Rasvhapete süntees hõlmab mitmeastmelist sünteesi rasvhapped organismis energia salvestamiseks. See esindab ainult ühte osa rasvade ainevahetus, mis omakorda on integreeritud üldisesse ainevahetusse. Normaalsetes toitumistingimustes on rasvhapete süntees inimese jaoks vähem tähtis, kuna dieet sisaldab juba rasvu.
Mis on rasvhapete süntees?
Rasvhapped neid säilitatakse esterdatud kujul rasvade või õlidena selleks kavandatud spetsiifilistes rakkudes. Rasvhapete sünteesi tuntakse ka teadusliku nimetuse lipogenees all. See esindab anaboolset assimileeruvat ainevahetusprotsessi, mille eesmärk on säilitada organismi energiavarusid. See kehtib bakterid taimedele ja loomadele. Lipogeneesi aluseks on mitme olulise lähteaine olemasolu, vitamiinid ja ensüümide. Sünteesi kesksel kohal on malonüül-CoA, mis moodustub atsetüül-CoA-st karboksüülimise teel ( süsinik dioksiid) ensümaatilistes tingimustes. Atsetüül-CoA pärineb erinevatest ainevahetusradadest. See esineb glükolüüsi ajal vahesaadusena (suhkur ainevahetus), rasvhapete lagunemise või valkude ainevahetuse ajal. Abiga ensüümide (atsetüül-CoA karboksülaas, rasvhapete süntetaas), energia saatjad (ATP, ADP) ja vitamiinid (biotiin, pantoteenhape), siis kontrollitakse rasvhapete sünteesi.
Funktsioon ja ülesanne
Mis tahes organismi ellujäämiseks on energia salvestamisel väga suur tähtsus. Evolutsiooni alguses ilmnes rasvhapete süntees ideaalse viisina energia salvestamiseks. Rasvhapped neid säilitatakse esterdatud kujul rasvade või õlidena selleks kavandatud spetsiifilistes rakkudes. Rakumembraanide ehitamisel mängivad suurt rolli ka teised rasvhapete estrid. Energiavarude tootmiseks on rasvane happed on esterdatud kolmevalentsega alkohol glütserool. Rakumembraanides esterdatakse neid fosfor- sisaldavad ühendeid. Lisaks rasvane happed moodustavad aluse sünteesiks kolesterooli ja mitmesugused hormoonid (suguhormoonid, glükokortikoidid(mineralokortikoidid). Keemiliselt esindavad nad pikka ahelat molekulid koos süsinik ahel ja karboksüülrühm. Mõnikord on kett hargnenud. Kaksiksidemed võivad esineda ka süsinik ahel aegajalt. Need on siis küllastumata rasvad happed. Küllastunud rasvhapped sisaldavad ainult üksiksidemeid. Need väikesed struktuuri erinevused põhjustavad selle ainerühma võimalike funktsioonide suurt hulka. Kuid nende peamine ülesanne on energia salvestamine. Rasvhapete sünteesi lähteained toodetakse iga ainevahetusraja kaudu. Seega süsivesikuid, valgud ja rasvad toodavad lagundamisel alati vaheproduktina atsetüül-CoA-d. Aastal mitokondrid, laguneb atsetüül-CoA kuni süsinikdioksiid ja vesi energia tootmiseks. Kuid seda saab kasutada ka tsütoplasmas uute rasvhapete sünteesimiseks. Sel eesmärgil muundatakse see kõigepealt malüül-CoA-ks ja ADP-ks ATP abil karboksüülimise ja energia all absorptsioon. Malonüül-CoA läbib omakorda ensümaatilise kondenseerumise atsetüül-ACP-ga. Saadud butürüül-ACP kondenseeritakse uuesti malonüül-CoA-ga. Neid kondenseerumisi korratakse seni, kuni on tekkinud rasvhapped ahela pikkusega kuni 16 süsinikuaatomit. Normaalsetes tingimustes on rasvhapete süntees inimesel teisejärguline. Selle põhjuseks on muu hulgas asjaolu, et dieet sisaldab tavaliselt piisavalt suurt osa rasvast. Seega on rasvhapetes sisalduvad rasvad dieet jaotatakse rasvhapeteks ja vajadusel esterdatakse tagasi rasvaks. Lisaks on tasakaalustatud toitumise korral tasakaalustatud ka energia tarbimine ja energiavajadus. Varem esinesid sageli näljaperioodid, nii et keha pidi ülepakkumise ajal võtma toiduna rohkem energiat, et varuda vajaduse korral rasvavarusid. Sama kehtib tänapäevalgi loomade puhul, kes peavad talve üleelamiseks talveunne jääma. Nende jaoks on rasvhapete sünteesil suur tähtsus, kuna nad sõltuvad rasvavarude loomiseks lisaks süsivesikuterikkast toidust.
Haigused ja vaevused
Kontekstis tervis probleemidel on nii rasvhapete liigsel kui ka ebapiisaval tootmisel suur roll. Täna on dieediga seotud haigused üha tavalisemad. Toidu ülejäägi ajal on nende arv ülekaaluline või isegi rasvunud inimeste arv suureneb üha enam. Kõrge kalorsusega ja süsivesikuterikka dieedi tulemusel on kehas rasvhapete süntees hoogustunud. Tavaliselt peaks rasvhapete biosünteesil olema tänapäeval vaid väike roll. Kuid liigse toiduvarustuse tõttu stress või psühholoogilisi probleeme, inimesed söövad sageli liiga palju. Saadud ülekaalulisus esitab Euroopa Liidule suuri väljakutseid tervis hooldussüsteem. Tagajärgede hulka kuuluvad diabeet suhkurtõbi, arterioskleroos, südame-veresoonkonna haigused, dementsus või muud degeneratiivsed haigused. Seda suundumust saab tasakaalustada tervislik eluviis ainult madala süsivesikusisaldusega dieedi ja füüsiliste harjutustega. Lisaks peaksid energiatarbimine ja energiatarbimine jälle olema tasakaal. Hormoon insuliin kontrollib glükoos rakkudesse energia tootmiseks. Kui aga energiat kulutatakse vähem kui eraldub, insuliin vastutab rasvhapete sünteesi kiirendamise eest. Sel juhul on glükoos suunatakse rasvarakkudesse, kus kohe algab uute rasvhapete moodustumine. Mida rohkem rasvkude on rasvkoega täidetud, seda vähem efektiivne insuliin saab. Keeruliste ainevahetusprotsesside kaudu väheneb insuliiniretseptorite arv rakumembraanides. Tulemuseks on tõus veri glükoos tase ja insuliini tootmise suurenemine, kuni see vajadusel täielikult peatub. See viib ka rasvhapete sünteesi seisma. Energia tootmiseks intensiivistub rasvarakkudes lipolüüs koos ketoonkeha suurenenud moodustumisega, mis põhjustab veri ülihapestuda ja võib viima et diabeetiline kooma.
