Koolhydraatmetabolisme 1: glycolyse en oxidatie van pyruvaat
1. overzicht
- Lichaam gaat eerst koolhydraten gebruiken omdat dat de makkelijkste weg is
om energie te krijgen
- centrale weg naar mitochondrien
- Sommige cellen hebben geen mitochndrien ➔ overleven door glycolyse
- doel: finaal ATP regeneren
deel 2. glycolyse
Glycolyse!! Vind je overal terug
=> wrm? Is in staat om ATP te vormen zelfs in cellen die geen
mitochondrien hebben
Maar ook in cellen die wel mitochondrien hebben (bv. hersenen):
hebben uitgesproken voorkeur energievorm
gebruiken glucose om energie te krijgen
stel geen aanbieding koolhydr: kunnen op 20% v
afbraakproducten lipiden (ketonen) overleven
Glycolyse: vaak centrale as nr beneden
Met veel vertakkingen!
GLUCOSE ---> GLYCOLYSE ---> LACTAAT OF PYRUVAAT
= pathway die glucose (voornaamste energiebron) zal verwerken in:
• Lactaat: weg waar gn mtitochondrien zijn, verlaagt pH, niet oxidatief
• Pyruvaat: dr krebcyclus, oxidatief
=> glycolyse is adaptieve weg!!
=> belangrijk bij zuurstof tekort: = enige weg om dan ATP te maken
Zowel aeroob als anaeroob
Heeft bepaalde substraten nodig vr anaaerobe glycolyse => moeten geregenereerd w
=> vooral aanwezigheid NADH belangrijk!!
=> NAD w geregenereeerd bij omzetting v pyruvaat nr lactaat
,=> stel gn lactaat vormen: NAD komt
vanuit mitochondrien: NADH in
putten en NAD vrijstellen vr voeding
glycolyse
Lactaat: = zuur => nt zo goed voor
lichaam, maar lichaam aangepast om
als energie te gebruiken
=> maar vraagt veel energie
warburgeffect!! Kennnen!!! Artikel
kennen
=> tumorcellen gaan glycolyse als energiebron gebruiken (gaan meest actieve cellen zijn)
=> tumorcellen hebben wel mitochondrien maar zetten het nt in oxidatieve fosforylate: doordat ze zoveel
glucose opnemen => kiezen voor snelheid ATP productie ipv hoeveelheid = warburgeffect
=> tumorcellen produceren massaal lactaat => zure omgeving dr tumorcellen
=> zwaar vr pt : lichaam gaat lactaat als bouwstof gebruiken & omzetten nr glucose => is omzetting dat
veel energie vraagt => pt heel zwak
Per molecule
glucose: 4
moleculen ATP op
substraat niveau
=> bij aerobe
condities in totaal
32 ATP
Glycolyse
GLUCOSE+2NAD+ +2ADP+2Pi ➔ 2PYRUVAAT+2ATP+2NADH+2H+
Glycolyse in alle cellen vh lichaam,
enzymen vrij los in cytoplasma
2 cellen die me lactaat iets
kunnen doen: lever & niercellen
Natrium onafhankelijke
gefaciliteerde diffusie
o familie van 14 glucose transporters in het celmembraan
o GLUT1-GLUT14
o 2 conformaties
o weefselspecificiteit (gen expressie) : Hoe komt cel aan glucose: mbv
transporters => afhv welk weefsel (iso enzymen)
=> GLUT TRANSPORTERS : hebben andere eig afhv weefsel
, o Weefselspecifieke expressie van GLUT transporters
=> cellen kunnen meerdere soorten tegelijk tot expressie brengen
GLUT Insuline – independent: Expressie verhogen dr opregulatie =>
1 Ongeacht in welke hvlhd insuline je minder:
hebt => glucose zal verwerkt w • Neurologische schade bij stroke
• Cardiale schade bij infarct: cellen
Veel onderzoek rond: bij blijven voorzien in hogere mate van
opregulatie deze transporter => glucose
voorzorgen dat hersenen veel • Warbug effect: tumorcellen gaan
langer glucose zouden hebben enorm glucose verbuik tentoon
stellen => nemen glucose op uit
extern milieu
GLUT • Insuline-independent Zorgen voor snelle opname v glucose
2 • Hoge Km dus: ENKEL als er veel glucose aanwezig is !!
