FS-Biosynthese Flashcards
Wo findet die Fettsäure-Biosynthese statt ?
Was ist die Fettsäuresynthase ?
Wie ist die Fettsäuresynthase aufgebaut ?
Was passiert vor der Fettsäuresynthese ?
Was gibt es am Anfang für ein Problem mit dem Acetyl-CoA ?
Wie bekommt am Acetyl-CoA au der Zelle ?
Tricarboxylat-Transportsystem = Citrat-Shuttle = Citrat-Malat-Shuttle
Wie entsteht Acetyl-CoA ?
Wie funktioniert der Citrat- Shuttle ?
Was sollte man vor der Fettsäuresynthese wissen ?
Was passiert in Schritt 1 der Fettsäuresynthese ?
Schritt 1 :
Carboxylierung von Acetyl-CoA zu Malonyl-CoA mt der Acetyl-CoA-Carboxylase
- Der Kohlenstoff der Carbonylgruppe (C = O) des Acetyl-CoA ist recht reaktionsfreudig. Die Methylgrupe (CH3) hingegen sehr reaktionsträge und in dieser Form für die Fettsäuresynthese nicht geeignet
- Lösung: Aktivierung des Acetyl-CoA durch Carboxylierung der Methylgruppe
- Produkt: Malonyl-CoA
- Enzym: Acetyl-Coa-Carboxylase (Schrittmacherenzym der Fettsäuresynthese; Co-Faktor: Biotin; Energiequelle: ATP) -> Das Enzym ist nicht Bestandteil der Fettsäuresynthase
- Sinn: Zeigt sich in dem nachfolgenden Reaktionszyklus: Hier wird die Carboxylgruppe abgelöst und hinterlässt ein freies Elektronenpaar. Dieses stellt die Verbindung zum Carbonylkohlenstoff der zu verlängernden Fettsäure her
Welche vorgeschaltete Startreaktion gibt es vor Schritt 2 ?
Was passiert in Schritt 1 von Schritt 2 ?
Schritt 1: Transfer der Acetylgruppe von ACP auf β-Ketoacyl-Synthase (= condensing enzyme)
- Reaktionsgleichung: Acetyl-ACP + CE-SH —> Acetyl-CE + ACP-SH
- Legende: CE = condensing enzyme (Periphere SH-Gruppe (CE-SHoder SHp) am CE (condensingenzyme))
- Enzym: Transacylase
Was passiert bei in Schritt 2 von Schritt 2 ?
Schritt 2: Übertragung einer Malonyl-CoA auf ACP.
- Katalysierendes Enzym: Transacylase
- Reaktionsgleichung: Malonyl-CoA + ACP-SH –> Malonyl-ACP + CoA-SH
Was passiert bei Schritt 3 von Schritt 2 ?
Schritt 3: Kondensation des Acetylrests an der peripheren SH-Gruppe mit dem Malonylrest an der zentralen SH-Gruppe (ACP) zu Acetoacetyl-ACP
- Katalysierendes Enzym: Condensing enzyme [Bzw.: Synthase CE]
- Reaktionsgleichung: Acetyl-CE + Malonyl-ACP —> Acetoacetyl-ACP + CE-SH + CO2
- Details:
- Die Malonylgruppe wird dabei decarboxyliert: Bei der Abspaltung des CO2bleibt von der COO–Gruppe ein e- Paar zurück: Dieses stellt nun eine Bindung zum Carbonyl-C-Atom der Acetylgruppe her. Daraufhin löst sich die Acetylgruppe vom S-Atom seiner peripheren SH-Gruppe ab und ersetzt das soeben am Phophopantethein-Arm abgespaltetene CO2: Es entsteht, Acetoacetyl, das am ACP gebunden ist -> Acetoacetyl-ACP
- Das condensing enzyme wird dabei selbst entladen
- Die Decarboxylierung des Malonylrest treibt die Reaktion an und macht sie praktisch irreversibel
Was passiert bei Schritt 4 von Schritt 2 ?
Schritt 4: Reduktion von Acetoacetyl-ACP zu D-3-Hydroxybutyryl-ACP
- Katalysierendes Enzym: β-Ketoacyl-Reduktase(-Domäne)
- Reaktionsgleichung: Acetoacetyl-ACP + NADPH + H+ —> D-3-Hydroxybutyryl-ACP + NADP+
- Details:
- Die Carbonylgruppe an C3 wird unter NADPH-Verbrauch zu einer Hydroxylgruppe reduziert. Die Addition erfolgt stereoselektiv unter Bildung des D-Isomers
Was passiert bei Schritt 5 von Schritt 2 ?
Schritt 5: Dehydratisierung von D-3-Hydroxybutyryl-ACP zu Crotonyl-ACP
- Katalysierendes Enzym: 3-Hydroxyacyl-ACP-Dehydratase
- Reaktionsgleichung:
- Details: D-3-Hydroxybuturyl-ACP —> Crotonyl-ACP + H2O-Crotonyl ist ein Derivat der Crotonsäure (CH3-CH=CH-COOH), das eine trans-Δ2-Doppelbindung trägt
Was passiert in Schritt 6 des 2. Schrittes ?
Schritt 6: Hydrierung von Crontonyl-ACP zu Butyryl-ACP
- Katalysierendes Enzym: Enol-ACP-Reduktase
- Reaktionsgleichung: Crotonyl-ACP + NADPH + H+—> Butyryl-ACP + NADP+
- Produkt nach dem ersten Durchgang: Butyryl-ACP: Eine C4-Carbonsäure
Was passiert nach Schritt 6 von Schritt 2 ?
Was ist noch wichti zu der Fettsäuresynthese zu sagen ?
Wie funktioniert die Regulation mittels Citrat ?
Wie funktioniert die Regulation mittels Palmitoyl-CoA ?
Wie funktioniert die Regulierung mit Insulin ?
Wie funktioniert die Regulation mittels Glucagon & Adrenalin ?
Was kann man allgemein zur Regulation sagen ?
Wie sieht die gesammtreaktion der Palmitat-Synthese aus ?
Wie werden Fettsären über C16 hinaus verlängert ?
Warum werden mit Hilfe von Desaturasen Doppelbindungen in die Fettsäuren eingefügt ?
Was sind Desaturasen ?
Wie funktioniert der Mechanismus der Denaturasen ?
