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Von den vielen bekannten Apolipoproteinen sind nur diejenigen dargestellt, deren Funktion für das basale Verständnis des Lipidtransportsim Blut notwendig ist.
O
LIPID - VERDAUUNG UND -TRANSPORT IM BLUT
DARMLUMEN
Irmelin Probst, Walter Storch Vorlesungspräsentation Biochemie Teil 1, SS 2009
TAG PL Chol.-[Ester]Triacylglycerin Phospholipid Steran
O
O
P Cholin
O
[ ] O
R
Pankreaslipase PhospholipaseLipid-Esterase
A2 C DA1
OH2C
HC
H2C
O
O
OH2C
HC
H2C
O
O
O
Phosphatase
H
H
O
O
OOH2C
HC
H2C
O
OHOOC
HOOC
-MAGMonoacylglycerin
OH
OH
FettsäureFS C
OO
H
P Cholin
OH2C
HC
H2C
O
O
O
O
HHOOC
LysophospholipidLysoPL
P Cholin
OH2C
HC
H2C
O
O
O
O
HHOOC
HHOOC
H
GlycGlycerin
[ ] O
R
HCOOH
CholCholesterin
OH
OH
Lipide aus: 1. Nahrung
in feine Tröpfchen mit Hilfe von Gallensäuren (GS) emulgiert2. Gallenflüssigkeit
Die hydrophoben Produkte der Lipidverdauung bilden zusammen mit Gallensäuren und Phosphatidylcholin
aus der Gallenflüssigkeit eine gemischte MIZELLEsiehe nächstes Bild
Produkte der Lipidverdauung
DARMLUMEN
H
HO
OH2C
HC
H2C
O
O
HOOCHOOC
-MAGMonoacylglycerin
OH
OH
FettsäureFS C
OO
H
P Cholin
OH2C
HC
H2C
O
O
O
H
LysophospholipidLysoPL
P Cholin
OH2C
HC
H2C
O
O
H
H
H
GlycGlycerin
O
R
H
CholCholesterin
OH
OH
OH
CO
OH
PL FS
GS
-MAG
OH
HO
OC
OH O
H
HOOC
OH
OH
MIZELLE
DARMLUMEN
ENTEROZYT
Cholin
Glyc
FS<10C
VitamineA, D, E, K
Pfort-ader
CO
OH
OH O
HOH
HO
OC
OH
HO
OC
HO
OC
OH
OH
OH
CO
OH
OH
OH
OH
CO
OH
OH
CO
OH
OH
OH
OH
OH
CO
OH
CO
OH
CholLysoPL
O H
OH
HO
OC
HO
OC
HO
OC O
H
HO
OC
OH
OH
OH
HO
OC
HO
OC
OH
OH
CO
OH
CO
OH
CO
OH
OH
OH
OH
OH
OH
OH
CO
OH
CO
OH
OHO
H
CO
OH
CO
OH
OH
OHO
H
CO
OH
Transporter
CoA-SH
FS-CoA
OH
OH
FS<10C
Chol -MAGGSGS
-MAG CholVitamineA, D, E, KFS-CoACholin GlyFS<10C
ENTEROZYT
Intestinale Lymphgänge Ductus thoracicus Blut
Exocytose
Resynthese von TAG, PL, Chol.-E im glatten Endoplasmatischen RetikulumAnlagerung der Lipide an das Apolipoprotein B-48 im Rauen ER Aufbau des Chylomikrons
Chylomikron
PL
Chol
B-48O
H
OHO
H
OH
OHOH
OH
OH
OH
OH
O H
OH
O H
Vit.A, D,E, K
O H
Apolipoprotein
Funktion: transportiert Nahrungs-
75 – 1200 nm98% Lipide
2% Protein
lipide zum Fettgewebe undMuskel, im Kapillarbett Abbau der TAGs
( TAG: 86 %, PL: 7%, Chol. + Chol. E: 5 % )
CII
E
OH
O H
O H
B-48
OH
Vit. A, D, E, K
OHO
H
Chylomikronenabbau Zielorgane: Fettgewebe, Muskel, Herz
High DensityLipoprotein
HDL
Endothel
FETTZELLE MUSKELZELLE
ECII
Endothel
O HO
H
Apolipoproteine
Endotheliale Lipoproteinlipase
Chylomikronenabbau Zielorgane: Fettgewebe, Muskel, Herz
Endothel
FETTZELLE MUSKELZELLE
Endothel
Endotheliale Lipoproteinlipase
Insulin + +
