Lipiden Flashcards

1
Q

metabolisme van lipiden

A

Bloch & Lynen = nobelprijs

1) synthese
- triacylglycerolen
- cholesterol & eicosanoïden = actieve metabolieten vb: prostaglandines, leukotriënen & thromoxanen
- sfingolipiden

2) oxidatie = beta-oxidatie
- afbraak van lange ketens triacylglycerolen tot acetyl-CoA
- meer gereduceerd = meer energie
- enkel glycogeen = geen uur aan energie

How well did you know this?
1
Not at all
2
3
4
5
Perfectly
2
Q

vetzuursynthese algemeen

A

locatie
- levercellen & vetcellen
- gespecialiseerde cellen vb: melkklieren tijdens zogen
- in cytosol & afwerking in GER

synthese
1. acetyl-CoA
2. activering door ATP
3. malonyl-CoA = geactiveerde bouwsteen
- reciproke inhibitor van vetzuuroxidatie
4. polymerisatie door herhaaldelijke toevoegingen van 2C op ACP acyl carrier protein
- NADPH-vergende reductie
- vanuit pentose fosfaat weg

How well did you know this?
1
Not at all
2
3
4
5
Perfectly
3
Q

vetzuursynthese ≠ vetzuuroxidatie

A

5 mechanismen om futile cycles te voorkomen
synthese <=> oxidatie

  1. cellulaire lokatie: cytosol & GER <=> mito matrix
  2. enzym: 1 groot enzym vetzuursynthetase <=> apparte enzymen
  3. modaliteit proces: covalente bindingen <=> diffusie in matrix
  4. reductorverschil: NADPH <=> NADH & FADH2
  5. ketenvoorkeur: max palmitaat C16 <=> zowel kort als lang
How well did you know this?
1
Not at all
2
3
4
5
Perfectly
4
Q

vetzuursynthese

A

algemene reactie
bacteriën: Acetyl-CoA + 7 malonyl-CoA + 14 NADPH + 20H -> palmitate + 7CO2 + 14 NADP + 8 HS-CoA + 6H20
eukaryoten: ???

fase 1: export van acetyl-CoA naar cytoplasma = onder vorm van ATP

fase 2: initiatiestap of activering van bouwsteen
1. 2 acetyl-CoA -> malonyl-CoA + acetyl-CoA
2. malony-ACP + acetyl-ACP -> acetoacetyl ACP + CO2
–> 4C precursor

fase 3: elongatie fase of reductieve biosynthese
1. acetoacetyl ACP (C4) + malony-CoA -> 3-ketoacyl ACP
2. reductie
3. dehydratatie
4. reductie
5. acyl ACP (C6) + malonyl-CoA ….
6. tot 16C = palmitaat
7. verschillende types vetzuur of inbouwen van onverzadige bindingen = desaturatie

How well did you know this?
1
Not at all
2
3
4
5
Perfectly
5
Q

synthese van malonyl ACP & acetyl ACP + initiatie reactie

A
  1. activering van biotine: enzym-biotine + HCO3- + ATP -> enzymbiotine-CO2 + ADP + Pi
  2. CO2-transfer: enzymbiotine-CO2 + Acetyl-CoA -> enzymbiotine + malonyl-CoA C3
    - beide gekatalyseerd door ACC acetyl-CoA carboxylase
    - bifunctioneel enzym = 2 armen met andere activiteit
    - biotine carboxylase site & carboxyltransferase site
    - reversibele reacties
  3. transfer van ACP op malonyl: malonyl-CoA + HS-ACP -> malonyl-ACP + Hs-CoA
    - gekatalyseerd door malonyl-CoA:ACP-transacylase
  4. transfer van ACP op acetyl: acetyl-CoA + HS-ACP -> acetyl-ACP + Hs-CoA
    - gekatalyseerd door acetyl-CoA:ACP-transacylase
    - beide enzymen in MAT malonyl-acetyl transferase
  5. initiatiereactie = vorming van 4C eenheid aan ACP
    - malonyl-ACP + acetyl-ACP -> acetoacyl-ACP + CO2 + HSCOA
    - gekatalyseerd door KAS = 3-ketoacyl ACP synthase
    - decarboxylatie na carboxylatie voor gunstige vrije energie
How well did you know this?
1
Not at all
2
3
4
5
Perfectly
6
Q

