Der Fettstoffwechsel ist die Verarbeitung von Lipiden zur Energienutzung, Energiespeicherung und Produktion von Zellstrukturkomponenten. Der Fettstoffwechsel verwendet Fette aus Nahrungsquellen oder aus Fettspeichern im Körper. Für den Fettstoffwechsel ist eine komplexe Reihe von Prozessen erforderlich, welche Verdauung Verdauung Digestion und Resorption, Resorption und Transport umfassen. Triglyceride werden im Blut durch sogenannte Lipoproteine transportiert, z.B. Chylomikronen, VLDL, LDL und HDL. Im Magen-Darm-Trakt werden Triglyceride durch eine Gruppe von Enzymen namens Lipasen verstoffwechselt. Dort findet eine Vorverarbeitung statt, um hydrophobe Lipide Lipide Fettsäuren und Lipide wasserlöslich zu machen, um Hydrolyse und Weiterverarbeitung zu ermöglichen.
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Lernleitfaden
Medizin ➜
Aufbau eines Triglycerids (Triacylglycerin):
Dargestellt ist die 3-Kohlenstoff-Kette (das so genannte Glycerin-Grundgerüst). Jeder Kohlenstoff ist über eine Esterbindung kovalent an das Carboxyende einer Fettsäurekette gebunden.
Wirkung der Lipase:
Lipase katalysiert die Hydrolyse von Esterbindungen, was zu 2 freien Fettsäuren und einem Monoglycerid führt.
Wirkung von Phospholipase A2:
Phospholipase A2 (PLA2) hydrolysiert die Bindung zwischen der zweiten Fettsäure eines Phospholipids und dem Glycerinrückgrat. Dies führt zu einem Lysophospholipid und einer freien Fettsäure.
Wirkung der Cholesterinesterhydrolase:
Cholesterinesterhydrolase katalysiert die Hydrolyse von Cholesterinestern zu Cholesterin und einer Fettsäure.
| Lipid | Enzym | Produkte |
|---|---|---|
| Triglycerid | Lipasen | Monoglycerid und 2 FS |
| Cholesterinester | Cholesterinesterhydrolase | Cholesterin Cholesterin Cholesterinstoffwechsel und FS |
| Phospholipide | Phospholipase A 2 | Lysolecithin und eine FS |
Dieses Diagramm zeigt die Aufnahme von kurz- bis mittelkettigen Fettsäuren und großen Fetten im Dünndarm:
Große Fette werden in Mizellen gruppiert, um von den Enterozyten aufgenommen zu werden. Diese Mizellen werden später als Chylomikronen neu verpackt und verlassen die Enterozyten in den Lymphkreislauf. Kurz- bis mittelkettige Fettsäuren gelangen ohne Hilfe in den Pfortaderkreislauf.
Dieses Diagramm zeigt die Aufnahme von kurzkettigen Fettsäuren (SCFA) im Dickdarm:
SCFA verwenden den SMCT1-Transporter, der vom Natriumgradienten abhängt, welcher von der basolateralen Na+/K+-ATPase erzeugt wird.
ENaC: epithelialer Natriumkanal
Die Lipoproteinstruktur erleichtert den Transport von Lipiden durch das Blut.
Bild : „Chylomicrons contain triglycerides, cholesterol mlecules und other apolipoproteins (protein molecules)“ von OpenStax College. Lizenz: CC BY 4.0| Lipoprotein | Ursprung | Komposition | Hauptlipidkomponenten | Apolipoproteine |
|---|---|---|---|---|
| Chylomikronen | Darm |
|
Triglyceride |
|
| VLDL | Leber Leber Leber (Darm) |
|
Triglyceride |
|
| LDL | VLDL |
|
Cholesterin Cholesterin Cholesterinstoffwechsel | B-100 |
| HDL | — |
|
|
Lipogenese bezeichnet den Prozess der Synthese neuer Lipide Lipide Fettsäuren und Lipide, welcher hauptsächlich in der Leber Leber Leber, aber auch in anderen Bereichen des Körpers, stattfindet.
Die Fettsäuresynthese erfolgt im Zytosol Zytosol Die Zelle: Zytosol und Zytoskelett durch mehrere Enzyme Enzyme Grundlagen der Enzyme, die gemeinsamen einen Komplex namens Fettsäuresynthase bilden.
