Stofwisseling & endocrinologie korte samenvatting
Nora Lemmens, 1466542
Inhoudsopgave
Hoorcolleges.......................................................................................................................... 2
HC01 Introductie & metabologica.......................................................................................2
HC02 Regulering van het koolhydraatmetabolisme........................................................... 3
HC03 Regulering van het lipidmetabolisme....................................................................... 7
HC04 Regulering van het eiwitmetabolisme.....................................................................11
HC05 Metabole strategie..................................................................................................14
HC06 Metabole adaptatie: vasten en inspanning.............................................................17
HC07 Biosynthese van melk............................................................................................ 21
HC08 Hyperlipemie en EMS............................................................................................ 24
HC09 Ketose / Hypoglycemie.......................................................................................... 28
HC10 Diabetes mellitus....................................................................................................32
HC11 H-H-endocriene klier as..........................................................................................37
HC12 Groeihormoon-stoornissen.....................................................................................41
HC13 Hypercortisolisme GD (syndroom van Cushing).................................................... 44
HC14 Hypercortisolisme bij het paard (PPID).................................................................. 48
HC15 Overige bijnierschorsaandoeningen.......................................................................51
HC16 Hypothyreoïdie....................................................................................................... 54
HC17 Schildkliertumoren / Hyperthyreoïdie..................................................................... 58
HC18 Calcium / PTH / Vitamine D bij hond en kat........................................................... 62
HC19 Calcium regulatie bij het paard...............................................................................66
HC20 Melkziekte / Kopziekte........................................................................................... 70
HC21 Reactiepatronen endocriene organen....................................................................74
HC22 Vasopressine / ADH, diagnostische aanpak van polyurie in de hond.................... 76
De syllabus is verwoven in de hoorcolleges, daar waar informatie ontbrak.
,Hoorcolleges
HC01 Introductie & metabologica
- Uitgangspunten van de regulatie van stofwisseling:
● een cel wil niets en denkt niet
● een cel reageert op hormonen of geeft hormonen af, omdat hij zo gemaakt is
- Niet-essentiële aminozuren → aminozuren die door het lichaam kunnen worden
gemaakt (uit glucose).
- Glucogene aminozuren → aminozuren waaruit glucose gemaakt kan worden.
- Omzetting van stoffen:
● lipolyse → afbraak van triacylglycerol naar vetzuren.
● TAG synthese → productie van TAG uit vetzuren
● lipogenese → productie van vetzuren uit Acetyl-CoA
● bèta-oxidatie → afbraak van vetzuren voor Acetyl-CoA
● gluconeogenese → productie van glucose uit pyruvaat
● glycolyse → afbraak van glucose voor pyruvaat
● citroenzuurcyclus / Krebs cyclus → samenkomst van alle
afbraakproducten voor productie van NADH / FADH2 en een beetje ATP
● oxidatieve fosforylering → productie van ATP
● pentose-fosfaatpad (PPP)
● ketogenese → vorming van ketonlichamen
- Naamgeving enzymen:
● dehydrogenase → enzym dat een substraat oxideert
○ te herkennen aan NAD+, FAD of NADP+ aan de kant van het substraat
waar het enzym naar genoemd is (o.a. pyruvaat en lactaat
dehydrogenase)
● kinase → enzym dat een substraat fosforyleert.
○ te herkennen aan ATP aan de kant van het substraat waarnaar het
enzym genoemd is (o.a. hexokinase, pyruvaatkinase).
○ fosfatase → enzym dat fosfaat van een substraat verwijdert
● carboxylase → enzym dat een substraat carboxyleert (-COO groep erbij)
○ te herkennen aan CO2 (o.a. pyruvaatcarboxylase, Acetyl-CoA
carboxylase en PEP-carboxykinase)
- Regulering van homeostase in hoofdregels:
1. twee tegengestelde paden lopen niet tegelijk
2. snelheid van glycolyse, Krebs cyclus en oxidatieve fosforylatie wordt bepaald
door de ATP behoefte
- Enzymen stimuleren of remmen:
1. meer/minder substraat aanbieden
● transcriptie
2. bestaande enzym actiever/inactiever maken
● allosterische beïnvloeding
● reversibele covalente modificatie
3. meer/minder enzymen maken
,HC02 Regulering van het koolhydraatmetabolisme
- Koolhydraten → chemische verbinding waaraan elk C-atoom een H2O molecuul zit.
