Enzymen en regulatie (week 2) Flashcards
enzymen
katalysatoren die exotherme reacties versnellen
hoe werkt een enzym?
het bindt aan een substraatmolecuuk in het actieve centrum. In het enzym-substraatcomplex vindt katalyse plaats
katalyse
het substraat wordt omgezet in een product
wat gebeurt er na het ontstaan van een product door een enzym?
het product wordt losgelaten en het enzym neemt zijn oorspronkelijke vorm weer aan
cofactoren
bijvoorbeeld vitamines die een rol spelen door de structuur van het enzym zodanig te veranderen dat het substraat nog beter in het actieve centrum past
waar zorgen de enzymen voor?
ze zorgen voor een netto versnelling van de reacties door de activering energie te verlagen
via welke methodes bindt een substraat aan een enzym?
sleutel-slot-principe (maar één substraat past)
induced fit-moder ( het substraat induceert de juiste conformatie van het enzym : dus pas als het substraat aan het enzym bindt, zal het enzym de juiste conformatie aannemen)
In wat moet galactose eerst worden omgezet voordat hij mee mag doen aan de glycolyse?
glucose
waarom kunnen polypeptisen niet in stukken worden geknipt door één enzym?
de keten bestaat uit verschillende aminozuren, elk met een andere configuratie
wat knipt trypsine altijd?
achter arginine of lysine
activerings energie
de hoeveelheid energie die nodig is voordat de reactie kan verlopen
door welke parameters wordt een enzym-substraat reactie gekenmerkt?
V max of K cat en Km
V max/ K cat
de maximale omzettingssnelheid van het enzym
Km
een maat voor hoe sterk het substraat aan het enzym kan binden, zogenaamde bindingsaffiniteit. gedefinieerd als de concentratie van het substraat, gemeten bij de heldt van de maximale omzettingsnelheid
wat betekent een lage Km waarde?
een hoge bindingsaffiniteit, de helft van de maximale omzettingsnelheid wordt dan bij een lage substraatconcentratie al bereikt, omdat het enzym zo specifiek en sterk bindt aan het substraat
wat geldt bij een steeds hogere substraatconcentratie?
hoe hoger de substraat concentratie, hoe meer substraat er om kan worden gezet en hoe hoger de omzettingssnelhied
wat wordt er gevormd bij fosforylering?
glucose-6-fosfaat
door welke twee enzymen kan fosforylering worden uitgevoerd?
in alle cellen (voornamelijk in de hersenen) wordt dit uitgevord door hexokinase en in de levercellenen bèta-pancreascellen door glucokinase
hexokinase
in de hersenen en heeft een veel hogere bindingsaffiniteit voor glucose dan glucokinase in de lever, het zorgt er dus ook voor dat de hersenen ook bij lage glucosewaarden van genoeg energie worden voorzien
Glucokinase
veel minder hoge bindingsaffiniteit, zal dus ook glucose opnemen als er vele van aanwezig is in de lever
waarom is het belangrijk dat er pas glucose in de lever wordt opgenomen bij een hoge concentratie?
er blijft genoeg glucose over voor de hersenen
hoe wordt er in de lever voorkomen dat glucose-6-fosfaat zich begint op te hopen?
dit wordt gedaan doordat een hoge concentratieglucose-6-fosfaat de glycogenese stimuleert, waardoor het wordt omgezet in glycogeen
productinhibitie
een vorm van negatoeve feedback
wat gebeurt er als er genoeg ATP en glucose-6-fosfaat is?
