10. Lipiden
10.1. Inleiding
Lipiden: overwegend apolair en hydrofoob
→afgeleid van vetzuren
o galactocerebrosiden
o fosfolipiden
o triacylglycerolen
o cholesterol
Functie van lipiden:
o Belangrijkste energiebron en energiereserve
→stockeren van vetzuren onder de vorm van
TAGs veel efficiënter dan het stockeren van
glycogeen: vetten zijn oxideerbaar (C-atomen
enkel gebonden aan waterstof)
+ vetten worden watervrij opgeslagen
o Structurele functie in de cel en weefsels: (cel)membraan, myelineschede
o Signaalmoleculen: fosfoïnositiden (PIP3, IP3), steroïdhormonen (geslachtshormonen,
corticosteroïden), vitamine D, eicosanoiden (prostaglandines, thromboxanen en
leukotriënen)
o Fysische barrière: bescherming tegen schokken (bv. vet rond organen) + thermisch
isolerend
Fosfolipiden en galactocerebrosiden zijn amfipatisch: hydrofiele en hydrofobe zijde
→ hydrofiele zijde richt zich naar waterig milieu, hydrofobe ketens klitten samen
→ °fosfolipidendubbellaag
10.2. Chemische structuur en eigenschappen van vetzuren en acylglycerolen
Vetzuur: lineaire molecule met een hydrofobe koolwaterstofstaart (alkyl-groep) en een
hydrofiele kop (-COOH) => “acyl-groep”
o Door hun amfipatische structuur kunnen vrije vetzuren micellen vormen:
hydrofobe staarten naar binnen gericht, hydrofiele carboxylgroep naar water of
positief geladen ionen
o Hoge concentraties aan vrije
vetzuren/micellen kunnen membranen
oplossen of beschadigen: concentratie
aan vrije vetzuren laag houden in cel
→ Vandaar dat vetzuren als onderdeel van
complexe lipiden voorkomen (bv. als
acylglycerol)
,Verzadigde vetzuren
o Geen dubbele bindingen
o Algemene formule:
CH3(CH2)n-COOH
Onverzadigde vetzuren
o 1 of meerdere dubbele bindingen
o steeds cis-configuratie
o keten krijgt hierdoor een ‘knik’
→ molecule neemt meer plaats in
→ verhoging van de fluïditeit
o smelttemperatuur dan
verzadigde vetzuren
o 2 onverzadigde vetzuren zijn
essentiële vetzuren en moeten
we uit de voeding halen:
- linolzuur
- -linoleenzuur
Naamgeving van vetzuren
o C-nummering: beginnend bij -
COOH en lopend naar CH3
→Positie dubbele binding
6-vetzuur
vermeld vanaf laagste C-atoom
2
bv. linolzuur: 18: 2 (9, 12) C 1
o Griekse letters: , , -positie 3 cv
v
Te beginnen vanaf 2e C-atoom
o Omega-nummering: start op
6-vetzuur
laatste c-atoom (verst van
carboxyl-groep) 3-vetzuur
→6 en 3-vetzuren
Bv. linolzuur: 6-vetzuur
Triacylglycerolen
Acylglycerol= ester van een vetzuur en een glycerol
o Monoacylglycerol: 1 vetzuur veresterd met glycerol
o Diacylglycerol: 2 vetzuren veresterd met glycerol
o Triacylglycerolen: 3 vetzuren veresterd met glycerol
=> voornaamste groep van lipiden in ons lichaam
o TAG bestand is gemengd: verschillende vetzuren zijn
veresterd bv. palmitinezuur op C1 => brede waaier aan
verschillende soorten TAG’s →beïnvloed door voeding.
o Resultaat van mengvorm: C2-atoom is asymmetrisch en komt in L-vorm voor
o TAG’s ideale vorm van energiestockering: leveren 2,25x meer energie + worden
watervrij opgeslagen (glycogeen bindt 3x gewicht aan water) → 6x meer voordeel!
