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Lipidstoffwechsel 1. Verdauung, Aufnahme und Transport von Fetten 2. Fettsäureoxidation 3. Ketonkörper 4. Biosynthese von Fettsäuren 5. Regulation des Fett- säurestoffwechsels 6. Cholesterinstoffwechsel 7. Arachidonsäurestoff- wechsel: Prostaglandine 8. Stoffwechsel der Phospholipide und Glykolipide

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Lipidstoffwechsel

1. Verdauung, Aufnahmeund Transport vonFetten

2. Fettsäureoxidation

3. Ketonkörper

4. Biosynthese vonFettsäuren

5. Regulation des Fett-säurestoffwechsels

6. Cholesterinstoffwechsel

7. Arachidonsäurestoff-wechsel: Prostaglandine

8. Stoffwechsel derPhospholipide und Glykolipide

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1. Verdauung, Aufnahme und Transport von Fetten

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Triacylglycerin-Lipase

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Transport von Triacylglyceriden und Cholesterin

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2. Fettsäureoxidation

A. Aktivierung der Fettsäuren

FS + CoA + ATP ----> Acyl-CoA + AMP + PPi

B. Transport durch die Mitochondrienmembran

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C. ß-Oxidation

Siehe Folien

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D. Oxidation ungesättigter FS

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E. Oxidation ungeradzahliger FS

Biotin haltiges Enzym -> siehe Folie

Coenzym B12

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Struktur von 5‘-Desoxyadenosylcobalamin(=Coenzym B12)

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Methylmalonyl-CoA-Mutase stabilisiert und schützt Zwischenprodukte mit freien Radikalen

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Struktur der N-terminalen Domäne der katalytischen Untereinheit derMethylmalonyl-CoA-Mutase

Coenzym B12Desulfo-CoA

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Succinyl-CoA wird nicht direkt durch den Citratzyklus verbraucht

Succinyl-CoA wird in Citratzyklus in Malat umgewandelt und dann in Pyruvat. Pyruvat wird in Acetyl-CoA überführt und erst dann oxidation in Citratzyklus.

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F. Peroxisomale ß-Oxidation

ß-Oxidation in Peroxisomen von Tieren dient zur Verkürzung der langkettigen Fettsäuren (FS) (>22 C-Atome) die dann vollständig in den Mitochondrien abgebaut werden.

In Pflanzen findet Fettsäureoxidation ausschliesslich in PeroxisomenUnd Glyoxisomen (=spezialisierte Peroxisomen) statt.

Langkettige FS diffundieren in die Peroxisomen (kein Carnitin nötig).

Gleiche Abbauzwischenprodukte wie mitochondriale oxidation.

Peoxisomen enthalten Carnitin-Acyltransferase -> verkürzte FS als Carnitinester -> diffundieren aus Peroxisomen zu Mitochondrien-> Aufnahme in Mitochondrien und weiteroxidation.

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3. Ketonkörper

Acetyl-CoA aus FS oxidation kann auch in den Lebermitochondrienzur Ketogenese verwendet werden.

Ketonkörper wichtige Energielieferanten für periphere Gewebe, besonders Herz-Und Skelettmuskulatur. Gehrin normalerweise nur Glukose (FS können Blut-Hirnschranke nicht passieren)Aber in Hungerzeiten werden die wasserlöslichen Ketonkörper zur HauptenergiequelleDes Hirns. Ketonkörper sind wasserlösliche Fettsäureäquivalente.

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Die Ketogenese

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Umwandlung von Acetoacetat

Acetoacetat kann auch spontan zu Aceton und CO2 zerfallen.

Wenn Acetoacetat schneller gebildet als enzymatisch umgewandelt wird,Wie z.B in Diabetes -> Atem hat süsslichen Geruch von Aceton

Diese Abnormalität wird als Ketose bezeichent.

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Umwandlung der Ketonkörper zu Acetyl-CoA im Stoffwechsel

Nicht in Leber vorhanden ->Ketonkörper können nicht vonLeber genutzt werden aber Von anderen Geweben.

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4. FettsäurebiosyntheseA. Transport von mitochondrialem Aetyl-CoA in das Cytosol

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Das Tricarboxylat-TransportsystemBringt Acetyl-CoA aus den Mitochondrien ins Cytosol

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B. Acetyl-CoA Carboxylase

Erster und geschwindigkeitsbestimmender Schritt der FS Synthese

Als Polymer aktiv -> Regulation Protomer (inaktiv) <----> Polymer (aktiv)

Palmitoyl-CoA Citrat

Regulation durch Hormone Glucagon, Adrenalin InsulinNoradrenalin

Dieses Enzym nicht in Prokaryonten -> FS nicht als Fett gespeichert sondern fürZellwachstum gebraucht.

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C. Fettsäure - Synthase

Produktion von Palmitinsäure C16.(geradzahlige, gesäätigte FS)

FS-Synthase = Dimer mit vielen Enzym-Aktivitäten.

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D. Elongasen und Desaturasen

1) Verlängerung

Elongasen -> Produktion längerern Ketten als C16 in Mitochondrien oder ER

Siehe Folien.

2) ungesättigte FS

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E. Biosynthese von Triacylglycerinen

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Zusammenfassung des Lipidstoffwechsels

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5. Regulation des Fettsäurestoffwechsles

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6. Cholesterinstoffwechsel

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Cholesterin wird aus Isopreneineheiten synthetisiert (->Folie)

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Der Isoprenoid Metabolismus ist verzweigt

Siehe Ketogenese

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A. Cholesterinbiosynthese

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Isomerisierung

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Kondensation von Isopreneinheiten-> Squalen

Kopf an Schwanz Reaktion

Kopf an Kopf Reaktion

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Kopf an Schwanz Reaktion ist vom SN1 typ und nicht SN2 -> Folie

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Kopf an Kopf Reaktion

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Cyclisierung

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B. Cholesterintransport

Gallensäuren = Einziger Ausscheidungs-Weg von Cholesterin

Acyl-CoA:Cholesterin-Acyltransferase (ACAT)

In LipoproteinkomplexenTransportiert (VLDL) ->In Blutbahn -> IDL -> LDL

Veresterung fürTransport undSpeicherung

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C. Regulation des Cholesterinstoffwechsels

LDL-Rezeptor vermittelte Endocytose 1. Kontrolle der Synthese(HMG-Reduktase)

2. Kontrolle der LDL-Rezeptorsynthese

3. Regulation der Cholesterinveresterung

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Aufnahme von LDL aus dem Blut und Kontrolle der LDL-Bildung durchLDL-Rezeptoren der Leber.

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Behandlung von Hypercholesterinämie:

1. Cholesterinarme Ernährung

2. Anionentauscherharze -> Binden und Ausscheiden von Gallensäuren. Resoptionder Gallensäuren wird verhindert.

3. Kompetitive Inhibitoren der HMG-CoA-Reduktase: Compactin und Lovastatin ->Strukturell ähnlich zu

Mevalonat

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D. Verwertung von Cholesterin

Hormone Gallensäuren