Geneeskunde 1C2 VO week 1

Question 1

Waardoor wordt relatief veel glucose opgenomen in de lever?

Answer 1

Dit is als de insulinespiegel hoog is en de glucagon/adrenaline spiegel laag is (als je in een well-fed state bent) –> er wordt dan meer glucose opgenomen (glucose transporter is niet afhankelijk van de concentratie, hij zit in de lever altijd in het membraan) doordat insuline de glycogenese aanzet (+ glucosekinase en fosfructokinase1 actief maakt)

Doordat glucose in de lever gelijk wordt omgezet naar glycogeen blijft de [glucose] in de cel laag en kan glucose makkelijk van buiten naar binnen

Question 2

Wat is het lot van opgenomen glucose in de lever?

Answer 2

• Een deel wordt omgezet in glycogeen d.m.v. glycogenese en daarna opgeslagen (voorraad voor 17 uur gecreëerd)
• Ander deel wordt gebruikt voor de vetzuursynthese (acetyl-CoA carboxylase sleutelenzym) bij constante aanvoer van glucose en lactaat

Question 3

Waardoor is de vetzuursynthese actief in de lever direct na de maaltijd?

Answer 3

Als de [glucose] in het bloed zodanig hoog is dat de insulinespiegel erg stijgt wordt de lever aangezet tot lipolyse (vetzuursynthese) omdat hij het met alleen glycogenese en glycolyse niet redt

Er wordt veel pyruvaat gevormd dat via de citroenzuurcyclus wil gaan, maar deze loopt vast door het grote aanbod –> het zal de cyclus verlaten als citraat wat naar het cytosol migreert –> hiervan worden triglyceriden gemaakt

Question 4

Via welke route bereikt glucose vanuit de darmcel de spiercel en vetcel?

Answer 4

Glucose in darmcel –> diffundeert passief naar bloedbaan door GLUT5 –> via poortader naar lever –> al het glucose wat hier niet wordt omgezet gaat via het bloed (v. cava inferior) door naar de spieren en weefsels (glucoseopname hier is insuline-afhankelijk)

Question 5

Via welk mechanisme wordt glucose opname in deze weefsels bevorderd?

Answer 5

Als er een hoge insulinespiegel is dan komen de vesicles met GLUT-4 onder membraan vrij aan de oppervlakte –> hierdoor zijn er transporters die glucose de weefselcellen in kunnen brengen (glucose-opname)

Als de insulinespiegel daalt zullen deze GLUT-4 transporters terug in de vesicles gaan en zal er minder glucose-opname zijn

Question 6

Wat is het lot van het opgenomen glucose in de spiercel?

Answer 6

Er gebeuren 2 dingen bij:
- Bij genoeg glucose voor verbranding: nieuw glucose wordt omgezet in glycogeen d.m.v. glycogenese
- Als glucose gelijk nodig is voor verbranding: nieuw glucose wordt verbrandt (doorloopt de citroenzuurcyclus) voor ATP

Question 7

Wat is het lot van het opgenomen glucose in de vetcel?

Answer 7

Een deel van de opgenomen glucose wordt gebruikt voor de energie behoefte, het andere deel: wordt d.m.v. dihydroxyacetoneo-fosfaat (DHAP) naar glycerol-3-fosfaat gevormd –> dit wordt gedefosforyleerd waardoor je glycerol overhoudt –> met dit glycerol kunnen triglyceriden worden gemaakt en wordt het glucose als het ware opgeslagen als vet

Question 8

Via welke route en in welke vorm bereiken vetzuren vanuit de darmcel de spiercel of vetcel?

Answer 8

Vetzuren worden in de darm terug omgezet naar triglyceriden –> hierna worden ze verpakt in chylomicronen (buitenkant wateroplosbaar laagje fosfolipiden met eiwitten voor de bestemming) –> deze komen via de lymfevaten in het bloed terecht –> daarna gaat het naar vetweefsel en spierweefsel (–> later pas naar de lever)

Question 9

Via welk mechanisme worden vetzuren in deze weefsels opgenomen?