o Fysische eigenschappen van TAG’s zijn weerspiegeling van de vetzuursamenstelling:
langere vetzuurketens & verzadigde vetzuren => verhogen smelttemperatuur
, 10.3. Biosynthese van vetzuren
Bronnen van vetzuren
o Voeding: via spijsvertering → opgenomen in darm → lymfe → bloedbaan →
geïncorporeerd in weefsels: vetzuursamenstelling dus afhankelijk van onze voeding
o Eigen vetzuur-biosynthese (beperkt deels effect van voeding)
Algemene principes:
o Aanmaak gericht op palmitinezuur, van daaruit verdere modificaties
o Vetzuursynthese in cytosol (minder oxiderend milieu dan de mitochondriën)
o AcetylcoA directe bouwsteen voor de vetzuursynthese→ vandaar dat vetzuren even
aantal c-atomen hebben
o AcetylcoA verkregen door afbraak ketogene aminozuren en koolhydraten (grootste
hoeveelheid) + voeding
o Vetzuursynthese verloopt via sequentiële additie van geactiveerd acetylcoA aan de
groeiende vetzuurketen→ via malonyl-coA
o Gebruik van NADPH uit de pentosefosfaatroute & terug vorming van pyruvaat uit
oxaalacetaat
o Reactie van het pyruvaatdehydrogenase is irreversibel: acetyl-CoA kan niet omgezet
worden in pyruvaat → vetten kunnen niet omgezet worden in suikers
Toelevering van AcetylcoA
o Via pyruvaat en pyruvaat dehydrogenasecomplex in de mitochondriën
o Probleem: Acetyl-CoA gevormd in de mitochondriën, vetzuursynthese in cytosol
Acetyl-CoA te groot om naar cytosol geëxporteerd te worden
→ CITRAAT BYPASS
- Via citraat synthase wordt uit oxaalacetaat
&acetyl-CoA het citraat gevormd
- Citraat translocase brengt citraat door de
mitochondriale membraan naar cytosol
- Citraat lyase zet citraat terug om in oxaalacetaat
en pyruvaat m.b.v. 1 ATP & 1 HS-CoA
- Acetyl-CoA kan aangewend worden in de
vetzuursynthese, oxaalacetaat terug omgezet naar
pyruvaat via malaat dehydrogenase en het malaat
enzym
Oxaalacetaat + NADH + H → malaat + NAD
Malaat + NADP → pyruvaat + CO2 + NADPH + H
(oxidatieve carboxylering)
- NADPH gebruikt in vetzuursynthese
Prinicpe van de vetzuursynthese: (theoretisch)
Polymerisatie van acetylcoA molecules aan groeiende vetzuurketen & reductie voor het
verwijderen van de keto-groep.
→MAAR energetisch ongunstig: evenwichtsconstante sterk naar links
o Gebruik maken van MalonylCoA : acetyl-CoA activeren met ATP door het
acetylcoA-carboxylase (bevat biotine als CO2-drager) =committed step
10.1. Inleiding
Lipiden: overwegend apolair en hydrofoob
→afgeleid van vetzuren
o galactocerebrosiden
o fosfolipiden
o triacylglycerolen
o cholesterol
Functie van lipiden:
o Belangrijkste energiebron en energiereserve
→stockeren van vetzuren onder de vorm van
TAGs veel efficiënter dan het stockeren van
glycogeen: vetten zijn oxideerbaar (C-atomen
enkel gebonden aan waterstof)
+ vetten worden watervrij opgeslagen
o Structurele functie in de cel en weefsels: (cel)membraan, myelineschede
o Signaalmoleculen: fosfoïnositiden (PIP3, IP3), steroïdhormonen (geslachtshormonen,
corticosteroïden), vitamine D, eicosanoiden (prostaglandines, thromboxanen en
leukotriënen)
o Fysische barrière: bescherming tegen schokken (bv. vet rond organen) + thermisch
isolerend
Fosfolipiden en galactocerebrosiden zijn amfipatisch: hydrofiele en hydrofobe zijde
→ hydrofiele zijde richt zich naar waterig milieu, hydrofobe ketens klitten samen
→ °fosfolipidendubbellaag
10.2. Chemische structuur en eigenschappen van vetzuren en acylglycerolen
Vetzuur: lineaire molecule met een hydrofobe koolwaterstofstaart (alkyl-groep) en een
hydrofiele kop (-COOH) => “acyl-groep”
o Door hun amfipatische structuur kunnen vrije vetzuren micellen vormen:
hydrofobe staarten naar binnen gericht, hydrofiele carboxylgroep naar water of
positief geladen ionen
o Hoge concentraties aan vrije
vetzuren/micellen kunnen membranen
oplossen of beschadigen: concentratie
aan vrije vetzuren laag houden in cel
→ Vandaar dat vetzuren als onderdeel van
complexe lipiden voorkomen (bv. als
acylglycerol)
,Verzadigde vetzuren
o Geen dubbele bindingen
o Algemene formule:
CH3(CH2)n-COOH
Onverzadigde vetzuren
o 1 of meerdere dubbele bindingen
o steeds cis-configuratie
o keten krijgt hierdoor een ‘knik’
→ molecule neemt meer plaats in
→ verhoging van de fluïditeit
o smelttemperatuur dan
verzadigde vetzuren
o 2 onverzadigde vetzuren zijn
essentiële vetzuren en moeten
we uit de voeding halen:
- linolzuur
- -linoleenzuur
Naamgeving van vetzuren
o C-nummering: beginnend bij -
COOH en lopend naar CH3
→Positie dubbele binding
6-vetzuur
vermeld vanaf laagste C-atoom
2
bv. linolzuur: 18: 2 (9, 12) C 1
o Griekse letters: , , -positie 3 cv
v
Te beginnen vanaf 2e C-atoom
o Omega-nummering: start op
6-vetzuur
laatste c-atoom (verst van
carboxyl-groep) 3-vetzuur
→6 en 3-vetzuren
Bv. linolzuur: 6-vetzuur
Triacylglycerolen
Acylglycerol= ester van een vetzuur en een glycerol
o Monoacylglycerol: 1 vetzuur veresterd met glycerol
o Diacylglycerol: 2 vetzuren veresterd met glycerol
o Triacylglycerolen: 3 vetzuren veresterd met glycerol
=> voornaamste groep van lipiden in ons lichaam
o TAG bestand is gemengd: verschillende vetzuren zijn
veresterd bv. palmitinezuur op C1 => brede waaier aan
verschillende soorten TAG’s →beïnvloed door voeding.
