Hoofdstuk 7 Vetzuursynthese Boek Metabolisme
197-202; 205-206, 219- 226)
7.1 Inleiding
Voor de opbouw van vetzuren en cholesterol zijn twee elementen nodig; geactiveerde
bouwstenen(voor vetzuren en cholesterol respectievelijk malonyl-CoA en isopentylpyrofosfaat) en
NADPH als reducerend vermogen. Als vertrekpunt voor de synthese van de geactiveerde bouwsteen
is acetyl-CoA nodig. De activering van de bouwsteen kost ATP. De processen gebeuren grotendeels in
cytoplasma maar het begin (mitochondriën) en eind (ER) niet.
7.2 Vetzuursynthese
7.2.1 Inleiding
Alle cellen hebben vetzuren nodig voor de lipidendubbellaag. Het wordt gebonden aan glycerol of
sfingosine en zorgt voor een hydrofoob milieu in het centrum van het membraan. De
membraanlipiden worden in een niet-delende cel voordurend vervangen en in groeiende/delende
celen wordt nettomembraan bijgemaakt. Tijdens energetisch rijkdom kunnen vetzuren opgeslagen
worden als triglyceriden. Bij energieschaarste wordt de triglyceriden weer opgenomen als energie
door beta-oxidatie van vetzuren en verdere koolstofverbranding in de Krebs-cyclus, gevolgd door
oxidatieve fosforylering.
7.2.2 Vetzuursynthese is niet het omgekeerde van beta-oxidatie
Het lijkt dat de vetzuursynthese het omgekeerde lijkt van de beta-oxidatie, maar dit is niet zo.
Vetzuurafbraak en –opbouw verloopt volgens gesheiden enzymsystemen en bevinden zich zelfs in
gescheiden celcompartimenten. Het grote voordeel is dat het een reciproke regeling is. De grote
verschillen tussen vetzuurafbraak en vetzuuropbouw zijn:
- de beta-oxidatie gebeurt in de mitochondriale matrix, terwijl de vetzuursynthese plaatvindt in het
cytoplasma en glad ER.
- de enzymen van de beta-oxidatie zijn losstaand terwijl bij vetzuursynthese domeinen
verantwoordelijk zijn.
- de groeiende vetzuurketen blijft covalent gebonden bij de synthese en bij beta-oxidatie wordt het
gediffundeerd in de mitochondria.
- bij de oxidatie van vetzuren worden FADH 2 en NADH gevormd. Terwijl vetzuursynthese NADPH
verbruikt.
- de vetzuuroxidatie kan zowel lange als korte ketens afbreken, terwijl vetzuursynthese stopt bij
palmitaat.
7.2.3 Drie fasen van de vetzuursynthese
Vetzuren kunnen worden gemaakt uit glucose die omgezet wordt in acetyl-CoA via de glycolyse en
oxidatievve fosforylering. De eigenlijke vetzuursynthesebestaat uit drie fasen. Ten eerste moet acetyl-
CoA worden geactiveerd door export van acetyl-CoA vsanuit het mitochondriale matrix naar
cytoplasma. Tijdens de tweede fase wordt de geactiveerde bouwsteen omgezet in palmitaat. Tijdens
de derde fase wordt er een waaier van vetzuren geschapen door elongatie (ketenlengte vergroten),
desaturatie (onverzadigde bindingen maken) of een combi van beide.
