BIOCHEMIE
2 BVDI GLYCOLYSE EN GLUCONEOGENESE
Introductie
Glycolyse = afbraak van glucose tot pyruvaat of lactaat
Gluconeogenese = opbouw van glucose
De glycolyse
Glycolyse is de volgorde van reacties die één molecuul glucose metaboliseert tot twee moleculen
pyruvaat met de bijkomende nettoproductie van twee ATP-moleculen. Dit proces is anaëroob
(vereist geen O2). Pyruvaat kan anaëroob verder worden verwerkt tot lactaat (melkzuurgisting) of
ethanol (alcoholische gisting). Onder aerobe omstandigheden kan pyruvaat volledig worden
geoxideerd tot CO2, waardoor veel meer ATP wordt gegenereerd.
De hoeveelheid energie die we uit dat deel kunnen produceren is zeer beperkt (anaerobe gedeelte).
Het voordeel hiervan is dat er het weinig (11) stappen bevat en allemaal in hetzelfde compartiment
plaatsneemt, het cytoplasma.
Als we oxidatief moet werken dan moeten we het mitochondriën erbij betrekken en moeten we
shuttlen van substraten. Pyruvaat moet eerst het mitochondrien binnenkunnen waar meer tijd voor
nodig is.
Slechts twee moleculen ATP worden gevormd als we dit proces laten doorgaan. In de omgekeerde
richting hebben we 6 ATP molecuen nodig. Om uit pyruvaat weer glucose te maken kost 6 ATP.
Neoglucogenese moet zeker niet gebeuren als we aan de glycolyse bezig zijn. Het is wel nodig dat we
die glucose maken. Dit kan uit lactaat, pyruvaat, glycerol,.. Als we lang vasten en geen koolhydraten
(suikers..) binnenkrijgen zal ons lichaam glucose aanmaken. Als we eiwitten als substraat gebruiken,
betekent dit dat we spiermassa moeten afbreken.
Omdat glucose zo'n kostbare brandstof is, worden metabolische producten, zoals pyruvaat en
lactaat, gered voor het synthetiseren van glucose in het proces van gluconeogenese. Hoewel
glycolyse en gluconeogenese enkele enzymen gemeen hebben, zijn de twee routes niet het
omgekeerde van elkaar.
De twee routes zijn wederzijds gereguleerd, zodat glycolyse en gluconeogenese niet simultaan
plaatsvinden in dezelfde cel.
Glycolyse = anaerobe gedeelte
2 fases:
- investeringsfase à symmetrisch molecule maken die we kunnen splitsen in 2x C3 moleculen
- oogstfase waar we ATP genereren
,In de spiercel zit er dus weinig glucose en het gradiënt (buiten/binnen) blijft groot waardoor glucose
makkelijk in de spiercel kan. Glucose gaat de spiercel binnen (met een transporteiwit) en wordt
omgevormd in glucosefosfaat. Deze is veel te polair om nog met de transporter buiten te kunnen +
draagt een fosforgroep en is dus geactiveerd.
Iemand dat veel traint heeft veel meer transporters.
Het fosforyleren van glucose, een fosforgroep erop plaatsen, zorgt ervoor dat de glucose niet meer
weg kan uit de cel. Als we aparte C3 moleculen zouden hebben, die van elkaar verschillen, zou je
verschillende enzymen nodig hebben. Het is dus beter om symmetrisch te werken zodat die dezelfde
route volgen. We investeren dus eerst 2ATP en later gaan we ATP gaan genereren.
FASE 1
= investeringsfase (geen ATP gegenereerd)
Fase 1 begint met de omzetting van glucose in fructose 1,6-bisfosfaat.
Bestaat uit drie stappen:
- een fosforylering
- een isomerisatie
- een tweede fosforyleringsreactie
De strategie van deze eerste stappen in glycolyse is om de glucose in de cel
op te sluiten en een verbinding te vormen die gemakkelijk kan worden
gesplitst in gefosforyleerde 3-koolstofeenheden.
Het fosforyleren van glucose zorgt ervoor dat glucose niet meer weg kan uit
de cel want het wordt onmiddellijk omgezet in glucose 6fosfaat dankzij het
enzym Hexkinaseen is veel te polair om nog met transporteiwit naar buiten
te geraken.
