Fedtstoffer

Alle lipider har en ting til fælles, de består alle af kulstof (C), oxygen (O) og hydrogen (H). Blandingsforholdet mellem stofferne er forskelligt fra lipid til lipid, hvor kulbrintekæden mellem kulstof og hydrogen altid vil være den dominerende. Dette er grunden til, at fedtstoffer ikke kan opløses i vand, da de lange kulbrintekæder gør dem upolære. Til gængæld opløses lipider let i organiske opløsningsmidler – f.eks. alkohol, æter og benzin. Lipider er meget vigtige i kroppen, hvor de til dels bruges som energikilde og oplagsnæring i form af tryglycerider, og dels bruges til opbygning af cellemembraner, der er opbygget af fosfolipider, glykolipider og kolesterol. Derudover er mange hormoner dannet af lipider, og lipider bruges samtidig til beskyttelse af kroppens indre organer samt isolering af kroppen.

Fedtforbrænding

Triglyceriderne kan nøjagtigt som kulhydraterne indgå i katabolismen og blive nedbrudt ved dannelse af ATP. Denne forbrænding af triglycerider kan dog kun foregå som en aerob proces. Når triglyceridet bliver nedbrudt til glycerol og tre frie fedtsyrer, vil glycerol-molekylet blive forbrændt næsten som kulhydrat. Glycerol-molekylet omdannes nemlig til dihydroxyacetone-fosfat, der er et mellemprodukt i glykolysen under reaktion fire. Det dannede dihydroxyacetone-fosfat bliver omdannet til glycerolaldehyd-3-fosfat, der vil fortsætte i glykolysen, Krebs’ cyklus og respirationskæden og danne ATP – nøjagtigt som nedbrydningen af glukose.

Fedtsyrerne vil indgå i respirationen, da de bliver nedbrudt til acetyl-CoA i en aerob proces kaldet β-oxidation. Fedtsyrerne indgår derfor ikke i glykolysen, men den dannede acetyl-CoA vil fortsætte i Krebs’ cyklus og danne ATP.

Nedbrydningen af triglycerider vil ofte medføre dannelse af flere reducerede coenzymer (NADH2, NADH og FADH2) end nedbrydningen af glukose. Dog er dette afhængigt af fedtsyrernes opbygning. Årsagen er, at triglyceriderne indeholder mere hydrogen, der er mere reducerende. Dette vil i sidste ende danne mere ATP i Krebs’ cyklus og respirationskæden, og derfor medfører forbrændingen af et gram fedt 38kJ energi, hvor forbrændingen af kulhydrat kun medfører 17kJ energi.

Deponering af fedtstoffer

Triglyceriderne bliver i kroppen oplagret som fedtceller (adipøse celler), der ligger som fedtdråber i cytoplasmaet. Når der er brug for energi i kroppen, kan fedtcellerne frigøre triglycerider til blodet, der så bliver transporteret til de energiforbrugende celler. Eftersom triglycerider og fedtsyrer jo er upolære, kan de heller ikke opløses i blodet. Derfor bliver de transporteret rundt i kroppen via transportproteiner. Frie fedtsyrer transporteres af albumin, hvor triglyceriderne transporteres af lipoproteiner. Muskelceller kan også oplagre triglycerider i form af fedtdråber, der ligger i cytoplasmaet tæt ved mitokondrierne. I fedtvævet dannes der nye molekyler af triglycerider (fedtaflejringer), mens der i muskelvævet hovedsageligt sker en forbrænding af triglyceridet, afhængigt af energiforsyningen. De aktive lipaser, der findes i fedtvævet, gør det muligt hurtigt at frigøre fedtsyrer til forbrænding. Dette kaldes en lipolyse.

Fedtdepoterne er de ideelle energilagre i kroppen. Fedtet i fedtdepoterne er upolært, hvilket er hensigtsmæssigt, eftersom det holder kropsvægten nede, da triglycerider kan oplagres stort set uden samtidig binding af vand. Hvis vi derimod skulle have vores energi lagret i kulhydrat (glykogenlagre), ville der blive bundet en masse vand til glykogenet – ca. 2,6 gram vand pr. gram glykogen. Hvis alle vores energidepoter blev erstattet af glykogenlagre, ville vores kropsvægt derfor stige med omkring 40-60kg. Et andet plus ved at have energien lagret som fedt er, at fedt som sagt indeholder væsentligt mere energi end kulhydrat – faktisk over dobbelt så meget.

