Lipidstoffwechsel: Synthese

Question 1

Stelle die ß-Oxidation der Fettsäuresynthese anhand folgender Aspekte gegenüber:

1. Lokalisation
2. Produkt bzw. Edukt

Answer 1

ß-Oxidation:
1. Mitochondriale Matrix
2. Acetyl-CoA

Fettsäuresynthese:
1. Cytosol
2. Malonyl-CoA

Question 2

Stelle die ß-Oxidation der Fettsäuresynthese anhand folgender Aspekte gegenüber:

3. Coenzyme
4. Enzyme

Answer 2

ß-Oxidation:
3. NADH/H+, FADH2
4. jede Reaktion ein Enzym

Fettsäuresynthese:
3. NADPH/H+
4. Multienzymkomplex

Question 3

Nenne Schritt 1-3 der Fettsäuresynthese!

Answer 3

1. Carboxylierung:
   - Acetyl-CoA + ATP + HCO3- → Malonyl-CoA + ADP + Pi
   - [Acetyl-CoA-Carboxylase]
   - Cofaktor: Biotin
2. Malonyl-CoA → Malonyl-ACP
   - [ACP-Malonyl-Transacylase]
3. Kondensation:
   - Acetylrest + Malonyl-ACP → Acetacetylrest + CO2
   - [Acyl-Malonyl-kondensierendes Enzym]

Question 4

Nenne Schritt 4-6 der Fettsäuresynthese!

Answer 4

4. Reduktion:
   - Acetacetylrest → D-3-Hydroxybutylrest
   - [β-Ketoacyl-Reduktase]
5. Dehydratisierung:
   - D-3-Hydroxybutylrest → trans-Enoylrest
   - [Dehydratase]
6. Reduktion:
   - trans-Enoylrest → Butyrylrest
   - [Enoyl-Reduktase]

Question 5

Wie wird die aktive in die inaktive Carboxylase überführt?

Answer 5

• Phosphorylierung
• ATP → ADP

Question 6

Wie ist die Fettsäuresynthase (FAS) aufgebaut?

Answer 6

• 2.500 Aminosäuren (sehr groß!)
• Homodimer: Monomere sind anti-parallel angeordnet
• jedes Monomer mit 7 katalytischen Domänen
• 2 N-terminale bilden mit 5 C-terminalen Domänen eine funktionelle Enzymeinheit

Question 7

Wie lauten die 7 Domänen der Fettsäuresynthase (FAS)?

Answer 7

1. Transacylase
2. Acyl carrier protein (ACP)
3. Condensing enzyme (CE)
4. Ketoacyl-Reduktase
5. Dehydrase
6. Enoyl-Reduktase
7. Thioesterase

Question 8

Wie werden ungeradzahlige Fettsäuren synthetisiert?

Answer 8

Propionyl-CoA wird anstelle von Acetyl-CoA als Startmolekül genutzt

Question 9

Wie werden längerkettige Fettsäuren synthetisiert?

Answer 9

Katalysiert durch Elongasen an der cytosolischen Seite des ER:

Malonyl-CoA liefert C2-Körper,
die sukzessive an das Carboxylende des Acylrestes kondensiert werden

Question 10

Lege die Gesamtbilanz der Fettsäuresynthese dar!

Answer 10

8 Acetyl-CoA + 14 NADPH/H+ + 7 ATP + H2O →

Palmitinsäure +
8 CoA + 14 NADP+ + 7 ADP + 7 Pi + 7 H2O

Question 11

Wie wird die Fettsäuresynthese gestoppt?

Answer 11

• Nach 7 Runden hat die Acylkette eine Länge von 16 C-Atomen
• Thioesterase (7) hydrolysiert die Thioesterbindung des Acyl-ACP

Palmityl-ACP + H2O
[Thioesterase]→
Palmitinsäure + ACP-SH

Question 12

Wie werden ungesättigte Fettsäuren synthetisiert?

Answer 12

• Katalysiert durch Desaturasen an der cytosolischen Seite des ER
• ABER: jenseits von C10 keine Einführung von Doppelbindungen möglich!

Question 13

Wie werden TAGs synthetisiert?

Answer 13

Veresterung 3er Fettsäuremoleküle (Acylreste)
mit dem 3wertigen Alkohol Glycerin

Question 14

Wie lang sind TAGs normalerweise im menschlichen Organismus?

Answer 14

Meistens 14 - 24 C-Atome, C16 und C18 dominieren beim Menschen