Fase 1 wordt voltooid met de splitsing van het fructose 1,6-bisfosfaat in twee
fragmenten van 3 koolstofatomen. Deze resulterende 3-koolstofeenheden zijn
gemakkelijk onderling omzetbaar.
C3 moleculen zijn isomeren van elkaar, de een wordt direct omgezet terwijl de
ander eerst naar een bruikbare vorm moet worden omgezet. Hiervoor moet er 2
ATP geïnvesteerd worden.
FASE 2
= ATP wordt geoogst wanneer de drie-koolstoffragmenten worden geoxideerd
tot pyruvaat
Fase 2 gaat 2x plaatsnemen, want we hebben 2 C3 molecules.
1,3 bifosfoglyceraat wordt een 3 fosfoglyceraat (1 fosfor wordt afgesplitst).
Pyruvaat wordt bekomen door nog 1 fosfor af te staan. Pyruvaat heeft 3
koolstofatomen. We zijn begonnen met 6 maar we hebben een C6 gesplitst in 2x
C3 moleculen.
, DUS:
1: Starten met glucose en voegen 2x ATP toe er wordt dus een symmetrische molecule
gevormd deze wordt gesplitst in 2 C3-moleculen. Het zijn isomeren van elkaar: samengesteld
uit zelfde elementen maar op verschillende plaats. Die dat niet verder kan worden omgezet
(DHAP) wordt omgezet in GAP die wel verder kan. De andere C3 wordt direct omgezet in GAP
2: Energie eruit halen: we halen er gereduceerde co-enzymen vanuit en hebben dus 4ATP
omdat er 2 C3 moleculen zijn en er is dus 2x fase 2. In eerste stap van fase 2 hebben we
NAD+ nodig: we gaan iets oxideren en hier komt er E vrij. Deze E gaan we gebruiken om er
een Pi op zetten. We gebruiken dus een geoxideerde co enzyme (NAD+) en zal een van de
reden zijn waarom we lactaat gaan produceren. Vervolgens komt er een ATP vrij (een fosfor
wordt afgesplitst). En net voor we pyruvaat krijgen, wordt er nog een fosfor afgesplitst.
2 BVDI GLYCOLYSE EN GLUCONEOGENESE
Introductie
Glycolyse = afbraak van glucose tot pyruvaat of lactaat
Gluconeogenese = opbouw van glucose
De glycolyse
Glycolyse is de volgorde van reacties die één molecuul glucose metaboliseert tot twee moleculen
pyruvaat met de bijkomende nettoproductie van twee ATP-moleculen. Dit proces is anaëroob
(vereist geen O2). Pyruvaat kan anaëroob verder worden verwerkt tot lactaat (melkzuurgisting) of
ethanol (alcoholische gisting). Onder aerobe omstandigheden kan pyruvaat volledig worden
geoxideerd tot CO2, waardoor veel meer ATP wordt gegenereerd.
De hoeveelheid energie die we uit dat deel kunnen produceren is zeer beperkt (anaerobe gedeelte).
Het voordeel hiervan is dat er het weinig (11) stappen bevat en allemaal in hetzelfde compartiment
plaatsneemt, het cytoplasma.
Als we oxidatief moet werken dan moeten we het mitochondriën erbij betrekken en moeten we
shuttlen van substraten. Pyruvaat moet eerst het mitochondrien binnenkunnen waar meer tijd voor
nodig is.
Slechts twee moleculen ATP worden gevormd als we dit proces laten doorgaan. In de omgekeerde
richting hebben we 6 ATP molecuen nodig. Om uit pyruvaat weer glucose te maken kost 6 ATP.
Neoglucogenese moet zeker niet gebeuren als we aan de glycolyse bezig zijn. Het is wel nodig dat we
die glucose maken. Dit kan uit lactaat, pyruvaat, glycerol,.. Als we lang vasten en geen koolhydraten
(suikers..) binnenkrijgen zal ons lichaam glucose aanmaken. Als we eiwitten als substraat gebruiken,
betekent dit dat we spiermassa moeten afbreken.
Omdat glucose zo'n kostbare brandstof is, worden metabolische producten, zoals pyruvaat en
lactaat, gered voor het synthetiseren van glucose in het proces van gluconeogenese. Hoewel
glycolyse en gluconeogenese enkele enzymen gemeen hebben, zijn de twee routes niet het
omgekeerde van elkaar.