Im Zytoplasma:
Im endoplasmatischen Retikulum:
Acyltransferasen verbinden freie Fettsäuren Fettsäuren Fettsäuren und Lipide (FS) mit einem Glycerin-Grundgerüst, indem sie Esterbindungen herstellen, um sowohl TAGs als auch Glycerophospholipide zu erzeugen. Diese Reaktionen führen zum Verlust eines H2O-Moleküls.
Gemeinsamer Weg:
Die ersten Schritte der Synthese von Triacylglycerin (TAG) und Glycerophospholipiden:
Die erste Fettsäure (FA1) wird durch die Acyltransferase 1 an das erste Kohlenstoffatom von Glycerin-3-phosphat gebunden, wodurch Lysophosphatidsäure entsteht. Die zweite Fettsäure (FA2) wird dann durch die Acyltransferase 2 an das zweite Kohlenstoffatom der Lysophosphatidsäure angehängt, wodurch Phosphatidsäure entsteht. Zur Herstellung eines TAG wird die Phosphatgruppe durch eine Phosphatase vom dritten Kohlenstoff der Phosphatidsäure abgespalten, sodass ein Diacylglycerinmolekül übrig bleibt, und die dritte Fettsäure (FA3) wird dann durch Acyltransferase 3 an das Diacylglycerinmolekül angefügt. Um aus der Phosphatidsäure ein Glycerophospholipid herzustellen, finden mehrere zusätzliche Reaktionen statt, um ein weiteres Molekül an das Phosphat an Kohlenstoff 3 zu binden.
Aufbau von Glycerophospholipiden:
Start ist ein Molekül mit einem Glycerin-3-Phosphat-Grundgerüst. Zwei unpolare Fettsäureketten werden über Esterbindungen an die Kohlenstoffatome 1 und 2 angefügt. Die Phosphatgruppe an Kohlenstoff 3 wird dann mit einer zusätzlichen Gruppe (X) kombiniert, um die verschiedenen Glycerophospholipide zu bilden.
Zur Herstellung eines TAGs:
Synthese von Triacylglycerinen (TAGs):
Die erste Fettsäure (FA1) wird durch die Acyltransferase 1 an das erste Kohlenstoffatom von Glycerin-3-phosphat gebunden, wodurch Lysophosphatidsäure entsteht. Die zweite Fettsäure (FA2) wird dann durch die Acyltransferase 2 an das zweite Kohlenstoffatom der Lysophosphatidsäure angehängt, wodurch Phosphatidsäure entsteht. Die Phosphatgruppe wird durch eine Phosphatase vom dritten Kohlenstoff der Phosphatidsäure abgespalten, sodass ein Diacylglycerinmolekül übrig bleibt. Die dritte Fettsäure (FA3) wird dann durch die Acyltransferase 3 an das Diacylglycerinmolekül angefügt, wodurch das Triacylglycerin (ein Fett oder ein Öl) entsteht.
Zur Herstellung eines Glycerophospholipids:
Synthese von Glycerophospholipiden aus CDP-Diacylglycerin, Mechanismus 1:
In diesem Beispiel wurde der Phosphatidsäure bereits ein CTP-Molekül hinzugefügt, wodurch die hier zu sehende energiereiche Bindung im CDP-Diacylglycerin entstanden ist. Die in dieser Bindung gespeicherte Energie wird verwendet, um die neue Phosphatbindung zwischen der Phosphatidsäure und dem Inositol herzustellen, wodurch das Glycerophospholipid Phosphatidylinositol entsteht. Bei diesem Vorgang wird ein Cytidinmonophosphat (CMP) freigesetzt.
Synthese von Glycerophospholipiden, Mechanismus 2:
In diesem Beispiel wird die „R“-Gruppe (hier Ethanolamin), die der Phosphatidsäure hinzugefügt werden soll, aktiviert. Zunächst fügt ATP der R-Gruppe ein Phosphat hinzu, das sich dann mit CTP verbindet, um das aktivierte Zwischenprodukt (in diesem Fall CDP-Ethanolamin) zu bilden. Anschließend verbindet sich Diacylglycerin mit der aktivierten R-Gruppe und bildet das endgültige Glycerophospholipid (in diesem Fall Phosphatidylethanolamin), wobei Cytidinmonophosphat (CMP) freigesetzt wird.
