Il Sintesi degli acidi grassi comprende la sintesi a più stadi di acidi grassi ai fini dell'accumulo di energia nell'organismo. Rappresenta solo una parte del metabolismo dei grassi, che a sua volta è integrato nel metabolismo complessivo. In condizioni dietetiche normali, la sintesi degli acidi grassi è di minore importanza per l'uomo, poiché la dieta contiene già grassi.
Cos'è la sintesi degli acidi grassi?
La sintesi degli acidi grassi è anche nota con il nome scientifico di lipogenesi. Rappresenta un processo metabolico anabolico e assimilante che serve a immagazzinare le riserve energetiche per l'organismo. Questo vale per batteri e funghi, nonché per piante e animali.
La lipogenesi si basa sulla presenza di diversi importanti composti di partenza, vitamine ed enzimi. Il malonil-CoA, che è formato da acetil-CoA per carbossilazione (aggiunta di anidride carbonica) in condizioni enzimatiche, svolge un ruolo centrale nella sintesi. L'acetil-CoA proviene da diverse vie metaboliche. Si presenta come prodotto intermedio nella glicolisi (metabolismo degli zuccheri), nella scomposizione degli acidi grassi o nel metabolismo delle proteine. Con l'aiuto di enzimi (acetil-CoA carbossilasi, sintetasi di acidi grassi), trasmettitori di energia (ATP, ADP) e vitamine (biotina, acido pantotenico), la sintesi degli acidi grassi è controllata.
Funzione e compito
L'immagazzinamento di energia è molto importante per la sopravvivenza di qualsiasi organismo. La sintesi degli acidi grassi è emersa come un modo ideale per immagazzinare energia in una fase iniziale dell'evoluzione. Gli acidi grassi vengono immagazzinati in forma esterificata come grassi o oli in alcune cellule previste a tale scopo. Anche altri esteri di acidi grassi sono di grande importanza nella costruzione delle membrane cellulari.
Per produrre dispositivi di accumulo di energia, gli acidi grassi vengono esterificati con l'alcol triidrato glicerolo. Sono esterificati con composti contenenti fosforo nelle membrane cellulari. Inoltre, gli acidi grassi costituiscono la base per la sintesi del colesterolo e di vari ormoni (ormoni sessuali, glucocorticoidi, mineralcorticoidi).
Chimicamente rappresentano molecole a catena lunga con una catena di carbonio e un gruppo carbossilico, a volte la catena è anche ramificata. Occasionalmente, possono essere presenti anche doppi legami nella catena del carbonio. Quindi è acidi grassi insaturi. Gli acidi grassi saturi contengono solo legami singoli.
Queste piccole differenze strutturali sono responsabili della moltitudine di possibili funzioni di questo gruppo di sostanze. Tuttavia, la loro funzione principale è immagazzinare energia. Le sostanze di partenza per la sintesi degli acidi grassi vengono prodotte attraverso ogni via metabolica. L'acetil-CoA si forma sempre come prodotto intermedio da carboidrati, proteine e grassi quando vengono scomposti. Nei mitocondri, l'acetil-CoA viene scomposto in anidride carbonica e acqua mentre genera energia.
Tuttavia, può essere utilizzato anche nel citoplasma per la nuova sintesi di acidi grassi. Per fare questo, viene prima convertito in malonil-CoA e ADP con l'aiuto dell'ATP, con carbossilazione e assorbimento di energia. Il malonil-CoA a sua volta è soggetto a una condensazione enzimatica con acetil-ACP. Il butirrile-ACP risultante viene nuovamente condensato con malonil-CoA. Queste condensazioni vengono ripetute fino a quando non sono stati prodotti acidi grassi con una lunghezza della catena fino a 16 atomi di carbonio.
In condizioni normali, la sintesi degli acidi grassi è di minore importanza negli esseri umani. Uno dei motivi è che il cibo di solito contiene una proporzione sufficientemente grande di grassi. In questo modo i grassi presenti negli alimenti vengono scomposti in acidi grassi e, se necessario, nuovamente esterificati in grasso. Inoltre, con una dieta equilibrata, l'apporto energetico e il fabbisogno energetico sono equilibrati.
In passato, però, c'erano spesso fasi di fame, così che il corpo doveva assumere più energia sotto forma di cibo quando c'era troppo cibo per immagazzinare le riserve di grasso per i momenti di bisogno. Lo stesso vale ancora oggi per gli animali che devono ibernare per sopravvivere all'inverno. Per loro, la sintesi degli acidi grassi è di grande importanza perché dipendono anche da alimenti ricchi di carboidrati per accumulare riserve di grasso.
Malattie e disturbi
In relazione a problemi di salute, la produzione eccessiva e insufficiente di acidi grassi gioca un ruolo importante. Oggi le malattie legate all'alimentazione stanno diventando più comuni. In tempi di eccedenza alimentare, il numero di persone in sovrappeso o addirittura obese aumenta sempre di più. Come risultato di una dieta ipercalorica e ricca di carboidrati, la sintesi degli acidi grassi viene potenziata nel corpo.
Normalmente, oggi la biosintesi degli acidi grassi dovrebbe svolgere solo un ruolo subordinato. Ma l'eccesso di cibo è comune a causa di cibo eccessivo, stress o problemi di salute mentale.
L'obesità che ne deriva pone grandi sfide per il settore sanitario. Le malattie secondarie sono ad esempio il diabete mellito, l'arteriosclerosi, le malattie cardiovascolari, la demenza o altre malattie degenerative.
Questa tendenza può essere contrastata solo attraverso uno stile di vita sano con cibo a basso contenuto di carboidrati e attività fisica. Inoltre, il consumo di energia e il consumo di energia dovrebbero essere nuovamente in equilibrio.
L'ormone insulina controlla l'assorbimento del glucosio nelle cellule per la produzione di energia. Tuttavia, quando viene utilizzata meno energia di quella emessa, l'insulina è responsabile dell'aumento della sintesi degli acidi grassi. In questo caso il glucosio viene convogliato nelle cellule adipose, dove inizia immediatamente la nuova formazione di acidi grassi.
Più il tessuto adiposo è pieno di grasso, meno efficace diventa l'insulina. Processi metabolici complicati riducono il numero di recettori dell'insulina sulle membrane cellulari. Il risultato è un aumento del livello di zucchero nel sangue e un aumento della produzione di insulina fino a quando non può cessare completamente. Anche la sintesi degli acidi grassi si ferma. Per generare energia, la lipolisi nelle cellule adipose aumenta con l'aumento della formazione di chetoni, che eccessivamente acidifica il sangue e può portare a un coma diabetico.
