Lipid metabolism Flashcards
Triglycerider
En molekyl som används som fettlager i kroppen, består av tre fettsyror och en glycerol
Lipas
Enzymet som bryter ner fett genom att bryter ner esterbindningar och ger antingen diacylglycerol eller monoacylglycerol
Hur är fria fettsyror uppbyggda?
- De består av långa kedjor av CH2 med en karboxylsyra COOH i änden
- Summaformel: CH3(CH2)nCOOH
- Storlek är normalt 16-24 kolatomer (oftast jämnt antal)
- Kan antingen vara mättade, dvs inga dubbelbindningar eller omättade med en eller flera dubbelbindningar
- Omättade kan ha cis eller trans form.
Den formen omättat fett vi kan bryta ner är
Cis-omättade fettsyror
Hur namnges fria fettsyror?
- Kolatomen i karboxylgruppen kallas C1
- Nästa kolatom är C2 eller α-kolet, kolet efter kallas β osv.
- Sista kolet är ω-kolet
Omega fettsyror
Vanliga fettsyror som benämns efter ω-kolet (man räknar baklänges)
Exempel: ω-3 fettsyror har en dubbelbindning på kolatom 3 från ω-kolet.
Redogör för nedbrytning av triglycerider
- Hormoner (glukagon och adrenalin) binder till sina TM7 receptorer och aktiverar adenylatcyklas som omvandlar ATP till cAMP.
- cAMP kommer att dels fosforylera perilipin och dels HS lipas.
- Perilipin (sitter bunden till fettdropparna) kommer i sin tur att aktivera ATGL genom att sätta på en CA (co-aktivator) på den.
- ATGL kommer att spjälka av första fettsyran.
- HS lipas kommer att spjälka av nästa fettsyran.
- Tredje fettsyran kommer att spjälkas av en MAG lipas som är ständigt aktiv → fria fettsyror och glycerol
Vad händer med fria fettsyrorna och glycerolen efter nedbrytning av triglycerider?
- Fria fettsyror kommer att transporteras bundna till albumin → kan ej ta sig över till CNS
- Glycerol kommer att tas i levern där den antingen bildar pyruvat genom glykolys eller glukos genom glukoneogenes
- De fria fettsyrorna ska till aktiva vävnader för att oxideras och bilda ATP
Innan vi kan börja utvinna energi från fria fettsyror via β-oxidation behövs det två steg. Vilka?
- Fettsyrorna måste aktiveras och omvandlas till fett acyl-CoA vilket är en energikrävande process (2 ATP).
- Acyl-CoA måste ta sig in i mitokondrien där β-oxidation sker.
Hur transporteras acyl-CoA till mitokondrie matrix?
- Mha en translokas. Så här går det till:
1. Acyl-CoA reagerar med carnitin och omvandlas till acyl-carnitin (katalyseras av carnitin acyltransferas I)
2. acyl-carnitin tar sig via translokas till matrix sida
3. Omvända reaktionen sker mha carnitin acyltransferas II → acyl-CoA och carnitin
4. Carnitin kan åka ut till cytoplasman
β-oxidation
En katabolisk cyklisk process där fettsyror bryts ner för att bilda acetyl-CoA som sen går genom citronsyrecykeln.
- Det sker i en cykel av fem steg som ger en acetyl-CoA/cykel
Redogör för β-oxidation
Alla reaktioner sker mellan α- och β-kolatomen
1. Oxidation: (mha FAD → FADH2) vi får trans-Δ2-enoyl-CoA
Enzym: acyl CoA dehydrogenas
2. Hydration: mha H2O kommer trans-Δ2-enoyl-CoA att få en OH-grupp på β-kolet → L-β-hydroxyacyl CoA
Enzym: enoyl CoA hydratas
3. Oxidation: (mha NAD+ → NADH) L-β-hydroxyacyl CoA får en ketogrupp på β-kolet → β-ketoacyl CoA (instabil molekyl)
Enzym: 3-hydroxyacyl-CoA dehydrogenas
4. Tiolys: molekylen kommer att spjälkas av en inkommande CoA och vi får en två kolatomers kortare acyl-CoA och en Acetyl-CoA (16 kolatomer ger 8 Acetyl-CoA)
Enzym: β-ketothiolas
- Steg 1-4 repeteras tills dess vi har en fyra kolatomer lång fettsyra som spjälkas omedelbart.
Hur många ATP kan metabolism av en 18-kolatom fettsyra ge?
