Werkcollege 1: Koolhydraatstofwisseling
Opdracht 1: Wat is het defect in het koolhydraat-metabolisme?
ennhondjenvanneennhalfnjaarnoudnwordtninndenklinieknopienomennmetnklachtenndienzichnvooraln'sn
moriensnmanifesteren.nOoknbijniroterentussenpauzenntussenntweenvoedinienndoennzichndenklachtenn
voor.nDezenklachtennzijnnbeionnennnadatnhetnhondjenopneennleefijdnvannachtnwekennbijndenhuidiien
eiienaarnkwam.nInndentjdndatndenpupnnoinbijndenteefnwas,nheefndenfokkernzelfnnooitnproblemennbijnhetn
hondjenopiemerkt.nBijnlaboratoriumonderzoeknblijktnerneenndefciintentenzijnnvannéénnvannden
leverenzymen.nVannditnhondjenwordtnopn2ntjdstppenneennleverbioptnienomen.nDeneerstenmaalnéénn
uurnnaneennkoolhydraat-bevatendenmaaltjdnenndentweedenkeernnaneennnachtelijkenvastenperiodenvan
8-10nuur.nUitnbeidenbioptennwordennlevercellennieïsoleerdndienvervoliensnieïncubeerdnwordennmetn
lactaatnénnilucaion.nHetnblijktndatninnbeidencelpreparatennophopininplaatsnvindtnvannfructose-1,6n
bisfosfaat.nVerdernreaierennalleenndencellen,nieïsoleerdnuitnhetnbioptndatnnandenmaaltjdnwerdn
ienomen,nopndenaanweziiheidnvannilucaionnmetndenproductenvannilucose.nCellennieïsoleerdnuitneenn
leverbioptnvanneennievastencontrole-hondnennieïncubeerdnondernidentekenomstandiihedenn
producerennwèlnilucose.
a. Bijnditnhondjenisnerneennophopininvannfructose-1,6-bifosfaat.nDitnhondjenheefndusneenn
fructose-1,6-bifosfatasendefciinte.
b. Ditnhondjenkanndeniluconeoienesennietnioednuitvoeren.nHierdoornheefnhetnhondjen
verschillendenklachtennalsndenreservesnopnzijn,nzoalsnsloomnennwankelnzijn.n
c. Bijndenievastencontrolehondnzijnndenbronnennvoornilucoseproductenlactaat,nilycerolnenn
aminozuren.nAlsndenhondnnoinnietnzonlaninheefnievastnkanndenilycoieenvoorraadnooknnoin
wordennaaniesproken.
Bijndenievoedenpatintnzijnndenbronnennvoornilucoseproductenilucosenuitnhetnvoedselnzelfnenn
denilycoieenvoorraden.n
d. ennoplossininvoornditnprobleemnisnkleinenportesnoverndendainverdeeldnvoeren.
Hetnenzymnfructose-1,6-bifosfatasendatndefciintnisninndezenhondnkomtnooknvoorninnweefselsndiennietnin
staatnzijnntotnhetnbedrijvennvanniluconeoienese.nInndenvlieispierennvannhommelsnblijktnfructose-1,6-
bifosfataseninnruimenmatenaanweziintenzijn.nInndenvlieispierennvanndenhoninibijnwordtnfructose-1,6-
bifosfatasendaarenteiennnietnaanietrofen.nDenaanweziiheidnvannfructose-1,6-bifosfataseninn
vlieispierennsteltnhommelsninnstaatnomnooknbijnlaientemperatuurntenvlieien.nDenhoninibijnkann
benedenn10n⁰Cnnietnvlieien.n
e. Hommelsnkunnennwelnvlieiennondernden10niradennCelsius.nDitnkomtnomdatnbijnhommelsnden
omzetninvannfructose-6-fosfaatnnaarnfructose-1,6-bifosfaatnennandersomnblijfndoorlopen.n
ZowelnPFKnalsnfructose-1,6-bifosfatasenzijnnteielijknactef.nJenkrijitneenncirkel,nwaarbijneneriien
verlorenniaatninndenvormnvannwarmte.nZonkanndenhommelnvoornhetnvlieiennalvastnzijnnspierenn
opwarmen.nWennoemennditnooknwelnfutlencyclini.
