Summary
Samenvatting Biochemie Van De Inspanning - Clarys
- Course
- Institution
Samenvatting biochemie van het deel Clarys Geslaagd eerste zit met 17/20
[Show more]
1 review
By: maartentresignie • 1 year ago
Seller
Follow
ilonadg
Reviews received
Content preview
SAMENVATTING : BIOCHEMIEDeel 2 : Clarys
Ilona De Grox
2021-2022
,INHOUDSTAFEL
1. Metabolisme....................................................................................................................................................4
1.1. Algemene principes ................................................................................................................................5
Gekoppelde reacties ........................................................................................................................................5
Energie-leverende en energie-vergende reacties ............................................................................................6
Beperkt aantal types reacties...........................................................................................................................7
Thermodynamische gunstige en ongunstige reacties ......................................................................................7
Adenosine trifosfaat (atp) ................................................................................................................................7
2. Glycolyse ..........................................................................................................................................................8
2.1. Introductie ..............................................................................................................................................8
2.2. De fases van de anaËrobe glycolyse .....................................................................................................10
Eerste fase: het investeren ............................................................................................................................12
Primaire fosforylatie: Hexokinase ..............................................................................................................12
Isomerisatie: fosfoglucose isomerase ........................................................................................................12
Secundaire fosforylatie: Fosfofructokinase................................................................................................13
Einde fase 1: Aldolase ................................................................................................................................13
Tweede fase: de oogst ...................................................................................................................................14
Oxidatie van GAP: GAP dehydrogenase .....................................................................................................14
Fosfryl transfer ...........................................................................................................................................14
Vorming pyruvaat.......................................................................................................................................15
2.3. Toelichting bij de omzetting van glucose naar pyruvaat ......................................................................15
2.4. Fructose en galactose ...........................................................................................................................16
2.5. Regeling van de glycolytische pathway ................................................................................................16
Regulatie in de spier .......................................................................................................................................17
Regulatie in de lever.......................................................................................................................................19
Specifieke transporters voor glucose .............................................................................................................19
3. Gluconeogenese ............................................................................................................................................19
3.1. Stochiometrie van gluconeogenese .....................................................................................................21
3.2. Reciproke regeling ................................................................................................................................22
3.3. Lactaat en alanine .................................................................................................................................22
3.4. LDH .......................................................................................................................................................23
4. De citroenzuurcyclus .....................................................................................................................................24
4.1. Introductie ............................................................................................................................................24
4.2. Oogst van energierijke elektronen .......................................................................................................24
4.3. Pyruvaat dehydrogenase complex .......................................................................................................26
4.4. oxidatie van C2 fragmenten..................................................................................................................28
1
, 4.5. Regeling pyruvaat dehydrogenase complex .........................................................................................30
4.6. Regeling citroenzuurcyclus ...................................................................................................................32
4.7. Biosynthetische precursoren ................................................................................................................32
5. De oxidatieve fosforylering ...........................................................................................................................33
5.1. Eukaryoten............................................................................................................................................34
5.2. Elektronen transfer...............................................................................................................................34
5.3. Ademhalingsketen ................................................................................................................................35
5.4. De ATP synthese ...................................................................................................................................36
5.5. Shuttle mechanismen ...........................................................................................................................37
5.6. Regeling cellulaire ademhaling .............................................................................................................38
6. De pentose fosfaat shunt ..............................................................................................................................39
6.1. Regeling metabolisme pentose-fosfaat shunt en glycolyse .................................................................41
6.2. Vrije radicalen .......................................................................................................................................42
7. Glycogeen metabolisme................................................................................................................................43
