Fettmetabolism

Question 1

TAG står för

Answer 1

Triacylglycerol

Question 2

Varför degradera TAGs?

Answer 2

Ökat energibehov

Signal genom ökat adrenalin och glukagon - HKL aktiveras genom fosforylering

Question 3

Varför bildas TAGs?

Answer 3

Överskott av proteiner och kolhydrater innebär att kroppen vill lagra energi, och det bsäta och mest energitäta sättet för lagring är TAGs

Question 4

Hur bildas FA eller palmitat?

Answer 4

Syntes sker i levern, men också lite i fettvävnaden. Cytosol

1. Acetyl CoA behövs. Det hämtas från mitokondrien där det kommer fråm oxiderat pyruvat. Separeras från CoA (CoA kommer inte över membranet) och transporteras in i cytosolen genom att omvandlas till citrat mha OAA mha citratsyntas. Sker endast om mitokondriellt citrat är högt genom att isocitratdehydrogenas är inaktiverat då det finns höga halter ATP som gör att citratmängden ökar. Så högt citratcytosol är en högenergisignal eftersom det krävs mkt energi för att skapa TAG. Citrat delas sedan igen med tillförandet av energi och Acetyl-CoA är återställt
2. Karboxylering (från CO2) av acetyl-CoA till malonyl-CoA (bikarbonat adderas) katalyseras av acetyl-CoA-karboxylas och ATP. Biotin håller i karboxylgruppen som adderas från vätekarbonaten
3. Acetyl-CoA tillförs sedan i en upprepad procedur som involverar fyra steg och katalyseras av Fettsyrasyntas

Question 5

FA-syntes

Answer 5

Finns ett bärarprotein, ACP-SH.

1. Kondensation: Acylgrupp adderas - drivs av att CO2 frigörs och ökar entropin. Den energin driver hela fettsyrasyntesen
2. Reduktion mha NADPH
3. Dehydrering
4. Reduktion mha NADPH

Fettsyran förlängs med 2 C för varje varv

Question 6

Fettsyrasyntas, vad är det?

Answer 6

Multienyzymkomplex som genomför fettsyrasyntesen

Innehåller sex enzym kring ett bärarprotein, ACP

Question 7

Vad krävs för fettsyrasyntes?

NADH/NADPH?

Answer 7

Acetyl-CoA, kolhydrater, aa, NADPH (från penthosshunten)

NADH/NADPH - katabolt/anabolt - Möjliggör simultan uppbyggnad/nedbrytning i metabolismen

Question 8

Transport av Acetly-CoA?

Answer 8

1. Pyruvat (från aa-katabolism i mitokondriematrix eller glukos från glykolys i citosolen) in i mitokondriematrix.
2. Pyruvatkarboxylas reagerar med Pyruvat+ATP+CO2. Blir OAA
3. Malat blir också OAA mha malatdehydrogenas. NADH bildas
4. OAA+Acetyl-CoA = Citrat - till cytosol
5. Citrat=OAA+Acetyl-CoA mha ATP, CoA-SH och citratlyas. Acetyl-CoA vidare till FA-syntes
6. OAA blir malat igen mha samma enzym. Kräver NADH
7. Det mesta av malatet i cytosolen blir Pyruvat+NADPH+CO2 mha malicenzym. Pyruvatet återvänder till mitokondriellt matrix

Question 9

Reglering av FA-syntes

Answer 9

Överskott av energi

Hastighetsreglerande enzym är Acetyl-CoA-karboxylas eftersom Acetyl-CoA är utgångssubstratet till FA.

Stimulans:

1. Citrat: Mkt citrat=mkt ATP och Acetyl-CoA = TCA avstannar = cytosolcitrat ökar = mer Acetyl-CoA i cytosolen = mer FA-syntes. Citratet är alloster aktivator av acetyl-CoA-karboxylas. Hämmar PFK-1 i glykolysen, men den kan fortgå så snart citrat = Acetyl-CoA
2. Insulin: Defosforylerar och aktiverar därmed Acetyl-CoA-karboxylas genom citratlyasstimulans = mer nedbrytning av citrat till Acetyl-CoA

Hämmar:

1. Brist på substrat
2. Adrenalin och glukagon - reversibel fosforyleing av Acetyl-CoA-karboxylas

Question 10

Så när man äter mkt fett eller mkt kolhydrat så händer detta

Answer 10

Mkt kolhydrat - ökad syntes av Acetyl-CoA-karboxylas

Mkt fett - Hämmar syntes av Acetyl-CoA-karboxylas

Question 11

FA-syntes och FA-oxidation sker aldrig samtidigt för att

Answer 11

Det regleras av Malonyl-CoA.

