b'\n_START_ARTICLE_\nOksidacija beta\n_START_PARAGRAPH_\nOksidacija beta (tudi \xce\xb2-oksidacija) je proces, pri katerem se iz ma\xc5\xa1\xc4\x8dobnih kislin v obliki acil-koencima A (acil-CoA) postopno odcepljajo molekule acetil-koencima A (acetil-CoA), ki nato vstopajo v Krebsov cikel. Proces poteka v mitohondrijih in/ali peroksisomih v \xc5\xa1tirih stopnjah, z dolo\xc4\x8denimi razlikami pri ma\xc5\xa1\xc4\x8dobnih kislinah z dvojnimi vezmi (nasi\xc4\x8dene MK) in/ali lihim \xc5\xa1tevilom ogljikovih atomov._NEWLINE_Ma\xc5\xa1\xc4\x8dobne kisline kot metabolno gorivo lahko izrablja ve\xc4\x8dina tkiv oz. organov, izjema so le mo\xc5\xbegani, sredica nadledvi\xc4\x8dne \xc5\xbeleze in eritrociti. Pri \xc5\xbeivalih je oksidacija beta izjemnega pomena za pridobivanje energije med hibernacijo in vode v vro\xc4\x8dih pu\xc5\xa1\xc4\x8davskih okoljih. Pri rastlinah oksidacija beta, ki poteka v peroksisomih listov in semen, ne slu\xc5\xbei pridobivanju energije, pa\xc4\x8d pa pridobivanju biosintetskih prekurzorjev.\n_START_SECTION_\nAktivacija ma\xc5\xa1\xc4\x8dobnih kislin\n_START_PARAGRAPH_\nProste ma\xc5\xa1\xc4\x8dobne kisline lahko prehajajo skozi celi\xc4\x8dno membrano (plazmalema) zaradi velike hidrofobnosti. Po prehodu v citosol ma\xc5\xa1\xc4\x8dobne kisline reagirajo z adenozin trifosfatom (ATP), pri \xc4\x8demer nastane adenilat ma\xc5\xa1\xc4\x8dobne kisline in anorganski pirofosfat (PP\xe1\xb5\xa2). Adenilat je zelo reaktiven, zaradi \xc4\x8desar reagira s koencimom A, pri \xc4\x8demer nastaneta acil-koencim A (acil-CoA) in adenozin monofosfat (AMP). Acil-CoA se konjugira s karnitinom, ki je vezan na zunanji membrani mitohondrija, in se prenese preko obeh membran v matriks mitohondrija.\n_START_SECTION_\nTrifunkcijski protein (TFP)\n_START_PARAGRAPH_\nZadnje tri stopnje oksidacije beta ma\xc5\xa1\xc4\x8dobnih kislin, ki vsebujejo 12 ali ve\xc4\x8d ogljikovih atomov, katalizira multiencimski beljakovinski kompleks, ki je asociiran z notranjo membrano mitohodrija, t. i. trifunkcijski protein ali TFP. Slednji je heterooktamer, tj. zgrajen je iz \xce\xb1\xe2\x82\x84\xce\xb2\xe2\x82\x84 podenot. \xce\xb1 podenote imajo aktivnost enoil-CoA hidrataze ter L-\xce\xb2-hidroksiacil-CoA-dehidrogenaze, \xce\xb2 podenote pa imajo aktivnost tiolaze. Tesna interakcija podenot omogo\xc4\x8da hitrej\xc5\xa1i in u\xc4\x8dinkovitej\xc5\xa1i potek oksidacije beta. Z drugimi besedami, substrati ne disociirajo po nepotrebnem od povr\xc5\xa1ine encimov, zaradi \xc4\x8desar se procesivnost encimov tako ne zmanj\xc5\xa1a.\n_START_SECTION_\nOksidacija nenasi\xc4\x8denih ma\xc5\xa1\xc4\x8dobnih kislin\n_START_PARAGRAPH_\nOmenjeno zaporedje reakcij velja popolnoma v resnici le za nasi\xc4\x8dene ma\xc5\xa1\xc4\x8dobne kisline, ki vsebujejo samo enojne vezi. Pri nenasi\xc4\x8denih ma\xc5\xa1\xc4\x8dobnih kislinah (MK), ki vsebujejo eno ali ve\xc4\x8d dvojnih vezi, nastopi problem, saj encim enoil-CoA-hidrataza ne more katalizirati reakcijo hidratacije, ker je dvojna vez v cis-konfiguraciji. V ta namen obstajata dva pomo\xc5\xbena encima._NEWLINE_Pri mononenasi\xc4\x8denih MK (ena dvojna vez), kot je npr. oleinska kislina - C18:1(\xce\x94\xe2\x81\xb9), encim \xce\x94\xc2\xb3,\xce\x94\xc2\xb2-enoil-Coa izomeraza katalizira izomerizacijo cis-\xce\x94\xc2\xb3-enoil-CoA v trans-\xce\x94\xc2\xb2-enoil-CoA. Nadaljnje reakcije prevzamejo zna\xc4\x8dilni encimi oksidacije beta._NEWLINE_Pri polinenasi\xc4\x8denih MK (dve ali ve\xc4\x8d dvojnih vezi), kot je npr. linolna kislina - C18:2(\xce\x949,12), omenjena izomeraza najprej katalizira reakcijo izomerizacije, nato pa encim 2,4-dienoil-CoA-reduktaza pretvori dvojno vez v enojno, pri \xc4\x8demer je donor vodikovih atomov reducirani nikotinamid adenin dinukleotid fosfat (NADPH + H\xe2\x81\xba), nato pa enoil-CoA-izomeraza katalizira izomerizacijo iz cis v trans-konfiguracijo. Podobno kakor pri mononenasi\xc4\x8denih MK prevzamejo nadaljnje reakcije drugi encimi oksidacije beta.\n_START_SECTION_\nOksidacija ma\xc5\xa1\xc4\x8dobnih kislin z lihim \xc5\xa1tevilom C-atomov\n_START_PARAGRAPH_\n\xc4\x8ceprav ve\xc4\x8dina naravnih lipidov vsebuje MK s sodim \xc5\xa1tevilom C-atomov, so MK z lihim \xc5\xa1tevilom pogoste v rastlinah in nekaterih morskih organizmih. Oksidacija dolgoveri\xc5\xbenih MK sicer poteka po obi\xc4\x8dajni poti, problem nastopi po zadnji reakciji, ko pote\xc4\x8de razcep acil-CoA s petimi C atomi, pri \xc4\x8demer nastane acetil-CoA in propionil-CoA. Propionil-CoA karboksilaza sprva katalizira reakcijo karboksilacije (vezava CO\xe2\x82\x82), pri \xc4\x8demer nastane D-metilmalonil-CoA. Kofaktor encima je biotin (vitamin H), ki pred vezavo aktivira bodisi CO\xe2\x82\x82 bodisi bikarbonatni anion (HCO\xe2\x82\x83\xe2\x81\xbb), energijo za samo vezavo pa prispeva ATP. Metilmalonil-CoA epimeraza nato pretvori D-izomer v L-metilmalonil-CoA, metilmalonil-CoA mutaza pa katalizira znotrajmolekulsko prerazporeditev, pri \xc4\x8demer nastane sukcinil-CoA, ki lahko vstopi v Krebsov cikel; kofaktor encima je 5`-deoksiadenozilkobalamin, ki izhaja iz kobalamina (vitamin B\xe2\x82\x81\xe2\x82\x82).\n_START_SECTION_\nOksidacija beta v peroksisomih\n_START_PARAGRAPH_\nPoleg mitohondrijev, ki so glavno mesto oksidacije beta v \xc5\xbeivalskih celicah, so pomembno mesto procesa tudi peroksisomi. V rastlinskih celicah so slednji glavno mesto oksidacije beta. Proces v rastlinah poteka podobno v \xc5\xa1tirih stopnjah s podobnimi reakcijami, vendar z dvema glavnima razlikama._NEWLINE_Pri prvi reakciji flavoprotein acil-CoA oksidaza katalizira nastanek dvojne vezi, pri \xc4\x8demer akceptor (prejemnik) elektronov ni FAD, pa\xc4\x8d pa kisik (O\xe2\x82\x82), pri \xc4\x8demer nastane vodikov peroksid (H\xe2\x82\x82O\xe2\x82\x82); slednjega katalaza hitro razgradi, saj je zelo toksi\xc4\x8den za celice. Energija elektronov se tako ne uporabi za nastanek ATP, pa\xc4\x8d pa se porazgubi v obliki toplote. Encimi so tudi bolj specifi\xc4\x8dni za dolgoveri\xc5\xbene MK, kot je heksakozanojska kislina (C26:0), ter za razvejane MK, kot sta fitanska in pristanska kislina._NEWLINE_Poleg vsega oksidacija beta v peroksisomih v rastlinah ne slu\xc5\xbei pridobivanju energije, pa\xc4\x8d pa pridobivanju pomembnih biosintetskih prekurzorjev, kot so glukoza, sukroza in mnogi drugi pomembni presnovki. To je razvidno iz presnove v tkivih listov in semen; v slednjih se peroksisomi imenujejo tudi glioksisomi.