שומנים נמצאים גם בבעלי חיים וגם בצמחים. הם אסטרים של אלכוהול תלת-הידרי (גליצרול) וחומצות (אולאית, סטארית, לינולאית, לינולנית ופלמיטית). הדבר מוכח על ידי פירוקם לחומצות וגליצרול, וכן על ידי סינתזה של שומנים מהתרכובות המתוארות.
היווצרות שומנים בגוף האדם
שומנים הם אסטרים של גליצרול. בתהליך העיכול הם מתחלבים על ידי מלחי מרה ובאים במגע עם אנזימים, בעזרתם הם עוברים הידרוליזה. כך, חומצות השומן המשתחררות נספגות ברירית מערכת העיכול, המהווה את סוף תהליך סינתזת השומן. לאחר מכן, השומן עובר בכל מערכת השער של הגוף כמיקרו-חלקיקים הנקשרים לחלבונים בדם. חילוף חומרים מתרחש בכבד.
סינתזת שומן אפשרית עקב עודף פחמימות, שאינן מעורבות ביצירת גליקוגן. בנוסף, שומנים מופקים מחומצות אמינו מסוימות.
בהשוואהעם גליקוגן, שומנים הם אחסון אנרגיה קומפקטי. עם זאת, הוא אינו מוגבל בשום צורה, מכיוון שיש לו צורה של שומנים ניטרליים בתאי השומן. ליפוגנזה מתרחשת עקב סינתזה של חומצות שומן, שכן הן נמצאות כמעט בכל קבוצות השומנים.
שלבים של חילוף החומרים של שומנים
שומנים ותרכובות דמויי שומן עוברים את המחזור הבא בגוף האדם:
- בליעה עם אוכל;
- פירוק לתרכובות פשוטות יותר, תהליך עיכול, ספיגה;
- הועבר ממערכת העיכול על ידי כילופרוטאינים;
- מטבוליזם של חלבון מורכב המיוצג על ידי שומנים ניטרליים, חומצות שומן, כולסטרול או פוספוליפידים;
- מטבוליזם של שומנים מורכבים, אסטרים של אלכוהולים רב-הידריים וחומצות שומן גבוהות יותר;
- חילופי אלכוהול ליפופיליים פוליציקליים;
- מעבר של חומצות שומן וגופי קטון;
- תהליך המרת אצטיל-CoA לחומצות שומן;
- פירוק שומנים לרכיבים בפעולת ליפאז;
- השפלה של מוצרי פירוק חומצות שומן.
חשיבות חומצות השומן לגוף האדם
פוספוליפידים חשובים לסינתזת שומן תקינה בגוף האדם. עם החסר שלהם, תהליכים מטבוליים בכבד מעוכבים.
פוספוליפידים מתפרקים לגליצרול, חומצות שומן, חומצה זרחתית ובסיסים חנקן. ניתן להמיר את שני החומרים הראשונים למים ולפחמן דו חמצני, או להשתתף בסינתזה של שומנים.
כולין (בסיס חנקני) חשוב לחינוךמתיונין וקריאטין. מתיונין הכרחי לתפקוד תקין של הכבד, להורדת רמות הכולסטרול בדם, כמו גם השפעה נוגדת דיכאון. קריאטין אחראי על חילוף החומרים באנרגיה בתאי השריר והעצב. אצטילכולין (תוצר של כולין) מנרמל את השידור של עירור עצבי.
שומנים הם שמספקים אנרגיה למולקולות אדסין טריפוספט שאחראיות על כל התהליכים הביוכימיים בגוף.
לכן, סינתזה של שומנים בממברנות התא חשובה להתרחשות של תגובות כימיות רבות. בלעדיהם, גוף האדם לא יוכל לתפקד כרגיל.
סיבות להפרעות בעיכול שומן
כשלים בספיגת שומנים יכולים להיגרם מהסיבות הבאות:
- חסימת דרכי המרה המובילה לבעיות בהפרשה. מצב זה עלול להיגרם על ידי נוכחות של אבנים או גידולים. ייצור מופחת של הפרשת מרה מוביל לקושי בערבוב שומנים ובכך לחוסר יכולת לבצע הידרוליזה של תרכובות שומניות.