elongatie reactie

A
  1. eerste reductie reactie
    - 3-ketoacyl-ACP + NADPH + H -> D-3-hydroacyl-ACP + NADP
    - gekatalyseerd door KR = 3-ketoacyl-ACP reductase
    - D-isomeer = synthese <=> L = oxidatie
    - keton -> alcohol
    - 3-keto = beta-keto
    - eerste cyclus = acetoacetaat-ACP
  2. dehydratatie reactie
    - D-3-hydroacyl-ACP -> trans-enoyl-ACP + H2O
    - gekatalyseerd door DH D-3-hydroacyl ACP dehydratase
  3. tweede reductie reactie
    - trans-enoyl-ACP + NADPH + H -> acyl-ACP + NADP
    - gekatalyseerd door ER enoyl ACP reductase
    - acyl-ACP = 2C langer als 3-ketoacyl
  4. einde
    - palmitoyl-ACP + H2O -> palmitate + HS-ACP + H
    - niet meer passen in enzym
    - gekatalyseerd door TE thioesterase
How well did you know this?
1
Not at all
2
3
4
5
Perfectly
7
Q

enzymen van vetzuursynthese

A

pathway I = FAS I
- 1 groot multifuntioneel enzym
- MAT, KAS, KR, DH, ER & TE allemaal in 1 enzym
- enzym = dimeer = synthese van 2 verzuren tegelijk
- maximale capaciteit = 16 of 18 C
- 2500 AZ

pathway II = FAS II
- bij bacteriën
- allemaal apparte enzymen

How well did you know this?
1
Not at all
2
3
4
5
Perfectly
8
Q

activatie/elongatie/desaturatie van vetzuren

A
  1. activatie: vetzuur + ATP -> vetzuur Acyl-CoA + AMP + PPi
    - gekatalyseerd door acyl-CoA synthetase
    - 4 isovormen afh van lengte keten: <C6, C6-12, C12-16 & >C16
    - gelijkaardig mechanisme als synthese van acetyl-CoA uit acetaat & CoA
    - omzetting tot thioesters van CoA
    - pyrofosfaat wordt nog een gehydrolyseerd door pyrofosfatase = 2 ATP equivalenten energie
  2. elongatie
    - gekatalyseerd door elongasen
    - bron = malonyl-CoA
    - C20-22 veelvoorkomen, C24-26 zeldzaam
  3. desaturatie
    - in eukaryoten door substraat specifieke desaturasen
    - vb: C16 = palmitoyl-coa & C18 = stearoyl-coa
    - inbouwen van dubbele bindingen
    - tot 9C bij zoogdieren
    - tot 15C bij andere

PUFA = polyonverzadigigde vetzuren
- zeer specifieke
- lioleaat C18:2, cis9-12
- linolenaat C18:3, cis9-12-15 = voorloper eicosanoïden
- essentiële vetzuren = opnemen want verder als C9

