Metabole aspecten van excretie
Porfirines komen terug in de urine en de faeces als afbraakproduct
Nier katabolisme
Sterk doorbloed, oxidatief katabolisme vetzuren en glucose
Verbruik 10% O2 alhoewel < 1% lichaamsgewicht
Alternatieve energiebronnen: ketonen en lactaat (anaeroob)
▪ Als laatste keuze
Behoorlijk oxidatief, dus dat men katabolisme heeft is logisch
Ketonen in urine
ketonen kunnen in de urine terecht komen, omdat ze klein en wateroplosbaar
zijn
Klein en wateroplosbaar, dus vrije glomerulair filtratie met tubulaire reabsorptie,
echter tubulaire maximum (saturatie):
▪ Renale excretie/ men ziet ketonen in de urine bij stijgende [plasma]
▪ Ketonurie (aceton-uria) meetbaar via dipstick analyse, bv. bij diabetes
mellitus of uithongering
➢ Aceton gaat men zo snel mogelijk uitademen of uitplassen
➢ Diabetes mellitus; te weinig suiker als brandstof en massaal op
vetverbranding overschakelen die ketonen zullen aanmaken
Excretie van weefsel metabolieten
Huisdieren: in urine via nier, in faeces via darm (≠vogels: gemeenschappelijke
excretie weg, nl. cloaca)
Oxidatieve afbraak → polariteit/wateroplosbaarheid stijgt
▪ Hydroxielgroepen inbouwen verhoogt de oplosbaarheid en de polariteit
Modelvoorbeelden
▪ Bij stikstofsynthese: Aminozuren/ purinen → ureum/urinezuur: urine
▪ Bij haem-synthese: Porfyrines → galpigmenten: faeces >>urine
Renale excretie van N: species verschillend/ aminozuren/purinen →
ureum/urinezuur
Primaten = scheiding katabole wegen
▪ Aminozuren= transaminatie glu → α-ketoglutaraat (gaat naar Krebbs) +
NH3 → arginine (tussenproduct) → ureum
▪ Purinen → inosine → (hypo)xanthine → urinezuur
Urinezuur en ureum zijn afbraakproducten van stikstof
Huisdieren= kruising katabole wegen aminozuren/purinen: gradaties van
urinezuur → tussenproducten → ureum
▪ Men heeft nog altijd aminozuren die tot ureum afgebroken worden en
purinen tot urinezuur, maar er zijn een aantal tussenproducten waarvan
men van urinezuur naar ureum kan overgaan
Katabolisme purinen
▪ Centraal purine= IMP
➢ Uitwisseling op niveau van XMP
, ➢ Vorming d(eoxy) op niveau van XDP via NADPH
▪ IMP → urinezuur → …: species-specifieke excretieproducten
▪ Bij primaten
➢ I wordt geoxideerd
➢ Niet goed wateroplosbaar → kristalvorming
▪ Pyrimidines hebben niks te maken met urinezuur !!!
