VL 22 Fettsäure-&Lipidsynthese Flashcards
Funktion der Fette für Pflanzen
-als Substrate für Energiespeicherung (Bsp.: Raps)
-Speicherung des fixiertem C in form von Lipiden in einigen Samen: als Triacyglyceride (Glycerin mit gebundenen 3 Fettsäuren, verestert)
- Membranbestandteile: als Diacylglyceride (trennen Kompartimente voneinander)
- zur “Imprägnierung”, Schutz vor Wasserverlust & als Wasserabweisung
-Botenstoffe in der
Signaltransduktion-
-Abwehrkomponenten gegen a-&biotischen Stress
Diacylglyceride mit hydrophiler Kopfgruppe
Diacylglyceride mit hydrophiler Kopfgruppe:
aus 2 Fettsauren mit Glycerin verestert, sind in Membran
2 Gruppen:
- Phospholipide: aus 2 haben mind. 1 Phosphat mit Anhang in Kopfgruppen,
-> polare Gruppen
- Triacylglyceride: aus 3 FS, sind nicht in Membranen, unpolare Eigenschaften
Glycolipide, 2. Gruppe der Diacylglyceride
=Membranlipide mit Hexosen
statt Phosphat ein Kohlenhydratrest: auch polar, Rest ist hydrophob
am 3. C des glycerins: ein C
Hauptglycolipide: MGDG, DGDG
sind in allen inneren Membran der Chloroplasten zu finden
Phospholipide
-in allen anderen Membranen als innerer Chl membran
-veresterte Fettsäuren: amphipatischer Charakter
Aufteilung der Fettsäuren
in Blättern: viele Chloroplasten -> viele Glycolipide
Wurzeln: geringer Anteil der Glyclipide,
hoher Gehalt an Phospholipiden
in Samen: Triacylglyceride
Spezifität wichtig für Transporter
Molekülstrukturen der Fettsäuren (FS)
ungesättigte: mit Doppelbindungen, Struktur verändert sich (C:Db:Orte der Db)
gesättigte: einfach gebunden, linear
Weshalb untersch. Anteil an Sättigung?
je höher der Sättigungsgrad ist = je weniger Doppelbindungen es gibt, desto höher ist der Schmelzpunkt
Welchen Konsequenzen haben ungesättigte Fettsäuren der Lipide
in den Membranen?
Standort der Pflanze im Verlauf des Jahres: je nach Temp, wird die richtige Menge an ungesätt./gesätt. FS gebraucht
bei abrupten Temperaturwechsel:
Zusammensetzung kann nicht schnell genug geändert werden, um funktionsfähige Membran aufrecht zu erhalten
Experiment mit kältesenstitiver Pflanze: welkt durch Membransschädigung
mit Anpassungsphase: Pflanze kann überleben
1.Pflanzen benötigen eine auf die Temperatur abgestimmte Menge an
ungesättigten Fettsäuren (je nach Jahresverlauf)
2. Die Herstellung der ungesättigten Fettsäuren bedarf einer Induktion
3.Eine Anpassungsreaktion (Akklimatisierung) ermöglicht eine Toleranz
gegenüber tieferen Temperaturen
Ausgangsbaustein der Fettsäuresynthese?
Ausgangsbaustein der Fettsäuresynthese ist Acetyl-CoA= aktiviertes Acetat
einige Kompartimente haben einen Pool an Acetyl-CoA, (Peroxisom, Mitochondrein)
-> Fettsäuresynthese findet in den Plastiden statt (anders als bei Tieren)
Enzym zur Fettsäuresynthese
Acetyl-CoA Carboxylase (ACC):
Das Enzym ACC speist Malonyl-Einheiten in die Fettsäuresynthese ein.
*Dazu wird Acetat carboxyliert, um Malonyl-CoA zu bilden. Dies ist der irreversible einführende Schritt in den Stoffwechselweg
Damit steht aktiviertes Substrat für die C2-Kettenverlängerung zurV erfügung
* Malonyl-CoA dient als Zwischenprodukt (Donor) für die erforderlichen C-2 Einheiten, die zur wachsenden Fettsäurekette beitragen
*ACC verwendet Bicarbonat, ATP (und den Kofaktor Biotin!)
FettsäureSynthase= Ketoacyl-ACP Synthase
Separate Enzymaktivitäten in einem dimeren Proteinkomplex
Aufgabe: Organisation der Serie von Reaktionen, die zur Verlängerung der Fettsäure beitragen
*Jede Untereinheit in dem dimeren Proteinkomplex vollführt je eine der katalytischen Aktivitäten.
*Zum Komplex gehört auch ein Peptid mit der Funktion eines Acyl-Carrier-Protein (ACP)
*Das ACP-Segment enthält ein Phosphopantethein als Cofaktor, das sich vom Coenzym A ableitet
Was sind die Bindestellen für Acyl/Acetylgruppenin der Fettsäure-Synthase:
Zwei Bindestellen für Acyl/Acetylgruppenin der Fettsäure-Synthase:
*1. Die Phosphopantethein-Sulfhydryl-Gruppe des ACP 2. die Sulfhydrylgruppe eines Cysteins der Fettsäure-Synthase für den Transfer von Acetyl-Bausteinen der wachsenden Fettsäurekette
Der Stoffwechselweg beginnt mit
1. der Bindung des Acetyls an die Fettsäure Synthase und
2. der Ausbildung einer Malonyl-ACP-Verbindung durch die Transacetylase
Was ist der 2. Schritt der FS Synthase?
KONDENSATION: katalysiert durch
Ketoacyl-ACP-Synthase III
*Die Decarboxylierung des Malonyl-CoA trägt zur Kondensation des Acetyl-CoA bei (es wird ein CO2 abgespalten) und es entsteht das Zwischenprodukt Acetoacetyl-ACP
Was ist der 3. Schritt der FS Synthase?
Erste REDUKTION
katalysiert durch
β-Ketoacyl-ACP-Reduktase
