Week 6 - Hc. 5: Omzetting van suiker, vet en aminozuren bij vasten

Question 1

Brandstofverbruik in gevoede toestand: Ery’s

Answer 1

De erytrocyten zijn sterk afhankelijk van glucose. Een erytrocyt maakt hier lactaat van wat teruggevoerd wordt naar de lever (geen mitochondrieën). De lever zet dit weer om in glucose

Question 2

Cori-cyclus

Answer 2

36 uur na laatste maaltijd gaat lactaat geproduceerd door de ery’s terug naar de lever. Het lactaat wordt daar omgezet in glucose

Question 3

Brandstofverbruik bij 36 uur vasten

Answer 3

De lever maakt glucose uit aminozuren afkomstig uit de spieren. Ook wordt glycerol omgezet in glucose. Vetzuren worden in de lever gebruikt als energiebron voor de nieuw vorming van glucose

Question 4

Ketonlichamen

Answer 4

Worden door de lever gevormd uit de vetzuren. Deze worden na 36 uur gevormd. Deze kunnen worden verbrand door de hart- en skeletspier. Vanaf 36 uur is de ketonspiegel hoog genoeg om ook de hersenen te voorzien

Question 5

Concurentie ketonlichamen en glucose

Answer 5

Zorgt ervoor dat de lever minder glucose hoeft te maken en dus minder spiereiwitten hoeft af te breken: Eiwitsparing (belangrijkste effect van ketonverbranding)

Question 6

Glycogenolyse

Answer 6

De glycogeenvoorraad in de spieren is hoger dan in de lever. Alleen de lever voorraad draagt direct bij aan de handhaving van de bloedsuikerspiegel

Question 7

Verloop glyucogenolyse in de lever

Answer 7

• Een fosfaatgroep wordt toegevoegd aan glycogeen door glycogeen fosforylase waardoor glucose-6-fosfaat ontstaat
• Het fosfaat moet er weer af, zodat het glucose de bloedbaan in kan: door glucose-6-fosfatase

Question 8

Gluconeogenese

Answer 8

De laatste stap van de gluconeogenese is glucosevorming. Deze stap vindt voornamelijk in de lever plaats en alleen bij zeer lang vasten een klein beetje in de nier. Aminozuren, lactaat en glycerol kunnen worden omgezet in glucose-6-fosfaat. Vervolgens moet de fosfaatgroep verwijderd worden

Question 9

Glycerol

Answer 9

Een erg goed gluconeogeen substraat. De omzetting naar glucose kost geen energie, in tegenstelling tot andere substraten. In de gevaste toestand komt glycerol vrij uit de vetcel. In gevoede toestand ontstaat ook glycerol. Triglyceriden uit de voeding worden in vetweefsel afgebroken om als vetzuur te worden opgenomen

Question 10

Verschil gevoede en gevaste toestand: glycerol

Answer 10

Gevoede toestand: glycerol komt uit de vertering, het voedingsvet en de chylomicronen. Het glycerol gaat naar de lever en wordt omgezet in pyruvaat

Gevaste toestand: Glycerol gaat ook naar de lever maar wordt omgezet in glucose

Question 11

Omzetting van glycerol in glucose of pyruvaat

Answer 11

• Glycerol wordt geactiveerd oor glycerol kinase (dit kost 1 ATP) hierbij ontstaat glycerol-3-fosfaat
• Glycerol-3-fosfaat wordt omgezet in dihydroxyacetonfosfaat (levert 1 NADH)
• Dihydroxyacetonfosfaat wordt omgezet in glucose of pyruvaat

Question 12

Glucose vorming uit lactaat

Answer 12

De route van lactaat naar glucose verloopt via pyruvaat. Het kost de lever ATP en NADH

Question 13

Glucose vorming uit aminozuren

Answer 13

Aminozuren leveren of pyruvaat of oxaalacetaat. Oxaalacetaat wordt altijd gevormd (via citroenzuur of pyruvaat). Uit oxaalacetaat kan glucose worden gevormd.

Question 14

Ketogene aminozuren

Answer 14

Hieruit kan geen glucose worden gevormd (leucine, lysine en tryptofaan). Deze leveren acetyl-CoA, wat later omgezet kan worden in ketonlichamen

Question 15

Glucogene aminozuren

Answer 15

Leveren oxaalacetaat (alanine, glycinem cysteïne, serine, aspartaat, valine, etc.)

Question 16

Stikstof door afbraak van aminozuren

Answer 16

Aminozuren bevatten een aminogroep. Als glucose vrijkomt, komt de aminogroep vrij. Het ammoniak is schadelijk voor bijv. hersenen en wordt in de lever onschadelijk gemaakt via de ureumcyclus.

Question 17

Ureum

Answer 17

Wordt gesynthetiseerd in de citroenzuurcyclus en bestaat uit 2 aminogroepen. De eerste aminogroep wordt los aangeleverd in het mitochondrium, de andere groep in de vorm van een aminozuur (aspartaat). Dit samen vormt arginine. Wanneer dit gehydrolyseerd wordt ontstaat ureum

Question 18

Aminozuur mobilisatie vanuit de spier

Answer 18

Met name het spiereiwit wordt gemobiliseerd tijdens vasten. Onder invloed van cortisol en verlaagd insuline neemt de spierafbraak toe. De spier gebruikt zelf vertakt-keten aminozuren als brandstof (leucine, isoleucine, valine). In de spier komt dan de aminogroep vrij, wat op een veilige manie naar de lever vervoerd moet worden om verwerkt te worden in de ureumcyclus. Andere aminozuren worden ook getransporteerd naar de lever en zorgen daar voor de gluconeogenese.

Question 19

Transaminering

Answer 19

Het overdragen van een aminogroep van de ene naar een ander aminozuur, ketonzuur, waardoor een nieuw aminozuur ontstaat

Question 20

Glutamine

Answer 20

Vrij ammoniak dat in de spier ontstaat, wordt gekoppeld aan glutamaat en dit vormt glutamine. Dit heeft als voordeel dat twee ammoniakgroepen tegelijk kunnen worden weggenomen. Glutamine zorgt ervoor dat ammoniak vrij kan komen in de lever om de ureumcyclus te draaien. Wanneer beide aminogroepen van glutamine worden verwijderd, ontstaat alfa-ketoglutaraat

Question 21

Stadia van vetzuuroxidatie in mitochondrium

Answer 21

• Stadium 0: Activering van het vetzuur
• Stadium 1: Bèta-oxidatie. Dit vindt plaats vanaf de carboxykant. Hierdoor ontstaat acetyl-CoA, bestaande uit twee C-atomen. Bij iedere splitsing ontstaat een NADH en FADH2
• Stadium 2: Het gevormde acetyl-CoA gaat de citroenzuurcyclus in. Hier wordt het verder geoxideerd, waarbij NADH en FADH2 ontstaat
• Stadium 3: De elektronen in NADH en FADH2 worden gebruikt om zuurstof te reduceren. Hierbij komt ATP vrij