Aminozuur katabolisme (zie later, hoofsdstuk 1:lever)
▪ 2 delen
➢ Afbraak C-skelet (vaak naar Krebbs)
➢ Detoxificatie NH3; te veel → ureum
▪ Principe bestemming C-skelet
➢ Voorbereidende stap: transaminatie: AZ + α-ketoglutaraat α-
ketozuur+ glu
➢ Extra reactie= oxidatieve deaminatie: glu+ NAD+ α-ketoglutaraat+
NH4+ + NADH
➢ Netto: AZ + NAD+ α-ketozuur + NH4+ + NADH
➢ Bestemming C-skelet = α-ketozuren → Krebs
▪ Principe bestemming NH3= de ureogenese
➢ Synthese ureum exclusief in lever
➢ Voorbereiding= synthese carbamoyl-fosfaat uit glu en HCO3-
➢ Ureumcyclus 4 stappen:
carbamoyl-P + ornitine → citrulline
citrulline + asp → arginino-succinaat
argino-succinaat → arg + fumaraat
arg → ornitine + ureum
▪ Zullen alle species naar ureum toewerken? → NEE, vogels kunnen geen
ureum aanmaken
▪ Verandering C-skelet en aantal N
➢ Voorbereiding: glu+asp = leveranciers NH3
➢ Stap 1: carbamoyl-P= 1C+1N
, ➢ Stap 2
Citrulline= 6C in anti-port met 5C ornithine (Zwitter-ionen)
+1N en 4C asp uit Krebbs in anti-port met glu (aminozuren)
▪ Speciesverschillen in eliminatie NH3
➢ Vissen: (geen metabolisatie →) diffusie NH3 via kieuwen
➢ Zoogdieren: metabolisatie in lever tot ureum = goed wateroplosbaar
excretieproduct (→ nier)
➢ Vogels en reptielen: geen arginase dus geen ureum wel urinezuur=
slecht wateroplosbaar excretieproduct (→ wit beslag (van kak van
vogels))
▪ Speciesverschillen N-katabolisme
➢ Ureoteel (primaten en zoogdieren)=
Aminozuren → ureum
Purinen → urinezuur (primaten) of graduele omzetting max. tot
ureum (zoogdieren, amphibiën, vissen)
+ extra metabolieten (tussenmetaboliet vanuit de purine-afbraak =
allantoïne)die tot ureum kunnen omgezet worden
➢ Uricoteel:= urinezuur als gemeenschappelijke metaboliet van AZ +
purinen (vogels, reptielen)
Omdat ze geen arginase hebben
➢ Ammonoteel (vissen)= NH3 als gemeenschappelijke metaboliet van
AZ+purinen (andere waterdieren)
Zullen ook purinen (als ze ze aanmaken) afbreken tot
ammoniak
▪ Ureoteel=
➢ Aminozuren → ureum, behalve vissen → NH3
➢ Purinen
Primaten → urinezuur
Andere zoogdieren → allantoïne (lage concentraties in urine)
➢ De meeste zoogdieren hebben geen urinezuur, maar gewoon
allantoïne
➢ Structuurformule niet kennen (principe wel)
, ▪ Bloed ureum concentratie en nierfunctie
➢ Klein + wateroplosbaar → vrije glomerulaire filtratie met passieve
tubulaire reabsorptie:
Stijging bloed ureum ‘N” (Bun) o.a. bij daling filtratie ~daling
nierfunctie
➢ Alternatief= creatinine: irreversibele en niet-enzymatische cyclisatie
creatine-P (spier), creatine= arg+gly+met (lever), geen tubulaire
reabsorptie
Als men te veel creatinine in het bloed vindt, wijst dit ook op
een daling van de nierfunctie
Samen= AZOTEMIE (afbraak van creatinine uit de spier en ureum
zitten in te grote mate in het bloed) , beide relatief ongevoelig &
aspecifiek
Haemsynthese : porfyrines → galpigmenten: faeces >> urine
Galpigmenten galzouten
Bv. billirubine
Faeces en urine danken hun kleur aan galpigmenten
