Stofwisseling en endocrinologie
Werkcollege 1 Koolhydraatmetabolisme
Thema 1
Zelftoets
1.1 A. 2 ATP
B. 6 ATP verbruikt (eigenlijk 4 ATP en 2 GTP).
1.2 A. Glucose uit aminozuren en niet uit vetzuren.
Oxaloacetaat: C4
Glutamine: C5
, B. Proprionaat → oxaloacetaat → PEP → F1,6BP→F6P→glucose
1.3 A. Hexokinase (glucose →G6P), fosfofructokinase(F6P→F1,6P), pyruvaatkinase (PEP→pyruvaat)
B. laatste via oxaloacetaat; pyruvaatcarboxylase en PEPcarboxykinase
Glucose-6-fosfatase
Fructose1,6 bifosfatase
1.4 A. Pyruvaat + CO2 + ATP→ oxaloacetaat + Pi + ADP
B. Gluconeogenese en oxaloacetaat aanvullen
C. AcetylCoA
D. Veel AcetylCoA: veel energie: anabole weg gewenst
1.5 A. Pyruvaatkinase zorg voor afbraak glucose. Als er veel insuline is dan is er genoeg glucose dus
moet je gluconeogenese doen.
B. Homeostase; glucoseconcentratie in stand houden.
C. Pyruvaatkinase: geremd als [alanine] stijgt → Alanine wordt omgezet tot pyruvaat (en
andersom) dus je hebt dan genoeg pyruvaat
1.6 Zie tabel.
Enzym/transporter Glycolyse Gluconeogenese INS/GCN omhoog: glycolyse Mechanisme
GLUT 4 x X Receptor
bLAASJES
Hexokinase X X Enzym
Terugkoppeli
ng als
fosfatase
Glucokinase X X Enzym
Pyruvaatcarboxylase x Enzym
PEP-carboxykinase x Enzym
, Nauwelijks
andere
functie
1.7 Insuline en glucagon controleren glucose spiegel. Glucagon bij weinig glucose en insuline bij veel
glucose. Glucose zorgt voor ATP dus energiebehoefte dier.
1.8 Minder koolhydraten → minder glucose-verbruik. Omdat uit koolhydraten glucose wordt
gemaakt.
1.9 Adrenaline in spier en glucagon in lever effect op glycogeenafbraak.
1.10 Zie tekening in schrift.
O.i.v. insuline opgebouwd en oiv glucaon/adrenaline afgebroken.
Voordeel vertakt glycogeen: beter oplosbaar en meer eindstandige glucoseresiduen wat zorgt
voor een verhoogde snelheid van glycogeen synthese en afbraak
1.11 Glycolyse: hexokinase, PFK, PK, pyruvaatcarboxylase, pepcarboxykinase, F1,6Bpase
Gluconeogenese substraten: Lactaat uit glycolyse → omgezet in pyruvaat
Glycerol uit TAG
Glucogene AZ uit eiwitten; omgezet in pyruvaat/oxaloacetaat
Glycogeen: opslag in spier/lever → omgezet in G6P
Pyruvaat uit glycolyse → oxaloacetaat
Opdracht 1
- In de ochtend en bij grote tussenpauzen tussen voeding klachten
- Deficiëntie leverenzymen
- Ophoping fructose-1,6 bifosfaat
- Cellen na vasten maken geen glucose
a. Fructose-1,6 bifosfatase deficiëntie
b. Door de deficiëntie kan het hondje geen gluconeogenese doen. Wanneer de reserves van dit
hondje op zijn (na 12 uur vasten), heeft het hondje niet genoeg energie meer. De
glucoseconcentratie in het bloed kan niet meer op peil gehouden worden (hypoglycaemie).
Het hondje wordt sloom, wankel, futloos en lethargisch.
c. De gevaste controle-hond haalt zijn energie uit verschillende bronnen. Glycogeenafbraak
(kort vasten) en afbraak van (spier)eiwitten (pas na lang vasten) kunnen voor glucose zorgen.