• Lage affiniteit:
GLUT • Insuline-independent Vanaf da er een glucosemolecule
3 • Lage Km passeert => direct in cel : voor weefsels
• Hoge affiniteit die veel nood hebben aan glucose of
energie : bv.
- Neuronaal
- Sperma
- Embryo's
GLUT In specifieke weefsels! => zien als sensor, werkpaard
4 => wanneer stimuleren glucosemetabolisme?
=> als er te veel glucose is => GLUT 2 zegt we moeten in gang schieten =>
GLUT 4 schiet in gang :
Is insuline afhankelijk!!
Bij hyperglycemie: insuline produceren => zal GLUT 4 aanzetten om massaal
glucose te transporteren
Actief afhv insuline & insuline vrijstelling hangt af v GLUT 2
GLUT Small intestine Absorptie van glucose & fructose
5
SGLT Small intestine & kidney = Sodium-dependent unidirectional transporter
1 • Actief transport
• Na+ afh
Glycolyse
, ATP investering ATP winst & NADH
productie
Glucose w gevangen dr eerste enzym glycolyse: hexokinase (in lever & pancreas: glucokinase)
=> fosforyleert tot glucose-6-fosfaat
=> tussenstappen => tot finaal pyruvaat
Je begint met 1 molecule glucose & eindigt met 2 symmetrische moleculen pyruvaat
=> 2e deel energie winst maal 2 => daarom energiewinst positief
Dubbele pijl: reversiebel, enkele pijl irreversiebel (bv. pyruvaat kinase, PFK1..)
Investeringsfase
Met enzymen
die
irreversiebele stappen katalyseren:
1. Hexokinase (& Mg): glucose krijgt P van ATP
2. Van 6 ring nr 5 ring gaan : fosforylatie
3. Mollecule gemakkelijk delen
1. overzicht
- Lichaam gaat eerst koolhydraten gebruiken omdat dat de makkelijkste weg is
om energie te krijgen
- centrale weg naar mitochondrien
- Sommige cellen hebben geen mitochndrien ➔ overleven door glycolyse
- doel: finaal ATP regeneren
deel 2. glycolyse
Glycolyse!! Vind je overal terug
=> wrm? Is in staat om ATP te vormen zelfs in cellen die geen
mitochondrien hebben
Maar ook in cellen die wel mitochondrien hebben (bv. hersenen):
hebben uitgesproken voorkeur energievorm
gebruiken glucose om energie te krijgen
stel geen aanbieding koolhydr: kunnen op 20% v
afbraakproducten lipiden (ketonen) overleven
Glycolyse: vaak centrale as nr beneden
Met veel vertakkingen!
GLUCOSE ---> GLYCOLYSE ---> LACTAAT OF PYRUVAAT
= pathway die glucose (voornaamste energiebron) zal verwerken in:
• Lactaat: weg waar gn mtitochondrien zijn, verlaagt pH, niet oxidatief
• Pyruvaat: dr krebcyclus, oxidatief
=> glycolyse is adaptieve weg!!
=> belangrijk bij zuurstof tekort: = enige weg om dan ATP te maken
Zowel aeroob als anaeroob
Heeft bepaalde substraten nodig vr anaaerobe glycolyse => moeten geregenereerd w
=> vooral aanwezigheid NADH belangrijk!!
