Samenvatting De Gluconeogenese

HET INTERMEDIAIR METABOLISME

THEMA 2: Het Suikermetabolisme
DEEL 7: De Gluconeogenese

Hoofdstuk 1: Achtergrond

Sommige weefsels die volledig afhankelijk zijn van glucose als metabolische brandstof (Hersenen; Rode
bloedcellen; …)
-> Er moet continue glucose aanwezig zijn
-> Glucogeen opgeslagen in de lever kan maar voor 10-18u van glucose voorzien wnnr er geen
koolhydraten w opgenomen via voedsel

-> Tijdens langer vasten zijn de glucogeen voorraden opgebruikt
-> Glucose moet gevormd w uit nonkoolhydraat precursors
Vb. Lactaat, pyruvaat, glycerol (afkomstig van TAGs) of α-ketozuren (afkomstig van katabolisme van
glucogene aminozuren)
-> Vorming van glucose gebeurt niet via een simpele glycolyse
WANT glycolyse evenwicht neigt sterk naar de vorming van pyruvaat
-> Speciale pathway
-> Nood aan zowel mitochondriale enzymen als cytosolische enzymen
-> Gaat door ivoor 90% in de lever en 10% in de nieren
MAAR bij langer vasten gaat het voor 40% in de nieren door


Hoofdstuk 2: Nodige substraten

Gluconeogene precursors = Moleculen die kunnen gebruikt w voor een nettosynthese van glucose
-> Belangrijkste zijn lactaat, glycerol en α-ketozuren

1. Glycerol
-> Wordt vrijgezet tijdens de hydrolyse van triacylglycerolen (TAGs) in vetweefsels
-> Via het bloed gebracht naar de lever

-> Wordt gefosforyleerd door glycerol kinase
-> Vormt glycerol fosfaat

-> Glycerol fosfaat w geoxideerd door glycerol fosfaat dehydrogenase
-> Er wordt dihydroxyaceton gevormd (intermediair van de glycolyse)

OPM. Adipocyten (vetcelln) kunnen glycerol niet fosforyleren omdat ze glycerol kinase missen
-> Gebeurt in de lever

2. Lactaat
-> Wordt vrijgelaten in het bloed door excercising skeletspieren en cellen
zonder mitochondriën (RBC)
-> In de cori cyclus w door het bloed overgedragen glucose omgezet door
excercising spier in lactaat
-> Lactaat diffuseert in het bloed
-> Lactaat w opgenomen door de lever
-> Lactaat w omgezet tot glucose
-> Glucose w weer vrijgezet in de circulatie

, 3. Aminozuren
-> Deze afkomstig van de hydrolyse van weefsel proteïnen zijn de grootste bron voor glucose
tijdens het vasten
-> Metabolisme van glucogene aminozuren vormt α-ketozuren
-> α-ketozuren (α-ketoglutaraat) kunnen in de TCA cyclus en oxaloacetaat vormen
-> OAA is een directe precursor van fosfoenolpyruvaat (PEP)


Hoofdstuk 3: Reacties uniek voor de gluconeogenese

Er zijn 7 reacties van de glycolyse die reversibel zijn en gebruikt w in de synthese van glucose van lactaat en
pyruvaat
Er zijn dus 3 reacties irreversibel
-> Moeten vermeden w door 4 alternatieve reacties
-> Deze reacties moeten energie voordelig zijn voor de synthese van glucose

1. Carboxylatie van pyruvaat
-> De eerste reactie vd glycolyse die omzeild moet w is de synthese van pyruvaat uit PEP door
pyruvaat kinase (PK)

-> Pyruvaat w gecarboxyleerd door pyruvaat carboxylase
-> Wordt oxaloacetaat gevormd
-> OAA w omgezet in PEP door PEP-carboxykinase (PEPCK)

a. Biotin, een co-enzym
-> Pyruvaat carboxylase heeft nood aan biotin covalent gebonden aan de ε-amino groep
van lysine residu in het enzym
-> Hydrolyse van ATP zorg voor de energie om een enzym-biotin-CO2 intermediair
vormen
-> Intermediair zorgt dat pyruvaat w gecarboxyleerd

OPM. Pyruvaat carboxylase met biotin kan hergebruikt w

-> Gebeurd in de mitochondriën van de lever en nier cellen
-> Afhankelijk van de benodigdheden vd cel kan OAA gebruikt w in de gluconeogenese of
de TCA cyclus

OPM. Spiercellen bevatten ook pyruvaat carboxylase maar gebruiken OAA enkel voor
TCA cyclus

b. ALLOSTERISCHE REGULATIE
-> Pyruvaat carboxylase w allosterisch geactiveerd door acetyl CoA
-> Verhoogde concentratie acetyl CoA in de mitochondriën kan tijdens het vasten

-> Wanner acetyl CoA concentratie laag is w het enzym inactief