1. Export van acetyl-CoA naar het cytoplasma
Er moet voldoende voorraad gemaakt worden van de geactiveerde bouwsteen in het cytoplasma. Alle
koolstofatomen zijn afkonstig van de acetylgroep van acetyl-CoA. Alleen de oxidatieve
decarboxylering vindt plaats in de mitochondriën waardoor de bouwstenen moeten verhuizen naar
cytoplasma.Co-enzym A kan niet door de binnenste mitochondriale wand vandaar het
transportmechanisme citraat-pyruvaat-shuttle. De eerste stap is dat acetyl-CoA condenseert met
197-202; 205-206, 219- 226)
7.1 Inleiding
Voor de opbouw van vetzuren en cholesterol zijn twee elementen nodig; geactiveerde
bouwstenen(voor vetzuren en cholesterol respectievelijk malonyl-CoA en isopentylpyrofosfaat) en
NADPH als reducerend vermogen. Als vertrekpunt voor de synthese van de geactiveerde bouwsteen
is acetyl-CoA nodig. De activering van de bouwsteen kost ATP. De processen gebeuren grotendeels in
cytoplasma maar het begin (mitochondriën) en eind (ER) niet.
7.2 Vetzuursynthese
7.2.1 Inleiding
Alle cellen hebben vetzuren nodig voor de lipidendubbellaag. Het wordt gebonden aan glycerol of
sfingosine en zorgt voor een hydrofoob milieu in het centrum van het membraan. De
membraanlipiden worden in een niet-delende cel voordurend vervangen en in groeiende/delende
celen wordt nettomembraan bijgemaakt. Tijdens energetisch rijkdom kunnen vetzuren opgeslagen
worden als triglyceriden. Bij energieschaarste wordt de triglyceriden weer opgenomen als energie
door beta-oxidatie van vetzuren en verdere koolstofverbranding in de Krebs-cyclus, gevolgd door
oxidatieve fosforylering.
7.2.2 Vetzuursynthese is niet het omgekeerde van beta-oxidatie
Het lijkt dat de vetzuursynthese het omgekeerde lijkt van de beta-oxidatie, maar dit is niet zo.
Vetzuurafbraak en –opbouw verloopt volgens gesheiden enzymsystemen en bevinden zich zelfs in
gescheiden celcompartimenten. Het grote voordeel is dat het een reciproke regeling is. De grote
verschillen tussen vetzuurafbraak en vetzuuropbouw zijn:
- de beta-oxidatie gebeurt in de mitochondriale matrix, terwijl de vetzuursynthese plaatvindt in het
cytoplasma en glad ER.
- de enzymen van de beta-oxidatie zijn losstaand terwijl bij vetzuursynthese domeinen
verantwoordelijk zijn.
- de groeiende vetzuurketen blijft covalent gebonden bij de synthese en bij beta-oxidatie wordt het
gediffundeerd in de mitochondria.
- bij de oxidatie van vetzuren worden FADH 2 en NADH gevormd. Terwijl vetzuursynthese NADPH
verbruikt.
- de vetzuuroxidatie kan zowel lange als korte ketens afbreken, terwijl vetzuursynthese stopt bij
palmitaat.
7.2.3 Drie fasen van de vetzuursynthese
Vetzuren kunnen worden gemaakt uit glucose die omgezet wordt in acetyl-CoA via de glycolyse en
oxidatievve fosforylering. De eigenlijke vetzuursynthesebestaat uit drie fasen. Ten eerste moet acetyl-
CoA worden geactiveerd door export van acetyl-CoA vsanuit het mitochondriale matrix naar
cytoplasma. Tijdens de tweede fase wordt de geactiveerde bouwsteen omgezet in palmitaat. Tijdens
de derde fase wordt er een waaier van vetzuren geschapen door elongatie (ketenlengte vergroten),
desaturatie (onverzadigde bindingen maken) of een combi van beide.
1. Export van acetyl-CoA naar het cytoplasma
Er moet voldoende voorraad gemaakt worden van de geactiveerde bouwsteen in het cytoplasma. Alle
koolstofatomen zijn afkonstig van de acetylgroep van acetyl-CoA. Alleen de oxidatieve
decarboxylering vindt plaats in de mitochondriën waardoor de bouwstenen moeten verhuizen naar
cytoplasma.Co-enzym A kan niet door de binnenste mitochondriale wand vandaar het
transportmechanisme citraat-pyruvaat-shuttle. De eerste stap is dat acetyl-CoA condenseert met
