متابولیسم چربی ها :

آلفا اکسیداسیون ، بتا اکسیداسیون ، اَمگا اکسیداسیون . البته اکسیداسیون غیر آنزیمی چربی ها هم رخ می دهد ( در نتیجه ی حرارت زیاد یا نگهداری مواد غذایی در شرایط غیر استاندارد )که تولید بوی نامطبوع و ... را خواهیم داشت .

بتا اکسیداسیون : این متابولیسم در تمام ارگان ها رخ می دهد. بتا اکسیداسیون از روی کربنی به نام بتا آغاز می شود . در این نوع اکسیداسیون اسید چرب وارد زنجیره ی بتا اکسیداسیون شده و طی این زنجیره 2 مولکول کربن در هر دور از اسید چرب جدا می شود و به  صورت استیل کو آنزیم A آزاد می شود . استیل کو آنزیم A  می تواند وارد کربن شود و نهایتاً مورد متابولیسم  قرار گرفته تولید ATP کند . بتا اکسیداسیون در میتو کندری رخ می دهد ؟

در هر مسیر اکسیداسیون 5 ATP تولید می شود  و استیل کو آنزیم A هم که 12 تا ATP تولید می کند آخرین کربنی که آزاد می شود 5 تا ATP را تولید نمی کند چون دوباره داخل بتا اکسیداسیون نمی رود .

بتا اکسیداسیون در 4 مرحله صورت می گیرد :

1-     دهیدروژناسیون : 2 مولکول هیدروژن از اسید چرب برداشته شده و تولید یک باند دوگانه را داریم . کو آنزیم FAD در این جا نقش دارد . آنزیم این مرحله Fatty Acyle Dehydrogenase است .

2-     هیدروژناسیون : یک مولکول آب اضافه می شود پیوند دو گانه اشباع می شود و آنزیمی که در این مرحله نقش دارد دهیدرو اسیل کو آنزیم A دهیدروژناز است . مولکولی که در مرحله ی قبل تولید شد یک دهیدرو اسیل کو آنزیم A نام دارد . ماده ای  که در این مرحله بوجود می آید بتا هیدروکسی اسیل کو آنزیم A است

3-     دهیدروژناسیون: بتا هیدروکسی اسیل کو آنزیم A ماده ای ناپایدار است و سریعاً 2 مولکول ؟؟ هیدروژن از دست داده و تبدیل به مولکولی به نام  بتا ستو اسیل کو آنزیم A می شود آنزیم این مرحله بتا هیدروکسی اسیل کو آنزیم A دهیدروژناز است

4-     تیولیزاسیون: بتا ستو اسیل کو آنزیم A بوجود آمده سریعاً می شکند و یک مولکول استیل کو آنزیم A جدا می شود . یک کو آنزیم A وارد واکنش شده و نهایتاً استیل کو آنزیم A آزاد شده وارد کربس شده و  مولکول CO2 و 12 ATP تولید می کند

بنا بر این : یک اسید چرب حاوی n اتم کربن ، n/2 ATP تولید می کند .

17 (n-1) +12              n= number of carbon   تعداد ATP تولیدی

آلفا اکسیداسیون :

نوعی از اکسیداسیون اسید های چرب است که بر روی کربن آلفا انجام می گیرد . کربن آلفا اولین کربن بعد از عامل کربوکسیلی است . این اکسیداسیون بسیار محدود است و اهمیت متابولیکی آن برای سلول ناشناخته است و در حقیقت یک مولکول کربن از روی کربن آلفا بر داشته شده و به صورت CO2 خارج می شود . این نوع اکسیداسیون ها ، در اسید های چرب با زنجیره ی فرد (ODD NUM) انجام می شود ( زوج زنجیر = ewe num) در برخی از اسید های چرب که در مغز تولید شده و حاوی عامل آلفا هیدروکسیلی هستند ، صورت می گیرد . این اکسیداسیون همراه با بتا اکسیداسیون است . ترکیباتی که نمی توانند از طریق بتا اکسیداسیون اکسیده شوند از این طریق اکسیده می شوند . اهمیت آلفا اکسیداسیون در گیاهان مشخص است اما در سلول های جانوری نه . در سلول های گیاهی ، زمانی که بذر شروع به جوانه زدن می کند به دلیل نیاز به انرژی زیاد صورت می گیرد . این نوع اکسیداسیون علاوه بر تجزیه ی اسید های چرب نقش خاصی در تولید برخی از ترکیبات خاص که مورد نیاز گیاه هستند نیز انجام می شود مثل اسید های چرب بلند زنجیر با عامل الکلی و هیدرو کوتیل ها که در تشکیل کوتین ها نقش دارند .

امگا اکسیداسیون :

در برخی از آنزیم ها صورت می گیرد . غالباً به سیتو کروم های خاصی نیاز دارند . همان طور که اشاره شد برخی از سیتو کروم ها نقش عمده ای در انتقال هیدروژن به زنجیره ی تنفسی دارند . این سیتو کروم ها که حاوی هم هستند طی واکنش های مداوم و پی در پی می توانند هیدروژن را انتقال داده و آن را به اکسیژن رسانده ، تولید آب کند و انرژی آزاد کند مثل سیتو کروم a , b , c

ترتیب آن در زنجیره ی تنفسی بر مبنای پتانسیل الکترون پذیری آن هاست . در حالی که سیتو کروم های دیگری وجود دارند که نقش شان انتقال هیدروژن است اما در زنجیره ی تنفسی شرکت نمی کنند بلکه درون سیتو پلاسم و در شبکه رتیکلوم آندو پلاسمی قرار دارند . نقش شان بیشتر در سم زدایی است . مثل از بین بردن نیتریل حاصل از مصرف نیترات ( مثل سیتو کروم b5 و b450) مثل آفلاتوکسین در گیاهان که توسط آسپرژیلوس تولید می شود . Detoxification = سم زدایی

