Thema 1 - Koolhydraatmetabolisme (hc2 + wc1) Flashcards
belangrijkste organen calorische homeostase en glucostase
lever en vetweefsel
rol lever
- fungeert als metabole zeef voor portale bloed
- houdt bloedsuikerspiegel op peil > opslaan glucose uit eten en zetten in TAG, daarna exporteren.
- verzorgt omzetting van lactaat, (glucogene) AZ en glycerol in glucose.
- productie KL (m.u.v. herkauwer)
waar vormen herkauwers KL?
lever en in penswand
bij welk proces wordt gluconeogenese en ketogenese gestart
langdurig tekort aan koolhydraten –> aangestuurd door INS GCN
rol vetcellen
- controle afgifte van vrije VZ aan bloed en daardoor oxidatie van VZ, het KLmetabolisme en verbruik van glucose.
- nauwe samenwerking met lever
glucostase
het op peil houden van glucosespiegel
Glucosespiegel daalt dan:
- lipolyse omhoog
- vetzuurspiegel in bloed omhoog
3a. perifeer verbruik door spieren VZ omhoog en
3b. VZopname en B-ox. lever omhoog
3b1. ketogenese lever omhoog > KLspiegel bloed omhoog > perifeer gebruik spier en zenuwen van KL omhoog
- -> Verminderd gebruik & oxidatie van glucose
Hormonale sturing glucostase en calorische homeostase: GLUCOSE
AFGIFTE weefsel > bloed: proces: afbraak van leverglycogeen tot bloed-glucose hormonale regulering: INS-, GCN+ (ADR+) OPNAME bloed > weefsel: proces: GLUT-4 hormonale regulering: INS+
Hormonale sturing glucostase en calorische homeostase: AZ
AFGIFTE weefsel > bloed: proces: proteolyse (o.a. myocyt) hormonale regulering: INS-, ADR- OPNAME bloed > weefsel: proces: actief transport hormonale regulering: INS+
Hormonale sturing glucostase en calorische homeostase: TAG
AFGIFTE weefsel > bloed: proces: VLDL-productie hormonale regulering: INS+ OPNAME bloed > weefsel: proces: lipoproteine lipase hormonale regulering: INS+
Hormonale sturing glucostase en calorische homeostase: VRIJE VT
AFGIFTE weefsel > bloed: proces: lipolyse (adipocyt) hormonale regulering: INS-, GCN+, ADR+ OPNAME bloed > weefsel: proces: diffusie hormonale regulering: -
Hormonale sturing glucostase en calorische homeostase: KL
AFGIFTE weefsel > bloed: proces: ketogenese (hepatocyt) hormonale regulering: - OPNAME bloed > weefsel: proces: diffusie hormonale regulering: -
opname glucose uit bloed
d.m.v. glucose-transporters (GLUT)
GLUT-4
insuline-gevoelige glucose transporter (spieren en vetweefsel)
hoe werkt glucose-transporters?
transporteren liggen klaar in vesicles klaar en worden onder invloed van insuline naar de celmembraan getransloceerd.
hoe verloopt glycolyse spier
PFK (omzetting F-6-P in F-1,6-BP) belangrijkste regelpunt. PFK-isoenzym wordt geremd als [ATP] in de spier hoog is.
invloed ATP op PFK
Als [ATP] laag is, wordt [AMP] in de cel hoog en dat heft de remming door ATP op, waardoor de activiteit van PFK toeneemt > invloed op snelheid van glycolyse aan energieverbruik.
1e enzym glycolyse
hexokinase; wordt geremd door zijn product glucose-6-fosfaat. Als de snelheid van glycolyse geremd wordt door inhibitie PFK, dan hopen F-6-P en G-6-P op, waardoor glycolyse wordt geremd.
laatste enzym glycolyse
pryuvaat kinase, geremd door ATP.
PFK lever
Belangrijkste regelpunt van glycolyse. Wordt geremd door citraat (krebscyclus).
hoog niveau citraat cytrosol
overvloed aan biosynthetische precursors, niet nodig om meer glucose af te breken.
regulering glycolyse lever
hoeveelheid glucose in bloed
hormonale regulatie
pyruvaatkinase lever
Wordt geremd door hoge niveau’s ATP en alanine in lever. Enzym reguleert mede snelheid van glycolyse, omdat het gestimuleerd wordt door F-1,6-biP = feed-forward stimulatie
pyruvaatcarboxylase
eerste stap van gluconeogenese uit pyruvaat. Geactiveerd door acetyl-CoA en geremd door ADP. Zo wordt de glyconeogenese bevorderd wanneer de cel rijk is aan biosynthetische erecursors en ATP.
