Lipide Flashcards
Fettsäuresynthasen
Fettsäurebiosynthese ist ein konservierter biochemischer Prozess, jedoch je nach Organismen-Gruppe unterschiedlich organisiert..
Unterschiede zwischen Prokaryonten und Eukaryonten?
Typ I ( Eukaryonten): kovalent gebundenen großen Megasynthase “molecular Assembly line”
Typ II (Prokaryonten-Bakterine) einzelne Proteine mit je einer definierten Funktion; Pflanzen: einzelne Enzyme
Fettsäuresynthese bei Eukaryonten
(Anaboler, assimilierender Stoffwechselprozess), bei dem Fettsäuren hergestellt werden. Bei Tieren und Pilzen im CYTOSOL
Sukzessiver Anbau von Malonyl-Coa an eine initial vorhandene Acetylgruppe, die in Coenzym A gebunden ist
(Malonyl-Coa entsteht aus Acetyl-Coa- dieses wiederum entsteht hauptsächlich durch Oxidationen Decarboxylierung von Pyruvat in der Glykolsye, oder Abbau von Aminosäuren)
(Beta-Oxidation in der Mitochondrienmembran)
Wie und wo läuft die Fettsäuresynthese bei Pflanzen ab? Besonderheiten?
- nur in den Plastiden: bei grünen Pflanzenzellen in den Chloroplasten, sonst in den Chromoplasten, Leukoplasten oder Proplastiden
- Fettsäuren nur bis C18 synthetisiert, können maximal nur eine DB durch eine lösliche Desaturase des Stromas erhalten
- Transport ins glatte ER - Kettenverlängerung, Einbau weiterer DB
(Abbau erfolgt nicht in den Mitos, sondern Peroxisomen)
Wofür sind langkettige Fettsäuren bei Pflanzen der Ausgangspunkt?
Für die Biosynthese von Wachs und Cutin - Schutz vor Umwelt, Verdunstung etc.
Warum ist die FAS auch als Drug Target interessant?
1) Krebserkrankungen: erhöhte Expression der FAS
2) Fettleibigkeit
3) neue Antibiotika
Fettsäurebiosynthese bei Bakterien - WS
FabF usw.. Platensimycin/Platencin hemmt dieses Schlüsselenzym und somit selektiv die bakterielle Synthetase; evtl weniger Resistenzen, da anderer WiMe als konventionelle Antibiotika
WiMe: durch Bindung an das Schlüsselenzym FabB/F in der Lage, die Anlagerung des Malonyl-ACP-Substrats zu verhindern
Bedeutung von essentiellen Fettsäuren
- v.a. Linol- und alpha-Linolensäure, führen zur Bildung von Arachidonsäure, Eicosapentaensäure, Docosahexaensäure
- Einbau in Membranen (Haut, Haar, Gewebe, Nervenzellen)
- Bildung von Eicosanoiden (Immunsystem, Blutgerinnung)
- Mangel an essentiellen FS: trockene Haut, Haarverlust, Infektanfälligkeit, kognitive Defekte
In Welchen Pflanzen ist y-Linolensäure enthalten?
Nachtkerzensamenöl (Oenothera biennis)
Borretschöl (Borago officinalis)
Schwarzes Johannisbeerkernöl (Ribes nigrum)
Hanföl und Hanfsamen (Cannabis sativa)
(In geringem Umfang auch in Hafer)
Wie ist y-Linolensäure aufgebaut und woraus entsteht sie?
GLA ist eine dreifach ungesättigte Omega-6-Fettsäure
Aus der Omega-6- Fettsäure Linolsäure synthetisiert oder über Nahrung aufgenommen
Bildung von Malonyl-CoA
Acetyl-Coa wird durch die Acetyl-CoA Carboxylase Biotin-abhängig carboxyliert
Omega-n-Fettsäuren
Sind ungesättigte Fettsäuren, wobei das n als Ziffer die Position der ersten Doppelbindung der Fettsäure angibt; diese wird gezählt vom Omega-Ende ausgehend, dem der Carboxygruppe gegenüberliegenden Ende des Molekülst
Was sind essentielle Fettsäuren? Und warum?
Linol und alpha Linolensäure; diese beiden Fettsäuren besitzen nämlich eine bzw zwei Doppelbindungen hinter dem Kohlenstoff-Atom 9, für deren Synthese im menschlichen Organismus keine Enzyme vorliegen
Aus Linolsäure kann durch Desaturierung und Kettenverlängerung die semiessentielle Arachidonsäure hergestellt werden
Essentielle Fettsäuren enthalten eine Doppelbindung nach dem Kohlenstoff-Atom 9 des Kohlenwasserstoffgerüsts
Was ist y-Linolensäure und wodrin enthalten?
