Lipogenesis मुख्य चयापचय मार्ग है जिसके द्वारा फैटी एसिड लंबी श्रृंखला आहार में अधिक सेवन किया कार्बोहाइड्रेट से संश्लेषित कर रहे हैं। इन फैटी एसिड को ट्राइग्लिसराइड्स में उनके एस्टरिफिकेशन के माध्यम से ग्लिसरॉल अणुओं में शामिल किया जा सकता है।
सामान्य परिस्थितियों में, लिपोोजेनेसिस यकृत और वसा ऊतक में होता है और इसे रक्त सीरम में ट्राइग्लिसराइड होमियोस्टैसिस के रखरखाव में मुख्य योगदानकर्ताओं में से एक माना जाता है।
मानव फैटी एसिड सिंथेज़ की संरचना (FASN) (स्रोत: विकिमीडिया कॉमन्स के
माध्यम से प्रकाशित)
ट्राइग्लिसराइड्स शरीर के मुख्य ऊर्जा भंडार हैं और उनमें निहित ऊर्जा को लिपोलिसिस नामक एक प्रक्रिया के लिए धन्यवाद से निकाला जाता है, जो कि लिपोोजेनेसिस के विपरीत, ग्लिसरॉल और फैटी एसिड के अणुओं को रक्तप्रवाह में अलग करने और छोड़ने के होते हैं।
जारी ग्लिसरॉल ग्लूकोनोजेनिक मार्ग के लिए एक सब्सट्रेट के रूप में कार्य करता है और फैटी एसिड को सीरम एल्ब्यूमिन के साथ जटिल अन्य डिब्बों में ले जाया जा सकता है।
इन फैटी एसिड को मस्तिष्क और एरिथ्रोसाइट्स को छोड़कर लगभग सभी ऊतकों द्वारा लिया जाता है, फिर उन्हें ट्राइसाइलेग्लिसरॉल को फिर से ईंधन के रूप में ऑक्सीकरण किया जाता है या ऊर्जा आरक्षित के रूप में संग्रहीत किया जाता है।
उच्च वसा वाले आहार मोटापे का मुख्य कारण हैं, क्योंकि अतिरिक्त कैलोरी को संग्रहित किया जाना चाहिए और वसा के अतिरिक्त लिपिड दोनों को समायोजित करने के लिए ऊतक का विस्तार करना चाहिए और जो अंतर्जात संश्लेषित होते हैं।
सुविधाएँ और कार्य
उदाहरण के लिए, मानव शरीर में, फैटी एसिड या तो एसिटाइल-सीओए से बायोसिंथेटिक प्रक्रियाओं से उत्पन्न होता है या वसा और झिल्ली फॉस्फोलिपिड के हाइड्रोलाइटिक प्रसंस्करण के उत्पाद के रूप में।
कई स्तनधारी कुछ फैटी एसिड को संश्लेषित करने में असमर्थ हैं, जो उनके आहार के इन आवश्यक घटकों को बनाता है।
लिपोजेनेसिस का मुख्य कार्य वसा (लिपिड) के रूप में ऊर्जा के भंडारण के साथ करना है जो तब होता है जब शरीर की आवश्यकता से अधिक कार्बोहाइड्रेट की खपत होती है, यहां तक कि ग्लाइकोजन की यकृत भंडारण क्षमता से अधिक होती है।
इस मार्ग द्वारा संश्लेषित लिपिड को सफेद वसा ऊतकों में संग्रहीत किया जाता है, जो शरीर में मुख्य लिपिड भंडारण स्थल है।
लिपोजेनेसिस शरीर की सभी कोशिकाओं में होता है, हालांकि, वसा ऊतकों और यकृत संश्लेषण के मुख्य स्थल हैं। यह मार्ग कोशिका कोशिका द्रव्य में होता है, जबकि माइटोकॉन्ड्रियल डिब्बों में फैटी एसिड ऑक्सीकरण होता है।
लिपोजेनेसिस और ट्राइग्लिसराइड्स के बाद के संश्लेषण के बाद वीएलडीएल (बहुत कम घनत्व वाले लिपोप्रोटीन) कणों के रूप में जाना जाने वाले बहुत कम घनत्व वाले लिपोप्रोटीन कणों के संश्लेषण और स्राव होता है, जो रक्तप्रवाह में प्रवेश करने में सक्षम होते हैं।
