zsírsav

Egyenes szénláncú telített zsírsavak bioszintéziseSzerkesztés

Rövidláncú telített zsírsavakSzerkesztés

A rövidláncú zsírsavak (C4-C11) három alternatív úton bioszintetizálhatók:

a) α-ketoszavak homologizálásával a piruvinsavból, majd oxidatív dekarboxilálással. b) Δ9-savak oxidatív hasításával, pl. nonánsav az olajsav oxidatív hasításából. c) Rövid szénláncú zsírsavszintázok által. Például a hexánsav, amelyet számos gomba az aflatoxin bioszintéziséhez használ, egy hexanoil-CoA-szintázból származik.

Középláncú telített zsírsavakSzerkesztés

A középláncú zsírsavak (C12-C14) két alternatív úton bioszintetizálhatók:

a) A standard zsírsavak részleges oxidációjának β-oxidációjával. b) Középláncú zsírsavszintázok segítségével.

Páratlan láncú zsírsavakSzerkesztés

A páratlan láncú zsírsavak (C13-C33) három alternatív úton bioszintetizálhatók:

a) A hosszabb láncú páratlan zsírsavak részleges β-oxidációjával. b) Páratlan láncú zsírsavszintázok segítségével, ahol acetil-CoA helyett propionil-CoA-t használnak iniciátorként. c) α-oxidációval.

PalmitinsavakSzerkesztés

A standard zsírsavszintázok (FAS) a palmitinsav szintázai. A zsírsavbioszintézis első lépése a palmitinsav, egy 16 szénatomos telített zsírsav szintézise; a többi zsírsavat a palmitinsav módosításával nyerik. Az emberi szervezet a palmitinsavból szinte az összes szükséges zsírsavat képes szintetizálni többféle oxidációs és nyúlási mechanizmus kombinációjával.

A palmitinsav szekvenciálisan szintetizálódik a sejt citoszoljában a multienzimatikus polipeptid zsírsavszintáz hatására, az acetilkoenzim A által biztosított két szénatomos egységek hozzáadásával; a teljes folyamat 7 ATP-t és 14 NADPH-t fogyaszt; a teljes reakció a következő:

8 Acetil-CoA + 14 (NADPH + H+) + 7 ATP → Palmitinsav (C16) + 8 CoA + 14 NADP+ + 7 (ADP + Pi) + 6 H2O

Az acetil-CoA fő forrása a citrát (lásd Krebs-ciklus), amelyet a mitokondriális mátrixból a mitokondrium belső membránjában lévő speciális transzporter szállít a citoszolba; A citrát a citoszolban oxalacetáttá és acetil-CoA-vá hasad, amely reakció 1 ATP-t fogyaszt. A redukáló energiát NADPH formájában a pentóz-foszfát útvonal biztosítja.

A valóságban a szekvenciálisan hozzáadott két szénatomos egységeket a malonil-CoA biztosítja, amelyet viszont az acetil-CoA-karboxiláz enzim szintetizál, amely karboxilcsoportot ad az acetil-CoA-hoz.

Hosszú láncú zsírsavakSzerkesztés

Elongázok hatására keletkeznek, ahol a palmitinsav lánchosszát a malonyl-CoA molekulák kondenzációja (elongáció) révén növelik. Ezzel a folyamattal, amely az endoplazmatikus retikulumban és a mitokondriumban zajlik, a palmitinsav C16-os láncához két szénatomos egységet adnak hozzá, így C24-ig terjedő zsírsavak keletkeznek.

Telítetlen zsírsavakSzerkesztés

Egyszeresen telítetlen zsírsavakSzerkesztés

A telített zsírsavak szénhidrogénláncába cisz-kettős kötések kerülnek be az endoplazmatikus retikulumban végbemenő deszaturáció révén; a folyamat összetett, amelyben NADPH, citokróm b5 és különböző enzimek (például deszaturázok) vesznek részt. Az első deszaturáció a 9-es pozícióban történik a cisz-izomer kialakulásához. A 9-deszaturázok univerzálisak az élő szervezetekben, különösen az olajsavat előállító. Az α,β-karboxilnál α,β-karboxillal telítetlen zsírsavak részleges β-oxidációval keletkeznek.

AcetilénzsírsavakSzerkesztés

Az acetilénázoknak nevezett speciális deszaturázok állítják elő őket alkinok előállítására. Ilyen típusú sav például a taririnsav.

