أكسدة الحمض الدهني

من ويكيبيديا، الموسوعة الحرة
اذهب إلى التنقل اذهب إلى البحث

أكسدة الحمض الدهني (بالإنجليزية:Beta oxidation أو Fatty acid oxidation) هي عملية لتكسير جزيئات الحمض الدهني داخل الميتوكندريا لإنتاج Acetyl-CoA . ويدخل Acetyl-CoA الناتج من تحلل الأحماض الدهنية ، ومن تحلل البروتينات ، وتحلل الكربوهيدرات أثناء الأيض (كلها تتحلل إلى Acetyl-CoA ) ، ثم يدخل في دورة حمض الستريك . وهذه خطوة أولى نحو إنتاج ثنائي نوكليوتيد الأدنين وأميد النيكوتين NADH وثنائي نيوكليوتيد الفلافين والأدينين FADH ، اللذان يمدان الخلية بالطاقة مبدئيا. بعد ذلك يتم في الميتوكوندريا في سلسلة تنفس إنتاج ثلاثي فوسفات الأدينوسين ATP عن طريق أكسدة NADH و FADH بالأكسجين (الآتي من التنفس) . جزيئات ATP هي التي تعتبر "بطارية الطاقة للخلية".[1]

قبل الدخول للمايتوكندريا [2][عدل]

تتم هذه العملية بعدة خطوات معقدة، والسلاسل الطويلة من الحمض الدهني تخضع لعدة تغييرات في السيتوسول قبل دخولها للمايتوكندريا :

1-مرحلة التفعيل[عدل]

في هذه المرحلة يتم تقسيم بالإنزيمات الحمض الدهني إلى جزيئات قصيرة - يحتوي كل منها على ذرتي كربون - وهذه هي حمض الخليك . بعذ ذلك يتم تنشيط جزيئات حمض الخليك بربطها بمرافق الأنزيم أ coA الذي يحتوي تركيبه على مجموعة SH حره ( حيث يتم الارتباط من خلال هذه المجموعه الحره ) فيصبح حمض الخليك منشطا في هيئة RCOS-CoA . عملية التنشيط هذه تتطلب كل من ATP والانزيم fatty acyl coA synthase الذي يعمل على تحفيز التفاعل الاتي :

RCOOH + ATP + CoA-SH ===> RCOS-CoA + AMP + ppi + H2O
AMP + ATP ===> 2ADP

2-مرحلة الانتقال للكارنتين[عدل]

السلاسل الطويلة من الدهون المشبعة من الأحماض الدهنية لها قابلية ضعيفة جداً ومحدودة لاجتياز الجدار الداخلي للميتوكندريا عندما تكون على شكل CoA ثيو إستر ، ولكن هذه القابلية تزداد بتحفيز الكارنتين. يحدث بها تفاعل بفعل أنزيم Carnitine acyle transferase :

R-CO-S-CoA + carnitine ===> carnitine-COR + CoASH

3-مرحلة الانتقال للغشاء البيني للميتوكندريا[عدل]

الميتوكوندريا هي المتقدرات الموجودة في الخلية إلى جانب نواة الخلية.

تتم بنوع آخر من أنزيم Carnitine acyle transferase موجود على السطح الداخلي من الغشاء الداخلي للمتقدرة، حسب التفاعل التالي:

Acyl carnitine + CoA ===> acyl-CoA + carnitine

هذه المرحلة تمكن تجمعات مرافق الإنزيم-أ الناتجة من الاحماض الدهنية من انفصالها بين الغشائين الداخلي والخارجي للميتوكندريا. ومع انتهاء هذه المرحلة فإن كل سلسلة التفاعلات الباقية لإتمام عملية الأكسدة ستتم داخل المتقدرة.

داخل الميتوكندريا[عدل]

تحدث عدة خطوات لتكسير الاحماض الدهنية التي لم تتحلل بعد و دخلت إلى المقدرة محمولة على الكارنتين ؛ وبالتتابع يتم إزالة ذرتي كربون من سلسلة الحمض الدهني (قد تتكون سلسلة الحمض الدهني من 16 ذرة كربون كما في حمض البالمتيك) في كل خطوة لتكوين Acyl-coA . وهذا المنتج يعمل على انتاج اجمالي من الطاقة حوالي 100 جزئ من ATP تتشكل حسب عدد ذرات الكربون للسلسلة. وتتضمن 4 خطوات هي:

1-إزالة الهيدروجين[عدل]

إزالة ذرة هيدروجين من السلسلة مما يسمح باضافة رابطة تساهمية ثنائية، مع تحول FAD إلى FADH2 ، حسب التفاعل: Beta-Oxidation1.svg

2-إضافة ماء[عدل]

الرابط في الموقع الثاني التي تم إنشاؤها سابقاً سيتم استغلالها وإزالها باضافة جزء ماء H2O إلى السلسلة. وهذه الاضافة هي مناوع فراغي "Stereospecificity" ، والخطوة التالية أيضا كذلك، ولو ان تركيبة D-form حدثت فإن التقاعل سيتوقف .

Beta-Oxidation2.svg

3-إزالة الهيدروجين الثانية[عدل]

بإزالة ذرة الهيدروجين في OH واضافة رابطة ثنائية في ذلك المكان مع ذرة الكربون
Beta-Oxidation3.svg

4- الانشقاق او الثايولايسس[عدل]

بالإنجليزية Thiolysis او Cleavage وهي الخطوة الاخيرة في تحطيم السلسلة حيث يتم تجزأتها إلى سلاسل صغيرة وبهذا يكون الحمض الدهني الناتج في كل مرة مكون من ذرتي كربون فقط . Beta-Oxidation4.svg

ثم تستمر هذه الخطوات الاربعة بالعمل مرة تلو الاخرى حتى يتم تكسير كل سلسلة الاحماض الدهنية.

مصادر و مراجع[عدل]