7.1. afbraak glycogeen.................................................................................................................................44
Fosforylase .....................................................................................................................................................44
Transferase en alpha-1,6-glucosidase ............................................................................................................45
Fosfoglucomutase ..........................................................................................................................................45
7.2. Regeling glycogeen fosforylase.............................................................................................................45
Lever fosforylase ............................................................................................................................................46
Spier fosforylase.............................................................................................................................................46
7.3. Adrenaline en glucagon ........................................................................................................................47
7.4. Aanmaak glycogeen ..............................................................................................................................48
7.5. Regulering glycogeen............................................................................................................................48
8. Lipiden metabolisme .....................................................................................................................................48
8.1. Fysiologische rol triglyceriden ..............................................................................................................49
8.2. Vetzuur afbraak en synthese ................................................................................................................49
8.3. energie voorraden ................................................................................................................................50
8.4. Vetzuur afbraak ....................................................................................................................................52
Uit onze voeding ............................................................................................................................................52
Vetzuur oxidatie voor andere weefsels..........................................................................................................53
8.5. Vetzuur synthese ..................................................................................................................................55
Malonyl CoA ...................................................................................................................................................55
De vier reacties ..............................................................................................................................................55
Citraat.............................................................................................................................................................56
8.6. acetyl coa carboxylase: vetzuur regeling ..............................................................................................57
9. Turnover van eiwitten en aminozuur katabolisme ......................................................................................57
2
, 9.1. Introductie ............................................................................................................................................57
9.2. Eiwitten uit voeding en cellen ..............................................................................................................58
Eiwitten van voeding......................................................................................................................................58
9.3. Turnover van eiwitten ..........................................................................................................................59
9.4. Degradatie aminozuren ........................................................................................................................59
10. Integratie van het metabolisme....................................................................................................................61
10.1. ATP-ADP cyclus tijdens een inspanning ................................................................................................62
Eerste systeem: ADP en AMP .........................................................................................................................62
Tweede systeem: fosfocreatine .....................................................................................................................63
10.2. Lactaat productie bij inspanning ..........................................................................................................64
10.3. Energie systemen..................................................................................................................................64
3
, 1. METABOLISME
We zien hier een enorm grote bibliotheek, maar we hebben enkel en alleen maar 26 letters. Toch kunnen we
met deze 26 letters enorm veel boeken schrijven.
We hebben een beperkt aantal zich herhalende reacties en aantal moleculen die eigenlijk het (intermediair)
metabolisme gaan uitmaken. Met relatief weinig soorten reacties kunnen we toch zeer veel realiseren.
De functie van het metabolisme is de omzetting van energie uit de omgeving naar cellulaire energie, er is een
constante aanvoer van energie nodig.
Op de tekening zien we ATP met zijn ribose en 3 fosforgroepen.
Vragen in verband met het metabolisme:
- Hoe onttrekt een cel energie en vermindert het vermogen aan zijn omgeving?
- Hoe synthetiseert een cel de bouwstenen van zijn macromoleculen en vervolgens de macromoleculen
zelf?
Deze processen (zowel afbraak1 als opbouw2) worden uitgevoerd door een sterk geïntegreerd netwerk van
chemische reacties die gezamenlijk bekend staan als metabolisme of intermediair metabolisme.
➔ Bv. Meer dan duizend chemische reacties vinden plaats in zelfs een eenvoudig organisme als
Escherichia coli.
1
Katabolisme = afbraak
2
Anabolisme = opbouw
4
,Metabolisme heeft een coherent ontwerp met veel gemeenschappelijke motieven. Deze motieven omvatten
het gebruik van een energievaluta en het herhaaldelijk verschijnen van een beperkt aantal geactiveerde
tussenproducten. In feite speelt een groep van ongeveer 100 moleculen een centrale rol in alle vormen van
leven.
➔ Bij geactiveerde tussenproducten bedoelen we de stoffen die verder willen reageren
Hoewel het aantal reacties in het metabolisme groot is, is het aantal soorten reacties klein en zijn de
mechanismen van deze reacties meestal vrij eenvoudig.
➔ We hebben slechts een 6-tal soorten reacties
Metabole routes worden ook op gebruikelijke manieren gereguleerd.
1.1. ALGEMENE PRINCIPES
1) Brandstoffen worden afgebroken en grote moleculen worden stap voor stap geconstrueerd in een
reeks gekoppelde reacties die metabole routes worden genoemd.
2) Een energievaluta die alle levensvormen gemeen hebben, adenosinetrifosfaat (ATP), verbindt energie-
afgevende routes met energie-eisende routes.
3) De oxidatie van koolstofbrandstoffen (= CO2) stimuleert de vorming van ATP.
4) Hoewel er veel metabole routes zijn, is een beperkt aantal typen reacties en bepaalde
tussenproducten gemeenschappelijk voor veel routes.
5) Metabole routes zijn sterk gereguleerd.
6) De enzymen die betrokken zijn bij het metabolisme zijn georganiseerd in grote complexen. De
vorming van metabole enzymen tot complexen verhoogt de efficiëntie door te vergemakkelijken van
substraat en productbeweging tussen de individuele enzymen van het complex.
