Metabolisme en voeding: Module 4
Deel 1: energie:
Eerste doelstelling metabolisme: beschikken over genoeg energie, onder de vorm van ATP.
Zon zendt continu fotonen uit: botsen op de biosfeer: minder dan 1% wordt hiervan nuttig
opgenomen via fotosynthese. De mens gebruikt de voeding die hieruit ontstaat.
ATP aanmaken via fosforylering op substraatniveau (10%, vb. fosfoglyceraat kinase in de
glycolyse) of via oxidatieve fosforylering (90%, redoxreacties vanuit NADH en FADH2 en
dan de protonengradiënt gebruiken om ATP te maken door complex 5).
Grote brandstoffen in voedsel: koolhydraten, vetten en eiwitten. Afhankelijk van waar op
aarde je leeft en dus wat je eet, ligt de balans tussen deze drie anders (vb. in Azië meer
koolhydraten, in Alaska meer vetten).
Het maximale rendement tussen de ingenomen brandstof en de gevormde hoeveelheid ATP
is iets minder dan 40%, de rest verloren onder de vorm van vb. warmte.
Hoog rendement vanuit de oxidatieve fosforylering in de mitochondria: 30 mol ATP per mol
glucose. Een eerder laag rendement in een anaeroob metabolisme: maar 2 mol ATP per mol
glucose, ter vorming van lactaat of ethanol.
Eerste, derde en laatste stap van de glycolyse: onomkeerbare stappen. 3 stappen van de
glycolyse:
● 2 ATP investeren om een hexose difosfaat te vormen.
● Splitsing in triosefosfaten.
● C3 moleculen: netto 2 ATP winnen.
Glucose opname via GLUT transporters: familie van transporters (GLUT1 tot GLUT4).
Insuline zorgt ervoor dat GLUT4 (in spier- en vetcellen), die in vesikels zitten, samensmelten
met de membraan en zo glucose opgenomen kan worden.
De eerste stap van de glycolyse wordt mogelijk gemaakt door het enzym Hexokinase: deze
ondergaat negatieve feedback van glucose-6-fosfaat, als die niet meer gebruikt wordt in de
cel, stopt de glycolyse. Glucokinase: andere regeling, komt voor in lever en beta cellen van
de pancreas (meten bloedglucose), doet zijn werk enkel bij het eten, anders verdwijnt het in
een compartiment om het tijdelijk niet te laten werken.
Fosfofructokinase-1 katalyseert de derde stap van de glycolyse, hier is ook investering nodig
van 1 ATP, er zijn verschillende paralogen hiervan, zo is er eentje in de lever die wordt
geregeld door de beschikbaarheid van fructose-2,6-bisfosfaat: gemaakt door
fosfofructokinase-2, activeert fosfofructokinase-1 door een allosterische werking. Door
aanwezigheid van glucagon wordt fructose-2,6-bisfosfaat afgebroken en wordt de glycolyse
niet gestimuleerd.
Laatste stap glycolyse gekatalyseerd door het pyruvaat kinase, geregeld door fosforylering
en defosforylering, in de lever wordt dit ook geregeld door de ratio van insuline/glucagon.
Insuline stimuleert de defosforylering waardoor het enzym actief wordt, en pyruvaat gevormd
wordt. Glucagon doet het tegenovergestelde.
Bij tekort aan zuurstof kan worden overgegaan op anaeroob metabolisme, door een
transcriptiefactor: HIF 1-alpha, naar de nucleus en dan de transcriptie van GLUT en
glycolyse enzymen. Bij een normale zuurstofspanning wordt HIF 1-alpha afgebroken door
proteasoom, doordat prolyl hydroxylase het eiwit hydroxyleren en vernietigen.
Kriekemans Kristiaan 1
Deel 1: energie:
Eerste doelstelling metabolisme: beschikken over genoeg energie, onder de vorm van ATP.
Zon zendt continu fotonen uit: botsen op de biosfeer: minder dan 1% wordt hiervan nuttig
opgenomen via fotosynthese. De mens gebruikt de voeding die hieruit ontstaat.
ATP aanmaken via fosforylering op substraatniveau (10%, vb. fosfoglyceraat kinase in de
glycolyse) of via oxidatieve fosforylering (90%, redoxreacties vanuit NADH en FADH2 en
dan de protonengradiënt gebruiken om ATP te maken door complex 5).
Grote brandstoffen in voedsel: koolhydraten, vetten en eiwitten. Afhankelijk van waar op
aarde je leeft en dus wat je eet, ligt de balans tussen deze drie anders (vb. in Azië meer
koolhydraten, in Alaska meer vetten).
Het maximale rendement tussen de ingenomen brandstof en de gevormde hoeveelheid ATP
is iets minder dan 40%, de rest verloren onder de vorm van vb. warmte.
Hoog rendement vanuit de oxidatieve fosforylering in de mitochondria: 30 mol ATP per mol
glucose. Een eerder laag rendement in een anaeroob metabolisme: maar 2 mol ATP per mol
glucose, ter vorming van lactaat of ethanol.
Eerste, derde en laatste stap van de glycolyse: onomkeerbare stappen. 3 stappen van de
glycolyse:
● 2 ATP investeren om een hexose difosfaat te vormen.
● Splitsing in triosefosfaten.
● C3 moleculen: netto 2 ATP winnen.
Glucose opname via GLUT transporters: familie van transporters (GLUT1 tot GLUT4).
Insuline zorgt ervoor dat GLUT4 (in spier- en vetcellen), die in vesikels zitten, samensmelten
met de membraan en zo glucose opgenomen kan worden.
De eerste stap van de glycolyse wordt mogelijk gemaakt door het enzym Hexokinase: deze
ondergaat negatieve feedback van glucose-6-fosfaat, als die niet meer gebruikt wordt in de
cel, stopt de glycolyse. Glucokinase: andere regeling, komt voor in lever en beta cellen van
de pancreas (meten bloedglucose), doet zijn werk enkel bij het eten, anders verdwijnt het in
een compartiment om het tijdelijk niet te laten werken.
Fosfofructokinase-1 katalyseert de derde stap van de glycolyse, hier is ook investering nodig
van 1 ATP, er zijn verschillende paralogen hiervan, zo is er eentje in de lever die wordt
geregeld door de beschikbaarheid van fructose-2,6-bisfosfaat: gemaakt door
fosfofructokinase-2, activeert fosfofructokinase-1 door een allosterische werking. Door
aanwezigheid van glucagon wordt fructose-2,6-bisfosfaat afgebroken en wordt de glycolyse
niet gestimuleerd.
Laatste stap glycolyse gekatalyseerd door het pyruvaat kinase, geregeld door fosforylering
en defosforylering, in de lever wordt dit ook geregeld door de ratio van insuline/glucagon.
Insuline stimuleert de defosforylering waardoor het enzym actief wordt, en pyruvaat gevormd
wordt. Glucagon doet het tegenovergestelde.
Bij tekort aan zuurstof kan worden overgegaan op anaeroob metabolisme, door een
transcriptiefactor: HIF 1-alpha, naar de nucleus en dan de transcriptie van GLUT en
glycolyse enzymen. Bij een normale zuurstofspanning wordt HIF 1-alpha afgebroken door
proteasoom, doordat prolyl hydroxylase het eiwit hydroxyleren en vernietigen.
Kriekemans Kristiaan 1