Ist eine dreifach ungesättigte Omega-6-FS und wird aus der essentiellen Omega-6-FS Linolsäure synthetisiert
-Nachtkerzensamenöl (Oenothera biennis)
-schwarzes Johannisbeerkernöl (ribes nigrum)
Borretschöl (Borago officinalis)
-Hanföl und Hanfsamen (Cannabis sativa)
Möglicher Wirkmechanismus von Gamma-Linolensäure?
Synthese von Sphingolipide verbessern die Haut
Durch die Synthese von Typ 1 Prostaglandinen (aus Dihomo-gamma-Linolensäure) wird eine entzündungshemmende, gefäßerweiternde und immunmodulierende Wirkung angenommen
Syntheseweg der Fettsäuren bis zur Arachidonsäure
Was entsteht aus was?
Linolsäure wird durch die Delta6 Desaturase zur y-Linolensäure umgewandelt
Y-Linolensäure wird durch die Elongase zu Dihomo-y-Linolensäure mit 20 C-Atomen umgewandelt -> aus dieser entstehen PG1 und TX1
Dihomo-y-Linolensäure wird durch die Delta 5 Desaturase um eine DB bereichert und es entsteht Arachidonsäure aus der dann die Typ 2 Prostaglantine und TX2 entstehen
Anwendung von GLA
Nutzen bleibt umstritten
-diabetische neuropathie
-Neurodermitis
rheumatische Erkrankungen
Schizophrenie
Normast- Palmitoylethanolamid.
Endocannabinoide zur Schmerzreduktion - Analgetikum
Endocannabinoide sind N-Arachidonylethanolamin (=Anandamid)
Nebenwirkungen aufgrund des Eingriffs in das Endocannabinoidsystem
Omega 3-Fettsäuren
Ungesättigte Verbindungen, essentiell
Enthalten in Algen, Pflanzen oder Fischen als Carbonsäureester bzw. Triglycceride
Pflanzen überwiegend alpha-Linolensäure
Fische und Rotalgen vorwiegend EPA (Eicosapentaensäure) und Docosahexaensäure (DHA)
Pflanzliche Quellen von Omega-3-FS
Leinsamen, Raps, Walnuss, Soja, Johannisbeere, Goraginaceae, Primulaceae
Wirkung von Omega-3-FS
Wirken auf Plasmalipide
Senken VLDL Cholesterol und führen zu niedrigen Triglyceridwerten indem sie in der Leber als die Synthese hemmen - EPA und DHA stellen ungeeignete Substrate für die Enzyme dar und hemmen die Veresterung anderer FS
Außerdem gesteigerte Oxidation von Fettsäuren in den Peroxisomen der Leber
Omega-3 aus Mikroalgen
Ulkenia (Ulken, Annemarie) aus der Familie der Protisten wird zur Gewinnung von Docosahexaensäure durch Fermentation herangezogen
Einbau in die Zellmembran, Gewebeaufbau, neuronale Entwicklung, vermindert die Gefahr von Herzkreislauf erkrankungen
Pflanzliches Omega3-FS aus der Chinesischen Melissa
Wirkung?
Perilla frutescens
Lippenblütengewächse Lamiaceae
Enthält EPA = Eicosapentaensäure
EPA verdrängt die Arachidonsäure kompetitiv an der Cyclooxygenase und Lipoxygenase - verändertes Spektrum der Lipidmediatoren
Wir wirkt Arachidonsäure als Präkursor?
Prostaglandine PGI2- antithrombotisch
Thromboxander TXA2 Proaggregatorisch
Leukotriene pro inflammatorisch
Wie wirkt EPA = Eicosapentaensäure als Präkursor
Fördern die Produktion von Eicosanoiden der Serie 3 auf Kosten der Serie 2
PGI3- antiaggregatorisch und vasodilatatorisch
TXA3 inaktiv
Leukotirene - gering pro inflammatorisch
Wirkung von Omega-3-Fettsäuren
Anti atherogen - arteriosklerose, kardiovaskuläre Erkrankungen, hohe Triglyceridspiegel, periphere Verschlusskrankheit
Anti thrombotisch , anti hyperton, anti inflammatorisch
Definition Ballaststoffe
Für den menschlichen Organismus nicht verwertbare längerkettige Kohlenhydrate, die nahezu unverändert den Dickdarm erreichen, da keine Enzymspaltung erfolgt
Chemisch heterogene Substanzen, die vorwiegend zu den KH gehören
Z.b. Pektin und Alginate - wasserlöslich
Z.b Cellulose und Hemicellulose als wasserunlösliche Ballaststoffe
Erhöhen das Nahrungsvolumen ohne gleichzeitig einen Energiegehalt zu steigern
Z.b flohsamenschalen - Sättiungsgefühl
Struktur von Prostaglandinen und wie entsteht es?