Lipolyse bezeichnet den Prozess des Abbaus von Lipiden.
Für jede der drei Esterbindungen in einem TAG gibt es eine andere Lipase. Die Lipasen spalten Fettsäuren Fettsäuren Fettsäuren und Lipide ab, indem sie ein H2O-Molekül an die Esterbindung anhängen (Hydrolysereaktion).
Diese Lipasen sind in Adipozyten Adipozyten Fettgewebe: Histologie und Lysosomen zu finden.
Aufspaltung von Triacylglycerinen:
A) Hormonempfindliche Lipase spaltet die erste Esterbindung, wodurch die erste freie Fettsäure (FFA) freigesetzt wird und ein Diacylglycerinmolekül entsteht.
B) Die Diacylglycerinlipase spaltet dann die Esterbindung am zweiten Kohlenstoff, wodurch die zweite FFA freigesetzt wird und ein Monoacylglycerinmolekül entsteht.
C) Schließlich spaltet die Monoacylglycerinlipase die letzte Esterbindung, wodurch der letzte FFA freigesetzt wird und ein Glycerinmolekül zurückbleibt.
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Simon Veiser beschäftigt sich seit 2010 nicht nur theoretisch mit IT Service Management und ITIL, sondern auch als leidenschaftlicher Berater und Trainer. In unterschiedlichsten Projekten definierte, implementierte und optimierte er erfolgreiche IT Service Management Systeme. Dabei unterstützte er das organisatorische Change Management als zentralen Erfolgsfaktor in IT-Projekten. Simon Veiser ist ausgebildeter Trainer (CompTIA CTT+) und absolvierte die Zertifizierungen zum ITIL v3 Expert und ITIL 4 Managing Professional.
Dr. Frank Stummer ist Gründer und CEO der Digital Forensics GmbH und seit vielen Jahren insbesondere im Bereich der forensischen Netzwerkverkehrsanalyse tätig. Er ist Mitgründer mehrerer Unternehmen im Hochtechnologiebereich, u.a. der ipoque GmbH und der Adyton Systems AG, die beide von einem Konzern akquiriert wurden, sowie der Rhebo GmbH, einem Unternehmen für IT-Sicherheit und Netzwerküberwachung im Bereich Industrie 4.0 und IoT. Zuvor arbeitete er als Unternehmensberater für internationale Großkonzerne. Frank Stummer studierte Betriebswirtschaft an der TU Bergakademie Freiberg und promovierte am Fraunhofer Institut für System- und Innovationsforschung in Karlsruhe.
Sobair Barak hat einen Masterabschluss in Wirtschaftsingenieurwesen absolviert und hat sich anschließend an der Harvard Business School weitergebildet. Heute ist er in einer Management-Position tätig und hat bereits diverse berufliche Auszeichnungen erhalten. Es ist seine persönliche Mission, in seinen Kursen besonders praxisrelevantes Wissen zu vermitteln, welches im täglichen Arbeits- und Geschäftsalltag von Nutzen ist.
Wolfgang A. Erharter ist Managementtrainer, Organisationsberater, Musiker und Buchautor. Er begleitet seit über 15 Jahren Unternehmen, Führungskräfte und Start-ups. Daneben hält er Vorträge auf Kongressen und Vorlesungen in MBA-Programmen. 2012 ist sein Buch „Kreativität gibt es nicht“ erschienen, in dem er mit gängigen Mythen aufräumt und seine „Logik des Schaffens“ darlegt. Seine Vorträge gestaltet er musikalisch mit seiner Geige.
Holger Wöltje ist Diplom-Ingenieur (BA) für Informationstechnik und mehrfacher Bestseller-Autor. Seit 1996 hat er über 15.800 Anwendern in Seminaren und Work-shops geholfen, die moderne Technik produktiver einzusetzen. Seit 2001 ist Holger Wöltje selbstständiger Berater und Vortragsredner. Er unterstützt die Mitarbeiter von mittelständischen Firmen und Fortune-Global-500- sowie DAX-30-Unternehmen dabei, ihren Arbeitsstil zu optimieren und zeigt Outlook-, OneNote- und SharePoint-Nutzern, wie sie ihre Termine, Aufgaben und E-Mails in den Griff bekommen, alle wichtigen Infos immer elektronisch parat haben, im Team effektiv zusammenarbeiten, mit moderner Technik produktiver arbeiten und mehr Zeit für das Wesentliche gewinnen.
