Hoorcollege 1 Introductie en metabologica
Alle zelfstudies in de syllabus, voorbereiding voor werkcolleges. Ziekteleer staat ook in de syllabus. In
de bijlagen bij de studiewijzer staan de werkcolleges.
Je mag een onbeschreven metabole kaart bij het tentamen gebruiken.
Oxidatieve fosforylering: door middel van het oxideren van NADH, ATP maken.
Regulering stofwisseling, uitgangspunten:
- Een cel wil niets en denkt niet
- Een cel reageert op hormonen of geeft hormonen af (‘omdat hij zo gemaakt is’)
Aminozuren die je zelf kan maken zijn niet-essentiële aminozuren. De essentiële aminozuren moet je
uit je voeding halen.
Alleen glycogenen (bepaalde aminozuren) kunnen via gluconeogenese glucose maken. De
tegenhanger: ketogenen (aminozuren waar je geen glucose van kan maken).
Voeding/opslag:
- Glucose: zetmeel/glycogeen
, - Vetzuur: vet/TAG
- Aminozuur: eiwit
Oxidatieve fosforylering: NADH wordt geoxideerd en zuurstof gereduceerd.
Ontkoppelen kan door een membraaneiwit waardoor H+ terug de cel in kan en niet de ATP pomp
doorgaat (-> warmteproductie).
Wat staat niet op de metabole kaart maar moet je toch kennen?
- Namen
• Metabole routes
• Enzymen
- Regulering van de enzymen/paden
Pentose-fosfaatpad (PPP) voornamelijk om NADPH te maken -> voor vetzuursynthese, als
antioxidant, etc.
Naamgeving enzymen:
- Dehydrogenase -> oxideert substraat
• Te herkennen aan NAD+, FAD of NADP+ aan de kant van het substraat waarnaar het
enzym genoemd is
• Bv. lactaat dehydrogenase (LDH) en pyruvaat dehydrogenase (PDH)
- Kinase -> fosforyleert substraat (fosfatase haalt fosfaat eraf)
• Te herkennen aan ATP aan de kant van het substraat waarnaar het enzym genoemd
is
• Bv. hexokinase (HK) en pyruvaatkinase (PK)
- Carboxylase -> carboxyleert
• Zet -COO- groep aan substraat waarnaar het enzym genoemd is mbv CO2
• Bijvoorbeeld pyruvaat carboxylase (PC) en Acetyl-CoA carboxylase (ACC)
Uitzondering: PEP carboxykinase (PEPCK).
Het enzym dat glucose omzet in glucose-6-fosfaat heet in de lever glucokinase, daarbuiten
hexokinase.
Acetyl-CoA -> Malonyl-CoA door Acetyl-CoA carboxylase (ACC).
Hoofdregels regulering:
, - Twee tegengestelde paden lopen niet tegelijk
- Snelheid glycolyse, krebscyclus en oxidatieve fosforylering wordt mede bepaald door ATP-
behoefte (en substraataanbod)
Hoorcollege 2 Koolhydraatstofwisseling
Koolhydraat: elke koolstof heeft een H2O, gesplitst in een H en OH.
Metabole mogelijkheden voor glucose:
- Glycolyse, krebscyclus, oxidatieve fosforylering -> energieproductie
- PPP -> NADPH + ribose-5-P (om DNA te maken)
- Opslag voor ‘slechte tijden’:
• Glycogeen in lever en spier
• Vet (via acetyl-CoA -> vetzuren -> TAG)
Bij hoge glucose concentratie in het bloed:
- Opnemen uit het bloed
- Gebruiken voor energie
- Opslaan voor later gebruik
Organen hebben een aparte rol in het metabolisme.
De hersenen draaien altijd op glucose, de spier kan wisselen.
Glucose in het bloed laag -> de lever maakt glucose (gluconeogenese):
- Spier neemt geen glucose meer op en bouwt geen glycogeen meer
- Vet stopt ook met opnemen glucose
- Hersenen verbruiken altijd glucose
De glucostase wordt gereguleerd door insuline uit de pancreas. Glucostase is de regulering van de
glucose concentratie in het bloed. Insuline wordt actief bij een hoge glucose concentratie in het
bloed.
Wanneer er veel glucose is, kan de cel veel ATP maken. Een indirecte prikkel voor de pancreas om
insuline uit te scheiden is een hoge ATP concentratie. Uniek voor de (beta) pancreascel: ATP
blokkeert een K+ kanaal -> de cel depolariseert (ψ) -> voltage gevoelige calcium kanalen openen ->
, Ca2+ de β-cel in -> fusie vesicle met insuline met de plasmamembraan (= calcium-geactiveerde
exocytose) -> uitscheiding insuline.
Eigenschap glucose transporter in β-cel van de pancreas: een lage affiniteit voor glucose -> pas bij
hoge concentraties echt actief. Dit is GLUT-2 (lage affiniteit glucose transporter).
Bij hoge glucose concentratie in het bloed:
- In spier- en vetcellen: versnelling van het glucosetransport door de celmembraan door
middel van translocatie en activering van GLUT-4 onder invloed van insuline
- Glucose transporter in spier- en vetcellen is dus alleen actief als er insuline is -> ze nemen
alleen glucose op als de glucose concentratie hoog is
Insuline bindt aan insuline receptor -> translocatie van GLUT-4 in spier- en vetcellen.
Conformatieverandering is typisch voor hormoon receptoren.
De hersenen nemen altijd glucose op -> GLUT-3: hoge affiniteit voor glucose.
De lever heeft net als de pancreas GLUT-2 (lage affiniteit):
- Neemt alleen glucose op wanneer de concentratie in het bloed hoog is
- Kan ook glucose uitscheiden bij lage concentraties in het bloed, dus exporteren naar het
bloed als de glucose concentratie in de cel hoger is (belangrijk voor de hersenen)
- Opnemen en uitscheiden gaat dus via dezelfde transporter