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Lipidstoffwechsel
1. Verdauung, Aufnahmeund Transport vonFetten
2. Fettsäureoxidation
3. Ketonkörper
4. Biosynthese vonFettsäuren
5. Regulation des Fett-säurestoffwechsels
6. Cholesterinstoffwechsel
7. Arachidonsäurestoff-wechsel: Prostaglandine
8. Stoffwechsel derPhospholipide und Glykolipide
1. Verdauung, Aufnahme und Transport von Fetten
Triacylglycerin-Lipase
Transport von Triacylglyceriden und Cholesterin
2. Fettsäureoxidation
A. Aktivierung der Fettsäuren
FS + CoA + ATP ----> Acyl-CoA + AMP + PPi
B. Transport durch die Mitochondrienmembran
C. ß-Oxidation
Siehe Folien
D. Oxidation ungesättigter FS
E. Oxidation ungeradzahliger FS
Biotin haltiges Enzym -> siehe Folie
Coenzym B12
Struktur von 5‘-Desoxyadenosylcobalamin(=Coenzym B12)
Methylmalonyl-CoA-Mutase stabilisiert und schützt Zwischenprodukte mit freien Radikalen
Struktur der N-terminalen Domäne der katalytischen Untereinheit derMethylmalonyl-CoA-Mutase
Coenzym B12Desulfo-CoA
Succinyl-CoA wird nicht direkt durch den Citratzyklus verbraucht
Succinyl-CoA wird in Citratzyklus in Malat umgewandelt und dann in Pyruvat. Pyruvat wird in Acetyl-CoA überführt und erst dann oxidation in Citratzyklus.
F. Peroxisomale ß-Oxidation
ß-Oxidation in Peroxisomen von Tieren dient zur Verkürzung der langkettigen Fettsäuren (FS) (>22 C-Atome) die dann vollständig in den Mitochondrien abgebaut werden.
In Pflanzen findet Fettsäureoxidation ausschliesslich in PeroxisomenUnd Glyoxisomen (=spezialisierte Peroxisomen) statt.
Langkettige FS diffundieren in die Peroxisomen (kein Carnitin nötig).
Gleiche Abbauzwischenprodukte wie mitochondriale oxidation.
Peoxisomen enthalten Carnitin-Acyltransferase -> verkürzte FS als Carnitinester -> diffundieren aus Peroxisomen zu Mitochondrien-> Aufnahme in Mitochondrien und weiteroxidation.
3. Ketonkörper
Acetyl-CoA aus FS oxidation kann auch in den Lebermitochondrienzur Ketogenese verwendet werden.
Ketonkörper wichtige Energielieferanten für periphere Gewebe, besonders Herz-Und Skelettmuskulatur. Gehrin normalerweise nur Glukose (FS können Blut-Hirnschranke nicht passieren)Aber in Hungerzeiten werden die wasserlöslichen Ketonkörper zur HauptenergiequelleDes Hirns. Ketonkörper sind wasserlösliche Fettsäureäquivalente.
Die Ketogenese
Umwandlung von Acetoacetat
Acetoacetat kann auch spontan zu Aceton und CO2 zerfallen.
Wenn Acetoacetat schneller gebildet als enzymatisch umgewandelt wird,Wie z.B in Diabetes -> Atem hat süsslichen Geruch von Aceton
Diese Abnormalität wird als Ketose bezeichent.
Umwandlung der Ketonkörper zu Acetyl-CoA im Stoffwechsel
Nicht in Leber vorhanden ->Ketonkörper können nicht vonLeber genutzt werden aber Von anderen Geweben.
4. FettsäurebiosyntheseA. Transport von mitochondrialem Aetyl-CoA in das Cytosol
Das Tricarboxylat-TransportsystemBringt Acetyl-CoA aus den Mitochondrien ins Cytosol
B. Acetyl-CoA Carboxylase
Erster und geschwindigkeitsbestimmender Schritt der FS Synthese
Als Polymer aktiv -> Regulation Protomer (inaktiv) <----> Polymer (aktiv)
Palmitoyl-CoA Citrat
Regulation durch Hormone Glucagon, Adrenalin InsulinNoradrenalin
Dieses Enzym nicht in Prokaryonten -> FS nicht als Fett gespeichert sondern fürZellwachstum gebraucht.
C. Fettsäure - Synthase
Produktion von Palmitinsäure C16.(geradzahlige, gesäätigte FS)
FS-Synthase = Dimer mit vielen Enzym-Aktivitäten.
D. Elongasen und Desaturasen
1) Verlängerung
Elongasen -> Produktion längerern Ketten als C16 in Mitochondrien oder ER
Siehe Folien.
2) ungesättigte FS
E. Biosynthese von Triacylglycerinen
Zusammenfassung des Lipidstoffwechsels
5. Regulation des Fettsäurestoffwechsles
6. Cholesterinstoffwechsel
Cholesterin wird aus Isopreneineheiten synthetisiert (->Folie)
Der Isoprenoid Metabolismus ist verzweigt
Siehe Ketogenese
A. Cholesterinbiosynthese
Isomerisierung
Kondensation von Isopreneinheiten-> Squalen
Kopf an Schwanz Reaktion
Kopf an Kopf Reaktion
Kopf an Schwanz Reaktion ist vom SN1 typ und nicht SN2 -> Folie
Kopf an Kopf Reaktion
Cyclisierung
1
2
3
4
1
2
3
4
B. Cholesterintransport
Gallensäuren = Einziger Ausscheidungs-Weg von Cholesterin
Acyl-CoA:Cholesterin-Acyltransferase (ACAT)
In LipoproteinkomplexenTransportiert (VLDL) ->In Blutbahn -> IDL -> LDL
Veresterung fürTransport undSpeicherung
C. Regulation des Cholesterinstoffwechsels
LDL-Rezeptor vermittelte Endocytose 1. Kontrolle der Synthese(HMG-Reduktase)
2. Kontrolle der LDL-Rezeptorsynthese
3. Regulation der Cholesterinveresterung
Aufnahme von LDL aus dem Blut und Kontrolle der LDL-Bildung durchLDL-Rezeptoren der Leber.
Behandlung von Hypercholesterinämie:
1. Cholesterinarme Ernährung
2. Anionentauscherharze -> Binden und Ausscheiden von Gallensäuren. Resoptionder Gallensäuren wird verhindert.
3. Kompetitive Inhibitoren der HMG-CoA-Reduktase: Compactin und Lovastatin ->Strukturell ähnlich zu
Mevalonat
D. Verwertung von Cholesterin
Hormone Gallensäuren
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