Ook het glycerol gedeelte van TAG en lactaat kunnen na langer vasten omgezet worden in
glucose. Deze hond maakt gebruik van gluconeogenese. Bij de gevoede patiënt komt de
glucose uit het voedsel en uit de glycogeenvoorraden. Als na een aantal uren deze voorraden
op raken, zal een gezonde hond gluconeogenese gaan doen. Door de deficiëntie kan dit
hondje dit niet, dus komt het hondje energie tekort.
d. Een oplossing voor dit probleem is het vaker geven van kleine beetjes voedsel. Zo gaat de
glycogeenvoorraad niet op. Vet toedienen aan het voer kan ook helpen, zodat de glucose
door de hersenen gebruikt kan worden en de andere organen zullen op vet overschakelen.
e. Hommels kunnen wel beneden de 10 graden Celsius vliegen. Om bij deze temperaturen te
kunnen vliegen is er meer energie nodig om het warm te krijgen. Bij hommels blijft de
omzetting van fructose-6-fosfaat naar fructose-1,6-bifosfaat en andersom rondlopen. Zowel
PFK en fructose-1,6bifosfatase zijn tegelijk actief. Hierdoor krijg je een vicieuze cirkel
waardoor energie verloren gaat in de vorm van warmte.
Vraag 2
, a.
b.
Fig. 2b: Regelschema van de glycolyse in een levercel door het Tandem-enzym; hormonale
aansturing via insuline (INS)
Veel: F2,6-BP: je wil F-1,6-BP. Dus stimuleert PFK1 en remt FBPase1 ( zie foto)
Glucose concentratie laag → glucagon hoog → cAMP omhoog → PKA actief → FBPase-2
fosforyleren
Het Tandem-enzym is het PFK-2 en F-2,6-BPase gezamenlijk.
Bij veel fructose-2,6-bifosfaat → veel glycolyse.
Werkcollege 1 Koolhydraatmetabolisme
Thema 1
Zelftoets
1.1 A. 2 ATP
B. 6 ATP verbruikt (eigenlijk 4 ATP en 2 GTP).
1.2 A. Glucose uit aminozuren en niet uit vetzuren.
Oxaloacetaat: C4
Glutamine: C5
, B. Proprionaat → oxaloacetaat → PEP → F1,6BP→F6P→glucose
1.3 A. Hexokinase (glucose →G6P), fosfofructokinase(F6P→F1,6P), pyruvaatkinase (PEP→pyruvaat)
B. laatste via oxaloacetaat; pyruvaatcarboxylase en PEPcarboxykinase
Glucose-6-fosfatase
Fructose1,6 bifosfatase
1.4 A. Pyruvaat + CO2 + ATP→ oxaloacetaat + Pi + ADP
B. Gluconeogenese en oxaloacetaat aanvullen
C. AcetylCoA
D. Veel AcetylCoA: veel energie: anabole weg gewenst
1.5 A. Pyruvaatkinase zorg voor afbraak glucose. Als er veel insuline is dan is er genoeg glucose dus
moet je gluconeogenese doen.
B. Homeostase; glucoseconcentratie in stand houden.
C. Pyruvaatkinase: geremd als [alanine] stijgt → Alanine wordt omgezet tot pyruvaat (en
andersom) dus je hebt dan genoeg pyruvaat
1.6 Zie tabel.
Enzym/transporter Glycolyse Gluconeogenese INS/GCN omhoog: glycolyse Mechanisme
GLUT 4 x X Receptor
bLAASJES
Hexokinase X X Enzym
Terugkoppeli
ng als
fosfatase
Glucokinase X X Enzym
Pyruvaatcarboxylase x Enzym
PEP-carboxykinase x Enzym
, Nauwelijks
andere
functie
1.7 Insuline en glucagon controleren glucose spiegel. Glucagon bij weinig glucose en insuline bij veel
glucose. Glucose zorgt voor ATP dus energiebehoefte dier.
