Deze samenvatting is eigenlijk een cursus met alle pathways duidelijk uitgelegd. Ik heb deze samenvatting gemaakt aan de hand van de lesopnames, alles is zeer goed genoteerd en heb hier ook veel tijd in gestoken. Alles wat in de les is besproken in het jaar 2023 staat in deze samenvatting, ook de e...
De cellulaire functie van lipiden is de opslag van triacylglycerolen. Ze vormen de structurele
componenten van membranen. Ze kunnen voorkomende in gespecialiseerde vorm (pigment,
hormoon…).
De primaire componenten zijn vetzuren. De vetzuursynthese is een zeer belangrijk anabool proces dat
als startpunt dient voor alle functies van de lipiden.
De vetzuursynthese is een proces dat vetzuren synthetiseert. Het is een biochemisch proces dat leidt
tot water onoplosbare moleculen op basis van kleinere wateroplosbare precursoren.
De primaire vetzuren die gesynthetiseerd worden zijn altijd volledig verzadigde vetzuren. De
onverzadigde vetzuren worden geproduceerd in een tweede stap op basis van het primair synthese
product. Vervolgens worden ze verwerkt in een vet.
Analoog aan het anabool proces heb je het katabool proces : de bèta-oxidatie of vetzuuroxidatie. Het
is een cyclisch proces waarbij bij elke cyclus 2 koolstoffen werden afgeknipt van de vetzuurstaart. De
gluconeogenese en de glycolyse lijken sterk op elkaar, ze zijn gewoon in de tegengestelde richting. De
vetzuursynthese en de vetzuuroxidatie zijn namelijk wel totaal andere processen. Ze gaan ook volledig
door in andere cel compartimenten. De bèta-oxidatie gaat door in de mitochondriën, de
vetzuursynthese gaat door in het cytosol. Nochtans zijn ze conceptueel ergens wel gelijkend op elkaar
want tijdens de vetzuuroxidatie was er een cyclische verkorting van 2 C’s per keer, bij de
vetzuursynthese zien we het omgekeerde waarbij het vetzuur cyclisch groeit met 2 C’s per cyclisch. De
vetzuursynthese en de vetzuuroxidatie zullen nooit tegelijk kunnen plaatsvinden.
De vetzuursynthese vindt dus plaats in het cytosol. Het is een endergonisch proces (vergt ATP). Het is
een reductief proces want we eindigen met een volledig gereduceerd of verzadigd vetzuur. NADPH
speelt een super belangrijke rol tijdens de vetzuursynthese.
Voorbereidende fase
Voor deze pathway moet je geen intermediairen en enzymen kennen, enkel degene die we hebben
besproken tijdens de les.
De vetzuursynthese is een repetitieve reactie-sequentie (cyclisch proces) wat telkens uit 4 stappen
bestaat. Deze 4 stappen worden elk gekatalyseerd door vetzuursynthase, dit is een multi-
enzymencomplex.
Een vetzuur wordt gesynthetiseerd op basis van Acetyl-CoA (2C) en Malonyl-CoA (3C). De conversie
van Acetyl-CoA naar Malonyl-CoA is een belangrijke stap in de vetzuursynthese. Per cyclisch worden
er dus 2 C’s toegevoegd tot we het basisvetzuur palmitaat (16C) krijgen. Dit is het primaire synthese
product van vetzuursynthase, hierna zal vetzuursynthase los komen waardoor palmitaat de cyclus
verlaat.
We starten altijd van Acetyl-CoA!!! Acetyl-CoA komt uit de mitochondriën of van de afbraak van
glucose (pyruvaat → Acetyl-CoA). Een deel van het Acetyl-CoA wordt gebruikt in de CZC voor ATP op
te leveren, maar wanneer er teveel energie is en deze dus moet worden opgeslagen kan dit dus een
bron zijn voor de vetzuursynthese. Acetyl-CoA dat afkomstig is van de afbraak van aminozuren
(eiwitten) kan ook gebruikt worden voor de vetzuursynthese. De pyruvaatdehydrogenase stap
,(pyruvaat → Acetyl-CoA) moet dus wel altijd blijven doorgaan in de mitochondriën. Dit betekent dat
er een shuttle moet zijn om Acetyl-CoA vanuit de mitochondriën naar het cytosol te transporteren.
