Lipide Aufbau

Die Synthese von Fettsäuren beginnt mit einer Acetyl-CoA Einheit, die aus der Oxidation von Kohlenhydraten oder Aminosäuren stammt.

Zwei Acetyl-CoA Moleküle werden zu Malonyl-CoA kombiniert.

Maltonyl-CoA wird von einem Enzym an die wachsende Fettsäurekette angehängt.

Eine Fettsäure enthält eine lange Kohlenstoffkette.

Die Fettsäure-Synthese ist ein vielstufiger Prozess.

Während der Synthese wird der entstandenen Fettsäurekette ein weiteres Malonyl-CoA-Molekül angehängt. Die Fettsäurekette wächst durch diese Reaktion um zwei Kohlenstoffatome.

Bei der Fettsäure-Synthese werden bis zu sechs Wiederholungen durchlaufen, bis eine Fettsäure mit 16 Kohlenstoffatomen entsteht.

Die neu synthetisierten Fettsäuren werden als Bausteine für die Bildung von Triacylglycerinen verwendet.

Acetyl-CoA ist zu reaktionsträge, um direkt an der Fettsäurebiosynthese teilzunehmen. Daher wird es zunächst zu Malonyl-CoA aktiviert, indem ein CO₂-Molekül mittels der Acetyl-CoA-Carboxylase an Acetyl-CoA gebunden wird.

Biotin ist ein Coenzym, das an der Acetyl-CoA-Carboxylase beteiligt ist. Es fungiert als CO₂-Donator, das heisst, es trägt das CO₂ zum Acetyl-CoA, um Malonyl-CoA zu bilden.

Die Fettsäuresynthase ist ein Multienzymkomplex, der aus verschiedenen Untereinheiten besteht. Dazu gehören das Acyl-Carrier-Protein (ACP), ein Serinrest und 4-Phosphopantethein (aus Pantothensäure), sowie zwei Thiolgruppen als Bindungsstellen.

Der erste Baustein der Fettsäurebiosynthese ist Acetyl-CoA. Er wird an der peripheren SH- Gruppe des Acyl-Carrier-Proteins (ACP) gebunden.

Der zweite Baustein der Fettsäurebiosynthese ist Malonyl-CoA. Es wird an der zentralen SH-Gruppe des Acyl-Carrier-Proteins (ACP) gebunden.

Unter CO₂-Abspaltung wird der Acetylrest mit dem Malonylrest kondensiert. Es entsteht ein Acetoacetylrest.

Die Ketogruppe am C3-Atom des Acetoacetylrests wird durch zwei Wasserstoffatome reduziert, wodurch ein Hydroxyacylrest entsteht.

Das Hydroxyacyl wird dehydriert, das heisst, ein Wassermolekül wird abgespalten. Es entsteht ein Enoylrest.

Der wichtigste Ketonkörper im menschlichen Körper.

Eine erhöhte Konzentration an Ketonkörpern im Blut kann zu einer Übersäuerung des Gewebes führen.

Durch übermäßiges Fasten können im Blut dauerhaft hohe Konzentrationen an Ketonkörpern auftreten.

Bei einem absoluten Insulinmangel wird vermehrt Fett abgebaut, da Glucose nicht in die Zelle gelangen kann.

Hoher Ketonkörperspiegel im Blut kann zu einer Übersäuerung des Blutes führen und im schlimmsten Fall zum ketoacidotischen Koma.

Ketonkörper sind Stoffwechselprodukte, die im Hungerstoffwechsel von der Leber gebildet werden.

Ketonkörper werden in den Mitochondrien der Leber gebildet, während der Fettabbau im Hungerstoffwechsel.

Ketonkörper dienen als Energiequelle für alle Organe außer der Leber und den roten Blutkörperchen. In Hungerzeiten erhält das Gehirn 2/3 seiner Energie aus Ketonkörpern.

Es gibt drei Arten von Ketonkörpern: Acetoacetat, -Hydroxybutyrat und Aceton.

Ketonkörper entstehen im Hungerstoffwechsel, um die Energieversorgung des Körpers über Fette sicherzustellen.

Die Synthese von Fettsäuren aus kleineren Bausteinen wie Acetyl-CoA. Dieser Prozess findet vor allem nach einer kohlenhydratreichen Mahlzeit statt, wenn Insulin hoch und Glukagon tief sind.

Der Abbau von Fettsäuren in kleinere Einheiten wie Acetyl-CoA. Dies geschieht insbesondere während Fasten- oder Hungerperioden, wenn Insulin niedrig und Glukagon hoch ist.

Ein Enzym, das im Fettsäureabbau wichtig ist. Es hilft, Fettsäuren in die Mitochondrien zu transportieren, wo sie abgebaut werden können.

Ein aktivierendes Molekül, das im Fettsäureabbau an Fettsäuren bindet und sie für den Abbauprozess vorbereitet.

Ein wichtiger Stoffwechselweg, der in der Leber stattfindet. Er ermöglicht die Umwandlung von Fettsäuren in Glukose. Dies ist besonders wichtig während des Fastens, um den Blutzuckerspiegel aufrechtzuerhalten.

Der Abbau von Proteinen in Aminosäuren. Dieser Prozess wird verstärkt, wenn der Körper Energie benötigt, zum Beispiel während Hunger.

Die Verwendung von Ketonkörpern als Energiequelle. Ketonkörper werden gebildet, wenn der Körper Fettsäuren abbaut.

Eine Kohlenhydrat-reiche Ernährung führt zu einem erhöhten Insulinspiegel und einer verringerten Glukagonkonzentration. Dies fördert die Fettsäuresynthese und die Speicherung von Energie in Form von Fett.

Ungesättigte Fettsäuren entstehen durch die Einführung von cis-Doppelbindungen in die Kohlenstoffkette.

Die Enzyme, die cis-Doppelbindungen in Fettsäuren einfügen, werden Desaturasen genannt.

Der Mensch verfügt über Desaturasen, die Doppelbindungen an den Positionen 4, 5, 6 und 9 einfügen können.

Der Mensch kann keine Doppelbindungen an den Positionen 12 und 15 einfügen.

Linolsäure und α-Linolensäure sind essentiell, da der Mensch die dazugehörigen Desaturasen (Δ12 und Δ15) nicht besitzt.

NADPH/H+ ist ein wichtiges Coenzym für die Fettsäuresynthese, da es Reduktionsäquivalente liefert.

NADPH/H+ wird im Pentosephosphatweg beim Abbau von Glucose-6-Phosphat gebildet.

Die Leber und die laktierende Brust sind wichtige Orte für die Bildung von NADPH/H+.

Acetyl-CoA-Carboxylase ist das Schlüsselenzym der Fettsäuresynthese.

Acetyl-CoA-Carboxylase wird durch Citrat aktiviert.

Citrat hemmt gleichzeitig die Phosphofructokinase, wodurch die Glycolyse gehemmt wird.

AMP hemmt die Acetyl-CoA-Carboxylase.

Acyl-CoA, eine aktivierte Fettsäure, hemmt die Acetyl-CoA-Carboxylase.

Adrenalin und Glucagon hemmen die Fettsäuresynthese.

Insulin fördert die Fettsäuresynthese.

Triacylglycerine (TAGs) werden aus Glycerin und drei Fettsäuren aufgebaut.

Glycerin-3-Phosphat aus der Glycolyse ist Ausgangspunkt für die TAG-Synthese.

TAG-Abbau erfolgt durch Hydrolyse, was zu Glycerin und drei Fettsäuren führt.