=> NAD w geregenereeerd bij omzetting v pyruvaat nr lactaat
,=> stel gn lactaat vormen: NAD komt
vanuit mitochondrien: NADH in
putten en NAD vrijstellen vr voeding
glycolyse
Lactaat: = zuur => nt zo goed voor
lichaam, maar lichaam aangepast om
als energie te gebruiken
=> maar vraagt veel energie
warburgeffect!! Kennnen!!! Artikel
kennen
=> tumorcellen gaan glycolyse als energiebron gebruiken (gaan meest actieve cellen zijn)
=> tumorcellen hebben wel mitochondrien maar zetten het nt in oxidatieve fosforylate: doordat ze zoveel
glucose opnemen => kiezen voor snelheid ATP productie ipv hoeveelheid = warburgeffect
=> tumorcellen produceren massaal lactaat => zure omgeving dr tumorcellen
=> zwaar vr pt : lichaam gaat lactaat als bouwstof gebruiken & omzetten nr glucose => is omzetting dat
veel energie vraagt => pt heel zwak
Per molecule
glucose: 4
moleculen ATP op
substraat niveau
=> bij aerobe
condities in totaal
32 ATP
Glycolyse
GLUCOSE+2NAD+ +2ADP+2Pi ➔ 2PYRUVAAT+2ATP+2NADH+2H+
Glycolyse in alle cellen vh lichaam,
enzymen vrij los in cytoplasma
2 cellen die me lactaat iets
kunnen doen: lever & niercellen
Natrium onafhankelijke
gefaciliteerde diffusie
o familie van 14 glucose transporters in het celmembraan
o GLUT1-GLUT14
o 2 conformaties
o weefselspecificiteit (gen expressie) : Hoe komt cel aan glucose: mbv
transporters => afhv welk weefsel (iso enzymen)
=> GLUT TRANSPORTERS : hebben andere eig afhv weefsel
, o Weefselspecifieke expressie van GLUT transporters
=> cellen kunnen meerdere soorten tegelijk tot expressie brengen
GLUT Insuline – independent: Expressie verhogen dr opregulatie =>
1 Ongeacht in welke hvlhd insuline je minder:
hebt => glucose zal verwerkt w • Neurologische schade bij stroke
• Cardiale schade bij infarct: cellen
Veel onderzoek rond: bij blijven voorzien in hogere mate van
opregulatie deze transporter => glucose
voorzorgen dat hersenen veel • Warbug effect: tumorcellen gaan
langer glucose zouden hebben enorm glucose verbuik tentoon
stellen => nemen glucose op uit
extern milieu
GLUT • Insuline-independent Zorgen voor snelle opname v glucose
2 • Hoge Km dus: ENKEL als er veel glucose aanwezig is !!
• Lage affiniteit:
GLUT • Insuline-independent Vanaf da er een glucosemolecule
3 • Lage Km passeert => direct in cel : voor weefsels
• Hoge affiniteit die veel nood hebben aan glucose of
energie : bv.
- Neuronaal
- Sperma
- Embryo's
GLUT In specifieke weefsels! => zien als sensor, werkpaard
4 => wanneer stimuleren glucosemetabolisme?
=> als er te veel glucose is => GLUT 2 zegt we moeten in gang schieten =>
GLUT 4 schiet in gang :
Is insuline afhankelijk!!
Bij hyperglycemie: insuline produceren => zal GLUT 4 aanzetten om massaal
glucose te transporteren
Actief afhv insuline & insuline vrijstelling hangt af v GLUT 2
GLUT Small intestine Absorptie van glucose & fructose
5
SGLT Small intestine & kidney = Sodium-dependent unidirectional transporter
1 • Actief transport
• Na+ afh
Glycolyse
, ATP investering ATP winst & NADH
productie
Glucose w gevangen dr eerste enzym glycolyse: hexokinase (in lever & pancreas: glucokinase)
=> fosforyleert tot glucose-6-fosfaat
=> tussenstappen => tot finaal pyruvaat
Je begint met 1 molecule glucose & eindigt met 2 symmetrische moleculen pyruvaat
=> 2e deel energie winst maal 2 => daarom energiewinst positief
Dubbele pijl: reversiebel, enkele pijl irreversiebel (bv. pyruvaat kinase, PFK1..)
Investeringsfase
Met enzymen
die
irreversiebele stappen katalyseren:
1. Hexokinase (& Mg): glucose krijgt P van ATP
2. Van 6 ring nr 5 ring gaan : fosforylatie
3. Mollecule gemakkelijk delen
