Gluconeogenese Flashcards
gluconeogenese algemeen
= de synthese van glucose uit andere voedingstoffen
–> bij lagere beschikbaarheid = lang niks eten (16-24h) / hoge energie verbruik
- productie van glucose
- uit bouwtenen zoals lactaat & alanine
- in lever, nier & dunne darm - transport door bloed als C6P
- in cellen = opslag in ER
- hydrolyse in glucose & fosfaat
- glycose = naar bloed
- fosfaat = cytosol
pyruvaat -> glucose
2 pyruvaat + 2 NADH + 4 ATP + 2 GTP + 6H2O
-> glucose + 2 NAD + 4 ADP + 2 GDP + 6 Pi + 2 H+
- energie eisend: 4ATP & 2GTP + 2NADH
glycolyse
- veel gemeenschappelijke intermediairen & enzymen
- andere enzymen voor de 3 irriversibele reacties
–> hexose-step = energie recupereren van fructose-1,6-bisfosfaat
omgekeerde stap pyruvaatkinase
= 2 stappen
- pyruvaat + HCO3- + ATP -> oxaloacetaat
- door pyruvaat decarboxylase
- 4 identieke subeenheden met biotine prostetische groep x lysine
- biotine voor binding met HCO3-
- irriversibel door ATP
- stimulatie door acetyl-coa = opstapeling wijst op ineffecientie krebs
- oxaloacetaat voor verhouding intermedairen herstellen - oxaloacetaat + GTP -> fosfoenolpyruvaat
- door PEPCK fosfoenol pyrvaat carboxylase
- 2 varianten
- planten = ATP
- dieren = GTP - regulatie van PEPCK = transcriptionele
- vasten = glucagon = hogere transcriptie
- eten = insuline = verlaging
andere stappen gluconeogenese
- omgekeerde stap fosfofructokinase
- fructose-1,6-bifosfaat + H2O -> fructose-6-fosfaat + Pi
- fructose-1,6-bifosfatase
- inhibite door AMP
- reciproke regulatie: fructose-2,6-bifosfaat
= inhibitie fructose-1,6-fructokinase, activatie PFK-1 - omgekeerde stap hexokinase
- glucose-6-fosfaat + H2O -> glucose + Pi
- glucose-6-fosfatase
supermuis
extra toevoeging van PEPCK gen in spier (niet natuurlijk voorkomen)
gevolgen
- 10x PEPCK
- hyperactief, agressief & verlengde training
- meer eten terwijl kleiner
- meer mitochondrion
door
- toegenomen flux in metabole wegen van krebs-cyclus
precursoren van gluconeogenese
= pyruvaat & citroenzuurcyclus intermediairen
lactaat= cori-cyclus
1. anaerobe productie van lactaat
2. door bloed naar lever
3. lactaat -> pyruvaat door lactaatdehydrogenase
4. pyruvaat -> glucose
- door energie van beta-oxidatie
- kan hierdoor enkel in lever
aminozuren
1. door afbraak tot intermedairen
- pyruvaat = cori-cyclus
- krebscyclus intermediairen
2. door glucose-alanine cyclus
- pyruvaat + glutamaat (alfa-aminobron) -> alanine + alfa-ketoglutaraat
- tranaminatie
- perifeer = omzetting tot alanine
- lever = terug naar pyruvaat
glycerol
1. triacylglycerolen -> glycerol + acetyl-CoA
2. glycerol in cytosol
3. glycerol -> glycerol-3 fosfaat door glycerolkinase
4. glycerol-3-fosfaat -> dihydroxyacetonfosfaat door glycerol-3-fosfaat dehydrogenase
- FAD flavine bevattend
- e- aan Q geven
- rest van ETS afgaan
alternatief = NAD gebruikmaken enzym = vooral voor synthese
fysiologische toestand van spieren
eutrofie = evenwicht tussen spiereiwitsynthese & afbraak
sarcopenie = afname spiermassa door ouderdom
atrofie = afname spiermassa door activiteit door breuk of degeneratie zenuw
cachexia = afname spiermassa uit uithongering
glucose omzetting naar sorbitol
sommige weefseltypes preferen fructose
- testis, pancreas, hersenen & ooglens
reactie:
1) aldose reductase: glucose + NADPH + H -> sorbitol + NADP
2) polyol dehydrogenase: sortibol + NAD -> fructose + NADH + H
aldose
- hoge affinieit maar lage flux
–> overname door glycolyse
1) hoge bloedsuikerspiegel
2) grote mate van sorbitol productie
3) lagere werking polyol dehydrogenase
4) accumulatie van sorbitol
5) verandering osmolaiteir van cllen
6) opake regio’s = vertroebeling = cataract
regulering van gluconeogenese
lange termijn regulatie = door regulering van expressie van PEPCK
korte termijn regulatie
- pyruvaat -> PEP
- pyruvaat decarboxylase gestimuleerd door acetyl-CoA
- pyruvaat kinase
- gestimuleerd door F16B
- inhibitie door ATP & fosforylatie door PKA - F16BP <=> F6P
- fosfofructokinase 1 = F16BP maken
- gestimuleerd door F26BP & AMP
- inhibitie door citraat & ATP
- fructose-1,6-bifosfatase = F1P maken
- inhibitie door F26BP & AMP
F26BP & AMP geven voordeel voor glycolyse richting
citraat & AMP geven voordeel voor gluconeogenese richting
allosetrische effector fructose-2,6-bifosfaat
- functies
- voordeel glycolyse richting
- inhibiering van fructose-1,6-bifosfaat = maken van F6P
- stimulering van fosfofructokinase-1 = maken F16P - regulering F26P
- omzetting F2P -> F26P
- gekatalyseerd door fosfofructokinase 2 = PFK-2 = beide richtingen = duale functie = tandemenzym
- vasten = glucagon -> cAMP -> fosforylatie & activatie van enzym = afbraak van F26P
- eten = insuline -> proteine fosfatase -> defosforylatie & inactivatie van enzym = eenaam F26P
futile cycling
reciproke regeling voor voorkomen eindeloze cyclus glycolyse -> gluconeogenese -> …
= substraat cycling
= futile cycling
per cycle 4 ATP verloren
kan voorkomen als
- doel voor warmte generatie
- vb bijen in vliegspieren
–> temp van spieren hoog genoeg bij lage temperaturen
