Class notes
SE Werkcolleges Uitwerkingen - DB2
- Course
- Institution
Met deze uitgebreide uitwerkingen van de werkcolleges van SE hoef je zelf geen uren meer te verliezen met het uitwerken van alle stof!
[Show more]
1 review
By: tvankernebeek • 1 year ago
Seller
Follow
remconederlof
Reviews received
Content preview
Wc11. Wat is het defect in het koolhydraat metabolisme?
Een hondje van 1 jaar oud wordt in de kliniek opgenomen met klachten die zich vooral ‘s morgens
manifesteren. Ook bij grotere tussenpauzen tussen twee voedingen doen zich de klachten voor.
Om het vermoedelijke enzymdefect op te sporen, wordt van dit hondje op 2 tijdstippen een
leverbiopt genomen. De eerste maal één uur na een koolhydraat bevattende maaltijd en de tweede
keer na een nachtelijke vastenperiode van 8-10 uur. Uit beide biopten worden levercellen geïsoleerd,
die vervolgens geïncubeerd worden met lactaat én glucagon. Het blijkt dat in beide celpreparaten
ophoping plaats vindt van fructose-1,6 bisfosfaat (F1,6BP). Verder reageren alleen de cellen,
geïsoleerd uit het biopt dat na de maaltijd werd genomen, op de aanwezigheid van glucagon met de
secretie van glucose. Cellen geïsoleerd uit een leverbiopt van een gezonde controle hond na vasten
produceren wèl glucose als ze behandeld werden met lactaat én glucagon.
a) Beredeneer welke enzym deficiëntie dit hondje parten speelt. Glucagon stimuleert de
gluconeogenese, wat dus vanuit lactaat (substraat) moet gebeuren in deze opstelling. Ophoping van
F-1,6-BP duidt op een deficiëntie van fructose-1,6-bisfosfatase (zet F-1,6-BP om in F-6-P).
b) Welke klachten heeft de eigenaar van dit hondje aan de kliniek gemeld? Loomheid, afwezigheid,
lethargisch, allemaal bij vasten zodra het glycogeen op is. De hersenen krijgen immers onvoldoende
glucose als substraat aangeboden.
c) Wat zijn de bronnen voor de glucoseproductie in de cellen van de gevaste hond en wat in de cellen
van de gevoede hond? Gevast: glycerol, glycogene aminozuren, lactaat
Gevoed: glycogeen, wat opgeslagen was direct na de laatste maaltijd uit glucose(-6-P).
d) Met welk voedingsadvies kan deze hond uit de kliniek worden ontslagen? Vaker kleinere
kwantiteiten koolhydraatrijk voer geven om zo de glycogeen- en glucosespiegels op peil te houden.
Ook moeilijker afbreekbare koolhydraten kunnen nuttig zijn omdat ze langzamer afgebroken
worden.
2. Nog een zieke hondenpup
Een pup van een half jaar oud werd voor nader onderzoek in de kliniek opgenomen. Het hondje was
lichamelijk onderontwikkeld en had een sterk vergrote lever en zwakke skeletspieren. De
zwangerschap van de moeder was normaal verlopen, maar in de eerste maanden na de geboorte
leek de pup niet goed te groeien en had af en toe "vreemde" aanvallen. Hij werd dan slapjes, maar
dat verdween weer als hij wat te eten kreeg. In de kliniek werd er na een nacht vasten wat bloed
afgetapt waarna analyse leerde dat de pup hypo-glycemisch was. Daarna werden de volgende testen
uitgevoerd:
Test 1: Glucagon werd intraveneus toegediend.
Dit leidde tot een zeer lichte stijging van de glucoseconcentratie in het bloed en een sterke verhoging
van de lactaatconcentratie.