GEKOPPELDE REACTIES
Het metabolisme bestaat uit gekoppelde reacties. Levende organismen hebben voortdurend een input van
vrije energie nodig voor drie belangrijke doeleinden:
1) Het uitvoeren van mechanische arbeid bij spiercontractie en cellulaire bewegingen,
2) Het actieve transport van moleculen en ionen, en
3) De synthese van macromoleculen en andere biomoleculen van eenvoudige voorlopers.
De vrije energie die wordt gebruikt bij deze processen, die een organisme in een toestand houden die verre van
evenwicht is, is afkomstig van de omgeving.
5
,Fotosynthetische organismen, of fototrofen, verkrijgen deze energie door zonlicht op te vangen, terwijl
chemotrofen, waaronder dieren, energie verkrijgen door de oxidatie van voedingsmiddelen die door fototrofen
worden gegenereerd.
ENERGIE-LEVERENDE EN ENERGIE -VERGENDE REACTIES
Het metabolisme bestaat uit energie-leverende en energie-
vergende reacties.
Metabolisme is in wezen een opeenvolging van chemische
reacties die begint met een bepaald molecuul en resulteert in de
vorming van een ander molecuul of moleculen op een zorgvuldig
gedefinieerde manier.
Pathways/routes zijn onderling afhankelijk en hun activiteit
wordt gecoördineerd door buitengewoon gevoelige
communicatiemiddelen waarin allosterische enzymen de
overhand hebben.
Brede klassen van metabole routes:
1) Die waarbij energie uit brandstoffen wordt omgezet in biologisch bruikbare vormen en (katabolisme)
2) Die waarvoor energie nodig is om door te gaan (anabolisme - synthese van glucose, vetten of DNA)
Amfibische routes afhankelijk van de energiecondities van de cel: Krebs, pentosefosfaat. Voor één moment
gaan ze dienen voor afbreken en voor een ander moment gaan ze opbouwen. Dit is afhankelijk van de
energiestaat van de cel.
Een belangrijk algemeen principe van het metabolisme is dat biosynthetische en afbraakroutes bijna altijd
gescheiden zijn (vgl. vetzuren). Deze scheiding is noodzakelijk om energetische redenen en vergemakkelijkt de
controle van de stofwisseling.
6
,BEPERKT AANTAL TYPES REACTIES
Hieronder een lijst van types reacties:
THERMODYNAMISCHE GUNSTIGE EN ONGUNSTIGE REACTIES
Thermodynamsiche ongunstige reacties worden aangedreven door thermodynamische gunstige reacties.
Een route moet aan minimaal twee criteria voldoen:
1) De individuele reacties moeten specifiek zijn, en
2) De hele reeks reacties die de route vormt, moet thermodynamisch worden begunstigd
Een belangrijk thermodynamisch feit is dat de totale vrije energieverandering voor een chemisch gekoppelde
reeks reacties gelijk is aan de som van de vrije energieveranderingen van de afzonderlijke stappen.
Een thermodynamisch ongunstige reactie kan worden aangedreven door een thermodynamisch gunstige
reactie waaraan deze is gekoppeld. Metabole routes worden gevormd door de koppeling van enzym-
gekatalyseerde reacties, zodat de totale vrije energie van de route negatief is.
ADENOSINE TRIFOSFAAT (ATP)
Een deel van de vrije energie afkomstig van de oxidatie van voedingsmiddelen en van licht wordt omgezet in dit
zeer toegankelijke molecuul, dat fungeert als de donor van vrije energie in de meeste processen die energie
nodig hebben.
De hydrolyse van ATP is exergonisch. Dit is dus een reactie waarbij H2O een rol speelt en waarbij er energie
vrijkomt.
Een grote hoeveelheid vrije energie komt vrij wanneer ATP wordt gehydrolyseerd tot adenosinedifosfaat (ADP)
en orthofosfaat (Pi) of wanneer ATP wordt gehydrolyseerd tot adenosinemonofosfaat (AMP) en pyrofosfaat
(PPi).
7
,De 7,3 Kcal mol is de hoeveelheid
energie die vrijkomt per mol ATP dat
gesplitst wordt.
