HC11 - Koolhydraatmetabolisme Flashcards
Wat is glucostase?
De glucose homeostase in het bloed
Wat is de gevoede situatie van een organisme (qua glucose)?
Glycogeen wordt opgeslagen in de lever en spieren, en TAG in het vetweefsel. De hersenen verbruiken glucose en breken het helemaal af tot CO2 en water, en de rode bloedcellen breken het slechts af tot lactaat.
Wat is de gevaste situatie van een organisme (qua glucose)?
Overzicht gluconeogenese
Hoeveel ATP kost het om glucose te maken uit lactaat? En hoeveel levert de glycolyse dan op? Is er winst of verlies en hoe wordt dit gecompenseerd?
Het kost 6 ATP, levert 2 ATP op, dus er is verlies. Dit wordt betaald door de vetzuuroxidatie
Wat is het verschil tussen de glycogeen opslag en de vet opslag?
De glycogeen opslag is beperkt, en de vet opslag is (bijna) onbeperkt
Waaruit bestaat glycogeen?
Uit allemaal glucose moleculen die aan elkaar vastzitten met α 1,4- en α 1,6-glucosidische bindingen. Het is dus een vertakt polymeer van glucose-residuen
Hoe wordt glycogeen afgebroken?
D.m.v. het enzym glycogeenfosforylase
Hoe wordt de vertakking van een glycogeen molecuul afgebroken?
Hoe wordt glycogeen opgebouwd?
Hoe wordt glucose 1-fosfaat geactiveerd?
Hoe wordt UDP-glucose gebruikt om glycogeen te verlengen?
Hoe wordt een α-1,6-binding gemaakt bij glycogeen?
Wat is het voordeel van vertakkingen bij glycogeen?
Je kan het heel snel afbreken, doordat er veel meer uiteindes zijn
Waarom is de glycogeen voorraad in spieren alleen voor de eigen energiebehoefte (dus alleen in de spier zelf)?
Je kunt daar geen glucose uit vrijmaken omdat het geen glucose 6 fosfatase heeft.
Wat wordt er gemaakt in het pentose-fosfaat-pad?
In het PPP wordt ribose-5-fosfaat gemaakt, wat wordt gebruikt in DNA en RNA, en ondertussen wordt ook NADPH gemaakt
Waar is de NADPH voor nodig die in het pentose fosfaat pad gemaakt worden?
Het bevat de reducing power, de elektronen, om macromoleculen te maken.
Hoe kan het dat de elektronen van NADPH niet in de ademhalingsketen worden gebruikt en de elektronen van NADH niet voor biosynthese worden gebruikt, maar andersom wel?
NAD wordt niet herkend op complex 1, ookal mist het slechts 1 fosfaat groep
Wat zijn de twee fasen van het PPP?
Wat is de reactie van de eerste fase van het PPP?
Wat is de reactie van de tweede fase van het PPP
Hoe wordt het PPP gereguleerd?
Welk model volgt een cel die zowel NADPH als ribose-5-P nodig heeft?
Model 2, dit zou een sneldelende cel kunnen zijn
Welk model volgt een cel die veel NADP nodig heeft?
Model 4, een cel die veel vetzuursynthese doet maar niet deelt, bijv een levercel
Welk model volgt een cel die veel ribose-5-P nodig heeft?
Model 1
Waar is NADPH een bron van?
Van reducing power in alle organismen
Wat ontstaat er uit het PPP uit 1 molecuul glucose?
2 moleculen NADPH + H+ en 1 molecuul ribose 5-fosfaat
Wat is de link tussen het PPP en de glycolyse?
Ribose 5-fosfaat dat niet gebruikt wordt voor de vorming van nucleotiden, wordt via een ingewikkeld reactieschema omgezet in intermediairen van de glycolyse in de niet-oxidatieve fase van het PPP. Uit 3 moleculen ribose 5-fosfaat worden 2 moleculen fructose 6-fosfaat en 1 molecuul glyceraldehyde 3-fosfaat gevormd.