De voorbereidende fase heeft te maken tussen de relatie Acetyl-CoA en Malonyl-CoA. Acetyl-CoA zal
dus eerst geactiveerd moeten worden of beter gezegd : omgezet worden in Malonyl-CoA. Dit kan door
het enzym Acetyl-CoA-carboxylase. Het is het regulatorisch enzym van de vetzuursynthese. Het extra
koolstofatoom dat wordt toegevoegd is afkomstig van het bicarbonaat-ion. Voor elke omzetting van
Acetyl-CoA naar Malonyl-CoA is er een ATP nodig.
Acetyl-CoA + ATP + CO2 → Malonyl-CoA
Er wordt dus 1 ATP verbruikt voor elke Acetyl-CoA die geactiveerd wordt dus per 2 C’s heb je 1 ATP
nodig. Hierna is Malonyl-CoA klaar om naar het vetzuursynthasecomplex te gaan.
Vetzuursynthese
We hebben nu een Malonyl-CoA groep dat wordt opgenomen in de vetzuursynthese. De
vetzuursynthese bestaat uit 4 stappen : condensatie, reductie, dehydratatie en nog eens reductie.
Deze worden telkens herhaald en tijdens elke cyclus worden 2 C’s toegevoegd. Wanneer een
vetzuursynthasecomplex begint met de synthese van een nieuw vetzuur dan zal deze reactie eerst
opgestart moeten worden door op één van de twee bindingsplaatsen een eerste acetyl-groep (2C) te
binden en dus geen malonyl-groep. Dit is de eerste en enige keer dat Acetyl-CoA een rol speelt in het
vetzuursyntheseproces. Alle andere C’s worden toegevoegd als malonyl-groepen. Er worden dan
telkens 3 C’s toegevoegd en toch groeit het vetzuur telkens maar met 2 C’s. Dit gebeurd tijdens stap 1,
je ziet dan al onmiddellijk een C verdwijnen. Dit is de condensatiestap, er wordt een covalente C-C
binding gevormd tussen de koolstofatomen van de acetyl- en malonyl-groep. Je krijgt dan 4 C’s en een
vetzuur in wording waarbij er dus al direct een eerste C verdwijnt. CO2 wordt dus gebruikt met ATP
om een malonyl-groep te maken, deze komt in de vetzuursynthese terecht, deze C van CO2 zal dus
daarna het proces meteen verlaten. Hoe kun je dit conceptueel zien? ATP wordt onrechtstreeks
gebruikt om de covalente C-C te vormen. De tweede stap is reductie waarbij NADPH nodig is. De
vetzuur wordt steeds meer gereduceerd of verzadigd, je ziet dan geen dubbele bindingen of
zuurstoffen meer. Er zijn twee reductiestappen. Dit is de reden dat de vetzuursynthese zo afhankelijk
is van NADPH. Per cyclus zijn er dus 2 moleculen NADPH nodig (want 2 reductiestappen). Er is ook nog
een dehydratatie stap, hierbij wordt H2O afgesplitst. Na deze 4 stappen een eerste keer te laten
doorgaan heb je een vetzuur met 4 C’s. Dit vetzuur wordt nu verplaatst d.m.v. enzymen. Hierdoor kan
er een nieuwe malonyl-groep binden. Zo kan de cyclisch steeds weer worden herhaald. Dus na de
eerste cyclus heb je 4 C’s!!! De twee laatste C’s van het vetzuur (de twee methyl-terminale C’s) zijn
afkomstig van die eerste acetyl-groep, alle andere van de malonyl-groepen. Je kan dan berekenen dat
een vetzuur van 16 C’s, 2 C’s heeft van acetyl en 7 C’s x 2 ( 14 C’s) van malonyl. Er moeten dus 7
malonyl-groepen geactiveerd worden om het proces te vervolledigen. Er is dus 7 ATP nodig om 1
palmitaat te maken.
, Energetische balans :
1. Vorming van 7 malony-CoA moleculen
7 Acetyl-CoA + 7 CO2 + 7 ATP → 7 Malonyl-CoA + 7 ADP + 7 Pi
2. Zeven cycli van condensatie en reductie
Acetyl-CoA + 7 Malonyl-CoA + 14 NADPH + 14 H+ → Palmitaat + 7 CO2 + 8 CoA + 14 NADP+ + 6 H2O
Tot nu toe hebben we dus al 7 ATP en 14 NADPH verbruikt om 1 molecule palmitaat te maken. Alle 16
de C’s zijn afkomstig van in totaal 8 moleculen Acetyl-CoA. Je hebt dus 8 moleculen Acetyl-CoA nodig
om 1 palmitaat te maken maar van die 8 is er maar eentje dat rechtstreeks terecht kan in de
vetzuursynthese (start). De rest wordt eerst geactiveerd tot Malonyl-CoA.
