Door MvdM
Syllabus & ZLB SE
Thema 1-7
De informatie uit de tekst van thema 1-7 is verwerkt in de SV.
Afbeelding: overschakeling naar ketogenese Afbeelding: hormonen en metabolisme
Zelftoets thema 1:
1. GNG-precursors
a) Uit welke substraten kan een levercel glucose maken en uit welke niet? Geef in bovenstaand (simpele)
GNGschema (§ 4.1) het aantal koolstofatomen (C2, C3, C4, etc) aan van precursors en intermediairen.
b) Leg uit hoe het rund proprionaat gebruikt; schets de metabole route (dus niet alle tussenstappen, wèl
de sleutelreacties).
2. Reversibel/irreversibele reacties
a) Welke glycolyse-stappen zijn irreversibel?
b) Hoe worden deze barrières op weg naar glucose omzeild? {Noem de enzymen en de locatie ervan in een
hepatocyt}
3. GNG-sleutel- reactie: Pyruvaat → Oxaloacetaat
a) Geef de reactievergelijking met bijbehorend enzym en cofactor
b) Voor welke 2 processen is dit een cruciale reactie?
c) Welke stofje is een allostere activator?
d) Wat is de fysiologische zin hiervan?
4. Pyruvaatkinase...
a) ... wordt geblokkeerd als [INS]/[GCN] daalt. Hoe komt dat?
b) Waarom is dat erg belangrijk voor de levercel?
c) ... wordt geremd als [alanine] stijgt. Metabole rationale?
5. Hormonale controle: Geef van de enzymen / transporters in onderstaande tabel aan…
a) of ze reacties van de glycolyse, dan wel gluconeogenese katalyseren.
b) of de activiteit stijgt of daalt met toenemende [INS/GCN]
c) (kolom 4)
d) via welk mechanisme dit tot stand komt (kolom 5)
1
,Door MvdM
Enzym/Transporter Glycolyse Gluconeogenese [INS]/[GCN] ↑ Mechanisme
GLUT-4
Hexokinase
Glucokinase
Pyruvaatcarboxylase
PEP-carboxykinase
o Leg uit waarom glucose een essentiële rol in het zoogdier-metabolisme inneemt, en beschrijf nauwkeurig
hoe de glucose-spiegel in het bloed door de lever gecontroleerd wordt.
o Verklaar hoe het komt, dat het glucose-verbruik daalt, wanneer de koolhydraat- component van het dieet
vermindert.
o Leg uit hoe glycogeen wordt opgebouwd en afgebroken, inclusief de (hormonale) regulering van deze
processen
o Noem de belangrijkste regelpunten in de afbraak en in de opbouw van glucose en noem alle substraten voor
de gluconeogenese, waar ze vandaan komen en op welk punt ze het glucogene pad binnenkomen.
Vragen thema 2:
1. Geef aan hoe de regulering van de vetsynthese precies zit & welke metabole logica erachter schuilt:
a) Wat gebeurt er nu precies met ACC als [insuline] ↑ (als functie van de tijd!)? en wat als [glucagon] ↑ ?
b) Wat is het (indirecte) effect dus van insuline en glucagon op de vetzuur-oxidatie in de lever?
c) Kun je overeenkomsten en verschillen bedenken in de (hormonale) regulering van ACC en pyruvaat-
dehydrogenase (PDH; §18.2 van Stryer ) ?
d) Hoe zit het eigenlijk met die kinases versus fosfatases? Is fosforylering altijd de UIT-knop voor een
enzym en de-fosforylering de AAN-knop?
e) Hoe wordt ervoor gezorgd dat net gevormde vetzuren niet meteen worden afgebroken via de beta-
oxidatie?
o Beschrijf kort hoe de synthese van cholesterol plaatsvindt en hoe de aanwezigheid van een overmaat
cholesterol in de cel verdere aanmaak en opname verhindert.
o Schets de vorming van chylomicronen in de mucosacel en geef aan wat er vervolgens in het lichaam mee
gebeurt,
o Maak een schema voor de vorming en verdere lotgevallen van VLDL (met de plaats van handeling, en
(globaal) de rol van apo-eiwitten),
o Leg uit via welke mechanismen voorkomen wordt dat er tegelijkertijd vetzuur- opbouw en -afbraak
plaatsvindt
o Hoe kan de lipogenese snel in- en uitgeschakeld worden? Is dat belangrijk voor een dier?
o Hoe wordt de vetzuuropbouw op de lange-termijn gereguleerd?