1.8 Minder koolhydraten → minder glucose-verbruik. Omdat uit koolhydraten glucose wordt
gemaakt.
1.9 Adrenaline in spier en glucagon in lever effect op glycogeenafbraak.
1.10 Zie tekening in schrift.
O.i.v. insuline opgebouwd en oiv glucaon/adrenaline afgebroken.
Voordeel vertakt glycogeen: beter oplosbaar en meer eindstandige glucoseresiduen wat zorgt
voor een verhoogde snelheid van glycogeen synthese en afbraak
1.11 Glycolyse: hexokinase, PFK, PK, pyruvaatcarboxylase, pepcarboxykinase, F1,6Bpase
Gluconeogenese substraten: Lactaat uit glycolyse → omgezet in pyruvaat
Glycerol uit TAG
Glucogene AZ uit eiwitten; omgezet in pyruvaat/oxaloacetaat
Glycogeen: opslag in spier/lever → omgezet in G6P
Pyruvaat uit glycolyse → oxaloacetaat
Opdracht 1
- In de ochtend en bij grote tussenpauzen tussen voeding klachten
- Deficiëntie leverenzymen
- Ophoping fructose-1,6 bifosfaat
- Cellen na vasten maken geen glucose
a. Fructose-1,6 bifosfatase deficiëntie
b. Door de deficiëntie kan het hondje geen gluconeogenese doen. Wanneer de reserves van dit
hondje op zijn (na 12 uur vasten), heeft het hondje niet genoeg energie meer. De
glucoseconcentratie in het bloed kan niet meer op peil gehouden worden (hypoglycaemie).
Het hondje wordt sloom, wankel, futloos en lethargisch.
c. De gevaste controle-hond haalt zijn energie uit verschillende bronnen. Glycogeenafbraak
(kort vasten) en afbraak van (spier)eiwitten (pas na lang vasten) kunnen voor glucose zorgen.
Ook het glycerol gedeelte van TAG en lactaat kunnen na langer vasten omgezet worden in
glucose. Deze hond maakt gebruik van gluconeogenese. Bij de gevoede patiënt komt de
glucose uit het voedsel en uit de glycogeenvoorraden. Als na een aantal uren deze voorraden
op raken, zal een gezonde hond gluconeogenese gaan doen. Door de deficiëntie kan dit
hondje dit niet, dus komt het hondje energie tekort.
d. Een oplossing voor dit probleem is het vaker geven van kleine beetjes voedsel. Zo gaat de
glycogeenvoorraad niet op. Vet toedienen aan het voer kan ook helpen, zodat de glucose
door de hersenen gebruikt kan worden en de andere organen zullen op vet overschakelen.
e. Hommels kunnen wel beneden de 10 graden Celsius vliegen. Om bij deze temperaturen te
kunnen vliegen is er meer energie nodig om het warm te krijgen. Bij hommels blijft de
omzetting van fructose-6-fosfaat naar fructose-1,6-bifosfaat en andersom rondlopen. Zowel
PFK en fructose-1,6bifosfatase zijn tegelijk actief. Hierdoor krijg je een vicieuze cirkel
waardoor energie verloren gaat in de vorm van warmte.
Vraag 2
, a.
b.
Fig. 2b: Regelschema van de glycolyse in een levercel door het Tandem-enzym; hormonale
aansturing via insuline (INS)
Veel: F2,6-BP: je wil F-1,6-BP. Dus stimuleert PFK1 en remt FBPase1 ( zie foto)
Glucose concentratie laag → glucagon hoog → cAMP omhoog → PKA actief → FBPase-2
fosforyleren
Het Tandem-enzym is het PFK-2 en F-2,6-BPase gezamenlijk.
Bij veel fructose-2,6-bifosfaat → veel glycolyse.
