البناء الحيوي للدهون Biosynthesis of Lipids

1. البناء الحيوي للدهونBiosynthesis of Lipids

2. تشمل الليبيداتعدد من المركبات المختلفة في البناء والتركيب، لكنها جميعها تتصف بعدم ذوبانها في الماء وقابليتها للذوبان في المذيبات العضوية كالإيثروالكلوروفورموغيرهما. • ولهذه الصفة بعض المزايا التي تعطيها دورمهمللكائنات الحية ومنها : • قدرتها على تشكيل الأغشية الخلوية. • وخزن الطاقة، وهي في ذلك أكثر ملائمة من الكربوهيدرات والبروتينات وذلك لسببين: • لأن الليبيدات أكثر من الكربوهيدرات والبروتينات في مستوى الاختزال، لذا فإن الطاقة الناتجة عن أكسدة الدهون تفوق تلك الناتجة عن أكسدة الكربوهيدرات والبروتينات. • عدم ذوبانها في الماء، لذلك يمكن خزنها في الخلايا بشكل مركز بدون ماء، أما الكربوهيدرات الأليفة للماء فإنها ترتبط معه بكمية تصل إلى ضعفي وزنها فيختزن بذلك معها.

3. أيضالليبيداتLipid metabolism : - تشكل الدهون مخزوناً مهماً للطاقة يزود به معظم خلايا الجسم اللازمة لقيامها بوظائفها الحيوية. - الدهون تخزن في نسيج خاص يعرف بالنسيج الدهنيAdipose tissue .-عندما تحتاج خلايا الجسم الأخرى إلى شيء من هذا الوقود • يقوم إنزيم خاص بفك الارتباطات الاسترية في جزيئات الدهون وهوانزيمالليبيزLipase، فتتحرر كمية من الأحماض الدهنية ينقلها الدم إلى الخلايا التي تقوم بأكسدتها للحصول على الطاقة، • وكذلك الجليسيرول الذي يمكن أن يتحول إلى جلوكوز، • أو يرتبط مع أحماض دهنية أخرى ليكون الدهون مرة أخرى.

4. - تقوم الخلايا الدهنيةبترتيب الدهون وخزنها عند توافر فائض في الغذاء. • - كما أن النسيج الدهنيذو فعالية أيضية عالية، تنتشر فيه الأوعية الدموية، وتكون جزيئات الدهون في حالة تغير وتبدل Turnover مستمرين. • - ويكون هناك توازن ديناميكي بين عمليتي بناء الليبيدات وهدمها (تحللها) إلى مكوناتها من الأحماض الدهنيةوالجليسيرول. • - يوجد النسيج الدهنيفي مناطق خاصة من الجسم، وينتشر خاصة تحت الجلد فيعمل على عزل الجسم حرارياً، كما يوجد حول بعض الأعضاء الحيوية مثل الكبد والقلب والكليه والطحال، فيشكل وسادة واقية تحمي هذه الأعضاء.

5. أ -البناء الحيوي للدهون المتعادلة (الجليسيريدات الثلاثية)Synthesis of Neutral Fat Triacylglycerol • تتم تفاعلات البناء الحيوي في السيتوبلازمداخل خلايا الكبد، أوالأمعاء، أوالنسيجالدهني. • ففي الكبد، تصنع الدهون من فائض الكربوهيدرات • بينما تصنع الدهون في خلايا الأمعاء لتنقل الدهون المهضومة مع الكايلومايكرونات. • أما في النسيج الدهنيفإن الدهون تصنع تمهيداً لخزنها. • والمواد الأولية لصنع الدهون هي ذاتها التي تنتج، من تفاعل تحللها. لكن البناء لا يتم بانعكاس تفاعل هدمه، والسبب في ذلك هو أن تفاعل الهدم هو طارد للطاقة، لذا يجب توافر آلية مناسبة لاستخدام الطاقة الحيوية في تفاعلات البناء. ومن جهة أخرى أن حدوث التفاعلات بطريقة مغايرة يمكن الخلية من تنظيم عمليتي هدم الدهون أو بنائها لتوافق حاجة الخلية، وتبدأ تفاعلات بناء الدهون بعد تنشيط المواد الأولية الداخلة في بنائها وهي:

6. أولاً: بناء الجليسيرول ==== يتم تخليقه من الجلوكوز.

