Lipid-Stoffwechsel Flashcards
Nenne vier Quellen von Fettsäuren.
- Ernährung
- Lipidtröpchen, die in Zellen eingelagert sind
- Von der Leber aus Kohlenhydraten synthetisierte Fette
- Durch Hunger ausgelöste Autophagie
Welche beiden Schritte des Lipid-Katabolismus laufen im Dünndarm ab?
- Bildung von Micellen aus Gallensalzen, die in der Leber aus Cholesterin synthetisiert werden und Triacylglycerole lösen können.
- Wasserlösliche Lipasen wandeln die Triacetylglycerole zu monoacetylglycerol, Diacetylglycerol, Fettsäuren und Glycerol um.
Welche Schritte des Lipid-Katabolismus laufen in der Dünndarm-Schleimhaut ab?
- Die Produkte der Lipase-Reaktion (Monoacetylglycerol, Diacetylglycerol, Fettsäure und Glycerol) verteilen sich in der Dünndarm-Schleimhaut.
- Dort werden sie wieder zu Triacylglycerol umgewandelt und mit Cholesterol und spezifischen Proteinen zu Chylomicronen aggregiert.
- Die Chylomicrone gelangen aus der Dünndarm-Schleimhaut durch das lymphatische System und das Blut zu Muskel- und Fettzellen.
Wie sind Chylomicrone aufgebaut?
Chylomicrone bestehen innen aus hydrophoben Lipiden, die der Ernährung entstammen. Auf der Oberfläche befinden sich die hydrophilen Kopfgruppen der Lipide und die Apolipoproteine.
Was sind Apolipoproteine?
Apolipoproteine sind Lipid-bindende Proteine, die für den Transport von Triacylglycerol, Phospholipiden und Cholesterol zwischen den Organen zuständig sind.
Welche Schritte des Lipid-Katabolismus laufen in den Kapillaren der Muskel- und Fettzellen ab?
- Das extrazelluläre Enzym Lipoprotein-Lipase wird von apoC-II aktiviert und hydrolysiert Triacylglycerol zu Glycerol und Fettsäuren.
- Die Fettsäuren und das Glycerol werden von spezifischen Transportern in der Plasmamembran erkannt und
a) in Muskeln zur Energiegewinnung oxidiert
b) im Fettgewebe als Triacylglycerol eingelagert
Was passiert, wenn über die Nahrung mehr Fettsäuren aufgenommen werden, als nötig?
- Die Leber wandelt die Fettsäuren zu Triacylglycerol um und verpackt dieses mit spezifischen Apolipoproteinen zu VLDLs.
- VLDLs werden ins Blut abgegeben und zum Fettgewebe transportiert, wo das Triacylglycerol in Form von Lipidtröpfchen eingelagert wird.
Wie sind Lipidtröpfchen aufgebaut?
Innen bestehen sie aus Mono-, Di- und Triacylglycerol. Die Oberfläche der Tröpfchen enthält Perilipine, die die Lipidtröpchen abschirmen. An die Perilipine binden die Proteine CGI-58.
Die Ausschüttung welcher Stoffe verursacht die Mobilisierung des gespeicherten Triacylglycerols?
Glucagon
Epinephrin
Beschreibe den Mechanismus, der zur Mobilisierung des gespeicherten Triacylglycerols führt.
- Glucagon oder Epinephrin binden extrazellular an ihren Rezeptor in der Adipocytenmembran.
- Über ein G-Protein wird die Adenylyl Cyclase aktiviert, die dann cAMP produziert
- cAMP phosphoryliert und aktiviert PKA
- PKA phosphoryliert HSL (hormone-sensitive lipase) und die Perilinmoleküle an der Oberfläche des Lipidtröpfchens
- CGI-58 dissoziiert vom Perilipin und rekrutiert ATGL (adipose triacylglycerol lipase), zur Tröpchenoberfläche und stimuliert dessen Aktivität
- ATGL wandelt Triacylglycerol zu Diacylglycerol um
- HSL wandelt Diacylglycerol in Monoacylglycerol um
- MGL (monoacylglycerol lipase) hydrolysiert Monoacylglycerol
- Fettsäuren verlassen die Adipocyte und werden von Albimin ins Blut transportiert
- Durch Fettsäuretransporter werden die Fettsäuren in Myocyten eingeschleußt
- Fettsäuren werden zu CO2 oxidiert und die freiwerdende Energie wird in ATP gespeichert
Fettsäuren kommen auf unterschiedlichen Wegen in die Mitochondrien. Welche Wege sind das und wovon hängen sie ab?
- Fettsäuren, die höchstens 12 Kohlenstoffatome enthalten, können ohne Transporter ins Mitochondrium eindringen.
- Fettsäuren, die mindestens 14 Kohlenstoffatome enthalten, müssen für den Membrantransport die drei enzymatischen Reaktionen des Carnitin-shuttles durchlaufen.
Nenne die drei enzymatischen Reaktionen des Carnitin-shuttles.
- An der äußeren Mitochondrienmembran sitzen acyl-CoA-Synthetasen, die folgende Reation katalysieren:
Fettsäure+CoA+ATP -> Fettsäure-CoA+AMP+PPi - Das Transmembranenzym Carnitin-Acyltransfersase 1 der äußeren mitochondrialen Matrix katalysiert die Bindung der Fettsäure an die Hydroxylgruppe von Carnitin (Transesterfizierung). Der Fettsäure-Carnitin-Ester wird anschließend durch beide Membranen transportiert.
- Die Fettsäure wird vom Carnitin an ein intramitochondriales CoA übertragen. Diese Reaktion wird durch Carnitin-Acyltransferase 2 katalysiert.
Welche Funktionen hat Coenzym A in der mitochondrialen Matrix und im Cytosol?
In der mitochondrialen Matrix ist CoA am oxidativen Abbau von Pyruvat, Fettsäuren und einigen Aminosäuren beteiligt.
Im Cytoplasma ist CoA an der Synthese von Fettsäuren und Membranlipiden beteiligt.
Im Cytosol der Leber wird Fettsäure-Acyl-CoA gebildet. Welche beiden Optionen der Weiterverarbeitung gibt es?
- Beta-Oxidation in Mitochondrien
- Umwandlung in Triacylglycerol und Phospholipide im Cytosol
Nenne die zwei wichtigsten Enzyme im Fettsäure-Metabolismus und deren Funktionen.
- Acetyl-CoA Carboxylase (ACC) wandelt Acetyl-CoA zu Malonyl-CoA um, was für die Fettsäuresynthese benötigt wird
- Carnitin-Acyltransferase 1 limitiert den Transport der Fettsäuren in die mitochondriale Matrix
