Lipogenese

Lipogenese

Die biologische Fettsäuresynthese, auch als Lipogenese bezeichnet, verläuft durch sukszessiven Anbau von Malonyl-CoA an ein initiales Acetyl.
Im Gegensatz zum Abbau der Fettsäuren, der β-Oxidation, welcher sich in der Mitochondrienmatrix abspielt, findet deren Aufbau bei Tieren und Pilzen im Cytosol statt.

Inhaltsverzeichnis

Fettsäuresynthese bei Pflanzen

Bei Pflanzen läuft die Fettsäurensynthese nur in den Plastiden ab. Bei grünen Pflanzenzellen in den Chloroplasten, sonst in den Chromoplasten, Leucoplasten oder Proplastiden. Es laufen dieselben Reaktionen wie im Cytosol ab, jedoch werden nur Fettsäuren bis C18 synthetisiert. Diese können maximal eine Doppelbindung durch eine lösliche Desaturasen des Stromas erhalten. Nach Transport ins glatte Endoplasmatische Retikulum erfolgt die Kettenverlängerung, im sER können durch membrangebundene Desaturase weitere Doppelbindungen eingebaut werden. Der Abbau der Fettsäuren erfolgt bei Pflanzen nicht in den Mitochondrien, sondern nur in Peroxisomen.

allgemeiner Reaktionsablauf

Für die genaue Biosynthese inklusive Strukturformeln siehe Abschnitt Weblinks

Bemerkenswert ist, dass die in Bau befindliche Fettsäure bei Säugetieren und Pilzen bis zur endgültigen Fertigstellung an einem multifunktionellem Enzym, der sogenannten Fettsäure-Synthase[1], gebunden bleibt, die alle sieben Enzymfunktionen trägt. Sie besitzt eine (distale) SH-Gruppe und eine (proximale) SH-Gruppe an einer Untereinheit des Komplexes, dem Acyl-Carrier-Protein (ACP).

Die Reaktionsfolge läuft wie folgt ab:

1) Bindung eines Moleküls Acetyl-CoA an der distalen SH-Gruppe durch die Acetyl-Transferase[2], Coenzym A wird abgespalten
2)
Carboxylierung (Anlagerung von CO2) von freiem Acetyl-CoA zu Malonyl-CoA außerhalb des Komplexes durch die Acetyl-CoA-Carboxylase[3] (mit der prosthetischen Gruppe Biotin)
3) Bindung des Malonyl-CoA an die proximale SH-Gruppe des Enzymkomplexes durch die Malonyl-Transferase[4], dabei wird Coenzym A wieder abgespalten
4)
Acetylrest kondensiert unter Abspaltung von CO2 mithilfe der Ketoacyl-Synthase[5] an den Malonylrest, es bildet sich eine Acetoacetylgruppe (C4) an der proximalen SH-Gruppe; mit jeder der acht „Zyklen“, die die Reaktion durchläuft, bekommt dieses Zwischenprodukt mehr C-Atome (hat folglich auch einen anderen Namen)
5)
Reduktion der Keto-Gruppe des Ketoacylrests an C3 durch die Ketoacyl-ACP-Reduktase[6], das Produkt ist ein Hydroxyacylrest
6)
Dehydratisierung des Hydroxyacylrests durch die Hydroxyacyl-ACP-Dehydratase[7] zwischen C2 und C3
7)
Zweite Reduktion der Doppelbindung durch die Enoyl-ACP-Reduktase[8]
8) Anlagerung von Malonyl-CoA an die distale SH-Gruppe => sechsmalige Wiederholung des Zyklus' und damit Verlängerung des Acylrests an der proximalen SH-Gruppe
9) Palmitinsäure, C16 wird durch eine Acyl-Hydrolase freigesetzt und dissoziiert sofort zu Palmitat

Dieser Vorgang wiederholt sich bis zur Fertigstellung, wobei meistens Palmitinsäure durch eine Thiolase hydrolytisch abgespalten wird. Hierbei ist zu beachten, dass die Fettsäure zunächst frei vorliegt. Das Schlüsselenzym der Fettsäuresynthese ist die Acetyl-CoA-Carboxylase, die sowohl allosterisch als auch hormonell reguliert wird.

Die Kettenverlängerung der Fettsäuren wird in der Pflanze durch Elongasen katalysiert.

Dieser Stoffwechselweg spielt unter gewöhnlichen Nahrungsbedinungen jedoch eine geringe Rolle, da durch die Nahrung bereits genügend Fette aufgenommen werden. Infolgedessen besteht nicht die Notwendigkeit, aus Kohlenhydraten Fettsäuren aufzubauen. Bei Tieren hat die Fettsäuresynthese noch eine größere Rolle, da diese z. B. eine erhebliche Fettreserve für den Winter bilden müssen.

