Fettsyrametabolism Flashcards
Vad är triglycerider för någonting?
En reducerad och vattenfri form av energiupplagring
Vilken del av en triglycerid har ett högt energiinehåll?
Fettsyrorna
38 kJ/g erhållsvid komplett oxidation av fettsyror
17 kJ/g erhållsvid komplett oxidation av kolhydrater och protein
Vilka är fettsyrornas huvudsakliga funktioner?
- Bränslemolekyöer som lagras i form av triglycerider
- Byggstenar för syntes av fosfolipider och glykolipider
- Posttranslationella modifieringar av proteiner, ex. myristoylering (förankrar proteiner i cellmembran via fettsyran)
- Prekursorer till hormoner och intracellulära signalmolekyler - ex. leukotriener
Ge exempel på några vanliga fettsyror, samt ange hur många kol och dubbelbindingar varje fettsyra har?
- Laurate - 12 - 0
- Myristate - 14 - 0
- Palmitate - 16 - 0
- Stearate - 18 - 0
- Arachidate - 20 - 0
- Behenate - 22 - 0
- Lignocerate - 24 - 0
- Palmitoleate - 16 - 1
- Oleate - 18 - 1
- Linoleate - 18 - 2
- Linolenate - 18 - 3
- Arachidonate - 20 - 4
Hur tas fett upp från födan och transporteras till målvävnader?
- Gallsalter emulgerar fett i tunntarmen och bildar blandade miceller
- Tarmlipaser degraderar triacylglyceroler
- Fettsyror och andra nedbrytningsprodukter tas upp av tarmens mucosa och konverteras till triacylglyceroler
- Triacylglyceroler inkorporeras till kylomikroner, tillsammans med kolesterol och apolipioproteiner
- Kylomikroner rör sig genom det lymfatiska systemet och blodomloppet, till vävnad
- Lipoprotein lipas, aktiverat av apoC-II i kapilärerna, konverterar triacylglyceroler till fettsyror och glycerol
- Fettsyror kommer in i cellerna
- Fettsyror oxideras som bränsle eller åter-förestras för lagring
Vad är Lipoproteinlipas (LPL)?
Ett enzym, som bryter ner triacylglyceroler i kylomikroner (och VLDL) till glycerol och fettsyror som kan tas upp av vävnaderna
Finns på kärlväggen i fettväv, muskel och mjölkproducerande mjölkkörtlar
Hur återbildas triglycerider?
Fettväv saknar enzymet glycerolkinas, vilket används för att bilda glycerol-3-fosfat i bland annat levern
I fettväv bildas glycerol-3-fosfat från glykolysintermediären dihydroxyacetonfosfat
Till slut bildas triglycerider
Hur utvinns energi upplagrad som triglycerider i fettväv av andra vävnader?
Sker i fyra steg
- Mobilisering av fettsyror; hydrolys av triglycerider till fettsyror och glycerol följt av transport till energikrävande vävnader - ex. skelettmuskel
- Aktivering av fettsyrorna
- Transport av fettsyrorna in i mitokondriens matrix
- Stegvis degradering av fettsyrorna via b-oxidation till acetyl-CoAsom sedan slussas vidare till citronsyracykeln
Hur mobiliseras fettsyror från fettväven?
Induktion av lipolys via aktivering av hormonkänsligt lipas
Hur påverkas lipolysen av insulin?
Insulin hämmar lipolys genom att, bland annat inducera nedbrytning av cAMP
Då avtar PKA:s aktivitet, vilket gör att hormonkänsligt lipas och perilipin ej aktiveras genom fosforylering
Vad är lipolys?
Lipolys är den process som sker när en triglycerid bryts ner genom hydrolys av esterbindningarna mellan fettsyrorna och glycerol till sina grunddelar: en molekyl glycerol och tre molekyler fria fettsyror (FFA)
Processen katalyseras av enzymen lipas
Hur påverkar insulin balansen mellan syntes och nedbrytning av TAG?
Insulin stimulerar syntes av TAG genom att öka upptag av glukos och därmed tillgången på glycerol-3-fosfat
Nedbrytningen av TAG hämmas av insulin och stimuleras av katekolaminer / glukagon genom påverkan av det hormonkänsliga lipaset, som är hastighetsbegränsande
Vilket / vilka ämnen stimulerar nedbrytningen av TAG?
Katekolaminer / glukagon
Vad gör Coenzym A i fettsyrametabolismen?
CoA aktiverar fettsyror för degradering, genom att kovalent binda till dem
Detta kostar mostvarande 2 ATP
Reaktionen drivs framåt genom hydrolys av pyrofosfat (gör reaktionen energetiskt fördelaktig)
PPi+ H2O → 2 Pi (mha enzymet pyrofosfatas)
Var sker reaktionen där CoA aktiverar fettsyror för degradering?
På mitokondriens yttre membran
Hur transporteras fettsyror in i mitokondriens matrix?