2. GLYCOLYSE
Glycolyse: de afbraak van glucose
De glycolyse kan op twee manieren gebeuren:
- Anaëroob, zonder zuurstof: hier stopt de reactie bij lactaat
- Aëroob: hier gaat de reactie verder als lactaat tot het vormen van ATP + CO2 + H2O
2.1. INTRODUCTIE
Glycolyse is een sequentie van reacties die 1 molecule glucose metaboliseert tot 2 moleculen pyruvaat en 2
ATP winst. Dit proces gebeurt volledig anaeroob.
Volgende reacties kunnen daarna nog plaatsvinden:
➔ Anaëroob: Pyruvaat kan dan verder omgezet worden tot lactaat (of ethanol)
➔ Aëroob: Pyruvaat kan volledig geoxideerd worden tot CO2 waarbij er veel meer ATP geproduceerd
worden
- Bij pyruvaat:
o Niet hetzelfde als pyrodruivenzuur, het zuur heeft zijn H+ afgegeven om pyruvaat te vormen
door de omstandigheden
- Van pyruvaat naar lactaat:
o Dit is een reductie reactie, we gaan pyruvaat reduceren door een H+ toe te voegen en dit
vormt lactaat onder sterke omstandigheden
De enzymens van de glycolyse zijn geassocieerd met elkaar en georganiseerd in complexen:
- Deze organisatie verhoogt de enzymen efficiëntie, de geassocieerde enzymens gaan eigenlijk een
ketting vormen om zo de substraten en de producten gemakkelijk aan elkaar door te kunnen geven,
zonder dat deze moet loskomen en terug gebonden worden aan de volgende enzymens
- Dit vermijdt het vrijgeven van enige toxische intermediaire stoffen.
8
, Een voorbeeld van dit principe: 30-seconden inspanningstest (KOE!)
- Bij dit 30-seconden inspanningstest gaan
we zien hoe de anaerobe energiebronnen
gebruikt worden
- We zien dat de power tijdens deze
inspanning van 30 sec
- Er is ook een stijgende lijn, dit
representeert de bijdrage van de aerobe
energiebronnen
o Als we een inspanning doen, dan gaan
alle processen die ATP kunnen leveren tegelijk
starten
- We vragen na deze 30 sec inspanning dat de patiënt gedurende 4 min rust, dan mag hij terug de test
doen, terug rusten, terug inspanning en terug rusten
- De curve de tweede keer zal lager zijn maar wel nog altijd volgens hetzelfde verloop
- De derde keer zal de curve nog lager zijn, dus er gaat nog minder power zijn
Als we kijken naar de substraten:
- PCR blijft altijd hetzelfde
- Zwart is een mix van alles
- De bijdrage van glycogeen neemt altijd af
Dit laatste kan tegenstrijdig zijn, in de
spiercel heb je namelijk een enorme
voorraad aan glycogeen en toch is de
bijdrage naarmate je de inspanning herhaalt
steeds kleiner
De hoeveelheid Pcr herstelt zich na elke inspanning in 4 minuten tijden en wordt dus weer normaal.
Dit wil zeggen, als je de hoeveelheid PCr kunt verhogen dan kan je een betere inspanning leveren
op korte tijd want dat wil zeggen dat je een grotere bron gaat kunnen gebruiken
In een ander proces, gluconeogenese, worden de metabole producten gelijk pyruvaat en lactaat gebruikt om
glucose te vormen. Er is een constante nood aan glucose. (Bv. hersenen, energiebron)
- Lactaat is geen afvalproduct!
- Glycolyse en gluconeogenese zijn niet de omgekeerde reacties van elkaar
o Er zijn wel gemeenschappelijke enzymens maar sommige reacties komen niet terug voor
o De twee reacties zijn reciprook gereguleerd, zodat ze niet op dezelfde plaats en op hetzelfde
moment plaatsvinden
▪ Elke stap gaat wel altijd doorgaan, maakt niet uit of je een hevige inspanning aan het
doen bent of niet, je gaat nog altijd lactaat terugvinden in je bloed ook al ben je geen
inspanning aan het doen
9
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 ilonadg. Stuvia facilitates payment to the seller.
Will I be stuck with a subscription?
No, you only buy these notes for $8.57. You're not tied to anything after your purchase.
Can Stuvia be trusted?
4.6 stars on Google & Trustpilot (+1000 reviews)
67474 documents were sold in the last 30 days
Founded in 2010, the go-to place to buy study notes for 14 years now