Beta-Oxidation

[sebi86]

Hi,

mal 3 Fragen zur Beta-Oxidation:

1) In den Energiebilanzen zur Beta-Oxidation (Bsp. Stearinsäure) wird immer angegeben, dass 2 ATP für die Aktivierungsenergie verbraucht werden. Aber für die Aktivierung von einer Fettsäure in Acyl-CoA verbrauche ich doch nur ein ATP das in Pyrophosphat und AMP umgewandelt wird. Warum also 2 ATP ?

2) Am Ende einers Oxidationszyklus wird von der Aktivierten Fettsäure ja ein Acetyl-CoA abgespalten und es lagert sich ein neues CoA an die um 2 Kohlenstoff kleiner wegwordene Fettsäure an, aber diesmal OHNE ATP Verbrauch, wenn ich das richtig sehe.
Warum wird bei der Aktivierung (also Anlagerung von CoA) im Zytosol ATP verbraucht, bei der Beta-Oxidation in der Mito-Matrix aber nicht ?

3) Findet die Umwandlung von Proprionyl-CoA in D-Methylmalonyl-CoA (bei ungeraden Fettsäuren) unter ATP-verbrauch statt ? Denn bei der Umwandlung von Acetyl-CoA in Malonyl-CoA bei der Fettsäure-Synthese wird ja ATP verbraucht. Und beides ist eine biotin-abhängige Carboxylierung...

danke schonmal für die Antworten !

[sebi86]

PS:
ach ja...nochwas:
kennt jemand eine Seite o.ä., auf der die Regulation der verschiedenen Stoffwechselwege (Glykolyse, Beta-Oxidation, Citratzyklus) übersichtlich veranschaulicht werden ?
Also welches Enzym durch was gehemmt oder aktiviert wird, welche phosphoriliert / dephosphoriliert werden können, was die Schlüsselenzyme sind etc.

[Autolyse]

Ad 1) Es handelt sich um eine Äquivalentgleichung. Spalte ich ATP in AMP und PP, so hydrolysiert sich das PP sofort in 2 P[somit definiere ich durch die Unmöglichkeit der Rückreaktion den Reaktionsablauf], folglich benötitige ich für die Regeneration des verbrauchten ATP zwei Hydrolysen von ATP zu ADP und P, folglich muss ich in der Gesamtgleichung den Verbrauch von 2 ATP angeben.

[SuperSonic]

1) In den Energiebilanzen zur Beta-Oxidation (Bsp. Stearinsäure) wird immer angegeben, dass 2 ATP für die Aktivierungsenergie verbraucht werden. Aber für die Aktivierung von einer Fettsäure in Acyl-CoA verbrauche ich doch nur ein ATP das in Pyrophosphat und AMP umgewandelt wird. Warum also 2 ATP ?
Normalerweise wird ATP nur zu ADP + Pi hydrolysiert, hier entstehen aber AMP + PPi. Das Pyrophosphat-Anion enthält noch eine energiereiche Bindung. Bei der Hydrolyse von PPi zu 2 Pi wird ungefähr noch mal so viel Energie frei wie bei der Hydrolyse von ATP zu ADP. Es sind also im Endeffekt zwei Energieäquivalente "verbraucht" worden.


2) Am Ende einers Oxidationszyklus wird von der Aktivierten Fettsäure ja ein Acetyl-CoA abgespalten und es lagert sich ein neues CoA an die um 2 Kohlenstoff kleiner wegwordene Fettsäure an, aber diesmal OHNE ATP Verbrauch, wenn ich das richtig sehe.
Warum wird bei der Aktivierung (also Anlagerung von CoA) im Zytosol ATP verbraucht, bei der Beta-Oxidation in der Mito-Matrix aber nicht ?
Fettsäuren liegen unter physiologischen Bedingungen als Carboxylat-Anionen vor. Diese sind mesomeriestabilisiert und damit relativ reaktionsträge. Die "Aktivierung" (Umwandlung in einen energiereicheren Thioester) erfordert Energie.

Ein 3-Ketoacyl-SCoA, das mit Hilfe des Enzyms 3-Ketothiolase unter HSCoA-Verbrauch und Abspaltung von Acetyl-SCoA um zwei C-Atome verkürzt wird, muss nicht weiter "aktiviert" werden, weil alle vom Enzym katalysierten Reaktionsschritte Gleichgewichtsreaktionen sind:

http://web.virginia.edu/Heidi/chapter24/Images/8883n24_17.jpg


3) Findet die Umwandlung von Proprionyl-CoA in D-Methylmalonyl-CoA (bei ungeraden Fettsäuren) unter ATP-verbrauch statt ? Denn bei der Umwandlung von Acetyl-CoA in Malonyl-CoA bei der Fettsäure-Synthese wird ja ATP verbraucht. Und beides ist eine biotin-abhängige Carboxylierung...
Die Carboxylierung von Biotin erfodert immer ATP, weil eine energiereichere Bindung geknüpft wird. Bei der Folgereaktion (Übertragung der Carboxylgruppe z.B. auf Propionyl-SCoA) wird Energie wieder "frei".

[sebi86]

super...danke :)