Siehe auch

Quellen

  1. EC 2.3.1.85 (Fettsäure-Synthase (MEC))
  2. EC 2.3.1.38 (ACP-S-Acetyltransferase)
  3. EC 6.4.1.2 (Acetyl-CoA-Carboxylase)
  4. EC 2.3.1.39 (ACP-S-Malonyltransferase)
  5. EC 2.3.1.41 (β-Ketoacyl-ACP-Synthase I)
  6. EC 1.1.1.100 (3-Ketoacyl-ACP-Reduktase)
  7. EC 4.2.1.61 (3-Hydroxypalmitoyl-ACP-Hydratase)
  8. EC 1.3.1.10 (Enoyl-ACP-Reduktase)

Literatur

  • Biochemie des Menschen, Florian Horn e.a., 3. Auflage, Thieme Verlag 2005, ISBN 3-13-130883-4
  • Biochemie, Berg/Tymoczko/Stryer, 5. Auflage, Spektrum Akademischer Verlag GmbH Heidelberg 2003, ISBN 3-8274-1303-6
  • Lehrbuch der Botanik, Strasburger et.al., 35. Auflage, Spektrum Akademischer Verlag GmbH Heidelberg 2002, ISBN 3-8274-1010-X

Weblinks


Wikimedia Foundation.

Игры ⚽ Нужно решить контрольную?

Schlagen Sie auch in anderen Wörterbüchern nach:

  • lipogenèse — [ lipoʒənɛz ] n. f. • 1953; de lipo et genèse ♦ Biochim. Production de corps gras dans l organisme (opposé à lipolyse). ● lipogenèse nom féminin Production de corps gras dans les organismes vivants. lipogenèse n. f. BIOCHIM Formation des lipides …   Encyclopédie Universelle

  • Lipogenese — Lipogenèse La lipogenèse désigne l ensemble des processus biochimiques permettant la synthèse des lipides en général et des acides gras en particulier. C est une phase de synthèse dans le processus de réserve énergétique des adipocytes. Elle se… …   Wikipédia en Français

  • Lipogenèse — La lipogenèse désigne l ensemble des processus biochimiques permettant la synthèse des lipides en général et des acides gras en particulier. C est une phase de synthèse dans le processus de réserve énergétique des adipocytes. Elle se fait à… …   Wikipédia en Français

  • Lipogenese — Li|po|ge|ne|se [↑ Lip u. ↑ genese], die; : die körpereigene Stoffwechselsynthese von Fetten u. Fettsäuren, u. a. aus den der Glykolyse entstammenden Bausteinen. – Ggs.: Lipolyse. * * * Lipogenese   [griechisch] die, / n, die Synthese von Fetten… …   Universal-Lexikon

  • Lipogenese — Lipo|gene̱se [↑Genese] w; , n: Neubildung von Fett im Fettgewebe und in der Leber durch Aufnahme von Lipoproteinen und Bildung von Triglyceriden …   Das Wörterbuch medizinischer Fachausdrücke

  • Lipogenese — Li|po|ge|ne|se die; , n: Neubildung von Fett im Fettgewebe u. in der Leber durch Aufnahme von ↑Lipoproteiden u. Bildung von ↑Triglyzeriden (Med.) …   Das große Fremdwörterbuch

  • Acide Gras — Pour les articles homonymes, voir Acide et Gras. En chimie, un acide gras est un acide carboxylique aliphatique dérivant de, ou contenu dans, les graisses animales et végétales, les huiles ou les cires sous forme estérifié[1]. Les acides gras… …   Wikipédia en Français

  • Acide gras — Pour les articles homonymes, voir Acide et Gras. En chimie, un acide gras est un acide carboxylique à chaîne aliphatique. Il est retrouvé dans les graisses animales et végétales, les huiles ou les cires sous forme estérifiée[1]. Les acides gras… …   Wikipédia en Français

  • Acides gras — Acide gras Pour les articles homonymes, voir Acide et Gras. En chimie, un acide gras est un acide carboxylique aliphatique dérivant de, ou contenu dans, les graisses animales et végétales, les huiles ou les cires sous forme estérifié[1]. Les… …   Wikipédia en Français

  • Baufett — Das Fettgewebe ist eine an verschiedenen Stellen des Körpers auftretende Form des Bindegewebes, die aus Fettzellen (Adipozyten) aufgebaut ist. Grundsätzliche Aufgabe der Fettzelle ist es, in ihrem Zellleib Fett zu speichern und auch wieder… …   Deutsch Wikipedia

Share the article and excerpts

Direct link
Do a right-click on the link above
and select “Copy Link”