Lipid SW Flashcards
Wie werden Triglyceride im Dünndarm resorptiert?
1) Spaltung in Fettsäuren, Monoacylglycerol & Glycerol durch Pankreaslipase
2) Micellenbildung mit Gallensäuren & Resorption in die Enterocyten
3) Resynthese von Triglyceriden, Verpackung in Chylomikronen & Abgabe in die Lymphe
Welche Enzyme/Lipasen spielen eine Rolle bei der Lipolyse von Triglyceriden?
1) Adipocyten-Triacylglycerinlipase (ATGL)
2) Hormonsensitive Lipase (HSL)
3) Monoacylglycerinlipase (MAGL)
Wo kommt ATGL vor?
in Fettgewebe, Muskel, Leber
nimmt bei Nahrungszunahme an Aktivität zu
Wo kommt HSL vor?
Fettgewebe, Muskeln, Gehirn
breite Substratspezifität
Wie werden exogene Triglyceride verwertet?
- Extrazelluläre Spaltung von Triglyceriden durch die Lipoproteinlipase (LPL)
- Sezernation von LPL durch Fett- & Muskelgewebe
- Bildung von LPL an Heperansulfatproteoglycane der Zelloberfläche
- hepatische Lipase ersetzt LPL in Leber
Wie werden freie Fettsäuren in die Zelle aufgenommen?
- Diffusion v.a. bei hoher Fettsäurekonzentration
- FATP1-6 (= fatty acid transport protein), weit verbreitet & assoziiert mit Acyl-CoA-Synthetase-Aktivität
- FAT (= fatty acid translocase) v.a. in Fettgewebe, Muskel & Enterocyten
Wie werden Fettsäuren aktiviert?
Reaktion wird durch die Thiokinase katalysiert
1) Spaltung von ATP in AMP und Pyrophosphat.
2) Das Pyrophosphat wird gespalten
3) In der folgenden Reaktion reagieren Fettsäure & AMP zu Acyl-Adenylat
4) Durch die bei der Abspaltung von AMP frei werdende Energie kann die Fettsäure mit Coenzym A verestert werden
5) Acyl-CoA entsteht
Erkläre den Carnitin-Shuttle
1) Bildung von Acyl-CoA im Cytosol & ß-Oxidation in der MT-Matrix
2) Transport über die inneren MT-Membran durch Zusammenspiel von Carnitin-Palmityltransferase 1 (CPT), CPT2 & Carnitin-Acycarnitin-Translokase (CACT)
3) Acylcarnitin als Transportform
Erkläre die ß-Oxidation
1) Desaturierung
2) Wasseraddition
3) Oxidation der ß-Hydroxy- zur Ketogruppe
4) Lytische C-C-Bindungsspaltung durch CoA unter Bildung von Acetyl-CoA
5) Wiederholung des Zyklus
Warum speichern Fettsäuren mehr Energie als Glucose?
da Fettsäuren weniger stark oxidiert vorliegen
Wie werden ungeradzahlige Fettsäuren abgebaut?
im letzten Schritt entsteht statt Acyl-CoA Propionyl-CoA -> D-Methylmalony-CoA -> L-Methylmalonyl-CoA -> Succinyl-CoA
Wie werden ungesättigte Fettsäuren abgebaut?
cis-DB werden in delta2-trans-DB übergeführt -> NADHP Verbrauch
Erkläre den Peroxisomaler Fettsäureabbau
Desaturaseschritt unterschiedet sich von der ß-Oxidation -> Mischfunktionelle Oxygenase (Bildung von H2O2)
Ziel: Verkürzung langkettiger Fettsäuren & Abbau von verzweigten FS
Wann bilden sich Ketonkörper? Und wo?
im Hungerzustand in der Leber, Freisetzung in Plasma & Verwertung durch extrahepatische Gewebe
-> Biosynthese von Ketonkörper in MT-Matrix
Welche Ketonkörper gibt es?
Aceton
Acetacetat
ß-Hydroxybutyrat
Wann wird Ketonkörpersynthese aktiviert?
bei Glucosemangel -> Glykolyse tritt nicht ein
bei Oxalacetetmangel -> ß-Oxidation über Acetly-CoA in Citratzyklus findet nicht statt
Wie kann es zu Oxalacetatmangel kommen?
wenn Glykolyse sinkt, sinkt auch Pyruvat
wenn über Fettsäure zu viele Acetyl-CoA entsteht
Erkläre die diabetische Ketose
1) Insulinmangel
2) Leber und Fettgewebe nehmen nur wenig Glucose auf
3) Freisetzung von Fetten aus dem Fettgewebe
4) Acetyl-CoA kann mangels Oxalacetat (aus Glucose) nicht verarbeitet werden
5) Bildung von Ketonkörpern & Abgabe ins Blut
6) Absinken des Blut pH-Wertes -> Koma
Welche 2 Enzyme spielen bei der Fettsäurebiosynthese eine Rolle?
- Acetyl-CoA-Carboxylase (ACC)
- Fettsäuresynthase (FAS)
Was macht ACC?
Synthese von Malonyl-CoA aus Acetyl-CoA durch eine Biotin-abhängige Carboxylase (ACC)
Wo sind die Enzyme der Fettsäurebiosynthese lokalisiert?
im Cytosol
Wie ist FAS aufgebaut?