- De lever zorgt voor:
● opname van suikers uit voeding
● omzetting van glucose naar glycogeen → TAG → export
● omzetting van lactaat, (glucogene) aminozuren en glycerol naar glucose
● productie van ketonlichamen (bij herkauwer ook in de pens!)
- Metabole mogelijkheden voor glucose:
● glycolyse → citroenzuurcyclus → oxidatieve fosforylering → ATP
● pentose-fosfaat pad → NADPH en ribose-5-P
○ voor anti-oxidanten, biosynthese van lipiden en DNA/RNA
● glycogeenopslag in lever en spierweefsel
● Acetyl-CoA → vetzuren → TAG → vetopslag
- Glucose wordt opgenomen uit het bloed, gebruikt voor energie of opgeslagen voor
later gebruik. Dit verschilt per orgaan.
● opslag van glucose kan alleen in de lever en spier
● opslag in de vorm van vet
- Hypoglycemie heeft als eerste een gevolg op de hersenen, omdat glucose hun enige
energiebron, dus:
● verminderde opname van glucose door vetweefsel en spier
● secretie van glucose door de lever
- Spiercellen kunnen zowel glucose, vetzuren als aminozuren verbranden voor
energie. Rode en witte bloedcellen zijn grotendeels afhankelijk van glucose.
- De pancreas zorgt voor:
● hoge concentratie → insuline door de β-cellen
● lage concentratie → glucagon door de α-cellen
- Waarneming van glucoseconcentratie door β-cellen:
1. Glucose gaat via GLUT-2 de β-cellen in, als er véél glucose aanwezig is.
2. Glucose wordt omgezet tot ATP.
3. Aanwezigheid van ATP sluit ATP-rembare K+-kanaaltjes
4. depolarisatie
5. influx van Ca2+
6. afgifte van vesicle met insuline
- ATP-rembaar kalium-kanaal → kaliumkanaal op β-cellen die geremd wordt door
ATP en zo de glucoseconcentratie meet.
Opname Hormoon Afgifte Hormoon
Glucose GLUT-4 insuline (+) Afbraak van insuline (-)
leverglycogeen glucagon (+)
adrenaline (+)
Ketonlichamen Diffusie n.v.t. Ketogenese in n.v.t.
hepatocyt
, - GLUT-2 transporter → glucose transporter op de pancreas en in de lever met lage
affiniteit, waardoor insuline niet te snel wordt afgegeven.
● de lever heeft GLUT2, omdat het zowel bij hoge als lage concentraties
glucose moet kunnen verplaatsen van en naar het bloed
- GLUT-4 transporter → insuline-afhankelijke glucose transporter in spier- en
vetcellen, zit op een intracellulair vesicle totdat insuline zorgt voor versmelting met
het celmembraan.
● insuline receptor bindt 4 insuline en ondergaat daarmee conformatie
verandering, waardoor het actief wordt
- GLUT3-transporter → glucose transporter in de hersenen met hoge affiniteit.
- GLUT1-transporter → glucose transporter in alle lichaamscellen met normale
affiniteit
- Alleen de lever en de spier kan glycogeen synthetiseren, maar:
● spier breekt glycogeen af als er inspanning is o.i.v. adrenaline
● lever breekt glycogeen af als er glucose nodig is o.i.v glucagon
- Glucokinase in de lever wordt niet geremd door glucose-6-fosfaat en heeft een hoge
KM voor glucose (ca. 12 mM).
