CH23 - Chapter23.FattyAcidCatabolism Chapter 23 Fatty Acid Catabolism ChapterOutline :Adipocytes(adiposeorfatcells Hormonalregulatio

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Chapter 23  Fatty Acid Catabolism Chapter 23 Fatty Acid Catabolism . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Chapter Outline Triacylglycerol as energy storage molecule Highly reduced carbon source Stored without large amounts of water Stored in specialized cells: Adipocytes (adipose or fat cells) Hormonal regulation Adrenaline, glucagon, ACTH mobilize fatty acids from adipocytes Hormone binding to surface receptors leads to stimulation of cAMP-dependent protein  kinase Triacylglycerol lipase (hormone-sensitive lipase) activated by phosphorylation Triacylglycerol lipase produces fatty acid and diacylglycerol Diacylglycerol lipase produces fatty acid and monoacylglycerol Monoacylglycerol lipases produces fatty acid and glycerol Fatty acids metabolized by  -oxidation Glycerol metabolized by glycolysis Dietary triacylglycerols Pancreatic lipases secreted into duodenum release fatty acids and glycerol Lipase activity dependents on bile salts functioning as detergents Short-chain fatty acids directly absorbed Long-chain fatty acids recondensed onto glycerol in epithelial cells Resynthesized triacylglycerol complexed to proteins Chylomicrons released into blood -Oxidation Oxidation of  -carbon, cleavage of C - C  bond Occurs in mitochondria Two-carbon acetate units split off as acetyl-CoA Fatty acid activation and transport into mitochondria Short-chain fatty acids Diffuse into mitochondria Acyl-CoA synthetase (Acyl-CoA ligase or fatty acid thiokinase) produces acyl- CoA derivatives ATP to AMP + PP i   (PP i   2P i ) drives synthesis Long-chain fatty acids: Activated in cytosol Acyl-CoA synthetase produces acyl-CoA derivatives Carnitine acyltransferase I produces acylcarnitine Outside surface of inner mitochondrial membrane Carnitine acyltransferase II reforms acyl-CoA Matrix surface of inner mitochondrial membrane 113
Chapter 23  Fatty Acid Catabolism Enzymology of  -oxidation: Four steps Acyl-CoA dehydrogenase Produces C-C double bond Noncovalent (but tightly bound) FAD reduced FADH 2  passes electrons through electron transfer protein to coenzyme Q Three enzymes: Chain-length specific Site of inhibition of hypoglycin Enoyl-CoA hydrase (crotonase) Adds water across double bond Three kinds of enzymes Trans double bond hydrated to  L - -hydroxyacyl-CoA Cis double bond hydrated to  D - -hydroxyacyl-CoA Trans double bond hydrated to  D - -hydroxyacyl-CoA L -Hydroxyacyl-CoA dehydrogenase Oxidizes OH NAD +  reduced Thiolase ( -ketothiolase) Cleaves off acetyl-CoA unit Acyl-CoA two carbons shorter Last cleavage releases Two acetyl-CoA for even carbon numbered chains One propionyl-CoA and one acetyl-CoA for odd carbon numbered  chains Odd-chain fatty acids: In plant and marine organism triacylglycerols Propionyl-CoA converted to succinyl-CoA Propionyl-CoA also from Met, Val, Ile degradation Succinyl-CoA TCA cycle intermediate: To metabolize completely Succinyl-CoA to malate

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