Vetzuursynthese
Vetzuursynthese: wateronoplosbare vetzuren produceren op basis van wateroplosbare precursoren.
Opeenvolgend aanhechten van 2C elementen (net zoals bij vetzuuroxidatie).
Vetzuursynthese vindt plaats in het cytosol, gebruikt ATP als metabole energiebron met NADPH als
reductant.
- NADPH wordt vooral geproduceerd door de PPP, in het cytosol.
Het proces is reductief (een verzadigde koolwaterstofketen wordt gemaakt) en endergonisch (vereist
energie).
Voorbereidende fase
Herhalende vier-stapssequentie gekatalyseerd door een multi-enzymcomplex; vetzuursynthase-
complex.
Voor 16C palmitaat is 8 Acetyl-CoA nodig, waarvan er 7 eerst worden omgezet in malonyl-CoA.
Acetyl-CoA bevindt zich in de mitochondriën, door oxidatie van pyruvaat, katabolisme aminozuren
en vetzuuroxidatie. Deze drie processen geven aanleiding tot Acetyl-CoA, alle in de mitochondriën.
- Vetzuuroxidatie is GEEN bron voor de vetzuursynthese.
Vetzuur wordt gevormd vanuit 2C units, afkomstig van acetyl-CoA, dit wordt eerst geactiveerd door
conversie naar malonyl-CoA.
Acetyl-CoA + bicarbonaat (HCO3-) --> (gekatalyseerd door acetyl-CoA-carboxylase) --> malonyl-CoA
• Zeer belangrijke regulatorische stap.
• Dit kost ATP.
• Dit vindt 7x plaats, aangezien er 14 C atomen uit malonyl-CoA nodig zijn.
Reactie
Heeft 4 stappen:
1. Condensatie: CO2 splitst af, malonyl-CoA koppelt aan acetyl-CoA.
2. Reductie: kost NADPH
3. Dehydratie: water splitst af
4. Reductie: kost NADPH
Na deze reacties vindt alles opnieuw plaats op ditzelfde molecuul, na 7X zal een palmitaat van 16
koolstofatomen zijn gemaakt.
Er is dus 1 acetyl-CoA nodig en 7 Malonyl-CoA (die gevormd zijn uit 7 Acetyl-CoA).
Vetzuursynthase-complex wordt afgekoppeld en wordt opnieuw gebruikt, dit kost 1 H2O.
Het langer maken van de vetzuren vindt plaats in de mitochondriën.
,Transmembranair transport
Oxaloacetaat --> citraat is een onderdeel van de citroenzuurcyclus, er worden dus intermediaire van
de citroenzuurcyclus onttrokken uit de mitochondriën en naar het cytosol verplaatst.
Dit wordt uiteindelijk wel teruggegeven, netto is er dus geen verschil te merken in de
citroenzuurcyclus.
(Want LET OP acetyl-CoA is geen intermediair van de citroenzuurcyclus).
De buitenste route wordt gebruikt als er niet genoeg NADPH aanwezig is voor de vetzuursynthese.
• Wanneer de pentose-fosfaat-pathway niet voldoende is.
• Pyruvaat die dan getransporteerd wordt komt samen met de glycolyse die ook pyruvaat
produceert en naar de mitochondriën transporteert.
• Pyruvaat wordt door pyruvaat carboxylase of door pyruvaat dehydrogenase verwerkt.
,NADPH is meestal een electrondonor in anabole processen, concentratie hoog in cytosol -->
stimuleert vetzuursynthese.
NAD+ is meetal een electronacceptor in katabole processen, laag in cytosol, (hoog in mitochondriën)
--> stimuleert glycolyse.
Malaat-aspartaatshuttle heeft als functie de import van NADH en het terugbrengen van
oxaalazijnzuur naar de mitochondriën.
Regulatie
Regulatie vindt plaats door acetyl-CoA carboxylase, dit zet acetyl-CoA om in malonyl-CoA.
Verschillende factoren hebben effect op de activiteit van dit enzym:
- Citraat in cytosol heeft een positief effect.
- Palmitoyl-CoA heeft een negatief effect.
- Hormonale regulatie negatief door glucagon en epinephrine.
- Hormonale regulatie positief door insuline.
o Insuline zorgt altijd voor de opslag van energie.
(Processen rechter figuur komen later aanbod, nu voor de regulatie te bekijken).
Nummer 4: malonyl-CoA inhibeert de carnitine shuttle, op die manier wordt de vetzuursynthese
gestimuleerd zodat de vetzuur afbraak niet plaats vindt, zo wordt de ‘futile cyle’ voorkomen.
, Hoofdstuk 18 Stikstofexcretie
Aminozuurafbraak
Aminozuurafbraak vindt plaats omdat:
- Eiwitten hebben maar een bepaalde half-life.
- Eiwitten uit voeding moet worden afgebroken.
- Eiwitten zijn een opslagvorm van energie.
o Wordt alleen gebruikt als er geen andere energievormen zijn.
Bepaalde aminozuren zijn gluconeogenetische precursoren, niet allemaal.
Aminozuurafbraak is bijna uitsluitend in de lever.
- In spierweefsel is er transfer van aminogroepen en vorming van alanine, alanine-transport
naar lever.
- Andere weefsels zorgen voor omzetting van ammoniak naar glutamine, glutamine-transport
naar de lever.
Glutamaat en glutamine hebben een belangrijke rol als centraal verzamelpunt voor de
aminogroepen.