120 ATP molekyler - 9 Acetyl-CoA: 90 ATP - 8 FADH2: 12 ATP - 8 (NADH + H+): 20 ATP - Aktiveringssteg: - 2 ATP Totalt: 120 ATP molekyler
Hur påverkar diabetes och svält metabolism av fettsyror?
- Vid diabetes kommer vi inte kunna ta upp glukos vid brist på insulin → intracellulär svält men skyhöga b-glukos → Vi kommer få brist på oxaloacetat → acetyl-coA kan inte gå in i citronsyracykeln → överskott på Acetyl-CoA → ketonkroppar bildas → acetoacetat, aceton och D-3-hydroxybutyrat.
- Svält leder till samma konsekvenser fast man har inte glukos i blodbanan.
Vilka konsekvenser får svält på fettsyror metabolism?
- Ketonkroppar är vattenlösliga och kan ta sig över BBB
- I svält situation kommer det att ske en uppreglering av de enzymerna som omvandlar dessa ketonkroppar tillbaka till acetyl-coA i CNS → citronsyracykeln och ATP syntes
Vilka konsekvenser får diabetes på fettsyror metabolism?
- Ketonkroppar som bildas vid diabetes kommer inte ha lika bra effekt som riktigt svält då CNS har rikligt med socker och kommer inte gynnas av acetyl-CoA → ketonkropparna ansamlas i blodet → pH sjunker då dessa ketonkroppar innehåller sura-grupper → metabol acidos (diabetes ketoacidos)
- Dessutom kommer diabetes leda till dehydrering (mycket glukos i urin drar med sig vatten) → diabeteskoma och död
När sker syntes av fettsyror?
När vi har en energiöverskott
Hur sker syntes av fettsyror?
- Syntesen sker i ett proteinkomplex i cytoplasma (ACP- Acyl-carrier protein), Omvända reaktioner men olika enzymer liksom
- Så här går det till:
1. Acetyl CoA karboxylas kommer att omvandla acetyl-CoA till malonyl-CoA (här sker reglering av detta genom att reglera enzymaktivitet)
2. Kondensation: Acetoacetyl-ACP
3. Reduktion: d-3-hydroxybutyryl ACP
4. Dehydrering: Crotonyl ACP
5. Reduktion: Butyryl ACP
Håller på tills vi får en 16-C fettsyra (palmitoyl CoA)
- palmitoyl CoA får inte plats i ACP utan ytterligare processer får ske mha enzymer i ER membran.
Syntes av fettsyror sker i cytoplasman, hur transporteras acetyl-CoA från matrix till cytoplasma?
- Acetyl-CoA reagerar med oxaloacetat och bildar citrat som kan tas sig över membranet.
- I cytoplasma omvandlas citrat till oxaloacetat → malat → pyruvat
- Pyruvat tar sig in i mitokondrien där den bildar oxaloacetat som går in i steg 1.
Hur regleras syntes av fettsyror?
- Genom att reglera enzymet Acetyl CoA karboxylas aktivitet.
- Enzymet aktiveras av: insulin och citrat
- Enzymet inhiberas av: glukagon, adrenalin, AMP, palmitoylCoA (feedback inhibition)
Desaturaser
Enzymer i ERs mikrosomala system som skapar dubbelbindningar i syntetiserade fettsyror.
- De påminner mycket om cytokromer i mitokondrien
- Hos människan kan inte dubbelbindningar införas bortanför C9
Essentiella fettsyror
Fettsyror som vi inte kan tillverka själva utan måste få i oss från födan. De har en eller flera dubbelbindningar bortanför C9!
Fettsyrorna kopplas till glycerol mha __________ vilket ger ____________
dihydroxyacetonfosfat från glykolysen vilket ger triglycerider
Redogör för syntesen av ketonkroppar.
- Två acetyl-CoA bildar en acetoacetyl-CoA
- Acetoacetyl-CoA + acetyl-CoA → β-hydroxy-β-methylglutaryl-CoA (HMG-CoA)
- HMG-CoA lämnar ifrån sig en acetyl-CoA → acetoacetat
- Acetoacetat är en ketonkropp som kan omvandlas till aceton (dekarboxylering) eller β-hydroxybutyrat (oxidation)
Kan, hos människan, lipid omvandlas till glukos? Varför/varför inte?
Fettsyror kan inte omvandlas till glukos då reaktionen från acetyl-CoA till pyruvat är irreversibel. Glycerol kan dock användas för att bygga glukos via glukoneogenes i levern.