Startpunkt för FA-syntes och hämmar betaoxiadtionen genom att blockera karnitinacyltranseferas 1

Question 12

VAr hamnar fettsyran efter syntes?

Answer 12

Blir antingen del av ett fosfolipidmembran eller blir en energireserv i form av TAGs

Question 13

Hur bildas glycerol?

Answer 13

Glycerol-3-P behövs för att syntetisera TAG

Kommer främst från DHAP via glykolys eller från tillgängligt glycerol. Båda är energikrävande processer.

Question 14

Hur blir FAs en TAG?

Answer 14

Genom att sammankopplas med en glycerolmolekyl, som först måste bli diacylglycerol-3-P, också kallat fosfatidinsyra.

1. Genom att Glycerol-3-P reagerar med acyl-CoA mha Acyltransferas och de två fria hydroxylgrupperna på glycerol-3-P frå varsin acylgrupp. Därav diacylgrlycerol-3-P
2. Därefter ytterligare en reaktion mha acyltransferas = TAG

Acyl-CoA kommer från Malonyl-CoA, som aktiverar fettsyror

Question 15

Fetter, allmän info 7 punkter

Answer 15

1. fettsyra - kolkedja mev väte och med karboxylsyragrupp på ena sidan (COOH)

2 Lipider

3. Cellmembranet ifa fosfolipider
4. Hormoner, signalsubstanser och elektronbärare
5. Mycket högt energiinnehåll
6. Mättade - ingen dubbelbindning

Omättade - en dubbelbindning

fleromättade- flera dubbelbindningar

7. Längre kedja - mer svårlöslig i vatten = längden bestämmer dess fysikaliska egenskaper

Question 16

Beta-oxidation är

Answer 16

Kroppens sätt att mobilisera fettsyror när energibehovet ökar och kroppen har lägre nivåer av aminosyror och kolhydrater

Question 17

Första steget i mobiliserandet av TAG

Answer 17

Stegring i adrenalin och glukagon aktiverat HKL, hormonkänsligt lipas, i fettväven, genom en fosforylering

1. 1,2-diacylglycerol (en fettsyra har frigjorts
2. 2-monoacylglycerol
3. Hydrolys av 2-monoacylglycerol till fettsyra mha MGL, monoacylglyverollipas

Question 18

Vad händer med FA när det frigjorts från TAG?

Answer 18

Diffusion ut ur fettcellen bunden till Albumin, till lever och muskler

Energiutvinning är nästa målsättning

Question 19

Hur utvinns energi ur fa?

Vad behöver hända innan?

Answer 19

Betaoxidation som bildar många acetyl-CoAs som oxideras i TCA

Metabol aktivering behöver ske:

FA kopplas tsm med CoA mha acyl-CoA-ligas, drivs av ATP. Ut ur reaktionen kommer FA-CoA och AMP.

FA-CoA=Acyl-CoA

Question 20

FA kan diffundera fritt. Hur stannar de kvar i cellen?

Answer 20

Binds till CoA

Även mer vattenlöslig så CoA är en polär förening = kan inte diffundera fritt

Question 21

FA-CoA ska in i mitokondrien men CoA kan inte komma in. Vad sker?

Answer 21

Acyl-Coa blir Acyl-karnitin mha karnitinacyltransferas 1. Kostar 2 ATP. Möjliggör transporten över innermembranet till mito-matrix

Question 22

VAd händer på insidan med Acyl-karnitin?

vad styr CPK-1?

Answer 22

Karnitinacyltransferas 2 återbildar Acyl-CoA och först här är Betaoxiationen möjlig. Utan karnitin-systemet kan inte fettsyror längre än 12 kol tar sig in

Malonyl-CoA inhiberar CPK-1. Finns mkt malonyl-CoA = inget insläpp av Acyl-CoA = ingen betaoxidation. Förhindrar simultan oxidation/syntes av fettsyror

Question 23

Hur går betaoxidation till?

Hur effektivt är det på en palmityl CoA?

Answer 23

Betakolet i Acyl-Coa oxideras i en cyklisk process. Acylkedjan klyvs succesivt i två kolfragment som omvanldas till Acetyl-CoA under varje varv.