De twee routes zijn wederzijds gereguleerd, zodat glycolyse en gluconeogenese niet simultaan
plaatsvinden in dezelfde cel.
Glycolyse = anaerobe gedeelte
2 fases:
- investeringsfase à symmetrisch molecule maken die we kunnen splitsen in 2x C3 moleculen
- oogstfase waar we ATP genereren
,In de spiercel zit er dus weinig glucose en het gradiënt (buiten/binnen) blijft groot waardoor glucose
makkelijk in de spiercel kan. Glucose gaat de spiercel binnen (met een transporteiwit) en wordt
omgevormd in glucosefosfaat. Deze is veel te polair om nog met de transporter buiten te kunnen +
draagt een fosforgroep en is dus geactiveerd.
Iemand dat veel traint heeft veel meer transporters.
Het fosforyleren van glucose, een fosforgroep erop plaatsen, zorgt ervoor dat de glucose niet meer
weg kan uit de cel. Als we aparte C3 moleculen zouden hebben, die van elkaar verschillen, zou je
verschillende enzymen nodig hebben. Het is dus beter om symmetrisch te werken zodat die dezelfde
route volgen. We investeren dus eerst 2ATP en later gaan we ATP gaan genereren.
FASE 1
= investeringsfase (geen ATP gegenereerd)
Fase 1 begint met de omzetting van glucose in fructose 1,6-bisfosfaat.
Bestaat uit drie stappen:
- een fosforylering
- een isomerisatie
- een tweede fosforyleringsreactie
De strategie van deze eerste stappen in glycolyse is om de glucose in de cel
op te sluiten en een verbinding te vormen die gemakkelijk kan worden
gesplitst in gefosforyleerde 3-koolstofeenheden.
Het fosforyleren van glucose zorgt ervoor dat glucose niet meer weg kan uit
de cel want het wordt onmiddellijk omgezet in glucose 6fosfaat dankzij het
enzym Hexkinaseen is veel te polair om nog met transporteiwit naar buiten
te geraken.
Fase 1 wordt voltooid met de splitsing van het fructose 1,6-bisfosfaat in twee
fragmenten van 3 koolstofatomen. Deze resulterende 3-koolstofeenheden zijn
gemakkelijk onderling omzetbaar.
C3 moleculen zijn isomeren van elkaar, de een wordt direct omgezet terwijl de
ander eerst naar een bruikbare vorm moet worden omgezet. Hiervoor moet er 2
ATP geïnvesteerd worden.
FASE 2
= ATP wordt geoogst wanneer de drie-koolstoffragmenten worden geoxideerd
tot pyruvaat
Fase 2 gaat 2x plaatsnemen, want we hebben 2 C3 molecules.
1,3 bifosfoglyceraat wordt een 3 fosfoglyceraat (1 fosfor wordt afgesplitst).
Pyruvaat wordt bekomen door nog 1 fosfor af te staan. Pyruvaat heeft 3
koolstofatomen. We zijn begonnen met 6 maar we hebben een C6 gesplitst in 2x
C3 moleculen.
, DUS:
1: Starten met glucose en voegen 2x ATP toe er wordt dus een symmetrische molecule
gevormd deze wordt gesplitst in 2 C3-moleculen. Het zijn isomeren van elkaar: samengesteld
uit zelfde elementen maar op verschillende plaats. Die dat niet verder kan worden omgezet
(DHAP) wordt omgezet in GAP die wel verder kan. De andere C3 wordt direct omgezet in GAP
2: Energie eruit halen: we halen er gereduceerde co-enzymen vanuit en hebben dus 4ATP
omdat er 2 C3 moleculen zijn en er is dus 2x fase 2. In eerste stap van fase 2 hebben we
NAD+ nodig: we gaan iets oxideren en hier komt er E vrij. Deze E gaan we gebruiken om er
een Pi op zetten. We gebruiken dus een geoxideerde co enzyme (NAD+) en zal een van de
reden zijn waarom we lactaat gaan produceren. Vervolgens komt er een ATP vrij (een fosfor
wordt afgesplitst). En net voor we pyruvaat krijgen, wordt er nog een fosfor afgesplitst.