दोनों वीएलडीएल कण और ट्राइग्लिसराइड्स को अतिरिक्त-यकृत ऊतकों की केशिकाओं में हाइड्रोलाइज किया जा सकता है, मुख्य रूप से मांसपेशियों में और ऊर्जा के भंडारण या भंडारण के लिए ऊतकों को फैलाने के लिए।
प्रतिक्रियाओं
कार्बोहाइड्रेट से फैटी एसिड में मौजूद ग्लूकोज से कार्बन परमाणुओं के प्रवाह को लिपोजेनेसिस द्वारा संशोधित किया जाता है और इसमें पूरी तरह से समन्वित एंजाइमेटिक प्रतिक्रियाओं की एक श्रृंखला शामिल होती है।
1-कोशिकाओं के साइटोसोल में ग्लाइकोलाइटिक मार्ग ग्लूकोस को संसाधित करने के लिए जिम्मेदार होता है जो रक्तप्रवाह से पाइरूवेट का उत्पादन करने के लिए प्रवेश करता है, जिसे एसिटाइल-सीओए में परिवर्तित किया जाता है, माइटोकोंड्रिया में क्रेब्स चक्र में प्रवेश करने में सक्षम होता है, जहां साइट्रेट का उत्पादन होता है। ।
2-लिपोजेनिक मार्ग के पहले चरण में साइट्रेट का रूपांतरण होता है जो एटीपी-साइट्रेट लाइसेज़ (ACLY) नामक एक एंजाइम की क्रिया द्वारा मिटोकोंड्रिया को एसिटाइल-सीओए में छोड़ देता है।
3-परिणामी एसिटाइल-सीओए को एक समान-सीओए कार्बोक्सिलेज (ACACA) द्वारा उत्प्रेरित प्रतिक्रिया, मैलोनीएल-सीओए बनाने के लिए कार्बोक्जाइलेट किया जाता है।
4-तीसरी प्रतिक्रिया वह प्रतिक्रिया है जो पूरे मार्ग के सीमित चरण को लागू करती है, यानी सबसे धीमी प्रतिक्रिया, और इसमें फैटी एसिड सिंथेज़ (एफएएस) एंजाइम द्वारा तालमेल करने के लिए मैलोनील-सीओए का रूपांतरण होता है।
5-अन्य डाउनस्ट्रीम प्रतिक्रियाएं पामिटेट को अन्य अधिक जटिल फैटी एसिड में बदलने में मदद करती हैं, हालांकि, पामिटो डे एनवो लिपोजेनेसिस का मुख्य उत्पाद है।
फैटी एसिड संश्लेषण
स्तनधारियों में फैटी एसिड का संश्लेषण फैटी एसिड सिंथेज़ कॉम्प्लेक्स (एफएएस) से शुरू होता है, साइटोसोल में एक बहुक्रियाशील और बहुमूत्र जटिल होता है जो पामिटेट (एक संतृप्त 16-कार्बन फैटी एसिड) को संश्लेषित करता है। इस प्रतिक्रिया के लिए, यह पहले से ही उल्लेख किया गया है, कार्बन डोनर के रूप में मैलोनील-सीओए और कॉफैक्टर के रूप में एनएडीपीएच।
एफएएस होमोडाइमर सबयूनिट एक बार में दो कार्बन परमाणुओं के संश्लेषण और बढ़ाव को उत्प्रेरित करते हैं। इन सबयूनिट्स में छह अलग-अलग एंजाइमी गतिविधियाँ होती हैं: एसिटाइल ट्रांसफ़ेज़, बी-केटोएसिल सिंथेज़, मैलोनील ट्रांसफ़रेज़, बी-केटोएसिल रिडक्टेज़, बी-हाइड्रॉक्सीसिल डिहाइड्रैटेज़, और एनवेल रिडक्टेज़।
बहुत लंबी श्रृंखला फैटी एसिड बढ़ाव प्रोटीन (एलोवेल) के एक परिवार के विभिन्न सदस्य एफएएस द्वारा उत्पादित फैटी एसिड के बढ़ाव के लिए जिम्मेदार हैं। डाउनस्ट्रीम अन्य एंजाइम हैं जो फैटी एसिड की श्रृंखलाओं में दोहरे बंधन (डीसैचुरेशन) की शुरुआत के लिए जिम्मेदार हैं।
विनियमन
कई रोगजनक स्थितियों को लिपोजेनिक मार्ग के दोषपूर्ण विनियमन के साथ करना पड़ता है, क्योंकि इसमें अनियमितता शरीर लिपिड होमोस्टेसिस को बाधित करती है।