Answer 9

Als VLDL (direct uit het bloed) en chylomicronen (vanuit de lymfe) met triglyceriden aankomen bij weefsels, worden deze d.m.v. LPL (actief door hoge insulinespiegel in vetcel (in spiercel onafhankelijk ervan)) omgezet in glycerol en FFA (vrije vetzuren) (+ overige stoffen) –> de vrije vetzuren worden opgenomen d.m.v. diffundatie in de weefselcellen –> in vetcellen gebruikt om nieuwe triglyceriden op te bouwen en op te slaan en in spiercellen voor ATP aanmaak

Chylomicronen restanten gaan terug naar de lever (hierin vetzuren gebonden aan cholesterol)

Question 10

Wat is het lot van de opgenomen vetzuren in de vetcel?

Answer 10

De vetzuren worden d.m.v. palmityol-CoA synthetase (ATP nodig) omgezet in FFA(acyl)-CoA –> hierna vorming van triglyceriden door FFA-CoA met glycerol-3-fosfaat te binden –> deze triglyceriden worden vervolgens opgeslagen

Question 11

De vetopslag in vetweefsel is insulineafhankelijk, wat zijn 3 processen waardoor insuline de vetopslag bevordert?

Answer 11

1. insuline zorgt dat LPL actief wordt, waardoor vrije vetzuren ontstaan en opgenomen kunnen worden voor de vorming van triglyceriden
2. insuline zorgt dat er meer glucose wordt opgenomen, d.m.v. GLUT-4 expressie te bevorderen, hierdoor meer vrije vetzuren omzetten naar triglyceriden en ATP productie (nodig voor FFA –> FFA-CoA)
3. insuline werkt het vrijkomen van vetzuren uit vetweefsel tegen (tegen enzym HSL), hierdoor voorraad triglyceriden in stand houden

Question 12

Via welke route en in welke vorm bereiken de meeste vetzuren de lever?

Answer 12

D.m.v. vorming van chylomicronen in de darmcellen die worden afgegeven aan het lymfe en daarna het bloed komen ze in de lever (grootste deel komt gelijk in spier- en vetcellen) –> in de lever worden de chylomicronen (remnants) opgenomen en omgezet in vrije vetzuren

Question 13

Wat gebeurt er met het in de lever gevormde triglyceride, en wat met het in het vetweefsel gevormde TG?

Answer 13

In de lever: triglyceride vorming uit FFA-CoA en glycerol-3-fosfaat, deze wordt hierna VLDL afgegeven aan het bloed
In vetweefsel: het gevormde triglyceride wordt opgeslagen in het vetweefsel

Question 14

Wat gebeurt er met glycerol dat ontstaat bij de splitsing van triglyceriden door LPL?

Answer 14

Glycerol dat ontstaat bij de splitsing van triglyceriden gaat normaal terug naar de lever (bij opname in adipocyt kan het namelijk niet voor synthese gebruikt worden (glycerol-3-fosfaat is hiervoor nodig))

Question 15

Via welke route bereiken aminozuren de lever?

Answer 15

Aminozuren worden opgenomen in de darmen en diffunderen hier naar het bloed –> via de v. portae bereiken deze de lever –> in de lever gebruikt voor netto eiwit synthese

Question 16

Wat is het lot van opgenomen aminozuren in de lever?

Answer 16

Aminozuren worden in de lever omgezet in pyruvaat, acetyl-CoA of een stof uit de citroenzuurcyclus doordat het koolstofskelet wordt vrijgemaakt (deaminering) en de NH3 groep wordt afgesplitst (vaak overplaatsing van NH3-groep naar glutamaat (transaminering))

Lange tijd na de maaltijd worden eiwitten en aminozuren afgebroken d.m.v. oxidatie tot ketonzuur en ammonium (NH4+)

Question 17

Via welke route bereiken aminozuren de spiercel?

Answer 17

Alle aminozuren die de lever niet opnemen blijven achter in het bloed en kunnen zo later in de spiercellen weer worden opgenomen

Question 18

Wat is het lot van de opgenomen aminozuren in de spiercel?

Answer 18

Ze worden opgeslagen als eiwit, gebruikt voor de omzetting van pyruvaat naar nieuwe aminozuren of afgebroken via de citroenzuurcyclus om ATP te maken (oxidatie)

Question 19

Welke twee processen in de lever zorgen tussen 4 uur en 24 uur na de laatste maaltijd voor de handhaving van de bloedsuikerspiegel op 4-6 mmol/L?