Test 2: Daarna kreeg het hondje een eenvoudige doch voedzame maaltijd, waarna 2 uur later
opnieuw glucagon werd toegediend. Dit leidde weer tot een zeer lichte stijging van de
glucoseconcentratie en een sterke verhoging van de lactaatconcentratie.
a) Wat verwacht je dat er gebeurt met de glucose en de lactaat concentratie in een controle
pup na toediening van glucagon? De glucosespiegel stijgt sterk, en de lactaatspiegel daalt iets
of vrijwel onmerkbaar, omdat de lever lactaat opneemt uit het bloed om in de
gluconeogenese te gebruiken (maar er is een constant evenwicht, dus de spiegel hoeft niet
te veranderen).
, b) Wat zouden oorzaken kunnen zijn voor het nagenoeg achterwege blijven van een effect op
de glucoseconcentratie in het bloed van hondje A na de glucagon injectie van test 1? Er kan
een deficiënt enzym in de gluconeogenese aanwezig zijn.
c) Wat verandert de waargenomen lactaatconcentratie in het bloed aan de mogelijkheden die
je aangaf bij b)? Het lactaat moet ergens vandaan komen: de glycogeen fosforyulase en
glycogenolyse werken. Vanaf glucose-6-P vindt echter afbraak (tot lactaat) plaats i.p.v.
glucosesynthese.
d) Wat is dus waarschijnlijk de aandoening van deze pup? Glucose-6-fosfatase (G-6-Pase)
deficiëntie.
e) Is deze diagnose in overeenstemming met de resultaten van de 2e test? Ja, het maakt niet uit
of de hond net gegeten heeft & extra glycogeen heeft opgeslagen in zijn lever, want het kan
niet naar glucose en gaat dus in plaats daarvan naar lactaat.
f) Wat kun je voorspellen over het leverglycogeen van de pup onder de diverse
omstandigheden? De glycogeenvoorraad is vrij hoog. Er wordt geen glucose afgegeven &
lactaat geproduceerd wordt ook weer teruggevormd via gluconeogenese. Er ontstaat
glycogeenstapelingsziekte (Von Gierke ziekte).
g) Wat zou er met het glycogeen in de spieren van dit hondje aan de hand zijn? Dit is normaal,
Spierglycogeen is voor eigen gebruik (Door ontbreken van G-6-Pase). De spier reageert ook
nauwelijks op glucagon.
h) Waarom geeft het hondje toch een beetje glucose af? Het debranching enzym voor 1,6-
bindingen zorgt dat er direct bij de glycogeenafbraak een glucose vrijkomt. Bij
glycogeenafbraak komt er dus af en toe een enkele gluocose vrij. Op basis hiervan kun je ook
uitsluiten dat er geen sprake is van een defecte glucosetransporter naar extracellulair.
3. De regulering van de glycolyse en gluconeogenese
Normaal gesproken zijn de glycolyse en de gluconeogenese niet tegelijk werkzaam in de lever.
a) Wat zou het resultaat zijn als beide paden wel tegelijk plaats vinden? Futile-cycling & dus een hoop
zinloos ATP verlies (gluconeogenese kost meer dan glycolyse oplevert).
b) Geef in het schema hieronder de belangrijkste enzymen uit de glycolyse en gluconeogenese die
verschillende gereguleerd worden tijdens voeden (insuline) en vasten (glucagon). Geef van die
enzymen aan of ze actief zijn bij een hoge insuline/glucagon ratio of juist inactief en hoe dat
geregeld is op moleculair niveau.
Enzym/transporter Glycolyse GNG ↑[INS]/[GCN] Mechanisme
GLUT-4 X - Activiteit stijgt Vesicles met GLUT-4 fuseren met celmembraan door binding
van insuline aan de cel.
Hexokinase X - Activiteit stijgt Weinig ATP stimuleert PFK, waardoor minder F-6-P, en dus
minder G-6-P in de cel opstapelt. G-6-P werkt als negatieve
feedback voor hexokinase.
