samenvatting zelfstudie: geïntegreerd metabolisme

Geïntegreerd metabolisme
Inleiding
 Multicellulaire organismen kennen gespecialiseerde weefsels waarin ze de verschillende
pathways kunnen uitvoeren = organen
o Belangrijk dat er coördinatie is tussen deze pathways
→ interconnectiviteit tussen organen via neuronale circuits en hormonale regulatie
 Lever is metabool actiefste orgaan
o In staat om alle verschillende pathways uit te gaan voeren, maar is zelf niet in staat
om keton bodies om te zetten naar acetyl-CoA

Orgaan specificiteit
Hersenen
 Kunnen vetzuren en eiwitten niet gebruiken als energiebron, maar enkel glucose
o Weinig tot geen glycogeen aanwezig in de hersenen
→Constante toevoer van glucose nodig naar de hersenen
o Keton bodies kunnen eventueel als alternatief indien [bloedglucose] laag is
 Energie nodig om natrium en kalium actief te transporteren
→ vereist om de membraanpotentiaal te onderhouden
o Indien te weinig glucose aanwezig is, zal er niet genoeg transport kunnen gebeuren
en kan er hersendysfunctie optreden → geeft coma, hersenschade en dood

Spieren
 Gebruiken zowel glucose, vetzuren, eiwitten en keton bodies als brandstofmolecule
o Grote glycogeen voorraad aanwezig in de spieren: 1 à 2% van de massa
 Kunnen zelf geen glucose synthetiseren, maar halen dit uit het bloed, eigen
opslag of eigen eiwitten → geen gluconeogenese
o Eiwitafbraak mogelijk indien er snel energie nodig is
→ afbraak naar aminozuren en koolstofskeletten worden intermediairen van CZC
 Spieren verbruiken ATP bij mechanische activiteit
o Indien afwezigheid van O2 → energie uit de glycolyse gehaald
o Indien voldoende O2 aanwezig → pyruvaat wordt via acetyl-CoA CO2

Vetweefsel
 Stockage van energie onder de vorm van vetzuren: triacylgrlycerol
o Zeer efficiënte energievoorraad met energie voor 3 maanden
 Enorm contrast met glycogeen welke energie levert voor 24u
 Metabole hormonen signaliseren de vetzuren en geven mobilisatie van deze
→ afgifte in de bloedbaan en transport naar weefsels waar energie nodig is
o Bv: spieren kunnen vetzuren gaan gebruiken als energiebron, hersenen niet
 Kennen ook endocriene functie door aanmaak van hormoon adipokine
o Betrokken bij regulatie van energiehomeostase

, Lever
 Metabool actiefste orgaan en hierdoor de draaischijf van het metabolisme
 Staat in voor het onderhoud van de juiste levels aan brandstofmoleculen in het bloed
o Efficiënte verdeling van nutriënten over het gehele lichaam of opslag
 Nutriënten uit voedsel via de leverpoortader rechtstreeks in de lever
 Geldt voor alle nutriënten behalve vetzuren
o Beslissingen afhankelijk van de metabole situatie in het lichaam
 Lever neemt glucose op uit het bloed indien concentratie hoog is
o Wordt omgezet naar glucose-6-P wat verder wordt omgevormd naar glycogeen of
acetyl-CoA → vorming van vetzuren, fosfolipiden, cholesterol, energie…
 Indien [bloedglucose] laag is wordt glucose-6-P omgezet naar glucose en afgegeven in de
bloedbaan
o Glucose-6-P is afkomstig van glycogeen afbraak of gluconeogenese
 Gluconeogenese indien glycogeenvoorraad opgebruikt is
 Gebruik makend van verschillende precursoren: pyruvaat, lactaat of glycerol
 Indien vetzuurverbranding en metabole vraag aan energie hoog zijn, zal de lever keton
bodies aanmaken uit acetyl-CoA
o Worden getransporteerd naar extra-hepatische weefsels
 In de lever zelf kunnen deze niet gebruikt worden als energiebron
 Indien metabole vraag aan energie laag is zullen vetzuren worden omgezet naar triglyceriden
o Worden verpakt in VLDL partikels en getransporteerd naar vetcellen
→ opslag van vetzuren
 Aminozuren worden uit het dieet gehaald en zijn belangrijke brandstofmolecule
o Koolstofskelet van aminozuren kan worden omgezet naar glucose of ketonbodies
 Verwijdering van stikstofatoom en de ureumcyclus vinden in de lever plaats
 Overschot van moleculen worden pyruvaat en acetyl-CoA

Nieren
 Voeren schadelijke stoffen af en kunnen via actief transport nog recupereren wat nodig is
o Afvoeren van ureum uit het bloed en recupereren van nuttige metabolieten
 Zorgen voor onderhoud van de bloed pH
o Overmaat aan protonen wordt verwijdert via een NH 4+-molecule
 Glutamine wordt getransporteerd naar de nieren
→ NH4+ wordt onttrokken en koolstofskelet blijft over
 Het overgebleven koolstofskelet = α-ketoglutaraat
→ wordt via gluconeogenese omgezet naar glucose en afgegeven in
de bloedbaan