HOOFDSTUK 1 Flashcards
wat is metabolische homeostase
het behouden van een dynamische stabiele toestand via regulatoire mechanismen die compenseren voor de veranderingen in externe omstandigheden
katabolisme
= energie verkrijgen via verschillende bronnen.
- exergonisch
- oxidatie reactie
- vrijgelaten Gibbs vrije energie wordt opgeslagen/omgezet
anabolisme
= investeren van energie om te werken
- endergonisch
- reductie reacties
- nodige Gibbs vrije energie wordt gevraagd en uitgegeven
cellulaire respiratie
= elk metabolisch proces dat leidt tot de opname van zuurstof en waarbij koolstofdioxide vrijkomt.
- 3 fasen
wat zijn de 3 fasen van cellulaire respiratie?
- fase 1 = partiële oxidatie
- fase 2 = acetylgroepen worden geoxideerd tot CO2
- fase 3 = elektrontransport
wat vertelt de oxidatietoestand ons?
het vertelt ons iets over de hoeveelheid energie die vrijgelaten kan worden via oxidatie
negatieve oxidatietoestand = energie-rijk
positieve oxidatietoestand = energie-arm
redoxreacties
(gekatalyseerd door..
(werking) (OR)
gekatalyseerd door oxidoreductase
elektron-donor = wordt geoxideerd
elektron-acceptor = wordt gereduceerd
groep-transferreacties (GT)
gekatalyseerd door transferases
= transfer van een groep van 1 nucleofiel naar de ander
!!! groep transferreactie = vasthangen van een goede LG aan een metabolische intermediair om het intermediair te activeren voor volgende reacties
interne herschikkings- en isomerisatiereacties (IIR)
gekatalyseerd door isomerases epimerases en mutases
bepaalde atomen worden binnen een molecule herschikt
koolstof-koolstof vormende/verbrekende reacties
(CC)
gekatalyseerd door lyasen, synthasen, synthetasen en ligasen
vormen/breken van koolstof-koolstofbindingen
NADH
= geactiveerde carrier van elektronen voor branstofoxidatie en ATP-productie
NAD = nicotinamide adenine dinucleotide
actief gedeelte = nicotinamide ring
- NAD+ = geoxideerde vorm van de elektronendrager
- NADH = gereduceerde vorm
FADH2 en FMNH2
= geactiveerde carrier elektronen voor de oxidatie van brndstoffen en ATP-productie
FAD = flavin adenine dinucleotide
FMN= flavin mononucleotide
actief gedeelte = isoalloxazine ring
FAD/FMN is de geoxideerde vorm, FADH2 / FMNH2 is de gereduceerde vorm
FAD/FMN zijn strak gebonden aan bepaalde eiwitten (= flavoproteïnen)
NADPH
= een geactiveerde elektrondrager voor reductieve biosynthese
NADP = nicotinamide adenine dinucleotide fosfaat
Nicotinamide ring = actieve gedeelte
De extra fosforylgroep op NADPH zorgt ervoor dat enzymen het onderscheid maken tussen high-potential elektronen voor anabolisme en katabolisme
ATP
= geactiveerde carrier van fosforylgroepen
ATP = adenosine trifosfaat
katabolische pathways = + ATP
anabolische pathways = - ATP
Acyl-CoA
= een geactiveerde carrier van acylgroepen
Het reactieve gedeelte van Acyl-CoA is de sulfylhydrylgroep
De hydrolyse van thioester = hoog exergonisch
lipoaat
= een geactiveerde carrier van acylgroepen
De gereduceerde vorm van lipoaat kan geacyleerd/geacetyleerd worden
thiamine
thiamine pyrofosfaat is een geactiveerde carrier van aldehydegroepen
De reactieve groep van TTP = thizaoliumring (= relatief zuur proton op C2)
biotine
= een geactiveerde carrier van koolstofdioxide
Belangrijke co-factor van bepaalde enzymen en is vaak covalent gebonden aan een Lys-residu van het enzyme ter vorming van een biotinyllysine
tetrahydrofolaat
= geactiveerde carrier van 1 koolstofketen
De reactieve groepen van THF = stikstofatomen van de 6-methylpterin en p-aminobenzoaat
S-adenosylmethionine