How well did you know this?
1
Not at all
2
3
4
5
Perfectly
9
Q

synthese van triacylglycerolen & glycerofosfolipiden

A

= meest voorkomende vorm van vetten

  1. dihydroxyacetonfosfaat -> glycerol-3-fosfaat (gluconeogenese)
    - gekatalyseerd door glycerol-3-fosfaat dehydrogenase
  2. glycerol-3-fosfaat + acyl-CoA -> 1-acylglycerol-3-fosfaat + HS-CoA
    - gekatalyseerd door glycerol-3-fosfaat acyltransferase
    - voorkeur voor verzadigde vetzuurketens
    - verestering op C1
  3. 1-acylglycerol-3-fosfaat + acyl-CoA -> fosfatidaat (intermediair) + HS-CoA
    - gekatalyseerd door 1-acylglycerol-3-fosfaat acyltransferase
    - voorkeur voor onverzadigde vetzuurketens
    - verestering op C2
  4. fosfatidaat + H20 -> 1,2-diacylglycerol + Pi
    - gekatalyseerd door fosfatidaat fosfatase
    - dehydratatie
  5. 1,2-diacylglycerol + acyl-CoA -> triacylglycerol + HS-CoA
    - gekatalyseerd door diacylglycerol-acyl transferase
    - verestering op C3
    - verdere modificaties = glycerofosfolipiden
How well did you know this?
1
Not at all
2
3
4
5
Perfectly
10
Q

synthese van eicosanoïden

A

prostaglandines & thromboxanen
- gewaarwording van pijn & ontstekingen
- lokale productie

  1. cyclisatie van arachindonaat 20:4, 5-8-11-14
    - arachidonaat -> hyperperoxide
    - enzym = COX cyclo-oxygenase activiteit binnen PGHS enzym
    - inhibitie door aspirine = acetyl-salicyl-zuur
    - transfer van acetyl op serine residu in actieve-site
  2. hyperperoxide -> prostaglandine H2
    - enzym = hydroperoxidase activiteit binnen PGHS enzym
  3. prostaglandine H2 -> prostacycline, prostaglandines & throboxaan
    - prostaglandine = contracties tijden weeën
    - thomboxaan = bloedstolling

leukotriën
- arachidonaat -> leukotrieën
- enzym = lipo-oxygenase
- traag-agrerende componenten van anafylaxis

How well did you know this?
1
Not at all
2
3
4
5
Perfectly
11
Q

synthese can cholesterol

A
  1. nut
    - biologische membranen
    - voorloper van steroïdhormonen
    - voorloper van galzouten
    - alle C afkomstig uit actyl-CoA
  2. omzetting van acetyl-Coa naar isopentenyl difosfaat = isoprenoid
  3. omzetting van isopentyl difosfaat naar squaleen
    - tussenstap = dimethylallyl difosfaat door IDI isopentenyl difosfaat isomerase
    - pentyltransferase voert kop-staart isomeratie uit = vorming squaleen
  4. omzetting van squaleen naar cholesterol
    - reeks cyclaties & toevoegingen van H
    - vorming van 4-ring steroïdale kern = lanosterol
    - 2 reactie wegen
How well did you know this?
1
Not at all
2
3
4
5
Perfectly
12
Q

omzetting van acetyl-CoA naar isopentenyl difosfaat = isoprenoid

A

1) acetyl-CoA + acetyl-CoA -> acetoacetyl-CoA
- gekatalyseerd door acetoactyl-CoA-thiolase

2) acetoacetyl-CoA + acetyl-CoA + H20 -> HMG-CoA (3-hydroxy-3-methylglutaryl-CoA) + H +HS-CoA
- gekatalyseerd door HMG-CoA-synthase

3) HMG-CoA + 2 NADPH + 2H -> mevalonaat + 2 NADP + HS-CoA
- gekatalyseerd door HMG-CoA-reductase

4) mevalonaat + ATP -> mevalonaat-5-fosfaat + ADP
- gekatalyseerd door mevolaat kinase

5) mevalonaat-5-fosfaat + ATP -> mevalonaat-5-difosfaat + ADP
- gekatalyseerd door fosfomevolaat kinase

6) mevalonaat-5-difosfaat + ATP -> isopentenyl-difosfaat + ADP + Pi + HCO3-
- gekatalyseerd door mevolaat-5-difosfaat kinase
- decarboxylatie

totaal: 3ATP & 2NADPH

How well did you know this?
1
Not at all
2
3
4
5
Perfectly
13
Q

regulatie van cholesterolgehaltes

A

= regulatie van HMG-CoA reductase enzym

  1. covalente modificatie
    - inactivatie door fosforylatie
    - bij hoge AMP gehaltes
    - ATP-verbruikende synthese van cholestrol maar ook vetzuren (acetyl-CoA-carboxylase inhiberen) verminderen om meer ATP te bekomen
  2. repressie van gentranscirptie HMG-CoA reductase
    - door hoge gehaltes cholesterol
    - endogeen door lipoproteïnen in bloedplaatjes
    - exogeen door voeding
  3. verhoogde afbraak
    - door hoge gehaltes cholesterol
    - verhoogd transport naar afbraak plaats = verhoogde afbraak
  4. statines = medicijnen voor hypercholesteromie
    - competitieve inhibitie van HMG-CoA reductase
    - verminderd risico op hart & vaat ziektes
    alternatief: harspartikels
    - binden op galzouten in darmen
    - verhoogde aanmaak = cholesterol opgebruiken
  5. neveneffecten
    - te lage activiteit HMG-CoA reductase
    - geen aanmaak mevalonaat = voorloper ubiquinone
How well did you know this?
1
Not at all
2
3
4
5
Perfectly
14
Q

oxidatie van vetzuren

A

= beta-oxidatie
naam: beta-C op C3 wordt geoxideerd

  1. activatie stap
    - ≈ activatie meervoudig onverzadigde vetzuren
    - vetzuur + ATP -> aceyl-coa + AMP + PPi
    - door acyl-coa synthetase
  2. afbraak stap
    - eerste 3 stappen ≈krebs
    - ethyleengroep -> oxidatie tot 2C carbonyl
    - per 2C eenheden = transfer naar CoA
    - turnover membraan lipiden
How well did you know this?
1
Not at all
2
3
4
5
Perfectly
15
Q

beta-oxidatie reacties

A

= 4 stappen in mitochondiron & peroxidsomen

  1. eerste oxidatie: vetzuur acyl-CoA + FAD -> trans-2-enoyl CoA + FADH2
    - door acyl-CoA dehydrogenase in mito & acyl-CoA oxygenase in peroxysomen
    - specifieke enzymen voor korte & lange ketens
    - reduceren op O2 = vorming van H2O2
    e- transfers
    1) dubbele binding tussen C2 & C3
    2) FAD -> FADH2 op enzym
    3) FAD -> FADH2 op ETS elektron-transfererend flavoproteïne
    4) Q -> QH2 door ETS:ubiquinone oxidorectase gebonden op membraan
  2. hydratatie: trans-2-enoyl CoA + H2O -> L-3-hydroacyl-CoA
    - enzym = 2-enoyl-CoA-hydratase
  3. tweede oxidatie: L-3-hydroxyacyl-CoA + NAD -> 3-ketoacyl-CoA + NADH + H
    - enzym = L-3-hydroxyacyl dehydrogenase
  4. thiolyse: 3-ketoacyl-CoA + HS-CoA -> acetyl-CoA + vetzuur acyl-CoA
    - enzym = 3-ketoacyl-CoA thiolase
    - aanval van nucleofiele sulfhydryl groep van HS-CoA op carbonyl C3
    - cyclus aanhouden tot volledige molecuul is omgezet
How well did you know this?
1
Not at all
2
3
4
5
Perfectly
16
Q

transport van vetzuur acylCoA in mito

A
  1. vetzuur in cytosol
  2. hoge permeabiliteit buitenste membraan = diffusie
  3. intermembranaire ruimte
  4. lage permeabiliteit binnenste membraan = carnitine shuttle
    - enkel bij zoogdieren: andere eukaryoten = in peroxisomen & prokaryoten = cytosol
    - vetzuur-acyl-CoA + carnitine -> HS-CoA + acylcarnitine
    - enzym = carnitine acyltransferase I = carnitine palmitoyltransferase I = CPT-1
    - acylcarnitine = hoog energetisch
  5. carnitine:acylcarnitine translocatie
  6. acylcarnitine in matrix
  7. omzetting tot vetzuur-acyl-CoA door isoenzym = carnitine acyltransferase II
  8. vetzuur in matrix
17
Q

