Thema 2: Vetstofwisseling
Zelfstudie: Regulering van het lipiden-metabolisme
2.1 Structuur & functie van lipiden
Het enige gemeenschappelijke kenmerk van lipiden is hun slechte oplosbaarheid in water. De metabool belangrijkste zijn:
TAG (triacylglycerol): als belangrijkste brandstofreserve. Glycerolskelet met 3 vetzuurstaarten, onvertakt met
een even aantal C-atomen. Vetzuur op de 2-positie van glycerolskelet bevat vaak dubbele bindingen.
Fosfolipiden: als bouwmateriaal voor membranen. Glycerolskelet, 2 vetzuren en een fosfaatgroep met daaraan
een organische alcohol (choline of ethanolamine).
Cholesterol: in gal, de biomembraan en als steroïd-precursor en cholesterolesters: met een vetzuur gekoppeld
aan de vrije hydroxylgroep van cholesterol.
De belangrijkste functies van vetten/vetzuren bij zoogdieren zijn:
1. Energievoorziening (vetzuren).
2. Bouwmateriaal voorbiomembranen en lipiden-monolagen zoals surfactant.
3. Signaaloverdracht (intracellulair en intercellulair).
4. Grondstof voor biosyntheseroutes.
5. Opname van lipofiele vitaminen (A, D, E, K) in darmkanaal.
2.2 Endogeen aanbod van TAG
Het eindproduct v/d vetzuursynthese is palmitaat (C16:0), die kan verder worden verlengd of verkort. Enzymen op het
endoplasmatisch reticulum katalyseren de verlenging, hierbij worden malonyl coA units gebruikt om telkens 2C-stukjes
eraan vast te maken. Zoogdieren hebben geen enzymen om dubbele bindingen te introduceren vanaf C-9 in een vetzuur,
zij kunnen dus geen linoleaat en lionelenaat maken: dit zijn de twee essentiële vetzuren, de omega-vetzuren.
Cellen kunnen zelf ook vetzuren maken, de belangrijkste weefsels zijn hierbij lever, vetweefsel en melkklieren. Belangrijke
verschillen tussen lever en vetweefsel:
Lever kan glycerol-3-fosfaat maken uit glycerol dankzij het enzym glycerolkinase. Vetweefsel kan dit niet.
Lever kan mitochondriaal acetyl-coA gebruiken voor zowel vetzuursynthese, verbranding via de Krebscyclus, en
de vorming van ketonlichamen (ketogenese). Vetweefsel kan dit niet.
Lever exporteert endogeen gevormd TAG verpakt in een lipoproteïne als VLDL naar het bloed en slaat TAG
alleen op onder pathologische omstandigheden (= leververvetting).
Vetzuursynthese is maximaal bij koolhydraatrijke voeding. Het sleutelenzym bij vetzuursynthese is acetyl-coA
carboxylase (ACC). Dit enzym katalyseert de eerste step in de vetzuursynthese: de productie van malonyl-coA.
Acetyl-coA carboxylase reageert op lokale veranderingen, en wordt inactief door fosforylering. AMP activeert de AMP-
afhankelijke proteïnekinase die ACC inactief maakt. Dus; wanneer er weinig energie is (weinig AMP), is ACC inactief.
Vetten worden niet gesynthetiseerd wanneer er juist energie nodig is.
ACC wordt daarnaast ook gestimuleerd door citraat. Citraat kan de remming opheffen om zo het enzym deels te
activeren. Wanneer er veel ATP en acetyl-coA is, is [citraat] hoog, en kunnen er dus vetzuren gemaakt worden.
Het stimulerende effect van citraat wordt tenietgedaan door palmitoyl-coA, waar veel van is als er te veel vetzuren zijn.
ACC speelt ook een rol in de regulering v/d afbraak
van vetzuren. Wanneer er veel brandstof is, is er
veel malonyl-coA, wat carnitine acyltransferase I
remt, waardoor vetzuur-coA’s niet het
mitochondrium in kunnen gaan.
ACC wordt ook gereguleerd door hormonen:
Insuline stimuleert vetzuursynthese, dus
activeert ACC. Remt de mobilisatie van
vetzuren en stimuleert hun opslag als TAG
in spier en vetweefsel. Insuline stimuleert een eiwitfosfatase die ACC defosforyleert waardoor het actief wordt.
Glucagon & adrenaline remmen vetzuursynthese, dus inactiveren ACC. Na vasten is er geen glycogeenreserve
meer en wordt dus de vetopslag aangesproken voor energie. TAG wordt door vetweefsel in het bloed
uitgescheiden, en in spieren wordt opgeslagen vet gelijk gebruikt. Glucagon en adrenaline remmen tegelijkertijd
vetzuursynthese door ACC in de geïnactiveerde gefosforyleerde staat te laten.
