Week 4 Flashcards
Bij wat vindt ATP-synthese plaats bij verbranding
-koolhydraten
-vetten
-eiwitten
wanneer bevindt er ATP-verbruik
- spiercontractie
- iontransport
- biosynthese van macromoleculen
- thermogenese
Waar vindt ATP-verbuik voornamelijk plaats?
In het cytosol
Waar vindt ATP-aanmaak plaats?
deels in cytosol (creatinefosfaat, anaërobe glycolyse)
deels in mitochondriën (aërobe glycolyse en vetzuuroxidatie)
Wat is ATP turnover?
De wisselwerking tussen ATP resynthese
en ATP verbruik
* ATP verbruik: ion transport, eiwit
en RNA synthese, actomyosine ATPase
* ATP resynthese: Cytosol →
creatinefosfaat, anaerobe glycogenloyse
Aerobe glycogenolyse vetzuuroxidatie →
in het mitochondrien. = EFFICENT.
Hoe werkt aerobe ATP synthese in het hart?
Rust: 60-70: vetzuurverbranding, 30-40 : glucose/ glyocgeenverbranding
Inspanning: daling ATP, stijging ADP. → CPK reactie, anaerobe glycogenolyse tot glucose en vetzuuroxidatie op gang komt.
Hoe werkt de aerobe resynthese?
Alle elektronen die vrijkomen bij de
oxidatiestappen worden op NAD+ en FAD
gezet. Hierdoor ontstaat dus NADH en
FADH2. In de ademhalingsketen worden
deze moleculen weer geREoxideerd
- OX: Zuurstof wordt gereduceerd
- PHOS: Zuurstofreductie is gekoppeld aan
de vorming van ATP.
Per glucose molecuul: 32 ATP.
Hoe komen de elektronen van NADH (in het cytosol) in het mitochondriaal binnenmembraan terecht?
Met behulp van de malaat-aspartaat shuttle:
- NADH wordt gereoxideerd. Waarbij
elektronen worden overgedragen op malaat. Hieroor komen ze in het mitochondrien terecht. Daarna vindt binnen het membraan de reactie andersom plaats. - Malaat is een transporteiwit. Oxaalacetaat moet weer teruggebracht worden buiten het mitochondrien, dus via aspartaat komt
- Het overdragen van elektronen kost
enorm veel tijd door de vele reacties. - LET OP : in LEVER, HERSENEN, HART
- Geen verlies in energie
Hoe werkt de transport van elektronen in de skeletspieren?
- NADH wordt gereoxideerd , waarbij glycerol 3-fosfaat ontstaat.
- Glycerol 3-fosfaat gaat naar de tussenruimte en de elektronen komen terecht op FADH2, waarna ze worden
aangeboden aan de ademhalingsketen - Dit betekent minder energie opbrengst
Hier is er sprake van energieverlies in de Skeletspieren.
Wat gebeurt er als pyruvaat het mitochondrien in komt ? → citroenzuurcyclus?
- Glycolyse:
Pyruvaat → Acetylcoa.
heeft 3 C atomen → Dit wordt omgezet in 2C atomen. Dan is het klaar om in de
citroenzuurcyclus te gaan, waarbij bij elke stap elektronen vrijkomen om NAD+ op te laden - Beta oxidatie:
16 C atomen, waarbij elke keer een C2 eenheid wordt afgesplitst. Dit gebeurt 7 x en levert dus 7 FADH2 en NADH2. Veel meer opbrengst dan glucose
Wat is je ATP opbrengst?
Je hebt 4 PROTONEN nodig om 1 ATP te maken.
NADH : 10 H+ naar buiten gepompt → 2.5 ATP
FADH2: 6 H+ naar buiten gepompt. → 1,5 ATP ( Je hebt namelijk geen komplex 1)
Hoeveel energie zit er in een protonengradient?
concentratieverschil H+ binnen en buiten
membraanpotentiaal verschil tussen binnen en
buiten mitochondrien.
- Concentratieverschil H+ = -4,5
- Membraan potentiaal verschil = 17
De potentiele energie van de protonengradient
wordt VOORAL bepaald door de membraan
potentiaal.
Wat is de drijvende kracht van oxydatieve
fosforylering?
Potentiele energie in Protonen gradient +
membraan potentiaal verschil
Hoeveel energie heb je nodig om H+ naar buiten te pompen?
Dit kost energie en die moet uit de elektronen komen die in NADH zitten. Om H+ naar buiten te pompen is
energie nodig, niet alleen om de concentratiegradient, maar ook om de membraanpotentiaal te overwinnen.
In rust:
- NADH is maximaal opgeladen. Voldoende O2
- Door ATP-syh
Door wat wordt OXPHOS aangestuurd?
