Главная/Библиотека/Синтез жирных кислот

Синтез жиров: из сахара в запас

После обильной углеводной еды лишний ацетил-КоА не сжигают, а собирают из него длинную жирную кислоту — пальмитат (16C). Углероды даёт ацетил-КоА, водороды — NADPH. Идёт в цитоплазме печени и жировых клеток.

Разделы 18–19 · Липиды цитоплазма · печень/жир ⏱ ~15 мин
Откуда сырьё

Больше глюкозы → больше жира

После сладкого ужина инсулин загоняет глюкозу в клетки, гликолиз делает пируват, тот в митохондрии становится ацетил-КоА. Когда ATP уже много и цикл Кребса притормаживается, лишний ацетил-КоА уходит на постройку жира.

Цитратный челнок: вынести ацетил-КоА наружу

Ферменты синтеза — в цитоплазме, а ацетил-КоА заперт в митохондрии и сам мембрану не пройдёт. Решение: он сливается с оксалоацетатом в цитрат, тот выходит наружу, и фермент цитратлиаза снова режет его на ацетил-КоА + оксалоацетат. По пути обратно образуется NADPH (малик-фермент).

Главный кран

Ацетил-КоА-карбоксилаза (ACC)

Первый и скорость-лимитирующий шаг: ACC цепляет к ацетил-КоА карбоксильную группу → малонил-КоА (3C). Кофакторы — те же ◆ мнемоникаA — ATP, B — биотин (B7), C — CO₂. Правило любой карбоксилазы.. Раз это главный кран — он жёстко регулируется.

гормоны

Инсулин ▲ / глюкагон ⊘

Инсулин (сыт) снимает фосфат → ACC активна → жир строится. Глюкагон (голод) через АМФ-киназу вешает фосфат → ACC выключена. Образно: глюкагон надевает наручники, инсулин снимает.

аллостерика

Цитрат ▲ / жирные кислоты ⊘

Цитрат (сырья вдоволь) разгоняет ACC; готовые жирные кислоты её тормозят — сигнал «хватит, уже наделали».

Сборочный конвейер

Комплекс синтазы жирных кислот

Дальше работает большой комплекс синтазы жирных кислот (по форме — как фасолина, с доменами ACP и цистеином на концах). Он раз за разом присоединяет по 2 углерода от малонил-КоА, при этом добавленный карбоксил каждый раз теряется как CO₂, а на восстановление тратятся 2 NADPH за оборот. 7 оборотов → цепь 16 углеродов, пальмитоил-КоА.

За 1 оборот+2 углерода · 2 NADPH
Пальмитат (16C) целиком8 ацетил-КоА + 14 NADPH

NADPH берётся из пентозофосфатного пути и от малик-фермента. Готовые кислоты запасаются как триглицериды.

схемаСинтаза-«фасолина». Здесь: ACP- и цистеиновый домены, присоединение малонил-КоА, потеря CO₂, конденсация, 7 оборотов до C16.
Связь с окислением

Строить и жечь одновременно — нельзя

Малонил-КоА — общий выключатель

Самый первый продукт синтеза, малонил-КоА, блокирует CPT1 — вход в β-окисление. Пока клетка строит жир (инсулин, сытость), она автоматически глушит его сжигание. При голоде — наоборот. Идеальная реципрокная регуляция.

Ловушки

Где чаще всего спотыкаются

✗ «Синтез идёт там же, где распад»
Синтез — в цитоплазме, β-окисление — в митохондрии. Разные цеха.
✗ «Углероды и водороды из одного места»
Углероды даёт ацетил-КоА, а водороды — NADPH (не NADH). Буква P важна.
✗ «Ацетил-КоА сам выходит из митохондрии»
Он выезжает в виде цитрата (цитратный челнок), а снаружи его снова режут на ацетил-КоА.
✗ «Инсулин тормозит синтез жира»
Наоборот. Инсулин (сыт) включает ACC, глюкагон (голод) выключает.
Тренажёр рассуждений

Не угадать ответ, а построить его

Прочитай вопрос и подумай сам. Потом открывай по шагу, будто рядом преподаватель и спрашивает «а почему?».

Почему от обжорства сладким толстеют, хотя жир при этом не ели?
Во что идёт лишняя глюкоза?
Глюкоза → пируват → ацетил-КоА, и его становится много.
Куда девать избыток ацетил-КоА?
ATP уже вдоволь, цикл Кребса притормаживается → лишний ацетил-КоА идёт на жир.
Кто даёт отмашку?
Инсулин после еды включает ACC → синтез жирных кислот → запас в триглицериды.
Вывод. Печень спокойно переводит лишний сахар в жир. Полнеют от избытка калорий вообще, а не только от жирного.
Показать следующий шаг →
Как одна молекула не даёт синтезу и распаду жира идти одновременно?
Что появляется первым при синтезе?
Малонил-КоА — самый первый продукт.
Что он делает с распадом?
Блокирует CPT1 — вход в β-окисление.
Что получается?
Пока клетка строит жир (делает малонил-КоА), она сама глушит его сжигание.
Вывод. Малонил-КоА работает «стрелочником»: один метаболит разводит два встречных пути.
Показать следующий шаг →
Мини-кейс

Собери, как один витамин бьёт по многим путям

Спортсмен месяцами пил коктейли из сырых яичных белков. Появились дерматит, выпадение волос, а в анализах — лёгкий лактат-ацидоз.

Какого витамина не хватает и почему страдает сразу несколько путей?
Что в сыром белке?
Авидин — он связывает биотин (витамин B7) и не даёт его усвоить.
Где нужен биотин?
Это кофактор всех карбоксилаз: ACC (синтез жира), пируваткарбоксилаза (глюконеогенез), пропионил-КоА-карбоксилаза.
Что при дефиците?
Карбоксилазы встают разом — отсюда пёстрая картина и лактат-ацидоз.
Вывод. Дефицит биотина от сырого яичного белка — редкая, но классическая причина. Один кофактор держит несколько путей.
Показать следующий шаг →
Повторение

Закрепить с интервалами

Карточки подстраиваются под тебя: «легко» отодвигает повтор дальше, «снова» возвращает скоро. Прогресс хранится в браузере.

Куда дальше

Связи с другими темами

Логичное продолжение

Готовые кислоты пакуют в запас — триглицериды

В библиотеку →