Zelfstudie: Regulering van het lipiden-metabolisme
2.1 Structuur & functie van lipiden
Het enige gemeenschappelijke kenmerk van lipiden is hun slechte oplosbaarheid in water. De metabool belangrijkste zijn:
TAG (triacylglycerol): als belangrijkste brandstofreserve. Glycerolskelet met 3 vetzuurstaarten, onvertakt met
een even aantal C-atomen. Vetzuur op de 2-positie van glycerolskelet bevat vaak dubbele bindingen.
Fosfolipiden: als bouwmateriaal voor membranen. Glycerolskelet, 2 vetzuren en een fosfaatgroep met daaraan
een organische alcohol (choline of ethanolamine).
Cholesterol: in gal, de biomembraan en als steroïd-precursor en cholesterolesters: met een vetzuur gekoppeld
aan de vrije hydroxylgroep van cholesterol.
De belangrijkste functies van vetten/vetzuren bij zoogdieren zijn:
1. Energievoorziening (vetzuren).
2. Bouwmateriaal voorbiomembranen en lipiden-monolagen zoals surfactant.
3. Signaaloverdracht (intracellulair en intercellulair).
4. Grondstof voor biosyntheseroutes.
5. Opname van lipofiele vitaminen (A, D, E, K) in darmkanaal.
2.2 Endogeen aanbod van TAG
Het eindproduct v/d vetzuursynthese is palmitaat (C16:0), die kan verder worden verlengd of verkort. Enzymen op het
endoplasmatisch reticulum katalyseren de verlenging, hierbij worden malonyl coA units gebruikt om telkens 2C-stukjes
eraan vast te maken. Zoogdieren hebben geen enzymen om dubbele bindingen te introduceren vanaf C-9 in een vetzuur,
zij kunnen dus geen linoleaat en lionelenaat maken: dit zijn de twee essentiële vetzuren, de omega-vetzuren.
Cellen kunnen zelf ook vetzuren maken, de belangrijkste weefsels zijn hierbij lever, vetweefsel en melkklieren. Belangrijke
verschillen tussen lever en vetweefsel:
Lever kan glycerol-3-fosfaat maken uit glycerol dankzij het enzym glycerolkinase. Vetweefsel kan dit niet.
Lever kan mitochondriaal acetyl-coA gebruiken voor zowel vetzuursynthese, verbranding via de Krebscyclus, en
de vorming van ketonlichamen (ketogenese). Vetweefsel kan dit niet.
Lever exporteert endogeen gevormd TAG verpakt in een lipoproteïne als VLDL naar het bloed en slaat TAG
alleen op onder pathologische omstandigheden (= leververvetting).
Vetzuursynthese is maximaal bij koolhydraatrijke voeding. Het sleutelenzym bij vetzuursynthese is acetyl-coA
carboxylase (ACC). Dit enzym katalyseert de eerste step in de vetzuursynthese: de productie van malonyl-coA.
Acetyl-coA carboxylase reageert op lokale veranderingen, en wordt inactief door fosforylering. AMP activeert de AMP-
afhankelijke proteïnekinase die ACC inactief maakt. Dus; wanneer er weinig energie is (weinig AMP), is ACC inactief.
Vetten worden niet gesynthetiseerd wanneer er juist energie nodig is.
ACC wordt daarnaast ook gestimuleerd door citraat. Citraat kan de remming opheffen om zo het enzym deels te
activeren. Wanneer er veel ATP en acetyl-coA is, is [citraat] hoog, en kunnen er dus vetzuren gemaakt worden.
Het stimulerende effect van citraat wordt tenietgedaan door palmitoyl-coA, waar veel van is als er te veel vetzuren zijn.
ACC speelt ook een rol in de regulering v/d afbraak
van vetzuren. Wanneer er veel brandstof is, is er
veel malonyl-coA, wat carnitine acyltransferase I
remt, waardoor vetzuur-coA’s niet het
mitochondrium in kunnen gaan.
ACC wordt ook gereguleerd door hormonen:
Insuline stimuleert vetzuursynthese, dus
activeert ACC. Remt de mobilisatie van
vetzuren en stimuleert hun opslag als TAG
in spier en vetweefsel. Insuline stimuleert een eiwitfosfatase die ACC defosforyleert waardoor het actief wordt.
Glucagon & adrenaline remmen vetzuursynthese, dus inactiveren ACC. Na vasten is er geen glycogeenreserve
meer en wordt dus de vetopslag aangesproken voor energie. TAG wordt door vetweefsel in het bloed
uitgescheiden, en in spieren wordt opgeslagen vet gelijk gebruikt. Glucagon en adrenaline remmen tegelijkertijd
vetzuursynthese door ACC in de geïnactiveerde gefosforyleerde staat te laten.