TAG 3 FS + Glycerin
3 H2O
Die endoth. Lipoproteinlipasekatalysiert nur die Lipolyse
der Triacylglycerine
B-48
OH
Vit. A, D, E, K
OHO
H
CII
E
OH
O HO H
B-48
OH
Vit. A, D, E, K
OHO
H
CII
E
OH
O HO H
Chylomikronenabbau Zielorgane: Fettgewebe, Muskel, Herz
Endothel Endothel
Insulin + +
TAG 3 FS + Glycerin
3 H2OFS
FS
GlycFS Glyc
FS FS
FS
GlycFS
FS
FS
GlycFS
FSFSGlycFS
FS FSGlyc
FSFS
FSGlyc
FSFSFS
GlycFSFS
FS
GlycFS
FSFS
FSGlyc
FS
FSFSFS
FSGlyc
Glyc
FSFS
FSFSGlyc
FS
FETTZELLE MUSKELZELLE
LEBERZELLE
Bindung an Albumin
Endotheliale Lipoproteinlipase
Die endoth. Lipoproteinlipasekatalysiert nur die Lipolyse
der Triacylglycerine
FS
ATP
CO2
B-48
OH
Vit. A, D, E, K
OHO
H
E
OH
O HO H
Chylomikronenabbau Zielorgane: Fettgewebe, Muskel, Herz
Endothel Endothel
Insulin + +
TAG 3 FS + Glycerin
3 H2OFS
FS
GlycFS Glyc
FS FS
FS
GlycFS
FS
FS
GlycFS
FSFSGlycFS
FS FSGlyc
FSFS
FSGlyc
FSFSFS
GlycFSFS
FS
GlycFS
FSFS
FSGlyc
FS
FSFSFS
FSGlyc
Glyc
FSFS
FSFSGlyc
FS
FETTZELLE MUSKELZELLE
LEBERZELLE
Bindung an Albumin
TAG
Glucose
Glycerin
3 FS
Speicher
3 P
Die endoth. Lipoproteinlipasekatalysiert nur die Lipolyse
der Triacylglycerine
CII
FS
ATP
CO2
Chylomikronenabbau Zielorgane: Fettgewebe, Muskel, Herz
Endothel Endothel
Insulin + +
TAG 3 FS + Glycerin
3 H2O
FSGlycFS
FSFSGlyc
FSGlycFS
FSFS
FS FSGlyc
FS
FSGlyc
FS
FS
FSGlyc
FS
FSFS
Glyc
GlycFS
FS
FSFS
FS
FS
FETTZELLE MUSKELZELLE
LEBERZELLE
Bindung an Albumin
TAG
Glucose
Glycerin
3 FS
Speicher
3 P
Glyc
Glyc
Glyc
GlycGlyc
Glyc
GlycGlycGlycGlyc
GlycGlyc
Glyc
CII
E
OH
OH
Vit. A, D, E, K
O H
OH
O H
OH
B-48
CII
E
OH
OH
Vit. A, D, E, K
O H
OH
O H
OH
B-48
Die endoth. Lipoproteinlipasekatalysiert nur die Lipolyse
der Triacylglycerine
FS
ATP
CO2
Chylomikronenabbau Zielorgane: Fettgewebe, Muskel, Herz
Endothel Endothel
Insulin + +
TAG 3 FS + Glycerin
3 H2O
FS Glyc
FSFSGlyc
FS FSFSFS
Glyc
FSFS
FETTZELLE MUSKELZELLE
LEBERZELLE
Bindung an Albumin
TAG
Glucose
Glycerin
3 FS
Speicher
3 P
Glyc
Glyc
Glyc
GlycGlyc
Glyc
GlycGlycGlycGlyc
GlycGlyc
Glyc
Glyc
GlycGlyc
Glyc
GlycGlyc
Glyc GlycGlyc
GlycGlyc
Glyc
CII
E
OH
OH
Vit. A, D, E, K
O H
OH
O H
OH
B-48
CII
E
OH
OH Vit. A, D, E, K
O H
OH
O H
OH
B-48
Die endoth. Lipoproteinlipasekatalysiert nur die Lipolyse
der Triacylglycerine
FS
ATP
CO2
Chylomikronenabbau Zielorgane: Fettgewebe, Muskel, Herz
Endothel Endothel
Insulin + +
TAG 3 FS + Glycerin
3 H2O
FETTZELLE MUSKELZELLE
LEBERZELLE
TAG Synthese
TAG
Glucose
Glycerin
3 FS
Speicher
3 P
Glyc
Glyc
Glyc
GlycGlyc
Glyc
GlycGlycGlycGlyc
GlycGlyc
Glyc
Glyc
GlycGlyc
Glyc
GlycGlyc
Glyc GlycGlyc
GlycGlyc
Glyc
CII
E
OH
OH Vit. A, D, E, K
O H
OH
O H
OH
B-48
Die endoth. Lipoproteinlipasekatalysiert nur die Lipolyse