o Hoe wordt de activiteit van HMG-CoA reductase in de leve gereguleerd?
o Beschrijf de interacties van LDL via de LDL-receptor met cellen in de periferie en noem ook de mechanismen
die bewerkstelligen dat opname van cholesterol via de LDL-receptor cholesterolgenese in deze cellen rem
2
,Door MvdM
Vragen thema 4:
1. Waarom is het proces van de afbraak van ketonlichamen niet terug te vinden op de metabole kaart?
2. Noem de 2 belangrijkste keton-lichamen in de circulatie, en teken van allebei de molecuulstructuur.
- Welke van de twee heeft de grootste energie-inhoud (en is dus het meest waardevol voor extra-
hepatische weefsels)?
3. Via welke proces wordt uiteindelijk energie gegenereerd vanuit ketonlichamen en welke cellen kunnen dan
logischerwijs geen ketonlichamen afbreken?
• Leg uit wat het belang van (i) Calorische homeostase en (ii) Glucostase is voor een dier en hoe dit (zeer globaal)
gerealiseerd wordt;
• Stel een overzichts-schema van de vet- en koolhydraat-stofwisseling op, waarin acetyl- CoA centraal staat; o
Verklaar dat de omzetting pyruvaat → acetyl-CoA een sleutelpositie inneemt in het metabolisme. Geef de
volledige reactievergelijking en de diverse mechanismen, die het enzym, dat deze reactie katalyseert, reguleren;
• Noem de import- en exportproducten van een hepatocyt en de metabole condities waaronder deze van belang
zijn;
• Maak een schema van de Cori-cyclus; o Schets de cellulaire organisatie van een adipocyt met de routes voor
opslag en afgifte van TAG en de daarbij betrokken enzymen en (hormonale) regulering;
• Beschrijf de regelmechanismen, die ervoor zorgen, dat in een levercel lipogenese en β-oxidatie niet gelijktijdig
kunnen plaats vinden;
• Leg uit hoe het komt, dat er bij een koolhydraat-rijk dieet, [ketonlichamen] in de circulatie < 0,1 mM is; terwijl
na 48h vasten, de concentratie stijgt tot > 1mM
3
, Door MvdM
8: stoornissen glucose-en vetstofwisseling
Hormonen beïnvloeden het metabolisme:
➢ Anabole hormonen
o Insuline: Gluconeogenese, lipogenese, eiwitsynthese
o GH-indirect via IGF: eiwitsynthese
o T3
o PTH
o PL (prolactine)
o ACTH
➢ Katabole hormonen
o Glucagon: glycolyse, lipolyse, eiwitafbraak
o Adrenaline:
o GH-direct: insuline-antagonisme → lipolyse & minder glucose door celmembraan
o Cortisol:
Laag [glucose]
Hypoglycemie
= het ziektebeeld dat ontstaat door een verlaagde glucoseconcentratie (< 3,0 mmol/L).
Voorkomen o Jonge dieren die niet voldoende kunnen drinken (vaak lammeren)
- Relatief hoog glucoseverbruik, grote hersenen en
beperkte glycogeenvoorraad
- Hypothermie door koude omgeving, natte vacht en
grote opp-inh-ratio
o Dieren met insulinoom = neoplasie van de b-cellen
- Bij hond > vaak maligne en metastasering
- Bij fret > vaak benigne en geen metastasering
o Dieren die insuline krijgen als behandeling bij DM
Oorzaak • Aanbod- hypoglycemie: verminderde beschikbaarheid van glucose
Verminderde gluconeogenese / glycogenolyse:
- Bv leveraandoening
Tekort aan glucocorticoïden
- Bv Ziekte van Addison
• Vraag-hypoglycemie
Teveel insuline
- Bv neoplasie van b-cellen in de Eilandjes van Langerhans
- Iatrogeen bij behandeling van DM
Verschijnselen In het begin vooral bij inspanning en weinig frequent. Later zullen de aanvallen vaker
plaatsvinden en ook onafhankelijk van inspanning optreden.
□ Spierzwakte – spiertrillingen
□ Atactische gag
□ Uiteindelijk collaboreren / epileptische-achtige aanvallen
□ Hypothermie
□ Ketose
Diagnose ▪ Diagnostiek hypoglycemie algemeen
A. Anamnese voor de klinische verschijnselen (onderscheid epilepsie)
B. Bloedonderzoek - glucose
- 3x pd meten van [glucose] → 3 x te lage [glucose (<3 mmol/L)
- 3x meten van [glucose] bij het vasten
4
Syllabus & ZLB SE
Thema 1-7
De informatie uit de tekst van thema 1-7 is verwerkt in de SV.