- Glycogeen synthase → enzym dat de lineaire keten van glycogeen maakt, wordt
gestimuleerd door insuline en geremd door glucagon.
- Proteïne fosfatase-1 → enzym dat enzymen defosforyleert bij aanwezigheid van
insuline, wat zorgt voor actief glycogeen synthase en inactief glycogeen fosforylase.
- Branching enzyme → enzym dat de vertakkingen aan glycogeen maakt.
- Gevolgen van branching:
1. betere oplosbaarheid
2. snellere synthese en afbraak
- (Glycogeen)fosforylase → enzym dat glycogeen afbreekt en fosforyleert tot
glucose-1-fosfaat, wordt gestimuleerd door glucagon en geremd door insuline.
● lever-glycogeenfosforylase wordt geïnactiveerd door insuline
● spier-glycogeenfosforylase wordt sterke
- Fosforylase kinase → enzym dat (glycogeen)fosforylase inactiveert, dat wordt
geactiveerd door door:
1. fosforylatie en deels geactiveerd door PKA
2. verhoogde calciumconcentratie (bindt aan calmoduline).
- Vanwege sterke calcium-influx in de spier is fosforylase kinase daar sterker aanwezig
- Debranching enzyme → enzym dat de vertakkingen van glycogeen afhaalt.
- Twee manieren om eiwit actief te maken, van conformatie te laten veranderen:
1. fosforylering → aanplakken van fosfaat (Pi) groep door kinase
2. binding van klein molecuul op allostere site (hormoon of second messenger).
- (Glycogeen)fosforylase wordt actief door fosforylering, omdat hierbij de actieve
centra vrij komt te liggen.
- Afbraak van glycogeen:
1. adrenaline en Ca2+(spier) of glucagon (lever) aanwezig
2. binding aan GPCR op spier- of levercel
3. GTP productie en binding aan adenylylcyclase
4. protein kinase A (PKA) actief
5. fosforylatie fosforylase en fosforylatie van glycogeen synthase
6. glycogeen afbraak en glycogeen synthase inactief
Nora Lemmens, 1466542
Inhoudsopgave
Hoorcolleges.......................................................................................................................... 2
HC01 Introductie & metabologica.......................................................................................2
HC02 Regulering van het koolhydraatmetabolisme........................................................... 3
HC03 Regulering van het lipidmetabolisme....................................................................... 7
HC04 Regulering van het eiwitmetabolisme.....................................................................11
HC05 Metabole strategie..................................................................................................14
HC06 Metabole adaptatie: vasten en inspanning.............................................................17
HC07 Biosynthese van melk............................................................................................ 21
HC08 Hyperlipemie en EMS............................................................................................ 24
HC09 Ketose / Hypoglycemie.......................................................................................... 28
HC10 Diabetes mellitus....................................................................................................32
HC11 H-H-endocriene klier as..........................................................................................37
HC12 Groeihormoon-stoornissen.....................................................................................41
HC13 Hypercortisolisme GD (syndroom van Cushing).................................................... 44
HC14 Hypercortisolisme bij het paard (PPID).................................................................. 48
HC15 Overige bijnierschorsaandoeningen.......................................................................51
HC16 Hypothyreoïdie....................................................................................................... 54
HC17 Schildkliertumoren / Hyperthyreoïdie..................................................................... 58
HC18 Calcium / PTH / Vitamine D bij hond en kat........................................................... 62
HC19 Calcium regulatie bij het paard...............................................................................66
HC20 Melkziekte / Kopziekte........................................................................................... 70
HC21 Reactiepatronen endocriene organen....................................................................74
HC22 Vasopressine / ADH, diagnostische aanpak van polyurie in de hond.................... 76
De syllabus is verwoven in de hoorcolleges, daar waar informatie ontbrak.
,Hoorcolleges
HC01 Introductie & metabologica
- Uitgangspunten van de regulatie van stofwisseling:
● een cel wil niets en denkt niet
● een cel reageert op hormonen of geeft hormonen af, omdat hij zo gemaakt is
- Niet-essentiële aminozuren → aminozuren die door het lichaam kunnen worden
gemaakt (uit glucose).