Többszörösen telítetlen zsírsavakSzerkesztés

A többszörösen telítetlen zsírsavakat csak egyes szervezetek bioszintetizálják (pl. sok állat nem bioszintetizál többszörösen telítetlen zsírsavakat, ezért azokat fogyasztani kell). Az olajsav egyszer, kétszer vagy háromszor telítetlen lehet, és ezek a többszörösen telítetlen származékok tovább nyúlhatnak. Az eikozapentaénsav például nem az arachidsav többszörösen telítetlenül, hanem az olajsav többszörösen telítetlenül, majd megnyúlással és két további telítetlenséggel bioszintetizálódik.

Redukciós származékokSzerkesztés

A karboxilcsoport redukciójával vagy dekarbonilezéssel előállíthatók:

– Zsíralkoholok és aldehidek

Oxidációs származékokSzerkesztés

a) Katabolizmus β-oxidációval

A zsírsavak egyik fő funkciója a sejt energiaellátása; a triglicerid lerakódásokból a lipázok zsírsavakat szabadítanak fel, amelyek a mitokondriális mátrixban acetil-CoA formájában két szénatomos egységgé hasadnak, ez a folyamat β-oxidációnak nevezhető; az acetil-CoA belép a Krebs-ciklusba, a NADH és a FADH2 pedig a légzési láncba.

b) Hidroxilációs és peroxilációs termékek

Ezek az 5-lipoxigenázok és hidroxilázok hatására keletkeznek, pl. leukotriének, hepoxilinek, neuroprotektinek, acetilénalkoholok és rezolvinek.

(c) Epoxidációs termékek

A monooxigenázok hatására telítetlenül keletkező termékek, mint például a vernolsav.

(d) (Alkilfuranil)acil-karbonsavak

A lipoxigenázok hatására keletkező nem konjugált dialillikus rendszerekben. Pl. wyeron, zsírsavak és urofánsavak.

e) Laktonok

Sok zsírsav hidroxilálódik intramolekuláris észteresítéssel, így laktonok képződnek, mint például az illékony laktonok és a cucujolidok.

f) Szpirocetálok

Sok zsírsav redukálódik és bonyolult szpirocetál típusú szerkezeteket alkot. Ezek gyakran rovarferomonokként működnek, pl. kalcogránok.

g) Oxidatív hasadási termékek

A lipoxigenázok hatására a zsírsavláncokban hasadások keletkezhetnek ciklikus szénhidrogének (hormonszirén), aldehidek (folsavaldehidek) vagy dikarbonsavak (traumásav).

A elágazó zsírsavakSzerkesztés

A elágazó zsírsavaknak különböző bioszintetikus eredetűek lehetnek:

a) Izoalkil- és anteizoalkil-karbonsavak: Ezek a valin, izoleucin, illetve leucin katabolizmusából származó izobajsavat, 2-metil-vajsavat és izovaleriánsavat használják indító egységként. b) Metil-karbonsavak: Ezek telítetlen savak SAMe-metilálásával keletkeznek. Pl. tuberkulosztearinsav. c) Polimetilált savak: a propionilkoenzim A-ból nyert metilmalonyl-CoA egymást követő kondenzációival keletkeznek.

Zsírsavkondenzációs termékekSzerkesztés

a) Alkiltetronátok és alkilszukcin-anhidridek: Canadensolid. (b) nonadridok, mint a rubratoxin; c) acilonok és 2-alkil-2-acil-ecetsavak, mint a palmiton és a korinomikolsav; d) makroketonok, mint a civeton; e) alkiltrikarbonsavak, mint az agársav; f) szfingoidok, mint a szfingozin; g) liposztatin.

Annonaceus acetogeninekSzerkesztés

Az annonaceus acetogeninek a tetronsavak polideoxisavakból történő képződéséből származnak. Pl. uvaricin

ω-ciklikus zsírsavakSzerkesztés

a) ω-ciklopentenilalkil-karboxil zsírsavak, mint például a hidnokarposav. b) ω-ciklohexilalkil-karboxil zsírsavak. c) ω-cikloheptilalkil-karboxil zsírsavak. d) ω-arilalkilalkil-karboxil zsírsavak. (e) Hachijodinok

Endociklikus zsírsavakSzerkesztés

a) (Alkilciklopropil)alkilkarbonsavak, mint például a malvalinsav. b) Periciklikus reakciók termékei, mint például az endiandronsav. c) Ciklooxigenázok hatására endociklikus ciklizációval keletkező prosztanoidok. – Prosztaglandinok. – jázmonoidok. – Eklonialaktonok. – Tromboxánok.

ZsírsavészterekSzerkesztés

a) egyszerű észterek b) hidroxi-zsírsavészterek c) glicerinészterek

– Acylgliceridek- Foszfatidátok-. Plazmalogének

d) Zsíramidok e) Acylhomoserinlaktonok f) Szfingolipidek

– Ceramidok- Gangliozidok- Cerebrosidok- Capnoidok

g) Cianolipidek