Opdracht 2: De regulering van de glycolyse via het Tandem-enzym-systeem
Alsnhetnilucaionnomhooiniaat,nwordtnhetncAMPnooknhoiern(doordatnadenylaatcyclasenwordtn
ieactveerd).nPKAniaatnomhooi.nPFK2niaatnhierdoornomlaai.nFBPase2niaatnomhooi,nennhierdoorniaatn
F2,6BPnomlaai.nDenilycolyseniaatndannomlaai,nwaardoorndeniluconeoienesenomhooinkanniaan.
1
,SamenvatninWCnStofwisselininenn ndocrinoloiie IrisnSchoonderwaldt
Alsnhetninsulinenomhooiniaat,nwordtnhetncAMPnjuistnlaain(wantnhetnwordtnAMP).nDenPFK2nactviteitnzaln
stjien.nFBPase2nzalndalen.nF2,6BPnwordtndannmeer,nennditnisneennactvatornvannPFK.nDenilycolyseniaatn
dannomhooi.nDenilycolyseniaatnomhooinomdatnjenhetnilucosenwiltnopslaanninnvet.
Opdracht 3: Nog 2 zieke honden-pups…
Tweenpuppiesn(AnennB)nvanneennhalfnjaarnoudnwerdennvoornnadernonderzoekninndenklinieknopienomen.n
Beidenhondjesnwarennlichamelijknonderontwikkeldnennhaddenneennsterknverirotenlevernennzwakken
skeletspieren.nDenziekteieschiedenisnvannbeidenpatintjesnwasnidentekkndenzwanierschapnvannbeiden
moedersnwasnnormaalnverlopen,nmaarninndeneerstenmaandennnandenieboortenlekenndenpuppiesnnietn
ioednteniroeiennennhaddennafnenntoen"vreemde"naanvallen.nZenwerdenndannslapjes,nmaarndatn
verdweennweernalsnzenwatntenetennkreien.nInndenklinieknwerdnnaneennnachtnvastennwatnbloednafietaptn
waarnananalysenleerdendatnbeidenpatintjesnhypo-ilycemischnwaren.nDaarnanwerdenndenvolienden
testennuitievoerdk
Testn1knGlucaionnwerdnintraveneusntoeiediend.nBijnhondjenAnleiddendatntotneennzeernlichtenstjiininvann
denilucoseconcentrateninnhetnbloednenneennsterkenverhoiininvanndenlactaatconcentrate.nBijnhondjenBn
leiddendatntotneennnietnofnnauwelijksnwaarneembarenstjiinininndenilucoseconcentratenennden
lactaatconcentrateninnhetnbloednbleefnopnhetzelfden(normale)nniveau.