der Triacylglycerine
B
-10
0
Endothel
Synthese von VLDL (very low density Lipoprotein) in der Leber
Chylomikronen - Rest
TAGEigensynthese von:PLCholChol E
Hepatozyt
Exocytose
Endocytose
TAG
Chol E
Chol
PL
CII
ERezeptor Rezeptor
VLDL
VLDL
TAG
Chol E
CholPL
B-1
00
30 – 80 nm
Funktion: transportiert endogen
92% Lipide
8% Protein
synthetisierte Lipide zum Fettgewebe und Muskel, im Kapillarbett Abbau der TAGs
( TAG: 55 %, PL: 18%,Chol. + Chol. E: 19 % )
High DensityLipoproteinE
CII
TAG
Chol E
Chol
PL
CII
E
Rezeptor
TAG
Chol E
Chol
PL
CII
E
FS
ATP
CO2
TAG
Chol E
CholPL
B-1
00
E
CII
+
Endothel
FETTZELLE MUSKELZELLE
Endothel
VLDL
VLDL - Abbau
TAG
Glucose
Glycerin
3 FS
Speicher
3 P
TAG
Chol E
CholPL
Lipolyse
TAG 3 FS + Glycerin
3 H2O
FSFSFS TAGFS
FSFS
CII
E
B-1
00
FS
FSFS
VLDL-Rest = IDL^
Lipoprotein intermediärer Dichte
FSFS
CII
E
B-1
00
Chol ECholPL
TAG
CII
E
B-1
00
Chol ECholPL
TAG
Leber
Unter Beteiligung derhepatischen Lipasemechanistisch nochweitgehend ungeklärteUmwandlung der IDLzu LDL = low densityLipoprotein
^
IDL
CII
ELDL
LDL - Bildung
PLCholChol E
B-1
00 TAG
18 – 25 nm
Funktion: Transport von Chol und
78% Lipide
22% Protein
Chol E zu extrahepatischen Geweben, Regulation der intrazellulären Cholesterinsynthese
( TAG: 6 %, PL: 22%,Chol. + Chol. E: 50 % )
LDLB
-10
0
Endosom
Proteasen
Cholesterin-esterase
Hydrolasen
LDL
B-1
00 LDL-
RezeptorLDL
B-1
00 LDL-
Rezeptor
Zelleigene Cholesterinsynthese
Acetyl-CoA Cholesterin
Zielzelle
Hemmung der Gentranskriptionaller Synthese-Enzyme und der
Transkription desLDL-Rezeptors,
erhöhter Abbau der HMG-CoA-Reduktase
Synthese von:SteroidhormonenVitamin D
Cholesterinester
Cholesterin
Membran-baustein
Lysosom
LDL-Rezeptor
LDL-Rezeptor
LDL-Rezeptor
Acyl-CoA-Cholesterin-Acyltransferase = ACAT
Fettsäure-CoA
CoA-SH
OHOHOHOH
Ansäuerung durch Protonen
H+
H+
H+
H+
LysosomProteasen
Cholesterin-esterase
HydrolasenLDL
B-1
00
LDLB
-10
0OH
A-ILipide
OH
Rücktransport von Cholesterin zur Leber
Leber
Chol. Ester
Speicher
Darm
A-I
PL
Chol
lipidarmerHDL Vorläufer
LCAT
Enzym
Discoidales HDL Partikel
Katalyse
Cholesterin + Phosphatidylcholin
Cholesterinester + Lysophosphatidylcholin
A-I
HO
R
LCAT
O
R
OO
PCholin
O
Lecithin –Cholesterin –
Acyltransferase
Lipoproteine höherer Dichte = HDL (High Density Lipoprotein)OH
OH
OH
OH
OHO H
O HO H
O HO H
O H
O H
OHO
HOH
COOHOH
FS
OH
A-I
OH
COOH
COOHOH
OH
COOHOH OH
OH
COOHOH
OH
COOHOH
O H
COOHOH
OH
Apolipoprotein
Transporter
Transporter
COOHOH
COOH
O H
COOH
O H
Speicher
Rücktransport von Cholesterin zur Leber
Transporter
Transporter
Lecithin – Cholesterin –Acyltransferase
