Summary
Samenvatting Biochemistry - Hoofdstuk 21
- Course
- Institution
- Book
Nederlandse samenvatting van Biochemistry
[Show more]
Connected book
Book Title:
Author(s):
- Edition:
- ISBN:
- Edition:
More summaries for
-
Test Bank for Lehninger Principles of Biochemistry 7th Edition by Nelson (complete, questions/answers/rationales) | Lehninger Principles of Biochemistry 7th Edition Nelson Test Bank
-
FULL TEST BANK Lehninger Principles Of Biochemistry Seventh Edition By David L. Nelson (Author) Latest Update Questions And Answers Graded A+
-
Test Bank For Lehninger Principles of Biochemistry, 7th Edition by LEHNINGER Chapter 1-28
Seller
Follow
FFV
Reviews received
Content preview
Metabolisme hoofdstuk 21Omdat een grote hoeveelheid glucose de osmotische waarde van de cel verstoord kan glucose niet
opgeslagen worden. Dit wordt opgelost door glucose op te slaan in glycogeen. De meeste glucose
monomeren zijn aan elkaar gekoppeld door alfa 1,4-glycosidische bindingen, bij vertakkingen (elke
12 residuen) zijn er alfa 1,6-glycosidische bindingen. Glycogen is minder gereduceerd dan vetzuren
en is dus ook minder rijk aan energie. Het voordeel van glucose is dat deze makkelijk te mobiliseren is
(voor als de hersenen te weinig glucose hebben) en is ook anaeroob af te breken.
Planten slaan glucose op als zetmeel. Glycogen is aanwezig in bacteria, archaea en de meeste
eukaryoten. De meest gebruikte glucose opslag in de mens is de lever en de skelet spieren. Glycogen
bevindt zich in het cytoplasma en lijken op granules. De niet-reducerende zijde bevindt zich aan het
oppervlakte van de granules. De glucose synthese en afbraak wordt in de lever gereguleerd door de
bloedsuiker spiegel, waar in de spieren de energie behoefte van de spieren dit reguleert.
Glycogen afbraak verloopt in drie stappen:
1. Het vrijlaten van glucose 1-fosfaat van glycogeen
2. Het aanpassen van het glycogen substraat om meer degradatie te voorkomen.
3. De omzetting van glucose 1-fosfaat naar glucose 6-fosfaat voor verdere metabolisme.
Glucose kan vervolgens gebruikt worden in de glycolyse (voor ATP productie), het kan
worden omgezet naar vrij glucose en afgegeven worden aan de bloedsomloop (dit gebeurt
vooral in de lever) of in de pentose fosfaat pathway worden gebruikt voor NADPH productie.
Glycogen synthese gebeurt als glucose overtollig aanwezig is. Hiervoor is een geactiveerde vorm van
glucose, uridine difosfaat (UDP) glucose nodig. UDP glucose wordt gevormd uit de reactie van UTP en
glucose 1-fosfaat.
De enzymen van glycogen synthese en productie reageren allen op een onderdeel van het glycogen
particle. Enzymen onderdeel van de glycogen metabolisme reageren allosterisch op metabolieten die
signaleren voor de energiebehoefte van de cel. Daarnaast spelen hormonen een rol door enzymen te
fosforyleren en zo de katalytische snelheid te beïnvloeden. Regulatie door hormonen past de
glycogen metabolisme aan aan de behoefte van het hele organisme.
Voor de afbraak van glycogen zijn er vier enzymatische activiteiten nodig (1x degradatie glycogen, 2x
remodelling, 1x omzetting).
Glycogen fosforylase is het kern enzym van de glycogen afbraak. Het substraat wordt gekliefd door
de toevoeging van P1 waarbij glucose 1-fosfaat wordt gevormd. De klieving van een binding door
toevoeging van een orthofosfaat wordt fosforolysis genoemd. Fosforylase katalyseert het
verwijderen van glucosyl residuen aan de niet reducerende zijde. Omdat de glycosidische binding
wordt vervangen door een fosforylester (met bijna hetzelfde transfer potentiaal) geldt een kleine dG.
Echter is de [P1]/[glucose 1-fosfaat] ratio meer dan 100 waardoor de reactie in de richting van de
glucose afbraak verloopt. Omdat glucose direct gefosofyleerd wordt (bij hydrolyse moet er na de
klieving ATP worden aangezet) is deze reactie voordelig. Daarnaast is glucose 1-fosfaat negatief
geladen en kan het de cel niet verlaten. Omdat fosforolysis moet plaatsvinden (en niet hydrolysis)
moet water van de active site verwijderd worden. Fosforylase is een dimeer met een amino
terminaal domein (met een glycogen binding site) en een carboxyl terminaal domein. De active site
bevindt zich in een diepe groef tussen deze twee domeinen. Als het substraat bindt wordt de groef
smaller en wordt water naar buiten geduwd. Omdat zowel het substraat als het product een alfa
conformatie heeft moet de reactie in twee stappen verlopen, waarschijnlijk middel een carbonium
ion intermediate. Voor fosoforylase is pyridoxal fosfaat (PLP) nodig. De aldehyde groep van dit
coenzym vormt een Schiff-base met een lysine residu van het enzym. De reactie met orthofosfaat
, vindt plaats tussen de 5’ fosfaat groep van PLP en het glycogen substraat. Deze fosfaat groep van PLP
dient eerst als protonen donor en dan als protonen acceptor (zuur-base katalyst). Orthofosfaat
doneert een proton aan het zuurstof atoom van het vertrekkende C4 en accepteert een proton van
PLP. Hierbij wordt het carbonium ion tussenoproduct gevormd die vervolgens wordt aangevallen
door orthofosfaat. Hierbij wordt het tussenproduct omgezet tot alfa glucose 1-fosfaat en krijgt PLP
zijn proton terug.