Katabolisme porfyrinen
▪ Afbraak H(a)emoglobine : Globine (eiwit) word gerecupereerd + recyclage
van ijzer + haemgroep zelf afbreken
▪ Stapsgewijze klieving + stijging oplosbaarheid
▪ Stapsgewijze verwerking op verschillende lokaties, centrale rol lever
▪ Behoud geconjugeerde dubbele bindingen → gekleurde metabolieten
Excretie heem metabolieten
▪ Bij huisdieren: urine (nier) en faeces (dikke darm)
▪ Principe: oxidatieve afbraak → stijging oplosbaarheid
▪ Porfyrinen (heem) → galpigmenten: faeces > urine
Principe heemsynthese (zie later, Hoofdstuk 4: bloed)
▪ 8 stappen; 1,6-8 in mitochondri < > 2-5 in cytosol
▪ Precursoren: succinyl-CoA en gly
▪ Aanhechting zijketens pas op porfyrinogenen
▪ Finaal Fe-kation als ligand
Porfirines komen terug in de urine en de faeces als afbraakproduct
Nier katabolisme
Sterk doorbloed, oxidatief katabolisme vetzuren en glucose
Verbruik 10% O2 alhoewel < 1% lichaamsgewicht
Alternatieve energiebronnen: ketonen en lactaat (anaeroob)
▪ Als laatste keuze
Behoorlijk oxidatief, dus dat men katabolisme heeft is logisch
Ketonen in urine
ketonen kunnen in de urine terecht komen, omdat ze klein en wateroplosbaar
zijn
Klein en wateroplosbaar, dus vrije glomerulair filtratie met tubulaire reabsorptie,
echter tubulaire maximum (saturatie):
▪ Renale excretie/ men ziet ketonen in de urine bij stijgende [plasma]
▪ Ketonurie (aceton-uria) meetbaar via dipstick analyse, bv. bij diabetes
mellitus of uithongering
➢ Aceton gaat men zo snel mogelijk uitademen of uitplassen
➢ Diabetes mellitus; te weinig suiker als brandstof en massaal op
vetverbranding overschakelen die ketonen zullen aanmaken
Excretie van weefsel metabolieten
Huisdieren: in urine via nier, in faeces via darm (≠vogels: gemeenschappelijke
excretie weg, nl. cloaca)
Oxidatieve afbraak → polariteit/wateroplosbaarheid stijgt
▪ Hydroxielgroepen inbouwen verhoogt de oplosbaarheid en de polariteit
Modelvoorbeelden
▪ Bij stikstofsynthese: Aminozuren/ purinen → ureum/urinezuur: urine
▪ Bij haem-synthese: Porfyrines → galpigmenten: faeces >>urine
Renale excretie van N: species verschillend/ aminozuren/purinen →
ureum/urinezuur
Primaten = scheiding katabole wegen
▪ Aminozuren= transaminatie glu → α-ketoglutaraat (gaat naar Krebbs) +
NH3 → arginine (tussenproduct) → ureum
▪ Purinen → inosine → (hypo)xanthine → urinezuur
Urinezuur en ureum zijn afbraakproducten van stikstof
Huisdieren= kruising katabole wegen aminozuren/purinen: gradaties van
urinezuur → tussenproducten → ureum
▪ Men heeft nog altijd aminozuren die tot ureum afgebroken worden en
purinen tot urinezuur, maar er zijn een aantal tussenproducten waarvan
men van urinezuur naar ureum kan overgaan
Katabolisme purinen
▪ Centraal purine= IMP
➢ Uitwisseling op niveau van XMP
, ➢ Vorming d(eoxy) op niveau van XDP via NADPH
▪ IMP → urinezuur → …: species-specifieke excretieproducten
▪ Bij primaten
➢ I wordt geoxideerd
➢ Niet goed wateroplosbaar → kristalvorming
▪ Pyrimidines hebben niks te maken met urinezuur !!!