در ارتباط با اکسیداسیون اسید های چرب با باند دو گانه ، بسته به محل باند دوگانه واکنش ها ، همانند بتا اکسیداسیون پیش خواهد رفت زمانی که بتا اکسیداسیون به اولین باند دوگانه بر خورد کند . آن گاه در طی مسیر اکسیداسیون اسید های چرب با باند دوگانه 2 آنزیم بیشتر مورد نیاز است ( ایزو مراز و اپی مراز )

پر اکسیده شدن اسید های چرب :

اگر مواد حاوی چربی به خوبی نگهداری نشوند ، دچار تغییراتی می شوند که تولید بوی نامطبوع می کنند این نوع اکسیداسیون اسید های چرب را غیر آنزیمی می گویند و عوامل مختلفی در آن نقش دارند : عوامل شیمیایی ، فیزیکی ، بیو لوژیکی ç این اکسیداسیون نهایتاً باعث تغییر رنگ ، طعم و بوی چربی می شود .

اسید های چرب غیر اشباع سریع تر اکسیده شده و از بین می روند .

انتقال دهنده های چربی : LDL , HDL ,VLDL

انتقال اسید های چرب توسط پروتئین های خاصی صورت می گیرد ( آپو لیپو پروتئین ) در ساختار ترکیباتی مثل  Chylomicron  وجود دارد . لیپاز های کبدی R1 و R3  را در ساختمان تری گلیسیرید ها بر می دارد و لیپاز های روده R2 را بر می دارد . آنزیم های لیپاز ک پانکراس و روده ای

LPL = lipo protein lipase, FABB=Fatty acid Binding protein, ACS= Acetyl COA Synthetase

میسل : املاح صفراوی + اسید چرب + کلسترول + گلیسرول + ویتامین های محلول در چربی ( داخل جداره ی روده  بدرون سلول منتقل می شوند )

املاح صفراوی در ٣/1   روده ی باریک جذب می شوند ( هپاتیک رسیکلیشن ) = سیکل باز جذب صفرا و به کار گیری آن در سلول دوباره با هم ترکیب شده و تولید ترکیباتی به نام شیلو میکرون می کنند که حاوی پروتئین خاصی به نام آپو پروتئین هستند و نقش در انتقال چربی دارند . آپو پروتئین C و A و ... تا 400 تا آپو پروتئین شناخته شده

کتون بادی ها : وقتی فرد گرسنه است یا احتیاج به انرژی دارد ، گلوکز نمی تواند احتیاجات بدن را تامین کند یا سیکل کربس توانایی تامین ATP مورد نیاز سلولی را ندارد . بافت مجبور می شود اسید های چرب را از طریق بتا اکسیداسیون بشکند و تولید استیل کو آنزیم A کند . اگر به هر دلیلی استیل کو آنزیم A نتواند وارد چرخه ی  کربس شود مثلاً به دلیل کمبود OAA وارد چرخه ی کتون بادی می شود . البته مغز یکی از مصرف کننده های کتون بادی هاست . زمانی که انرژی بدن کم باشد سلول از مسیر های دیگر انرژی را تامین می کند  تا گلوکز آزاد مانده و به سلول های مغز ، جنین و پستان که فقط به گلوکز وابسته اند ، برسد . بتا هیدروکسی بوتیرات عامل کتوژنیک و کتون زا است .

بیو سنتز اسید های چرب :

عکس بتا اکسیداسیون نیست و با اتصال استیل کو آنزیم A و مالونین کو آنزیم A آغاز می شود . کمپلکس آنزیمی که در بیو سنتز اسید های چرب نقش دارد متشکل از 7 آنزیم است :

Condensing enzyme – molonyle / Acetyl ACP Transferase – Dehydrogenase

Enol Reductase – B Keto Acyle Reductase – ACP Thio esterase –

Molonyl/Acetyl ACP Transferase

پایه ی بیو سنتز اسید های چرب ، استیل کو آنزیم A است .

تفاوت بین بیو سنتز اسید های چرب و بتا اکسیداسیون :

1-     بتا اکسیداسیون در میتو کندری رخ می دهد اما بیو سنتز اسید های چرب در سیتو پلاسم  است ( رتیکول آندو پلاسمیک )

2-     در بتا اکسیداسیون انتقال دهنده اسید های چرب ، کارنیتین است اما در این جا ترکیبی به نام

Acyle Carrier protein است که بخشی از آنزیم Fatty Acyle Synthetase complex است.

در واقع آپو آنزیم آن است .

٣- در بیو سنتز چربی ها یک مولتی آنزیم نقش دارد اما در بتا اکسیداسیون آنزیم نقش دارد .

4- در بتا اکسیداسیون تولید انرژی داشتیم که 5 تا ATP در اکسیداسیون و 12 تا در کربس تولید میشد و در بیو سنتز اسید چرب NADPH مصرف می شود که نقش در تولید انرژی ندارد .

آنزیم بیو سنتتاز کمپلکس 2 بخش دارد :

1-     حاوی اسید آمینه سیستئین

2-     PHP (فسفوپنتننت) دارای SH و گروه ارتباطی اند.

اصلی ترین منبع بیوسنتز چربی Acetyle CoA است که در میتو کندری ( غشای خارجی) تولید شده و نمی تواند وارد سیتو پلاسم شود .

مهمترین آنزیمی که در بیو سنتز چربی نقش دارد استیل کو آنزیم A کربوکسیلاز است که وظیفه ی آن انتقال یک CO2 به استیل کو آنزیم A است .