Samenvatting van de volledige cursus en PowerPoints van het vak Humane Biochemie S3 uit het 2de jaar van de opleiding. Bevat 81 pagina's. Het is voor de opleiding voedings- en dieetkunde, AP Antwerpen.
2.1 Metabolisme: een inleiding
2.1.1 Biomoleculen als draaischijven van het metabolisme
Vier hoofdgroepen
§ Koolhydraten: energie leveren, membraan ontwikkeling
§ Lipiden: membraan ontwikkeling
§ Eiwitten: bouwstenen van membraan, hormonen, enzymen
§ Nucleïnezuren: genetische informatie, synthese nieuwe eiwitten
2.1.2 De energiebehoefte van een cel
§ Energie nodig om:
o Lichaamstemperatuur op peil houden
o Arbeid verrichten
o Te bewegen, ‘leven’
o (Metabolische processen)
§ Energie uit biomedische reacties:
o Exergoon (DG < 0)
® Vrijstelling van energie
o Endergoon (DG > 0)
® Onttrekken van energie van omgeving
Brandstof voor reacties = voedingsstoffen
2.1.3 Anabolisme en katabolisme
§ Katabolisme: afbraak van macromoleculen om er energie uit te halen
§ Anabolisme: energievragend proces waarbij bouwstenen aaneengeschakeld worden tot nieuwe
macromoleculen. Dit om versleten moleculen te vervangen, nieuwe moleculen bij te maken voor groei of
reserve.
1
,2.1.4 Metabole stowisselingsroutes
§ Stowisseling = metabolisme
§ Tussenproducten = metabolieten
§ Verschillende stofwisselingsroutes om chemische reacties in goede volgorde te laten verlopen
§ Elke stap geregeld door specifiek enzym (-ase)
§ Metaboliet kan zowel substraat zijn als product!
§ Metabole weg = aaneenschakeling van chelische reacties vertrekkende van molecule A en eindigend bij
molecule D
A = startmolecule = substraat
B = metaboliet
C = metaboliet
D = Product (einde)
Per stap
A = Substraaat
B = product van stap 1 (maar ook het substraat van stap 2)
C = product van stap 2 (substraat van stap 3)
D = bijhorende product van stap 3
2.1.5 De metabole kaart
§ = stratennetwerk met enkele kruispunten
o Straten = afzonderlijke metabole weg
o Kruispunten = intermediaire molecule
§ Metabole flux = hoeveelheid substraat die per tijdseenheid per cel
een metabole stap passeert
® Bepaald door enzymen:
o Hoe meer enzymen, hoe meer substraten omgezet kunnen
worden
o Enzymactiviteit kan gestimuleerd of geïnhibeerd worden
waardoor metabole flux stijgt of daalt
o Een enzym kan geblokkeerd worden zodat de metabole flux
stopt
§ Fluxbepalende enzymen = de flux in een bepaalde metabole weg
wordt bepaald door één of enkele regelbare enzymen op deze weg
§ Sommige straten hebben eenrichtingsverkeer
® chemische reacties kunnen dus reversibel of irreversibel zijn
o Reversibele enzymen = in de heenweg en in de terugweg (zowel in opbouw als afbraak)
o Irreversibele enzymen = werken maar in 1 richting
2
,2.1.6 Het metabolisme garandeert homeostase in verschillende situaties
Elk organisme ® basis verbruik nodig voor onderhoud van de levensfuncties = basaal metabolisme (BMR)
§ 60% v/d energie-uitgave van BMR gebeurt door lever, hersenen, nieren, hart
§ Extra energieverbruik bovenop BMR voor: werking spijsverteringstelsel en werking spierstelsel
§ Energiebehoefte van een organisme niet constant maar afhankelijk van:
o Weefseltype: hartspierweefsel meer ATP nodig dan botweefsel
o Fysiologische toestand: organisme in rust lagere energiebehoefte
o Leeftijd: kind heeft een hogere energiebehoefte dan volwassene
Snelheidsbeperkende stappen = elke metabole weg heeft één of meerdere irreversibele stappen