Answer 19

[glucose] in de lever hoog houden
- Glycogenolyse: zorgt dat glucose ontstaat uit glycogeen (glucose-6-fosfatase actief maken)
- Gluconeogenese: zorgt dat glucose ontstaat uit pyruvaat

Question 20

Waardoor wordt het in de lever gevormde glucose niet onmiddellijk in de lever zelf gebruikt voor de energievoorziening, de vetzuursynthese of de glycogeensynthese?

Answer 20

De lever heeft niet (zoals de hersenen en ery’s) glucose als enigste energiebron en kan dus ook vetzuren gebruiken als de glucosevoorraad beperkt is (glucose sparing) (–> als glucose voorraad beperkt is wordt namelijk de glycolyse gestopt)

Question 21

Waardoor wordt het door de lever afgegeven glucose nauwelijks in de spier en vetweefsel opgenomen?

Answer 21

Als de lever glucose gaat afgeven is er een lage insulinespiegel, hierdoor zullen er niet genoeg GLUT-4 transporters zijn en zal glucose alleen naar de hersenen en ery’s gaan (zij hebben glucose als enige energiebron)

–> de spier- en vetweefselcellen hebben ook vetzuren als energiebron en zullen daardoor bij een beperkte voorraad geen glucose krijgen

Question 22

Wat is het lot van het door de lever geproduceerde glucose (welk orgaan, welk eindproduct)?

Answer 22

De geproduceerde glucose gaat naar de hersenen en de ery’s, waar het gebruikt wordt om ATP te vormen (o.a. d.m.v. de citroenzuurcyclus)

Question 23

Via welke route en in welke transportvorm bereiken vetzuren de lever tijdens vasten?

Answer 23

Bij vasten: daling insulinespiegel en stijging glucagonspiegel, hierdoor:
- In vetweefsel bijna geen import van glucose en vrije vetzuren
- HSL wordt actief door glucagon en adrenaline en splitst vetweefsel in vrije vetzuren en glycerol –> vetzuren komen via het bloed naar de lever

Question 24

Wat is het lot van de opgenomen vetzuren in de lever?

Answer 24

Vetzuren worden geactiveerd door palmityol-CoA synthetase en omgezet in FFA-CoA –> deze gaat het mitochondriën in

In mitochondriën de bèta-oxidatie:
1. Twee oxidatie stappen via dehydrogenase, eerste stap levert FADH2 en tweede NADH –> verloopt meerdere malen omdat vetzuurketens erg lang zijn
2. Er ontstaat uiteindelijk acetyl-CoA

Acetyl-CoA kan de citroenzuurcyclus in, waardoor er ATP vrij kan komen –> is er teveel Acetyl-CoA, dan zal het niet de citroenzuurcyclus in gaan (zit vol), maar vindt ketogenese plaats (vorming van ketonlichamen)

Question 25

Via welke twee routes en in welke vorm bereiken vetzuren de spiercel tijdens vasten?

Answer 25

1. Als VLDL vanuit de lever via de lymfe en het bloed
2. Als FFA vanuit vetweefsel via het bloed

Question 26

Wat is het lot van de opgenomen vetzuren in de spiercel?

Answer 26

De VLDL wordt omgezet in FFA en glycerol (+ nog restanten) –> deze FFA en die uit het vetweefsel zullen samen de vetzuuroxidatie doorlopen (bètaoxidatie en citroenzuurcyclus)

Hierdoor wordt de spiercel d.m.v. oxidatie voorzien van energie

Question 27

Waarom gaat glycerol vanuit de vetcellen naar de lever en wat gebeurt er in de lever mee?

Answer 27

Glycerol wordt vrijgemaakt in de vetcel als triglyceriden worden opgesplitst in vrije vetzuren en glycerol, hierna wordt het via het bloed naar de lever vervoerd

In de lever omzetting naar actieve vorm (glycerol-3-fosfaat) die weer kan worden gebruikt voor synthese van triglyceriden of als substraat voor gluconeogenese

Question 28

Via welke route bereiken aminozuren de lever tijdens vasten en waar komen deze vandaan?