\n_START_SECTION_\nOksidacija beta in \xc5\xbeivali\n_START_PARAGRAPH_\nMed hibernacijo, selitvami (migracijami) ter radikalnimi prilagoditvami presnove (metabolizma) je ve\xc4\x8dina \xc5\xbeivali odvisna od ma\xc5\xa1\xc4\x8dobnih zalog. Oksidacija beta omogo\xc4\x8da energijo preko pretvorbe teh ma\xc5\xa1\xc4\x8dobnih zalog, ki jo \xc5\xbeivali, kot sta medved in navadni polh, uporabijo za vzdr\xc5\xbeevanje telesne temperature, aktivne sinteze aminokislin in proteinov ter druge procese, kot je membranski transport._NEWLINE_Pri oksidaciji betase sprostijo tudi velike koli\xc4\x8dine vode, ki nadome\xc5\xa1\xc4\x8da vodo, izgubljeno med dihanjem ali pa med znojenjem (sopihanjem) zaradi vro\xc4\x8dine: znani primer slednjega so kamele, ki imajo ma\xc5\xa1\xc4\x8dobne zaloge shranjene v grbah na hrbtni strani. Kamele lahko tako pre\xc5\xbeivijo v vro\xc4\x8dih in suhih pu\xc5\xa1\xc4\x8davskih okoljih, kljub pomanjkanju naravnih virov vode._NEWLINE_Preden lahko razumemo nastanek vode, moramo privzeti, da pri vsakem prenosu elektronskega para iz NADH + H\xe2\x81\xba ali FADH\xe2\x82\x82 na O\xe2\x82\x82 nastane ena molekula vode (H\xe2\x82\x82O). \xc4\x8ce torej vzamemo za primer zopet oksidacijo beta ene molekule palmitol-CoA, bosta pri vsakem ciklu nastala FADH\xe2\x82\x82 in NADH + H\xe2\x81\xba, celokupno pri 7 ciklih 7 molekul vsake spojine in s tem 14 molekul vode; pri tem moramo od\xc5\xa1teti 7 molekul vode, ki se porabijo pri 2. stopnji oksidacije, tj. hidrataciji. Pri samem Krebsovem ciklu, kjer vstopa acetil-CoA, nastanejo tri molekule NADH + H\xe2\x81\xba in ena molekula FADH\xe2\x82\x82, za 8 nastalih molekul acetil-CoA torej 32 molekul vode; pri tem zopet od\xc5\xa1tejemo 16 molekul vode, saj se pri vsakem ciklu porabita dve molekuli vode. Celokupno nastane pri oksidaciji ene molekule palmitol-CoA 23 molekul vode.\n_START_SECTION_\nMedicinski pomen\n_START_PARAGRAPH_\nTrigliceridi so glavni vir energije za kr\xc4\x8denje mi\xc5\xa1ic, zaradi \xc4\x8desar lahko okvare encimov privedejo do bolezni. Mutacija gena, ki nosi zapis (kodira) za srednje-veri\xc5\xbeno acil-CoA dehidrogenazo (MCAD), je najpogostej\xc5\xa1a okvara presnove ma\xc5\xa1\xc4\x8dobnih kislin na podro\xc4\x8dju ZDA in Severne Evrope, incidenca bolezni pa zna\xc5\xa1a en primer na 10.000 ljudi. Zna\xc4\x8dilnost bolezni so ponavljajo\xc4\x8de se epizode sindroma, ki vklju\xc4\x8duje kopi\xc4\x8denje ma\xc5\xa1\xc4\x8dob v jetrih, visoke vrednosti oktanojske kisline (C8:0) v krvi, hipoglikemijo, nespe\xc4\x8dnost, bruhanje in sinkopo. Smrtnost v zgodnjem otro\xc5\xa1tvu zna\xc5\xa1a od 25-60\xc2\xa0%. Bolezen se lahko omili s hrano, ki vsebuje malo ma\xc5\xa1\xc4\x8dob in veliko ogljikovih hidratov, ter z izogibanjem dolgih intervalov med obroki._NEWLINE_Pri osebah z motnjami oksidacije beta v peroksisomih, kot sta na kromosom X vezana adrenolevkodistrofija (XALD) in Zellwegerjev sindrom, se v krvi kopi\xc4\x8dijo dolgoveri\xc5\xbene MK. XALD prizadene mo\xc5\xa1ke pred 10. letom starosti ter povzro\xc4\x8di slepoto, motnje v vedenju in smrt v roku nekaj let.'