o Resultaat van mengvorm: C2-atoom is asymmetrisch en komt in L-vorm voor
o TAG’s ideale vorm van energiestockering: leveren 2,25x meer energie + worden
watervrij opgeslagen (glycogeen bindt 3x gewicht aan water) → 6x meer voordeel!
o Fysische eigenschappen van TAG’s zijn weerspiegeling van de vetzuursamenstelling:
langere vetzuurketens & verzadigde vetzuren => verhogen smelttemperatuur
, 10.3. Biosynthese van vetzuren
Bronnen van vetzuren
o Voeding: via spijsvertering → opgenomen in darm → lymfe → bloedbaan →
geïncorporeerd in weefsels: vetzuursamenstelling dus afhankelijk van onze voeding
o Eigen vetzuur-biosynthese (beperkt deels effect van voeding)
Algemene principes:
o Aanmaak gericht op palmitinezuur, van daaruit verdere modificaties
o Vetzuursynthese in cytosol (minder oxiderend milieu dan de mitochondriën)
o AcetylcoA directe bouwsteen voor de vetzuursynthese→ vandaar dat vetzuren even
aantal c-atomen hebben
o AcetylcoA verkregen door afbraak ketogene aminozuren en koolhydraten (grootste
hoeveelheid) + voeding
o Vetzuursynthese verloopt via sequentiële additie van geactiveerd acetylcoA aan de
groeiende vetzuurketen→ via malonyl-coA
o Gebruik van NADPH uit de pentosefosfaatroute & terug vorming van pyruvaat uit
oxaalacetaat
o Reactie van het pyruvaatdehydrogenase is irreversibel: acetyl-CoA kan niet omgezet
worden in pyruvaat → vetten kunnen niet omgezet worden in suikers
Toelevering van AcetylcoA
o Via pyruvaat en pyruvaat dehydrogenasecomplex in de mitochondriën
o Probleem: Acetyl-CoA gevormd in de mitochondriën, vetzuursynthese in cytosol
Acetyl-CoA te groot om naar cytosol geëxporteerd te worden
→ CITRAAT BYPASS
- Via citraat synthase wordt uit oxaalacetaat
&acetyl-CoA het citraat gevormd
- Citraat translocase brengt citraat door de
mitochondriale membraan naar cytosol
- Citraat lyase zet citraat terug om in oxaalacetaat
en pyruvaat m.b.v. 1 ATP & 1 HS-CoA
- Acetyl-CoA kan aangewend worden in de
vetzuursynthese, oxaalacetaat terug omgezet naar
pyruvaat via malaat dehydrogenase en het malaat
enzym
Oxaalacetaat + NADH + H → malaat + NAD
Malaat + NADP → pyruvaat + CO2 + NADPH + H
(oxidatieve carboxylering)
- NADPH gebruikt in vetzuursynthese
Prinicpe van de vetzuursynthese: (theoretisch)
Polymerisatie van acetylcoA molecules aan groeiende vetzuurketen & reductie voor het
verwijderen van de keto-groep.
→MAAR energetisch ongunstig: evenwichtsconstante sterk naar links
o Gebruik maken van MalonylCoA : acetyl-CoA activeren met ATP door het
acetylcoA-carboxylase (bevat biotine als CO2-drager) =committed step
