volledige samenvatting biochemie 2 - 14/20 gehaald

H17 vetzuursynthese
1. Inleiding
 Cellulaire functie van lipiden
o Opslag: triacylglycerolen
o Structurele componenten van membranen
o Gespecialiseerde lipiden (pigmenten, hormonen, …)
 Primaire componenten: vetzuren
 Vetzuursynthese
o Strategie om wateronoplosbare vetzuren te produceren op basis van wateroplosbare
precursoren


Hoe langer het vetzuur, hoe minder
oplosbaar
Primaire product wat gesynthetiseerd wordt
is een volledig verzadigd vetzuur




 Beta-oxidatie = cyclisch proces waarbij er van een koolwaterstofketen, per cyclus 2 C-atomen
worden verwijdert
o Deze komen vrij als een acetylgroep, gekoppeld aan CoA
 Vergelijking biosynthese en afbraak van vetzuren
o Synthese
 Opeenvolgend aaneenhechten van 2C-elementen
o Vetzuuroxidatie
 Opeenvolgend afsplitsen van 2C-elementen
o Beide hebben verschillende pathways, enzymen en locatie
 Algemene kenmerken biosynthese van vetzuren
o Endergonisch
o Reductief
o ATP als metabole energiebron
 Koppelt C-atomen aan elkaar
o NADPH als reductant
 Bij geen NADPH: geen vetzuursynthese
o Vindt plaats in cytosol

2. Voorbereidende fase
 Vetzuursynthese: een repetitieve reactie-sequentie
 Herhalende 4-stapssequentie gekatalyseerd door een multi-enzymencomplex
= vetzuursynthase
 Basisbouwstenen
o Acetyl-CoA (2C)
o Malonyl-CoA (3C)
 Wordt gevormd uit acetyl-CoA
 Per cyclus 2 C-atomen toegevoegd
 16C (palmitaat) verlaat de cyclus

,  Bronnen acetyl-CoA: in mitochondria
o Acetyl-CoA voor synthese in mitochondriën gevormd
o Oxidatie van pyruvaat en katabolisme aminozuren
o Acetyl-CoA van vetzuuroxidatie geen bron
 Receproke regulatie vetzuursynthese en afbraak
 Vetzuursynthese in cytosol: transport acetyl-CoA

Basisbouwsteen die gebruikt wordt om een vetzuur te maken zit in het mitochondriën en
moet dus uit de mitochondriën naar het cytosol getransporteerd worden
Er is een mechanisme dat ervoor zorgt dat zodra de vetzuursynthese actief is, de
carnitineshuttle wordt uitgeschakeld


 Vetzuur wordt gevormd vanuit 2C-units
o Afkomstig van acetyl-CoA
o Acetyl-CoA moet eerst worden geactiveerd door conversie naar malonyl-CoA
 Malonyl-CoA gevormd uit acetyl-CoA en bicarbonaat
o Irreversibel
o Gekatalyseerd door acetyl-CoA-carboxylase




8 molecule AcCoA nodig om 1 palmitaat te maken Acetyl-coa-carboxylase carboxyleert acetyl-coA, voegt dus de C-
Om 1 molecule palmitaat te maken, is er maar 1 van de 8 acetyl- atomen toe, en maakt dus malonyl-CoA
CoA die rechtstreeks in het proces gebruikt worden. De 7 andere - Deze reactie kost 1 molecule ATP per reactie
worden als malonyl-CoA door de vetzuursynthese gebruikt Om 7 molecule malonyl-CoA te maken hebben we 7 molecule
Om van de acetylgroepen malonylgroepen te maken worden er ATP nodig
C-atomen toegevoegd (7 CO2)
Als de malonylgroepen in de vetzuursynthese terecht komen,
komen de 7 CO2’s terug vrij



 Acetyl-CoA carboxylase
o Is een multi-enzymencomplex
o Is de controlerende stap in de synthese
o Wordt allosterisch gereguleerd


3. Vetzuursynthese
 4-staps reactiesequentie
 Binden acetyl-CoA / malonyl-CoA aan vetzuursynthase
o Condensatie
o Reductie
o Dehydratatie
o Reductie

, We beginenn met een volledig leeg enzym (grijze blokjes)
- Hier wordt eerst 1 acetylgroep opgezet + 1 van de 7 malonylgroepen
- Dan is er condensatie, de molecule CO2 die we gebruikt hebben gaat terug vrijkomen
- Het condensatieproduct zal uiteindelijk volledig gereduceerd worden tot een volledig verzadigd
vetzuur
Per cyclus worden er 2 molecule NADPH verbruikt
- Het maken van 1 molecule palmitaat kost 14 NADPH, want hebben in totaal 7 cycli (7x2)
- In de 3de stap wordt er ook nog metabool water afgesplitst
de
In de 2 cyclus wordt het vetzuur van stap 4 verplaatst van de hoge naar lage cyclus, zodat er op het bruine
terug iets geplaatst kan worden

 Gesatureerde acylgroep vervolgens substraat voor condensatie met volgende geactiveerde
malonylgroep
o Na elke 4-staps cyclus wordt de keten met 2C verlengd
o Eerste 2C van acetyl-CoA: terminaal methyleinde van vetzuur
o Wanneer ketenlengte 16C bereikt
 Product verlaat de synthesecyclus

,  Energetische balans
o Vorming 7 malonyl-CoA moleculen


o 7 cycli van condensatie en reductie




6 H2O: 1 molecule water verbruikt voor
afsplitsen palmitaat van vetzuursynthase

 Totale proces van palmitaatsynthese




4. Transmembranair transport




 Subcellulaire localisatie
 Hogere eukaryoten
o Vetzuursynthasecomplex uitsluitend in cytosol
 Noodzakelijke componenten
o ATP
o Acetyl-CoA
o NADPH
 Acetyl-CoA
o Gevormd in mitochondriën
 Pyruvaatoxidatie
 Katabolisme C-skeletten aminozuren
 Acetyl-CoA van vetzuuroxidatie geen bron voor vetzuursynthese
o Binnenste membraan mitochondriën impermeabel voor acetyl-CoA
 Shuttle transfereert acetylgroepequivalenten over membraan