Samenvatting biochemie 2de bachelor farmacie UGent

Glycolyse (anaëroob/ cytosol)
FASE 1: INVESTERINGSFASE FASE 2: WINSTFASE
Stap1: Controlepunt Stap 6
- Activatie G door hexokinase/glucokinase - Oxidatie en fosforylering door glyceraldehyde-3-
- Hydrolyse 1 hoog E fosfaatbinding (G sterk negatief) fosfaat dehydrogenase
- Exotherm - Geen input van hoog E fosfaatverbinding
- Irreversibel - Winst in é-transportketen: 2 X 2,5 ATP
- Hexokinase -> sleutelenzym - Sleutelmolecule voor aerobe vs anaerobe glycolyse
- Hoe meer kinasen, hoe meer glycolyse doorgaat - 1,3-bifosfoglyceraat = hoog E verbinding
- Hexokinase
 Lage Km -> grote affiniteit met substraat
 In alle cellen
 Allosterisch geïnhibeerd door G6P
- Glucokinase
 Hoge Km -> lage affiniteit met substraat
 In lever (als glucoselevel zeer hoog zijn)
 G- opslag in lever ovv glycogeen

Stap 2 Stap 7
- Substraatfosforylatie door fosfoglyceraatkinase
- Isomeratie van G naar fructose - Delta G gunstig -> bevordern voorgaande reacties
- Door fosfoglucose isomerase
- Substraat is lineaire keten van G
- Stereospecifiek
- Waarom?
 Bevorderen fosforylatiestap
 Fosforylatie van primaire alcohol E gunstiger
Stap 3: Controlepunt Stap 8
- Isomeratie door fosfoglyceraatmutase
- Splitsing 2de hoog E fosaatgroep (G sterk negatief) - Delta G licht positief -> toch gunstige reactie door
- Fosfofructokinase: sleutelenzym overmaat 3-PG
 Allosterische activatie door AMP; ADP; F2,6BiP
 Allosterische inhibitie door ATP; citraat
- Doel
 Bevorderen glycolyse in laag E toestand (veel
ADP, AMP)
 Limiteren glycolyse in hoog E toestand ( veel
ATP)
- Irreversibel
Stap 4 Stap 9
- Splitsing fructose in 2 triosen door aldolase - Dehydratatie door enolase
- Makkelijk afsplitsen van fosfaatgroep
Stap 5 Stap 10: Controlepunt
- Isomeratie door triose fosfaat isomerase - Substraatlevel fosforylatie door pyruvaatkinase
- Delta G zorg voor evenwicht (=sleutelenzym)
- Laatste stap investeringsfase  Allosterisch activatie: F1,6BiP
 Allosterisch inhibitie: ATP, alanine, Acetyl Co A
- Irreversibel

Wat? Afbraak van glucose tot 2 moleculen pyruvaat met generatie 2ATP en 2NADH + 2H+

,Overzicht




Regulatie van glucosemetabolisme
1. Rol van insuline in glucose transport
- Insuline productie door β-cellen van pancreas in respons op hoge bloedglucose-waarden
- Soorten glucose-transporters:
 Lever, RBC, hersenen: GLUT1, GLUT2, GLUT3  insuline onafhankelijk glucose transport
 Spier en vetcellen: GLUT4  insuline afhankelijk glucose transport via insuline receptor
- Diabetes mellitus: onvoldoende aanmaak insuline of slechte interactie met receptoren

2. Hexokinase en glucokinase: zie stap 1 glycolyse
3. Fosfofructokinase
- + Allosterische activatie door AMP, ADP en fructose – 2,6-bifosfaat (zie gluconeogenese)
-  - Allosterische inhibitie door ATP, citraat (zie Krebs)

4. Pyruvaat kinase
- + allosterische activatie door Fructose-1,6-bifosfaat: tussenproduct in glycolyse
- - allosterische inhibitie door ATP, alanine en acetylCoA (zie Krebs)
- Hormonale regulatie
 In Lever: Regulatie door glucagon en insuline
 glucagon: activatie van kinase dat pyruvaat kinase fosforyleert
 Insuline: activatie van fosfatase dat pyruvaat kinase defosforyleert

, Krebscyclus (aëroob/
mitochondriën)
Stap 1
- Aldocondensatie: vorming van C-C binding
- Energetisch zeer gunstig: irreversibel
- Citraat synthase: katalyseert de reactie van oxaalazijnzuur met Acetyl-CoA tot citroenzuur

Acetyl-S-CoA + Oxaloacetate + H2O  Citrate + CoA-SH + H+

- Controlepunt: regulatie Krebs thv exergonische reacties -> citraat synthase
 Allosterische activatie: ADP
 Allosterische inhibitie door NADH, ATP
 Substraatinhibitie citraat, succinyl -CoA

Stap 2
- Dehydratatie en opeenvolgende hydratatie
- Isomerizatie nodig om opeenvolgende oxidatie mogelijk te maken
- Aconitase: katalyseert de stereospecifieke isomerisatie van citraat tot isocitraat
- Reversibel

Citraat  cis – Aconitate  D-isocitrate
 
In H2O H2O
Uit H2O H2O

Stap 3
- Isocitraat dehydrogenase: katalyseert de oxidatieve decarboxylatie van isocitraat / sleutelenzym
- Vorming NADH + H+ -> é-transportketen
- Verlies C ovv CO2
- Irreversibel
- 1 NADH = 2,5 ATP
Isocitrate  Oxalosuccinate  Alfa – ketoglutarate
In NAD+ H+
Uit NADH+ + H+ CO2


- Controlepunt: regulatie Krebs thv exergonische reacties -> isocitraat dehydrogenase
 Allosterische activatie: ADP
 Allosterische inhibitie door NADH, ATP
 Activtie Ca2+

Stap 4

- Alfa-ketoglutaraat dehydrogenase: katalyseert de oxidatieve decarboxylatie van alfa-ketoglutaraat/ enzymcomplex
- Vorming NADH + H+ -> é-transportketen
- 1 NADH = 2,5 ATP