Via enzymet karnitin / acyl-karnitin-translokas
Vilka ärftliga fel kan finnas i karnitinsystemet?
- Primär karnitinbrist (1-2 barn/år i Sverige) ger tidiga hjärtproblem. Behandling: karnitin
- Fel i CAT1/CACT (mycket ovanliga) ger tidiga symtom med lever-, hjärt-och muskelpåverkan.
- Fel i CAT2 (mycket ovanlig) ger muskelsmärtor/svaghet vid fasta, långvarigt muskelarbete mm. Behandling: glukostillförsel vid symtom, undvika långvarigt muskelarbete.
Behöver alla fettsyror gå genom karnitinsystemet?
Korta fettsyror kan diffundera in av sig själva :)
Vilka är beta-oxidationens fyra reaktioner?
- Oxidation
- Hydrering
- Oxidation
- Thiolys (klyvning)
Vad heter enzymet som bryter ned triacylglycerol till glycerol och fria fettsyror?
Lipas
Vad är skillnadem på mättade, omättade och fleromättade fettsyror?
- Mättade - inga dubbelbindnigar
- Omättade - 1 dubbelbindning
- Fleromättade - flera dubbelbindningar
Vad är en Omega3-fettsyra?
När en fettsyra har en dubbelbinding, 3 kol från sitt omega-kol
Omega-kolet är alltid kolet som är längst bort från karboxylgruppen
Vilka är beta-oxidationens fyra reaktioner?
- Oxidation
- Hydrering
- Oxidation
- Thiolys (klyvning)
Vad genereras vid varje cykel av beta-oxidationen?
- 1 FADH2
- 1 NADH
- 1 Acetyl-CoA
- 1 Acyl-CoA; 2 kol kortare
Vilka enzym verkar i beta-oxidationens fyra reaktioner?
- Oxidation - Acyl-CoA dehydrogenase
- Hydrering - Enoyl-CoA hydratase
- Oxidation - L-Hydroxyacyl-CoA dehydrogenase
- Thiolys (klyvning) - Thiolase
Var sker beta-oxidationen?
I mitokondriens matrix
Vad händer med Acetyl-CoA från beta-oxidation?
Citronsyracykeln
Varför fås olika mängd från ATP från FADH2 respektive NADH i elektrontransportkedjan?
Eftersom de verkar på olika komplex, och NADH används tidigare i elektrontransportkedjan, kommer den att gå en längre väg och därmed generera mer ATP
Hur oxideras fettsyror med ett ojämnt antal kol?
Propionyl CoA, som bildas efter thiolysen i beta-oxidationens sista steg, omvandlas till citroncykelintermediären succinyl CoA
Succinyl CoA fortsätter till att bli oxaloacetat och sedan till glukos, genom glukoneogenesen
Vad är speciellt med fettsyror som har ett ojämnt antal kol?
De kan bilda glukos (only an itty-bitty-tiny amount) :)
Vad behövs för att oxidera enkelomättade fettsyror?
Ett isomeras, som flyttar dubbelbindningen så att den hamnar mellan α och β-kolet, istället för att vara mellan β och γ-kolet
Vilket / vilka enzym ingår i oxidationen av enkelomättade respektive fleromättade syror?
Isomeras klyver enkelomättade syror
Om du har en fleromättad fettsyra så måste isomeras och reduktas användas
Vad är ketonkroppar?
Ämnen som uppstår i vissa vävnader i kroppen vid fasta / svält
Kan ses som en vattenlöslig, transporterbar form av acetyl enheter
Vid fasta / svält har kroppen begränsad tillgång till en av citronsyracykelns intermediärer. Vilken, och vad sker i kroppen på grund av detta?
Tillgången till oxaloacetat är begränsad, eftersom nysyntesen av ämnet är låg på grund av begränsad mängd glukos (bildas från glykolysens pyruvat; pyruvatkarboxylas)
Oxaloacetat omvlandlas till glukos via glukoneogenes
Den låga nivån oxaloacetat gör att den acetyl-CoA som bildas β-oxidationen inte kan gå in i citronsyracykeln, vilket leder till syntes av ketonkroppar
Kan levern använda ketonkroppar som bränsle?
Nej, eftersom den saknar CoA-transferas
Var sker syntesen av ketonkroppar?
Sker primärt i levern - i mitokondriens matrix i hepatocyterna
Vilket organ kan få sin energi från ketonkroppar vid fasta / svält?
Hjärnan, och delvis hjärtat
Svält / fasta i kombination med diabetes (särskilt typ 1) är farligt. Varför?
Avsaknad av insulin (ökade nivåer av glukagon) kan leda till ökad lipolys och hämmad lipogenes i fettväv (mer fettsyror frisätts) och minskat glukosupptag i skelettmuskel / fettväv
Kroppen tror att den svälter trots kraftigt förhöjt blodsocker
Levern bildas mera glukos via glukoneogenes (ger låg oxaloacetat-nivå)
Ketonkroppar bildas pga. överskott av Acetyl-Co, som inte kan utnyttjas vid citronsyracykeln
Om hjärnan bara får ketonkroppar ⇒ ketoacidos
Var sker fettsyrasyntesen, och varför?