glucose-6-fosfaat gaat het hexokinase remmen door competatiev inhibitie
competatoev inhibitie
g6p gaat in cempetitie met glucose om te binden aan hexokinase, hierdoor kan minder glucose binden aan hexokinase en wordt er minder omgezet
GLUT-eiwitten
glucose transporters
GLUT-1 eiwit
in de hersenen met een hoge affiniteit voor glucose heeft, zodat je zowel met lage als hoge concentratie van glucose genoeg glucose opname in de hersenen hebt
GLUT-2 eiwit
In de lever, pancrea. nieren serosal surface of intestinal mucosa cells er wordt alleen glucose opgenomen bij hoge glucose waarden
GLUT-3
in hersenneuronen grootste transporter in de centrale zenuwstelsel, hoge affiniteit
GLUT-4
Een insuline gevoelige glucose transporterin spieren, heeft een hogere Km waarde en dus een lagere affiniteit in vergelijking met GLUT-1, komt dus alleen op gang wanneer de insuline concentratie gestegen is, zo kunnen de spieren na een maaltijd veel glucose opnemen om het op te slaan als glycogeen
GLUT-5
intestinal epithelium, spermatozoa, het is eigenlijk een fructose transporter
op welke drie manieren kan enzymactiviteit gebeuren?
activatie van enzymen door fosforylering (onder invloed van hormonen), allosterische activatie door metabolieren en regulatie van genexpressie
Wat reguleren glucagon en insuline?
glycogeenfosforylase (breekt glycogeen af) en glycogeensynythase (synthetiseert glycogeen
insuline
defosforyleert glycogeenfosforylase ( wordt inactief) en -synthase (wordt actief) wat zorgt voor een verhoogde glycogeenaanmaak en verminderde glycogeenafbraak.
glucagon
tegengestelde werking als insuline, dus verhoogde glycogeenabraak en een verminderde aanmaak
wat voert kinase ne fosforylase uit?
fosforylering en defosforylering
Op welke drie manieren wordt glycogeenfosforylase in de spieren geactiveert?
door adrenaline/epinefrine (speiren reageren immers niet op bloedglucosewaarde en dus ook niet op glucagon), zenuwimpulsen (Ca2+) en spiercontracties (via AMP)
Hoe werkt activering van glycogeenfosforylase door adrenaline/epinefrine?
ATP wordt omgezet in cyclisch AMP (cAMP), dat proteïne kinase A activeert. Dit activeert fosforylase kinase dat inactief glycogeenfosforylase omzet in actief glycogeenfosforylase, dat glycogeen afbreekt voor de vorming van glucose-1-fosfaat
hoe werkt activatie door zenuwimpulsen inde spieren?
zenuwimpulsen zorgen voor de release van Ca2+ uit het SR, alcium bindt dan aan een Ca2+-calmodulin dat fosforylase kinase activeert om actoef glycogeenfosforylase te vormen
Wat gebeurt er in de spieren bij een contractie (energie)?
ATP wordt omgezet in ADP, spieren bevatten een enzym dat twee ADP-moleculen omztten tot 1 ATP en 1 AMP
AMP
activeert glycogeenforsorylase, waardoor de glycogeenafbraak wordt aangezet, het lvert ook fosfofructokinase-1 (PFK-1)
fosfofructokinase-1
glucose-6-fosfaat wordt omgezet tot pyruvaat
allosterische activatie
er wordt gebonden buiten het actieve centrum van het enzym, maar het zorgt alnog voor een conformatieverandering van het enzym, kan ook een inhiberende functie hebben
competitieve inhibitie
hierbij bindt de competitieve inhibitor aan het actieve centrum, het subtraat kan dan niet meer binden , dit is geen covalente binding en akn dus loskomen bij voldoende substraat
wanneer is er competitieve inhibitie bij dit hoofdstuk?
nbij hexokinase, als de cel meer G6P nodig heeft, stopt de opname van glucose
Op welke twee manieren kan enzymactiviteit gereguleerd worden door genexpressie?
door orgaanspecifieke genexpressie en door metabolieten zelf
orgaanspecifieke genexpressie, waar en hoe?
is belangrijk in spieren en lever, in de lever vindt namelijk wel expressie plaats van het gen voor glucose-6-fosfatase en in spieren niet. Spieren kunnen niet uit G6P glucose maken, maar alleen gebruiken in de glycolyse om ATP te generenen
controle van genexpressie via metabolieten
als iemand bijv. heel veel alcohol drinkt, vindt er simpelweg meer expressie plaats van het gen dat voor een alcohol afbrekend enzym codeert, hierdoor wordt de ophoping van alcohol voorkomen