Prostaglandine erhalten durch Cyclooxygenasen einen Cyclopentanring und werden je nach Substitutionsmuster am Cyclopentanring in fünf Gruppen unterteilt
Haben wichtige Funktionen bei der Uteruskontraktion (PGF2alpha), bei allgemeinen Entzündungsprozessen
Woraus können Prostaglandine entstehen und welche Wirkung haben sie dann?
entstehen durch die Cyclooxygenasen und nachfolgenden verschiedenen Prostaglandinsynthasen aus der
Dihomogammalinolensäure: starke Entzündungshemmung und Verringerung der Blutgerinnung
Arachidonsäure (Serie 2): Schmerz, Blutgerinnung, Entzündung - Reaktion auf Wunden und Verletzungen (Gegensatz zu 1)
Eicosapentaensäure: verringern die Entstehung der Serie 2 Prostaglandine und werden deshalb oft als entzündungshemmend beschrieben
Wo ist das Problem bei NSAR Anwendung und wie kann die Prostaglandinausprägung diätisch beeinflusst werden?
NSAR hemmen die natürlichen Gegenspieler auch aus Serie 1 und 3 und heben damit deren teilweise positiven Funktionen auf
- direkte Aufnahme der Substrate, nämlich DLGA (Nachtkerzenöl), EPA (Fischöl) oder AA
- Beeinflussung der Syntheserate von AA durch Linolensäure, Ölsäure oder anderer Stoffe, die das AA-bildende Enzym Delta-5-desaturase binden
Bildung vn Thromboxanen
Besitzen anstelle des Cyclopentanringes einen Oxetan-Tetrahydropyran-Ringsystem
Entscheidende Rolle bei der Blutgerinnung - Fördern die Thrombozytenaggregation
Leukotriene
Werden durch Lipoxygenasen zu Peptidoleukotrienen umgewandelt
Welche Besonderheit hat Eicosapentaensäure
Hat eine höhere Affinität zu Cyclooxygenasen und Lipoxygenasen als Arachidonsäure
Sie verdrängt diese und führt zu einer Verschiebung des Mediatorenverhältnisses
Schritte der Arachidonsäurebildung
Linolsäure (2 DB) wird durch die Delta 6 Desaturase zu gamma Linolensäure umgewandelt (3 DB)
Gammalinolensäure wird durch die Elongase um 2 Cs erweitert und wird zur DihomogammaLinolensäure (C20) - Typ 1 Prostaglandine
Dihomogammalinolensäure wird durch die Delta 5 Desaturase um eine DB erweitert und trägt nun 4 DB - Arachidonsäure - Typ 2 Prostaglandine
Omega 3 Fettsäuren - essentielle Fettsäuren - nur durch pflanzliche Zellen gebildet
Eicosapentaensäure (EPA)
Docosahexaensäure (DHA)
Alpha Linolensäure
Physiologische Funktionen von Levocarnitin
Fettsäuretransport
Entgiftungsfunktion: mitochondriale Entgiftung von Stoffwechselprodukten
Regeniert Coenzym A
Immunstimulierend
Gesteigerte Glucoseverwertung
Greift in Genregulation ein (Zelldifferenzierung, Apoptose)
Stabilisierung von Biomembranen
Beispiele und Wirkung von Prostaglandinen, -cyclinen
Prostaglandine sind PGE2, PGD und PGF
PGE2 steigert die Magenschleimproduktion
Prostacycline sind PGI2 und PGF1alpha
PGI2 wirkt gefäßerweiterund und steigert die renale Natriumausscheidung
Einsatz von Prostacyclinen
Iloprost und Epoprostenol sind Prostacyclinderivate und werden bei Durchblutungsstörungen eingesetzt bzw als Aggregationshemmer
PGFalpha Derivate
Latanoprost, Tafluprost - Glaukom
Einsatz von pulmonalem Surfactant, was ist das?
