Samenvatting
Samenvatting Biochemistry - Hoofdstuk 16
Nederlandse samenvatting van Biochemistry
[Meer zien]Voorbeeld 2 van de 8 pagina's
Voorbeeld 2 van de 8 pagina's
In winkelwagengesponsord bericht van onze partner
Gekoppeld boek
Titel boek:
Auteur(s):
- Uitgave:
- ISBN:
- Druk:
Voorbeeld van de inhoud
Metabolisme hoofdstuk 16Glycolyse is de sequentie van reacties die een molecuul glucose omzet in twee moleculen pyruvaat
waarbij 2 ATP geproduceerd wordt. Pyruvaat kan anaeroob verder verwerkt worden tot lactaat of
ethanol. Onder aerobe omstandigheden wordt het geoxideerd tot CO 2.
Gluconeogenese is het synthetiseren van glucose uit metabolieten (zoals pyruvaat en lactaat).
Gluconeogenese en glycolyse zijn ze gereguleerd dat deze pathways niet tegelijk plaatsvinden.
De Buchners hebben aangetoond dat fermentatie ook plaats kan vinden buiten levende cellen
(namelijk in gist ‘’sap’’). Latere studies naar lactose productie in spieren toonde aan dat lactose zuur
fermentatie sterk lijkt op alcohol fermentatie.
Glycolyse staat ook wel bekend als de Embden-Meyerhof pathway.
Zetmeel en glycogeen die wij binnen krijgen wordt in eerste instatie verteerd door alfa-amylase
(geproduceerd door de alvleesklier). Amylase knipt enkel de alfa 1,4-bindingen. Door de klieving
ontstaan de di- en trisacchariden maltose en maltotriose. Het materiaal met de alfa 1,6-bindingen
wordt niet verteerd en heet het limit dextrin.
- Maltase klieft maltose in twee glucose
- Alfa- glucosidase klieft maltotriose en andere oligosacchariden in glucose
- Sucrase breekt sucrose af tot glucose en fructose
- Lactase klieft lactose in glucose en galactose
Deze enzymen bevinden zich aan het oppervlakte van de darmen, de monosacchariden worden door
deze laag getransporteerd en naar de bloedstroom gevoerd.
Glucose is de belangrijkste brandstof. Dit wordt verklaard omdat glucose waarschijnlijk al
beschikbaar was in primitieve biochemische systemen. Daarnaast heeft glucose een lage neiging (in
afwezigheid van enzymen) om eiwitten te glycosyleren omdat glucose veel voorkomt in de ring voor
(en enkel in de open vorm in staat is om eiwitten te modificeren).
In eukaryoten vindt de glycolyse plaats in het cytoplasma. De glycolyse kan gezien worden als twee
fases waarbij de eerste fase de voorbereidende fase is, de tweede fase wordt ATP gewonnen door C3
componenten om te zetten tot pyruvaat. Fase 1 verloopt in drie stappen; fosforylatie, isomerisatie en
fosforylatie. Hierdoor wordt glucose vast gehouden in de cel en makkelijk kliefbaar. Fase 1 is voltooid
als fructose 1,6-bifosfaat gekliefd wordt in twee C3 componenten.
In de eerste stap wordt glucose 6-fosfaat geproduceerd middels ATP, gekatalyseerd door hexokinase.
Deze stof kan het membraan niet passeren door de negatieve lading en is ook geen substraat voor de
glucose transporters meer. Daarnaast wordt de verdere metabolisme vergemakkelijkt door het hoge
fosforyl-transfer potentiaal. Hexokinase is de kinase voor meerdere C6 suikers (hexoses). Kinases
hebben Mg2+ (of Mn2+) nodig om te werken. Deze metaal ionen vormen een complex met ATP. Door
binding van glucose ondergaat hexokinase een grote conformatie verandering doordar de twee
lobben dichter naar elkaar toe bewegen. Hierdoor sluit de groeve en is glucose, op uitzondering van
koolstof 6 na, volledig omring door het eiwit (induced fit). Door de conformationele veranderingen
wordt glucose meer non-polair wat voordelig is voor de reactie tussen de hydrofiele hydroxyl groep
van glucose en de terminale fosforyl groep van ATP. Daarnaast blijven watermoleculen zo weg van
het substraat. Substraat-geïnduceerde groeve sluiting is een algemeen kenmerk van kinases.
In de tweede stap wordt glucose 6-fosfaat geïsomeriseerd tot fructose 6-fosfaat. Glucose heeft een
aldehyde groep bij koolstof 1, fructose heeft een keton groep bij koolstof 2. De isomerisatie is dus de
omzetting van een aldehyde naar een keton. De reactie wordt gekatalyseerd door fosfoglucose
, isomerase. Eerst moet de glucose ring geopend worden, hierna vindt de isomerizatie plaast en
daarna wordt de ring weer gesloten.
Tot slot wordt fructose 6-fosfaat gefosforyleerd tot fructose 1,6-bisfosfaat door fosfofructokinase
(PFK), ten koste van ATP. Bis betekent dat er twee aparte monofosforyl groepen aanwezig zijn.
Glucose wordt eerst omgezet tot fructose omdat er anders een C2 en een C4 component zou zijn
ontstaan tijdens de klieving. Fructose 1,6-bisfosfaat wordt gevormd om te voorkomen dat glucose 6-
fosfaat terug gevormd wordt.
