Biosinteza masnih kiselina

Question 1

Koje su razlike između sinteze i razgradnje masnih kiselina? 4

Answer 1

• sinteza je u ctoplazmi, razgradnja u matriksu mitohondrija
• međuprodukti u sintezi masnih kiselina kovalentno su vezani na SH skupinu proteina nosača acila dok su kod razgradnje isti vezani na -SH skupinu koenzima A
• enzimi uključeni u biosintezu su komponente jedinstvenog polipeptidnog kompleksa, dok su oni koji sudjeluju u razgradnji odvojeni, tj. nisu udruženi
• reducens u sintezi masnih kiselina je NADPH, dok su oksidansi u razgradnji masnih kiselina NAD+ i FAD

Question 2

Kako se odvija sinteza m.k. ukratko? 4

Answer 2

• malonil-CoA(aktivirani acetil-CoA) donira 2C atoma
• reakciju elongacije pokreće otpuštanje CO2(koji se otpusti sa malonila-CoA)
• reakcija završava sve dok ne nastane lanac sa 16 C atoma
• za uvođenje dvostrukih veza i daljnje produljenje potrebni su drugačiji enzimski sustavi

Question 3

U kojem organu i kojem staničnom odijeljku se odvija biosinteza masnih kiselina?

Answer 3

• jetra
• citoplazma

Question 4

Kako počinje biosinteza m.k.? Kako nastaje malonil-CoA? 4

Answer 4

• karboksilacijom acetila-CoA nastaje malonil-CoA
• enzim: acetil-CoA-karboksilaza
• ova reakcija je glavno regulacijsko mjesto biosinteze manih kiselina
• prostetička skupina biotin

Question 5

Za što su vezani međuprodukti sinteze masnih kiselina? Koji dio njegove molekule?

Answer 5

• za protein-nosač acila(ACP)
• za sulfhidrilni kraj njegove fosfopanteteinske gurpe

Question 6

Koja je uloga skupine fosfopanteteina ?

Answer 6

• ima ulogu u sintezi i razgradnji m.k.
• ta skupina je raktivna i pristuna je kao dio koenzima A(za razgradnju) i kao dio APC(za sintezu)

Question 7

Multienzimski kompleks sintaze masnih kiselina je sustav na kojem se odvija i koji katalizira što? Kakva je struktura i kako katalizira?

Answer 7

• sinteza masićenih masnih kiselina
• dimerna struktura(monomerna inaktivna)
• katalizira istovremenu sintezu dviju molekula palmitata

Question 8

Od koliko i kojih dijelova se sastoji multienzimski kompleks sintaze masnih kiselina?

Answer 8

• 8 aktivnih mjesta
• 7 enzimskih aktivnosti i 1 APC(nosač)

Question 9

Tijekom sinteze m.k. intermedijeri reakcije su vezani kako i za koji dio enzimskog sustva sintaze m.k.?

Answer 9

• kovaletno su vezani tioesterskom vezom
• za jednu od dvije skupine -SH sustava

Question 10

Prije nego što počne biosinteza masnih kiselina, na enzimski kompleks se moraju vezati acetil-CoA i malonil-CoA. Gdje se oni vežu? Koji enzimi kataliziraju to vezanje?

Answer 10

• acetil-CoA se veže na -SH skupinu ogranka Cys B-ketoacil-ACP-sintaze(KS)
• malonil-CoA se veže na -SH skupinu ACP
• reakcije vezanja katalizirane transferazama

Question 11

Kako počinje sinteza m.k. s neparnim brojem C atoma?

Answer 11

• transferaza propionilnu skupinu propionla-CoA na SH skupinu B ketoacil-APC-sintaza

Question 12

Koji je 1. korak u sintezi zasičenih m.k. nakon što je malonil-CoA predao svoje C atome?

Answer 12

• kondenzacija(spajanje) acetila i malonila sa ACP-a
• enzim: B-ketoacil-ACP-sintaza
• nastaje: acetoacetil-ACP, iz 2C i 3C nastaje 4C jedinica i CO2

Question 12

Koji je 2. korak u sintezi zasičenih m.k. nakon što je malonil-CoA predao svoje C atome? 3

Answer 12

• redukcija ketoskupine na C-3 atomu hidroksilne skupine
• enzim: B-ketoacil-ACP-reduktaza(KR)(nastaje D izomer i reducens je NADPH za razliku od razgradnje)
• nastaje D-3-hidroksibutiril-ACP

Question 13

Koji je 3. korak u sintezi zasičenih m.k. nakon što je malonil-CoA predao svoje C atome? 3

Answer 13

• eliminacija vode iz B-hidroksibutirila-ACP
• enzim: B-hidroksiacil-ACP-dehidrataza(HD)
• nastaje krotonil-ACP tj. trans-delta2-butenoil-ACP i voda

Question 14

Koji je 4. korak u sintezi zasičenih m.k. nakon što je malonil-CoA predao svoje C atome? 2

Answer 14

• redukcija krotonila-ACP u butiril-ACP uz NADPH
• enzim: enoil-ACP-reduktaza(ER)

Question 15

Što se događa nakon što je završen prvi krug sinteze m.k.? I koji je uvjet da se napočne novi krug?