Lecithinartiges Phospholipid
Setzt die Grenzflächenspannung herab und verhindert das Kollabieren der Alveoli
Primäres Surfactantmangelsyndrom bei Fr+hgeborenen
Was ist Lecithin?
Phosphatidylcholin und andere Phospho und Glykolipide
v.a. Als Emulgator, Zufuhr ungesättigter Fettsäuren
Aus der Sojabohne, glycine max, Fabaceae
Struktur von Sphingomyelinen
Gehören zu der Gruppe der Phospholipide und der Sphingolipide und setzen sich aus einem hydrophilen Kopf mit Cholin und zwei hydrophoben Kohlenwasserstoffschwänzen, dem Sphingosin und einer Fettsäurekette zusammen
Wo komemn Sphingomyeline vor?
Myleinscheiden
im Nervensystem, umhüllen da Axon eines Neurons
Sphingosin
einfach ungesättigter Aminoalkohol aus C18
Bildet das Rückrat der Sphingolipide, eine Klasse der Membranlipide
Man Unterscheidet in Ceramide, Sphingolipide und Sphingomyeline
Fingolimod
Sphingosin ist ein wichtiger Signalstoff im Immunsystem
Wirkt immunsuppresiv; synthethische Nachbildung des natürlichen Wirkstoffs Myriocin aus einem Pilz
Einsatz bei Multipler Sklerose
WiMe von Fingolimod
Ähnelt dem physiologisch vorkommenden Sphingosin und greift als funktioneller Antagonist an S1P1 Rezeptoren an und blockiert so die Migration von Lymlphozyten aus den Lymphknoten - dadurch wird die Infiltration pathogener Lymphozyten ins ZNS verhindert
Was sind fette Öle
Fette, die bei RT flüssig sind
Der niedrige Schmelzbereich wird hauptsächlich durch einen hohen Anteil an ungesättigten FS bewirkt
Beispiele für fette Öle und Verwendungszweck
Erdnussöl, Ricinusöl (Ricinus communis, Euphorbiaceae), Olivenöle für Infektionszwecke
Ernussöl und Rizinusöl für Augentropfen und Nasentropfn
Für Ölige Externa
Olivenöl und (Ricinusöl) wirken laxierend
Einteilung von fetten Ölen?
- nicht trocknende Öle: Olivenöl und Mandelöl
- halbtrocknende Öle: Ernussöl, Rapsöl, Sesamöl
- trocknende Öle: Sojaöl und Leinöl
Von oben nach unten Zunahme der DB und damit Tendenz zur Autoxidation, Polymerisation und letztendlich Verharzen
Rapsöl
Brassica nigra
60% Ölsäure
20% Linolsäure
9% alpha Linolensäure
Erdnuss Inhaltsstoffe
Ricinusöl ) Tricinolin
Hoch viskoses Öl durch hohen ANteil an Ricinolsäure
Wirkt laxierend und hydragog
Ricinus communis Euphorbiaceae (Wolfsmilchgewächse) Samen seeehr giftig! Ricin (Lektin!!)
Definition von Wachsen
Ester von FS mit Fettalkoholen
kettenlänge C16-C36
Beispiele für Wachse
Carnaubawachs - Cera carnaubae
Bienenwachs-cera flava alba
Wollwachs - adeps lanae
Jojobaöl simmondsia chinensia, simmondsiaceae
Was sind Polyine?
Aliphatische unverzweigte Kohlenwasserstoffe mit mehreren CC Dreifachbindungen
Biogenetisch abgeleitet von Fettsäuren
Strukturvariation durch Substitution mit Sauerstoff, Schwefel, Cyclisierung
Vorkommen: v.a. In Asteraceae, Apiaceae und Efeu, Kamille, Schafgarbe, Sonnenhut
Auch in Bakterien, Pilzen, Schwämmen, Algen
Welches Polyin ist in Kamille enthalten?
Ein Enindicycloether
Welches Polyin ist in Efeu enthalten?
Falcarinol
In welchen Apiaceenarten sind giftige Polyine?
In der Hundspetersilie und dem Wasserfenchel - Oenanthotoxin
Welches giftige Toxin ist im Wasserschierling vorhanden?
Cicutoxin
Cicua virosa
Was sind ätherische Öle?
Leicht flüchtige und häufig leicht entzündbare Stoffgemische die aus verschiedenen ineinader löslichen Stoffen bestehen , Inhaltsstoffe sind größtenteils Terpene, Sesquiterpene oder aromatische Verbindungen