Wordt aangestuurd door het aanbod van ADP. ADP moet diffunderen, om in het MT.binnenmembraan aangeboden te worden. Extra aanbod van ADP
- H+ naar binnen gepompt, Ph gradient verdwijnt , NADH kan zijn elektronen weg. ADP is een
batterij die steeds opnieuwe opgeladen moet worden. - ADP aanbod is Afhankelijk van ATP- verbruik.
- ATP resynthese is een gevolg van ADP gebruik
DUS de hoeveelheid beschikbare ADP is de snelheidsbepalend factor van de mitochondriale ademhaling.
Hoe weet de oxphos dat die moet starten en sneller moet gaan werken?
- ATP wordt omgezet in ADP. Met behulp van creatinefosfaat in het cytosol wordt ADP weer
omgeze tin ATP. - Als creatine fosfaat op is vindt er een andere reactie plaats namelijk: 2ADP → 1AMP + ATP. Dit
gebeurt onder invloed van adenylaat kinase reactie. - AMP is een trigger voor de glycolyse en glycogenolyse. AMP activeert PFK1 reactie. Hierdoor
wordt de productie van ATP productie. AMP kan nog verder worden afgebroken naar adenosine →
leidt tot vasodilatatie. - Tegelijkertijd komt ook glycogenolyse op gang, wat
ook leidt tot glycolyse van de glucose. - NADH ontstaat in het cytosol, dat moet eigenlijk in
het MT worden gereoxideerd. Dit gaat te langzaam
omdat het via de malaat aspartaat shuttle gaat.
Wat doet men als het hart tekortschiet aan de zuurstof
behoefte Bij Angina pectoris?
- Remmen van vetzuuroxidatie
a. Trimetazidine
b. Ranolazine
c. Etoxomir - Remmen opname van vetzuur in de mitochondrien.
A. Phexiline
B. MDI
C. Dichlooracetaat
Waarom is het nuttig om juist de vetzuuroxidatie te remmen?
Dit gaat puur om Zuurstof
gebruik, omdat angina
pectoris ontstaat als gevolg
van zuurstof tekort.
1. Glycogenolyse:
Verbruik van 5,5 ATP per
O2 molecuul = gunstiger als
je zuurstoftekort hebt.
2. Vetzuur: Verbruik
van 4,6 ATP per O2
molecuul.
Je hoopt dan bij het remmen
van de vetzuuroxidatie, dat de glycogenolyse versneld.
Wat zijn mogelijke oorzaken van
celbeschadiging?
- Hoog/ laag PH
- Ischemie/
- Ioniserende straling/ UV straling
- Mechanische schade.
- Infectie/ leukocyten
- Genetische defecten zoals een stapeling van ijzer/ koper
Mate van schade hangt af van de mate van stress waaraan de cel wordt blootgesteld (dit verschil per weefsel)
Herstel na Cel-stress: afhankelijk van?
Aard, duur, intensiteit
Wat gebeurt er bij schade van de hartspier?
- Bij ischemische schade zal je in het hart de eerste 30 minuten beschermingsmechanismen
hebben waarbij de celfunctie achteruit zal gaan. Dit kan nog reversibel zijn. - Er is irreversibele schade rond 1-2 uur.
- Morfolische veranderingen zie je pas na 12 uur.
- De ernst van celschade hangt dus samen met de mate van stress.
- Dood betekent NIET dat je dode cellen en organen hebt.
Wat is het verschil tussen reversibele en irreversibele celschade?
Reversibel
- ER zwelt op
- MT zwelt op
- Blebs (uitstulpingen celmembraan) zitten op het oppervlak van de cel
- Chromatines die clumpen.
Irreversibel:
- Zwelt nog meer op
- Lysosomen ruptuur → enzymen zorgen ervoor dat de cel van binnenuit wordt opgevreten
- Myeline figuren, kluwen van membranen
Wat is globaal het verschil tussen Necrose en Apoptose?
- Membraan schade
- Cytoskelet schade → Lysosomen, plasmamembraan en mitochondrien gaan kapot en dit is
de geprogrammeerdere necrose - DNA schade : fout opgevouwen eiwitten → celdood direct door apoptose
Welke typen necrose zijn er?
- Liquefactie necrose:
- visceuze massa ( hersenen/ longen)
- Associatie met infectie bacterieel, schimmel
- Locale hydrolyse, cyste vorming, gevuld met pus (dode leukocyten)
- Eiwit afbraak ( autolyse) en ontstekingscellen (heteroyze) - Coagulatie necrose:
- Structuur blijft herkenbaar. Alles is er nog, maar de batterij is er uit gehaald (kern) - Gangreneuze necrose: Ledematen
- Verkazende necrose: Tuberculose in de longen
- Vet necrose: Buikholte→ door pancreas,saponificatie,
- Fibrinoide necrose → BLOEDVATEN.