Afbeelding: overschakeling naar ketogenese Afbeelding: hormonen en metabolisme
Zelftoets thema 1:
1. GNG-precursors
a) Uit welke substraten kan een levercel glucose maken en uit welke niet? Geef in bovenstaand (simpele)
GNGschema (§ 4.1) het aantal koolstofatomen (C2, C3, C4, etc) aan van precursors en intermediairen.
b) Leg uit hoe het rund proprionaat gebruikt; schets de metabole route (dus niet alle tussenstappen, wèl
de sleutelreacties).
2. Reversibel/irreversibele reacties
a) Welke glycolyse-stappen zijn irreversibel?
b) Hoe worden deze barrières op weg naar glucose omzeild? {Noem de enzymen en de locatie ervan in een
hepatocyt}
3. GNG-sleutel- reactie: Pyruvaat → Oxaloacetaat
a) Geef de reactievergelijking met bijbehorend enzym en cofactor
b) Voor welke 2 processen is dit een cruciale reactie?
c) Welke stofje is een allostere activator?
d) Wat is de fysiologische zin hiervan?
4. Pyruvaatkinase...
a) ... wordt geblokkeerd als [INS]/[GCN] daalt. Hoe komt dat?
b) Waarom is dat erg belangrijk voor de levercel?
c) ... wordt geremd als [alanine] stijgt. Metabole rationale?
5. Hormonale controle: Geef van de enzymen / transporters in onderstaande tabel aan…
a) of ze reacties van de glycolyse, dan wel gluconeogenese katalyseren.
b) of de activiteit stijgt of daalt met toenemende [INS/GCN]
c) (kolom 4)
d) via welk mechanisme dit tot stand komt (kolom 5)
1
,Door MvdM
Enzym/Transporter Glycolyse Gluconeogenese [INS]/[GCN] ↑ Mechanisme
GLUT-4
Hexokinase
Glucokinase
Pyruvaatcarboxylase
PEP-carboxykinase
o Leg uit waarom glucose een essentiële rol in het zoogdier-metabolisme inneemt, en beschrijf nauwkeurig
hoe de glucose-spiegel in het bloed door de lever gecontroleerd wordt.
o Verklaar hoe het komt, dat het glucose-verbruik daalt, wanneer de koolhydraat- component van het dieet
vermindert.
o Leg uit hoe glycogeen wordt opgebouwd en afgebroken, inclusief de (hormonale) regulering van deze
processen
o Noem de belangrijkste regelpunten in de afbraak en in de opbouw van glucose en noem alle substraten voor
de gluconeogenese, waar ze vandaan komen en op welk punt ze het glucogene pad binnenkomen.
Vragen thema 2:
1. Geef aan hoe de regulering van de vetsynthese precies zit & welke metabole logica erachter schuilt:
a) Wat gebeurt er nu precies met ACC als [insuline] ↑ (als functie van de tijd!)? en wat als [glucagon] ↑ ?
b) Wat is het (indirecte) effect dus van insuline en glucagon op de vetzuur-oxidatie in de lever?
c) Kun je overeenkomsten en verschillen bedenken in de (hormonale) regulering van ACC en pyruvaat-
dehydrogenase (PDH; §18.2 van Stryer ) ?
d) Hoe zit het eigenlijk met die kinases versus fosfatases? Is fosforylering altijd de UIT-knop voor een
enzym en de-fosforylering de AAN-knop?
e) Hoe wordt ervoor gezorgd dat net gevormde vetzuren niet meteen worden afgebroken via de beta-
oxidatie?
o Beschrijf kort hoe de synthese van cholesterol plaatsvindt en hoe de aanwezigheid van een overmaat
cholesterol in de cel verdere aanmaak en opname verhindert.
o Schets de vorming van chylomicronen in de mucosacel en geef aan wat er vervolgens in het lichaam mee
gebeurt,
o Maak een schema voor de vorming en verdere lotgevallen van VLDL (met de plaats van handeling, en
(globaal) de rol van apo-eiwitten),
o Leg uit via welke mechanismen voorkomen wordt dat er tegelijkertijd vetzuur- opbouw en -afbraak
plaatsvindt
o Hoe kan de lipogenese snel in- en uitgeschakeld worden? Is dat belangrijk voor een dier?
o Hoe wordt de vetzuuropbouw op de lange-termijn gereguleerd?
