BIOCHEMIE · METABOLISME
Studiebundel
overzichten & schema’s
Een verzameling naslagtabellen en overzichten rond het koolstof- en
energiemetabolisme, gebundeld voor de examenvoorbereiding.
In deze bundel
— De zes enzymklassen — werking, reactieschema en voorbeelden
— Glycolyse — de 10 stappen, hun regulatie en het waarom van elke stap
— Oxidatieve decarboxylering — pyruvaat naar acetyl-CoA via het PDH-complex
— Krebs-cyclus — alle stappen, regulatie en doel
— Oxidatieve fosforylatie — de ademhalingsketen (complexen I–V)
— Glycogeenmetabolisme — glycogenolyse en glycogeensynthese
— Gluconeogenese — de vier sleutelenzymen, precursoren en regulatie
— Pentosefosfaatweg — NADPH en pentosen (de twee fasen)
— Aminozuurmetabolisme & de ureumcyclus — stikstofverwerking en -afvoer
— Lipidemetabolisme — β-oxidatie, vetzuursynthese, cholesterol en ketonlichamen
— Cholesterolsynthese — de drie fasen, HMG-CoA-reductase en statines
— Ketonlichaam-metabolisme — ketogenese, gebruik en ketoacidose
— Transport-shuttles — malaat-aspartaat, carnitine en pyruvaat-citraat
— Ziektes, aandoeningen & syndromen — een gestructureerd overzicht
Gebaseerd op de samenvatting “Biochemie – Metabolisme” (Hoofdstukken 1–3).
,INHOUD
Inhoudsopgave
H1 De zes enzymklassen 3
Werking, reactieschema, onderverdeling en voorbeelden per klasse.
H2 Glycolyse 5
De 10 stappen, de regulatie per stap en het waarom van elke stap.
H3 Oxidatieve decarboxylering 8
Pyruvaat → acetyl-CoA: de 5 stappen, regulatie en doel (PDH-complex).
H3 De Krebs-cyclus 11
Alle stappen, de regulatie per stap en het waarom van elke stap.
H4 Oxidatieve fosforylatie 14
De ademhalingsketen (complexen I–V), ontkoppeling, remmers en ROS.
H5 Glycogeenmetabolisme 17
Glycogenolyse en glycogeensynthese: de stappen, de regulatie en het doel.
H6 Gluconeogenese 20
De vier sleutelenzymen (bypass), de precursoren en de reciproque regulatie.
H7 Pentosefosfaatweg 23
De oxidatieve en niet-oxidatieve fase, de NADPH-regulatie en het doel.
H8 Aminozuurmetabolisme & ureumcyclus 26
Stikstofverwerking, de ureumcyclus, en de inborn errors.
H9 Lipidemetabolisme 29
β-oxidatie, vetzuursynthese, cholesterol en ketonlichamen.
H9 Cholesterolsynthese 32
De drie fasen, de regulatie van HMG-CoA-reductase en de statines.
H9 Ketonlichaam-metabolisme 35
Ketogenese, het gebruik (ketolyse), de regulatie en de ketoacidose.
Transport-shuttles
⇄ Malaat-aspartaat, carnitine en pyruvaat-citraat: overzicht, mechanisme en 38
doel.
— Ziektes, aandoeningen & syndromen 41
Alle pathologieën uit de samenvatting, geordend per metabool domein.
Tip: de schema’s van de vier metabole routes (glycolyse, oxidatieve decarboxylering, de Krebs-cyclus en de
oxidatieve fosforylatie) volgen telkens dezelfde opbouw — eerst de stappen, dan de regulatie, dan het doel
— zodat je ze makkelijk naast elkaar kunt vergelijken.
Studiebundel · Biochemie — Metabolisme p. 2
,BIOCHEMIE · METABOLISME · HOOFDSTUK 1
De zes enzymklassen
Werking, reactieschema, onderverdeling en voorbeelden per klasse.
Enzymen worden ingedeeld in zes grote klassen volgens het reactietype dat ze katalyseren.
Een handig ezelsbruggetje voor de volgorde is “OTH-LIL”: Oxidoreductasen · Transferasen ·
Hydrolasen · Lyasen · Isomerasen · Ligasen.
Oxidoreductasen
1 katalyseren oxidatie- en reductiereacties
ONDERVERDELING Dehydrogenase — oxideert een substraat via een parallelle reductiereactie,
waarbij een hydride wordt overgedragen naar een electronenacceptor
(meestal NAD+, NADP+ of een flavine-coenzym).