Answer 28

Aminozuren worden vrijgemaakt uit eiwitten in spieren en hier geoxideerd of via het bloed naar de lever getransporteerd
- Aminogroep wordt getransporteerd naar de lever in de vorm van alanine of glutamine
- Gebeurt bij een lage insulinespiegel en hoge cortisol- en schildklierhormoonspiegel

Question 29

Wat is het lot van opgenomen aminozuren in de lever?

Answer 29

In de lever wordt de aminogroep door transaminering verwijdert van glutamaat en is het C-skelet bruikbaar voor gluconeogenese (via citroenzuurcyclus) of ketogenese (kan citroenzuurcyclus niet doorlopen)
- Meeste eiwitten zijn glycogeen (glucose eindproduct), maar sommige zijn ook ketogeen (keton eindproduct)
- Bij gluconeogenese is ureum essentieel en pyruvaat en alfa-ketoglutaraat komt van glyco(geno)lyse of andere aminozuren

Question 30

Wat gebeurt er met glucose in de early-refed state in de lever?

Answer 30

Na een tijd vasten zal er in de levercel een hoge [glucose] zijn door gluconeogenese en glycogenolyse–> na het eten komt er weer glucose binnen –> hierdoor stijgt insuline sterk, maar is het concentratiegradiënt over het membraan niet erg hoog ([glucose]intracellulair te hoog) –> glucokinase is nog niet actief afhankelijk van hoe lang je gevast hebt zal het kort/lang duren tot dit actief wordt (meestal 30 min.) –> als dit actief wordt gaat de lever weer glucose opnemen

Het glucose wat niet kan worden opgenomen in de lever zal naar spier- en vetweefselcellen gaan en hier opgeslagen worden in bijv. glycogeen of triglyceriden

Question 31

Waardoor reageren sommige reacties heel snel op een insulinespiegelverandering en andere langzamer?

Answer 31

Is afhankelijk van de enzymen die de reacties laten lopen –> sommige enzymen reageren snel en sommige hebben hier meer tijd voor nodig

Meestal afhankelijk van hoe moeilijk het is om een enzym te activeren
- Snel: bijv. als je hem moet fosforyleren gaat het snel omdat je er snel een fosfaatgroep op zet
- Sloom: bijv. als je in het DNA moet zorgen dat er meer productie van is zal het langer duren

Question 32

Waarom herstelt de lever glycogeen in de early-refed state toch snel, ondanks dat er weinig glucose uit de bloedbaan wordt opgenomen?

Answer 32

Als glucokinase weer voldoende actief is zal het overschot aan glucose wat in de levercel aanwezig is snel weer omgezet worden in glycogeen, door de te hoge glucosespiegels zal het glycogeen snel weer op voorraad zijn en zal de gradiënt voor de glucose-opname ook weer toenemen

Question 33

Waarom is glucose opname in spier wel al actief in de ‘early refed state en waar wordt het voor gebruikt’?

Answer 33

Glucose opname in de spier- en vetcellen verloopt via GLUT-4 die o.i.v. een hoge insulinespiegel versmelten met het membraan, deze hoge spiegel is er direct na het eten en daardoor wordt glucose al snel opgenomen
–> daarnaast is hexokinase insuline-onafhankelijk (omzetting van glucose naar glucose-6-fosfaat), dus hoeft het niet gelijk helemaal gesynthetiseerd te worden

–> Het wordt gebruikt om glycogeen te vormen (voorraad aanvullen) en om ATP te maken via de citroenzuurcyclus

Question 34

Waarom verloopt de verwerking van de uit de voeding verkregen vetzuren in het lichaam hetzelfde in de ‘early-refed’ state als in de ‘well-fed’ state?

Answer 34

Dit is omdat het maken van chylomicronen om vetzuren op te vangen langer duurt –> eer dat de vetzuren zijn ingepakt en de weefsels bereiken zijn deze al klaar om ze te verwerken

Question 35

Wat is het lot van de opgenomen aminozuren in de lever in de ‘early-refed’ state?

Answer 35

In de lever worden ze nu eerst omgezet in glycogeen (deze reactie komt sneller op gang dan de reactie om eiwitten te maken)

Als de reactie om eiwitten eruit te vormen op gang is dan zal dat uiteraard gebeuren