o Hoe wordt de activiteit van HMG-CoA reductase in de leve gereguleerd?
o Beschrijf de interacties van LDL via de LDL-receptor met cellen in de periferie en noem ook de mechanismen
die bewerkstelligen dat opname van cholesterol via de LDL-receptor cholesterolgenese in deze cellen rem
2
,Door MvdM
Vragen thema 4:
1. Waarom is het proces van de afbraak van ketonlichamen niet terug te vinden op de metabole kaart?
2. Noem de 2 belangrijkste keton-lichamen in de circulatie, en teken van allebei de molecuulstructuur.
- Welke van de twee heeft de grootste energie-inhoud (en is dus het meest waardevol voor extra-
hepatische weefsels)?
3. Via welke proces wordt uiteindelijk energie gegenereerd vanuit ketonlichamen en welke cellen kunnen dan
logischerwijs geen ketonlichamen afbreken?
• Leg uit wat het belang van (i) Calorische homeostase en (ii) Glucostase is voor een dier en hoe dit (zeer globaal)
gerealiseerd wordt;
• Stel een overzichts-schema van de vet- en koolhydraat-stofwisseling op, waarin acetyl- CoA centraal staat; o
Verklaar dat de omzetting pyruvaat → acetyl-CoA een sleutelpositie inneemt in het metabolisme. Geef de
volledige reactievergelijking en de diverse mechanismen, die het enzym, dat deze reactie katalyseert, reguleren;
• Noem de import- en exportproducten van een hepatocyt en de metabole condities waaronder deze van belang
zijn;
• Maak een schema van de Cori-cyclus; o Schets de cellulaire organisatie van een adipocyt met de routes voor
opslag en afgifte van TAG en de daarbij betrokken enzymen en (hormonale) regulering;
• Beschrijf de regelmechanismen, die ervoor zorgen, dat in een levercel lipogenese en β-oxidatie niet gelijktijdig
kunnen plaats vinden;
• Leg uit hoe het komt, dat er bij een koolhydraat-rijk dieet, [ketonlichamen] in de circulatie < 0,1 mM is; terwijl
na 48h vasten, de concentratie stijgt tot > 1mM
3
, Door MvdM
8: stoornissen glucose-en vetstofwisseling
Hormonen beïnvloeden het metabolisme:
➢ Anabole hormonen
o Insuline: Gluconeogenese, lipogenese, eiwitsynthese
o GH-indirect via IGF: eiwitsynthese
o T3
o PTH
o PL (prolactine)
o ACTH
➢ Katabole hormonen
o Glucagon: glycolyse, lipolyse, eiwitafbraak
o Adrenaline:
o GH-direct: insuline-antagonisme → lipolyse & minder glucose door celmembraan
o Cortisol:
Laag [glucose]
Hypoglycemie
= het ziektebeeld dat ontstaat door een verlaagde glucoseconcentratie (< 3,0 mmol/L).
Voorkomen o Jonge dieren die niet voldoende kunnen drinken (vaak lammeren)
- Relatief hoog glucoseverbruik, grote hersenen en
beperkte glycogeenvoorraad
- Hypothermie door koude omgeving, natte vacht en
grote opp-inh-ratio
o Dieren met insulinoom = neoplasie van de b-cellen
- Bij hond > vaak maligne en metastasering
- Bij fret > vaak benigne en geen metastasering
o Dieren die insuline krijgen als behandeling bij DM
Oorzaak • Aanbod- hypoglycemie: verminderde beschikbaarheid van glucose
Verminderde gluconeogenese / glycogenolyse:
- Bv leveraandoening
Tekort aan glucocorticoïden
- Bv Ziekte van Addison
• Vraag-hypoglycemie
Teveel insuline
- Bv neoplasie van b-cellen in de Eilandjes van Langerhans
- Iatrogeen bij behandeling van DM
Verschijnselen In het begin vooral bij inspanning en weinig frequent. Later zullen de aanvallen vaker
plaatsvinden en ook onafhankelijk van inspanning optreden.
□ Spierzwakte – spiertrillingen
□ Atactische gag
□ Uiteindelijk collaboreren / epileptische-achtige aanvallen
□ Hypothermie
□ Ketose
Diagnose ▪ Diagnostiek hypoglycemie algemeen
A. Anamnese voor de klinische verschijnselen (onderscheid epilepsie)
B. Bloedonderzoek - glucose
- 3x pd meten van [glucose] → 3 x te lage [glucose (<3 mmol/L)
- 3x meten van [glucose] bij het vasten
4