Oxygenase — oxideert een substraat door transfer van zuurstof (moleculair
O ). Verder onderverdeeld in mono- en di-oxygenasen.
2
Transferasen
2 dragen een functionele groep over tussen moleculen
REACTIE A-X + B → A + B-X
WERKING Katalyseren de transfer van een functionele groep (bv. een methyl- of
fosfaatgroep) van het ene molecuul naar het andere.
VOORBEELD Hexokinase.
Hydrolasen
3 splitsen een binding met behulp van water
REACTIE A–B + H2O → A–OH + B–H
WERKING Katalyseren de hydrolyse van een chemische binding.
VOORBEELDEN Peptidasen, saccharidasen en nucleotidasen (in de samenvatting samen
vermeld met ligasen).
Lyasen
4 breken een binding zonder hydrolyse of oxidatie
REACTIE ATP → cAMP + PPi
WERKING Breken een chemische binding op een andere manier dan via hydrolyse of
oxidatie; vaak wordt een nieuwe dubbele binding of een ringstructuur
gevormd.
ONDERVERDELING Aldolasen — vormen of klieven een aldol (= een β-hydroxyketon of
β-hydroxyaldehyde).
Ook: decarboxylasen en synthasen.
Biochemie · Metabolisme — De zes enzymklassen (Hoofdstuk 1) p. 1
, Isomerasen
5 herschikken atomen binnen één molecuul
REACTIE L-aminozuur ⇌ D-aminozuur
ONDERVERDELING Racemasen — stereochemische inversie rond een asymmetrisch C-atoom in
een substraat met sléchts één symmetriecentrum.
Epimerasen — idem, maar in een substraat met meerdere symmetriecentra.
Mutasen — verschuiven een functionele groep naar een andere positie
binnen hetzelfde molecuul.
Cis-trans isomerasen.
Ligasen
6 verbinden twee moleculen via een nieuwe binding
REACTIE A + B → A-B (nieuwe binding)
WERKING Katalyseren het “aan elkaar lijmen” van twee moleculen door de vorming van
een nieuwe chemische binding.
VOORBEELDEN RNA- en DNA-polymerasen, acyl-CoA-synthetasen.
Bron: samenvatting Biochemie – Metabolisme, Hoofdstuk 1 “Definitie van metabolisme”.
Biochemie · Metabolisme — De zes enzymklassen (Hoofdstuk 1) p. 2
Studiebundel
overzichten & schema’s
Een verzameling naslagtabellen en overzichten rond het koolstof- en
energiemetabolisme, gebundeld voor de examenvoorbereiding.
In deze bundel
— De zes enzymklassen — werking, reactieschema en voorbeelden
— Glycolyse — de 10 stappen, hun regulatie en het waarom van elke stap
— Oxidatieve decarboxylering — pyruvaat naar acetyl-CoA via het PDH-complex
— Krebs-cyclus — alle stappen, regulatie en doel
— Oxidatieve fosforylatie — de ademhalingsketen (complexen I–V)
— Glycogeenmetabolisme — glycogenolyse en glycogeensynthese
— Gluconeogenese — de vier sleutelenzymen, precursoren en regulatie
— Pentosefosfaatweg — NADPH en pentosen (de twee fasen)
— Aminozuurmetabolisme & de ureumcyclus — stikstofverwerking en -afvoer
— Lipidemetabolisme — β-oxidatie, vetzuursynthese, cholesterol en ketonlichamen
— Cholesterolsynthese — de drie fasen, HMG-CoA-reductase en statines
— Ketonlichaam-metabolisme — ketogenese, gebruik en ketoacidose
— Transport-shuttles — malaat-aspartaat, carnitine en pyruvaat-citraat
— Ziektes, aandoeningen & syndromen — een gestructureerd overzicht
Gebaseerd op de samenvatting “Biochemie – Metabolisme” (Hoofdstukken 1–3).
,INHOUD
Inhoudsopgave
H1 De zes enzymklassen 3
Werking, reactieschema, onderverdeling en voorbeelden per klasse.
H2 Glycolyse 5
De 10 stappen, de regulatie per stap en het waarom van elke stap.
H3 Oxidatieve decarboxylering 8
Pyruvaat → acetyl-CoA: de 5 stappen, regulatie en doel (PDH-complex).
H3 De Krebs-cyclus 11
Alle stappen, de regulatie per stap en het waarom van elke stap.
H4 Oxidatieve fosforylatie 14
De ademhalingsketen (complexen I–V), ontkoppeling, remmers en ROS.
H5 Glycogeenmetabolisme 17
Glycogenolyse en glycogeensynthese: de stappen, de regulatie en het doel.