- Glucogene aminozuren → aminozuren waaruit glucose gemaakt kan worden.
- Omzetting van stoffen:
● lipolyse → afbraak van triacylglycerol naar vetzuren.
● TAG synthese → productie van TAG uit vetzuren
● lipogenese → productie van vetzuren uit Acetyl-CoA
● bèta-oxidatie → afbraak van vetzuren voor Acetyl-CoA
● gluconeogenese → productie van glucose uit pyruvaat
● glycolyse → afbraak van glucose voor pyruvaat
● citroenzuurcyclus / Krebs cyclus → samenkomst van alle
afbraakproducten voor productie van NADH / FADH2 en een beetje ATP
● oxidatieve fosforylering → productie van ATP
● pentose-fosfaatpad (PPP)
● ketogenese → vorming van ketonlichamen
- Naamgeving enzymen:
● dehydrogenase → enzym dat een substraat oxideert
○ te herkennen aan NAD+, FAD of NADP+ aan de kant van het substraat
waar het enzym naar genoemd is (o.a. pyruvaat en lactaat
dehydrogenase)
● kinase → enzym dat een substraat fosforyleert.
○ te herkennen aan ATP aan de kant van het substraat waarnaar het
enzym genoemd is (o.a. hexokinase, pyruvaatkinase).
○ fosfatase → enzym dat fosfaat van een substraat verwijdert
● carboxylase → enzym dat een substraat carboxyleert (-COO groep erbij)
○ te herkennen aan CO2 (o.a. pyruvaatcarboxylase, Acetyl-CoA
carboxylase en PEP-carboxykinase)
- Regulering van homeostase in hoofdregels:
1. twee tegengestelde paden lopen niet tegelijk
2. snelheid van glycolyse, Krebs cyclus en oxidatieve fosforylatie wordt bepaald
door de ATP behoefte
- Enzymen stimuleren of remmen:
1. meer/minder substraat aanbieden
● transcriptie
2. bestaande enzym actiever/inactiever maken
● allosterische beïnvloeding
● reversibele covalente modificatie
3. meer/minder enzymen maken
,HC02 Regulering van het koolhydraatmetabolisme
- Koolhydraten → chemische verbinding waaraan elk C-atoom een H2O molecuul zit.
- De lever zorgt voor:
● opname van suikers uit voeding
● omzetting van glucose naar glycogeen → TAG → export
● omzetting van lactaat, (glucogene) aminozuren en glycerol naar glucose
● productie van ketonlichamen (bij herkauwer ook in de pens!)
- Metabole mogelijkheden voor glucose:
● glycolyse → citroenzuurcyclus → oxidatieve fosforylering → ATP
● pentose-fosfaat pad → NADPH en ribose-5-P
○ voor anti-oxidanten, biosynthese van lipiden en DNA/RNA
● glycogeenopslag in lever en spierweefsel
● Acetyl-CoA → vetzuren → TAG → vetopslag
- Glucose wordt opgenomen uit het bloed, gebruikt voor energie of opgeslagen voor
later gebruik. Dit verschilt per orgaan.
● opslag van glucose kan alleen in de lever en spier
● opslag in de vorm van vet
- Hypoglycemie heeft als eerste een gevolg op de hersenen, omdat glucose hun enige
energiebron, dus:
● verminderde opname van glucose door vetweefsel en spier
● secretie van glucose door de lever
- Spiercellen kunnen zowel glucose, vetzuren als aminozuren verbranden voor
energie. Rode en witte bloedcellen zijn grotendeels afhankelijk van glucose.
