Samenvatting ZSO9

ZSO9: Glycogeenmetabolisme
Inleiding

Glucose is energiebron voor hersenen en voor cellen met weinig of geen mitochondrien. Is ook
belangrijk als energiebron voor spiertraining.

Bloedglucose wordt verkregen door 3 bronnen:

- Voeding (bv. Zetmeel, disach en monosach)
- Glycogeen degradatie
- Gluconeogenese  synthese van glucose (traag in reageren op dalen bloedglucose level)
Lichaam heeft mechanismen ontwikkelt voor het opslaan van glucose in een
gemobiliseerde vorm  glycogeen

Bij afwezigheid van glucose uit voeding  glucose vrijgelaten in bloed van lever glycogeen.
Spier glycogeen w gedegradeerd bij spiertraining om weefsel van een energiebron te voorzien

Als glycogeenopslag leeg is  specifieke weefsels produceren glucose de novo door glycerol, lactaat,
pyruvaat en AZ als C-bronnen te gebruiken voor gluconeogenese

Structuur en functie

Grote opslag van glycogeen in skeletspieren en lever (andere cellen slaan kleine
hoeveelheden op voor eigen gebruik)

- Spierglycogeen  dient als brandstofreserve voor synthese van ATP tijdens
spiercontractie
- Leverglycogeen  zorgt voor behouden van bloedglucose concentratie

A. Hoeveelheden in lever en spieren

400g glycogeen 1-2% van gewicht van rustende spier en 100g 10% van gewicht
van goed gevoede volwassen lever

B. Structuur

Glycogeen  vertakte keten van polysachariden gemaakt uit α-D-glucose.

- Primaire glycosidische binding is een α(14)verbinding.
- Na ongeveer 8-14 glucosyl residuen  tak met α(16)verbinding)verbinding
- 1 enkel glycogeenmolecule bevat 55,000 glucosyl residuen

C. Glycogeenopslag fluctuatie (schommeling)

Leverglycogeenopslag ↑ tijdens goed gevoede toestand en ↓ tijdens vasten.

Spierglycogeen w niet beïnvloed door korte periodes van vasten, maar ↓ bij
langdurig vasten

- Wordt gemaakt om opslag bij te vullen na een inspannende oefening

, Glycogenese

= synthese van glycogeen van molecules van α-D-glucose

- Proces gebeurt in cytosol
- Energie nodig  ATP en UTP (uridine trifosfaat)

A. Uridine difosfaat glucose synthese

α-D-glucose vast aan UDP is de bron van alle glucosyl residuen die toegevoegd w aan groeiend
glycogeenmolecule

Glucose-1-fosfaat + UTP  UDP-glucose + PPi

- Door UTP-glucose pyrofosforylase
- Pyrofosfaat PPi  2 anorganische fosfaten (Pi)
o Door pyrofosfatase
o Hydrolyse  exergonisch
- Glucose 1,6)verbinding-bifosfaat verplicht intermediair in deze reversibele reactie

B. Primer nodig en synthese

Glycogeen synthase maakt de α(14)verbindingen in glycogeen.

- Enzym kan ketensynthese niet starten door vrij glucose te gebruiken als acceptor van een
molecule van glucose van UDP-glucose  kan alleen de keten van glucose verlengen die al
bestaat
 Heeft dus een primer nodig = fragment van glycogeen. Bij afwezigheid van glycogeen
 glycogenine (eiwit) als acceptor van glucose van UDP-glucose
o De zijketen hydroxylgroep van tyrosine-194 in het eiwit is plaats waar 1 ste glucosyl
unit aan w vastgemaakt
o Reactie gekatalyseerd oor glycogenine zelf door autoglycosylatie
 glycogenine = enzym
- Glycogenine katalyseert dan de transfer van minstens 4 moleculen van glucose van
UDP-glucose  productie α(14) verbinding glucosylketen
 Korten keten = primer die door glycogeen synthase verlengd kan worden

C. Elongatie door glycogeen synthase

Elongatie bevat transfer van glucose van UDP-glucose naar het niet-reducerend einde van de
groeiende keten  vorming van nieuwe glycosidische binding tussen anomere hydroxylgroep van C1
van geactiveerd glucose en C4 van accepterende glucosyl residu

Glycogeen synthase zorgt voor α(14)bindingen in glycogeen

- UDP w vrijgelaten bij vorming nieuwe binding
 kan gefosforyleerd worden tot UTP door nucleoside difosfaat kinase
(UDP + ATP ↔ UTP + ADP)