Dus wat gebeurt er bij necrose?
- Vochtophoping, oedeem
- Eiwit denaturatie of eiwitafbraak wat een snotterig geheel (bij liquefactie)
- Verlies cellulaire morfologie
- Wel behoud van algemen weefselstructuur, met littekenweefsel
Wat zijn SERUM markers van celdood in het hart?
- Myoglobine(hartspier): ontstaat snel en is ook snel weg → binnen 1 dag.
- Troponine: is zichtbaar in het serum vanaf dag ½ tot 6 dagen na het infarct
- CK-MB
- Cardiac proteine bij instabiele AP
Hoe werkt celdood door apoptose?
Dit is wel echt geprogrammeerde celdood.
Fysiologisch komt dit best wel vaak voor en is het van belang
- Embryogenese: morfogenese, ontwikkeling neuraal netwerk, zelf tolerantie in immunologie
- Volwassenen: menstruatie, afstoting darmcellen, afsterven huidcellen
Pathologisch: bv door DNA schade door ion straling, zuurstofradicalen
Als een cel in apoptose gaat dan zie je : - Chromatines condenseren
- Membraan blebs.
- Alle onderdelen worden verpakt in blaasjes gemaakt door het celmembraan en daarna via
endocytose opgegeten - Nucleaire fragmentatie
- Waardoor er weinig schade in derest van het materiaal ontstaat
Welke twee routes zijn er bij apoptose?
- Intrinsieke pathway:
- Loopt via de mitochondrien er is celschade door allerlei aspecten. Het mitochondrieen wordt via BH3 sensors aangezet om cytochroom C te vormen. Er worden pro apoptosische eiwitten gevormd die via die caspase reactie cytoskelet afbreken, blebs vormen en nucleair fragmenteren. - Extrinsieke pathway
- Via receptor activatie, waardoor in de cel sprak is van activatie van het caspase systeem. Door dit caspase systeem wordt het cytoskelet afgebroken en blebs worden gevormd door het membraan. Ook vindt er nucleaire fragmentatie plaats.
Wat is het verschil tussen necrose en apoptose?
- Necrose : cel zwelt op en spat uit elkaar
- Apoptose: cel krimpt en deelt zichzelf op in kleine deeltjes die worden gefagocyteerd
Wat is het verschil tussen necrose en apoptose? SUMO : size, uptake, membrane, organellen
Necrose:
- Cellen zwellen op
- Macrofagen veroorzaken ontstekings reacties doordat ze de losse deeltjes opeten
- Verlies membraan integriteit
- Lysosomen lekken, random degradatie DNA
Apoptose:
- Cellen krimpen
- De buurcellen nemen de kapotte cellen op → minder ontsteking
- BLEBBING ( netjes verpakte organellen) = apoptopic bodies
- Pro- apoptotische eiwitten
- Chromatine condensatie. → In je DNA is mate van schade
Wat is netose? Neutrophil extracellular traps
- Als een cel wordt getriggerd om netose aan te gaan. Hij mengt zijn celinhoud met zijn DNA. Hierdoor spuugt een cel zijn DNA uit als een visnet. DNA is dan gedecoreerd met allerlei enzymen, waardoor bacterien
gevangen kunnen worden. Is bewezen effectief te zijn. - De cel gaat bij NETOSE gaat dood, met opzet. Kan aanleiding geven tot trombose.
- Extrusie van DNA door neutrofielen en andere leukocyten ( EOSINOFIEL)
- DNA bedekt met bactericide stoffen, protrombogeen vWF
Wat gebeurt er bij ischemie van de hartspier?
Mitochondrien geven problemen.
- Daling in Oxidatieve fosforylatie en dus ATP moleculen
- Verhoging van anareobe glycolyse → melkzuur → lage PH → DNA in cel gaat klonteren
- Ribosomen detachen, waardoor proteines niet meer gemaakt kunnen worden
- Werking natrium kalium pomp daalt waardoor calcium influx verhoogd, EFFLUX kalium → zwelling ER. En blebs. TEVEEL calcium leidt tot aanleiding van inflammatie en dus litteken weefsel
Wat zijn de determinanten van zuurstof gebrek?
- Volledige of partiele Vaatobstructie
- Alternatieve bloedtoevoer ( collateraal flow), → bepaalt mate van schade,
- Als je vaker zuurstoftekort hebt gehad, dan gaan bloedvaten nieuwe verbindingen vormen zodat
er TOCH nog bloed loopt. - Acute vs. Geleidelijke obstructie: Acuut → geen tijd voor collateralen
Geleidelijke obstructie → hartspier is beter bestand tegen zuurstoftekort door collateralen - Gevoeligheid verschilt per persoon
- Periconditionering : REMOTE