® Enzymen die deze reacties katalyseren zijn strikt gereguleerd zodat de flux aangepast is aande
behoefte van een individuele cel
2.2 Basisprincipes van de bio-energetica
Bij elke chemische reactie treedt er energieverandering op
§ Exergoon (katabole processen): er wordt energie vrijgesteld, sommige deelstappen kunnen endergoon zijn
® spontane reactie
§ Endergoon (anabole processen): de energie wordt aan de omgeving onttrokken ® niet spontane reactie
2.2.1 Energieverandering bij katabole processen
§ Gangbare manier waarop lichaam energie haalt uit voedingsstoffen = oxidatie van koolwaterstoffen
o C6H12O6 + 6 O2 ® 6 CO2 + 6 H2O + 2872kJ
§ Energie wordt in stapjes vrijgesteld
§ Energie wordt vrijgrsteld o.v.v. elektronendragers zoals NADH en FADH2
§ Deze laatste geven dan op hun beurt energie door voor de vorming van ATP
§ DUS: glucose wordt afgebroken en deze stelt zijn energie vrij onder de vorm van elektronendragers
Verbrandingsproces van koolwaterstoffen verschillen:
§ Verbrandingsoven: koolwaterstoffen worden in één stap geoxideerd in een kachel, grote activeringsenergie
§ Lichaamscel: Koolwaterstoffen stapsgewijs geoxideerd in cel, kleine activeringsenergie.
o Energie vrijgesteld in vorm van energierijke elektronendragers zoals NADH en FADH2
2.2.2 Energieverandering bij anabole processen
Koppelen van reacties = door voldoende exergone reacties te koppelen aan endergone reacties wordt het totale
proces exergoon en zal dus toch spontaan in het lichaam doorgaan
§ Opgeslagen energie moet gebruikt worden om energievragende stappen te laten doorgaan
§ = koppelen van reacties
3
, Voorbeeld: biochemische afbraak van glucose
Koppeling van glucose met een fosfaatgroep tot glucose-6-fosfaat ® licht endergoon
Glucose naar Glucose-6-Fosfaat = endergone reactie (want +13,8 KJ/mol)
® Sterk exergoon
ATP ® ADP: veel energie, geeft 30 KJ/mol
Glucose ® Glucose-6-Fosfaat, krijgt 13,8 KJ/mol
Beide reacties koppelen ® exergone reactie
-30 + 13,8 = -16 ® reactie kan wel doorgaan
2.3 Katabolisme en anabolisme: een overzicht
2.3.1 Katabolisme
§ Afbraak van voedingsstoffen begint bij vertering: specifieke enzymen breken grote macromoleculen af tot
kleiner bestanddelen via hydrolysereacties:
o Lipiden: afgebroken tot glycerol en vetzuren (door pancreaslipase)
o Polysacchariden: afgebroken tot monosacchariden (door speeksel- en pancreasamylase)
o Eiwitten: afgebroken tot aminozuren (door maagenzymen)
§ Eens in kleinere delen ® naar individuele cellen vervoerd om geoxideerd te worden
o Glucose: via glycolyse afgebroken tot pyruvaat en verder tot acetylCoA
o Vetzuren: via β-oxidatie omgezet tot acetylCoA
o Aminozuren: via diverse afbraakreacties omgezet tot acetylCoA
§ AcetylCoA = centraal intermediair, verder verwerkt in mitochondriën via Krebcyclus (citroencyclus).
o Levert veel elektronendragers op die elektronen overdragen op O2 in de elektronentransportketen.
o Stapsgewijze overdracht van elektronen, protonen worden in intermembrainaire ruimte van de
mitochondriën gepompt ® terugkeer van protonen naar de mitochondriale matrix zet ATP-synthase
pomp in werking
o Oxidatieve fosforylering (ademhalingsketen) = geheel van laatste processen ATP
4
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 brittsaey. Stuvia facilitates payment to the seller.
Will I be stuck with a subscription?
No, you only buy these notes for $5.97. You're not tied to anything after your purchase.
