Ключовою реакцією синтезу жирних кислот є утворення малоніл-КоА. Який метаболіт є джерелом синтезу малоніл-KoA?

Чому це правильна відповідь

Синтез жирних кислот є анаболічним процесом обміну ліпідів, що відбувається переважно в цитозолі гепатоцитів та адипоцитів у постпрандіальному стані за надлишку вуглеводів. Ключовою реакцією є карбоксилювання ацетил-КоА до малоніл-КоА, яке каталізує ацетил-КоА-карбоксилаза – біотинзалежний фермент, що використовує АТФ та HCO₃⁻ як джерело CO₂. Утворений малоніл-КоА є не лише субстратом для подальшого подовження вуглецевого ланцюга багатофункціональним комплексом жирнокислотної синтетази, а й потужним алостеричним інгібітором карнітин-пальмітоїлтрансферази I, блокуючи таким чином транспорт ацил-КоА в мітохондрії та β-окиснення. Ацетил-КоА надходить у цитозоль із мітохондрій у складі цитрату завдяки цитратному шатлу: в матрикс мітохондрій ацетил-КоА конденсується з оксалоацетатом до цитрату за участю цитратсинтази, цитрат виходить у цитозоль, де АТФ-цитратліаза розщеплює його на ацетил-КоА та оксалоацетат. Регуляція синтезу жирних кислот здійснюється на рівні ацетил-КоА-карбоксилази: інсулін стимулює її дефосфорилювання та полімеризацію в активну форму через активацію протеїнфосфатази, тоді як глюкагон та адреналін викликають фосфорилювання ферменту протеїнкіназою А, інактивуючи його. Крім того, цитрат алостерично активує ацетил-КоА-карбоксилазу, а малоніл-КоА інгібує β-окиснення, забезпечуючи розподіл ацетил-КоА виключно на ліпогенез при надлишку енергії. Порушення цього процесу, наприклад при дефіциті інсуліну чи надлишку глюкагону, призводить до пригнічення синтезу жирних кислот та активації кетогенезу. Саме ацетил-КоА є безпосереднім метаболітом, з якого утворюється малоніл-КоА, і ця реакція є зобов’язуючою (комітованою) стадією ліпогенезу de novo. Цей механізм принципово відрізняється від інших шляхів, де малоніл-КоА не синтезується (наприклад, β-окиснення чи кетогенез), а ацетил-КоА використовується безпосередньо чи перетворюється на інші проміжні продукти без карбоксилювання.