7. ثانياً: بناء الأحماض الدهنية ==== يمكن أن يتم بنائها بثلاثة طرق هي: • النظام الميتوكندري • النظام الخارج الميتوكندري • النظام الميكروسومي • 1- النظام الميتوكندريMitocondrial System • يحدث في الظروف اللاهوائية • يستخدم لتكوين سلاسل طويلة من الأحماض الدهنية • يضاف ذرتين كربون على صورة أسيتيلكوإنزيمA لحامض دهني • البيرودوكسيل فوسفات له دور في أول تفاعل مشجعاً تكثيف Acetyl COA مع Acyl COA

8. 2- النظام الخارج الميتوكندريExtramitocondrial System • هذا النظام يتم في الجزء الذائب السيتوسوللأنسجة عديدة مثل الكبد – الكلى- المخ – الانسجةالدهنية • وهو يتم أساساً لتخليق حمض البالميتيك ومن ثم الأحماض الدهنية الأخرى • يبدأ بمركب مالونيلCOAوالذي يتم تشكيله من الأسيتات النشطة Acetyl COA بواسطة تثبيت CO2 • يتم تكثيف المالونيلCOA مع الأسيتات النشطة وهكذا إلى أن يتكون حمض البالميتيك ومنه إما ان تستطيل السلسلة وتدخل روابط مزدوجة لتتكون الأحماض الدهنية الغير مشبعة طويلة السلسلة أو تستطيل فقط لتتكون الأحماض الدهنية المشبعة طويلة السلسلة كما في الشكل التالي وهي:

10. 3- النظام الميكروسوميMicrosomal System • هذا النظام لتكوين الأحماض الدهنية من 10 – 16 ذرة كربون • الصوم يبطل من تكوين الأحماض الدهنية بصورة مرتفعة • توجد ذرتين كربون على صورة مالونيلCOA تضاف إلى الحامض الدهني على صورة أسيل COA • NADPH-H+ عبارة عن مرافق انزيمي يستخدم في خطوات الاختزال

11. وبعد تخليق كل من الجليسيرول وبناء الأحماض الدهنية، يتم اتحاد الجليسيرول مع الأحماض الدهنية لبناء الدهن المتعادل: • تنشيط الجليسيرول يجب أن يكون في صورة جليسيروفوسفات وكذلك يحدث تنشيط للأحماض الدهنية لتستخدم فيما بعد في إنشاء ارتباط الاستري بينهما، ويتم التنشيط بنقل مجموعة فوسفات من جزيء ATP إلى مجموعة الهيدروكسيل الثالثة. • ويتم الحصول على مركب جليسيروفوسفات عن طريق اختزال فوسفات ثنائي هيدروكسي أسيتون المركب الوسيط في تفاعلات تحلل السكر، ولهذا أهمية بالغة في تنظيم البناء الحيوي للدهون، إذ لايمكن للنسيج الدهني أن يصنع الدهون إلا عند توافر الجلوكوز، المصدر الوحيد للجليسيروفوسفات. • وتنشط الأحماض الدهنية بربطها مع مساعد الإنزيم A ليتشكل أسيل مساعد A ويتم هذا التفاعل ذاته الذي ينشط الأحماض الدهنية قبل أكسدتها في تفاعلات الأكسدة بيتا كما يلي:

13. وهذا البناء للأحماض الدهنية والدهون المتعادلة (الثلاثي جليسيريد) يحدث أساساً في الأنسجة الدهنية وبدرجة أقل في الأنسجة الأخرى بما فيها الكبد. • والشكل التالي يوضح البناء الحيوي والهدم لكل من الجلوكوز والدهون:

15. البناء الحيوي للبروتينات والكربوهيدرات والدهون:

16. هدم البروتينات والكربوهيدرات والدهون: