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Lipidstoffwechsel
1. Verdauung, Aufnahmeund Transport vonFetten
2. Fettsäureoxidation
3. Ketonkörper
4. Biosynthese vonFettsäuren
5. Regulation des Fett-säurestoffwechsels
6. Cholesterinstoffwechsel
7. Arachidonsäurestoff-wechsel: Prostaglandine
8. Stoffwechsel derPhospholipide und Glykolipide
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1. Verdauung, Aufnahme und Transport von Fetten
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Triacylglycerin-Lipase
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Transport von Triacylglyceriden und Cholesterin
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2. Fettsäureoxidation
A. Aktivierung der Fettsäuren
FS + CoA + ATP ----> Acyl-CoA + AMP + PPi
B. Transport durch die Mitochondrienmembran
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C. ß-Oxidation
Siehe Folien
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D. Oxidation ungesättigter FS
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E. Oxidation ungeradzahliger FS
Biotin haltiges Enzym -> siehe Folie
Coenzym B12
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Struktur von 5‘-Desoxyadenosylcobalamin(=Coenzym B12)
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Methylmalonyl-CoA-Mutase stabilisiert und schützt Zwischenprodukte mit freien Radikalen
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Struktur der N-terminalen Domäne der katalytischen Untereinheit derMethylmalonyl-CoA-Mutase
Coenzym B12Desulfo-CoA
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Succinyl-CoA wird nicht direkt durch den Citratzyklus verbraucht
Succinyl-CoA wird in Citratzyklus in Malat umgewandelt und dann in Pyruvat. Pyruvat wird in Acetyl-CoA überführt und erst dann oxidation in Citratzyklus.
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F. Peroxisomale ß-Oxidation
ß-Oxidation in Peroxisomen von Tieren dient zur Verkürzung der langkettigen Fettsäuren (FS) (>22 C-Atome) die dann vollständig in den Mitochondrien abgebaut werden.
In Pflanzen findet Fettsäureoxidation ausschliesslich in PeroxisomenUnd Glyoxisomen (=spezialisierte Peroxisomen) statt.
Langkettige FS diffundieren in die Peroxisomen (kein Carnitin nötig).
Gleiche Abbauzwischenprodukte wie mitochondriale oxidation.
Peoxisomen enthalten Carnitin-Acyltransferase -> verkürzte FS als Carnitinester -> diffundieren aus Peroxisomen zu Mitochondrien-> Aufnahme in Mitochondrien und weiteroxidation.
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3. Ketonkörper
Acetyl-CoA aus FS oxidation kann auch in den Lebermitochondrienzur Ketogenese verwendet werden.
Ketonkörper wichtige Energielieferanten für periphere Gewebe, besonders Herz-Und Skelettmuskulatur. Gehrin normalerweise nur Glukose (FS können Blut-Hirnschranke nicht passieren)Aber in Hungerzeiten werden die wasserlöslichen Ketonkörper zur HauptenergiequelleDes Hirns. Ketonkörper sind wasserlösliche Fettsäureäquivalente.
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Die Ketogenese
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Umwandlung von Acetoacetat
Acetoacetat kann auch spontan zu Aceton und CO2 zerfallen.
Wenn Acetoacetat schneller gebildet als enzymatisch umgewandelt wird,Wie z.B in Diabetes -> Atem hat süsslichen Geruch von Aceton
Diese Abnormalität wird als Ketose bezeichent.
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Umwandlung der Ketonkörper zu Acetyl-CoA im Stoffwechsel
Nicht in Leber vorhanden ->Ketonkörper können nicht vonLeber genutzt werden aber Von anderen Geweben.
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4. FettsäurebiosyntheseA. Transport von mitochondrialem Aetyl-CoA in das Cytosol
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Das Tricarboxylat-TransportsystemBringt Acetyl-CoA aus den Mitochondrien ins Cytosol
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B. Acetyl-CoA Carboxylase
Erster und geschwindigkeitsbestimmender Schritt der FS Synthese
Als Polymer aktiv -> Regulation Protomer (inaktiv) <----> Polymer (aktiv)
Palmitoyl-CoA Citrat
Regulation durch Hormone Glucagon, Adrenalin InsulinNoradrenalin
Dieses Enzym nicht in Prokaryonten -> FS nicht als Fett gespeichert sondern fürZellwachstum gebraucht.
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C. Fettsäure - Synthase
Produktion von Palmitinsäure C16.(geradzahlige, gesäätigte FS)
FS-Synthase = Dimer mit vielen Enzym-Aktivitäten.
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D. Elongasen und Desaturasen
1) Verlängerung
Elongasen -> Produktion längerern Ketten als C16 in Mitochondrien oder ER
Siehe Folien.
2) ungesättigte FS
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E. Biosynthese von Triacylglycerinen
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Zusammenfassung des Lipidstoffwechsels
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5. Regulation des Fettsäurestoffwechsles
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6. Cholesterinstoffwechsel
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Cholesterin wird aus Isopreneineheiten synthetisiert (->Folie)
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Der Isoprenoid Metabolismus ist verzweigt
Siehe Ketogenese
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A. Cholesterinbiosynthese
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Isomerisierung
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Kondensation von Isopreneinheiten-> Squalen
Kopf an Schwanz Reaktion
Kopf an Kopf Reaktion
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Kopf an Schwanz Reaktion ist vom SN1 typ und nicht SN2 -> Folie
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Kopf an Kopf Reaktion
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Cyclisierung
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B. Cholesterintransport
Gallensäuren = Einziger Ausscheidungs-Weg von Cholesterin
Acyl-CoA:Cholesterin-Acyltransferase (ACAT)
In LipoproteinkomplexenTransportiert (VLDL) ->In Blutbahn -> IDL -> LDL
Veresterung fürTransport undSpeicherung
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C. Regulation des Cholesterinstoffwechsels
LDL-Rezeptor vermittelte Endocytose 1. Kontrolle der Synthese(HMG-Reduktase)
2. Kontrolle der LDL-Rezeptorsynthese
3. Regulation der Cholesterinveresterung
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Aufnahme von LDL aus dem Blut und Kontrolle der LDL-Bildung durchLDL-Rezeptoren der Leber.
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Behandlung von Hypercholesterinämie:
1. Cholesterinarme Ernährung
2. Anionentauscherharze -> Binden und Ausscheiden von Gallensäuren. Resoptionder Gallensäuren wird verhindert.
3. Kompetitive Inhibitoren der HMG-CoA-Reduktase: Compactin und Lovastatin ->Strukturell ähnlich zu
Mevalonat
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D. Verwertung von Cholesterin
Hormone Gallensäuren