Lipoproteiner

Der findes fire former for lipoproteiner: Chylomikroner, VLDL (Very Low Density Lipoprotein), LDL (Low Density Lipoprotein) og HDL (High Density Lipoprotein). Deres betegnelser refererer til deres massefylde (densitet). Chylomikroner og VLDL har et stort indhold af triglycerid (50-86%), hvor LDL-partiklerne er meget kolesterolrige. HDL indeholder meget fosfolipid og især protein.

Lipoproteinerne transporterer det optagne fedtstof fra tarmen til muskel- og fedtvæv, her bliver fedtstoffet enten forbrændt eller deponeret. Både i muskler og fedtvæv, kan enzymet lipoproteinlipase (LPL) fraspalte triglycerid fra chylomikron-partikler. Dette sker efterhånden som muskel- og fedtvævet kan forbruge fedtstoffet til enten aflejring eller forbrænding. Det chylomikron-fedt, der ikke kan afleveres i fedt- og muskelvævene, transporteres til leveren. I leveren bliver der dannet nye lipoproteinpartikler – VLDL-partikler. VLDL-syntesen i leveren sker ud fra det fedt, vi indtager via kosten. Det nydannede VLDL sendes igen ud til lever-, muskel- og fedtvæv via blodbanerne. Det er her fraspaltningen af triglycerid fra VLDL sker med hjælp fra LPL. VLDL bliver herefter omdannet til LDL-partikler, der under deres cirkulation med blodet vil aflejre kolesterol i cellerne, der som fortalt er meget kolesterolrige. Kolesterol er et nødvendigt stof til dannelse af celle- og organelmembraner. I de enkelte celler er der receptorer, der styrer optagelsen af kolesterol. Cellerne regulerer selv via receptorerne deres behov for kolesterol. Når der er meget LDL i blodet, vil kolesterolet blive aflejret udenom receptorerne i blodkarvæggene. De mindste lipoproteiner er HDL-partiklerne, der har til opgave at transportere overskuds-kolesterol fra cellerne til leveren. HDL-partiklerne bliver dannet i lever og tarmepithel som flade, tomme partikler uden kolesterol. Disse flade partikler kan fyldes op med kolesterol og kolesterolester, hvor de dermed bliver kugleformede. Enzymsystemet Lechitin-Kolesterol-Acyltransferase (LCAT) er nødvendigt for, at celleres overskudskolesterol kan indføres i HDL-partiklen. Da fedt skal pakkes ind i kolesterol under transport i kroppen, vil en stor fedtmængde indtaget i kosten medføre et forhøjet kolesterolniveau i blodet.

Dannelse af fedtlagre

Et overskudsindtag af et hvilket som helst næringsstof vil medføre en øgning i kroppens fedtlagre i form af triglycerider. Dette skyldes, at der også kan dannes fedtlagre ud fra både kulhydrater og proteiner. At overskudsenergien bliver oplagret som fedt, er som sagt mest praktisk, da fedtet energimæssigt er mere koncentreret. Fedtsyrer kan dannes ud fra coenzymet acetyl-CoA, der er mellemprodukt i nedbrydningen af kulhydrater. Derfor kan delvist nedbrudte kulhydrater omdannes til fedtsyrer. Derudover kan pyruvat, som også er et mellemprodukt i nedbrydningen af kulhydrater, omdannes til glycerol. Sammen kan glycerolen og fedtsyrerne danne triglycerider, der kan deponeres i vores fedtdepoter. Samtidigt kan aminosyrer i proteiner også omdannes til glycerol og fedtsyrer, der også danner triglycerider. Derfor vil et energioverskud af et hvilket som helst næringsstof medføre deponering af triglycerider og i sidste ende fedme.