energie van vetzuren

A

voorbeeld = C18 = stearaat

1) vetzuur synthese
- 8x acetyl-CoA => malonyl-CoA = 8ATP
- 8x synthesestappen = 16 NADPH = 40 ATP
- 9x acetyl-CoA = 9x17 ATP = 153 ATP
–> totaal = 201

2) vetzuur oxidatie
- 8x QH2 = 12 ATP
- 8x NADH = 20 ATP
- 9x acetyl-CoA = 9x10 ATP = 90 ATP
- activatie vetzuur = -2ATP
–> totaal = 120

3)
- 60% effecientie = hoog
- 3x C6 glucose = 96 ATP = 80% meer energie door:
- meer geoxideerd
- watervrije opslag door hydrofobie

18
Q

nut peroxisomen

A

= zeer lange ketens afbreken

defect = X-gebonden adrnoleukodystrofie
= opstapeling lange ketens door lichaam
–> hersenen & bijnieren beschadigen

19
Q

hormonale regulatie lipide metabolisme

A

vetzuurregulatie
- regulatie van acetyl-coa-carboxylase
- = synthese van malonyl-coa

  1. gevoede toestand = insuline
    - stimulering acetyl-coa-carboxylase = vorming malonyl-coa
    - malonyl-coa = inhibitor van carntitine acetyltransferase I
    - vetzuren in cytosol blijven = geen oxidatie
    - inhibitie hormoon gevoelig lipase = hydrolyse van opgeslagen triglyceriden
  2. gevaste toestand = glucagon & epiferine/adrenaline
    - inhibitie van acetyl-coa-carboxylase = verhoogd transport & beta oxidatie
    - hogere acetyl-coa & NADH concentraties = daling glucose & pyruvaat oxidatie bij pyruvaat deydrogenase complex
    - stimulering hormoon gevoelig lipase
    - binding glucagon & epiferine op beta-receptoren -> activatie protein kinase -> activatie HGL
20
Q

adipocyten

A

= vetcellen
1) triacylglycerolen door lipoproteïnen in bloedplasma of vrijevetzuren gebonden aan albumine
2) hydrolyseren door lipoproteïne lipase LPL = extracellulair in endotheel rond vetweefsel
3) vetzuren + glycerol
4) opnemen
5) verwerken
- vetzuren = veresteren & opslaan tot triacylglycerolen
- glycerolen = metaboliseren door lever & omzetten tot glucose
regulatie door hormoongevoelig lipase

21
Q

pancreatic lipase

A

samenwerking met colipase

22
Q

lipoproteïnen

A
  1. transport van vetten
    - geen vrij vervoer van vetten
    - lipoproteïnen nodig
    - hydrofobe kern met hydrofiele buitenlaag
  2. cholymicrons
    - vervoer triacylglycerolen & cholesterol
    - vanuit darm -> lymfe & bloed -> weefsels
    - enkel aanwezig na maaltijden
    - overblijfsels = aan lever geven = maken van VLDL’s
    - nieuw cholesterol voor bloedbaan
  3. VLDL
  4. LDL
  5. HDL
    - cholesterol, VLDL & cholymicron overblijfsels
    - opnemen uit perifere weefsel
    - binden aan SRB1 receptores levercel opp
    - terug omzetten in hogere vergehaltes
23
Q

LDL’s

A

VLDL = very low denisity lipoproteïnen

  1. vorming in lever = 98% lipiden
  2. vetvervoer naar buiten lever
  3. meestal naar adipocyten & spieren = lipase aan endotheel
  4. opname van vetten
  5. IDL = intermedaire density
  6. opname door lever & maken van LDL

LDL

  1. vet aan perifere weefsel bezorgen
  2. vet neer perifere weefsels
    - veel cholesterol & vet
    - atherosclerose bij overbloed
  3. binden aan LDL receptor
  4. vorming complex
  5. endocytose = opname
  6. teveel = overvloed intracellulair cholesterol
  7. productie van statines
  8. inhibitie cholesterol synthese & lagere gevoeligheid
    - inhibit HMG-Coa reductase = cholesterol synthese
    - inhibitie synthese LDL-receptoren
  9. ontbreken statines = hypercholerolemie = sterfte
24
Q

ketonlichamen als brandstof

A
  1. wanneer
    - normaal: vetzuren -> acetyl-coa -> krebs
    - vasten: maximale capaciteit krebs
    - fractie omzetten in ketonen
  2. soorten ketonen
    - aceton = weinig
    - acetoacetaat
    - beta-hydroxybutyraat = functioneel keton
  3. gebruik
    - lager energie potentieel
    - beter transport = energie sparen
    - gemakkelijk door bloed & door mito
    - aanmaak in lever bij zoogdieren
    - verbranding door hersenen, spieren & vasten
25
Q

keton synthese

A

1) acetyl-CoA + acetyl-CoA -> acetoacetyl-CoA + HS-CoA
- gekatalyseerd door acetoacetyl-CoA thiolase

2) acetoacetyl-CoA + actyl-CoA + H20 -> HMG-CoA + HS-CoA
- gekatalyseerd door HMG-CoA synthase
–> eerste 2 stappen identiek aan isopentyldifosfaat & cholestrol synthese

3) HMG-CoA -> acetoacetaat + acetyl-CoA
- gekatalyseerd door HMG-CoA lyase
- enkel in mito

4) acetoacetaat + NADH + H -> beta-hydroxybutyraat + NAD
- gekatalyseerd door beta-hydroxybutyraat dehydrogenase
=> beide stoffen door binnenste membraan naar andere weefsels

5) non enzymatisch: acetoacetaat + H -> aceton + CO2

26
Q

HMG-CoA synthase

A
  1. isoenzymen
    - ketonlichamen = in mitochondrion van levercellen
    - cholesterol = in cytosol van alle cellen
  2. regulatie van ketonlichamen
    - enkel actief bij aanwezigheid vetzuur acylcoa & acetylcoa in cytosol
    - wijst op aanwezigheid bron & opstapeling krebs
    - inhibitie door covalente modificatie
    - succinyl CoA = succinylatie = spontane & kortetermijn regulatie
    - door opstapeling krebs
    - glucagon = verlagen succinyl in CoA = meer activatie
    - langetermijn = regulatie genexpressie door glucagon/insuline
27
Q

keton katabolisme

A
  1. beta-hydroxybutyraat + NAD -> acetoacetaat + NADH + H
    - enzym = beta-hydroxybutyraat dehydrogenase
    - isoenzym van leverenzym bij synthese
  2. acetoacetaat + succinyl-CoA -> acetoacetyl-CoA + succinaat
    - gekatalyseerd door succinyl-CoA transferase
    - in alle cellen buiten lever aanwezig
    - succinyl-CoA uit kres nemen = forforylatie op substraat niveau vervangen door activatie van vetzuren
  3. acetoacetyl-CoA + HS-CoA -> 2 x acetyl-CoA
    - thiolase
28
Q

keton katabolisme bij diabats

A
  1. normaal = inhibitie lipolyse door insuline
  2. diabetes = lipolyse ookal hoge concentraties suiker in bloed
  3. grote suiker & vet oxidatie
  4. overvloed aan aceyl-CoA
  5. grote omzetting in ketonlichamen
  6. acetongeur in adem & pH daling
  7. diabetische ketoacidosis
  8. coma
  9. therpaie = inhibitie door PTF-1B proteïne tyrosine fosfate
  10. inactiveren van insuline receptor