- בעיות בייצור מיץ בלבלב. זה משפיע גם על הידרוליזה של שומנים.
כל אחת מהבעיות שתוארו לעיל מובילה לעלייה בכמות השומן במוצרי פסולת אנושיים מוצקים. יש מה שנקרא "צואה שמנה". מצב זה טומן בחובו העובדה שוויטמינים מסיסים בשומן A, E, D ו-K, כמו גם חומצות שומן חיוניות לגוף, אינם נספגים עוד. "צואה שומנית" ממושכת מובילה למחסור בחומרים אלו ולהתפתחות של תסמינים קליניים מתאימים.
כמו כן, כשל בעיכול השומן מוביל לקשיים בספיגת חומרים שאינם שומנים, שכן שומן נוטה לעטוף את המזון, מה שמונע מאנזימים להשפיע עליו.
מחלות הנגרמות כתוצאה מכשל בסינתזת השומן
פגיעה במטבוליזם השומנים עלול להוביל למצבים הבאים:
- השמנה. זה מתרחש הן תוך הפרה של הרגלי אכילה הקשורים לאורח חיים בישיבה, והן בנוכחות חוסר איזון הורמונלי.
- Abetalipoproteinemia. מחלה תורשתית נדירה שבה חסרים ליפופרוטאינים מסוימים בדם. שומנים מצטברים ברירית. מתפתח דפורמציה של אריתרוציטים.
- Cachexia. צריכה נמוכה של קלוריות מובילה לירידה ברקמת השומן בגוף. מצב זה יכול להתרחש בנוכחות גידולים, עם מחלות כרוניות בעלות אופי זיהומיות, תזונה לקויה או כשלים מטבוליים.
- טרשת עורקים. מחלת עורקים כרונית הנגרמת על ידי פגיעה בחילוף החומרים של שומנים, הקשורה לשקיעה של רובדי כולסטרול על דפנות כלי הדם. בעתיד, הדבר כרוך בהופעת טרשת (התפשטות של רקמת חיבור), מה שמוביל לעיוות של כלי הדם עד לחסימה מוחלטת שלהם. טרשת עורקים מעוררת מחלת לב כלילית.
- טרשת העורקים של מנקבברג. מחלה זו דומה לטרשת עורקים. עם זאת, ההבדל המהותי שלה הוא שהכלים מעוותים ונסתמים לא בהשפעת רקמות חיבור, אלא בגלל הסתיידות - הצטברות של משקעי מלח. עם נגע כזה, הם לא נוצריםשכבה. בנוסף, המחלה מעוררת סיבוכים נוספים, שהעיקרי שבהם הוא מפרצת.
סינתזה של שומנים בתאי צמחים
תהליכי החלפה ברקמות הצמחים עוברים שינויים בתום תקופת הפריחה. כאשר סינתזת החלבון נחלשת, שומנים מתחילים להיווצר מפחמימות. תהליך זה נמשך עד להבשלה מלאה של הזרעים. סינתזה של שומנים מפחמימות וסינתזה של חלבונים מחומצות אמינו חשובות לעונת הרבייה.
זרעי שמן מאופיינים בתכולת השומן הגבוהה ביותר. אלה שרוצים להתאים את המשקל שלהם חייבים לקחת זאת בחשבון.
מטבוליזם שומנים במדע
כיום, סינתזה של שומנים המתאימים לתזונה אפשרית באמצעות אסטריפיקציה של חומצות שומן עם גליצרול, אשר, בתורה, נוצרות מחמצון של פרפינים. מכיוון שגם חומצות שומן וגם גליצרול מתקבלים מפחם, יש דרך אמיתית לבצע סינתזה מלאה של שומנים בתזונה. תגליות אלו התאפשרו הודות לעבודותיהם של F. Wöhler, A. V. G. Kolbe, M. Berthelot ו- A. M. Butlerov. הם הוכיחו את הקשר בין חומרים אורגניים לא-אורגניים, כמו גם את האפשרות להמרה הדדית שלהם.
הידע הנרכש מיושם בהצלחה בתעשיות המזון, התרופות והכימיה. עם זאת, כיום כדאי יותר להשיג שומנים ממקורות טבעיים (ירקות ובעלי חיים), שכן סינתזה אינה הליך כלכלי משתלם.