Totale proces van palmitaatsynthese :
8 Acetyl-CoA + 7 ATP + 14 NADPH + 14H+ → Palmitaat + 8 CoA + 7 ADP + 7 Pi + 14 NADP+ + 6 H2O
Waarom 6 H2O en niet 7? Omdat één molecule water verbruikt wordt voor het afsplitsen van
palmitaat van vetzuursynthase.
Transmembranair transport
Acetyl-CoA moet vanuit de mitochondriën naar het cytosol aangezien de vetzuursynthese doorgaat in
het cytosol. We zullen bespreken waar de verschillende ‘ingrediënten’ vandaan komen om een
vetzuursynthese te maken. We hebben Acetyl-CoA, ATP en NADPH nodig. Acetyl-CoA kan van glucose
komen wanneer je teveel suikers hebt opgenomen en een deel ervan omgezet zal worden in vetzuren
om opgeslagen te worden in vetweefsel. Je hebt dan glucose → pyruvaat → Acetyl-CoA
(mitochondriën) → Acetyl-CoA (cytosol). Dit gebeurd via de pyruvaatdehydrogenase reactie. Acetyl-
CoA kan ook afkomstig zijn van de aminozuren maar dit hebben we nog niet gezien. Acetyl-CoA moet
dus vanuit de mitochondriën naar het cytosol getransporteerd worden. Dit gebeurd aan de hand van
een shuttle.
Hier zie je een figuur van de shuttle. Links heb je de binnenkant
van de mitochondriën. Acetyl-CoA die in de mitochondriën
gevormd wordt door pyruvaatdehydrogenase moet naar het
cytosol eer ze gebruikt kan worden voor de vetzuursynthese.
Dit gaat via de CZC, Acetyl-CoA wordt uit de mitochondriën
getransporteerd als citroenzuur. Er zit in de binnenste
mitochondriale membraan een citraat-transporter. Deze
transporter exporteert citroenzuur uit de mitochondriën en dus
weg van CZC. Citraatlyase zet citroenzuur terug om naar
oxaalazijnzuur in het cytosol waarbij oxaalazijnzuur opnieuw
ontstaat en 2 C’s vrijgesteld worden als Acetyl-CoA. De
combinatie van citraatsynthase (van de CZC) en citraatlyase vormt Acetyl-CoA in het cytosol. Dit kost
ATP, citraatlyase kost ATP. Per acetyl-groep die geëxporteerd wordt moet er minstens 1 ATP
geïnvesteerd worden. Ook de export van Acetyl-CoA uit de mitochondriën kost dus ATP. Er is dus ATP
voor de export en voor de Malonyl-CoA activatie. Vetzuren synthetiseren kost dus veel energie. Er
moeten 8 Acetyl-CoA geëxporteerd worden, dit maakt samen met de 7 ATP (zie hoger) in totaal al 15
ATP die je nodig hebt om 1 palmitaat te synthetiseren.
We hebben dus een intermediair van de CZC (oxaalazijnzuur) gebruikt als ‘vrachtwagentje’ om 2 C’s
uit de mitochondriën te exporteren. Je mag niet zomaar iets uit de CZC halen zonder ze er weer in te
stoppen.
Voordelen van het kopen van samenvattingen bij Stuvia op een rij:
√ Verzekerd van kwaliteit door reviews
Stuvia-klanten hebben meer dan 700.000 samenvattingen beoordeeld. Zo weet je zeker dat je de beste documenten koopt!
Snel en makkelijk kopen
Je betaalt supersnel en eenmalig met iDeal, Bancontact of creditcard voor de samenvatting. Zonder lidmaatschap.
Focus op de essentie
Samenvattingen worden geschreven voor en door anderen. Daarom zijn de samenvattingen altijd betrouwbaar en actueel. Zo kom je snel tot de kern!
Veelgestelde vragen
Wat krijg ik als ik dit document koop?
Je krijgt een PDF, die direct beschikbaar is na je aankoop. Het gekochte document is altijd, overal en oneindig toegankelijk via je profiel.
Tevredenheidsgarantie: hoe werkt dat?
Onze tevredenheidsgarantie zorgt ervoor dat je altijd een studiedocument vindt dat goed bij je past. Je vult een formulier in en onze klantenservice regelt de rest.
Van wie koop ik deze samenvatting?
Stuvia is een marktplaats, je koop dit document dus niet van ons, maar van verkoper emmacabal58. Stuvia faciliteert de betaling aan de verkoper.
Zit ik meteen vast aan een abonnement?
Nee, je koopt alleen deze samenvatting voor €12,99. Je zit daarna nergens aan vast.