कार्बोहाइड्रेट से भरपूर एक आहार लिवर लिपोजेनेसिस को सक्रिय करता है, लेकिन यह दिखाया गया है कि यह न केवल कार्बोहाइड्रेट की मात्रा है, बल्कि कार्बोहाइड्रेट का प्रकार भी है।
उदाहरण के लिए, प्रायोगिक आंकड़ों से पता चलता है कि फ्रुक्टोज जैसे सरल शर्करा अन्य अधिक जटिल कार्बोहाइड्रेट की तुलना में यकृत लिपोजेनेसिस को सक्रिय करने में अधिक शक्तिशाली प्रभाव डालते हैं।
फैटी एसिड के संश्लेषण के लिए ग्लूकोज का ग्लूकोलाइटिक चयापचय कार्बन के एक महान स्रोत का प्रतिनिधित्व करता है।
ग्लूकोज प्रोटीन के माध्यम से लिपोजेनिक मार्ग में शामिल एंजाइमों की अभिव्यक्ति को भी प्रेरित करता है जो कार्बोहाइड्रेट प्रतिक्रिया तत्वों को बांधते हैं।
रक्त में ग्लूकोज का स्तर भी इन एंजाइमों की अभिव्यक्ति को उत्तेजित करता है जो इंसुलिन रिलीज को उत्तेजित करता है और अग्न्याशय में ग्लूकागन रिलीज को रोकता है। यह प्रभाव लिवर कोशिकाओं और एडिपोसाइट्स में स्टेरोल नियामक तत्व बाइंडिंग प्रोटीन 1 (SREBP-1) के माध्यम से नियंत्रित किया जाता है।
अन्य नियामक रास्तों का अंतःस्रावी तंत्र के साथ बहुत कुछ होता है और विभिन्न हार्मोन अप्रत्यक्ष रूप से कई लिपोजेनिक एंजाइमों की अभिव्यक्ति से संबंधित होते हैं।
संदर्भ
- आमेर, एफ।, स्कांडीज़ुसी, एल।, हसनैन, एस।, कालबैकर, एच।, और जैदी, एन (2014)। स्वास्थ्य और बीमारी में डी नोवो लिपोजेनेसिस। चयापचय, 0–7।
- लोधी, आईजे, वी, एक्स, और सेमेनकोविच, सीएफ (2011)। लाइपोएफ़ेडिएंसी: डी नोवो लिपोजेनेसिस एक मेटाबॉलिक सिग्नल ट्रांसमीटर के रूप में। एंडोक्रिनोलॉजी और चयापचय में रुझान, 22 (1), 1-8।
- मैथ्यूज, सी।, वैन होल्डे, के।, और अहर्न, के। (2000)। बायोकेमिस्ट्री (तीसरा संस्करण)। सैन फ्रांसिस्को, कैलिफोर्निया: पियर्सन।
- नेल्सन, डीएल, और कॉक्स, एमएम (2009)। बायोकेमिस्ट्री के लेहिंगर प्रिंसिपल। ओमेगा संस्करण (5 वां संस्करण)।
- सैमुअल, वीटी (2011)। फ्रुक्टोज प्रेरित लिपोजेनेसिस: चीनी से वसा से इंसुलिन प्रतिरोध तक। एंडोक्रिनोलॉजी और मेटाबॉलिज्म में रुझान, 22 (2), 60-65।
- Scherer, T., Hare, JO, Diggs-andrews, K., Schweiger, M., Cheng, B., Lindtner, C.,… Buettner, C. (2011)। मस्तिष्क इंसुलिन नियंत्रण वसा ऊतक लाइपोलिसिस और लिपोजेनेसिस को नियंत्रित करता है। सेल चयापचय, 13 (2), 183-194।
- शुत्ज़, वाई। (2004)। आहार वसा, लिपोजेनेसिस और ऊर्जा संतुलन। फिजियोलॉजी और व्यवहार, 83, 557-564।
- स्ट्रैबल, एमएस, और नतांबी, जेएम (2010)। डे नोवो लिपोजेनेसिस का आनुवंशिक नियंत्रण: आहार-प्रेरित मोटापे में भूमिका। जैव रसायन और आणविक जीवविज्ञान में महत्वपूर्ण समीक्षा, 45 (3), 199-214।
- जैदी, एन।, लुपियन, एल।, कुम्मेरले, एनबी, किनलाव, डब्ल्यूबी, स्वाइन, जे। वी।, और स्मन्स, के (2013)। लिपोजेनेसिस और लिपोलिसिस: फैटी एसिड फैटी एसिड प्राप्त करने के लिए कैंसर कोशिकाओं द्वारा शोषित पथ। लिपिड रिसर्च में प्रगति, ५२ (४), ५5५-५ Research ९।