АТФ необходим для синтеза активных форм субстратов, используемых в процессе синтеза жира.
Для синтеза нейтрального жира необходим глицерин в активной форме — глицерол-3-фосфат (фосфоглицерин).
Глицерол-3-фосфат может быть получен 2 способами:
- активацией глицерина с помощью глицеринкиназы;
- восстановлением фосфодиоксиацетона, полученного при распаде глюкозы.
Кроме глицерина для синтеза нейтрального жира необходимы жирные кислоты в активной форме. Активная форма любой жирной кислоты — Ацил-КоА, образующийся при участии фермента Ацил-КоА-синтазы.
Здесь наблюдается глубокий распад АТФ до АМФ. АМФ не может вступить в окислительное фосфорилирование, поэтому существует реакция: АТФ + АМФ ⇒ 2АДФ. Затраты на активацию молекулы жирной кислоты эквивалентны затрате 2 АТФ. Следующий этап на пути синтеза жира — реакция образования фосфатидной кислоты. Реакция катализируется ключевым ферментом липогенеза — глицерол-3-фосфатацилтрансферазой. Для этого фермента нет аллостерических эффекторов, но обнаружен адипсин (ацилстимулирующий белок), который облегчает взаимодействие Ацил-КоА с ферментом. Адипсин — продукт протеолиза одного из компонентов системы комплемента. Относится к гормонам местного действия, так как вырабатывается в жировой ткани и действует там же.
Две последующие реакции являются завершающими в синтезе триацилглицерина. Реакции синтеза не зависят от происхождения веществ — участников реакций.
Жир может синтезироваться как из продуктов распада жира, так и из углеводов. Синтез эндогенного жира из углеводов протекает в печени и в жировой ткани. Ацил-КоА синтезируется из Ацетил-КоА. ГБФ-путь распада углеводов обеспечивает синтез энергией. Образование Ацетил-КоА происходит в матриксе митохондрий. Синтез жирных кислот идет в цитоплазме на мембранах эндоплазматического ретикулума путем постепенного удлинения Ацетил-КоА на 2 углеродных атома за каждый цикл. Удлинение высших жирных кислот, содержащих более 16 углеродных атомов, идет путем реакций, обратных b-окислению. Однако реакции синтеза жирных кислот до 16 углеродных атомов принципиально отличаются от реакций, обратных b-окислению. Они протекают обходным обратным путем.