De glycogen binding site ligt 30A weg van de katalytische site. Hierdoor kunnen er meerdere glucose
residuen tegelijk worden afgebroken zonder dat het enzym het substraat loslaat en weer moet
binden. Fosforylase kan enkel de alfa 1,4 glycosidische bindingen afbreken. De fosforylase stopt als
het terminale residu vier glucose residuen weg is van het vertakkingspunt.
Transferase en alfa 1,6-glucosidase zijn nodig om glycogen aan te passen waardoor glycogen continu
kan worden afgebroken door fosforylase. Transferase verplaatst en blok van drie glucosyl residuen
van de ene tak naar de andere. Hierbij is er een alfa 1,6-glycosidische binding blootgesteld. Deze
binding wordt gehydrolyseert door alfa 1,6-glucosidase. Het vrije glucose molecuul wordt
gefosforyleerd door hexokinase. In eukaryoten zijn transferase en alfa 1,6-glucosidasen aanwezig in
een bifunctioneel enzym.
Fosfoglucomutase zet glucose 1-fosfaat om in glucose 6-fosfaat. Het enzym ruilt hierbij een fosforyl
groep van het substraat. De katalytische site van een mutase heeft een gefosforyleerd serine residu.
De fosoforyl groep wordt verplaatst naar C6 van het substraat waardoor glucose 1,6-bifosfaat wordt
gevormd. Vervolgens wordt de fosforyl groep van de C1 afgegeven aan hetzelfde serine residu.
De glucosemoleculen die worden afgegeven door de lever worden gebruikt door de hersenen, skelet
spieren en rode bloedcellen. De lever heeft het enzym glucose 6-fosfatase wat het mogelijk maakt
voor het negatief geladen molecuul om de cel te verlaten. Dit enzym klieft de fosoforyl groep waarbij
vrij glucose en orthofosfaat wordt gevormd. Het enzym bevindt zich aan de gladde zijde van het ER.
Het voornaamste controle punt van het glycogen metabolisme is glycogen fosforylase. Twee
isozymische vormen worden anders gereguleerd. De lever onderhoudt de glycose homeostase van
het hele organisme waar de skelet spieren enkel glucose produceren als energie voor zichzelf.
Het fosforylase dimeer heeft twee vromen; het normale actieve fosforylase a en het normaal
inactieve fosforylase b. De twee vormen hebben een evenwicht van de T en de R staat. Fosforylase a
heeft voorkeur voor de R staat, fosforylase b voor de T staat.
De lever produceert constant glucose tot het signaal krijgt om dit niet te doen. Fosforylase a van de
lever heeft dus een duidelijke R->T transitie. Als er voldoende glucose aanwezig is, bindt deze aan de
actieve R staat waardoor deze overgaat naar de inactieve T staat. Als glucose dus aanwezig is in
bijvoorbeeld het eten vindt er geen glycogen afbraak plaats.
Bij de skeletspieren is de standaard staat van fosforylase b. Spier fosforylase b wordt geactiveerd
door hoge concentraties AMP, dit stabiliseert de R staat. ATP is een negatieve allosterische effector
door competitie met AMP. Ook glucose 6-fosfaat bindt en remt fosforylase b, dit is dus feedback
inhibitie.
- Onder normale omstandigheden (bij voldoende energie) is lever fosforylase a dus altijd aan
en spier fosforylase b altijd uit. Het lever enzym is niet gevoelig voor AMP omdat de lever
niet zo een drastische energie verandering ondergaat als de spieren. De enzymen verschillen
in 10% van de residuen, dit verklaart het verschil in regulatie.
Skelet spieren bestaan uit drie verschillende typen vezels; type I (slow twitch muscle), type IIb (fast
twitch fibers) en type IIa (eigenschappen tussen deze twee types in). Type I fibers zijn afhankelijk van
cellulaire respiratie voor energie, ze maken gebruikt van vetzuur degradatie en zijn rijk aan
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 EFT, 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 this summary from?
Stuvia is a marketplace, so you are not buying this document from us, but from seller FFV. Stuvia facilitates payment to the seller.
Will I be stuck with a subscription?
No, you only buy this summary for R58,09. 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 summaries for 14 years now