Leg model 1 uit
Bij model 1 is de behoefte voor ribose 5-fosfaat groter dan de behoefte voor NADPH. Dit komt bijvoorbeeld voor in cellen die heel snel moeten delen (aangezien R5P nodig is voor de synthese van nucleotide precursors van DNA)
Leg model 2 uit
Bij model 2 is de behoefte voor NADPH even groot als voor ribose 5-fosfaat.
Leg model 4 uit
Bij model 4 is er een behoefte voor NADPH en ATP. Ribulose 5-fosfaat kan dan omgezet worden in pyruvaat om ATP te vormen.
Waarvoor wordt de afbraak van glucose gereguleerd?
De glycolyse heeft een tweeledige functie, te weten: productie van ATP èn het aanleveren van bouwstenen voor de synthese van andere stoffen. De snelheid van glucose-afbraak via de glycolyse is gereguleerd, d.w.z. is aangepast aan de behoefte van de cel aan ATP of aan bouwstenen voor de vorming van bijv. bepaalde aminozuren.
De regulering van de snelheid van de afbraak van glucose vindt voornamelijk plaats door fosfofructokinase, maar daarnaast spelen ook hexokinase en pyruvaatkinase een rol.
Hoe komt het dat glycolyse en gluconeogenese niet gelijktijdig plaatsvinden?
De activiteiten van de cruciale enzymen van beide pathways worden gereguleerd op een zodanige manier dat beide processen niet tegelijkertijd op kunnen treden.
De snelheid van de glycolyse wordt ook bepaald door de hoeveelheid glucose die aanwezig is, terwijl anderzijds de snelheid van de gluconeogenese afhankelijk is van de hoeveelheid glucogene precursors.
Hoe wordt de glycolyse in de spier gereguleerd?
Door feedback inhibition.
Fosfofructokinase (PFK), dat F-6-P omzet in F-1,6-BP, is het belangrijkste regelpunt van de glycolyse.
Het PFK-isoenzym dat in de spier aanwezig is, wordt geremd als [ATP] in de spier hoog is.
Als [ATP] laag is, wordt [AMP] in de cel hoog en dat heft de remming door ATP op, waardoor de activiteit van PFK toeneemt.
Op deze manier wordt de snelheid van de glycolyse aangepast aan het energieverbruik van de spiercel.
Hoe wordt het eerste enzym van de glycolyse, hexokinase, geremd?
Door zijn product, glucose 6-fosfaat
Wat gebeurt er als de snelheid van de glycolyse geremd wordt door inhibitie van PFK?
Dan hoopt F-6-P en G-6-P op, waardoor de instroom van glucose in de glycolyse dus geremd wordt.
Hoe werkt de regulering van de glycolyse in spiercellen?
Waar reageert de snelheid van de glycolyse op in de lever?
Op veranderingen in dehoeveelheid glucose in het bloed (voedselopname). Dit wordt ook hormonaal gereguleerd (Insuline/ Glucagon).
Hoe wordt de glycolyse in de lever gereguleerd.
Net zoals in de spier wordt in de lever de PFK geremd. PFK in de lever wordt geremd door citraat, het eerste intermediair van de citroenzuurcyclus. Een hoog niveau aan citraat in het cytosol geeft aan dat er een overvloed aan biosynthetische precursors is en dat het dus niet nodig is om meer glucose voor dit doel af te breken.
Hoe is de interconversie van fosfoenolpyruvaat en pyruvaat gereguleerd?
Het enzym pyruvaat kinase in de lever wordt geremd door hoge niveau’s aan ATP en alanine, een signaal dat er genoeg energie is en dat er voldoende bouwstoffen voor biosyntheses zijn. Pyruvaatkinase reguleert mede de snelheid van de glycolyse (op aangeven van fosfofructokinase), omdat dit enzym gestimuleerd wordt door fructose 1,6-bisfosfaat. Dit leidt dus tot “feed-forward stimulation”.
Hoe worden pyruvaat carboxylase en fosfoenolpyruvaat carboxykinase gereguleerd?
Aan de andere kant wordt pyruvaat carboxylase, dat de eerste stap van gluconeogenese uit pyruvaat katalyseert, geactiveerd door acetyl-CoA en geremd door ADP. Verder wordt fosfoenolpyruvaat carboxykinase geremd door ADP.
Overzicht regulering glycolyse en gluconeogenese