Vetzuursynthese: wateronoplosbare vetzuren produceren op basis van wateroplosbare precursoren.
Opeenvolgend aanhechten van 2C elementen (net zoals bij vetzuuroxidatie).
Vetzuursynthese vindt plaats in het cytosol, gebruikt ATP als metabole energiebron met NADPH als
reductant.
- NADPH wordt vooral geproduceerd door de PPP, in het cytosol.
Het proces is reductief (een verzadigde koolwaterstofketen wordt gemaakt) en endergonisch (vereist
energie).
Voorbereidende fase
Herhalende vier-stapssequentie gekatalyseerd door een multi-enzymcomplex; vetzuursynthase-
complex.
Voor 16C palmitaat is 8 Acetyl-CoA nodig, waarvan er 7 eerst worden omgezet in malonyl-CoA.
Acetyl-CoA bevindt zich in de mitochondriën, door oxidatie van pyruvaat, katabolisme aminozuren
en vetzuuroxidatie. Deze drie processen geven aanleiding tot Acetyl-CoA, alle in de mitochondriën.
- Vetzuuroxidatie is GEEN bron voor de vetzuursynthese.
Vetzuur wordt gevormd vanuit 2C units, afkomstig van acetyl-CoA, dit wordt eerst geactiveerd door
conversie naar malonyl-CoA.
Acetyl-CoA + bicarbonaat (HCO3-) --> (gekatalyseerd door acetyl-CoA-carboxylase) --> malonyl-CoA
• Zeer belangrijke regulatorische stap.
• Dit kost ATP.
• Dit vindt 7x plaats, aangezien er 14 C atomen uit malonyl-CoA nodig zijn.
Reactie
Heeft 4 stappen:
1. Condensatie: CO2 splitst af, malonyl-CoA koppelt aan acetyl-CoA.
2. Reductie: kost NADPH
3. Dehydratie: water splitst af
4. Reductie: kost NADPH
Na deze reacties vindt alles opnieuw plaats op ditzelfde molecuul, na 7X zal een palmitaat van 16
koolstofatomen zijn gemaakt.
Er is dus 1 acetyl-CoA nodig en 7 Malonyl-CoA (die gevormd zijn uit 7 Acetyl-CoA).
Vetzuursynthase-complex wordt afgekoppeld en wordt opnieuw gebruikt, dit kost 1 H2O.
Het langer maken van de vetzuren vindt plaats in de mitochondriën.
,Transmembranair transport
Oxaloacetaat --> citraat is een onderdeel van de citroenzuurcyclus, er worden dus intermediaire van
de citroenzuurcyclus onttrokken uit de mitochondriën en naar het cytosol verplaatst.
Dit wordt uiteindelijk wel teruggegeven, netto is er dus geen verschil te merken in de
citroenzuurcyclus.
(Want LET OP acetyl-CoA is geen intermediair van de citroenzuurcyclus).
De buitenste route wordt gebruikt als er niet genoeg NADPH aanwezig is voor de vetzuursynthese.
• Wanneer de pentose-fosfaat-pathway niet voldoende is.
• Pyruvaat die dan getransporteerd wordt komt samen met de glycolyse die ook pyruvaat
produceert en naar de mitochondriën transporteert.
• Pyruvaat wordt door pyruvaat carboxylase of door pyruvaat dehydrogenase verwerkt.
,NADPH is meestal een electrondonor in anabole processen, concentratie hoog in cytosol -->
stimuleert vetzuursynthese.
NAD+ is meetal een electronacceptor in katabole processen, laag in cytosol, (hoog in mitochondriën)
--> stimuleert glycolyse.
Malaat-aspartaatshuttle heeft als functie de import van NADH en het terugbrengen van
oxaalazijnzuur naar de mitochondriën.
Regulatie
Regulatie vindt plaats door acetyl-CoA carboxylase, dit zet acetyl-CoA om in malonyl-CoA.
Verschillende factoren hebben effect op de activiteit van dit enzym:
- Citraat in cytosol heeft een positief effect.
- Palmitoyl-CoA heeft een negatief effect.
- Hormonale regulatie negatief door glucagon en epinephrine.
- Hormonale regulatie positief door insuline.
o Insuline zorgt altijd voor de opslag van energie.
(Processen rechter figuur komen later aanbod, nu voor de regulatie te bekijken).
Nummer 4: malonyl-CoA inhibeert de carnitine shuttle, op die manier wordt de vetzuursynthese
gestimuleerd zodat de vetzuur afbraak niet plaats vindt, zo wordt de ‘futile cyle’ voorkomen.
, Hoofdstuk 18 Stikstofexcretie
Aminozuurafbraak
Aminozuurafbraak vindt plaats omdat:
- Eiwitten hebben maar een bepaalde half-life.
- Eiwitten uit voeding moet worden afgebroken.
- Eiwitten zijn een opslagvorm van energie.
o Wordt alleen gebruikt als er geen andere energievormen zijn.
Bepaalde aminozuren zijn gluconeogenetische precursoren, niet allemaal.
Aminozuurafbraak is bijna uitsluitend in de lever.
- In spierweefsel is er transfer van aminogroepen en vorming van alanine, alanine-transport
naar lever.
- Andere weefsels zorgen voor omzetting van ammoniak naar glutamine, glutamine-transport
naar de lever.
Glutamaat en glutamine hebben een belangrijke rol als centraal verzamelpunt voor de
aminogroepen.