H6 Gluconeogenese 20
De vier sleutelenzymen (bypass), de precursoren en de reciproque regulatie.
H7 Pentosefosfaatweg 23
De oxidatieve en niet-oxidatieve fase, de NADPH-regulatie en het doel.
H8 Aminozuurmetabolisme & ureumcyclus 26
Stikstofverwerking, de ureumcyclus, en de inborn errors.
H9 Lipidemetabolisme 29
β-oxidatie, vetzuursynthese, cholesterol en ketonlichamen.
H9 Cholesterolsynthese 32
De drie fasen, de regulatie van HMG-CoA-reductase en de statines.
H9 Ketonlichaam-metabolisme 35
Ketogenese, het gebruik (ketolyse), de regulatie en de ketoacidose.
Transport-shuttles
⇄ Malaat-aspartaat, carnitine en pyruvaat-citraat: overzicht, mechanisme en 38
doel.
— Ziektes, aandoeningen & syndromen 41
Alle pathologieën uit de samenvatting, geordend per metabool domein.
Tip: de schema’s van de vier metabole routes (glycolyse, oxidatieve decarboxylering, de Krebs-cyclus en de
oxidatieve fosforylatie) volgen telkens dezelfde opbouw — eerst de stappen, dan de regulatie, dan het doel
— zodat je ze makkelijk naast elkaar kunt vergelijken.
Studiebundel · Biochemie — Metabolisme p. 2
,BIOCHEMIE · METABOLISME · HOOFDSTUK 1
De zes enzymklassen
Werking, reactieschema, onderverdeling en voorbeelden per klasse.
Enzymen worden ingedeeld in zes grote klassen volgens het reactietype dat ze katalyseren.
Een handig ezelsbruggetje voor de volgorde is “OTH-LIL”: Oxidoreductasen · Transferasen ·
Hydrolasen · Lyasen · Isomerasen · Ligasen.
Oxidoreductasen
1 katalyseren oxidatie- en reductiereacties
ONDERVERDELING Dehydrogenase — oxideert een substraat via een parallelle reductiereactie,
waarbij een hydride wordt overgedragen naar een electronenacceptor
(meestal NAD+, NADP+ of een flavine-coenzym).
Oxygenase — oxideert een substraat door transfer van zuurstof (moleculair
O ). Verder onderverdeeld in mono- en di-oxygenasen.
2
Transferasen
2 dragen een functionele groep over tussen moleculen
REACTIE A-X + B → A + B-X
WERKING Katalyseren de transfer van een functionele groep (bv. een methyl- of
fosfaatgroep) van het ene molecuul naar het andere.
VOORBEELD Hexokinase.
Hydrolasen
3 splitsen een binding met behulp van water
REACTIE A–B + H2O → A–OH + B–H
WERKING Katalyseren de hydrolyse van een chemische binding.
VOORBEELDEN Peptidasen, saccharidasen en nucleotidasen (in de samenvatting samen
vermeld met ligasen).
Lyasen
4 breken een binding zonder hydrolyse of oxidatie
REACTIE ATP → cAMP + PPi
WERKING Breken een chemische binding op een andere manier dan via hydrolyse of
oxidatie; vaak wordt een nieuwe dubbele binding of een ringstructuur
gevormd.
ONDERVERDELING Aldolasen — vormen of klieven een aldol (= een β-hydroxyketon of
β-hydroxyaldehyde).
Ook: decarboxylasen en synthasen.
Biochemie · Metabolisme — De zes enzymklassen (Hoofdstuk 1) p. 1
, Isomerasen
5 herschikken atomen binnen één molecuul
REACTIE L-aminozuur ⇌ D-aminozuur
ONDERVERDELING Racemasen — stereochemische inversie rond een asymmetrisch C-atoom in
een substraat met sléchts één symmetriecentrum.
Epimerasen — idem, maar in een substraat met meerdere symmetriecentra.
Mutasen — verschuiven een functionele groep naar een andere positie
binnen hetzelfde molecuul.
Cis-trans isomerasen.
Ligasen
6 verbinden twee moleculen via een nieuwe binding
REACTIE A + B → A-B (nieuwe binding)
WERKING Katalyseren het “aan elkaar lijmen” van twee moleculen door de vorming van
een nieuwe chemische binding.
VOORBEELDEN RNA- en DNA-polymerasen, acyl-CoA-synthetasen.
Bron: samenvatting Biochemie – Metabolisme, Hoofdstuk 1 “Definitie van metabolisme”.
Biochemie · Metabolisme — De zes enzymklassen (Hoofdstuk 1) p. 2