- De pancreas zorgt voor:
● hoge concentratie → insuline door de β-cellen
● lage concentratie → glucagon door de α-cellen
- Waarneming van glucoseconcentratie door β-cellen:
1. Glucose gaat via GLUT-2 de β-cellen in, als er véél glucose aanwezig is.
2. Glucose wordt omgezet tot ATP.
3. Aanwezigheid van ATP sluit ATP-rembare K+-kanaaltjes
4. depolarisatie
5. influx van Ca2+
6. afgifte van vesicle met insuline
- ATP-rembaar kalium-kanaal → kaliumkanaal op β-cellen die geremd wordt door
ATP en zo de glucoseconcentratie meet.
Opname Hormoon Afgifte Hormoon
Glucose GLUT-4 insuline (+) Afbraak van insuline (-)
leverglycogeen glucagon (+)
adrenaline (+)
Ketonlichamen Diffusie n.v.t. Ketogenese in n.v.t.
hepatocyt
, - GLUT-2 transporter → glucose transporter op de pancreas en in de lever met lage
affiniteit, waardoor insuline niet te snel wordt afgegeven.
● de lever heeft GLUT2, omdat het zowel bij hoge als lage concentraties
glucose moet kunnen verplaatsen van en naar het bloed
- GLUT-4 transporter → insuline-afhankelijke glucose transporter in spier- en
vetcellen, zit op een intracellulair vesicle totdat insuline zorgt voor versmelting met
het celmembraan.
● insuline receptor bindt 4 insuline en ondergaat daarmee conformatie
verandering, waardoor het actief wordt
- GLUT3-transporter → glucose transporter in de hersenen met hoge affiniteit.
- GLUT1-transporter → glucose transporter in alle lichaamscellen met normale
affiniteit
- Alleen de lever en de spier kan glycogeen synthetiseren, maar:
● spier breekt glycogeen af als er inspanning is o.i.v. adrenaline
● lever breekt glycogeen af als er glucose nodig is o.i.v glucagon
- Glucokinase in de lever wordt niet geremd door glucose-6-fosfaat en heeft een hoge
KM voor glucose (ca. 12 mM).
- Glycogeen synthase → enzym dat de lineaire keten van glycogeen maakt, wordt
gestimuleerd door insuline en geremd door glucagon.
- Proteïne fosfatase-1 → enzym dat enzymen defosforyleert bij aanwezigheid van
insuline, wat zorgt voor actief glycogeen synthase en inactief glycogeen fosforylase.
- Branching enzyme → enzym dat de vertakkingen aan glycogeen maakt.
- Gevolgen van branching:
1. betere oplosbaarheid
2. snellere synthese en afbraak
- (Glycogeen)fosforylase → enzym dat glycogeen afbreekt en fosforyleert tot
glucose-1-fosfaat, wordt gestimuleerd door glucagon en geremd door insuline.
● lever-glycogeenfosforylase wordt geïnactiveerd door insuline
● spier-glycogeenfosforylase wordt sterke
- Fosforylase kinase → enzym dat (glycogeen)fosforylase inactiveert, dat wordt
geactiveerd door door:
1. fosforylatie en deels geactiveerd door PKA
2. verhoogde calciumconcentratie (bindt aan calmoduline).
- Vanwege sterke calcium-influx in de spier is fosforylase kinase daar sterker aanwezig
- Debranching enzyme → enzym dat de vertakkingen van glycogeen afhaalt.
- Twee manieren om eiwit actief te maken, van conformatie te laten veranderen:
1. fosforylering → aanplakken van fosfaat (Pi) groep door kinase
2. binding van klein molecuul op allostere site (hormoon of second messenger).
- (Glycogeen)fosforylase wordt actief door fosforylering, omdat hierbij de actieve
centra vrij komt te liggen.
- Afbraak van glycogeen:
1. adrenaline en Ca2+(spier) of glucagon (lever) aanwezig
2. binding aan GPCR op spier- of levercel
3. GTP productie en binding aan adenylylcyclase
4. protein kinase A (PKA) actief
5. fosforylatie fosforylase en fosforylatie van glycogeen synthase
6. glycogeen afbraak en glycogeen synthase inactief