= Dimere, multifunktionelles Enzym
- Jedes Monomer verfügt über 2 essentielle SH-Gruppen, 1 zentralen & peripheren enzymgekoppelten 4’-Phosphopantethein-Arm
FAS Mechanismus
1) Acetyl-CoA Startmolekül
2) Kopplung an zentrale SH & Transfer auf die periphere SH-Gruppe
3) Kopplung von Malonyl-CoA an zentrale SH-Gruppe
4) Decarboxylierende Kondensation von Acetyl-CoA & Malonyl-CoA
5) Acetoacetyl-Rest verbleibt an zentralen SH-Gruppe
6) Reduktion
7) Dehydratisierung
8) Reduktion zum Acylthioester
9) Umesterung auf periphere SH-Gruppe & Beginn neues Zyklus
Wie wird Acetyl-CoA aus der Pyruvat-DH aus MT zum Cytoplasma transportiert?
1) Einbau von Acetyl-CoA in Citrat
2) Transport von Citrat über den Tricarboxylat-Carrier ins Cytoplasma
3) Spaltung von Citrat durch ATP-Citratlyase in Oxalacetat & Acetyl-CoA
4) Rückführung von Oxalacetat
Wo wird NADPH für die Fettsäurebiosynthese bereitgestellt?
- Pentosephosphatweg
- Malat-DH & Malatenzym
- Extramitochondriale Isocitrat-DH
Lipolyse
= Triglycerid werden 3 Fettsäuren abgespalten
Wie wird die Lipolyse reguliert?
- Insulin = HEMMUNG
- Katecholamine (z.B. Adrenalin) = AKTIV
Erkläre wie Lipolyse in einzelnen Schritten reguliert wird mit Hilfe von Enzymen
1) Bei Energiebedarf aktiviert Adrenalin Adenylatzyklase -> cAMP dient als intrazelluläres “Hungersignal” -> aktiviert PKA -> hormonsensitive Lipase durch Phosphorylierung aktiviert
2) Freisetzung von CGI-58 -> Aktivierung von ATGL
3) Abschaltung der Lipolyse durch PP1 (=Proteinphosphatase)
Wie wird die Lipogenese aktiviert?
Regulation über den Ernährungs-/Energiezustand
1) Induktion von GPAT durch Insulin über SREBP-1c
2) Inhibitorische Phosphorylierung von GPAT über cAMP/PKA oder AMP-abhängige Proteinkinase (AMPK)
3) Aktivierung der PPH durch Acetyl-CoA
4) Steigerung der DGAT-Aktivität durch Insulin & Glucose
Wie wird die ß-Oxidation reguliert?
CPT1 ist der geschwindigkeitsbestimmender Schritt
- Hemmung der CPT1 durch Malonyl-CoA (ACC)
- Langkettige Fettsäuren -> Aktivierung von PPARa -> CPT1 Aktivierung
- Schilddrüsenhormone -> CPT1 Aktivierung
Wie wird die Fettsäurebiosynthese reguliert?
1) Pyruvat-DH
= geschwindigkeitsbestimmen
- Insulin -> Glucoseaufnahme -> Dephosphorylierung der Pyruvat-DH
2) ACC
- inhibitorische Phosphorylierung durch AMPK & cAMP/PKA
- Induktion von ACC durch Insulin/Glucose & Repression durch Acyl-CoA
3) FAS
- Induktion durch Insulin/Glucose
- Repression durch cAMP & langkettige PUFAs
Was ist das PPAR?
= Peroxisome proliferator-activated receptor
-> sind spezifischen Rezeptoren & weisen DNA-bindende Domäne auf -> DNA-Sequenzen erkennen
Wo spielen PPAR eine Rolle?
Regulieren Lipidstoffwechsel
-> Fettsäureaufnahme
-> Fettsäureoxidation
-> Fettsäurebiosynthese
Welche PPAR-Subtypen gibt es?
- PPAR-alpha (Leber)
- PPAR-gamma (Fettgewebe)
- PPAR-delta (Muskel & Fettgewebe)
Erkläre die Biosynthese von Phosphatidsäure
Weg 1:
Biosynthese von Phosphatidylcholin & Phosphatidylethanolamin
-> Aktivierung der Kopfgruppe als CPD-Ester
Weg 2:
Biosynthese von Phosphatidylinositol & Phosphatidylserin
-> Aktivierung des Diacylglycerols als CDP-Ester
Welche verschiedenen Phospholipasen unterschiedet man?
- Phospholipase A1: spaltet den Fettsäurerest vom C1-Atom des Phosphoglycerids
- Phospholipase A2: spaltet den Fettsäurerest vom C2-Atom des Phosphoglycerids
- Phospholipase C: spaltet vor dem Phosphoratom
- Phospholipase D: spaltet nach dem Phosphoratom
Wie werden Lysophospholipide abgebaut?
- Hydrolytische Abspaltung der zweiten Fettsäure
- Hydrolytische Abspaltung der Kopfgruppe
- Produkte des Phospholipidabbaus = Glycerin-3-P, Fettsäuren & Kopfgruppe
Erkläre die Biosynthese der Sphingolipide
Ceramide sind der gemeinsame Vorläufer aller Sphingolipide
- Ausgangssubstrat = Palmityl-CoA & Serin
- Synthese von Ceramid an cytosolischen ER-Seite
- im Golgi weitere Synthese mit Ceramid
Welche Sphingolipide können dann bei der Biosynthese ab Cermaid entstehen?
- Sphingomyelin
- Cerebroside
- Sulfatide
- Ganglioside
Wie wird die Cholesterol-Homeostase reguliert?
1) HMG-CoA-Reduktase (Schlüsselenzym)
-> Inaktivierende Phosphorylierung durch AMPK
-> Ubiquitinylierung & proteasomaler Abbau nach Bindung von Sterolen
2) Regulation der Genexpression der Cholesterolbiosynthese durch den Transkritpionsfaktor SREBP-2