Aminozuur katabolisme (zie later, hoofsdstuk 1:lever)
▪ 2 delen
➢ Afbraak C-skelet (vaak naar Krebbs)
➢ Detoxificatie NH3; te veel → ureum
▪ Principe bestemming C-skelet
➢ Voorbereidende stap: transaminatie: AZ + α-ketoglutaraat α-
ketozuur+ glu
➢ Extra reactie= oxidatieve deaminatie: glu+ NAD+ α-ketoglutaraat+
NH4+ + NADH
➢ Netto: AZ + NAD+ α-ketozuur + NH4+ + NADH
➢ Bestemming C-skelet = α-ketozuren → Krebs
▪ Principe bestemming NH3= de ureogenese
➢ Synthese ureum exclusief in lever
➢ Voorbereiding= synthese carbamoyl-fosfaat uit glu en HCO3-
➢ Ureumcyclus 4 stappen:
carbamoyl-P + ornitine → citrulline
citrulline + asp → arginino-succinaat
argino-succinaat → arg + fumaraat
arg → ornitine + ureum
▪ Zullen alle species naar ureum toewerken? → NEE, vogels kunnen geen
ureum aanmaken
▪ Verandering C-skelet en aantal N
➢ Voorbereiding: glu+asp = leveranciers NH3
➢ Stap 1: carbamoyl-P= 1C+1N
, ➢ Stap 2
Citrulline= 6C in anti-port met 5C ornithine (Zwitter-ionen)
+1N en 4C asp uit Krebbs in anti-port met glu (aminozuren)
▪ Speciesverschillen in eliminatie NH3
➢ Vissen: (geen metabolisatie →) diffusie NH3 via kieuwen
➢ Zoogdieren: metabolisatie in lever tot ureum = goed wateroplosbaar
excretieproduct (→ nier)
➢ Vogels en reptielen: geen arginase dus geen ureum wel urinezuur=
slecht wateroplosbaar excretieproduct (→ wit beslag (van kak van
vogels))
▪ Speciesverschillen N-katabolisme
➢ Ureoteel (primaten en zoogdieren)=
Aminozuren → ureum
Purinen → urinezuur (primaten) of graduele omzetting max. tot
ureum (zoogdieren, amphibiën, vissen)
+ extra metabolieten (tussenmetaboliet vanuit de purine-afbraak =
allantoïne)die tot ureum kunnen omgezet worden
➢ Uricoteel:= urinezuur als gemeenschappelijke metaboliet van AZ +
purinen (vogels, reptielen)
Omdat ze geen arginase hebben
➢ Ammonoteel (vissen)= NH3 als gemeenschappelijke metaboliet van
AZ+purinen (andere waterdieren)
Zullen ook purinen (als ze ze aanmaken) afbreken tot
ammoniak
▪ Ureoteel=
➢ Aminozuren → ureum, behalve vissen → NH3
➢ Purinen
Primaten → urinezuur
Andere zoogdieren → allantoïne (lage concentraties in urine)
➢ De meeste zoogdieren hebben geen urinezuur, maar gewoon
allantoïne
➢ Structuurformule niet kennen (principe wel)
, ▪ Bloed ureum concentratie en nierfunctie
➢ Klein + wateroplosbaar → vrije glomerulaire filtratie met passieve
tubulaire reabsorptie:
Stijging bloed ureum ‘N” (Bun) o.a. bij daling filtratie ~daling
nierfunctie
➢ Alternatief= creatinine: irreversibele en niet-enzymatische cyclisatie
creatine-P (spier), creatine= arg+gly+met (lever), geen tubulaire
reabsorptie
Als men te veel creatinine in het bloed vindt, wijst dit ook op
een daling van de nierfunctie
Samen= AZOTEMIE (afbraak van creatinine uit de spier en ureum
zitten in te grote mate in het bloed) , beide relatief ongevoelig &
aspecifiek
Haemsynthese : porfyrines → galpigmenten: faeces >> urine
Galpigmenten galzouten
Bv. billirubine
Faeces en urine danken hun kleur aan galpigmenten
Katabolisme porfyrinen
▪ Afbraak H(a)emoglobine : Globine (eiwit) word gerecupereerd + recyclage
van ijzer + haemgroep zelf afbreken
▪ Stapsgewijze klieving + stijging oplosbaarheid
▪ Stapsgewijze verwerking op verschillende lokaties, centrale rol lever
▪ Behoud geconjugeerde dubbele bindingen → gekleurde metabolieten
Excretie heem metabolieten
▪ Bij huisdieren: urine (nier) en faeces (dikke darm)
▪ Principe: oxidatieve afbraak → stijging oplosbaarheid
▪ Porfyrinen (heem) → galpigmenten: faeces > urine
Principe heemsynthese (zie later, Hoofdstuk 4: bloed)
▪ 8 stappen; 1,6-8 in mitochondri < > 2-5 in cytosol
▪ Precursoren: succinyl-CoA en gly
▪ Aanhechting zijketens pas op porfyrinogenen
▪ Finaal Fe-kation als ligand