Substraten gluconeogenese
- Triose-fosfaten < glycerol
- Oxaloacetaat < propionaat en glutamine
- Pyruvaat < lactaat en alanine
verschil spier- en leverglycoeenfosforylase
lever-glycogeenfosforylase wordt geïnactiveerd door glucose.
Spier-glycogeenfosforylase wordt gefosforyleerd o.i.v. adrenalin en niet glucagon zoals in de lever.
2 manieren activeren fosforylase kinase
- gefosforyleerd en deels geactiveerd door protein kinase A.
- glycogeen fosforylase kinase heeft calmoduline subunits waardoor verhoogde intra-cellulaire calcium-concentratie leidt tot geleidelijke activering.
- -> beide stappen leiden tot volledige activering.
Regulering glycogeen-metabolisme door fosforyleringscascade
Glucagon (lever) of adrenaline (spier) > receptor > adenylaat cyclase geactiveerd + ATP > ATP wordt cAMP en activeert PK A > PK A fosforyleert glycogeen synthase A in B EN activeert fosforylase kinase > glycogeen synthase A helpt bij het omzetten van glucose-1-P naar UDP-glucose naar glycogeen, terwijl fosforylase kinase glycogeen fosforylase B activeert (helpt bij omzetting van glycogeen in G-1-P.
Metabole mogelijkheden glucose
- glycolyse > energie productie
- PPP > NADPH + ribose-5-P
- Opslag voor “slechte” tijden:
a. glycogeen lever en spier
b. vet (via AcCoA > VT > TAG
wat gebeurt er met glucose na een maaltijd?
Bloed glucose naar lever > Glucose naar G-6-P > opslag glycogeen door insuline EN glycolyse naar AcCoA > CO2 EN vetzuren naar TAG naar CLDL naar adipocyt
wat gebeurt er met glucose na een nacht vasten?
TAG in adipocyt komt vrij als vrije vetzuren gebonden aan albumine > VT naar lever > Ac-CoA > CO2.
OF glycogeen naar G-6-P > glucose van lever naar bloed gestimuleerd door glucagon.
wat gebeurt er bij hoge glucose-concentratie in het bloed?
In spier- en vetcellen: versnelling van het glucose-transport door de celmembraan d.m.v. translocatie en activering van GLUT-4 o.i.v. insuline
GLUT-4 translocatie
Onder invloed van INS: GLUT-4 zit in de cel en wordt als insuline bindt aan de celreceptor naar de buitenmembraan verplaatst, daar versteld het met het membraan en laat glucose in de cel. Als INS loslaat, gaat GLUT-4 de cel weer in.
Hoe weten de B-cellen (pancreas) dat ze insuline moeten gaan uitscheiden?
Glucose komt via GLUT-2 de pancreas B-cellen binnen. Daar vindt glycolyse en cellulaire respiratie plaats, waardoor ATP wordt gevormd. Kalium verlaat de cel, waardoor er een influx van calcium ontstaat. Vesicles met insuline verlaten de cel via exocytose.
branching enzym
enzym dat gebruikt wordt bij synthese van glycogeen. Enzym knipt een deel van de keten af en zet deze op een a-1,6 plek. Hierdoor krijg je allerlei verschillende takken i.p.v. 1 lange keten.
branching
stuk van ca. 7 glucose-eenheden verplaatst naar de 6-OH groep van een glucose -residu van dezelfde of een naburige keten.
Gevolgen van branching
- het glycogeen wordt beter oplosbaar
- Er ontstaan veel meer eindstandige glucose-eenheden.
- -> verhoging van de snelheid van glycogeen-synthese en -afbraak
welke enzymen heb je nodig voor het debranching van glycogeen?
- fosforylase - haalt telkens 1 G-1-P eraf.
- transferase - brengt telkens meerdere glucose-eenheden van de tak naar de core-keten
- a-1,6-glucosidase - haalt m.b.v. H2O de laatste glucose-eenheid van de tak af.
opslag glycogeen
in lever om andere organen van glucose te voorzien. Voor lever zelf is glucose geen belangrijke brandstof.
tandem enzym
De structuur van het enzym is het zelfde, maar wanneer deze gefosforyleerd is dan activeert het het ene, wanneer het niet gefosforyleerd is dan stuurt het de reactie de andere kant op.