Answer 15

• butirilna skupina se seli sa fosfopanteteinske SH skupine ACP-a na SH skupinu KS-a(B-ketoacil-ACP-sintaza)
• nova malonilna skupina se mora prenjeti s malonil-CoA na fosfopanteteinsku SH skupinu ACP-a

Question 16

Kako se zaustavlja sinteza m.k. nakon 16 dodanih C atoma? Nejasno

Answer 16

• palmitiol-ACP je dobar supstrat za tioesterazu(TE)
• ona hidrolizira C16-acill-ACP u palmitat te oslobađa SH skupinu ACP-a

Question 17

Kako glasi sumarna jednažba sinteze palmitata?

Answer 17

8 acetil-CoA + 7 ATP + 14 NADPH + 14 H+ → palmitat + 7 ADP + 14 NADP+ + 8 CoA + 6 H2O + 7 Pi

Question 18

U svakom krugu sinteze lanca u kojem se dodaju 2C jedinica, što se sve iskoristi, a što nastane?

Answer 18

• iskoristi se 1ATP, redukcijska moć NADPH
• nastaju po 2NADPH i 1 H2O

Question 19

Kako se prenosi acetil-CoA(potreban za sintezu m.k.) iz mitohondrija(koji je nepropusan za acetil-CoA) u citosol?

Answer 19

• acetil se prevodi do citrata i zatim prenosi

Question 20

Koji su izvori NADPH iz kojih nastaje za sintezu m.k.?

Answer 20

1. oksaloacetat potreban za prijenos acetil-CoA ne može proći kroz mitohondriji te postoje reakcije zbog kojih se prevodi u piruvat da bi mogao proći =» u tim reakcija nastaju NADPH-ovi=» za svaku acetil-CoA molekulu koja se prenese iZ mitohondrija u citosol nastane jedna molekula NADPH
2. iz PPP

Question 20

Kako dolazi do produljivanja lanca dužeg od 16C atoma u sintezi m.k.k?

Answer 20

• djelovanjem enzimskih sustava
• na citoplazmatskoj strani membrane ER
• elongaza i desaturaza

Question 21

Djelovajem kojeg enzima dolazi do uvođenja dvostruke veze i što taj enzim radi?

Answer 21

• acil-CoA-desaturaza
• istovremena oksidacija m.k. i NADPH

Question 22

Na kojim mjestima je u sisavaca moguće uvesti dvostruku vezu?

Answer 22

• na položajima između C1 i C9

Question 23

Zašto su linolna i a-linolenska kiselina esencijalne?

Answer 23

• linolna (18:2, Δ9,12) i α– - linolenska (18:3, Δ9,12,15) kiseline
• nemamo enzime koji mogu umetati dvostruku vezu iza C9 položaja tj. ne možemo ih sintetizirati

Question 24

Čega je arahidonat glavna preteča?

Answer 24

• nekoliko skupina regulatornih i signalnih lipidnih molekula
• zovu se eikozanoidi

Question 25

Koja su dva enzima glavna za regulaciju sinteze i razgradnje masnih kiselina?

Answer 25

• sinteza masnih kiselina: acetil-CoA-karboksilaza
• razgradnja masnih kiselina: karnitin-aciltransferaza I

Question 26

Kako se odvija alosterička regulacija sinteze i razgradnja masnih kiselina? Što utječe na što?

Answer 26

acetil-CoA-karboksilaza
- visoke konc. citrata ukazuju da acetila i ATP-a ima dovoljno => aktivira se enzim => ima dvoljono energije pa se masti mogu sintetizirati za druge svrhe=> potiče se sinteza m.k.
- vioke konc. palmitoil-CoA ukazuju da ima višak m.k.=> inhibira enzim => prestaje sinteza m.k.

karnitin-aciltransferaza I
- visokekonc. malonil-CoA => goriva ima dosta => ihibira se enzim => prestaju se acil-CoA unosit u mitohondriji => prestaje razgradnja m.k.

Question 27

Kako se odvija hormonska regulacija sinteze i razgradnja masnih kiselina?

Answer 27

acetil-CoA-dekarboksilaza
- glukagon i adrenalin => aktiviraju protein kinazu A => fosforilira se enzim=> inaktivira se enzim=> prestaje sinteza m.k.
- inzulin => aktivira protein fosfatazu => defosforilira enzim => aktivira se enzim=> počinje sinteza m.k.