Thema 4 - Metabole strategie (hc 5 + wc4) Flashcards
Regulering metabolisme is van belang om:
- snelheid van gehele metabole pad aan te passen aan behoefte van de cel
- ervoor te zorgen dat bij elkaar horende opbouwende en afbrekende paden niet tegelijkertijd plaatsvinden (‘futile cycle’).
Metabolisme wordt gereguleerd door:
- allosterische interacties = omzetting van ene enzym naar andere enzym door een enzym.
- covalente modificaties = conformatie verandering, bijv. door fosforylering > korte termijn regulering.
- enzym niveaus = lange termijn regulering door bijv. hormonen.
- compartimenten cel
- metabole specialisering van organen
hormonen betrokken bij regulering substraat aanbod
insuline
glucagon
insuline
signaal bij overvloed van glucose
–> overschotten opslaan
afbraak van voorraden stoppen
glucagon
werkt in alles insuline tegen = signaal dat tekort aangeeft
–> voorraden afbreken
glucose bijmaken
substraataanbod normaal dieet (voldoende koolhydraat)
Aangeleverd van uit digestieapparaat, lever en vetweefsel en gaat naar bloed.
- VZ en KL in bloed erg laag.
- Glucose en TAG (VLDL) zijn belangrijkste substraten
Stimulatie bij veel glucose
Transporter: GLUT-4 Insuline omhoog (stimuleert glucose-opname)
Als [glucose] daalt:
dan gaat [INS]/[GCN] ook omlaag.
- -> gluconeogenese (lever)
- -> overschakeling op andere substraataanbod: VZ en KL omhoog.
Hoe schakelt de cel over van glucose- op vetbranding?
De rol van pyruvaat dehydrogenase is belangrijkst.
Deze wordt geremd door een grote hoeveelheid AcCoA, NADH en ATP.
Wordt positief gestimuleerd door grote hoeveelheden pyruvaat en ADP.
Regulering [ins]/[gcn] daalt
negatief:
- GLUT-4 transporter (spier)
- enzym van G-6-P naar glucose
- citraat naar pyruvaat
- AcCoA pyruvaat dehydrogenase
positief:
- HSL in adipocyt
Synthese insuline
Gemaakt door B-cellen v.d. pancreas
Excretie insuline
wanneer glucose de cel binnenkomt, wordt door een protonengradient de cel aangezet door het exocyteren van vesicles insuline uit de cel.
–> bifasische excretie = 2 pieken met insuline excretie.
Kinetiek insuline
halfwaardetijd is 3-5 minuten in bloed
- bij lage [ins]: hepatic clearance
- bij hoge [ins]: extrahepatisch, vooral spier & adipose.
Signaaltransductie & receptor insuline
Insuline bindt aan receptor. De receptor wordt geactiveerd en vervolgens gefosforyleerd. Hierdoor binden allerlei intracellulaire signaaleiwitten aan receptor > overdracht signaal.
Effecten insuline
- effecten op korte termijn (bijv. lever-glycogeen omhoog)
- effecten op langer termijn (bijv inductie lipogene enzym-set in lever)
Receptor insuline signaaltransductie
tyrosine kinase receptor
2 belangrijkste KL
acetoacetaat en D-3-hydroxybutyraat (in mito lever)
Hoe wordt KL omgezet om te dienen als energie?
Worden gemetaboliseerd in perifere weefsels om NADH te genereren en acetyl-CoA (krebs cyclus).
basaal metabolisme
stofwisseling in rusttoestand
zijn de verschillende concentratie van diverse nutriënten in het bloed altijd constant?
zeker niet = er treden grote fluctuaties op, afh. van voedselaanbod, lichaamsactiviteit en hormonale status.
waarom KHmetabolisme van belang?
Omdat:
- er cellen in ons lichaam zijn die altijd glucose als substraat gebruiken
- dierlijke organismen - i.t.t. planten - niet in staat zijn om VZ om te zetten in glucose
- de opslagcapaciteit voor KH (lever- en spierglycogeen) beperkt is.
glucostase
het constant houden van glucosespiegel in bloed
waarom overschakeling op vet-verbranding?
zo kan glucose gespaard blijven voor hersenen en rode bloedcellen.
hoe wordt overgang van verbranding van glucose naar VZ/KL geregeld?
op niveau van pyruvaatdehydrogenase
KHmetabolisme: hersenen
alleen glucose als brandstof (alleen KL bij langdurig vasten; VZ niet omdat ze gebonden aan albumine de BHB niet kunnen passeren).
neuronen zijn voorzien van GLUT-3 met hoge affiniteit - dus lage Km - voor glucose.
Wat geeft een te hoge concentratie van KL?
metabole acidose door verlaging van pH bloed
KHmetabolisme: spieren
belangrijkste brandstoffen: glucose, VZ en KL. Groot glycogeenvoorraad; alleen in myocyt tot expressie door aanwezigheid enzym.
KHmetabolisme: vetten
TAG als brandstofreservoir.
KHmetabolisme: lever
Glycogeenafbraak of door de novo synthese van glucose (GNG).
Belangrijkste bouwstenen = lactaat (van ery’s) en alanine (uit spieren), glycerol (uit adipocyt) en glucogene AZ. Herkauwer proprionaat.
Bij voedselgebrek ketogenese (uitsluitend lever herkauwer door enzym HMG-CoA synthase en lyase).
