ten sposób szesnastowęglowy kwas tłuszczowy może następnie ulec różnym modyfikacjom, prowadzącym do wytworzenia dłuższych łańcuchów kwasów tłuszczowych lub łańcuchów nienasyconych. Reakcje te zachodzą na siateczce śródplazmatycznej gładkiej i do zajścia wymagają odpowiednich enzymów.

Słownik