Glucokinase X - Activiteit stijgt Zie hexokinase. Glucokinase wordt normaal ook nog geremd
(leverspecifiek hexokinase; bij lagere glucoseconcentratie door lever-specifiek glucokinase
lage basale-affiniteit voor
glucose → werkt alleen als regulatory protein (GKRP).
er veel glucose is)
,Pyruvaatcarboxylase - X Activiteit daalt Het wordt allosteer geremd door acetyl-CoA, wat bij hoge
[INS] veel aanwezig is.
PEP-carboxykinase - X Activiteit daalt Hoge [INS] zorgt voor weinig cAMP & glucagon, deze
stimuleren beiden PEPCK. Ook is er minder substraat.
c) Wat gebeurt er met de activiteit van pyruvaat dehydrogenase (PDH)
als de gluconeogenese actief is? Verklaar op moleculair niveau hoe dat
gereguleerd wordt en wat het belang van die regulering is voor een dier.
PDH wordt allosterisch geremd door acetyl-
CoA en NADH. Hoge concentraties ATP en
NADH stimuleren de (inactiverende) kinase,
terwijl ADP en pyruvaat de kinase remmen
(werkt dus activerend).
Ca2+ stimuleert de (activerende) fosfatase
(m.n. in spieren & lever). In de lever bindt adrenaline de -receptor en
initieert het inositol-pathway om zo meer Ca2+ in de cel te brengen.
Insuline stimuleert de (activerende) fosfatase, met als doel om bij gevoede toestand glucose tot
pyruvaat te funnelen en dan vanuit acetyl-CoA vetzuren te vormen.
Tijdens de gluconeogenese is er weinig insuline, waardoor de stimulatie van PDH deels wegvalt.
Verder is er in de cel zelf voldoende energie aanwezig, waardoor ook remming vanuit ATP, NADH, en
acetyl-CoA optreedt. PDH wordt dus geremd, waardoor meer pyruvaat via pyruvaatcarboxylase de
gluconeogenese in wordt gebracht.
Stimulerend
Remmend Glucose-6-fosfatase Glucokinase /
Stimulatie op lange (G-6-Pase) hexokinase
termijn via
Glucagon
transcriptie
Enzym Insuline
Hormoon F-1.6-BPase PFK1
Insuline Glucagon
Feed-forward
PEPCK Pyruvaatkinase
Glucagon Lactaat dehydrogenase
Glucagon PC
(Pyruvaat carboxylase) PDH Insuline
, 4. De regulering van het vetmetabolisme in lever en vetweefsel
Gevoede toestand Gevaste toestand
glucose
Insuline
G-6-P
c
Pyruvaat
Citraat ↓malonyl-CoA
Pyruvaat
↑malonyl-CoA
Carnitine shuttle
Carnitine shuttle
glucose
VLDL
VZ + albumine
LDL
Glycerol
G-3-P HSL/ATGL HSL
Insuline
Insuline GLUT-4 c
PK-A
c glucose
cAMP
Glycogeen
The benefits of buying summaries with Stuvia:
Guaranteed quality through customer reviews
Stuvia customers have reviewed more than 700,000 summaries. This how you know that you are buying the best documents.
Quick and easy check-out
You can quickly pay through credit card or Stuvia-credit for the summaries. There is no membership needed.
Focus on what matters
Your fellow students write the study notes themselves, which is why the documents are always reliable and up-to-date. This ensures you quickly get to the core!
Frequently asked questions
What do I get when I buy this document?
You get a PDF, available immediately after your purchase. The purchased document is accessible anytime, anywhere and indefinitely through your profile.
Satisfaction guarantee: how does it work?
Our satisfaction guarantee ensures that you always find a study document that suits you well. You fill out a form, and our customer service team takes care of the rest.
Who am I buying these notes from?
Stuvia is a marketplace, so you are not buying this document from us, but from seller remconederlof. Stuvia facilitates payment to the seller.
Will I be stuck with a subscription?
No, you only buy these notes for $5.89. You're not tied to anything after your purchase.
Can Stuvia be trusted?
4.6 stars on Google & Trustpilot (+1000 reviews)
72042 documents were sold in the last 30 days
Founded in 2010, the go-to place to buy study notes for 14 years now