I cytosolen, eftersom Acetyl-CoA ej kan ta sig över mitokondriens membran
Vad är första steget i de novo syntes av fettsyror, och vilket enzym styr detta steg?
Bildning av malonyl CoA, som styrs av acetyl-CoA karboxylas
Detta är en irreversibel reaktion och märker in acetylenheten för fettsyrasyntes
Bindningen av malonyl CoA är “committed step” vid fettsyrasyntesen
Vad är skillnaden mellan fettsyrasyntesens intermediärer och β-oxidationens intermediärer?
Fettsyrasyntesen - phosphoantethine prosthetic group of ACP kopplas till ACP (acyl carrier protein)
β-oxidationens - phosphoantethine group of coenzyme A kopplas till CoA
Vilka är de fyra reaktionerna i fettsyrasyntesen?
- Kondensation
- Reduktion
- Dehydrering
- Reduktion
Vad konsumeras vid varje cykel av fettsyrasyntesen?
2 NADPH
Vad heter enzymen som katalyserar varje reaktion i fettsyrasyntesen?
- Kondensation - β-ketoacyl synthase
- Reduktion - β-ketoacyl-ACP reductase
- Dehydrering - β-Hydroxyacyl-ACP dehydratase
- Reduktion - β-Enoyl-ACP reductase
Det finns en enda skillnad, om man jämför molekylerna i fettsyrasyntes och fettsyranedbrytning. Vilken?
En skillnad i stereoisomerin i ett av kolen på L-β-hydroxyacyl-CoA (efter hydrationen i nedbrytningen och efter reduktionen i syntesen)
[Ej fråga] Tabell på skillnader mellan fettsyrasyntes och degradation
Vad är syftet med att introducera dubbelbindningar till olika fettsyror?
Dubbelbindningarna ger fettsyrorna olika egenskaper, som gör dem olika lämpliga till att användas på olika sätt
Ändrar formen på dem, så att de böjs på olika sätt
Var går gränsen för införande av dubbelbindningar på fettsyror, och varför?
Dubbelbindningar kan inte införas efter kol 9
Fettsyror med dubbelbidningar efter kol 9 = essentiell aminosyra
Vad heter enzymet som kan skapa dubbelbindingar?
Lyas
Har ofta en siffra i namnet, som indikerar på vilket kol i en kedja som dubbelbindningen kommer att skapas
Vad är en arakidonsyra?
En prekursor för syntes av eikosanoider
Vad är eikosanoider?
En grupp signalmolekyler som även verkar som lokala hormoner
Är involverade i inflammatoriska processer
Kan bilda prostaglandiner
Vad är acetylsalicylsyrans verkningsmekanism?
Smärtstillande, febernedsättande, inflammationshämmande, antikoagulant
Hämmar prostaglandinsyntes genom inakivering av cyklooxygenas (COX)
Vilka hormoner reglerar fettsyrametabolismen, och hur?
- Insulin - stimulerar fettsyrasyntes genom att stimulera acetyl-CoA karboxylas genom defosforylering
- Glukagon - hämmar fettsyrasyntes genom att inhibera acetyl-CoA karboxylas genom fosforylering
- Adrenalin / noradrenalin - hämmar fettsyrasyntes genom att inhibera acetyl-CoA karboxylas genom fosforylering
Vilka allosteriska modulatorer kan reglera fettsyrametabolismen, och hur?
- Citrat – stimulerar fettsyrasyntes genom att stimulera acetyl-CoA karboxylas
- Acyl-CoA – hämmar fettsyrasyntes genom att inhibera acetyl-CoA karboxylas
- Malonyl-CoA – hämmar fettsyranedbrytning genom att inhibera karnitin acyltransferas I som för in fettsyror i mitokondriens matrix (där β-oxidation sker)
- AMP – hämmar fettsyrasyntes genom att aktivera enzymet AMP-beroende kinas (AMPK) vilket inhiberar acetyl-CoA karboxylas genom fosforylering
Vad aktiveras respektive inhiberas fettsyrasyntesen av?
Aktiveras (stimulation Acetyl-CoA karboxylas)
- Insulin
- Citrat
Inhiberas (inhibierar Acetyl-CoA karboxylas)
- Glukagon och adrenalin / noradrenalin
- AMP
- Palmitoyl CoA
Vad aktiveras respektive inhibieras fettsyradegradering av?
Aktiveras (inhibition av Acetyl-CoA karboxylas)
- Glukagon och adrenalin / noradrenalin
Inhiberas
- Insulin - stimulation av Acetyl-CoA karboxylas)
- Malonyl-CoA - inhibition av carnitine-acyltransfera I)