1. Acyl-CoA oxideras till trans-2-enoyl-CoA av acyl-CoA-dehydrogenas. Dubbelbindning skapas och FAD är coenzym
2. Vatten adderas och 3-hydroxyacyl-CoA bildas
3. Oxidation sker och hydroxylgruppen blir ett syre, NAD är coenzym. 3-ketoacyl CoA bildas. Nu sitter en Acetyl-CoA fast på själva fettsyran
4. Betaketoacyl-CoA Tiolas mha en CoA separerar Acetyl-CoA från fettsyran som fortsatt är aktiverad tack vare adderandet av CoA

Processen fortsätter tills fettsyran inte längre finns

EX: Oxidation av Palmityl CoA till H2O och CO2 producerar 8 acetyl CoA, 7 NADH, 7 FADH2 och av detta kan 131 ATP skapas (1 acetyl-CoA blir 12 st via TCA). Åtgången för att aktivera kostade 2 ATP så 129 netto

Question 24

Men om fettsyran har ett ojämnt antal kolatomer?

Answer 24

När tre kol är kvar kallas molekylen Propionul CoA och metaboliseras i tre steg

1. Karboxylering till Metylmalonyl CoA
2. Isomerisering till L-metylmalonyl CoA
3. Kolen omfördelas och Succinyl CoA bildas och fortsätter i TCA

Question 25

Hur regleras betaoxidationen?

Answer 25

1. som sagt, CPT-1 - Malonyl CoA - förhindrar samtidigt oxidation/syntes genom att påverka inflödet av acetyl-CoA till mito. 2. Hög nivå NAD - stimulerar 3. Mkt CoA hämmar beta-ketotiolas (sista oxidationssteget) Mkt energigivande produkter = mindre nedbrytning

Question 26

När tar kroppen till fettsyror som energisubstrat?

Answer 26

Svärt/fasta, kortare (över natten), längre (veckor) diabetes intag av fettrik kost - mkt fett o lite kolhydrater = mkt betaoxidation Fysisk aktivitet

Question 27

Kolesterol. VAd används det till?

Answer 27

cellmembranet prekursor till gallsyra, steroidhormon och vit D Df viktigt med rätt mängd i kroppen och därav en strikt reglering

Question 28

Varifrån kommer kolesterolet och vad händer med det?

Answer 28

Förvaras och styrs av levern. Kommer huvudsakligen till levern via: 1. Maten och kylomikronrester 2. Extrahepatisk vävnad 3. De novo-syntes Lämnar huvudsakligen levern via 1. Sekretion av vldl 2. Konversion till gallsyra och salter 3. Fritt kolesterol som en del i sekretet i gallan

Question 29

Syntes av Kolesterol. Varför och var?

Answer 29

För att kroppen kan ha ett ökat behov av syntes vid stor åtgång I nästan all vävnad, men levern. tunntarm, binjure och den reproduktiva vävnaden är de störta producenterna. Allt kol kommer från Acetyl-CoA precis som med fetterna och kräver NADPH. Processen drivs av tioesterbindningen i Acetyl CoA och ATP

Question 30

Syntes av mevalonat, hur?

Answer 30

1. 2 acetyl CoA reagerar med tiolas som bilar Acetoacetyl CoA, en CoA försvinner. 2. Acetoacetyl CoA reagerar med vatten, en till acetyl CoA mha HMG-CoA-syntas och en CoA sjuts bort och HMG-CoA bildas, en sexkolsförening. Det finns två isoenzym av den typen, ett i cytosolen för kolesterolsyntes, och ett för ketonkropparna i mitokondrien 3. HMG-CoA reagerar med 2 NADPH och bildar mevalonat mha HMG-CoA reduktas

Question 31

Hur bildas kolesterolet?

Answer 31

Mevalonat genomgår många steg och blir tillslut kolesterol med en ATP-investering.

Question 32

Hur regleras kolesterolsyntesen?

Answer 32

Genom att reglera HMG-CoA-reduktaset. Kolesterolproduktionen varierar också utifrån substratnivåer av intracellulärt kolesterol, ATP-tillgång och via insulin och glukagon. Enzymet finns i aktiv (defosforylerad) form och en inaktiv. Det står för långtidsregleringen och påverkas av cellulär koncentration av kolesterolet. Regleringen av syntesen av HMG-CoA reduktas medieras av transkriktionell reglering av HMG-CoA-genen. Den i sin tur kontrolleras av en grupp reulatoriska proteiner kallade SREBPs. Vid en låg kolesterolnivå aktiveras SREBPs som då kan ta sig in i cellkärnan och fästa på ett SRE och genom transkription och translation producera reduktaset som i sin tur genomför övergången från HMG-CoA till mevalonat i cytosolen. Det är alltså självreglerande