Frank Eilers ist Keynote Speaker zu den Zukunftsthemen Digitale Transformation, Künstliche Intelligenz und die Zukunft der Arbeit. Er betreibt seit mehreren Jahren den Podcast „Arbeitsphilosophen“ und übersetzt komplexe Zukunftsthemen für ein breites Publikum. Als ehemaliger Stand-up Comedian bringt Eilers eine ordentliche Portion Humor und Lockerheit mit. 2017 wurde er für seine Arbeit mit dem Coaching Award ausgezeichnet.
Yasmin Kardi ist zertifizierter Scrum Master, Product Owner und Agile Coach und berät neben ihrer Rolle als Product Owner Teams und das höhere Management zu den Themen agile Methoden, Design Thinking, OKR, Scrum, hybrides Projektmanagement und Change Management.. Zu ihrer Kernkompetenz gehört es u.a. internationale Projekte auszusteuern, die sich vor allem auf Produkt-, Business Model Innovation und dem Aufbau von Sales-Strategien fokussieren.
Leon Chaudhari ist ein gefragter Marketingexperte, Inhaber mehrerer Unternehmen im Kreativ- und E-Learning-Bereich und Trainer für Marketingagenturen, KMUs und Personal Brands. Er unterstützt seine Kunden vor allem in den Bereichen digitales Marketing, Unternehmensgründung, Kundenakquise, Automatisierung und Chat Bot Programmierung. Seit nun bereits sechs Jahren unterrichtet er online und gründete im Jahr 2017 die „MyTeachingHero“ Akademie.
Als akkreditierter Trainer für PRINCE2® und weitere international anerkannte Methoden im Projekt- und Portfoliomanagement gibt Andreas Ellenberger seit Jahren sein Methodenwissen mit viel Bezug zur praktischen Umsetzung weiter. In seinen Präsenztrainings geht er konkret auf die Situation der Teilnehmer ein und erarbeitet gemeinsam Lösungsansätze für die eigene Praxis auf Basis der Theorie, um Nachhaltigkeit zu erreichen. Da ihm dies am Herzen liegt, steht er für Telefoncoachings und Prüfungen einzelner Unterlagen bzgl. der Anwendung gern zur Verfügung.
Zach Davis ist studierter Betriebswirt und Experte für Zeitintelligenz und Zukunftsfähigkeit. Als Unternehmens-Coach hat er einen tiefen Einblick in über 80 verschiedene Branchen erhalten. Er wurde 2011 als Vortragsredner des Jahres ausgezeichnet und ist bis heute als Speaker gefragt. Außerdem ist Zach Davis Autor von acht Büchern und Gründer des Trainingsinstituts Peoplebuilding.
Wladislaw Jachtchenko ist mehrfach ausgezeichneter Experte, TOP-Speaker in Europa und gefragter Business Coach. Er hält Vorträge, trainiert und coacht seit 2007 Politiker, Führungskräfte und Mitarbeiter namhafter Unternehmen wie Allianz, BMW, Pro7, Westwing, 3M und viele andere – sowohl offline in Präsenztrainings als auch online in seiner Argumentorik Online-Akademie mit bereits über 52.000 Teilnehmern. Er vermittelt seinen Kunden nicht nur Tools professioneller Rhetorik, sondern auch effektive Überzeugungstechniken, Methoden für erfolgreiches Verhandeln, professionelles Konfliktmanagement und Techniken für effektives Leadership.
Alexander Plath ist seit über 30 Jahren im Verkauf und Vertrieb aktiv und hat in dieser Zeit alle Stationen vom Verkäufer bis zum Direktor Vertrieb Ausland und Mediensprecher eines multinationalen Unternehmens durchlaufen. Seit mehr als 20 Jahren coacht er Führungskräfte und Verkäufer*innen und ist ein gefragter Trainer und Referent im In- und Ausland, der vor allem mit hoher Praxisnähe, Humor und Begeisterung überzeugt.