Fructose 1,6-bisfosfaat wordt door aldolase gekliefd in glyceraldehyde 3-fosfaat (GAP) en
dihydroxyaceton fosfaat (DHAP). Deze reactie is makkelijk omkeerbaar. GAP ondergaat vervolgens
direct de glycolyse pathway. Door triose fosfaat isomerase (TPI) wordt de keton DHAP omgezet tot
een aldehyde (GAP), waardoor er geen C3 component verloren hoeft te gaan. De reactie is snel en
omkeerbaar, door het wegvangen van GAP loopt de reactie sterk in de voorkeur van het vormen van
GAP. TPI katalyseert het verplaatsen van een waterstofatoom van C1 naar C2. Hierdoor verloopt de
isomerisatie van DHAP naar GAP middels een enediol tussenproduct. Glutamaat speelt een
belangrijke rol in dit enzym door een proton op te nemen van C1 en af te staan aan C2. Histidine
staat een proton af aan de C3 component om ze de negatieve lading die bij C2 ontstaat te
stabiliseren. TPI heeft een sterk katalytisch vermogen, het versnelt de isomerisatie met een factor
van 1010. De kcat/Km ratio is 2x 108, dit ligt dicht bij het diffusie limiet. Dus de katalyse vindt plaats
elke keer als het enzym zijn substrat tegen komt, TPI is een kinetisch perfect enzym. Daarnaast
onderdrukt TPI de zijreactie waarbij het enediol tussenproduct methyl glyoxal en orthofosfaat vormt.
Onder normale omstandigheden verloopt deze nutteloze reactie 100x sneller dan de isomerisatie.
Daarnaast kan methyl glyoxal DNA modificeren. Het tussenproduct wordt om dit te voorkomen
vastgezet in het enzym door een loop van 10 residuen. De loop is een soort deksel die sluit als
enediol aanwezig is en weer opent als de isomerisatie voltooid is.
Bij het veranderen van één molecuul glucose in twee moleculen in GAP zijn twee moleculen ATP
geïnvesteerd. In fase 2 wordt er wel energie gewonnen.
De eerste reactie in fase 2 is het omzetten van GAP naar 1,3-bisfosfoglyceraat (1,3-BPG),
gekatalyseerd door glyceraldehyde 3-fosfaar dehydrogenase. 1,3-BPG heeft een hoog fosforyl-
transfer potentiaal waardoor een fosforyl groep afgestaan kan worden aan ADP. De reactie
gekatalyseerd door glyceraldehyde-3-fosfaat dehydrogenase kan gezien worden als een oxidatie (van
een aldehyde tot een carboxylzuur door NAD) en het samenvoegen van carboxylzuur en fosfaat tot
het acyl-fosfaat product (1,3-BPG). De oxidatie heeft een dG van -50 kJ/mol, de tweede reactie heeft
de positieve maat van deze energie. De twee reacties worden gekoppeld zodat de oxidatie de
formatie van het acyl fosfaat product drijft. Hierom wordt er een tussenproduct gevormd die middels
een thioester aan het enzym gekoppeld wordt. Het tussenproduct gaat een interactie aan met een
fosfaat om zo 1,3-BPG te vormen. Het tussenproduct heeft een hogere vrije energie dan het vrije
carboxyl zuur waardoor de vrije energie van de oxidatie opgeslagen wordt. Een covalente binding aan
het enzym wordt dus gebruikt voor het koppelen van de reacties.
De active site van glyceraldehyde 3-fosfaat de hydrogenase bestaat uit een cysteine residu, NAD + en
een histidine residu.
1. Het aldehyde substraat reageert met cysteine en vormt een hemithioacetal. Het thioester
tussenproduct zit gebonden aan cysteine vast aan het enzym.
2. Een hydride ion wordt naar NAD verplaatst, vergemakkelijkt door het histidine residu.
3. NADH verlaat het enzym en wordt vervangen door NAD, door de positieve lading die hierbij
in de active site komt wordt het tussenproduct gepolariseerd en kan het worden aangevallen
door orthofosfaat.
4. Orthofosfaat valt het thioester tussenproduct aan en 1,3-BPG en een vrij cysteine wordt
gevormd.
Voordelen van het kopen van samenvattingen bij Stuvia op een rij:
Verzekerd van kwaliteit door reviews
Stuvia-klanten hebben meer dan 700.000 samenvattingen beoordeeld. Zo weet je zeker dat je de beste documenten koopt!
Snel en makkelijk kopen
Je betaalt supersnel en eenmalig met iDeal, creditcard of Stuvia-tegoed voor de samenvatting. Zonder lidmaatschap.
Focus op de essentie
Samenvattingen worden geschreven voor en door anderen. Daarom zijn de samenvattingen altijd betrouwbaar en actueel. Zo kom je snel tot de kern!
Veelgestelde vragen
Wat krijg ik als ik dit document koop?
Je krijgt een PDF, die direct beschikbaar is na je aankoop. Het gekochte document is altijd, overal en oneindig toegankelijk via je profiel.
Tevredenheidsgarantie: hoe werkt dat?
Onze tevredenheidsgarantie zorgt ervoor dat je altijd een studiedocument vindt dat goed bij je past. Je vult een formulier in en onze klantenservice regelt de rest.
Van wie koop ik deze samenvatting?
Stuvia is een marktplaats, je koop dit document dus niet van ons, maar van verkoper FFV. Stuvia faciliteert de betaling aan de verkoper.
Zit ik meteen vast aan een abonnement?
Nee, je koopt alleen deze samenvatting voor €2,99. Je zit daarna nergens aan vast.
Is Stuvia te vertrouwen?
4,6 sterren op Google & Trustpilot (+1000 reviews)
Afgelopen 30 dagen zijn er 53340 samenvattingen verkocht
Opgericht in 2010, al 14 jaar dé plek om samenvattingen te kopen