Testn2knDaarnankreiennbeidenhondjesneenneenvoudiiendochnvoedzamenmaaltjd,nwaarnan2nuurnlatern
opnieuwnilucaionnwerdntoeiediend.nBijnhondjenAnleiddendatnweerntotneennzeernlichtenstjiininvannden
ilucoseconcentratenenneennsterkenverhoiininvanndenlactaatconcentrate.nBijnhondjenBnwerdneenn
sterkenverhoiininvanndenilucoseconcentrateninnhetnbloednwaarienomennterwijlnden
lactaatconcentratennormaalnbleef.n
DiainosenvoornhondjenA
a. Bijneennievastencontrolepupnverwachtnjendatnnantoedienininvannilucaionnden
ilucoseconcentrateniaatnstjien.nDitnkomtnomdatnilucosenwordtnvrijiemaaktnuitno.a.n
ilycoieen.nAfankelijknvanndenhoeveelheidnilycoieen,nkanndenlactaatconcentratenietsndalenn
(alsnernlactaatnwordtniebruiktnvoorndeniluconeoienese).n
b. rnkunnennverschillendendiniennmisnzijnnmetnditnhondjeknhijnkanneennenzymnmissennwaardoorn
denilycoieennafraaknofniluconeoienesennietnioednwerkt,nofnernkannietsnmisnzijnnmetnden
ilucaionnreceptor.nHetnhondjenheefnwelneennwerkendenilucaionreceptor,nwantnden
lactaatconcentratenstjit.nHetnilucaionnheefndusnefect,nalleennnietnhetniewenstenefect.nHetn
hondjenheefndusnieennilycoieen,nofnkannhetnnietnafreken.n
2
, SamenvatninWCnStofwisselininenn ndocrinoloiie IrisnSchoonderwaldt
Innditnievalnwerktnilucose-6-fosfatasenniet.nGlucaionnjaaitndeniluconeoienesenaan.n rnkomtn
dannveelnilucose-6-fosfaatnvrijnuitnhetnilycoieen,nmaarnditnkannalleennnaarnbenedennvianden
ilycolyse.nUiteindelijknkrijinjendannpyruvaat.nDitniaatnalleennnietndenkrebcyclysnin,nwantnernisn
ieenneneriieproductennodii.n rniaatnzoveelnacetyl-CoAninnalsnjennodiinhebt.nInnditnievalnisndien
extranaanvoernnietnnodii,ndusnwordtnhetnomiezetninnlactaatn(eniienmoielijkenanderenroute).n
c. Zienb.n enndefectninndenilycoieennafraaknkannniet,nwantnditnverklaartndenstjiinininnden
lactaatconcentratenniet.
d. Denmeestnwaarschijnlijkendiainosenisneennilucose-6-fosfatasendefciinte.
e. Dezendiainosenisninnovereenstemmininmetnden2 entest.nHetnhondjenmistnhetnenzymnnoinsteeds,n
waardoornernnoinsteedsnniksnmetnhetnopieslaiennilycoieennkanniebeuren.
f. Hetnhondjenheefnilycoieenstapelinininndenlever.nHijnkannilycoieennwelnopslaan,nmaarnhijnkann
hetnnietnkwijt.nDitnverklaartnookndenverirootenleverknhijnzitnvolnmetnilycoieen.
DiainosenvoornhondjenB
i. Inndeneerstentestniebeurdenernnantoedienininvannilucaionnniksnmetnzowelnden
ilucoseconcentratenalsndenlactaatconcentrate.n rnkanndusnietsnmisnzijnnmetndenilycoieenn
afraaknofndeniluconeoienese.
h. Deniluconeoienesendoetnhetnbijnditnhondjendusnnoinwel,nandersnhadndenilucoseconcentraten
nietnkunnennstjien.
BijnherhalininvanndezentestennbijnhondjenBnwerdnnunookneennleverpunctenuitievoerdnenndaarnanwerdn
vanndatnbioptnhetnilycoieeniehaltenbepaald.nHetnbleekndatndenlever,nzowelnvóórnalsnnandenmaaltjdn
eennzeernruimenhoeveelheidnilycoieennbevate.nVerdernbleekndatndenactviteitennvannilycoieenn
synthase,nilycoieennfosforylasenennilucose-6-fosfataseninnditnbioptnnormaalnwaren.
i. Ditnduidtnopnhetnmissennvannhetndebranchininenzymnofntransferase.nDitnhondjenheefn
ilycoieen,nkannhetnafrekennennkannilucosenuitscheiden.nVlaknnandenmaaltjdnisnernveeln
ilycoieennwatnafiebrokennkannworden.nMaarnnanvastennzijnnernalleennnoinvertakkiniennover,n
enndezenkunnennnietnwordennafiebroken.
j. Ooknbijnditnhondjenzalndenhoeveelheidnilycoieenninndenlevernverhooidnzijn.n
3