= de verkozen geactiveerde carrier voor de methylgroeptransfer
5’-deoxyadenosyl cobalamine
= zeer complexe co-factor
= essentieel voor katalyse van verschillende biochemische reacties
UDP-glucose
= een geactiveerde carrier van glucose
Door het “taggen/merken” van hexosen met nucleotidylgroepen, kan de cel een onderscheid maken tussen hexosen voor anabolisme (glycogenese) en katabolisme (glycolyse)
CDP-diacylglycerol
= cytidine difosfaat diacylglycerol
= een geactiveerde carrier in de biosynthese van fosfolipiden
pyridoxaal fosfaat
= een geactiveerde carrier voor aminogroepen
PLP speelt een belangrijke rol in de afbraak van glycogeen
co-factor
= een anorganisch ion of een co-enzym dat nodig is voor enzymactiviteit
co-enzyme
= een organische co-factor die nodig is voor de werking van bepaalde enzymen
bio-energetics
= de kwantitatieve studie van energie-omzettingen die gebeuren in levende cellen en de natuur en functie van chemische processen die deze omzettingen onderbouwen
ΔG’°
= standaard Gibbs vrije energie verandering
ΔG
= variabele = zal niet veranderen over tijd
standaardomstandigheden
[reagens] = 1M, pH = 7.0, T = 298,15 K, [Mg2+] = 1mM
dynamisch evenwicht
betekend dat de snelheden van voorwaartse en terugwaartse reacties hetzelfde zijn en dat er geen netto veranderingen is in de concentraties van substraten en producten in de tijd
Keq < 1
ΔG’° > 0 ΔG > 0
= niet-spontane reactie = minder product wordt gevormd
Keq > 1
ΔG’° < 0 ΔG < 0
= spontane reactie = meer product wordt gevormd
Keq = 1
ΔG’° = 0 ΔG = 0
= evenwicht = geen extra push in een bepaalde richting
typische biochemische reactie
Reductans = elektron-donor
= wordt geoxideerd
Oxidans = elektron-acceptor
= wordt gereduceerd
standaard reductiepotentiaal E’°
= stelt de affiniteit voor elektronen van de elektron-acceptor bij SO
- positief = elektron-acceptor
- negatief = elektron-donor
E’° < 0
E’° > 0
= = kleinere neiging om elektronen te aanvaarden, grotere neiging doneren
= grotere neiging om elektronen te aanvaarden, kleinere neiging doneren
Waarom is ATP een energie-carrier in biologische systemen? (3 redenen)
- elektrostatische repulsie
- resonantiestabilisatie
- stabilisatie door hydratatie/ionisatie
elektrostatische repulsie
Bij pH = 7, draagt ATP 4 negatieve ladingen die dicht bij elkaar zitten.
= elektrostatische repulsie en bindingstrek
= dit gaat weg wanneer de verbinding gebroken wordt
resonantiestabiliteit
De producten van ATP zijn meer gestabiliseerd door resonantie dan de reagentia
ATP < ADP < AMP < PPi < Pi
stabilisatie door hydratatie/ionisatie
Er kunnen meer H’tjes binden aan ADP, AMP, Ppi en Pi vergeleken met ATP
Deze zorgen voor stabilisatie van de producten via hydratatie
fosforylatie
pyrofosforylatie
adenylylatie
= transfer van fosforylgroepen
= transfer van pyrofosforylgroepen
= transfer van adenylylgroepen
energielading van cellen
Veel reacties in het metabolisme worden gecontroleerd door de energiestatus van de cel, die gegeven wordt door de energie-lading
De energielading gaat van 0 (AMP) tot 1 (ATP)
energielading van de meeste cellen 0,80 - 0,95
inloed van energielading op katabolische en anabolische routes?
Katabolische (ATP genererende) routes worden geremd door een hoge energielading,
maar worden gestimuleerd door een lage energielading
Anabole (ATP verbruikende) routes worden gestimuleerd door een hoge energielading, maar geremd door een lage energielading
beste indicator voor de verandering van energiestatus van de cel?
[ AMP ]
De relatieve verandering in [AMP] tov ATP consumptie is zeer hoog
=> zeer gevoelige indicator