Lipoproteine höherer Dichte = HDL (High Density Lipoprotein)
Chol. Ester
COOHCOOH
COOH
COOH
COOHCOOH
COOH
OH
OH
OH
OH
OHO H
O H
OHO
HOH
O HO H
O HO H
O H
Chol
PL
A-IOH
OH
O H
OH
OH
O HO
HOH
COOHOH
OH
O H
OH
Speicher
Rücktransport von Cholesterin zur Leber
Transporter
Transporter
Lecithin – Cholesterin –Acyltransferase
Lipoproteine höherer Dichte = HDL (High Density Lipoprotein)
Chol. Ester
COOHCOOH
COOH
COOH
COOHCOOH
COOH
OH
OH
OH
OH
OHO H
O H
OHO
HOH
O HO H
O HO H
Chol
PL
OH
OH
O H
OH
OH
O HO
HOH
OH
COOH
A-I
OH
OH
O H
OH COOH
OH
COOHOH
COOHOH
OH
COOHOH
O HSpeicher
Rücktransport von Cholesterin zur Leber
Transporter
Transporter
Lecithin – Cholesterin –Acyltransferase
Lipoproteine höherer Dichte = HDL (High Density Lipoprotein)
Chol. Ester
COOHCOOH
COOH
COOH
COOHCOOH
COOH
OH
OH
OH
OH
OH
OHO
HOH
O HO H
O HO H
Chol
PL
OH
OH
O H
OH
O HO H
OH
OH
COOH
OH
OHOH
OH
COOH
COOH
COOHCOOH
A-I
COOHOH
COOHOH
COOHOH
OH
COOHOH
O H
OH
COOHOH
OH
COOHO
O H
OH
OHSpeicher
Rücktransport von Cholesterin zur Leber
Transporter
Transporter
Lecithin – Cholesterin –Acyltransferase
Lipoproteine höherer Dichte = HDL (High Density Lipoprotein)
Chol. Ester
COOHCOOH
COOH
COOH
COOHCOOH
COOH
OH
OH
OH
OH
OH
OHO
HOH
O HO H
Chol
PL
OH
OH
O H
OH
O HO H
OH
OH
COOH
OH
OHOH
COOH
COOH
COOHCOOH
OH
O H
OH
O HA-I
COOHO
COOHOH
OH
COOHCOOH
COOH
COOH
COOH
COOH
COOHOH
COOHOH
OH
COOH
OH
OHO H
OH
B-1
00
O H
O HOH
OHO
HOH
OH
OH
OH
OHOH
OHOH
OH
OH
OH
OH
OH
OH
Austausch von Chol und TAG mit den LipoproteinenVLDL und LDL
HDLA-I
OH
OH
OH O
H
OH
OH
O H
OH
O H
OH
OH
CholesterinesterTransfer Protein
CETP
VLDLoder
LDL
O H
OH
OH
O H
OH
OHOH O H
LeberRücktransport von Cholesterin zur Leber
Umwandlung zuGallensäuren
GalleDarmStuhl
HDL
Rezyklisierung
A-I
OH
OH
OH
OH
OH
O H
O H
COOH
OHCOOH
COOHCOOH
COOH
COOH
COOH
Transporter
ScavengerRezeptor
B1
A-I
OH O
HOH
OHO
H
OH
A-I
OH
OH
OH O
H
OH
OH
OH
OH
O H
OH
OH
OH
COOH
OH
O H
OH
B-1
00
O H
O HOH
OHO
HOH
OH
OH
OH
OHOH
OHOH
OH
OH
OH
OH
OH
OH
OHO H
OH
B-1
00
O H
O HOH
OHO
HOH
OH
OH
OH
OHOH
OHOH
OH
OH
OH
OH
OH
OH
OHO H
OH
B-1
00
O H
O HOH
OHO
HOH
OH
OH
OH
OHOH
OHOH
OH
OH
OH
OH
OH
OH
Apo B-Rezeptor
LeberRücktransport von Cholesterin zur LeberHDL
A-I
OH
OH
OH O
H
OH
OH
O H
OH
O H
OH
OH
Transporter
Apo B-Rezeptor
VLDLoder
LDL
Endocytose
B-1
00
LeberRücktransport von Cholesterin zur Leber
Umwandlung zuGallensäuren
GalleDarmStuhl
HDLA-I
OH
OH
OH O
H
OH
OH
O H
OH
O H
OH
OH
COOH
COOHOH
COOH
COOH
COOH
COOHCOOH
COOH
COOHCOOH
Transporter
OHO H
OH
O H
O HOH
OHO
HOH
OH
OH
OH
OHOH
OHOH
OH
OH
OH
OH
OH
OH
Apo B-Rezeptor
OH
COOH
COOHCOOH
COOHCOOH
COOH
OHCOOH
COOH
COOHCOOH
COOH
COOH
COOHOH
COOHCOOH
COOH
COOH
OHOH
COOH
